Cèl·lules

Page 1

Carboni

Més de la meitat del pes sec de les cèl·lules correspon a aquest element. El carboni pot tenir fins a 4 enllaços covalents.

Les molècules amb esquelet de carboni s'anomenen compostos orgànics.

La vida (tal i com la coneixem) es basa en el carboni perquè:

- pot formar més de dos enllaços covalents (4)

- es abundant en l'univers

- té una massa poca massa molecular (això fa que els enllaços covalents siguin forts).

Biomolècules

Són molècules que es troben als éssers vius. Hi ha dos tipus: les inorgàniques, que només es troben també al món inert,

i les orgàniques, que es troben només als éssers vius (glúcids, proteïnes, lípids i àcids nucleics).

Cèl·lules - Història

Robert Hooke, el 1665, va veure per primera vegada en la història les cèl·lules.

Aleksandr Oparin, el 1924, va dir que la atmosfera primitiva estaria formada per hidrogen, vapor d'aigua, metà, amoníac i poc oxigen.

John Haldane, el 1929, va introduir el concepte de sopa primitiva: aigües oceàniques enriquides amb matèria orgànica, on s'haurien format les primeres estructures amb capacitat d'autoreplicar-se.

Stanley Miller va reproduir la protoatmosfera reductora (metà, amoníac, aigua i hidrogen) sobre un "oceà" d'aigua, sotmetent aquesta sopa primitiva a descàrregues elèctriques. En aquest contingut del model d'oceà es van formar components orgànics.

Organismes extremòfils

Acidòfils extrems --> Capaços de viure amb ph molt àcid.

Halòfils extrems --> Capaços de viure en solucions saturades de sal.

Alcalòfils extrems --> Capaços de viure amb ph molt bàsic.

Hipertermòfils --> Capaços de viure en temps. molt altes.

Psicròfils extrems --> Capaços de viure en temps. molt baixes.

Bacteris metanògens --> Productors del metà

Fonts hidrotermals

Als voltants de xemeneies submarines (associades a les dorsals oceàniques) a 1500 o més metres de fondària, amb temperatures d'uns 400ºC s'han trobat ecosistemes.

Bacteris quimiosintètics. Tres tipus: - Els que floten a l'aigua que són ingerits per organismes filtradors.

- Els simbionts i hostes, que viuen dins d'altres organismes.

- Els que s'apinyen a terra (tapissos), que són ingerits per organismes que s'alimenten d''ells.

Fotoheteròtrof Fotoautòtrof Quimioheteròtrof Quimioautòtrof

Font d'energia Llum Llum Oxidació de subs. Oxidació de subs.

Font de carboni M. orgànica CO2 M. orgànica CO2

Definicions

Població: Conjunt d'individus d'una mateixa espècie que viuen en la mateixa àrea geogràfica.

Fotosíntesi: Procés pel qual un organisme treu energia de la llum del sol.

Quimiosíntesi: Procés pel qual un organisme treu energia de l'oxidació de substàncies inorgàniques dissoltes en aigua.

Ecosistema: Conjunt de comunitats de diferents espècies convivint en un medi.

Parènquima clorofíl·lic: Teixit amb molts cloroplasts, encarregat de fer la fotosíntesis.

Cèl·lules pluriprotents: Capaçes de crear tot tipus de cèl·lules

Xarxes tròfiques

Productors: Individus que transformen energia i/o matèria inorgànica en energia i matèria orgànica.

Xarxa tròfica --> Conjunt de cadenes tròfiques interconnectades. Consumidors primaris: Individus que depenen directament del productors.

Cadena tròfica --> Conjunt d'individus de diferents nivells tròfics interconnectats. Consumidors secundaris: Individus que depenen només de C.P. o de C.P. i de productors.

Nivell tròfic --> Conjunt d'individus amb els mateixos hàbits nutritius. Consumidors terciaris: Individus que depenen de C.P. i/o C.S. o de C.P i/o C.S i productors.

Descomponedors: Individus que transformen la matèria orgànica en inorgànica.

Clasificació de plantes

Flors Llavors

Briòfils NO NO

Pteridòfils NO SI

Espermatòfils SI SI

FÓRMULA DE LA FOTOSÍNTESI --> 6CO2 + 12H2O + llum -> C6 H12 O6 + 6O2 + 6H2O

Sistema endomembranòs.

Funcions - maduració de proteïnes i lípids

- síntesi de cel·lulosa

Recticle endoplasmàtic --> sistema membranós compost per sàculs o cisternes. ESPAI INTERN --> lumen

En connexió amb la membrana externa del nucli Fa 50-60 Aº

R.E llis --> no ribosomes

--> funció: síntesi i emmagatzematge de lípids

R.E. rugós --> té ribosomes

--> funció: emmagatzematge de proteïnes (que fan els ribosomes)

Complex de Golgi -

Format per dictiosomes (3-20) que estan formats per cisternes. Funció -transport

Dictiosoma --> agrupació de cisternes en paral·lel -maduració (glicosidació)

-acumulació i secreció de molècules.

Està polaritzat

Estructura -Cara cis (propera al RER)

-Cara trans (propera a la membrana)

La cara cis rep vesícules de transició. Provenen del rer i rel. El contingut del dictiosoma avança cap a la zona trans per vesícules d'intercisternes. Quan arriba a la trans el contingut passa a les vesícules de secreció.

Lisosomes --> contenen enzims digestius del rer

Membrana recoberta de glicoproteïnes.

L. primaris--> no han participat en el procés digestiu. (poden ajuntar-se amb fagosomes o v. amb materials endògens.

L. secundaris--> han participat en el procés digestiu. -Heterolisosomes: s'encarrega de subs. s'afora de la cèl·lula

-Autolisosomes: s'encarrega de subs. de la pròpia cèl·lula

Vacúols i inclusions

VACÚOLS --> venen del r.e, del cdg o d'inveginacions de la membrana. C.A--> petits CV--> grans. CA--> anomenats vesícules i n'hi ha uns quants. CV--> un o dos molt grans.

Vacuoma--> conjunt de vacúols

Funció - turgència cel·lular

- emmagatzematge de subs.

- regulador de pressió osmòtica

- nutritiva

INCLUSIONS --> vacúols amb una subs. predominant dins. inclusions més freqüents--> cautxú

Perioxisomes i dioxisomes --> semblants als lisosomes que contenene oxidasa i catalasa (enzims)

Provenen del rel i enzims venen dels ribosomes del citosol.

Enzims - oxidasa--> oxida les subs. en excés i la transforma en aigua oxigenada

- catalasa--> destrueix aigua oxigenada i produeix H2O i O2

Funció -oxidació

-eliminació de subs en excés

-degradació de bases nitrogenades

-participen en la fab. de acids biliars

Teoria cel·lular

La teoria cel·lular diu que la cèl·lula és:

- La unitat morfològica (tots els éssers vius estan formats per cèl·lules).

- La unitat fisiològica (és la unitat més petita capaç de fer les funcions vitals).

- La unitat genètica (conté tota la informació genètica i la transmet a la descendència).

- Tota cèl·lula prové d'una altra.

EUCARIOTES:

Color: incolores. Té pigments de colors (melanina)

Mida: 5 - 20µm = 0,005 - 0,02 mm

Forma: en relació amb la funció

.

Cèl·lules procariotes --> no tenen masses membranes que limitin orgànuls i el material genètic.

--> fa 3500 milions d'anys

--> estructura senzilla.

--> MONERES

Cèl·lules eucariotes --> Tenen nucli

--> fa 1500 milions d'anys

--> Orgànuls separats

-->TOTS ELS REGNES

MEMBRANA PLASMÀTICA

Constituïda per:

LÍPIDS

Fosfolípids --> Lípid, constituent bàsic de la membrana de la cèl·lula. (molècules amfipàtiques). Donen fluïdesa. ----> MOVIMENTS: - difusió lateral

- flipflop

Tenen un cap hidròfil i una cua hidròfoba. S'ajunten en una bicapa, ficant les cues a dins. Mesura 75 Aº - flexió

PROPIETATS DE LA MEMBRANA:

Colesterol --> Lípid. Disminueix la fluïdesa i manté l'estabilitat a la bicapa. -És asimètrica

-Estructura dinàmica

-Permeabilitat selectiva

PROTEÏNES - Perifèriques

- Intrínsiques FUNCIONS DE LA MEMBRANA:

-Transmembranoses

-Delimita medis

GLÚCIDS -Regula el transport intramembranòs.

-Transmissió de senyals

Glicolípids (en alguns si i en altres no) --> estructura que sobresurt de la membrana cap a l'exterior.

La bicapa fosfolípida es replega sobre si mateixa formant així liposomes. Els liposomes són vesícules esfèriques formades per una doble capa de fosfolípids.

MEMBRANES DE SECRECIÓ --> formades per substàncies que secreten les cèl·lules

Paret cel·lular --> cèl·lules vegetals

Matriu extracel·lular --> cèl·lules animals

Paret cel·lular --> formada pel c.d.g. (complex de Golgi)

Estructura (de fora a dins) làmina mitjana, paret cel·lular primària (forma xarxes), paret cel·lular secundària (paral·leles) (100-200µm), membrana plasmàtica (que no forma part de la paret cel·lular)

Composició química - Làmina Mitjana --> gelatinosa. Pectina

- Paret Cel·lular Primària --> cel·lulosa i glicoproteïnes

- Paret Cel·lular Secundària --> cel·lulosa

Té porus --> zones d'aprimamente de la p.c. on no hi ha p.c.s.

Té plasmodesmes --> connexions citoplasmàtiques entre les diferents cèl·lules (40µm de diàmetre)

Funcions -Protegeix la cèl·lula

-Turgència --> dona rigidesa

-Evita que la membrana es deformi

Matriu cel·lular --> fibres proteiques (glicoproteïnes)

Dona elasticitat

CQ colagen i elastiva

Funció - manté unides les cèl·lules

- dóna consistència i elasticitat als teixits

Transport intramembranòs

Transport actiu --> el pas de substàncies del medi menys concentrat al més.(en contra de gradient) Hi ha un consum d'energia.

Transport passiu --> el pas de substàncies del medi més concentrat al menys (a favor de gradient) A través de canals (proteïnes) o p.transportadores.

Difusió --> el pas de substàncies del medi més concentrat al menys. (a favor de gradient)

Transport citoquímic (de macromolècules)

Endocitosis --> - Fagositosi --> la cèl·lula ingereix substàncies amb els pseudòpodes i les digereix. Ex: amebes, macròfags.

(fora a dins) - Pinocitosi --> la cèl·lula ingereix aigua amb subs. dissoltes i les emmagatzema en vesícules - Amb reconeixement.

- Sense reconeixement

Exocitosi --> - Secreció --> Surten de la cèl·lula substàncies sintetitzades per la cèl·lula.

(dins a fora) - Excreció --> Surten de la cèl·lula productes de rebuig.

Citosol o hialoplasma --> medi intern

CQ 85% aigua (medi gelatinós)

25% tRNA, mRNA, proteïnes, monosacàrids, glicogen, greix, ions...

INTERIOR DE LA CÈL·LULA

Citoesquelet --> xarxa complexa de filaments proteics

Funció Interna ->mou orgànuls

Externa -> porvoca moviments de la cèl·lula

Tipus de filaments - Microtúbuls (25µm) -> CQ tublina ---> e. transitòries

---> e. permanents

- Microfilaments (9µm) -> CQ actina ---> e. transistòries

---> e. permanents

- Intermedis (10µm)

Mitocondris --> òrgan polimorf amb doble membrana replegada.

El conjunt s'anomena condrioma.

Estructura: Membrana mitocondrial externa: igual que la plasmàtica però sense colesterol. Té proteïnes transmembranoses que fan canals de penetració pel pas de macromolècules.

Espai intermembranòs: mateixa estructura que el citosol.

Membrana mitocondrial interna: es replega formant crestes (ho fa per augmentar la superfície).

Matriu: Conté ribosomes mitocondrials, DNA mitocondrial i enzims dissolts.

Funcions:

respiració cel·lular: (obtenen energia), que es un procés d'oxidació. Guarda l'energia obtinguda en ATP (Adenin trifosfat).

- cicle de Krebs--> té lloc a la matriu.

- cadena respiratòria --> té lloc a la membrana interna.

βoxidació:

síntesi de proteïnes

duplicació del DNA mitocondrial

ORIGEN --> La

teoria de l'endosimbiosi explica el seu origen: els mitocondris es

van originar a partir de bacteris (cèl·lules procariotes)

fagocitats per una altra cèl·lula i no van ser digerits. La

cèl·lula resultant de la simbiosi tenia més avantatges ja que

produïa més energia.

Unitats de mesura utilitzades en biologia

decímetre (dm):

10-1

metros. 0,1 m

centímetre (cm):

10-2

metros. 0,01m

mil·límetre (mm):

10-3

metros. 0,001 m

micròmetre

(μm):

10-6

metros. 0,000001 m

nanòmetre (nm):

10-9

metros. 0,000000001 m

àngstrom

(Å):

10-10

metros. 0,0000000001 m

Cilis i flagels --> prolongacions citoplasmàtiques mòbils situades a la superfície de la cèl·lula

Els cilis mesuren entre 2 i 5µm i n'hi ha molts; mentre que els flagels mesuren 100µm i n'hi ha pocs (1 o 2)

Estructura: tija: formada per 9 triplets + 2 microtúbuls centrals (envoltats per una baina)

zona de transició: formada per 9 diplets

zona basalt: superior: formada per 9 triplets

inferior: "roda de carro" eix central proteic (9 triplets)

Funció: permeten el desplaçament de la cèl·lula

provoquen turbulències al voltant de la cèl·lula (atreu l'aliment).

Cloroplast --> duen a terme la fotosíntesi

Estructura: Doble membrana: estructura semblant a la m. plasmàtica però sense colesterol

M. externa: molt permeable

M. interna: moltes proteïnes transportadores

Estroma: és el medi intern. conté ribosomes, DNA circular i de doble cadena, inclusions (amb midó o lípids) i tilacoides.

Tilacoides: sistema membranós dins dels cloroplasts. Són sàculs aplanats. Provenen de la replegació de la membrana interna. Els pigments fotosintètics es troben sobre la membrana dels tilacoides.

Grana: Piles de sàculs que provenen de tilacoides replegats molt sobre si mateix.

Funcions:

Fotosintètica

Duplicació del DNA del cloroplast.

Síntesi de proteïnes que ingereix el propi cloroplast.

ORIGEN --> La

teoria de l'endosimbiosi explica el seu origen: els cloroplasts es

van originar a partir d'algues (cèl·lules procariotes)

fagocitats per una altra cèl·lula i no van ser digerits. La

cèl·lula resultant de la simbiosi tenia més avantatges ja que

produïa més energia.

Tipus de plasts

Cloroplasts (tenen clorofil·la)

Cromoplasts (donen color)

Leucoplasts (emmagatzemen)

Orgànuls no membranosos

Ribosomes

Estructures globulars sense membrana fets de RNAr (ribosòmic) (procedent del nuclèol) i proteïnes associades.

Estan dispersos al citoplasma o enganxats al reticle, als mitocondris (a la matriu) i als cloroplasts (a l'estroma).

Estructura: Dues subunitats que encaixen. Estan separades en el citoplasma. Només s'ajunten quan fan la síntesi proteica.

Poliribosoma o polisoma: molts ribosomes llegint la mateixa cadena de RNAm.

Funció: Biosíntesi de proteïnes.

Citocentre o centrosoma --> responsable dels moviments de la cèl·lula. Centre organitzador de microtúbuls.

Estructura: Material pericentriolar: Part del hialoplasma on el material és més dens. Al voltant del centrosoma.

Àster: conjunt de microtúbuls radials que surten del m.p.

Diplosoma: 2 centríols perpendiculars.

Funció: Forma cilis i flagels

Forma el fus acromàtic (a la divisió cel·lular)

D' ells deriva el cito-esquelet.

NUCLI -->conté la informació genètica necessària per regular les activitats cel·lulars.

Relació Nucleoplasmàtica (RNP) = Volum del nucli / Volum del citoplasma - Volum del nucli

Abans de la divisió cel·lular el nucli augmenta de volum.

Estructura: La membrana deriva del r.e.

Porus: Complex proteic que participa en el transport de substàncies i molècules.

Nucleoplasma: medi intern del nucli. Té aigua, sals minerals, proteïnes nucleotits, ARN

Cromatina: DNA enrotllat. Heterocromatina (grau alt d'empaquetament) i Eucromatina (grau menor d'empaquetament)

Nuclèol: un o dos, només visibles en repòs, sintetitza RNAr i té textura granular.

1. Introducció

3. Orgànuls cel·lulars

2. Estructura cel·lular