Biologia Cel·lular: Eucariotes, Procariotes i Virus | Estructura i Diferències
Enviado por Chuletator online y clasificado en Biología
Escrito el en 
catalán con un tamaño de 1,32 MB
Biomolècules Essencials i Cèl·lules
Glúcids, Lípids, Proteïnes: Les proteïnes són cadenes d'aminoàcids (AA). Hi ha 20 grups diferents d'aminoàcids, que permeten formar moltes combinacions i, per tant, realitzar moltes funcions. Àcids Nucleics: compostos per ADN (A-T i G-C), ARN (A-U i G-C) i ATP.
Una cèl·lula és viva perquè es nodreix, es reprodueix i es relaciona amb el medi.
Tipus de Cèl·lules: Eucariotes vs Procariotes
| Cèl·lula Eucariota | Cèl·lula Procariota |
|---|---|
| Orgànuls separats per membranes. | Sense orgànuls membranosos (contingut barrejat). |
| Molts tipus d'orgànuls. | Només té ribosomes i mesosomes. |
| Metabolisme principalment aeròbic. | Metabolisme anaeròbic i/o aeròbic. |
| Molts cromosomes lineals dins del nucli. ADN associat a histones. | Normalment 1 cromosoma circular al nucleoide. ADN no associat a histones. |
| Organismes unicel·lulars o pluricel·lulars. | Organismes principalment unicel·lulars. |
LUCA i els Dominis de la Vida
LUCA (Last Universal Common Ancestor - Últim Avantpassat Comú Universal) és l'ancestre hipotètic del qual deriven tots els organismes actuals, dividits en tres dominis:
- Eucariotes (animals, fongs, plantes, protists)
- Procariotes:
- Bacteris (incloent Gram positius i Gram negatius)
- Arqueobacteris
Cèl·lules Eucariotes
Diferències entre Cèl·lules Animals i Vegetals
| Cèl·lula Animal | Cèl·lula Vegetal |
|---|---|
| Sense paret cel·lular. | Amb paret cel·lular de cel·lulosa. Presència de cloroplasts. Forma poligonal i fixa. |
| Forma variable, sovint arrodonida. | Reserva de glúcids en forma de midó. |
| Vacúols petits i nombrosos (si n'hi ha). | Vacúols grans i pocs (sovint un gran vacúol central). |
| Reserva de glúcids en forma de glicogen. | Cloroplasts realitzen fotosíntesi durant el dia (produeixen ATP i glúcids). La respiració cel·lular ocorre dia i nit. |
Exemples d'Organismes Eucariotes
- Protozous (ex: amebes): Unicel·lulars, heteròtrofs, no fotosintètics.
- Helmints: Cuc pluricel·lulars, alguns amb fases microscòpiques.
- Algues: Unicel·lulars o pluricel·lulars, amb paret cel·lular (composició variable), fotosintètiques (consumeixen CO₂, produeixen O₂).
- Fongs: Unicel·lulars o pluricel·lulars, s'alimenten de matèria orgànica (heteròtrofs), no fotosintètics, amb paret cel·lular de quitina.
Estructura de la Cèl·lula Eucariota
Components principals:
- Membrana citoplasmàtica (o plasmàtica)
- Citoplasma: Inclou el citosol (medi líquid), els orgànuls i el citosquelet.
- Nucli: Conté l'ADN, envoltat per la membrana nuclear.
Orgànuls i Estructures Clau
Membrana Plasmàtica: Doble capa de fosfolípids amb colesterol i proteïnes incrustades. Actua com a barrera amb permeabilitat selectiva.
Mitocondris: Responsables de la producció d'ATP mitjançant la respiració cel·lular. Tenen ADN propi i doble membrana.
Reticle Endoplasmàtic Rugós (RER): Xarxa de membranes amb ribosomes adherits. Sintetitza i modifica proteïnes destinades a la secreció o a altres orgànuls.
Reticle Endoplasmàtic Llis (REL): Xarxa de membranes sense ribosomes. Sintetitza lípids, detoxifica substàncies i emmagatzema calci.
Aparell de Golgi: Modifica, classifica i empaqueta proteïnes i lípids (provinents del RE) en vesícules per al seu transport. Sintetitza alguns polisacàrids.
Vacúols: Sacs membranosos per a emmagatzematge (aigua, nutrients, residus). Molt grans en cèl·lules vegetals.
Lisosomes: Vesícules que contenen enzims digestius per degradar residus, patògens i material cel·lular vell (autofàgia).
Centrosoma: Principal centre organitzador de microtúbuls en cèl·lules animals. Crucial per a la formació del fus mitòtic durant la divisió cel·lular.
Ribosomes: Formats per ARNr i proteïnes, són els llocs on es produeix la síntesi de proteïnes. Es troben lliures al citoplasma o units al RER.
Nucli: Conté el material genètic (ADN) organitzat en cromatina. La cromatina pot existir en dos estats:
- Eucromatina: ADN menys condensat, transcripcionalment actiu (els gens s'estan expressant).
- Heterocromatina: ADN més condensat, transcripcionalment inactiu (gens no expressats en aquell moment o tipus cel·lular).
Procariotes: Bacteris i Arqueobacteris
Importància: Aquest grup inclou molts patògens responsables de malalties infeccioses, però també molts organismes beneficiosos per als ecosistemes i la indústria.
Morfologia Bacteriana
Formes comunes:
- Cocs: Esfèrics. Agrupacions: Diplococs (parelles), Estreptococs (cadenes), Tètrades (grups de 4), Estafilococs (raïms).
- Bacils: Forma de bastó. Agrupacions: Diplobacils, Estreptobacils.
- Cocobacils: Formes intermèdies entre coc i bacil.
- Vibrions: Forma de coma.
- Espirils i Espiroquetes: Formes helicoïdals o espirals.
Diferències entre Bacteris i Arqueobacteris
| Bacteris | Arqueobacteris |
|---|---|
| Es troben en hàbitats molt diversos. | Sovint habiten ambients extrems (termòfils, halòfils, acidòfils). |
| ADN circular, generalment sense histones (proteïnes similars presents). | ADN circular, associat a proteïnes similars a les histones eucariotes. |
| Paret cel·lular conté peptidoglicà (mureïna). | Paret cel·lular sense peptidoglicà (composició diversa: pseudopeptidoglicà, proteïnes, polisacàrids). |
| Metabolisme extremadament variat. | Metabolisme variat, algunes vies úniques (metanogènesi). |
Tinció de Gram
És una tècnica diferencial clau per classificar bacteris segons la seva paret cel·lular:
- Gram Positius (G+): Retenen el colorant cristall violeta-iode. Tenen una paret gruixuda de peptidoglicà. Es veuen de color violeta.
- Gram Negatius (G-): Perden el cristall violeta amb l'alcohol (decoloració) i es tenyeixen amb el colorant de contrast (safranina). Tenen una paret prima de peptidoglicà i una membrana externa addicional. Es veuen de color rosa/vermell.
Passos de la Tinció de Gram:
- Tinció amb Cristall violeta.
- Fixació amb Lugol (solució de iode).
- Decoloració amb Alcohol o acetona.
- Tinció de contrast amb Safranina.
Morfologies comunes de la Càpsida:
- Icosaèdrica: Forma polièdrica amb 20 cares triangulars.
- Helicoïdal: Els capsòmers s'enrotllen en espiral al voltant de l'àcid nucleic.
- Virus amb embolcall: La nucleocàpsida (icosaèdrica o helicoïdal) està dins d'un embolcall lipídic.
- Complexa: Estructures més complicades, com la dels bacteriòfags (cap icosaèdric i cua helicoïdal).
Cicle Replicatiu Viral
Entrada del Virus a la Cèl·lula Hoste
Mecanismes d'entrada:
1. Penetració directa: El virus injecta el seu genoma directament (típic de virus nus).
2. Endocitosi: La cèl·lula hoste engloba el virus mitjançant la formació de vesícules.
3. Fusió de membranes: L'embolcall del virus es fusiona amb la membrana plasmàtica de la cèl·lula hoste, alliberant la nucleocàpsida a l'interior (típic de virus amb embolcall).
4. Injecció del material genètic: Mecanisme especialitzat d'alguns virus, com els bacteriòfags, que injecten el seu ADN a través de la paret i membrana bacteriana.
Tipus de Cicles Virals
Cicle Lític:
El virus es replica activament dins la cèl·lula hoste poc després de la infecció. Utilitza la maquinària metabòlica i biosintètica de l'hoste per produir nous components virals (àcids nucleics i proteïnes) que s'acoblen per formar nous virions. Finalment, el cicle culmina amb la lisi (trencament) de la cèl·lula hoste, alliberant una gran quantitat de noves partícules virals infeccioses. En aquest cicle, el genoma víric es replica de forma independent del genoma de l'hoste.
Cicle Lisogènic:
Després de la infecció, el material genètic del virus s'integra en el genoma de la cèl·lula hoste (formant un pròfag en bacteris o un provirus en eucariotes) o es manté de forma latent al citoplasma (com un plasmidi). La cèl·lula hoste no és destruïda immediatament i pot continuar vivint i dividint-se, replicant el genoma viral juntament amb el seu propi a cada divisió cel·lular. El virus roman en una fase 'latent' o 'd'eclipsi'. Sota certes condicions d'estrès cel·lular o altres estímuls, el genoma viral es pot escindir del genoma hoste (si estava integrat) i activar-se, iniciant un cicle lític que porta a la producció de nous virions i la lisi cel·lular.