Cèl·lules

CarboniMés 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).

BiomolèculesSón 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 - HistòriaRobert 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 extremòfilsAcidòfils 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 hidrotermalsAls 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

DefinicionsPoblació: 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           SIEspermatòfils       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 AºR.E llis --> no ribosomes           --> funció: síntesi i emmagatzematge de lípidsR.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 -transportDictiosoma --> 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 rerMembrana 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 inclusionsVACÚOLS --> 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            - nutritivaINCLUSIONS --> 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 O2Funció -oxidació           -eliminació de subs en excés            -degradació de bases nitrogenades           -participen en la fab. de acids biliars

Teoria cel·lularLa 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.                              --> MONERESCèl·lules eucariotes --> Tenen nucli                             --> fa 1500 milions d'anys                             --> Orgànuls separats                             -->TOTS ELS REGNES

MEMBRANA PLASMÀTICAConstituïda per:   LÍPIDSFosfolípids --> 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 selectivaPROTEÏNES  - Perifèriques                     - Intrínsiques                                                                                                                                   FUNCIONS DE LA MEMBRANA:                     -Transmembranoses                                                                                                                                                                                -Delimita medisGLÚCIDS                                                                                                                                                                  -Regula el transport intramembranòs.                                                                                                                                                                                -Transmissió de senyalsGlicolípids (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·lulesParet cel·lular --> cèl·lules vegetalsMatriu extracel·lular --> cèl·lules animalsParet 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·lulosaTé 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 deformiMatriu cel·lular --> fibres proteiques (glicoproteïnes)Dona elasticitatCQ colagen i elastivaFunció - manté unides les cèl·lules           - dóna consistència i elasticitat als teixits

Transport intramembranòsTransport 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 reconeixementExocitosi -->  - 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 internCQ 85% aigua (medi gelatinós)      25% tRNA, mRNA, proteïnes, monosacàrids, glicogen, greix, ions...

INTERIOR DE LA CÈL·LULA

Citoesquelet --> xarxa complexa de filaments proteicsFunció Interna ->mou orgànuls           Externa -> porvoca moviments de la cèl·lulaTipus 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 biologiadecímetre (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·lulaEls 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 fotosíntesiEstructura: 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 plastsCloroplasts (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 nucliAbans 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