TEORIA ZELULARRA

1. BIOLOGIA ZELULARRAREN HISTORIA

● Biologia zelularraren historia zuzenki lotuta dago teknologiaren garapenarekin, eta bereziki, mikroskopiaren garapenarekin.

ROBERT HOOKE● 1665● Berak asmaturiko

mikroskopioa erabili zuen kortxo xafla bat behatzeko.

● “cedula” edo zelula hitza lehen aldiz erabili zuen.

ANTONY VAN LEEUWENHOEK● 1673● Gauzen tamaina 300

aldiz handitzen zuen tresna asmatu zuen.

● Zelula bizien dibertsitatea behatu zuen.

MATHIAS SCHLEIDEN● 1838● Botanikaria● “Landare-zelula

landarearen funtsezko unitatea da”.

THEODOR SCHWANN● 1839● Zoologoa● “Animaliak zelulekin

osaturikk daude”.

RUDOLF VIRCHOW● 1858● Patologoa● “Zelula guztiak

lehenagoko beste zelula batetik datoz”.

TEORIA ZELULARRA● Organismo bizi guztiak zelula batekin edo

gehiagorekin osaturik daude, beraz, zelula izaki bizidunen egitura-unitatea da.

● Zelula izaki bizidunaren unitate fisiologikoa da, erreakzio metabolikoak zelula barruan gertatzen baitira.

● Zelula guztiak lehenagoko beste zelula batetik datoz.

● Zelulek organismoen informazio hereditarioa dute. Informazio genetiko hori zelula-amatik zelula-alabara igarotzen da.

2. MIKROSKOPIA ETA BESTE IKERKETA-METODO BATZUK

● Esan bezala, ezagupen zelularra estuki lotuta dago mikroskopioaren garapenarekin, bai eta analisirako metodo biokimikoen garapenarekin ere.

● 2 mikroskopio mota nagusi bereiz ditzakegu:● MIKROSKOPIO OPTIKOA● MIKROSKOPIO ELEKTRONIKOA

MIKROSKOPIO OPTIKOA● Argia erabiltzen du.● 1000 bider handitu,

gehienezko ahalmena 0,2μm (1mm=1000μm)

● 3 lentez osatuta:● KONDENTSADOREA● OBJEKTIBOA● OKULAREA

MIKROSKOPIO OPTIKO BIDEZ LORTUTAKO ARGAZKIAK

MIKROSKOPIO ELEKTRONIKOA● Elektroi-sorta erabiltzen du.● Nanometrorainoko tamaina

(nm=10-9m)

● 2 mota:● TRANSMISIO-MIKROSKOPIO

ELEKTRONIKOA (TEM, Transmision Electron Microscope)

● EKORKUNTZAZKO MIKROSKOPIO ELEKTRONIKOA (SEM, Scanning Electron Microscope)

TEM BIDEZ LORTUTAKO ARGAZKIAK

SEM BIDEZ LORTUTAKO ARGAZKIAK

3. ANTOLAMENDU ZELULARRAREN EREDUAK

● Konplexutasun-mailaren eta, batez ere, nukleoa izan ala ez izatearen arabera 2 zelula-mota:

1.- ZELULA PROKARIOTOAK2.- ZELULA EUKARIOTOAK

ZELULA PROKARIOTIKOAK

ZELULA EUKARIOTIKOAK

MoneroakProtistoakOnddoakLandareakAnimaliak

Ez dute nukleo zehazturik.Material genetikoa zitoplasman barreiaturik.

Nukleoa dute, mintz nuklearraz inguraturik.Material genetikoa zitoplasmatik banaturik.

ADN zirkularra.Ez dute mitosirik.

ADN linealeko molekula asko.Mitosia egiten dute.

ZELULA PROKARIOTIKOAK

ZELULA EUKARIOTIKOAK

Ez dute zitoeskeletorik. Zitoeskeletoa dute.

Organulu zelular gutxi. Organulu aniztasun handia.

Erribosoma txikiak Erribosoma handiak eta ugariak

Horma zelularra dute, mureinazkoa, kapsula batekin inguratua.

Horma zelularra agertu daiteke landare, zenbait protisto eta onddoen kasuan, baina konposizioz prokariotoen ezberdina.Animali-zelulek ez dute hormarik.

ZELULA PROKARIOTIKOAK

ZELULA EUKARIOTIKOAK

Arnas-entzimak mintz plasmatikoan daude .Arnas-entzimak

mitokondrioetan daude.

Prokarioto fotosintetikoek mintz plasmatikoaren tolesturetan dituzte entzima fotosintetikoak.

Kloroplastoetan daude entzima fotosintetikoak.

Flagelo azpimikroskopikoak Zilio eta flagelo mikroskopikoak.

ANIMALI-ZELULA ETA LANDARE-ZELULA

● Oso antzekoak dira, baina ezberdintasun batzuk antzeman daitezke:

ANIMALIA-ZELULAK

LANDARE-ZELULAK

HORMA ZELULARRA EZ DAGO BADAGO

PLASTOAK EZ DAGO BADAGO

ZENTRIOLOAK BADAGO EZ DAGO

BAKUOLOA TXIKIAK ETA URRIAK, EDO BATERE EZ

ZELULA GAZTEETAN ASKO ETA TXIKIAK; HELDUETAN, HANDI

BAKARRA

● Landare- zein animali-zeluletan agertzen diren organuluak:

ORGANULUA EZAUGARRIAKMINTZ PLASMATIKOA Zelula barruaren eta kanpoaren arteko

muga. Garraioa eta elkartrukea erregulatu eta babesa

GOLGIREN APARATUA Mintzek osatua.Proteinen garraioan eta lipidoen sintesian.Landaretan

ZITOESKELETOA Zelularen forma mantendu eta higiduram lagundu

LISOSOMAK Liseriketa-entzimez betetako besikulatxoak.

MITOKONDRIAK Arnasketa-zelularra, energiaren lorpena.

PEROXISOMAK Oxidazio-entzimez betetako besikulatxoak.Lipidoen metabolismoan, detoxikazio prozesuetan...

● Landare- zein animali-zeluletan agertzen diren organuluak:

ORGANULUA EZAUGARRIAKNUKLEOA Porodun mintz bikoitzaz inguratua, mintz

nuklearra.Zelularen informazio genetikoa dauka.Nukleoloa bertan dago (erribosomen sintesia)

SARE ENDOPLASMATIKOA Mintz nuklearretik hasi eta zitoplasma osoan hedatzen da.2 mota:●ER leuna: Ez du erribosomarik. Lipidoen sintesia●ER bikortsua: Erribosomak ditu. Proteinen sintesia eta garraioa.

ERRIBOSOMAK Proteinen sintesia

BAKUOLOA ●Landaretan: pigmentuak, erreserba substantziak eta hondakinak metatzeko●Animalietan, digestiboak ala uzkurkorrak

4. ZELULEN JATORRIA ETA BILAKAERA

● Biziaren jatorriari buruzko teoria asko daude.● Kreazionista: Jainkoa...● Panspermia: Bizitza espazioan sortu zen.● Sintesi Prebiotikoa: Materia ez-organikoan

eratutako molekula organikoetatik sortu zen.● Sintesi prebiotikoaren teoriaren arabera, bizia

orain dela 3.800 milioi urte sortu zen, itsaso eta laku primitiboetan.

SINTESI PREBIOTIKOA: Miller-Urey esperimentua● Miller-Urey esperimentua 1953an Stanley Miller eta

Harold Urey ikerlari estatubatuarrek egindako saioa da, molekula organikoen sintesia posible zela molekula inorganikoetatik abiatuta frogatzen zuena.

● Stanley Miller biokimikari gazteak Aleksandr Oparinek 1925ean azaldutako hipotesia laborategian frogatu nahi zuen. Oparinen ustez, Lurreko antzinako atmosfera, orain dela 4.000 milioi urte, oxigenorik gabekoa zen; erreduktorea, beraz. Atmosfera horretan metano, amoniako eta hidrogeno bezalako gas erreduzituak nagusi ziren. Gas horiek aktibatzerakoan haien arteko erreakzio kimikoek molekula organikoak sortu behar zituzten. Molekula organiko hauek bizitzaren aitzindariak izan beharko ziren, Oparinen iritziz.

● Miller-ek bere zuzendariari H. Urey-i eskatu zion laguntza, buruan zeukan asmoa gauzatzeko. Bi ikerlariek Lurreko antzinako atmosfera simulatzen zuen tramankulu bitxia diseinatu zuten. Bertan, metano, amoniako, hidrogeno eta ur-lurrunaren nahasketa bat deskarga elektrikoekin tratatu zuten astebeteko epean. Bukatutakoan molekula organiko batzuk agertu ziren tresna barruan, molekula horien artean aminoazidoak ugarienak zirelarik.

4.1. LEHENENGO ZELULAK● Lehenengo zelulei

PROGENOTE deritze.● Ingurunetik bereizten

dituen mintza dute.● Biomolekula kantitate

handi eta anitzez osatuta.

● Autoerreplikatzeko gaitasuna dute.

● Anaerobioak eta heterotrofoak, hots, inguruko salda primitiboko materia organikoa erabiltzen dute energia eta materia lortzeko.

● Denborarekin protozelula horiek bizitzeko behar zituzten energia eta molekulak sortzeko eta kontrolatzeko gauza izan ziren:● Fotosintesia egiteko

gaitasuna zuten lehenengo molekulak eta zelulak agertzen dira.

● Atmosferan oxigenoa agertuko da.

● Lehenengo zelula aerobioak sortuko dira.

Fluorescence micrographs of cyanobacteria. About 2 billions years ago, cyanobacteria – oxygen-producing photosynthetic prokaryotes that used to be called blue-green algae – were responsible for launching the process that increased the concentration of atmospheric oxygen from less than 1 percent to about 20 percent today, making possible the evolution of humans and other animals

One type of prokaryote, cyanobacteria, developed the capacity to use energy from the sun to power its metabolic needs. We see the ancient remains of these early autotrophs today, in the form of stromatolites, layered, fossilised structures like these at Lake Thetis in Western Australia. Iturria

4.2. ZELULA PROKARIOTIKOAK● Progenoteetan oinarrituz 3

zelula prokariotiko mota sortu ziren:● ARKEOBAKTERIOAK● EUBAKTERIOAK edo

BAKTERIOAK● URKARIOTOAK

● Oraingo zelulak azken horietatik sortu zirela uste da.

● Prokariotoak Lurreko izaki bizidun bakarrak izan ziren ia 2.000 milioi urtetan zehar.

Bizitzaren zuhaitza hormairudia

Phylogenetic tree showing the diversity of bacteria, compared to other organisms. Eukaryotes are colored red, archaea green and bacteria blue

4.3. ZELULA EUKARIOTIKOAK● Orain dela 1.500 milioi urte inguru agertu ziren.● Euren sorrerari buruzko teoria onartuena Lynn

Margulis-en ENDOSINBIOSIAREN TEORIA da (1967).

ENDOSINBIOSIAREN TEORIA● Egungo zelula eukariotikoak antzinako zelula

prokariotikoen elkarketa endosinbiotikoen ondorioz sortu ziren. Animalien kasuan 3 zelula prokaritoen batuketaz; landareen kasuan 4rena.

● Endosinbiosia pausu ezberdinetan eman zen:● Hasera batean prokarioto anaerobiko eta

heterotrofo batek horma zelularra galdu eta mintz tolesturak sortzeko gaitasuna garatu zuen. Zelula urkariotikoa delako sortuko zen.

● Tolesturen ondorioz besikulak garatu zituen. Zelula barruko digestioa hasi zen.

● Mintz-sistema sortu zen (ER, Golgi, nukleoa...).● Fagozitosi gaitasuna garatu zuen. ● Espiroketa izeneko bakterien endosinbiosi bidez,

flageloak, zilioak eta zentrioloak garatu ziren.● Zelula prokariotikoak endozitatzen hasi zen eta

eurekin erlazio endosinbionteak ezarri ziren: fagozitoak segurtasuna eta elikadura ematen zien bitartean, fagozitoek abantailak bereganatzen zituzten:– Peroxisomen aurrekari ziren prokarioto aerobikoek

atmosferan geroz eta ugariagoa zen oxigenoaz babesten zuten.

– Mitokondrioen aurrekariak izandako zelula prokariotoek arnas aerobioa egiteko eta oxigenoaren toxikotasunetik babesteko gaitasuna ematen zien.

– Kloroplastoen aurrekariek fotosintesirako gaitasuna ematen zien, organismo autotrofo bihurtuz.

– Endosinbionteak ostalariarekiko menpekotasuna handitzen doa; euren material genetikoa galduko dute ia osotasunean. Organulu bihurtuko dira (peroxisoma, mitokondria, kloroplasto...).

Esteka interesgarriak:●Endosimbiosis seriada●Origen y evolucion celular●Evolucion celular●http://elprofedebiolo.blogspot.com/