04 gen. La cèl·lula i els embolcalls cel·lulars
La teoria cel·lular
- Tots els organismes vius estan compostos per una o més cèl·lules, per la qual cosa es pot afirmar que la cèl·lula és la unitat estructural dels éssers vius.
- La cèl·lula és la unitat fisiològica de l’ésser viu, ja que les reaccions metabòliques que es produeixen en un organisme tenen lloc dins la cèl·lula.
- Totes les cèl·lules s’originen a partir d’una altra de ja existent.
- Les cèl·lules contenen la informació hereditària dels organismes dels quals formen part. Aquesta informació genètica passa de la cèl·lula mare a la cèl·lula filla.
El 1902, Santiago Ramón y Cajal enuncià la seva teoria neuronal en la qual demostrava que les cèl·lules nervioses, o neurones, eren independents entre si, i constituïen la unitat anatòmica i funcional del sistema nerviós.
Els models d’organització cel·lular
Segons el nivell de complexitat i, en particular, segons la presència o l’absència de nucli, se’n distingeixen dos tipus de cèl·lules: les procariotes i les eucariotes.
La cèl·lula procariota
Les cèl·lules procariotes tenen aquestes característiques:
- Són cèl·lules petites pròpies de les moneres.
- En la part externa, poden presentar diversos tipus d’apèndixs d’estructura proteica, com ara els flagels, que els serveixen per moure’s; les fímbries, més curtes i nombroses, relacionades amb la fixació de la cèl·lula, o els pili, més llargs que les fímbries i escassos, que intervenen en l’intercanvi del material genètic d’unes cèl·lules amb altres.
- La majoria està envoltada per una coberta protectora rígida i porosa anomenada paret cel·lular, l’estructura de la qual depèn del tipus de bacteri i sol estar embolcallada per una càpsula.
- La membrana plasmàtica, que configura un compartiment senzill que conté el citoplasma, on es troben els ribosomes, orgànuls en els quals es porta a terme la síntesi de proteïnes a partir de l’ARN missatger.
- Gran part de l’activitat metabòlica de la cèl·lula està associada a la membrana plasmàtica, per la qual cosa, en ocasions, existeixen zones d’aquesta on es produeixen replecs cap a l’exterior (els més comuns són els mesosomes), amb el fi d’augmentar-ne la superfície, i així, facilitar aquesta activitat.
- El material genètic és una única molècula llarga i circular d’ADN (no compten amb diversos cromosomes), que es troba en el si del citoplasma (no està envoltat per una membrana); la regió en la qual s’ubica es denomina nucleoide.
Resultats
#1. La cèl·lula és…
Selecciona tots els correctes:
#2. Per què la cèl·lula és la unitat fisiològica dels éssers vius?
#3. Què demostrava Santiago Ramon y Cajal quan enuncià la seva teoria neuronal l’any 1902?
#4. De quins éssers vius són pròpies les cèl•lules procariotes?
#5. Quins tipus d’apèndixs d’estructura proteica poden presentar les cèl•lules procariotes en la part externa?
#6. En què intervenen els pili?
Les cèl·lules eucariotes
Es caracteritzen per tenir el material genètic envoltat d’una membrana; aquesta estructura es denomina nucli. Són més grans que les procariotes i presenten una major complexitat que aquestes (el citoplasma conté diversos elements i orgànuls). Algunes (les dels vegetals i les dels fongs), a més de membrana plasmàtica, tenen paret cel·lular.
Estructura d’una cèl·lula eucariota animal i una de vegetal
Les cèl·lules vegetals són molt similars a les dels animals. Es diferencien d’aquestes pel fet que estan envoltades per una paret cel·lular, contenen grans vacúols i diversos tipus de plastos, i manquen de centríols.
- Aparell de Golgi. Compost per membranes. Intervé en el transport de proteïnes i en la síntesi de lípids. En la cèl·lula vegetal sintetitza polisacàrids, que formen la paret cel·lular.
- Centríol (Només animals). Estructura cilíndrica de microtúbuls. Intervé en la formació dels cilis, els flagels i els fus acromàtic.
- Citosquelet. Xarxa formada per microtúbuls i filaments. Manté la forma de la cèl·lula i contribueix als seus moviments.
- Lisosomes. Vesícules que contenen enzims que difereixen l’aliment de les cèl·lules.
- Membrana plasmàtica. Embolcall que envolta la cèl·lula. Restringeix el ‘as de substàncies entre l’exterior i l’interior de la cèl·lula.
- Mitocondris. Orgànuls on es produeixen les reaccions químiques que subministren energia per a les activitats cel·lulars.
- Nucli. Orgànul envoltat per una membrana doble amb porus a través dels quals passen les molècules des del citoplasma i cap al citoplasma. Conté la informació genètica de la cèl·lula (cromatina, que es condensa en els cromosomes). En el nucli es distingeix un nuclèol (on s’originen els ribosomes) i es produeix la replicació de l’ADN i la síntesi de l’ARN (transcripció). En les cèl·lules vegetals, el nucli ocupa quasi sempre una posició excèntrica per l’empenyiment que sofreix conta la paret cel·lular, per raó del gran desenvolupament dels vacúols.
- Paret cel·lular (amb cel·lulosa) (Només vegetals). Envolta la membrana. Dona protecció i rigidesa a la cèl·lula.
- Peroxisomes. Vesícules que contenen enzims oxidatius.
- Plastos (Només vegetals). N’hi ha de diversos tipus. En els denominats cloroplastos es produeix la fotosíntesi.
- Reticle endoplasmàtic. Xarxa de membranes que s’estén des de la membrana nuclear i travessa tot el citoplasma. El llis manca de ribosomes i actua en la síntesi de lípids. El rugós té molts ribosomes i actua en el processat i els transport de proteïnes.
- Ribosomes. Estructures on es realitza la síntesi de proteïnes.
- Vacúols (Només vegetals). En la cèl·lula vegetal emmagatzemen pigments, substàncies de reserva o productes de rebuig.
- Vesícules. En la cèl·lula animal, quan existeixen, poden ser de dues classes: digestives o pulsatives (que regulen la quantitat d’aigua).
Resultats
#1. Les cèl·lules eucariotes són pròpies…
La membrana plasmàtica
És l’únic embolcall cel·lular present en tots els tipus cel·lulars
Composició química de la membrana
Els lípids
Entre els lípids de membrana destaquen:
· Els fosfolípids. Són els components fonamentals de les membranes plasmàtiques, per raó del seu caràcter amfipàtic. Es disposen en una bicapa en la qual els caps hidròfobs queden cap a l’exterior i les cues hidrofòbiques ocupen l’espai intern.
· El colesterol. S’intercala en la bicapa de fosfolípids. És present, sobretot, en les membranes de les cèl·lules animals.
Les proteïnes
La bicapa de fosfolípids i colesterol és travessada per proteïnes transmembrana íntimament unides a ella, i té proteïnes perifèriques unides més o menys fortament a les dues superfícies.
Les proteïnes transmembrana i les perifèriques que queden unides covalentment als lípids d’aquesta es denominen proteïnes integrals de membrana.
En canvi, les proteïnes perifèriques que s’uneixen a altres proteïnes de la membrana mitjançant enllaços no covalents es denominen proteïnes extrínseques.
Els hidrats de carboni
Són fonamentalment oligosacàrids units per enllaços covalents als lípids o a les proteïnes de la membrana, formant glicolípids i glicoproteïnes.
En alguns casos es troben en gran quantitat en la part externa de la membrana plasmàtica, de forma que aquesta apareix recoberta per un mantell de carbohidrats denominat glicocàlix.
- Diferenciacions de la membrana. Unions
Algunes zones de la membrana de certes cèl·lules poden presentar adaptacions específiques. Per exemple, poden comptar amb estructures, com les microvellositats o les invaginacions, que incrementen la superfície de la membrana amb la missió d’augmentar la velocitat en el pas de substàncies; o presentar estructures d’unió entre cèl·lules, essencials per a estabilitzar la formació i el funcionament dels teixits.
5.1. Les adhesions mecàniques
Es produeixen en teixits sotmesos a fortes tensions, com el múscul cardíac, i la seva funció és proporcionar força mecànica a la unió.
Es classifiquen en bandes d’adhesió, desmosomes i hemidesmosomes.
Els desmosomes
Són unions puntuals que formen una espècie de botons a distints nivells entre les membranes plasmàtiques de cèl·lules contigües.
Els hemidesmosomes
Són un tipus d’unió que es dona entre la zona basal de cèl·lules epitelials i la matriu extracel·lular sobre la qual s’assenten.
5.2. Les unions estretes
Segellen cèl·lules adjacents en els epitelis, i actuen com a barreres al pas de molècules o ions a través de les superfícies laterals d’aquestes. Estan formades per una carca de cadenes de proteïnes transmembrana.
5.3. Les unions tipus GAP
Són estructures formades per proteïnes transmembrana, denominades connexines, que es reuneixen en grups de sis i originen formacions de contorn hexagonal (connexones).
Estan presents en la majoria de cèl·lules dels teixits animals.
5.4. Els plasmodesmes
Són canals de comunicació dels teixits vegetals, la funció dels quals és equivalent a les unions tipus GAP, malgrat que l’estructura és distinta a la d’aquestes.
- Altres embolcalls i cobertes cel·lulars
6.1. La matriu extracel·lular
És el medi en el qual estan embegudes les cèl·lules dels teixits animals. Està composta per proteïnes (la més abundant de les quals és el col·lagen, que hi proporciona resistència) i per polisacàrids.
Funcions de la matriu extracel·lular
- Proporcionar un suport estructural als teixits.
- Difondre i intercanviar substàncies.
- Intervenir en el reconeixement cel·lular i en certes activitats del metabolisme.
6.2. Les parets cel·lulars
La paret cel·lular és un embolcall rígid i insoluble que envolta les cèl·lules de les plantes, les algues, els fongs i les moneres. Es forma a partir de macromolècules secretades per la mateixa cèl·lula a l’exterior de la membrana.
La làmina mitjana és la primera capa que s’hi origina. Està composta fonamentalment per pectina.
Les funcions de les parets són:
- Proporcionar forma, protecció, rigidesa i immobilitat a les cèl·lules.
- Impedir que la cèl·lula esclati per l’entrada contínua d’aigua.
- En les plantes, contribuir a aconseguir que aquestes es mantinguin erectes.
- Unir cèl·lules adjacents i connectar-les, permetent l’intercanvi de substàncies.
No Comments