Unitat 10: L’estructura de la cèl·lula

BIOMOLÈCULES

B I O M O L È C U L E S I N O R G À N I Q U E S SALS MINERALS

Són molt variades (carbonats, bicarbonats, sodi, calci, sulfats...) i sempre es troben en dissolució a l’aigua.

FUNCIONS:

En forma sòlida formen part de l’estructura de la cèl·lula. Són reactius en la fotosíntesi.

Ajuden a regular el transport a través de la membrana cel·lular.

B I O M O L È C U L E S GLÚCIDS

També s’anomenen sucres o hidrats de carboni. Contenen C, H, O.

-

ESTRUCTURA:

La unitat estructural dels glúcids s’anomena

sacàrid

. Els sacàrids s’uneixen formant cadenes anomenades

polímers

.

Els polímers de sacàrids es classifiquen segons la llargada de la seva cadena en:

· Oligosacàrids

(fins a una desena de sacàrids units). Els

monosacàrids

són els més simples. La glucosa i la fructosa ho són.

Els

disacàrids

són la unió de dos monosacàrids. La sacarosa és la unió d’una glucosa i una fructosa.

Els

trisacàrids

,

tetrasacàrids, ...

Són cadenes de 3, 4 o més sacàrids.

O R G À N I Q U E S . Polisacàrids

( més de 10 sacàrids units) El glucogen , el midó i la cel·lulosa són exemples de polisacàrids.

-

FUNCIONS:

La funció principal del oligosacàrids és la de reactius energètics.

El midó i el glucogen tenen funció de reserva energètica.

La cel·lulosa té funció estructural.

Alguns glúcids ajuden a la regulació de l’intercanvi de nutrients a través de la membrana cel·lular.

B I O M O L È C U L E S O R G À N I Q U E S LíPIDS

També s’anomenen greixos. Contenen C, H, O, organitzats de manera diferent als glúcids

ESTRUCTURA:

- La majoria són substàncies insolubles en aigua (hidròfobes), encara que poden tenir una part soluble en aigua (part hidròfila).

Els més importants són:

Esteroids

vitamines i les hormones sexuals dels animals.

Terpens

Són molt abundants a plantes i responsables de les aromes d’aquestes (olis essencials: mentol, geraniol, llimoné, ...). També els hi donen color (xantofil·les: groc, carotens: ataronjats). El fitol forma part de la clorofil·la.

Triglicèrids

Formen part d’aquest grup el colesterol, la cortisona, algunes En aquest grup destaquen els àcids grassos, que solen tenir cadenes lineals d’àtoms de carboni amb un grup carboxil (14-22 C aprox).

Tenen un comportament lleugerament amfipàtic, amb un cap polar i una cua no polar.

O R G À N I Q U E S B I O M O L È C U L E S Fosfolípids

El

cap fosfat

l’aigua, sent de la molècula és

hidròfil

Les

cues d'àcids grassos

(repel·leixen l’aigua).

. són

pola

r i atreu les molècules polars, com

no-polars

i, per tant,

hidròfobes

Té molta importància en l’estructura de bicapa de la membrana cel·lular.

B I O M O L È C U L E S O R G À N I Q U E S

Funcions biològiques del lípids

Funció

Energètica Estructural Protecció Hormonal Vitamines

Lípids a la natura

Principalment triglicèrids (àcids grassos) Fosfolípids i colesterol a la membrana cel·lular Ceres i greixos que recobreixen òrgans Esteroids Esteroids (vit. D)

B I O M O L È C U L E S O R G À N I Q U E S PROTEÏNES

Biomolècules constituïdes per C,H O,N i S. Són les molècules mitjançant les quals s’expressa la informació genètica.

Es sintetitzen als ribosomes d’acord amb la informació que conté l’ADN i que transmet l’ARN.

ESTRUCTURA:

La unitat estructural de les proteïnes s’anomena

aminoàcid.

N’hi ha 20 de diferents que formen part de les proteïnes. Són compostos orgànics que presenten un grup amino, un grup carboxil i radical variable.

B I O M O L È C U L E S

( Les cadenes lloc als Pèptids: d’aminoàcids units mitjançant enllaços peptídics, donen pèptids i a les proteïnes.

( cadenes ≤100 AA ) Dipèptids (2AA), tripèptids (3AA), oligopèptids ( fins a 10 AA) o polipèptids ( de 11 a 100 AA) Són pèptids: la bacteris (

toxina fal·loïdina botulínica

, ) i verins

insulina

, la

oxitocina toxina del

d’animals com les serps.

, moltes toxines de

tètanus

), verins de fongs

O R G À N I Q U E S

Proteïnes: > 100 AA Les proteïnes es divideixen en dues categories:

prostètic

Holoproteïnes: només formades per AA. Són holoproteïnes: la

queratina

. i la

elastina

Heteroproteïnes: Tenen una part no proteica anomenada Són holoproteïnes: la

hemoglobina

i la

mioglobina grup

O R G À N I Q U E S B I O M O L È C U L E S FUNCIONS BIOLÒGIQUES DE LES PROTEÏNES:

Les proteïnes realitzen una gran diversitat de funcions  Funció estructural i de protecció. El citoesquelet cel·lular es constituït per proteïnes que en polimeritzar-se formen fibres, com per exemple la

tubulina

dels microtúbuls  Funció transportadora Moltes de les proteïnes que trobem a la membrana cel·lular tenen funció transportadora  Funció nutritiva i de reserva Algunes proteïnes tenen funció de reserva d’aminoàcids. Aquestes proteïnes un cop hidrolitzades o digerides aporten aminoàcids per a la construcció de les proteïnes que es necessitin.

En trobem: A les llavors :

gliadina

( gluten) del blat Als ous:

ovoalbúmina

A la llet :

caseïna

B I O M O L È C U L E S

 Els  ( Funció reguladora i hormonal Algunes hormones són pèptids com

insulina

i la

hormona de creixement

i l’

oxitocina

.

neurotransmissors

( pas de , els missatgers químics responsables de la sinapsi l’impuls nerviós d’una neurona a una altra) són pèptids Funció de moviment El moviment es produeix pels microtúbuls del citoesquelet i dels undulipodis. Aquests

tubulina

)

la

són constituïts per proteïnes 

O R G À N I Q U E S

 Funció de defensa i reconeixement Els

anticossos o immunoglobulines

són proteïnes amb funció de defensa que reconeixen específicament substàncies que ens són estranyes (

antígens

) Funció homeostàtica Les proteïnes en general intervenen en la regulació de l’equilibri osmòtic de la cèl·lula i en el manteniment del pH  Funció enzimàtica Tots

els enzims són proteïnes

. Els enzims biocatalitzadors . Catalitzen totes les reaccions són químiques dels éssers vius.

Els enzims són les unitats funcionals del metabolisme. Sense ells les reaccions dels éssers vius no es donarien.

B I O M O L È C U L E S O R G À N I Q U E S ÀCIDS NUCLEICS

ESTRUCTURA:

formats per C, H, O, N i P.

Químicament, els àcids nucleics són polímers constituïts per la unió mitjançant enllaços químics d’unitats menors anomenades

nucleòtids

.

Els nucleòtids estan formats per:  

Un àcid fosfòric Un pentasacàrid o pentosa

Uracil (U) , que pot ser ribosa o desoxiribosa 

Una base nitrogenada

: és un compost orgànic que conté nitrogen.

N’hi ha 5 de diferents: Adenina (A), Guanina (G), Citosina (C), Timina (T) i

B I O M O L È C U L E S O R G À N I Q U E S

L’ ADN ( àcid desoxirribonucleic):  els seus nucleòtids tenen desoxirribosa  no té uracil L’ADN està format per dos cadenes de polidesoxirribonucleòtids:  Complementàries  Antiparal·leles Conté la informació genètica de la cèl·lula L’ ARN ( àcid ribonucleic):  els seus tenen ribosa  no té timina nucleòtids N’hi ha tres tipus, amb diferents funcions: ARNt ARNm ARN

ADN

ESTRUCTURA CEL·LULAR

LA MEMBRANA CEL·LULAR

• S'anomena membrana cel·lular o plasmàtica a l'estructura externa que envolta la cèl·lula.

• Forma un conjunt indivisible amb algunes parts internes de la cèl·lula, el que vol dir que no podem arrencar-la com si fos una làmina d'una ceba, posem per cas, ja que continua per l'interior formant nombrosos plecs.

Les seves funcions són dues: Limitar i donar forma a la cèl·lula, tot mantenint el medi intern. Seleccionar i transportar aquelles substàncies que entren o surten de la cèl·lula i que són necessàries o perjudicials per mantenir la seva activitat.

Químicament és formada per una doble capa de lípids en la qual s'hi insereixen molècules de proteïnes i glúcids. Aquesta estructura es repeteix en les altres membranes que envolten els orgànuls cel·lulars i en el nucli

.

Les cèl·lules vegetals a més a més de la membrana plasmàtica estan envoltades d'una capa molt rígida formada per cel·lulosa i que s'anomena paret cel·lular.

La membrana plasmàtica de les cèl·lules animals és tan prima que durant molt de temps es va creure que no existia.

EL CITOPLASMA

• El citoplasma és el medi cel·lular comprès entre la membrana plasmàtica i el nucli.

• S'hi poden observar dues parts:

- Hialoplasma o Citosol

viscós format per aigua en un 70-85 % i la resta nucleics i sals minerals.

: és un líquid són proteïnes, lípids, glúcids, àcids En ell s'hi realitzen nombroses reaccions químiques en llocs concrets, per la qual cosa la seva composició no és homogènia.

Orgànuls cel·lulars:

són petites òrgans d'estructura i mida diversa que realitzen funcions ben especialitzades, sobretot en la cèl·lula eucariota.

En general totes les cèl·lules contenen totes les classes d'orgànuls cel·lulars, si bé podem trobar petites diferències entre les cèl·lules animals i cèl·lules vegetals.

Cèl·lula vegetal

Microfotografia d'una cèl·lula de lliri. 7.210 augments

Verd fosc: Marró:

Membrana Hialoplasma

Vermell:

Mitocondris

Groc:

Cloroplasts

Verd: Violeta:

Nucli Nuclèol

EL MATERIAL GENÈTIC

• El nucli és generalment l'orgànul més gran de la cèl·lula eucariota i va ser el primer que es va observar al microscopi òptic.

• Moltes vegades ocupa una posició central, però pot trobar-se desplaçat. La mida també varia d'una cèl·lula a una altra.

• El més habitual és que n'hi hagi un de sol però es dóna el cas que alguns protozous, per exemple el parameci, en tenen dos o més.

Podem distingir-hi dues funcions: - Dirigeix i provoca tota l'activitat bioquímica que s'esdevé en el citoplasma i en els orgànuls cel·lulars.

Conté els factors hereditaris que determinen l'estructura i funcionament de cada cèl·lula i de la globalitat de l'ésser viu, i també marquen el complex procés de divisió cel·lular.

El nucli nuclear.

està envoltat per una membrana A l'interior del nucli hi podem trobar el nucleoplasma amb nombroses substàncies dissoltes,uns granets anomenats cromatina i el nuclèol.

Els cromosomes la només són visibles durant reproducció cel·lular.

MODELS CEL·LULARS CÈL·LULES PROCARIOTES I CÈL·LULES EUCARIOTES

Fins que es va inventar el microscopi les electrònic (1934) els biòlegs creien que totes cèl·lules tenien la mateixa estructura: Membrana – Citoplasma - Nucli.

A partir d'aquest moment es va descobrir que alguns grups d'éssers vius unicel·lulars tenien una estructura diferent. Així doncs, podem parlar de:

Cèl·lules procariotes

:

-La principal característica és que no posseeixen membrana nuclear. El material genètic es troba al citoplasma i la zona rep el nom de regió nuclear.

Són més primitives, en general més petites que les eucariotes, i no formen teixits especialitzats.

Només les trobem en dos grups de microorganismes: bacteris i cianobacteris.

(Regne de les Moneres) -Tenen una membrana plasmàtica però a més a més tenen una paret bacteriana que no és de cel·lulosa, sinó d'una altra substància anomenada mureïna (mucopolisacàrid). No té citoesquelet.

- Els únics orgànuls que té són els ribosomes, més petits que els de la cèl·lula eucariota, però molt nombrosos; i la resta de funcions (respiració, algunes la fotosíntesi...) les fan en uns plecs de la membrana anomenats mesosomes.

- Tenen un - Algunes únic ADN anul·lar o circular bastant enrotllat i d'estructura senzilla.

cèl·lules procariotes tenen petits fragments de material genètic repartits pel citoplasma, anomenats plasmidis.

- A la membrana poden tenir cilis (molts filaments i curts) o flagels (pocs filaments i molt allargats) que els permeten el moviment.

- Alguns bacteris tenen pilis a la membrana, que tenen una en la reproducció funció molt important

Cèl·lula procariota Esquerra:

Escherichia coli en el moment de la bipartició.

El material genètic es concentra a les zones grogues.

Dibuix

Dreta:

esquemàtic de les parts d'un bacteri

Cèl·lules eucariotes

:

- Tenen l'estructura - La clàssica: membrana – citoplasma - nucli.

característica pròpia és que posseeixen un nucli amb membrana o embolcall nuclear ben diferenciat del citoplasma.

- Formen part de tots els animals i vegetals, tot formant

teixits,

trobem a la gran majoria de microorganismes (protozous, algues i també les unicel·lulars i fongs unicel·lulars). Són les més abundants en el conjunt dels éssers vius.

Són més evolucionades, grans i complexes que les procariotes.

- La membrana cel·lular de les cèl·lules eucariotes animals pot presentar a l’exterior un glicocalze. És una estructura formada per glúcids que té funció de protecció de la cèl·lula.

- En el citoplasma tenen una ribosomes, reticle sèrie d'orgànuls bastant complexos: vacúols, endoplasmàtic, aparell de Golgi, lisosomes, mitocondris, centrosomes, plastidis, ...

- Dins el nucli trobem el nucleoplasma, el cromosomes durant la reproducció cel·lular.

nuclèol i la cromatina que forma els - En les cèl·lules eucariotes podem observar algunes diferències entre cèl·lules animals i cèl·lules vegetals.

ORGÀNULS CEL·LULARS

VACÚOLS:

- Els vacúols són unes cavitats més o menys esfèriques envoltades per una membrana. La seva funció és emmagatzemar substàncies ja siguin de reserva o bé perquè són tòxiques per a la cèl·lula.

Són plens d'algun fluid més o menys espès.

- 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. Podem remarcar els

vacúols digestius

, que apareixen en alguns microorganismes relacionats amb la després de la ingestió d'aliment, o els expulsió a l'exterior de productes d'eliminació.

vacúols contràctils

- En canvi 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.

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).

- Estan constituïts per dues subunitats corpusculars unides fortament, una d'elles formada per Àcid Ribonucleic Ribosòmic (ARNr) i l'altra per un compost proteic. El seu nom prové, justament, de l'ARN del qual és format Són molt importants degut a la seva intervenció en la síntesi de proteïnes de la cèl·lula, a partir de la informació present a l’ARN missatger (ARNm). Aquest procés s’anomena traducció.

Se'ls troba ben abundosament en totes les cèl·lules vives, per exemple al voltant d'uns 10.000 en un bacteri simple com és l'

Escherichia coli

.

Ribosomes

Microfotografia de cèl·lules del fetge on s'aprecien els ribosomes (color vermell) tot formant unes cadenes anomenades poliribosomes.

173.400 augments

RETICLE ENDOPLASMÀTIC: - El reticle endoplasmàtic és un conjunt de cavitats aplanades, conductes i làmines limitats per una membrana, que omplen una gran part del citoplasma de les cèl·lules eucariotes.

- Aquesta membrana s'allarga i envolta completament el nucleoplasma, tot convertint-se en la membrana nuclear.

- A la mateixa cèl·lula aquest orgànul pot presentar dos aspectes: llis i rugós.

- El reticle endoplasmàtic rugós s'anomena així perquè la seva superfície és coberta de multitud de ribosomes.

- El reticle proteïnes.

endoplasmàtic rugós intervé en la síntesi i emmagatzematge de

En canvi el reticle endoplasmàtic llis és lliure de ribosomes. - El reticle endoplasmàtic llis intervé en la síntesi de la majoria de lípids que formen les membranes de la cèl·lula.

També fa la funció d'emmagatzemar i transportar certes substàncies tant endògenes com exògenes d'un punt a un altre de la cèl·lula.

Reticle endoplasmàtic

Microfotografia del reticle endoplasmàtic rugós presa amb el microscopi electrònic.

61.500 augments Membranes: Color violeta Ribosomes: Color verd

APARELL DE GOLGI:

- L'aparell de Golgi és un conjunt d‘estructures situades prop del nucli en les cèl·lules animals i en algunes de vegetals. Té aquest nom pel seu descobridor, Camilo Golgi, un neuròleg italià, el 1898.

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:

vesícules de secreció lisosomes

(si porten substàncies digestives) o (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 o regenerar-se).

- 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.

Aparell de Golgi

Microfotografia presa en un teixit vegetal. 145.700 augments Violeta: Aparell de Golgi (dictiosomes) Marró: Vesícules de secreció

LISOSOMES:

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

- Es formen a partir de plecs l‘aparell de Golgi.

més o menys esfèrics que es desprenen de 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.

- Una altra blancs.

funció és la destrucció dels bacteris que fagociten els glòbuls - Per fer la seva per digerir. La secundari.

funció s’han d’unir amb un vacúol que contingui substàncies unió del vacúol amb el lisosoma s’anomena lisosoma

MITOCONDRIS:

- Els mitocondris bastonet.

són orgànuls cel·lulars que tenen forma allargada, com un Es troben repartits per tot el citoplasma. El seu nombre és alt en les cèl·lules dels animals, tot i que varia d'unes cèl·lules a d'altres. El seu nombre en les cèl·lules vegetals és més reduït. - Tenen una estructura complexa.

Són envoltats per dues membranes, l'exterior és llisa i la interior té nombrosos plecs anomenats

crestes

. L'espai interior, anomenat

matriu

, és ple d'un líquid amb nombroses substàncies dissoltes.

- Cal remarcar especialment que dues d'aquestes substàncies són àcid desoxiribonucleic (ADN) i àcid ribonucleic (ARN) diferents dels que hi ha al nucli.

Això ha donat lloc a la teoria simbiòtica de l’aparició de les cèl·lules eucariotes.

- Els mitocondris tenen una processos químics anomenats importantíssima funció. Realitzen un conjunt de

respiració cel·lular

, amb la qual es proporciona a la cèl·lula l'energia necessària per a realitzar totes les seves activitats

.

Mitocondri

Esquema de les parts d'un mitocondri Microfotografia d'un mitocondri.

Secció longitudinal 190.920 augments

CLOROPLASTS:

Els cloroplasts són uns orgànuls citoplasmàtics exclusius de les cèl·lules vegetals. Normalment són de color verd per la presència d'una substància química d'aquest color anomenada

clorofil·la

. Tot i això, en alguns casos els cloroplasts poden tenir d'altres colors per l'existència d'altres substàncies amb colors diferents. Són d'una importància fonamental ja que en ells té lloc la

fotosíntesi

. La fotosíntesi és un complex procés químic pel qual els éssers vius amb clorofil·la a partir d'aigua, sals minerals i CO 2 elaboren matèria orgànica en presència de llum solar. El seu nombre, forma i mida varien d'unes cèl·lules a unes altres. per exemple en les cèl·lules de les algues solen haver-n'hi un o dos de molt grossos i de molt variades formes (esfèrics, estrellats, anellats, en cinta...).

En canvi, en les plantes superiors n'hi pot haver fins a quaranta i la seva forma és ovalada o esfèrica.

La seva estructura és força complexa. Tenen dues membranes, una d'externa que la delimita i una altra d'interna amb nombrosos plecs cap a l'interior anomenats

lamel·les

. En aquests plecs hi ha situats uns corpuscles apilats que es diuen

grana,

de color verd, i és en ells on està situada la clorofil·la. L'espai que queda entre els grana s'anomena

estroma

. Contenen una petita quantitat d'ADN diferent de la del nucli i uns pocs ribosomes diferents dels citoplasmàtics.

Esquerra:

Dibuix esquemàtic on s'aprecien les seves parts.

A baix:

Microfotografia d'un cloroplast.

CENTROSOMA:

El centrosoma és un orgànul exclusiu de les cèl·lules eucariotes animals.

Està format per tres elements: el diplosoma, la centrosfera i l’àster.

- El diplosoma està format per dues unitats, anomenades centríols, disposades perpendicularment composats de fibres de l’una respecte de l’altra. Els centríols estan proteïnes que formen estructures microtubulars.

- La centrosfera envolta el diplosoma i està formada per una substància líquida i homogènia, diferent de la resta del hialoplasma.

L’àster el formen un conjunt de filaments de proteïnes disposats radialment, que surten de la centrosfera.

- El centrosoma intervé en la divisió cel·lular formant el fus acromàtic a partir de les fibres de l’àster.

NUCLI:

El nucli de la cèl·lula eucariota està format per dues unitats estructurals: L’embolcall o membrana nuclear, que té per funció separar el material genètic del citoplasma.

El nucleoplasma, un líquid dens semblant al hialoplasma que té per funció contenir la cromatina i el nuclèol.

EMBOLCALL NUCLEAR:

El nucli està separat del citoplasma per l'embolcall nuclear, una doble membrana coberta de gran quantitat de porus que permeten el pas de moltes substàncies en ambdues direccions.

Està unit al reticle endoplasmàtic i, de fet, la membrana nuclear no és més que un prolongació de la membrana d'aquest orgànul.

Membrana nuclear

Microfotografia electrònica obtinguda per criosombrejat de la punta de l'arrel d'una ceba. S'hi observa la membrana nuclear i els seus porus

NUCLEOPLASMA:

- El nucleoplasma o plasma nuclear aigua i nombroses és un líquid viscós i incolor format per biomolècules dissoltes (proteïnes, glúcids, ADN i ARN...).

Està separat del citoplasma per la membrana nuclear. En el nucleoplasma podem trobar la cromatina i un orgànul esfèric anomenat nuclèol. També s’hi troben els cromosomes en el moment de la reproducció.

NUCLÈOL:

- El nuclèol és un petit corpuscle més o menys esfèric que pot trobar-se a l'interior del nucli.

- Pot haver n'hi un o més d'un.

Són uns corpuscles bastant densos i estan formats per proteïnes, Àcid desoxiribonucleic (ADN) i Àcid Ribonucleic (ARN). La funció del nuclèol és sintetitzar el material que més endavant formarà part dels ribosomes.

CROMATINA:

La cromatina és una massa granulosa formada principalment per proteïnes i ADN, i es troba dispersa pel nucli durant el temps que la cèl·lula no es troba en fase de reproducció. - Les funcions de la cromatina són la síntesi de ARN (transcripció) i la conservació i transmissió d’ADN a la descendència (duplicació) Quan la cèl·lula inicia la seva reproducció la cromatina es va enrotllant i van apareixent els cromosomes, unes estructures en forma de bastó que són cabdals en la transmissió de la informació genètica.

CROMOSOMES:

- Els cromosomes portadors de són els orgànuls cel·lulars que contenen els materials l’herència biològica.

- Es troben en el nucli i tenen forma de bastonet allargat o filamentós.

Químicament estan desoxiribonucleic).

formats per una doble cadena d'ADN (Àcid

Només poden veure's clarament durant els processos de divisió cel·lular, ja que si no el material es troba dispers i granulat formant la cromatina.

- Quan apareixen tenen la forma de dos corpuscles estrenyiment anomenat

centròmer

cilíndrics amb un que els divideix en braços.

- La meitat d’un cromosoma s’anomena

cromàtide

.

- Els bacteris solen tenir un sol cromosoma, superiors la quantitat de material però en els organismes genètic és molt gran i l'ADN es reparteix entre diversos cromosomes.

- Tret dels casos en què hi ha anomalies, el nombre de cromosomes és el mateix en tots els individus d’una espècie. Mireu la taula i compareu-ne el nombre de cromosomes.

Espècie

Gènere humà Ximpanzé Goril·la Gos Gat Cavall Abella Mosca de la fruita Ànec Colom Blat de moro Pèsol

Nombre de cromosomes

46 cromosomes 48 cromosomes 46 cromosomes 78 cromosomes 38 cromosomes 66 cromosomes 16 cromosomes 8 cromosomes 80 cromosomes 80 cromosomes 20 cromosomes 14 cromosomes

- Com es pot veure, cada espècie té un nombre determinat de cromosomes tot i que aquest mateix nombre pot coincidir amb d'altres espècies. Cada espècie és diferent d'una altra no només pel nombre de cromosomes sinó pel material genètic contingut en ells.

- La informació continguda en els cromosomes marca tots i cadascun dels caràcters de l'ésser viu, són com els plànols que té un constructor abans de fer un edifici.

- En el cas d'éssers vius amb reproducció sexual (mascle i femella), el nombre de cromosomes és parell, l'espermatozoide del pare i l'altra meitat per parla de parelles de cromosomes i les la meitat proporcionada l'òvul de la mare. Per això es cèl·lules s’anomenen

diploides (2n).

per - Els homes i les dones tenim 23 parelles de cromosomes, la meitat proporcionats pel nostre pare i l'altra meitat per la nostra mare.

- Cal tenir en compte que els gàmetes (òvuls i espermatozoides) només presenten un cromosoma de cada parella. Llavors diem que els gàmetes són

haploides (n).

Activitats proposades

1. Quines característiques haurà de tenir un ésser perquè es pugui considerar que es tracta d’un organisme?

Ha de tenir les tres funcions vitals (nutrició, relació,reproducció) i estar format per cèl·lules.

2. Els éssers vius formats per diverses cèl·lules, on totes les cèl·lules fan totes les funcions, són unicel·lulars o pluricel·lulars?

Són pluricel·lulars simples. En els éssers pluricel·lulars complexos les cél·lules s’especialitzen.

3. Malgrat que els virus no estan formats per considerat éssers vius. Esbrina la causa.

cèl·lules, sovint se’ls ha

Perquè tot i no tenir les tres funcions vitals, poden reproduir-se encara que sempre sigui amb l’ajut d’una cèl·lula.

4. Classifica els elements seguents segons si aparells: són cèl·lules, teixits, òrgans o estómac, neurona, reproductor, ovari, ossi, locomotor.

Cèl·lules:

Neurona

Teixits:

Ossi

Òrgans:

Estómac, Ovari

Aparell:

Reproductor, Locomotor

5. Quina relació hi ha entre els àtoms, les molècules i les cèl·lules?

Les per cèl·lules estan formades per molècules, que a la vegada estan formades àtoms.

6. Explica les de diferències que hi ha entre la composició dels éssers vius i les l’Univers, l’escorça terrestre i l’aire.

A l’univers hi ha molt d’heli, i els éssers vius no en tenen.

A l’escorça terrestre hi ha molts elements que no formen part dels éssers vius.

A l’aire hi ha més nitrogen que en els éssers vius, i també hi ha argó.

9. Quines estructures ha de tenir un ésser per ser considerat una cèl·lula?

Qualsevol cèl·lula, independentment de la seva mida, forma o tipus, ha de presentar un seguit d’estructures indispensables: membrana plasmàtica, citoplasma i material genètic.

10. Explica l’estructura de la membrana plasmàtica.

Generalment l’estructura de la membrana plasmàtica és una doble capa de lípids (bicapa lipídica): a l’exterior hi ha la zona que pot tenir contacte amb l’aigua (hidròfila) i a l’interior la zona que no pot tenir contacte amb l’aigua (hidròfoba). La majoria de lípids són del tipus conegut com fosfolípid.

A la part per donar hidròfoba hi ha un tipus de lípid anomenat colesterol que serveix consistència i fluïdesa a la membrana.

A la membrana plasmàtica també hi ha proteïnes que es poden trobar en una de les capes (proteïnes perifèriques),o travessant les dues (proteïnes integrals).

12. Quins components formen el citoplasma?

- Hialoplasma (aigua, sals minerals i altres Orgànuls citoplasmàtics biomolècules) - Citosquelet.

14. Indica les funcions de la membrana plasmàtica de la cèl·lula procariota.

− La intenció és recollir informació de dues parts diferents i associar les funcions generals i les específiques de la cèl·lula procariota.

− Separar el medi intern (citoplasma i material genètic) de l’extern.

− Realitzar l’intercanvi de substàncies.

− Fer la fotosíntesi o les funcions de respiració en les cèl·lules que en tenen.

− Intervenir en la reproducció mitjançant unes estructures anomenades mesosomes .

15. Com és el material genètic de la cèl·lula procariota?

El material genètic de la cèl·lula procariota no està separat del citoplasma per cap membrana, i per aquesta nucli, o raó es diu que la cèl·lula procariota no té bé que no presenta nucli diferenciat. La zona on es troba rep el nom de regió nuclear. Acostuma a estar format per DNA circular únic.

Algunes cèl·lules procariotes no només presenten material genètic al cromosoma, sinó que també tenen petits fragments repartits pel citoplasma anomenats plasmidis.

16. A quin lloc d’una cèl·lula eucariota es produiran els següents processos: entrada de substàncies, respiració cel·lular, síntesi de proteïnes, formació de lisosomes, síntesi de lípids.

Entrada de substàncies Respiració cel·lular Síntesi de proteïnes Formació de lisosomes Síntesi de lípids A la membrana plasmàtica Als mitocondris Al ribosoma/al reticle endoplasmàtic rugós A l’aparell de Golgi Al reticle endoplasmàtic

17. Si observes al microscopi una permet distingir si és animal o vegetal?

cèl·lula eucariota, quina estructura

La presència de paret cel·lular i cloroplasts

ACTIVITATS FINALS

2. Pot existir un ésser viu més petit que una cél·lula?

No, tots els éssers vius estan formats per cèl·lules.

3. Relaciona mitjançant fletxes les dues columnes:

Membrana plasmàtica

Porta informació per al funcionament i la reproducció.

Està format per hialoplasma i orgànuls.

Citoplasma

Separa el medi intern de l’extern.

Material genètic

S’hi realitzen la major part dels processos vitals.

Permet l’intercanvi de substàncies.

4. Ordena de més gran a més petit els elements següents: cèl·lula, molècula, àtom, papallona.

Papallona, cèl·lula, molècula, àtom.

5. Ordena de teixit.

més a menys complex: cèl·lula, organisme, òrgan, sistema,

Organisme, sistema, òrgan, teixit, cèl·lula.

6. Omple els espais puntejats amb els termes següents: àtoms, cèl·lula, pluricel·lulars, organismes, molècules, unicel·lulars.

La matèria està formada per àtoms, que s’uneixen donant molècules.

Aquestes es poden unir donant una cèl·lula, que és la unitat més petita amb vida. Els éssers vius també s’anomenen organismes, i poden ser unicel·lulars o pluricel·lulars, segons la quantitat de cèl·lules que els formen.

7. Quina diferència hi ha entre una biomolècula orgànica i una d’inorgànica?

En les biomolècules orgàniques la composició és complexa i basada en el carboni. En les inorgàniques, o bé no hi ha carboni o són molt senzilles.

8. Quines són les diferències principals entre les cèl·lules procariotes i les cèl·lules eucariotes?

Des del punt de vista estructural la cèl·lula procariota no presenta el material genètic en un nucli diferenciat, és més senzilla, petita i primitiva que l’eucariota.

Presenta una paret cel·lular de mureïna.

9. Què és un orgànul citoplasmàtic?

Un element diferenciat amb funcions específiques.

10. Digues les diferències entre una cèl·lula eucariota animal i una de vegetal.

– La cèl·lula eucariota animal presenta centrosoma i la vegetal no.

– La cèl·lula eucariota animal pot presentar glicocalze i la vegetal no.

– La cèl·lula eucariota vegetal presenta paret cel·lular i plastidis i l’animal no.

11. Un grup de exterior. En que científics han recollit una substància arribada de l’espai s’haurien de fixar per saber si es tracta d’un ésser viu o no?

Haurien de mirar-la al microscopi per saber si està formada per cèl·lules.

Caldria que observessin si es nodreix, si reacciona a algun estímul i si pot reproduir-se

14. Quin significat va atribuir Robert Hooke a la paraula cèl·lula? Si l’alzina surera és una planta, què devia observar al microscopi?

El terme cèl·lula significa cel·la petita. Les estructures que va observar Hooke li recordaven una mena de cel·la petita (devien ser les parets cel·lulars d’una cèl·lula vegetal).

15. Què vol dir que la cèl·lula és la unitat estructural i funcional dels éssers vius?

Vol dir que els elements que formen els aparells) estan formats per éssers vius (teixits, òrgans i cèl·lules, i que les funcions tenen lloc a nivell cel·lular.

16. Digues quines de les afirmacions teoria cel·lular: següents són vertaderes segons la

a) Vertadera.

b) Falsa.

c) Falsa. d)Vertadera.

17.

Què caldria fer amb les cèl·lules d’una colònia perquè aquesta es transformés en un individu pluricel·lular?

Caldria que les cèl·lules de la colònia s’especialitzessin a realitzar diferents funcions i formessin teixits.

18. Amb l’ajut de l’enciclopèdia classifica els organismes següents segons que siguin unicel·lulars o pluricel·lulars: lleó, ameba, puça, molsa, vòlvox, euglena, home, esponja, llevat, alzina.

Unicel·lulars:

ameba, vòlvox, euglena , llevat.

Pluricel·lulars:

lleó, puça, molsa, esponja, alzina.

19. D’on prové la paraula CHON?

De la unió dels símbols atòmics dels elements més abundants en els éssers vius, per ordre d’importància: carboni, hidrogen, oxigen i nitrogen.

20. Quina relació hi ha entre el ADN i els cromosomes?

Els cromosomes són molècules de DNA en el grau màxim de compactació.

21. Què vol dir que els lípids tenen una part hidròfila i una d’hidròfoba?

Vol dir que tenen una part no soluble en aigua en aigua (hidròfila).

(hidròfoba) i una part soluble

22. Digues quines són les molècules que formen les proteïnes.

Els aminoàcids.

23. Quines són les funcions de les membranes plasmàtiques?

Separar el medi intern (citoplasma i material genètic) de l’exterior; és on es produeix l’intercanvi de substàncies.

24. Hialoplasma vol dir plasma hialí. Busca al diccionari la paraula hialí. A quina característica creus que fa referència?

Hialí: transparent com el cristall. Fa referència a la transparència d’aquesta substància.

26. Quina estructura és responsable de la forma de la cèl·lula procariota?

La paret bacteriana.

27. On realitzen els bacteris la respiració o la fotosíntesi?

Als mesosomes de la membrana plasmàtica.

28. On es creen els lípids que formen les membranes?

Al reticle endoplasmàtic llis.

30. En una pel·lícula diuen que volen extreure un òrgan d’una gran colònia cel·lular marina. Quin error han comès?

Una colònia no té cèl·lules especialitzades. Per tant, no pot tenir òrgans.

29. Relaciona els orgànuls següents amb les seves funcions:

Vacúols

Síntesi de lípids

Ribosomes

Fotosíntesi

Reticle endoplasmàtic llis Reticle endoplasmàtic rugós

Creació de lisosomes Respiració cel·lular

Aparell de Golgi Lisosomes Mitocondris

Contenir substàncies Creació de fus acromàtic Síntesi de proteïnes

Centrosomes Plastidis

Contenir pigments Digestió cel·lular

31. Ordena de menys a digestiu, més complex els conceptes següents: sistema cèl·lula intestinal, intestí prim, teixit endotelial.

Cèl·lula intestinal, teixit endotelial, intestí prim, sistema digestiu.

32. Busca la molècula de glucosa i la d’aigua en una enciclopèdia i compara’n les composicions. Quina deu ser mes gran?

En comparar les dues molècules es veu clarament que la glucosa és molt més complexa, que el carboni estructura tota la molècula i que és molt més gran.

33.

L’amoxicil·lina és una penicil·lina sintètica d’ampli espectre que es pot trobar en molts antibiòtics comercials. Consulta un prospecte i esbrina com actua i contra quins bacteris pot fer-ho.

Com totes les penicil·lines actua inhibint la síntesi de paret bacteriana.

Grampositius:

Staphylococcus aureus, Streptococcus haemoliticus, Enterococcus faecalis, Streptococcus pneumoniae, Clostridium tetani

.

Gramnegatius:

Haemophilus influenzae, Neisseria gonorrhoeae, Neisseria meningitidis, Escherichia coli, Salmonella typhi, Proteus mirabilis, Heliobacter (Campylobacter) Pylori.

34. Quina la de les diferència hi ha entre la respiració de les cèl·lules procariotes i cèl·lules eucariotes?

Que les cèl·lules procariotes no tenen mitocondris (orgànuls citoplasmàtics que realitzen la respiració). Els encarregats de fer-ho són els mesosomes que es troben a la membrana plasmàtica.

37. Quina deu ser la raó per la qual el reticle endoplasmàtic es troba unit a l’embolcall nuclear?

Per a la formació de proteïnes cal la informació que hi ha al nucli, i per això es troba a prop.

39. Digues en quin lloc processos d’una cèl·lula eucariota es produeixen els següents: entrada de substàncies, respiració cel·lular, síntesi de proteïnes, formació de lisosomes, síntesi de lípids, transcripció, digestió.

Entrada de substàncies A la membrana plasmàtica Respiració cel·lular Síntesi de proteïnes Formació de lisosomes Síntesi de lípids Als mitocondris Al ribosoma A l’aparell de Golgi Al REL Transcripció Digestió Al nucli Al lisosoma secundari