CITOLOGIJA

OSNOVI BIOLOGIJE

Biologija je nauka o životu i živim bićima.

BIOS = život i LOGOS = nauka, znanje, učenje.

Podjela biologije prema “predmetu proučavanja” je na tri glavna područja : BOTANIKA – nauka o biljkama ZOOLOGIJA – nauka o životinjama ANTROPOLOGIJA – nauka o čovjeku

Citologija je nauka o ćeliji (stanici), odnosno njenoj građi, razviću i životnoj aktivnosti.

Ćelija (Cellula) je elementarna jedinica građe i funkcije svih živih bića.

Sva živa bića, izuzev virusa, su građena od ćelija.

Organizmi koji su građeni od samo jedne ćelije nazivaju se JEDNOĆELIJSKI organizmi. Kod njih jedna ćelija vrši sve životne funkcije, npr. bakterije.

Kod VIŠEĆELIJSKIH organizama ćelije su izdiferencirane i vrše specifične funkcije u zavisnosti od tkiva i organa.

Veličina ćelija jako varira i kreće se od 10 do 100. Oblik ćelija je raznovrstan: izdužen, okrugao, prizmatičan, vretenast i sl.Svi oblici ćelije se mogu svesti na dva tipa :-        parenhimske, dužina, širina i visina su približno jednake;-   prozenhimske, dužina više puta prevazilazi širinu.

08/04/23 6

HEMIJSKI SASTAV I FIZIČKO-HEMIJSKE OSOBINE ĆELIJE

 Cjelokupna živa komponenta ćelije naziva se PROTOPLAZMA. Ona se sastoji od jedra i citoplazme.

Sve materije koja sadrži protoplazma moguće je podijeliti na dvije grupe :

-    neorganske ( voda i ostale neorganske materije ) i -  organske (bjelančevine, ugljeni hidrati, masti, nukleinske kiseline, hormoni, vitamini i dr.)

NEORGANSKE TVARI Voda ima važnu ulogu u metabolizmu ćelija, jer se svi fiziološki procesi odvijaju u vodenoj sredini. Protoplazma obično sadrži veliku količinu vode ( 80-85% ). Slobodna voda (80-90 %) Vezana voda (4-7 %)

Ostali neorganski sastojci protoplazme se javljaju u vidu kiselina, baza, a najčešće soli ili vezani sa organskim komponentama. Postoji 17 elemenata koji su neophodni za normalno fukcionisanje organizma, a oni su : H, O, N, K, Ca, Mg, S, P, C, Fe, Mn, Cu, Zn, B, Mo, Cl i Co. Oni elementi koji se nalaze u velikim količinama su označeni kao makroelementi ( N, P, C, H, O, K, Ca, S), dok se mikroelementi javljaju u manjim količinama (Fe, Mn, Cu, Zn, Mo, Cl i Co).

ORGANSKI SASTOJCI ĆELIJE  Ugljikohidrati su izvor energije u svim biljnim i životinjskim ćelijama. U ćelijama se nalaze u vidu :

-   monosaharida – najčešće glukoze, od ovog monosaharida potječu svi ostali šećeri;-   disaharida – nastaju spajanjem dvije molekule monosaharida, npr. saharoza (1 molekula glukoze i 1 molekula fruktoze)-        polisaharida – nastaju spajanjem više od 6 molekula monosaharida; Najpoznatiji rezervni polisaharidi su škrob i glikogen.

11

Masti i masne tvari (lipidi) su relativno velika grupa različitih supstanci koje se slabo rastvaraju u vodi. Dijele se na četiri grupe :   - prosti, građeni od glicerola i viših masnih kiselina; - steroidi; - složeni lipidi, u svom sastavu imaju i druga jedinjenja, npr. fosfornu kiselinu, proteine, ugljikohidrate i dr.; - karotinoidi;

Bjelančevine su najznačajnije i najobilnije komponente svih ćelija. One čine 60-80% suhe tvari protoplazme. Prema hemijskom sastavu dijele se na proste i složene bjelančevine. Proste bjelančevine ili proteini su građeni od aminokiselina (molekuli u kojima se nalazi ogroman broj atoma C, N, H i O ). Složene bjelančevine ili proteidi pored aminokiselina sadrže i druge komponente.

Nukleinske kiseline su nosioci nasljedne informacije koja je neophodna za dugoročno održavanje života. Građene su od NUKLEOTIDA. Svaki nukleotid je građen od tri komponente : fosforne kiseline, šećera pentoze i purinskih (adenin i guanin) i pirimidinskih (citozin, timin i uracil ) baza.

Postoje dva tipa nukleinskih kiselina :- ribonukleinska kiselina, RNK ili RNA- dezoksiribonukleinska kiselina, DNK ili DNA.

GRAĐA NUKLEOTIDA

Nukleotidi DNK sadrže šećer dezoksiribozu i pirimidinske baze CITOZIN i TIMIN, a RNK šećer ribozu i pirimidinske baze CITOZIN i URACIL.U sastav RNK i DNK ulaze identične purinske baze ADENIN i GUANIN te fosforna kiselina.DNK se nalazi u jedru, odnosno u hromosomima i nosilac je genetičke informacije.

RNK se nalazi najvećim dijelom u citoplazmi, mada je ima i u jedru. Osnovna uloga RNK je u prenošenju i realizaciji genetičke informacije.

08/04/23 16

NUKLEINSKA KISELINA DNA

Tipovi RNA Ribosomalna RNA (r-RNA) Transportna RNA (t-RNA) Informacijska RNA (i-RNA)

RAZLIKE OD DNA Jednolančani polinukleotidni niz Timin je zamijenjen uracilom Pentoza je riboza

Univerzalni polimer koji se nalazi u svim živim ćelijamaSudjeluje u sintezi proteina

ENZIMI: PROTEINSKOG SU KARAKTERA, A U ĆELIJI NJIHOVA ULOGA JE BIOKATALIZATORA TJ. U UBRZAVANJU BIOHEMIJSKIH PROCESA. U TOM PROCESU ONI OSTAJU NEIZMJENJENI;HORMONI: PRISUTNI SU KOD AUTOTROFNIH (BILJAKA) I HETEROTROFNIH ORGANIZAMA;- KOD ŽIVOTINJA HORMONI SE STVARAJU U POSEBNIM ŽLIJEZDAMA SA UNUTRAŠNJIM LUČENJEM (UTIČU NA RAST, RAZMNOŽAVANJE);- BILJNI HORMONI SE OZNAČAVAJU KAO FITOHORMONI;

VITAMINI : BIOKATALIZATORI SU, A AUTOTROFNI ORGANIZMI IH SAMI STVARAJU, DOK HETEROTROFNI ORGANIZMI IH UZIMAJU UZ HRANU;

TIPOVI ĆELIJSKE ORGANIZACIJE 

 S obzirom na stepen organizacije, razlikuju se dvije osnovne kategorije ćelija : -        PROKARIOTSKA-        EUKARIOTSKA

20

ĆELIJA PROKARIOTA

ĆELIJA EUKARIOTA

BILJNA I ŽIVOTINJSKA ĆELIJA

CITOPLAZMA I NJENE ORGANELE

 

Citoplazma je dio ćelije gdje se odvijaju sve vitalne funkcije. U nju su uronjene organele – sićušna tijela koja imaju vitalnu ulogu u hemijskim reakcijama u ćeliji. 

24

MITOHONDRIJI- OSNOVNI SASTOJCI: LIPIDI (20-30%), BJELANČEVINE (60-70 %), VELIKA KOLIČINA MEMBRANA, DNA I RNA, RIBOSOMA;- U MATRIKSU SE NALAZE BROJNI ENZIMI ZA DISANJE- CENTRI SU ZA DISANJE I IZVOR ENERGIJE, A RAZLIČITOG SU OBLIKA;

08/04/23 25

08/04/23 26

27

RIBOZOMI- SINTETIZIRAJU BJELANČEVINE, NALAZE SE SLOBODNI U CITOPLAZMI (POLIZOMI) ILI VEZANI ZA EPR;- NALAZE SE I U BILJNIM I ŽIVOTINJSKIM ĆELIJAMA;- GRAĐA: RNA, BJELANČEVINE, MANJE KOLIČINE LIPIDA, SOLI KALCIJA I MAGNEZIJA;

28

LIZOZOMI- LOPTASTE, OGRANIČENE SA DVOSTRUKOM MEMBRANOM, A SADRŽE SOK SA HIDROLITIČKIM FERMENTIMA;-IMAJU ULOGU PROBAVNOG SISTEMA ĆELIJE, DOMINIRAJU U ĆELIJAMA JETRE I LEUKOCITIMA;

29

PLASTIDITo su citoplazmatske organele biljnih ćelija. hloroplasti, hromoplasti i leukoplasti.

Hromoplasti u ćelijama korijenamrkve

Hromoplasti su fotosintetički neaktivni plastidi, sadrže crvene pigmente karotene i većinom žućkaste ksantofile.Daju boju plodovima i cvjetovima.

Leukoplasti, fotosintetički neaktivni plastidi, bezbojni.

Amiloplasti - leukoplasti sa skrobom;

Ejaloplasti - leukoplasti sa masnim uljima ;

Proteinoplasti - leukoplasti sa rezervnim proteinima.

HLOROPLASTI

Obavljaju proces fotosinteze, a obrazovani ATP koristi se za sintezu organskih molekula.

Hloroplasti, fotosintetički aktivni plastidi, sadrže od pigmenata: modrozeleni hlorofil A , žutozeleni hlorofil B i karotenoide - narandžastocrvene i žute pigmente.

08/04/23 37

GOLDŽIJEV APARAT ILI DIKTIOSOM

- SAKUPLJA I RASPOREĐUJE TVARI NASTALE U ĆELIJI (NPR. PROTEINE I OTPADNE TVARI NASTALE U U HEMIJSKIM REAKCIJAMA);

08/04/23 38

ENDOPLAZMATSKI RETIKULUM – ER ILI EPR

SLOŽENI SISTEM SPLJOŠTENIH KESA KOJI SE OBRAZUJU OD ĆELIJSKE MEMBRANE KA UNUTRAŠNJOSTI I SPAJAJU SE SA MEMBRANOM NUKLEUSA; ZRNASTI ER SADRŽI RIBOSOME NA POVRŠINI GLATKI ER NE NOSI RIBOZOME NA POVRŠINI

08/04/23 39

NUCLEUS – JEDRO- KONTROLNI CENTAR ĆELIJE SA DVOSLOJNOM OPNOM (KARIOTEKA- NUKLEARNA MEMBRANA) KOJA OPKOLJAVA NUKLEOPLAZMU ILI KARIOLIMFU;- SADRŽI JEDAN ILI VIŠE NUKLEOLUSA (JEDARACA) I GENETIČKI MATERIJAL - DNA KOJI JE U HROMOSOMIMA;

HROMOSOMI

- NAJVAŽNIJE KOMPONENTE JEDRA, A NOSIOCI SU GENA KAO NOSILACA NASLJEDNJIH OSOBINA;- IMAJU SPOSOBNOST AUTOREPRODUKCIJE;- ZA SVAKU VRSTU BROJ HROMOZOMA JE STALAN, NALAZE SE U PARU (ČOVJEK 23 PARA = 46);- HROMOZOMSKA GARNITURA – PREDSTAVLJA SKUP SVIH HROMOZOMA U ĆELIJI;- DVA TIPA HROMOZOMSKIH GARNITURA: HAPLOIDNA (n) ZASTUPLJENA KOD POLNIH ĆELIJA ILI GAMETA;- DIPLOIDNA (2n) KOJA JE PRISUTNA KOD SOMATIČNIH ILI TJELESNIH ĆELIJA;

08/04/23

43

ĆELIJSKI ZID Karakterističan za biljnu ćeliju. Produkt protoplasta koji štiti unutrašnjost ćelije od vanjskih utjecaja, daje ćeliji stalan oblik i čvrstoću.

1,2,3 sekundarni ćelijski zid

4 primarni ćelijski zid

5 središnja lamela

Ćelijski zid ima veoma složenu strukturu od celuloze, hemiceluloze, pektina (primarni zid), lignina, suberina... (sekundarni zid).

08/04/23 44

VAKUOLE

08/04/23 45

Odlikuju biljne ćelijeOmeđene su membranom koje se naziva tonoplast Unutrašnjost vakuole je ispunjena vakuolnim sadržajem

HVALA NA PAŽNJI!!!