Conform teoriei celulare moderne, principalulunitatea structurală și funcțională a ființelor vii care trăiesc pe Pământ este o celulă. Este un biosistem complex de auto-organizare și reproducere deschis. Structura și funcția celulelor sunt studiate prin citologie și microbiologie. Acesta din urmă ia în considerare specificul activității vitale a bacteriilor, care sunt organisme procariote. Acest articol va studia tipurile de organizare celulară: organisme unice și multicelulare, forme coloniale, precum și caracteristicile structurale ale celulelor procariote și eucariote.
În biologie, se disting 6 niveluri de organizare a vieții:moleculară, celulară, organică, specifică populației, biogeocenotică și biosferică. Luați în considerare nivelul celular de organizare, la care au loc reacții metabolice (metabolism și energie) în celule, iar reproducerea este asigurată, de asemenea. Acest proces se bazează pe transferul trăsăturilor ereditare (gene) de la celulele parentale la celulele fiice.
Astfel, organismele unicelulare sunt,în esență, indivizi absolut integrali și independenți, identici ca funcție cu formele care au organe și țesuturi. Tipuri mai complexe de organizare celulară sunt colonialitatea și multicelularitatea. Folosind Volvox ca exemplu, vom lua în considerare caracteristicile formelor coloniale. Este alcătuit din celule de diferite tipuri: vegetative și generative, deși sunt conectate prin excrescențe ale citoplasmei între ele, dar funcționează mai autonom. Coloniile de alge verzi volvox sunt un exemplu viu de dezvoltare evolutivă a materiei vii de la organisme unicelulare la multicelulare, care au structura cea mai complexă. Celulele lor se combină în țesuturi și formează organe care îndeplinesc diferite funcții.
Nivelul celular de organizare în astfel de organismese transformă în structuri specializate - sisteme (respiratorii, digestive, excretoare etc.) Astfel, un organism multicelular funcționează ca un întreg indivizibil, iar celulele sunt unitățile sale structurale.
Celulele cărora le lipsește un nucleu, iar materialul ereditar - moleculele ADN - sunt localizate direct într-un strat mai dens al citoplasmei sunt numite procariote.
Tipuri de organizare celulară bazate peexistă un semn al prezenței sau absenței unui nucleu - acestea sunt procariote și eucariote. Așa cum am menționat mai devreme, celulele fără nucleu: bacteriile și cianobacteriile, au o structură specifică asociată cu caracteristicile metabolismului. Să le enumerăm: aceasta este absența în celulă a unor organite precum mitocondriile, aparatul Golgi, lizozomii, vacuolele, centrul celular, reticulul endoplasmatic. Există ribozomi care sintetizează proteinele bacteriene, vacuolele gazoase sunt rare (idioadaptarea la viață în corpurile de apă sau în solul umed). Unele forme conțin organite de mișcare - flageli.
Citologii, continuând să studieze tipurile de celuleorganizații, au descoperit că celulele nucleare au un sistem foarte complex de organite care asigură metabolismul și energia lor. Datorită muncii coordonate a organelor, mediul lor intern se caracterizează prin constanța compoziției și a proprietăților - așa-numita homeostazie celulară.
Eucariote, care includ celule fungice,plantele, animalele și oamenii, conțin nucleul, reticulul endoplasmatic, complexul Golgi, mitocondriile, ribozomii, centrul celular, lizozomii, plastidele și vacuolele. În eucariote, procesul de diviziune celulară este deosebit de dificil. Este însoțit de formarea unui întreg sistem numit fus de fisiune.
Compararea tipurilor procariote și eucarioteorganizarea celulară, vom constata că au atât similitudini, cât și diferențe destul de semnificative. De exemplu, procesul de oxidare a compușilor organici cu oxigen absorbit de celulele bacteriilor și organismelor nucleare duce la rezultate similare: descompunerea glucozei în dioxid de carbon și apă cu eliberarea de porțiuni de energie sub formă de molecule ATP sintetizate.
Această substanță este o sursă universalăenergie atât pentru organismele non-nucleare, cât și pentru eucariote. Diferențele în respirația celulară pot fi găsite luând în considerare structurile care realizează acest proces. În organismele nucleare, apare pe crista mitocondrială cu ajutorul unui sistem enzimatic - ciclul Krebs, iar în bacterii apare pe pliurile membranei citoplasmatice, pe care se află enzimele.
Microbiologia studiază bacteriile și cianobacteriile,care sunt organisme procariote. Bacteriile diferă prin forma lor și au denumiri corespunzătoare: coci (sub formă de bile mici mici), vibrios (sub formă de virgule), stafilococi (asemănători cu o grămadă de struguri). Cianobacteriile, cum ar fi nostok și anabena, sunt celule non-nucleare cu perete celular mucos; ele diferă de bacterii prin faptul că conțin pigmenți fotosintetici găsiți în cromatofori.
Toate exemplele de mai sus indică faptul că organizarea celulară a diferitelor microorganisme este diversă și se datorează particularităților structurii și activității lor vitale.
