LA CLLULA UNITAT DE VIDA Tema 1 1

LA CÈL·LULA. UNITAT DE VIDA Tema 1

1. Orígens de la cèl·lula. La teoria cel·lular 2. Nivells d’organització. Tipus cèl·lules 3. El nucli 4. Els cromosomes. El cariotip 5. El cicle cel·lular 6. La mitosi i meiosi de

1. Els orígens de la cèl·lula Les cèl·lules poden ser de moltes mides, poden ser microscòpiques, com per exemple els espermes o bé poden ser visibles a simple vista, com per exemple els ous de les aus.

El coneixement de la cèl·lula començà a partir del descobriment o fabricació del microscopi. Va ser en Robert Hoock, al 1665, qui va visualitzar la primera cèl·lula vegetal, però les cèl·lules animals foren visualitzades per Matthias Jakob Schleiden i Theodor Schwann, els quals varen veure que tots

Altres científics, com ara Leeuwenhoek a l’any 1674, també va descriure cèl·lules i ev microscopis dins l’aigua i els anomenà animàculs. Més tard foren: - Robert Brown, 1831, visualitzà el nucli. - Johannes Purkinje, 1838, al citoplasma l’anomenà protoplasma.

- Matthias Schleiden i Friedrich Schwann, 1838, afirmaren que tots els animals i vegetals estan formats per cèl·lules. - Rudolf Virchow, 1855, dié que tota cèl·lula prové d’una altra cèl·lula.

A partir d’aquí varen establir la Teoria cel·lular, la qual diu:

ü Tots els éssers vius estan formats per cèl·lules. ü Tota cèl·lula prové d’una altra cèl·lula. ü El material hereditari es transmet de generació en generació. ü La cèl·lula és la part més petita i fonamental (realitza vitals) de tot ésser viu. les funcions

2. Nivells d’organització La matèria té diferents nivells d’organització, segons el seu grau de complexitat. De manera que el nivell més simple és l’àtom i el més complexe és l’Univers. Per això podem diferenciar els següents nivells:

• Àtom: és la part més petita i “indivisible” de la matèria. El conjunt d’àtoms formen els diferents elements (= conjunt d’àtoms de la mateixa espècie), els qui formen part dels éssers vius s’anomenen bioelements, els quals són C, H, O, N, P i S.

Carboni Hidrogen Oxigen Nitrogen Phòsphor i Sofre

• Molècula: és la unió de dos o més àtoms, els quals poden ser iguals o diferents. Per ex O 2 O=O CH 4 metà (pet) 1 de C i 4 d’H Les molècules que formen part dels éssers vius s’anomenen biomolècules.

Les molècules es poden classificar en: - inorgàniques: són aquelles molècules que es troben tant en la matèria inert (ex: roques) com en els e. v Aquestes molècules són: aigua, sals minerals, O 2 i CO 2 - orgàniques: són aquelles molècules que tant sols podem trobar en els e. v per ex: glucosa

• Cèl·lula: és la part més petita i fonamental (realitza les funcions vitals) dels e. v Segons la seva organització interna es poden calssificar en: - procariotes: significa fals nucli i es caracteritzen perquè tenen el material hereditari dispers pel citoplasma.

- eucariotes: significa vertader nucli, és a dir tenen el material hereditari envoltat d’una membrana, de manera que es forma el nucli. Aquestes donen lloc a les cèl·lules animals i les vegetals.

• Teixit: és el conjunt de cèl·lules que realitzen una mateixa funció. D’aquesta manera podem diferenciar els següents teixits: - tx ossi - tx muscular - tx conjuntiu - tx cartilaginós - tx adipós (lípids)

Una altra def seria conjunt de cèl·lules que estan envoltades d’una matriu, la qual pot ser sòlida i líquida. Per ex: sang.

• Òrgan: és el conjunt de tx que realitzen una mateixa funció. D’aquesta manera podem diferenciar els òrgans. • Sistema: conjunt d’òrgans que intervenen en una mateixa funció i estan formats pel mateix tipus de tx. • Aparell: diferents òrgans que a més de realitzar la seva funció intervenen en una altra de més complexe.

• Organisme: és el conjunt de sistemes i d’aparells que realitzen les funcions vitals. Ex humà, altres animals, plantes • Població: conjunt d’organismes de la mateixa espècie que comparteixen un mateix temps i espai. • Comunitat: conjunt de poblacions que comparteixen un mateix temps i espai.

• Ecosistema: és el conjunt de diferents comunitats, és a dir és el conjunt de factors biòtics (biocenosi = el conjunt d’ev que formen part de l’ecosistema) i abiòtics (biòtop = són els elements inerts de l’ecosistema i on habiten els ev).

• Bioma: és el conjunt d’ecosistemes que comparteixen unes mateixes propietats climatològiques i unes grans extensions de terra. Ex Bioma Mediterrani, Tundra, Sabana, desert • Planeta: és el conjunt de tots els biomes.

• Sistema Solar: és el conjunt de planetes. • Galàxia: conjunt de Sistemes Solars. • Univers: conjunt de galàxies.

3. Tipus d’organització cel·lular Les cèl·lules tenen el seu citoplasma organitzat en orgànuls (= cada una de les parts en que es divideix la cèl·lula i que realitza una determinada funció). Les cèl·lules es poden dividir en:

-procariotes: significa fals nucli i es caracteritzen perquè tenen el material hereditari dispers pel citoplasma. La seva estructura és de: §Paret cel·lular: embolcall rígid format per polisacàrids i proteïnes. És la responsable de donar forma al bacteri.

§Membrana plasmàtica: s’encarrega de controlar l’entrada i sortida de substàncies. En determinades zones es replega per donar lloc als mesosomes, els quals s’encarreguen d’altres funcions de realitzar la respiració.

§Cromosoma bacterià: està format per una sola cadena d’ADN i conté tota la informació. No es troba envoltat de membrana. §Ribosomes: són els responsables de sintetitzar les proteïnes. §Flagels: filament que s’encarrega de la locomoció.

§Fímbries: petites estructures que s’encarreguen de fixar el bacteri al substrat.

-eucariotes: significa vertader nucli, és a dir tenen el material hereditari envoltat d’una membrana, de manera que es forma el nucli. Aquestes donen lloc a les cèl·lules animals i les vegetals.

Copiar els orgànuls de la pàgina 11

• Citoesquelet: són filaments de fibrina, els quals s’encarreguen de donar forma a la cèl·lula, com també s’encarrega de fabricar els filaments anomenats flagel o cilis.

• Centríols: són unes estructures cilíndriques, que s’encarreguen de la divisió cel·lular (mitosi = procés pes qual les cèl·lules es divideixen i per tant també divideixen hereditari). el seu material

3. El nucli és l’estructura més important de la cèl·lula, ja que és on s’hi troba el material hereditari, de manera que és l’orgànul que s’encarrega de controlar totes les funcions cel·lulars.

En el cas de les cèl·lules animals sol tenir una posició central, mentre que en les cèl·lules vegetals sol trobar-se a la perifèria, més que res perquè hi ha el vacúol que ocupa molt d’espai. Hi ha cèl·lules que en poden tenir molts, com ara les cèl·lules s’anomenen polinuclears. musculars,

Mentre que n’hi ha d’altres que no en tenen, com és el cas dels glòbuls vermells.

Estructura del nucli • Embolcall nuclear: format per dues membranes: l’externa, es troba connectada amb el RE; i la interna. Ambdues memb. tenen porus pels quals hi ha intercanvi de substàncies, sobretot d’ARNmissatger el qual intervé en la síntesis de proteïnes.

• Nucleoplasma: és el medi intern del nucli i on té lloc la replicació de l’ADN. • Nuclèol: cos esfèric que només es pot veure quan la cèl·lula no està en divisió i intervé en la formació de ribosomes. N’hi pot haver més d’un.

• Cromatina: està formada per filaments d’ADN de diferent condensació juntament amb proteïnes. En el moment que la cèl·lula s’ha de dividir es condensa per donar lloc als cromosomes, els quals es dividiran per poder genètica. transmetre la informació

Els cromosomes Són estructures filamentoses que es visualitzen durant la divisió cel·lular. Cromosoma Y Cromosoma X

Els cromosomes estan formats per una cadena d’ADN. Cada un d’ells està format per dues cromàtides que s’uneixen a un punt anomenat centròmer. Cada cromàtida és una molècula d’ADN, una de les quals ha sorgit de la replicació.

Segons el nombre de cromosomes, les espècies es poden dividir en: - Haploides: quan només tenen un joc de cromosomes, “n”. Ex: falgueres - Diploides: quan tenen dos jocs de cromosomes, “ 2 n”, manco en les cèl·lules reproductores. Ex: humans

Tipus de cromosomes Copiar pàg 13 - Metacèntrics - Submetacèntrics - Acrocèntrics - Telocèntrics

4. El cariotip Def: conjunt de tots els cromosomes propis d’una espècie. Def idiograma: és la representació ordenada per parelles. En l’espècie humana es poden diferenciar dos tipus de cromosomes:

- Heterocromosomes (sexuals): són els qui no tenen parella i determinen el sexe de l’embrió. es diferencien el cromosoma X i Y. Les persones XX són femelles i les XY són mascles. - Autosomes: són tota la resta de cromosomes.

L’espècie humana en cada cèl·lula té 46 cromosomes, és a dir 23 parells i es representa com a 2 n. Segons el tipus de cariotip es pot esbrinar determinades anomalies, com ara la trisomia 21, 16, 18, 14.

Trisomia 14 Trisomia 21

5. El cicle cel·lular La durabilitat d’una cèl·lula depèn del tipus i pot anar des d’unes hores a uns dies. Inclús n’hi ha que no es reprodueixen, com és el cas del glòbuls vermells (eritròcits) o les neurones. El procés de divisió s’anomena mitosi.

El cicle cel·lular són totes les fases que sofreix una cèl·lula des del seu naixement fins que es reprodueix o desapareix. Generalment es base en dues fases: - Interfase: - Fase de divisió o fase M

-Interfase: és de màxima durada ja que és el temps en que la cèl·lula creix i du a terme totes les funcions vitals. Generalment durant aquest període és quan es pot observar el nucli. Al final d’aquesta fase és quan té lloc la replicació del material hereditari.

És essencial perquè quan tengui lloc la divisió la cèl·lula filla rebi la mateixa informació que la mare. - Fase M: és de curta durada i consisteix en que el nucli es divideix i es reparteix l’ADN. Acaba amb la citocinesi (= procés en que es divideix el citoplasma)

Copiar l’explicació de la pàg 15

La Mitosi És el procés pel qual les cèl·lules divideixen el seu material hereditari i per tant tota ella. Aquest procés consisteix en determinades fases, les quals són: unes

• Profase: consisteix en que la membrana nuclear es romp de manera que el material hereditari (ADN) es comença a condensar i es formen el que anomenam cromosomes.

• Metafase: consisteix en que els centríols es van separant i emigren cap els pols de la cèl·lula i els cromosomes es col·loquen a l’equador cel·lular, formant la placa equatorial. Per altra banda els centríols van formant el

fus mitòtic (= filament que té la funció de separar els cromosomes durant la mitosis).

• Anafase: consisteix en que els centríols van separant cada un dels cromosomes i els porten a cada un dels pols

• Telofase: consisteix en que els cromosomes es repleguen entorn dels centríols ja que es va formant la membrana nuclear, de manera que els cromosomes una vegada que s’ha format la membrana es descondensen.

• Citocinesi: consisteix en que el citoplasma es comença a deprimir per l’equador de la cèl·lula a fi que es dugui a terme la divisió cel·lular. • En el cas de les cèl·lules vegetals el citoplasma no es contreu sinó que es forma el fragmoplast, separació de cel·lulosa.

La Meiosi És el procés en que es duen a terme dues divisions mitòtiques a la vegada. El seu objectiu és aconseguir cèl·lules haploides, és a dir amb un sol parell de cromosomes. Generalment les cèl·lules que duen a terme la meiosi són les gàmetes.

El procés consisteix en: http: //www. youtube. com/watch? v=cs. Zj 6 HWs bc 4 • Interfase: Té lloc la duplicació del material hereditari.

• Profase I: és quan els cromosomes es condensen i es fan visibles. La membrana nuclear es disgrega. en aquest procés els cromosomes homòlegs es junten i intercanvien part del seu material, aquest procés s’anomena entrecreuament, resultat de seran diferents a la mare. manera filles que el genèticament

• Metafase I: Una vegada que ha tingut lloc l’entrecreuament, els cromosomes es disposes a la placa equatorial. De manera que els centríols fabriquen el fus meiòtic.

• Anafase I: Té lloc la separació dels cromosomes homòlegs i es dirigeixen als pols de la cèl·lula

• Telofase I i citocinesi: es formen les dues filles diploides (2 n), però amb informació genètica diferent.

• Profase II: es tornen separar els cromosomes i migren cap a la placa equatorial.

• Metafase II: els cromosomes es disposen a la placa equatorial i els centríols fabriquen el fus meiòtic. .

• Anafase II: es separen les cromàtides germanes i migren cap als pols cel·lulars

• Telofase II i citocinesi: en aquest cas s’obtenen 4 cèl·lules haploides (n), és a dir amb un sol joc de cromosomes, de manera que tenen la meitat de cromosomes que la mare.

• Meiosi Animada: Primera part: • http: //www. maph 49. galeon. com/meiosis/ mei 1 ani. html Segona part: • http: //www. maph 49. galeon. com/meiosis/ mei 2 ani. html

Comparació de la mitosi i la meiosi Copiar requadre pàg 18 Significat de la mitosi i la meiosi Resum de la pàg 19