La cèl·lula, unitat de vidaUnitat 1

4t ESO

SES Calldetenes

La teoria cel·lular

1.- La cèl·lula és la unitat estructural de tots els éssers vius, ja que tots estan constituïts per una o més cèl·lules.

2.- La cèl·lula és la unitat funcional dels éssers vius: fa tots el processos metabòlics que li permeten viure.

3.- Tota cèl·lula procedeix d'una altra preexistent, per divisió d'aquesta.

4.- La cèl·lula és la unitat genètica de tots els éssers vius. La cèl·lula conté el material hereditari, a través del qual les característiques d’una cèl·lula mare passen a les cèl·lules filles.

Niv

ells

d’o

rgan

itzac

ió d

e la

mat

èria

Cèl·lules procariotes: •No tenen membrana nuclear. •En general són mes petites que les eucariotes, més primitives i no formen teixits especialitzats. •Només les trobem en dos grups de microorganismes: bacteris i cianobacteris. •Tenen una membrana plasmàtica però a més a més tenen una paret cel·lular.•Els únics orgànuls que té són els ribosomes. •La resta de funcions (respiració, algunes la fotosíntesi...) les fan en uns plecs de la membrana anomenats mesosomes. •Tenen un únic cromosoma bastant enrotllat i d'estructura senzilla. •A la membrana poden tenir cilis (molts filaments i curts) o flagells (pocs filaments i molt allargats) que els permeten el moviment. 

Cèl·lules eucariotes: 

•Formen part de tots els animal i vegetals tot formant teixits, i també les trobem a la gran majoria de microorganismes (protozous, algues unicel·lulars i fongs unicel·lulars). •Són les més abundants en el conjunt dels éssers vius. •Tenen l'estructura clàssica membrana-citoplasma-nucli. •La característica pròpia és que posseeixen un nucli amb membrana nuclear ben diferenciat del citoplasma. •També tenen una sèrie d'orgànuls bastant complexos: ribosomes, aparell de Golgi, mitocondris, vacúols, lisosomes, reticle endoplasmàtic, cloroplasts ... 

Cèl·lula eucariota

Nucleolo

Cèl·lula eucariota

Membrana plasmàtica:

La membrana plasmàtica és l'embolcall que envolta a la cèl·lula però no l'aïlla del medi sinó que fa que l'interior cel·lular pugui relacionar-se amb altres cèl·lules.

El nucli:

És un orgànul embolicat en una membrana present en totes les cèl·lules eucariotes.

Conté gran part del material genètic de la cèl·lula, organitzat en forma de múltiples llargues molècules lineals d'ADN en combinació amb una gran varietat de proteïnes, que contribueixen a formar cromosomes.

La funció del nucli és mantenir la integritat d'aquests material genètic i controlar les activitats de la cèl·lula.

Citoplasma

El citoplasma és la part de la cèl·lula que en una cèl·lula eucariota es troba entre el nucli cel·lular i la membrana plasmàtica.

A l’interior hi ha els orgànuls cel·lulars

Centrosoma

Els centrosomes està constituïts per dos cilindres disposats perpendicularment anomenats centríols

Té un paper clau en garantir una eficient divisió cel·lular ja que durant la divisió cel·lular els centríols es dirigeixen als pols oposats de la cèl·lula, organitzant el fus mitòtic (o acromàtic).

En l’anafase (etapa de la divisió cel·lular) els microtúbuls de l'àster estiren la cèl·lula i contribueixen a la separació dels cromosomes en cromàtides i en la divisió del citoplasma entre les dues cèl·lules resultants.

Es tracta d’una estructura exclusiva de les cèl·lules animals (eucariotes superiors)

Reticle endoplasmàtic

•És un orgànul cel·lular típic de cèl·lules eucariotes. •Estructuralment és una xarxa de membranes interconnectades que formen cisternes, tubs aplanats i sàculs comunicats entre si.•Intervenen en funcions relacionades amb la síntesi proteica i el transport intracel·lular.•Els reticles comuniquen el nucli fins al aparell de Golgi.

Complex de Golgi

és un conjunt d'orgànuls situats prop del nucli en les cèl·lules animals i en algunes de vegetals.

Està format per unes estructures en forma de bosses o sacs aplanats anomenats dictiosomes.

L'aparell de Golgi desprèn unes petites bossetes  plenes de substàncies que poden ser de dos tipus: lisosomes (si porten substàncies digestives) o vesícules de secreció (en aquest cas es dirigeixen cap a la membrana i aboquen el seu contingut a l'exterior, tot soldant-s'hi i fent-la créixer).

La funció d'aquest orgànul és exercir el paper d'organització de la circulació molecular de la cèl·lula: fa el transport, maduració, acumulació i secreció de proteïnes procedents del reticle endoplasmàtic.

També sintetitza i uneix substàncies que més tard formaran part de la membrana plasmàtica i realitza la síntesis de glúcids que formaran la paret cel·lular en el cas de les cèl·lules vegetals.

Ribosomes

Els ribosomes són uns orgànuls cel·lulars amb forma de petits granets que podem trobar lliures pel citoplasma o bé enganxats en el reticle endoplasmàtic rugós (només a les cèl·lules eucariotes).

Són molt importants degut a la seva intervenció en la síntesi de proteïnes de la cèl·lula.

Estan constituïts per dues subunitats corpusculars unides fortament, una d'elles formada per Àcid Ribonucleic (ARN) i l'altra per un compost proteic.

Mitocondris

Els mitocondris tenen una importantíssima funció. Realitzen un conjunt de processos químics anomenats respiració cel·lular, amb la qual es proporciona a la cèl·lula l'energia necessària per a realitzar totes les seves activitats.

Lisosomes

Els lisosomes són uns petits orgànuls cel·lulars que es troben en les cèl·lules animals i en algunes de vegetals.

Són petites bossetes o vesícules que contenen substàncies que intervenen en:

•La digestió dels compostos que entren a la cèl·lula,

•També intervenen en la destrucció dels orgànuls cel·lulars que van envellint.

•La destrucció dels bacteris que fagociten els glòbuls blancs.

Es formen a partir de plecs més o menys esfèrics que es desprenen de l'aparell de Golgi.

Vacúols

Són unes cavitats més o menys esfèriques envoltades per una delicada membrana. 

Són plens d'algun fluid més o menys espès.

La seva funció és emmagatzemar substàncies ja siguin de reserva o bé perquè són tòxiques per a la cèl·lula.

Els podem trobar tant a les cèl·lules animals com a les vegetals. A les animals els vacúols són petits i poc nombrosos, i no sofreixen cap canvi característic.

En els vegetals el suc vacuolar pot contenir sals minerals, glúcids, olis, resines, substàncies proteiques, pigments, tanins, alcaloides...

Normalment la cèl·lula vegetal jove té molts vacúols petits que augmenten de mida i es fusionen mentre aquella creix, fins a formar-se'n un de sol que ocupa un gran part del volum cel·lular.

1 Cromatina 2 Nucleoplasma 3 Membrana nuclear 4 Reticle endoplasmàtic 5 Ribosomes 6 Aparell de Golgi 7 Vesícules de secreció 8 Lisosoma 9 Mitocondri 10 Membrana cel·lular

Revisió dels diferents orgànuls cel·lulars

Diferències entre cèl·lula animal i cèl·lula vegetal

CÈL·LULA ANIMAL

• Presenta una membrana cel·lular simple• La cèl·lula animal no té cloroplasts.• Té molts vacúols, però són petits.• Té centrosoma.• Presenta lisosomes• No realitza la funció de fotosíntesis.• Nutrició heteròtrofa.

CELULA VEGETAL

• Presenta una paret cel·lular, rígida que conté cel·lulosa.• Presenta cloroplasts.• Presenta pocs vacúols i de mida gran• No té centrosoma.• No té lisosomes.• Realitza la funció de fotosíntesis.

El nucli cel·lular

Conté gran part del material genètic de la cèl·lula, organitzat en forma de múltiples llargues molècules lineals d'ADN en combinació amb una gran varietat de proteïnes, que contribueixen a formar cromosomes.

La funció del nucli és mantenir la integritat d'aquests material genètic i controlar les activitats de la cèl·lula.

En les cèl·lules vegetals el nucli està desplaçat cap a un dels costats a causa de la pressió que exerceixen els vacúols

Components del nucli

•Embolcall nuclear

•Nucleoplasma

•Nuclèol

•Cromatina

Embolcall o membrana nuclear

Està formada per dues capes, una interna i una altra externa.

La membrana exterior està connectada amb el reticle endoplasmàtic.

Totes dues membranes estan travessades per porus, a través del qual té lloc l’intercanvi de substàncies entre el nucli i el citoplasma.

El nucleoplasmaés el medi intern del nucli cel·lular, on es troben les fibres d'ADN que, associades amb proteïnes, formen filaments anomenats cromatines.

El nuclèol

és un orgànul del nucli cel·lular que té com a principal funció la síntesi de l'ARN (formació de ribosomes)

La cromatina

Està constituïda per filament d’ADN en diferents graus de condensació, associats amb proteïnes i dispersos pel nucleoplasma.

Quan la cèl·lula es divideix, els filaments de cromatina s’organitzen i es condensen per formar unes estructures més gruixudes, els cromosomes.

La cromatina

(1) Filament simple d’ADN. (2) Filament de cromatina (ADN amb histonas, “perles de collar"). (3) Cromatina durant la interfase amb centròmer. (4) Cromatina condensada durant la profase (dues còpies de ADN estan presents). (5) Cromosoma durant la metafase.

Diferents nivells de condensació de ADN

Els cromosomes

Un cromosoma és cadascun dels petits cossos en forma de bastonets que s'organitzen a la cromatina del nucli cel·lular durant les divisions cel·lulars (mitosi i meiosi).

Cada cromosoma està format per dues cromàtides que s’uneixen en un punt anomenat centròmer.

Cada cromàtide presenta dos braços, que poden tenir la mateixa longitud o diferent.

Brazos

Una cromàtide conté una molècula de cromatina condensada i l’altra posseeix una altra molècula de cromatina idèntica (cromàtides germanes).

Els cromosomes transmeten la informació genètica continguda en l’ADN de la cèl·lula mare a les cèl·lules filles

Organismes haploides (n)

Tenen un sol joc de cromosomes

Organismes diploides (2n)

Tenen un nombre parell de cromosomes a les cèl·lules somàtiques

El cariotip

És el conjunt de cromosomes d’una espècie

Cariotip humà

Cariotip d’un humà amb síndrome de Down

Cariotip de porc

El cicle cel·lular

És la seqüència d’esdeveniments que experimenta una cèl·lula des de la seva formació fins que es divideix i origina dues cèl·lules filles

Fase G1És una fase de creixement que s'inicia immediatament després de la divisió cel·lular. Acostuma a durar aproximadament 11 hores.

Fase SQuan la cèl·lula assoleix unes determinades dimensions s'ha de preparar per a la seva divisió; per això duplica prèviament el seu contingut genètic amb la finalitat que cada cèl·lula filla contingui una còpia idèntica del genoma. Té una durada aproximada de 8 hores.

Fase G2És una etapa preparatòria per a la mitosi, Té una durada aproximada de 4 hores.

Fase MÉs l'etapa final del cicle , quan les cèl·lules es divideixen i reparteixen equitativament el seu contingut nuclear (mitosi) i citoplasmàtic (citocinesi) entre les dues cèl·lules filla.

La divisió cel·lular: mitosi (divisió del nucli) i citocinesi (divisió del citoplasma)

Interfase o fase de no divisió

•És la fase inicial, en la qual es pot observar el nucli cel·lular.

•Al final d’aquesta fase té lloc la duplicació o replicació de l’ADN.

La profase

•Desapareix el nuclèol i membrana nuclear, es condensa la cromatina i es comencen a formar els cromosomes. •Els centrosomes es disposen en els extrems de la cèl·lula per formar posteriorment el fus acromàtic (a l'etapa de l'anafase).

Metafase

Els cromosomes, totalment condensats, es disposen al centre de la cèl·lula formant la placa equatorial i s’adhereixen pel centròmer a les fibres del fus acromàtic

Anafase

Les cromàtides germanes de cada cromosoma se separen i es dirigeixen a pols oposats de la cèl·lula arrossegades pels filaments del fus acromàtic.

Telofase

•Reapareix el nuclèol i es comença a formar la membrana nuclear.

•Desapareix el fus acromàtic i els cromosomes es condensen per constituir de nou la cromatina.

Mitosi

Mitosi en cèl·lules de l'arrel de la ceba

La meiosi

És el procés de divisió cel·lular que permet a una cèl·lula diploide generar cèl·lules haploides en eucariotes.

En aquest procés tenen lloc una ronda de replicació de l'ADN i dues rondes de segregació cromosòmica, de manera que d'una cèl·lula inicial diploide se n'obtenen quatre d'haploides

Comparació entre

mitosi i meiosi

FINAL PRESENTACIÓ UNITAT 1