m8r1rq
1. Introducere in Botanica farmaceutica
2. Citologia vegetala- scurt istoric
3. Asemanari si deosebiri intre celula vegetala si animala
4. Celule procariote, eucariote. Alte tipuri de organizare celulara
5. Structura celulei tipice la eucariote

1.INTRODUCERE IN BOTANICA FARMACEUTICA

BOTANICA ( grec. botane= iarba, planta in general) - este o stiinta biologica - stiinta care studiaza plantele din toate punctele de vedere.
- incepand cu primele forme de organizare a materiei vegetale vii, pana la cele mai evoluate forme de diferentiere a ei , plantele superioare.
BOTANICA FARMACEUTICA -; sau Botanica medicala este o ramura a Botanicii generale -; avand ca obiect de studiu, plantele medicinale. Ea s-a desprins din notiunea de Materia medica, care figureaza in toate scolile si facultatile de medicina si farmacie din Europa, pana la inceputul sec.al xx-lea.
Din secolul al XX-lea Botanica s-a subdivizat in mai multe discipline cvasiindpendente.
Se diferentiaza:
Citologia vegetala -; se ocupa cu studiul structurii si ultrastructurii celulei si a organitelor sale.
Morfologia plantelor (gr.- morphe =forma)- infatisarea externa a organismelor si organelor vegetative.
Anatomia plantelor - sau Morfologia interna studiaza structura interna a organelor plantei, originea si evolutia ei.
Anatomia cuprinde: - CITOLOGIA -; ( gr. kytos = cavitate)
- HISTOLOGIA -; (gr. hystos= tesut)

Se poate aminti: Embriologia, Fiziologia plantelor, Fitopatologia, Fitochimia, Genetica,Fitotaxonomia, Sistematica vegetala, Filogenia plantelor, Ecologia plantelor, Geobotanica, Fitogeografia, Paleobotanica.

****CITOLOGIA este stiinta despre celula si este primul capitol al botanicii , fiind la baza intelegerii celorlalte notiuni.
****HISTOLOGIA este stiinta care studiaza tesuturile.

CITOLOGIA VEGETALA
Definitie: citologia vegetala este o disciplina a Botanicii farmaceutice , care studiaza celula vegetala sub aspectul structurii, ultrastructurii, a compozitiei chimice, constituentilor celulari.
CITOLOGIA -; studiaza comportamentul fizico-chimic al materiei vii, rolul biologic si farmaceutic pe care il are celula si a importantei cunoasterii elementelor celulare pentru botanica.
Scurt istoric al citologiei vegetale.

Citologia vegetala s-a dezvoltat in raport cu evolutia mijloacelor de investigatie la nivel celular.
*Descoperirea microscopului optic de ROBERT HOOKE- 1667- , care a analizat pluta si a descoperit existenta unor camarute numite cella de unde a derivat cuvantul “celula”.
GREW si MALPIGHI confirma mai tarziu observatiile lui HOOKE, fara a fi facute precizari asupra continutului celular.
- 1824 botanistul francez DUTROCHET afirma ca celulele reprezinta unitati constitutive ale starii vii, idee ce a fost dezvoltata si aplicata de catre SCHLEIDEN si SCHWANN, formuland teoria celulara.
- Conform primei teorii celulare toate plantele si animalele sunt constituite din celule.
- Teza a adoua afirma ca celulele provin din celule preexistente, -sintagma cunoscuta sub denumirea de “omnis cellula e cellula”. si ca celulele provin in urma contopirii altor doua celule.
- In prima jumatate a sec. XIX. este descoperita diviziunea nucleara de HOFFMEISTER si STRANBURGER, dupa care au inceput descoperiri la organitele celulare astfel:
- vacuolele au fost descoperite de NAGELY- studiile lui fiind aprofundate de SACHS.
- plastidele descoperite de SCHYHER si heyer
- condriozomii descoperiti de BENSA, ulterior celula vegetala de catre GUILLERMOND si DANGEARD.
Odata cu evolutia cerecetarilor de microscopie au fost posibile, cercetari si studii indreptate spre comportamentul celular. Prin trecerea la culturi de tesuturi “in vitro” -; in regnul vegetal , efectuate de WHITE , s-au pus la punct tehnicile de micromanipulare si cimfotografiere a celulelor si a caracteristicilor citochimice.
Inventarea microscopului in contrast de faza si a microscopului electronic a impulsionat studiile citologice.
Derularea mitozei a fost observata in contrast de faza -; pentru prima data de BAYER. O data cu patrunderea microscopului electric in cercetare incepe studiul ultrastructural al organitelor celulare si descoperirea de catre PORTER si PALADE a ribozomilor si rolul acestora in sinteza proteinelor. PALADE este considerat astazi cel mai mare cartograf al celulei si cel mai bun biolog al sec.XX. (citat BLABEL). deoarece, cercetarile sale asupra ribozomilor, asupra reciclarii membranei celulare, asupra transportului celular au o semnificatie deosebita in studiul citologiei.
Cercetarile incepute de PORTER si PALADE au fost continuate de GRASSE, POLICARD, BUVA- care folosind diferite tehnici de separare a constituentilor celulari prin centrifugarea diferentiata, au sters limitele dintre structurile morfologice si biochimice.
Tehnicile moderne fizico-chimice, aplicate la studiul celulei, au permis stabilirea ultrastructurii celulare, a proceselor vitale de la nivelul celular. Astfel citologia a evoluat spre o noua disciplina - BIOLOGIA CELULARA.
Citologia moderna are mai multe subdiscipline specializate:
- Citochimia
- Citofiziologia
- Biologia moleculara
-
Celula reprezinta unitatea de baza structurala si functionala a tuturor organismelor vii. Este bine stiut ca materia vie este unica si nu ne mai referim la o materie vie vegetala si una animala. Biologia celulara este citologia generala comuna atat pentru plante cat si pentru animale.

3. ASEMANARI si DEOSEBIRI INTRE CELULA VEGETALA si ANIMALA

Cele doua tipuri de celule au cunoscut o evolutie comuna de peste 3, 5 miliarde ani.
Prezinta numeroase asemanari structurale dar si deosebiri.
ASEMANARI:
1. Compozitia chimica si rolul fiziologic asemanator
2. Functiile foziologice se desfasoara in acelasi mod, deoarece :
- acumularea
- transmiterea informatiei genetice
- sinteza proteinelor
- metabolismul energetic
- miscarile celulare au la baza aceleasi principii. * Se poate dovedi existenta unui plan unic de structura biochimica a celulei.
3. Sunt asemanatoare majoritatea organitelor celulare cu rol fiziologic important: nucleu, condriom, ribozom, R.E., aparatul Golgi, centrul celular, cilii, flagelii, organitele comune.
DEOSEBIRI:
1. Diferente morfologice
2. Diferente structurale
3. Diferente biochimice

1. Deosebiri morfologice

- sunt cele care se refera la gradul de diferentiere. Acesta este mai mic la celulele vegetale decat la cele animale, adica se gasesc mai putine tipuri morfologice ale celulelor vegetale.
- Marimea celulei vegetale depaseste cu mult pe aceea a celulelor animale.
In concluzie se poate vorbi de un grad mai redus de diversificare si specializare structurala si functionala.

2. Deosebiri structurale -;
- se refera la membrana celulara:
La celulele vegetale este un perete rigid, deosebit din punct de vedere chimic de protoplasma. Membrana celulara este de natura celulozica.
• La celulele animale exista un perete protector -; glicocalix- rezistent la actiunea enzimelor proteolitice si mucolitice.
- cresterea volumului celular se realizeaza la plante prin intermediul vacuomului celular, iar la animale prin cresterea citoplasmei. Prezenta vacuolelor care rezulta din cresterea in lungime a celulelor vegetale si pe baza lor are loc o diferentiere a proceselor osmotice si o generalizare a curentilor citoplasmatici. Sistemul vacuolar al plantei este mai dezvoltat, ocupand 50 % din volumul celulei mature.

3. Deosebiri, diferente biochimice -;
- Prezenta plastidelor si in special a cloproplastidelor in celulele plantelor verzi da celulelor vegetale o putere de sinteza proprie.
- sinteza primara -; plastidele au rolul de a capta energia solara si a o transforma in alta energie chimica, mecanica prin fotosinteza. Exista in compozitia celulei vegetale si a animalelor microscopice.
- La plante sunt implicati in procese metabolice specifice, la celulele animalice functiile lor sunt preluate de alte organite.
- In celula vegetala se gasesc substante de rezerva: amidon, proteine, uleiuri vegetale. Celula animala contine un singur tip de substante de rezerva -; glicogen.
- Celula vegetala prezinta incluziuni minerale: oxalati, sulfati, carbonati, neexistenti in celula animala.
Concluzie: Deosebiri esentiale:
1. Prezenta peretelui celular
2. Sistem vacuolar foarte dezvoltat cu incluziuni si substante solubilizate.
3. Prezenta plastidelor
4. Prezenta marii diversitati de substante de rezerva.

4. CELULE PROCARIOTE si EUCARIOTE. ALTE TIPURI DE ORGANIZARE CELULARA.

Dupa structura celulei organismelor vii- indiferent de pozitia lor sistematica -; se imparte in doua tipuri de organizare:
- una simpla- procariota -; (protocariota)
- una evoluata -; eucariota
In 1971 -; DODGE si unii autori au propus un grup intermediar de celule- mezocariote- la care majoritatea structurii citoplasmatice sunt de tip procariot.
A. Celule procariote- ( gr. pro=inainte, karyon = nucleu) sunt microorganisme unicelulare, celule nediferentiate. Exemplu: bacterii, alge albastre-verzi, actinomicete.
Sunt celule haploide (n), cu dimensiuni de cativa microni. Aparitia celulelor procariote se estimeaza aproximativ la 3 -; 3, 5 miliarde ani. Cele mai mici procariote cunoscute sunt micoplasmele, organisme sferice, parazite cu un diametru de 0,1 -; 0, 25 µm.
Celulele procariote:
- au peretele celular rigid
- citoplasma este in permanenta in stare de gel
- nu au nucleu tipic, ci un nucleoid, fara nucleoli.
- materialul genetic este alcatuit dintr-un singur cromozom circular sau spiralat constituit dintr-o molecula de ADN -;bicatenar.
- dintre organitele celulare are numai ribozomi 70 S.
- * cloroplastele sunt lamelare, simple la nivelul carora se desfasoara procesul de fotosinteza.
- *prezinta un sistem de vezicule si membrane echivalent cu reticulul endoplasmatic de la eucariote.
- echipamentul enzimatic este alcatuit din enzime legate de membrana citoplasmaticasau de cromatofori.
- diviziunea celulara este directa- prin sciziparitate, echipartitia materialului genetic este realizata de mezozom, adica invaginatii ale plasmalemei.

Celulele eucariote:
• - au dimensiuni mai mari, alcatuind tesuturi diferite
• - celulele sunt diploide - 2n- si diferentiate dupa rolul pe care il indeplinesc
• - peretele celular este mai putin rigid, alcatuit din -; celuloza la algele verzi si plantele superioare si din- chitina- la ciuperci.
• - plasmalema este mai dinamica.Citoplasma se prezinta sub forma de sol si gel, prin transformari reversibile.
• - nucleul este bine diferentiat -; membrana nucleara distincta
- contine unul sau mai multi nucleoli
Materialul genetic
- este in cantitate mai mare, alcatuit din molecule de ADN- bicatenar, asociat cu histone, alaturi de proteine nonhistonice, ARN, ioni de Mg si Ca.

- sunt prezente toate organitele celulare
- enzimele sunt incorporate in structuri specifice -; mitocondrii, cloroplaste, peroxizomii, lizozomii.
- diviziunea nucleara este indirecta, mitotica si meiotica, inmultirea fiind sexuata cu formarea gametilor haploizi care prin fecundatie conduc la zigotul diploid.

Celulele bacteriene - sunt mai mari -; cu dimensiuni cuprinse intre zecimi de micrometri si citiva microni.
- au forme variate: sferice -; coci, ovale, bastonas -; bacili, virgula -; vibrioni.
- sunt inconjurate de un perete celular mai solid, si de o membrana plasmatica.
- materialul genetic este ADN fara histone. Acest filament de ADN este considerat un cromozom.
- in citoplasma sunt prezenti ribozomii, vacuolele. Lipsesc aparatul Golgi si reticulul endoplasmatic propriu zis.
**In cazul bacteriilor fotosintetizatoare, se pot observa, diverse structuri -; lamelare si cromatofori.Unele celule bacteriene sunt prevazute cu cili. Reproducerea cromozomului bacterian se produce dintr-un singur punct, fara deschiderea cromozomului circular si progreseaza pana la atingerea punctului initial. Este o forma de reproducere mai putin evoluata.

La sfarsitul sec. al XIX-lea se descopera o forma speciala de organisme vegetale cu o structura specifica -; virusurile-. Primul virus descoperit la plante in 1825 de STANLEY -; a fost virusul mozaicului tutunului. VMT.STANLEY a aratat ca VMT are structura cristalina, apoi BAWDEN a clarificat aratand ca structura este de fapt intermediara intre cea moleculara si cea celulara, iar VMT este o nucleoproteina.
CLASIFICARE: -ADN -; adenovirusuri sau
- ARN -; ribovirusuri
Genomul viral poate fi liniar, circular, mono sau bicatenar. Indiferent de natura functiei pot fi virusuri simetrice, elicoidale etc.

5.STRUCTURA CELULEI TIPICE EUCARIOTE

Este caracteristica pentru cea mai mare parte a organismului.
Forma - celulelor variaza de la un organ la altul, de la o specie la alta.
- In cazul organismelor monocelulare ex: Chlorella vulgaris, Saccharomyces -; celulele sunt sferice respectiv ovale. La alga bruna Fucus- oosfera se prezinta ca o masa voluminoasa si sferica.
- Pentru plantele pluricelulare forma celulelor poate fi: sferica, ovala, cilindrica, prismatica, tabelara, poliedrica sau chiar stelata.In general celulele plantelor pluricelulare apartin la doua mari grupe:
1. celule prozenchimatice - anisodiametrice -, au diametre inegale
2. celule parenchimatice -; isodiametrice - , cu diametrele egale
Forma celulelor este influentata de factori externi: presiunea pe care o exercita celula uneia asupra alteia (dovedita experimental de HALES),
Forma celulelor poate fi modificata in cursul cresterii si cu ajutorul microfibrilelor de celuloza.
Dimensiunea celulelor este variabila.
- celulele meristematice ale plantelor superioare sunt de 10-30 milimicroni si pot atinge 100-200 milimicroni.
- fibrele alungite au aproximativ 5 cm
- celulele epidermalela Rosa sp. - 40µm latime.
Structura (arhitectonica) celulara:

Folosirea microscopului electronic a permis identificarea arhitectonica in infrastructura celulei eucariote la 40 A, fata de cel mult 1µ in cazul microscopului optic.

0,001 mm = 1µ = 1 000 nm
1 nm = 10 A
Tipul normal de celula eucariota,se recunoaste in microscopia optica prin prezenta in protoplasma a unui singur nucleu. Protoplasma este inconjurata de un perete celular solid, format din fibre de celuloza. Limita protoplasmei vii, o constituie plasmalema. In protoplasma sunt prezente- cloroplaste (sau alte tipuri de plastide), sferozomii, mitocondrii si vacuole.

Celula eucariota este alcatuita din 2 mari componente:

I. Constituenti protoplasmatici -; componentul biologic activ- a caror totalitate constituie-protoplasma.
II. Constituentii neprotoplasmatici - componentul biologic inert- a caror totalitate constituie -;paraplasma

I.COMPONENTELE PROTOPLASMATICE:
-; plasmalema =membrana plasmatica
- hialoplasma
- nucleu si nucleoli
- plastide
- dictiozomi
- mitocondri
- reticulul endoplasmatic
- ribozomii, aparatul lizozomal
- citoscheletul
- microcorpii
- centrul celular
- cilii si flagelii

II:COMPONENTELE NEPROTOPLASMATICE
- peretele celular
- vacuomul
- incluziunile ergastice