1. LA CÈL·LULA: TEORIA CEL·LULAR - blocs.xtec.cat ?l·lula.pdf · El 1892 va néixer la citologia…

  • Published on
    16-Feb-2019

  • View
    212

  • Download
    0

Embed Size (px)

Transcript

<p>BLOC II: CLLULA Tema 1: La cllula </p> <p> 1 </p> <p>1. LA CLLULA: TEORIA CELLULAR </p> <p>Les cllules sn estructures normalment molt petites i, per tant, invisibles a lull hum. </p> <p>Per aquesta ra el mn cellular va romandre ignorat fins el segle XVII en qu es van </p> <p>construir els primers microscopis. </p> <p> ELS PIONERS: ROBERT HOOKE I ANTONIE VAN LEEUWENHOEK. </p> <p>Els primers coneixements sobre la cllula daten de </p> <p>lany 1665, quan Robert Hooke va descriure una fina </p> <p>lmina de suro observada amb un microscopi </p> <p>construt per ell mateix que arribava a uns cinquanta </p> <p>augments. El tros de suro estava constitut per una </p> <p>srie de celles petites, semblants a les dun rusc </p> <p>dabelles, i va establir el terme cllula (del llat </p> <p>cellulae, petites celles, cambretes) per designar-les. </p> <p>Les celles del suro noms estan constitudes per les </p> <p>parets de cellulosa de les cllules vegetals mortes i </p> <p>per un interior ple daire, s a dir, en realitat no va </p> <p>veure cllules vives sin noms lespai que deixaven. </p> <p>Imatge del suro al microscopi </p> <p> Leeuwenhoek i el seu microscopi </p> <p>Un contemporani de Robert Hooke, lholands </p> <p>Antonie Van Leeuwenhoek, un comerciant i </p> <p>naturalista aficionat, es va dedicar a </p> <p>perfeccionar les lents daugment i va </p> <p>construir microscopis senzills, que arribaven </p> <p>a tenir fins a 200 augments, amb els quals, </p> <p>en observar laigua de les basses i els fluids </p> <p>interns dels animals, va poder veure per </p> <p>primera vegada protozous i rotfers, que va </p> <p>anomenar animlculs. Tamb va observar </p> <p>espermatozoides i diferents tipus de </p> <p>cllules sangunies. </p> <p>Durant el segle XVIII gaireb no hi va haver avenos en citologia degut al fet que les </p> <p>aberracions cromtiques i esfriques de les lents no permetien millorar la qualitat </p> <p>dobservaci dels primers microscopis. Per aix i perqu les cllules dels teixits animals </p> <p>generalment no tenen parets cellulars gruixudes, no es va poder descobrir que aquests </p> <p>tamb estan constituts por cllules. </p> <p>Tema 1: La cllula BLOC II: CLLULA </p> <p> 2 </p> <p>Durant el segle XIX, grcies a la </p> <p>correcci de les aberracions ptiques </p> <p>i a la millora de les tcniques de </p> <p>preparaci microscpica (fixaci, </p> <p>inclusi i tinci), es van poder </p> <p>estudiar les cllules amb ms detall i </p> <p>observar-hi diverses estructures a </p> <p>linterior. Aix doncs, el 1831 Robert </p> <p>Brown va descobrir en les cllules </p> <p>vegetals un corpuscle que va </p> <p>anomenar nucli. </p> <p> Epiteli de ceba al microscopi ptic (100x) </p> <p>En un principi, es creia que tant el nucli com el citoplasma eren substncies homognies, </p> <p>per amb el descobriment de la qumica dels colorants es va poder demostrar que </p> <p>linterior de la cllula era ple daltres estructures ms petites anomenades orgnuls </p> <p>cellulars i que el nucli contenia els cromosomes. </p> <p> LA TEORIA CELLULAR. </p> <p>A partir dels estudis del botnic alemany Matthias Schleiden (1838) i del zoleg </p> <p>Theodor Schwann (1839), es va iniciar el desenvolupament de lanomenada teoria </p> <p>cellular, quan sen van enunciar clarament els dos primers principis: </p> <p> Tots els ssers vius estan constituts per una ms cllules, o dit duna altra </p> <p>manera: la cllula es la unitat estructural de tots els ssers vius. </p> <p> La cllula s capa de dur a terme tots els processos metablics necessaris per </p> <p>mantenir-se amb vida, s a dir, la cllula s la unitat funcional dels organismes. </p> <p>El 1858, el metge alemany Rudolf Virchow va millorar la teoria cellular quan va aportar </p> <p>una idea correcta sobre lorigen de les cllules, punt en el qual Schwann i Schleiden </p> <p>estaven equivocats: </p> <p> Les cllules tan sols poden sorgir a partir dunes altres dexistents (que en llat </p> <p>es va expressar amb la famosa frase: Omnis cellula ex cellula (tota cllula prov duna altra cllula). s a dir, la cllula s la unitat reproductora dels organismes. </p> <p>El 1902, Walter Sutton i Thomas Boveri, autors de la teoria cromosmica de lherncia </p> <p>van ampliar la teoria cellular amb un quart postulat: </p> <p> La cllula cont tota la informaci sobre la sntesi de la seva estructura i el </p> <p>control del seu funcionament, i s capa de transmetre-la als seus descendents; </p> <p>s a dir, la cllula s la unitat gentica dels ssers vius. </p> <p>En resum, la teoria cellular enuncia que la cllula s la unitat morfolgica, fisiolgica, </p> <p>gentica i dorigen de tots els ssers vius. </p> <p>BLOC II: CLLULA Tema 1: La cllula </p> <p> 3 </p> <p> DESENVOLUPAMENT DE LA MICROSCOPIA. </p> <p>El 1892 va nixer la citologia com a cincia, amb la publicaci duna obra de sntesi dels </p> <p>coneixements que fins aleshores es tenia sobre la cllula. Posteriorment es va inventar </p> <p>el microscopi de llum ultraviolada, que necessita lents de quars molt costoses per que </p> <p>aconsegueix detalls ms precisos, grcies a la menor longitud dona. </p> <p>El 1930 es va inventar el microscopi de contrast de fases, que no necessita la tinci de </p> <p>les preparacions microscpiques per observar els petits detalls i, per tant, permet </p> <p>lobservaci dorganismes vius. </p> <p>Microscopi electrnic </p> <p>El 1932. la1emany Ernst Ruska va inventar el </p> <p>microscopi electrnic, que va significar una autntica </p> <p>revoluci en citologia, tot i que no va quedar </p> <p>perfeccionat per ser utilitzat en microbiologia fins al </p> <p>1952. Amb un poder de resoluci de ms de 100.000 </p> <p>augments, va ser possible de deduir la veritable </p> <p>estructura cellular, que estudiarem en aquest tema. </p> <p>Sang al m. electrnic Sang al m. ptic </p> <p>2. LESTRUCTURA DE LES CLLULES </p> <p>La teoria cellular implica que, malgrat la gran diversitat morfolgica, totes les cllules </p> <p>presenten una mnima estructura bsica formada per: </p> <p> Un embolcall, que separa o comunica la cllula de </p> <p>lexterior i que regula lintercanvi amb lentorn </p> <p>(membrana). </p> <p> El contingut cellular, on es duen a terme tots els </p> <p>processos qumics (citoplasma). </p> <p> El material hereditari (ADN), que codifica tota la </p> <p>informaci gentica. Lestructura bsica de lADN </p> <p>s comuna en tots els ssers vius i es pot trobar al </p> <p>nucli o b dispers pel citoplasma. </p> <p> 1.Membrana cellular. </p> <p> 2.Material gentic (ADN). </p> <p> 3.Citoplasma. </p> <p>Tema 1: La cllula BLOC II: CLLULA </p> <p> 4 </p> <p>Segons el grau de complexitat, es poden considerar dos tipus dorganitzaci cellular: la </p> <p>cllula procariota i la cllula eucariota. A ms daquests dos tipus dorganitzaci </p> <p>cellular es considera un tercer tipus dorganitzaci: el que formen els virus, </p> <p>lextraordinria simplicitat dels quals, al costat de la seva mancana de metabolisme </p> <p>propi, els converteix en organismes que se situen en la frontera entre les estructures </p> <p>vives i les inertes. </p> <p> LESTRUCTURA PROCARIOTA. </p> <p>La principal caracterstica de lestructura cellular procaritica es labsncia duna </p> <p>membrana nuclear que alli lADN de la resta de la cllula. El seu material gentic est </p> <p>constitut per una nica molcula dADN bicatenari, circular i nu (no associat amb </p> <p>protenes histones). Les procariotes sn cllules molt ms petites i destructura molt </p> <p>senzilla ja que manquen de la major part dels orgnuls tpics de la cllula eucariota. Sn </p> <p>els bacteris els qu posseeixen aquest tipus destructura cellular. Els seus elements </p> <p>estructurals principals sn: </p> <p> Cpsula bacteriana, capa gelatinosa externa formada per polisacrids i protenes. </p> <p>nicament apareix en alguns tipus de bacteris, entre els quals es troben els ms </p> <p>patgens pels humans ja que la cpsula impedeix lacci dels antibitics. </p> <p> Paret bacteriana, capa externa rgida que proporciona forma i resistncia. La </p> <p>composici qumica de la paret de bacteris s diferent a la de les cllules eucariotes </p> <p>vegetals. El component fonamental s el peptidoglic, que es pot considerar com una </p> <p>molcula gegant en forma de xarxa. </p> <p> Prolongacions: que poden ser flagels per moures i pili, que alguns serveixen per </p> <p>fixar-se a un substrat (fmbries) i altres serveixen per transferir material gentic </p> <p>dun bacteri a un altre. </p> <p> Membrana plasmtica, que envolta la cllula i la separa de lexterior. </p> <p> Citoplasma, s el medi intern. </p> <p> Material gentic (ADN), generalment estructurat en un cromosoma circular, que es </p> <p>troba en una regi anomenada nucleoide. </p> <p> Ribosomes, ms petits que els de les cllules eucariotes i es troben lliures al </p> <p>citoplasma, per tenen la mateixa funci, fabricaci de protenes. </p> <p> Mesosomes, replecs de la membrana per augmentar-ne la superfcie, suneixen al </p> <p>cromosoma bacteri i posseeixen una gran quantitat denzims que regulen la </p> <p>replicaci del cromosoma i processos metablics com la respiraci cellular, la </p> <p>fotosntesi o la fixaci del N2. </p> <p> Inclusions, acumulacions de substncies de reserva o tamb de rebuig. </p> <p>BLOC II: CLLULA Tema 1: La cllula </p> <p> 5 </p> <p> Indica en el dibuix els elements principals de la cllula procariota. </p> <p>Les cllules procariotes sn molt ms antigues que les eucariotes: van aparixer uns dos </p> <p>mil milions danys abans i van dominar la biosfera durant un perode de temps llargussim. </p> <p>Laparici i el desenvolupament de les eucariotes no va comportar-ne leliminaci. </p> <p>Els organismes procariotes continuen desenvolupant funcions essencials en la biosfera, </p> <p>com ara la fixaci del N2, i ocupen nnxols ecolgics, sovint extrems, dels quals no han </p> <p>pogut ser desplaats pels eucariotes, generalment ms eficients. </p> <p> LESTRUCTURA EUCARIOTA. </p> <p>Lestructura cellular eucariota es caracteritza perqu manifesta un grau elevat de </p> <p>complexitat i organitzaci: </p> <p> Posseeix un embolcall membrans (membrana nuclear) que separa el material gentic </p> <p>de la resta del citoplasma. Aquest embolcall, juntament amb el contingut, </p> <p>constitueix el nucli cellular. </p> <p> El citoplasma es troba compartimentat en espais separats per membranes. Cada </p> <p>espai forma un orgnul cellular, que desenvolupa una funci especfica i permet ms </p> <p>especialitzaci i ms eficcia en la realitzaci de les seves tasques biolgiques. </p> <p>Dedicarem ms endavant un tema per estudiar les diferents estructures i orgnuls de la </p> <p>cllula eucariota. </p> <p>Tema 1: La cllula BLOC II: CLLULA </p> <p> 6 </p> <p> COMPARACI ENTRE CLLULES PROCARIOTES I EUCARIOTES. </p> <p> PROCARIOTES EUCARIOTES </p> <p>Organismes </p> <p>que la </p> <p>posseeixen </p> <p>Bacteris, cianobacteris i </p> <p>micoplasmes. </p> <p> Escherichia coli (bacteri) </p> <p>Protoctists (protozous i algues), </p> <p>fongs, vegetals i animals. </p> <p> Paramecis (protozous) </p> <p>Grandria 1-10 m de llarg. 10-100 m de llarg. </p> <p>Antiguitat Ms de 3.500 milions danys. Uns 2.000 milions danys. </p> <p>Metabolisme </p> <p>Aerbic o anaerbic. Han </p> <p>desenvolupat innumerables </p> <p>estratgies metabliques. </p> <p>Aerbic (anaerbic facultatiu). </p> <p>Adaptacions Poden viure en ambients extrems </p> <p>(extremfils). </p> <p>Tenen un rang de tolerncia a </p> <p>ambients extrems ms estret. </p> <p>Orgnuls Pocs o cap. Molts: nucli, cloroplasts, vacols, </p> <p>mitocondris, aparell de Golgi, etc. </p> <p>ADN </p> <p>Circular, no combinat amb </p> <p>histones i no organitzat en un </p> <p>nucli. </p> <p>ADN lineal, molt llarg i associat a </p> <p>histones, organitzat en </p> <p>cromosomes i envoltat duna </p> <p>membrana nuclear. </p> <p>ARN i </p> <p>protenes </p> <p>ARN i protenes sintetitzades al </p> <p>mateix compartiment. </p> <p>ARN sintetitzat i transformat al </p> <p>nucli, protenes sintetitzades al </p> <p>citoplasma. </p> <p>Ribosomes Petits i lliures al citoplasma. </p> <p>Ms grans, alguns lliures al </p> <p>citoplasma i altres associats al </p> <p>reticle endoplasmtic rugs. </p> <p>Citoplasma </p> <p>Compartimentaci citoplasmtica </p> <p>escassa (mesosomes). Sense </p> <p>citoesquelet, corrents </p> <p>citoplasmtics ni exocitosi. </p> <p>Compartimentaci citoplasmtica </p> <p>desenvolupada (orgnuls </p> <p>membranosos). </p> <p>Citoesquelet format per filament </p> <p>proteics, corrents citoplasmtics. </p> <p>Divisi </p> <p>cellular Per bipartici. </p> <p>Per mitosi (o meiosi en cllules </p> <p>reproductores). </p> <p>Organitzaci </p> <p>cellular Unicellular. </p> <p>Alguns unicellulars, altres </p> <p>pluricellulars, alguns dels quals </p> <p>formen teixits diferenciats (tots </p> <p>els que pertanyen al regne animal i </p> <p>al regne vegetal). </p> <p>BLOC II: CLLULA Tema 1: La cllula </p> <p> 7 </p> <p>4. CLLULA ANIMAL I CLLULA VEGETAL </p> <p>La cllula eucariota vegetal correspon al model de cllula de tots els ssers del regne </p> <p>vegetal i es caracteritza perqu: </p> <p> A ms de la membrana citoplasmtica, t un altre embolcall extern anomenat paret </p> <p>cellular de comportament rgid i format per cellulosa. </p> <p> El citoplasma cont uns orgnuls exclusius anomenats plasts (com els cloroplasts). </p> <p> T les reserves glucdiques en forma de mid. </p> <p> Els vacols solen ser grans i poc nombrosos. </p> <p> La forma daquestes cllules sovint s poligonal i fixa. </p> <p>En canvi, la cllula eucariota animal correspon al model de cllula de tots els ssers </p> <p>del regne animal i es diferencia de la cllula vegetal en qu: </p> <p> No presenta ni paret cellular ni plasts. </p> <p> La forma s variable, per preferentment arrodonida. </p> <p> Les reserves de glcids sn en forma de glicogen. </p> <p> Els vacols sn petits i nombrosos i sels anomena vescules. </p> <p> Floridura (fong) </p> <p>Aquests dos tipus dorganitzaci de la cllula </p> <p>eucariota no inclouen totes les realitats </p> <p>cellulars que existeixen en els eucariotes. </p> <p>Aix, per exemple, els ssers del regne dels </p> <p>fongs presenten caracterstiques de cllula </p> <p>vegetal, i caracterstiques de cllula animal: </p> <p>com a cllula vegetal tenen una paret </p> <p>cellular externa a la membrana, que no s de </p> <p>cellulosa, sin de quitina, i els vacols tamb </p> <p>estan molt desenvolupats. Com a cllula </p> <p>animal, no tenen plasts i el principal glcid de </p> <p>reserva s el glicogen. </p> <p>No sempre s fcil establir una frontera entre la cllula </p> <p>vegetal i la animal; per exemple, leuglena en presncia </p> <p>de llum solar fa fotosntesi i, per tant, es comporta com </p> <p>una cllula vegetal, per si no disposa de llum solar es </p> <p>comporta fisiolgicament com una cllula animal. </p> <p> Euglena (alga unicellular flagellada) </p> <p>Tema 1: La cllula BLOC II: CLLULA </p> <p> 8 </p> <p> ESTRUCTURES D</p> <p>E L</p> <p>A C</p> <p>LLULA E</p> <p>UCARIOTA A</p> <p>NIM</p> <p>AL I</p> <p> VEGETAL. </p> <p>BLOC II: CLLULA Tema 1: La cllula </p> <p> 9 </p> <p>3. ORIGEN DE LA CLLULA </p> <p>Els estudis realitzats fins al moment permeten tenir </p> <p>una idea fora aproximada de quan van aparixer les </p> <p>primeres cllules a la Terra. Segons el registre fssil, </p> <p>sabem que ja hi havia bacteris fa 3.5...</p>