2 la cel lula
DESCRIPTION
Biologia tisular i cel.lularTRANSCRIPT
ORIGEN I EVOLUCIÓ DE LA CÈL·LULA
ORIGEN I EVOLUCIÓ DE LA CÈL·LULA
Fa més de 3.500 milions d’anys en la Terra primitiva
Evolució química en condicions prebiòtiques
Biomolècules
Teories de l’origen de la vida (A.I. Oparin i J.B. Haldans)
La vida s’origina espontàniament a la Terra primitiva. Condicions geològiques i atmosfèriques permeten la formació de molècules orgàniques molt variades d'importància biològica. En mars arcaics es formaven moltes molècules orgàniques (brou primordial)Primers sistemes macromoleculars amb capacitat per créixer i autoreplicar-se.
ARN→
ADN→
ORIGEN I EVOLUCIÓ DE LA CÈL·LULA
PROTOCÈL·LULES (fa uns 3.000 milions d’anys)
Àcid nuclèicS'aïllaven del medi a través d’una membranaIntercanviaven matèria i energia amb el medi
TEORIA ENDOSIMBIÒTICA
Origen de las cèl·lules eucariotes
Lynn Margulis
la cèl·lula procariota, que augmenta de volum es transforma en eurcariota per la incorporació, per endocitosid’organismes procariotes
ORIGEN I EVOLUCIÓ DE LA CÈL·LULA
Cèl·lules eucariotes s’originen a partir d’una primitiva cèl·lula procariotaque en un moment donat englobaria a altres cèl·lules procariotes, establint-se entre elles una relació endosimbiont
Segons aquesta teoria, tant flagels, mitocondris com cloroplasts eren organismes independents, que en un determinat moment van penetrar per endocitosi en l’interior d’altres cèl·lules procariotes que havien perdut la paret cel·lular, formant una associació, que amb el temps es va consolidar al fins a ser permanent
TEORIA ENDOSIMBIÒTICA
ORIGEN I EVOLUCIÓ DE LA CÈL·LULA
Tenen ADN del tipus de les cèl·lules procariotes (bicatenaricircular no unit a proteïnes)
Els seus ribosomes són iguals que en cèl·lules procariotes (70 S)
Procedeixen d’altres orgànuls preexistents
Tenen doble membrana, que representaria la membrana de la pròpia cèl·lula hospedadora, que englobaria a aquests simbionts
La membrana interna dels mitocondris té un tipus de fosfolípid, que s’ha trobat únicament en la membrana d’organismes procariotes
Avalada pels següents fets:
Tant mitocondris com cloroplasts
ORIGEN I EVOLUCIÓ DE LA CÈL·LULA
TEORIA ENDOSIMBIÒTICA
HETERÒTROFOrganismes que obtenen l'energia a partir de la matèria orgànica
AUTÒTROFOrganismes que fabriquen el seu propi aliment, converteixen
energia de fonts inorgàniques en dos formes
• Fotosíntesi: és la conversió de l'energia lluminosa en els enllaços C-C dels glúcids
• Quimiosíntesi: és la captura de l'energia alliberada per certes reaccions químiques
ORIGEN I EVOLUCIÓ DE LA CÈL·LULA
DESCOBRIMENT DE LA CÈL·LULA
Utilitza la paraula "cèl·lula“, a la seva obra Micrographia(1665), per referir-se a petites cavitats invisibles del suro on hi havien viscuts cèl·lules.
Robert Hooke (1635-1703)
DESCOBRIMENT DE LA CÈL·LULA
Glòbuls vermells de la sangÉssers unicel·lulars, protozous d'una bassa Bacteris, en concret els de la seva boca Espermatozous
Als qual anomenava animaliculs
Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723),
DESCOBRIMENT DE LA CÈL·LULA
Posa de manifest que, en els animals, la cèl·lula també era la unitat vital. Va donar una interpretació de la fisiologia a partir de la cèl·lula considerant-la, a més d’unitat estructural, unitat funcional dels éssers vius
Mathias Jacob Schleiden 1804-1881
Observacions sobre el desenvolupament embriològicde les plantes. Arriba a la conclusió que la cèl·lula era l'estructura fonamental de les plantes
Theodor Schwann 1810-1882
DESCOBRIMENT DE LA CÈL·LULA
Estableix la teoria que les cèl·lules s'originen a partir d'altres cèl·lules preexistents.
Les cèl·lules eren les unitats capacitades per desenvolupar tant la vida com la malaltia. És el primer en oferir una interpretació cel·lular de la patologia
Rudolph Virchow 1821-1902
En qualsevol lloc on s'origini una cèl·lula hi ha d'haver existir prèviament una cèl·lula
omnis cellula e cèl·lula
DESCOBRIMENT DE LA CÈL·LULA
Finals segle XIX, Camilo Golgi i Santiago Ramón Cajal van demostrar que el sistema nerviós també estava constituït per cèl·lules
Camillo Golgi (1843-1926)Santiago Ramon y Cajal(1852-1934)
DESCOBRIMENT DE LA CÈL·LULA
Nova ciència emergent, la Biologia Cel·lular
Meitat del XX
La utilització del microscopi electrònic combinat amb les tècniques de fraccionament cel·lular va permetre aprofundir en el coneixent de la subestructura i la fisiologia cel·lular
DESCOBRIMENT DE LA CÈL·LULA
La Teoria Cel·lular
1. La cèl·lula és la unitat morfològica dels éssers viusTots els éssers vius estan formats per una o més cèl·lules
2. La cèl·lula és la unitat fisiològica dels éssers viusLes reaccions químiques dels éssers vius (els processos d’obtenció d'energia i les reaccions de biosíntesi, tenen lloc a l’interior de la cèl·lula
3. La cèl·lula és la unitat genètica dels éssers viusTota cèl·lula prové d’una altra cèl·lula ja existent. Contenen el material hereditari, que transmeten de cèl·lula mare a cèl·lules filles
4. La cèl·lula és la unitat vital dels éssers viusÉs la entitat més petita que compleix les funcions vitals
DESCOBRIMENT DE LA CÈL·LULA
• Tot ésser viu està format per una o més cèl·lules• La cèl·lula és l’estructura més petita que està
viva• La cèl·lula és la unitat funcional anatòmica i
fisiològica dels éssers vius• Tota cèl·lula procedeix d’una altra cèl·lula
preexistent• El material hereditari passa de cèl·lules mare a
cèl·lules filles
La Teoria Cel·lular
DESCOBRIMENT DE LA CÈL·LULA
DIVERSITAT CEL·LULAR
Formes de les cèl·lules
Estrellades
Esfèriques
Allargades
Cúbiques
la forma ve determinada pel lloc que ocupa en l'ésser viu on es troba, o bé per la funció que hi fa
DIVERSITAT CEL·LULAR
1 mmAmeba (protozou)
160 micres (1'6 · 10-1mm)Cèl. nervioses humanes
7 micres (7·10-3mm)Glòbuls vermells
1-5 micres (1-5 · 10-3mm)Bacteris
MidaCèl·lules
30 mNeurones de balena10 cmAlga acetabulària
DIVERSITAT CEL·LULARUna micra es la mil·lèsima part d’un mil·límetre (10-3 mil·límetres), és a dir, la milionèsima part d’un metro (10-6 metres)
ESTRUCTURA CEL·LULAR
Totes les cèl·lules tenen la mateixa composició química:
Glúcids
Lípids
Proteïnes
ESTRUCTURA CEL·LULAR
Material genètic:
Membrana:
Citoplasma:
Orgànuls cel·lulars:
Totes les cèl·lules tenen una estructura comuna:
ESTRUCTURA CEL·LULAR
Les cèl·lules les podem classificar en dos grans grups
CÈL·LULES PROCARIOTES
CÈL·LULES EUCARIOTES
ESTRUCTURA CEL·LULAR
Formen part de tots els protozous (unicel·lulars), fongs, animal i vegetals (pluricel·lulars)
La característica pròpia és que posseeixen un nucli amb membrana nuclear ben diferenciat del citoplasma, dins el nucli trobem la cromatinaque forma els cromosomes.
Orgànuls:NucliAparell de golgiRibosomesMitocondrisLisosomesReticle endoplasmàtic
ESTRUCTURA CEL·LULAR
Petits òrgans d'estructura i mida diversa que realitzen funcions ben especialitzades (cèl·lula eucariota)
Totes les cèl·lules contenen totes les classes d'orgànuls cel·lulars, tot i que hi ha petites diferències entre les cèl·lules animals i cèl·lules vegetals
ORGÀNULS CEL·LULARS
ESTRUCTURA CEL·LULAR
LA MEMBRANA PLASMÀTICA
Envolta prima que rodeja la cèl·lula i la separa de medi extern
No es visible al microscopi òptic
Forma Part d’un sistema de membranes de composició, estructura i característiques bàsiques comunes:
MEMBRANA CEL·LULAR
ESTRUCTURA CEL·LULAR
Composició química de la membrana
• Bicapa lipídica• Proteïnes• Glúcids
MEMBRANA CEL·LULAR
ESTRUCTURA CEL·LULAR
• Bicapa lipídica.• Els lípids (40%) es disposen en forma de bicapa. Caps
hidrofílics situat cap a l’exterior (medis hídrics). Cues hidrofòbiques enfrontades en l’interior de la doble capa. És fluida.
MEMBRANA CEL·LULAR
ESTRUCTURA CEL·LULAR
LÍPIDS
• Fosfolípids
• Esfingolípids
• Colesterol
MEMBRANA CEL·LULAR
ESTRUCTURA CEL·LULAR
MEMBRANA CEL·LULAR
ESTRUCTURA CEL·LULAR
• Proteïnes
– Proteïnes integrals, intrínseques o transmembrana
– Proteïnes perifèriques o extrínseques
MEMBRANA CEL·LULAR
ESTRUCTURA CEL·LULAR
• Glúcids– Proteïnes i lípids poden estar units a cadenes
glucídiques (oligosacàrids) formen glucoproteïnes i glucolípids de membrana, només en la cara externa. Formen el glucocàlix (funció receptora)
MEMBRANA CEL·LULAR
ESTRUCTURA CEL·LULAR
Asimetria
Especificitat funcional
PROPIETATS
MEMBRANA CEL·LULAR
ESTRUCTURA CEL·LULAR
MEMBRANA CEL·LULAR
ESTRUCTURA CEL·LULAR
FluïdesaEs deu a que els fosfolípids poden desplaçar-se
PROPIETATS
MEMBRANA CEL·LULAR
ESTRUCTURA CEL·LULAR
Permeabilitat selectivaÉs impermeable a molècules hidròfiles, polars o amb càrrega elèctrica i permeable a molècules lipòfiles
PROPIETATS
MEMBRANA CEL·LULAR
ESTRUCTURA CEL·LULAR
Mecanismes de transport transmembrana
Separa a la cèl·lula del medi extern
Controla l’intercanvi de substàncies amb l’exterior
Control i conservació del gradient electroquímic entre fora i dins de la cèl·lula
Intercanvi de senyals entre el medi extern i el medi cel·lular
FUNCIONS
MEMBRANA CEL·LULAR
ESTRUCTURA CEL·LULAR
EL CITOPLASMA
CITOPLASMA
ESTRUCTURA CEL·LULAR
• Part de la cèl·lula que es troba entre el nucli cel·lular i la membrana plasmàtica.– Format per:
• Una emulsió coloidal molt fina d'aspecte granulós, – Al citosol o hialoplasma tenen lloc molts dels processos
metabòlics de les cèl·lules(glucòlisi o síntesi de proteïnes).• Una diversitat d'orgànuls cel·lulars que desenvolupen
diferents funcions.
• S'hi troben dissolts diversos nutrients que han aconseguit atravessar la membrana cel·lular
• Composició química
CITOPLASMA
ESTRUCTURA CEL·LULAR
EL CITOESQUELET
• Xarxa de fibres que recorren el citosol• Donen forma a la cèl·lula• Distribueixen orgànuls• Permeten el moviment cel·lular
CITOESQUELET
ESTRUCTURA CEL·LULAR
• Microfilaments• Microtúbuls• Filaments intermedis
CITOESQUELET
ESTRUCTURA CEL·LULAR
• MICROFILAMENTS– Diàmetre 8 nm– Proteïnes globulars i fibroses
• Actina• Miosina
CITOESQUELET
ESTRUCTURA CEL·LULAR
• Estructures filamentoses, diàmetre inferior al dels microtúbuls. Els més abundants són els microfilaments d’actina.
• Els microfilaments d’actina estan formats majoritàriament per actina, una proteïna globular que, en polimeritzar, dóna origen a una cadena; dos d’aquestes cadenes enrotllades entre sí formen una hèlix, el microfilament
• Els microfilaments de miosina estan formats per miosina, una proteïna fibrosa. Dos cadenes polipeptídiques s’enrotllen entre sí, formant la tropomiosina. Vàries unitats de tropomiosina poden formar un filament dens.
• Actina i miosina poden interaccionar per donar origen a citomúsculscontràctils
CITOESQUELET
ESTRUCTURA CEL·LULAR
• Mantenir la forma cel·lular, densa xarxa de filaments d’actina que manté la forma o la canvia, estabilitzant certes zones especialitzades de la membrana, com ara els microvil·li
• Participen en la formació de vesícules d’endocitosi
• Permeten la contracció de les fibres musculars
• Facilitar la emissió de pseudopodis, que permeten el desplaçament cel·lular i la fagocitosi
• Els filaments d’actina poden formar feixos contràctils, com l’anell contràctil que permet la citodièresi al final de la mitosi
CITOESQUELET
ESTRUCTURA CEL·LULAR
• MICROTÚBULS: – Cilindres llargs i buits formats per la proteïna
tubulina. Més rigida que els filaments d'actina. – Són llargs i rectes i disposen d'un extrem unit a un
centre organitzador de microtúbuls (MTOC) anomenat centrosoma.
– Es consideren els organitzadors primaris del citoesquelet.
CITOESQUELET
ESTRUCTURA CEL·LULAR
• Estructures microtubulars:– Cilis: invaginacions primes amb un feix de microtúbuls
al seu interior. La seva principal funció és el moviment, desplaçar fluids sobre la superfície cel·lular o propulsar cèl·lules aïllades a través d'un líquid.
– Flagells: únic és molt semblant als cilis en quant a ultraestructura interna. Normalment els flagells són molt més llargs, propaguen ones sinusoïdals.
– Fus mitòtic: responsable d'organitzar els cromosomes durant la divisió cel·lular
CITOESQUELET
ESTRUCTURA CEL·LULAR
• FILAMENTS INTERMEDIS– Fibres proteiques resistent– Entramat de cordes de 8-10 nm– Formen un cistell que rodeja el nucli i s’estén
cap a la perifèria cel·lular– Són abundants en:
• Epitelis• Axons• Cèl·lules musculars llises
CITOESQUELET
ESTRUCTURA CEL·LULAR
• Formats per 4 polipèptids fibrosos– Tipus I → família queratines– Tipus II – Tipus III → neurofilaments– Tipus IV
• Es sobreposen formant filaments• Funció:
– Suport mecànic– Resistència
CITOESQUELET
ESTRUCTURA CEL·LULAR
CITOESQUELET
ESTRUCTURA CEL·LULAR
EL NUCLI
Orgànul més gran de la cèl·lula
Conté els factors hereditaris que determinen l'estructura i funcionament de cada cèl·lula i de la globalitat de l'ésser viu
Característic de les cèl·lules eucariotes
Protegeix el material genètic dels enzims citoplasmàtics
CARACTERÍSTIQUES
NUCLI
ESTRUCTURA CEL·LULAR
El nucli està envoltat per una membrana nuclear
a l'interior hi podem trobar la cromatina, el nuclèol i
el nucleoplasma
Durant la interfase
FUNCIÓ
NUCLI
ESTRUCTURA CEL·LULAR
MEMBRANA NUCLEAR
Doble membrana que separa el nucleoplasma del citoplasma
Perforada pels porus nuclears (transport actiu de molècules entre el núcli i el citoplasma
Membrana externa connectada directament amb el R.E. i té ribosomes
NUCLI
ESTRUCTURA CEL·LULAR
Formada per (ADN + HISTONES). Entramat d’estructura fibrilar
Eucromatina. Zones on la cromatina està poc condensada facilitar la transcripció
Heterocromatina. Zones on la cromatina està més condensada, més empaquetada. L’ ADN no se transcriu
Funcions:Expressió de la informació genètica (síntesi d’ARN)Conservar i transmetre la informació genètica, replicació de l’ADN
s’originen dos brins iguals o cromátides
CROMATINA
NUCLI
ESTRUCTURA CEL·LULAR
Orgànul no membranós que es troba en el nucleoplasma.
Síntesi de ARNr i acoblament del ribosomes
NUCLEOL
NUCLI
ESTRUCTURA CEL·LULAR
Medi intern del nucli, on es troben els components nuclears
Dissolució coloïdal que conté nombroses substàncies (glúcids, àcid fosfòric, bases nitrogenades, enzims, etc.)
NUCLEOPLASMA O CARIOPLASMA
NUCLI
ESTRUCTURA CEL·LULAR
L’APARELL DE GOLGI
Conjunt d'orgànuls situats prop del nucli en les cèl·lules animals i en algunes de vegetals
Descobridor, Camil Golgi, neuròleg italià, el 1898
Estructures en forma de sacs aplanats anomenats dictiosomes
Desprèn unes petites bossetes plenes de substàncies que poden ser de dos tipus:
• Lisosomes (substàncies digestives)• Vesícules de secreció (aboquen el seu contingut a l'exterior)
CARACTERÍSTIQUES
APARELL DE GOLGI
ESTRUCTURA CEL·LULAR
APARELL DE GOLGI
ESTRUCTURA CEL·LULAR
Transport
Maduració
Acumulació
Secreció
de proteïnes procedents del reticle endoplasmàtic
FUNCIÓ
Organitza la circulació de molècules dins la cèl·lula:
Sintetitza substàncies que formaran part de la membrana plasmàtica
Síntesi de glúcids de la paret cel·lular en cèl·lules vegetals
APARELL DE GOLGI
ESTRUCTURA CEL·LULAR
ELS RIBOSOMES
Orgànuls cel·lulars amb forma de petits granets poden trobar-se lliures pel citoplasma o bé enganxats en el reticle endoplasmàtic rugós RER
CARACTERÍSTIQUES
Se'ls troba en gran quantitat en totes les cèl·lules
Constituïts per dues subunitats corpusculars unides fortament, una d'elles formada per Àcid Ribonuclèic (ARN) i l'altra per proteïnes (80S)
APARELL DE GOLGI
ESTRUCTURA CEL·LULAR
Síntesi de proteïnes de la cèl·lula
FUNCIÓ
RIBOSOMES
ESTRUCTURA CEL·LULAR
ELS MITOCONDRIS
Forma allargada, com un bastonet
Repartits per tot el citoplasma
Nombre alt en general, pot variar entre cèl·lules
Envoltats per dues membranes, l'exterior és llisa i la interior té nombrosos plecs anomenats crestes.
MITOCONDRI
ESTRUCTURA CEL·LULAR
Espai interior, anomenat matriu, ple d'un líquid amb nombroses substàncies dissoltes
Tenen un Àcid desoxiribonucleic (ADN) propi, diferent del que hi ha al nucli
MITOCONDRI
ESTRUCTURA CEL·LULAR
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
FUNCIÓ
MITOCONDRI
ESTRUCTURA CEL·LULAR
ELS LISOSOMES
Són petites bossetes o vesícules que contenen substàncies que intervenen en la digestió dels compostos que entren a la cèl·lula, i també intervenen en la destrucció dels orgànuls cel·lulars que van envellint
Destrucció dels bacteris que fagociten els glòbuls blancs
LISOSOMA
ESTRUCTURA CEL·LULAR
Vesícules envoltades per una membrana que es formen a partir deplecs més o menys esfèrics que es desprenen de l'aparell de Golgi
LISOSOMA
ESTRUCTURA CEL·LULAR
EL RETICLE ENDOPLASMÀTIC
Conjunt de cavitats aplanades, conductes i làmines limitats per una membrana, delimita un espai intern anomenat lumen del RE
Una part del RE rugós continua amb la membrana externa del nucli mentre que una altra part es comunica dinàmicament amb l'aparell de Golgi, a través de vesícules transportadores
Pot presentar dos aspectes: llis i rugós
• RER: conté ribosomes associats a la cara externa de la seva membrana
• REL: no té ribosomes, constituït per una sèrie de túbuls fins, molt sovint ramificats
RETICLE ENDOPLASMÀTIC
ESTRUCTURA CEL·LULAR
RETICLE ENDOPLASMÀTIC
ESTRUCTURA CEL·LULAR
Intervé en la síntesi de proteïnes i lípids
Emmagatzema i transporta certes substàncies tant endògenes com exògenes d'un punt a un altre de la cèl·lula
RETICLE ENDOPLASMÀTIC
ESTRUCTURA CEL·LULAR