La Cèl·lula: Descobriment, Estructura i Funció

El descobriment de la cèl·lula

Segle XVII

Robert Hooke, l'any 1665, va ser el primer a observar cèl·lules de teixits vegetals (suro) amb un microscopi. Van Leeuwenhoek va perfeccionar les lents dels microscopis i va observar protozous i rotífers a l'aigua de les basses. També va observar espermatozoides, eritròcits i bacteris.

Segle XVIII

No hi va haver avenços significatius en citologia.

Segle XIX

Brown va descobrir el nucli a la cèl·lula vegetal. Schwann va observar que les cèl·lules estan separades per una matriu extracel·lular.

La Teoria Cel·lular

Schwann, Schleiden i Virchow van formular la Teoria Cel·lular: la cèl·lula és la unitat morfològica, fisiològica i genètica de tots els éssers vius. Això implica que tots els éssers vius estan constituïts per cèl·lules, que aquestes duen a terme el metabolisme, que sorgeixen d'altres cèl·lules preexistents i que contenen la informació genètica.

El concepte de cèl·lula

Estructura constituïda per membrana plasmàtica, citoplasma i material genètic (ADN) capaç de realitzar les tres funcions vitals: nutrició, relació i reproducció. Organismes unicel·lulars: protozous, algues, fongs, bacteris. Cèl·lules que perden la capacitat reproductora: neurones i cèl·lules musculars.

Virus

Són capaços de reproduir-se, però necessiten envair una cèl·lula viva per aconseguir-ho. No són cèl·lules, però es consideren matèria viva.

Avenços en microscòpia

Invenció del microscopi de llum ultraviolada, invenció del microscopi de contrast de fases, invenció del microscopi electrònic. Aquest últim va permetre descobrir els ribosomes, els lisosomes, els peroxisomes, les vesícules sinàptiques, la pinocitosi, els microtúbuls, els filaments intermedis i els microfilaments, així com les estructures dels orgànuls cel·lulars.

La forma de les cèl·lules

Hi ha una gran variabilitat de formes i mides. No hi ha un prototipus de forma cel·lular. Els leucòcits i les amebes tenen una membrana deformable per a fagocitar. Les cèl·lules unides a altres formant teixits tenen una forma que depèn de les tensions que generen les cèl·lules adjacents. Les cèl·lules profundes tenen formes prismàtiques per la pressió, mentre que les superficials són aplanades. També hi ha cèl·lules amb paret de secreció rígida, com els bacteris, les cèl·lules vegetals (cel·lulosa) i les cèl·lules òssies. La forma de les cèl·lules està molt relacionada amb la seva funció (cèl·lules musculars allargades, cèl·lules nervioses irregulars, cèl·lules de l'epiteli intestinal amb molts plecs...). Resum: la forma està determinada per la funció que desenvolupen i pot variar si tenen o no paret cel·lular rígida.

Unitats de mesura en citologia

Longitud: Micròmetre/micra (μm) - 1 mm = 1000 μm; Nanòmetre (nm): 1 μm = 1000 nm; Ångström (Å): 1 nm = 10 Å. Massa: Picogram (pg): 1 pg = 10^-12 grams; Dalton o uma: 1 Dalton = 1,66 * 10^-24 grams.

La mida de les cèl·lules

La mida de les cèl·lules és extremadament variable. Les cèl·lules grans fan funcions especials, com els espermatozoides i els òvuls. Els òvuls dels ocells són cèl·lules que es poden veure a ull nu. Les neurones són les cèl·lules més llargues.

Relació mida, forma i estat de la cèl·lula

Els factors que limiten l'augment de la mida de la cèl·lula són la captació de nutrients i la capacitat funcional del nucli. L'augment de volum de les cèl·lules no va acompanyat d'un augment proporcional del volum del nucli.

Longevitat cel·lular

És molt variable, des d'hores fins a dies i mesos, depenent del tipus de cèl·lula.

L'estructura de les cèl·lules

Estructura comuna: membrana plasmàtica, citoplasma, material genètic o ADN. Membrana plasmàtica: constituïda per una doble capa lipídica on hi ha englobades proteïnes. Els lípids fan de barrera aïllant entre el medi aquós extern i intern. Les proteïnes actuen com a receptors de membrana i permeten l'entrada i la sortida de substàncies no lipídiques. Citoplasma: inclou el medi intern líquid (citosol) i els orgànuls cel·lulars (morfoplasma). Material genètic: constituït per molècules filamentoses d'ADN. Si està envoltat per una membrana (nucli) és eucariota; si no, procariota. Els bacteris són cèl·lules procariotes. La resta d'éssers vius (fongs, algues, protozous, plantes, animals) són eucariotes.

Estructura cèl·lules procariotes

Tenen membrana, citoplasma i material genètic. Membrana plasmàtica: no conté colesterol (les eucariotes sí) i disposa d'una cobertura, la paret bacteriana rígida. Citoplasma: són més senzilles que les eucariotes, només tenen ribosomes i uns plecs a l'interior de la membrana plasmàtica (mesosomes). Material genètic: constituït per una fibra d'ADN que es troba al citoplasma en una zona anomenada nucleoide. No hi ha nuclèols.

Estructura cèl·lules eucariotes

Són molt complexes. A la matriu citoplasmàtica es distingeixen estructures mancades de membrana, el sistema endomembranós, els orgànuls transductors d'energia i el nucli. Tenen una membrana plasmàtica semblant, algunes tenen membrana de secreció. Estructures mancades de membrana: ribosomes, centrosomes, citoesquelet format per microtúbuls, filaments intermedis i microfilaments. Sistema endomembranós: conjunt d'estructures intercomunicades de vesícules aïllades (reticle endoplasmàtic i aparell de Golgi, vacúols i lisosomes). Orgànuls transductors d'energia: mitocondris i cloroplasts, per a l'obtenció d'energia per oxidació de matèria orgànica (mitocondris) o a partir d'energia lluminosa (cloroplasts). Nucli: té un embolcall nuclear porós, el nucleoplasma, on hi pot haver material genètic en forma de cromatina i, enmig d'aquesta, condensacions de material anomenat cromatina.

Cèl·lules animals i vegetals

Cèl·lula animal: pot haver-hi matriu extracel·lular (secreció de mucopolisacàrids), els vacúols són petits, el nucli és al centre, hi ha un diplosoma format per dos centríols. Pot presentar cilis o flagels. Reserva energètica de glicogen. Cèl·lula vegetal: presència de paret de secreció gruixuda de cel·lulosa, existència d'un vacúol gran central, presència de plasts, reserva energètica de midó i fotosíntesi.

Mètodes d'estudi de les cèl·lules

Microscòpia òptica: constituït per dues lents (ocular i objectiu), fa servir els fotons de la llum. Les mostres han de ser fines, cal fer talls fins i tenyir-les. El microscopi de contrast de fases no necessita tinció.

Preparació de mostres per al microscopi òptic

S'han de fer una sèrie de tècniques: Fixació: tractar la mostra amb conservants que preservin la naturalesa de la cèl·lula (alcohol etílic al 70%). Inclusió: si els teixits són rígids es poden fer talls directament; si són tous, s'ha d'aplicar parafina per donar rigidesa i poder fer talls. Tall: les mostres s'han de tallar en capes fines, s'utilitza el micròtom (talls de 6 a 12 μm de gruix). Tinció: el tall es diposita al portaobjectes i es realitza la tinció depenent de l'estructura que es vol observar (blau de metilè). Muntatge: es cobreix la mostra amb un medi viscós i transparent i després el cobreobjectes, això permet obtenir mostres molt duradores.

Microscòpia electrònica

Utilitza un feix d'electrons que surten d'un filament. Al microscopi es fa el buit, les lents no són de vidre sinó bobines cilíndriques que generen camps magnètics, això fa que es concentrin els electrons. Microscopi electrònic de transmissió: poder de resolució de 4 Å i 1.000.000 d'augments. Microscopi electrònic de rastreig: permet imatges en 3D, la imatge es projecta a un televisor, 200.000 augments, 50 vegades menys resolució que l'anterior. Les imatges obtingudes s'anomenen micrografies. Les estructures visibles amb el microscopi electrònic i no amb l'òptic s'anomenen ultraestructures.

Preparació mostres per al microscopi electrònic

Els talls han de ser extremadament fins, s'utilitza un ultramicròtom. Procés de fixació: prefixació de glutaraldehid i fixació de tetroxid d'osmi. Inclusió: resina plàstica. No hi ha tinció, la imatge és en blanc i negre. Els talls es col·loquen sobre una reixeta i es fixen amb col·lodió. Es fa un contrast amb solucions de metalls pesants per ressaltar les estructures.

Augment i resolució dels microscopis

El nombre d'augments és la relació entre la mida de la imatge i la mida real. El poder de resolució és la capacitat de distingir dos punts que són molt a prop. Les estructures cel·lulars són les formes visibles amb el microscopi òptic, i les ultraestructures, amb l'electrònic.

La membrana plasmàtica

Estructura i composició de la membrana plasmàtica: delimita la cèl·lula, composta per lípids, proteïnes i glúcids, constituïda per una doble capa lipídica associada a proteïnes específiques que es poden situar a les dues superfícies de la doble capa. Les molècules es poden moure entre si (model del mosaic fluid). Els components lipídics bàsics de la bicapa són fosfolípids, glicolípids i colesterol. Són molècules amfipàtiques (presenten una part hidròfila i una hidròfoba) i s'orienten amb els radicals polars cap al medi aquós i els radicals hidròfobs amb els altres hidròfobs de l'altra capa (autoacoblament). El colesterol manté estable la bicapa. Les proteïnes intrínseques o integrals estan englobades a la bicapa. Si travessen la bicapa i sobresurten s'anomenen transmembranoses. Les proteïnes extrínseques o perifèriques estan adossades a la bicapa. La membrana és asimètrica, només hi ha glicolípids i glicoproteïnes a la cara externa. Les proteïnes distingeixen els diferents tipus de molècules externes (receptors de membrana). El conjunt de cadenes d'oligosacàrids pertanyents als glicolípids i glicoproteïnes de la membrana s'anomena glicocàlix.

Funcions de la membrana plasmàtica

Mantenir estable el medi intern de la cèl·lula regulant l'entrada d'aigua, molècules i elements. Les funcions de la doble capa lipídica són: mantenir separats el medi aquós exterior de l'interior i dur a terme els processos d'endocitosi i exocitosi. La funció de les proteïnes és regular l'entrada i sortida d'ions i molècules, possibilitar el reconeixement cel·lular i constituir unions intercel·lulars: desmosomes (unions puntuals que deixen espai intercel·lular per a proteïnes transmembranoses), unions íntimes (no deixen espai intercel·lular, no permeten el pas de substàncies) i unions de comunicació (no deixen espai intercel·lular, permeten el pas de substàncies). Reconeixement cel·lular com entre espermatozoides i òvuls, virus i cèl·lules.

Transport a través de la membrana

Transport passiu (sense despesa d'energia): es produeix a favor del gradient (de més a menys concentració). La bicapa permet el pas de les substàncies apolars (N₂, O₂), deixa passar lentament les de polaritat baixa (glucosa) i ofereix resistència a les substàncies molt polars. Les proteïnes deixen passar les substàncies polars, determinant-ne la quantitat i el tipus (permeabilitat selectiva). Tipus de transport passiu: Difusió simple: pas de petites molècules a través de la bicapa o de proteïnes. Difusió simple a través de la bicapa: entren molècules lipídiques, substàncies apolars i feblement polars. La difusió de l'aigua s'anomena osmosi. Difusió simple a través de canals: per mitjà de proteïnes de canal, permet el pas d'ions com Na⁺ o K⁺. Són proteïnes transmembranoses. Difusió facilitada: es duu a terme per proteïnes transmembranoses específiques per a cada substrat (proteïnes transportadores o permeases), té una especificitat més gran i permet el pas de substàncies més grans. Transport actiu: comporta despesa energètica, transporta substàncies en contra del gradient electroquímic. Bomba de sodi i potassi: proteïna transmembranal que bomba, per cada molècula d'ATP que trenca, 3 Na⁺ cap a l'exterior i 2 K⁺ cap a l'interior. Bomba de calci i bomba de protons (H⁺).

Exocitosi i endocitosi

Mecanismes de formació de vesícules per introduir o expulsar substàncies. Exocitosi: expulsió de macromolècules fora de la cèl·lula gràcies a una fusió de vesícula i membrana. Endocitosi: entrada de substàncies per formació de vesícules a la membrana. Per formar la vesícula, es forma una xarxa de clatrina que arrossega part de la membrana cap a l'interior i es va tancant. Pot ser de dos tipus: Pinocitosi: ingereix líquids i substàncies dissoltes en petites vesícules. Fagocitosi: ingereix partícules grans i microorganismes per una gran vesícula (endosoma). A l'endosoma s'uneixen lisosomes que contenen enzims i s'origina un vacúol digestiu. Gemmació.

Membrana de secreció

Segona membrana formada per substàncies secretades per la cèl·lula dipositades a la part externa de la membrana, uneixen cèl·lules entre si. Matriu extracel·lular (animals) i paret cel·lular (vegetals). Matriu extracel·lular: funcions: nexe d'unió, omplir espais intercel·lulars, donar consistència a teixits i òrgans. Composta per una fina xarxa de fibres proteiques (col·lagen, elastina i fibronectina) immerses en glicoproteïnes hidratades (substància fonamental amorfa). Estructura: Col·lagen: proteïna filamentosa de 3 cadenes, triple hèlix. Dona estructura a la matriu extracel·lular. Elastina: proteïna filamentosa. Dona elasticitat. Fibronectina: glicoproteïna. Dona adhesió entre cèl·lules. Substància fonamental amorfa: proteoglicans, constituïts per àcid hialurònic + proteïnes filamentoses. Retenen aigua i ions. La matriu manté unides les cèl·lules que formen teixits i els teixits que formen òrgans. La matriu és abundant en teixits de tipus conjuntiu i cartilaginós.

Paret cel·lular

Coberta secretada per la cèl·lula vegetal, gruixuda i rígida, formada per xarxes de fibra de cel·lulosa i una matriu en la qual hi ha aigua i sals minerals. Constitueix un exoesquelet, serveix com a sustentació per a moltes plantes. La matriu conté lignina, que dona rigidesa a la paret cel·lular; suberina i cutina, que impermeabilitzen les parets; carbonat càlcic i sílice, que donen rigidesa. La funció de la paret cel·lular és donar forma i rigidesa a la cèl·lula (n'impedeix la ruptura).

El citoplasma

Espai cel·lular comprès entre la membrana plasmàtica i l'embolcall nuclear. Constituït pel citosol, el citoesquelet i els orgànuls. Citosol: és el medi intern del citoplasma, ocupa l'espai entre la membrana plasmàtica, l'embolcall nuclear i les membranes dels diferents orgànuls. S'hi troben immersos el citoesquelet i els ribosomes. És un medi aquós constituït per aigua amb compostos dissolts (lípids, glúcids, àcids nucleics, ATP, sals minerals). Té un gran contingut d'enzims (s'hi produeixen moltes reaccions metabòliques) i un gran contingut de molècules de reserva energètica. Citoesquelet (cèl·lules eucariotes): xarxa de filaments proteics que constitueix una estructura interna, té funció esquelètica. Hi ha tres tipus de filaments (del més prim al més gruixut): microfilaments, filaments intermedis i microtúbuls. Microfilaments: són els més importants del citoesquelet, constituïts per dues cadenes de molècules d'actina formant una doble hèlix. Els microfilaments de miosina estan formats per dues cadenes polipeptídiques. Els filaments gruixuts són feixos de microfilaments de miosina. Funcions: mantenir la forma cel·lular, generar l'emissió dels pseudòpodes (possibilitar el desplaçament cel·lular i la fagocitosi), generar i estabilitzar les prolongacions citoplasmàtiques (microvellositats), possibilitar el moviment contràctil de les cèl·lules musculars. Filaments intermedis: gruix intermedi, constituïts per proteïnes filamentoses. Tipus: neurofilaments (axons de les neurones), filaments de queratina (es troben a les cèl·lules epitelials), filaments de vimentina (al teixit conjuntiu) i filaments de desmina (cèl·lules musculars). Tenen funció estructural. Microtúbuls: filaments musculars constituïts per tubulina, s'originen a partir del centre organitzador de microtúbuls. Els microtúbuls poden formar estructures estables com els centríols, els cilis i els flagels. Funcions: intervenen en el moviment de la cèl·lula (cilis i flagels), serveixen de base per estructurar el citoesquelet, determinen la forma de la cèl·lula, organitzen la distribució interna dels orgànuls, mobilitzen els cromosomes.

Centrosoma

Orgànul proper al nucli que conté el centre organitzador de microtúbuls, considerat un centre dinàmic de la cèl·lula. Els microtúbuls generats intervenen en moviments interns cel·lulars (constitueix el fus acromàtic) i en moviments externs (cilis i flagels). Hi ha dos tipus de centrosomes: amb centríols i sense centríols. Centrosomes amb centríol: algues, protozous i animals. Centrosomes sense centríol: fongs i angiospermes. Estructura i funció del centrosoma amb centríols: al centrosoma hi ha el diplosoma, format per dos centríols disposats perpendicularment entre ells. El diplosoma està immers en el material pericentriolar, que és el centre organitzador de microtúbuls, on s'organitzen una sèrie de microtúbuls que parteixen radialment i que reben el nom d'àster. Cada centríol té nou grups de tres microtúbuls (triplets) disposats cilíndricament. Els cilis i flagels deriven del centrosoma, així com el fus cromàtic, encarregat de la separació de cromosomes, i el citoesquelet.

Cilis i flagels

Prolongacions citoplasmàtiques mòbils formades per 9 doblets de microtúbuls i 2 microtúbuls centrals. Cilis: diàmetre de 0,2 μm i longitud entre 5 μm i 10 μm. Molta quantitat. Recobreixen la cèl·lula. Flagels: diàmetre de 0,2 μm i longitud de 100 μm, poca quantitat (1 o 2 per cèl·lula), es troben als espermatozoides. Es distingeixen 4 parts: arrel, corpuscle basal, zona de transició i tija. Arrel: filaments de funció contràctil. Corpuscle basal o cinetosoma: presenta dues zones, la inferior on hi ha un eix central d'on surten proteïnes cap als 9 triplets de la perifèria, i la superior idèntica a un centríol. Zona de transició: no presenta triplets sinó doblets, no té microtúbuls centrals. Tija: presenta un eix intern anomenat axonema, format per dos microtúbuls centrals i nou parells perifèrics, un medi intern i una membrana que la cobreix. Funció: desplaçament de la cèl·lula i, en el cas dels cilis, crear turbulències per apropar l'aliment.

Ribosomes

Estructures globulars, mancades de membrana, de textura porosa, constituïts per diversos tipus de proteïnes associades a ARN ribosòmic. Es troben dispersos al citosol o adherits a la membrana del reticle endoplasmàtic rugós. Estan constituïts per dues parts: subunitat petita i subunitat gran. Al citoplasma, les subunitats es troben separades i s'uneixen durant la síntesi de proteïnes. Als ribosomes es duu a terme la síntesi de proteïnes. L'ARNm s'uneix a la subunitat petita del ribosoma i després a la subunitat gran, després s'inicia la transducció del missatge de l'ARNm i es forma la proteïna. Quan acaba la síntesi, les subunitats es separen.

Reticle endoplasmàtic

Sistema membranós compost per una xarxa de sàculs aplanats, vesícules i túbuls que s'estén pel citoplasma, es comunica amb el nuclèol extern. Hi ha dos tipus: R.E. llis (no té ribosomes) i R.E. rugós (té ribosomes), aquests dos estan interconnectats. Funció del R.E.: síntesi, emmagatzematge i transport de proteïnes i lípids, la unió d'aquests compostos amb glúcids i la destoxificació. Reticle endoplasmàtic rugós: presenta ribosomes a la cara externa (cara citoplasmàtica), format per cisternes comunicades entre si, que es comunica amb el R.E. llis i l'embolcall nuclear. Funció: sintetitzar proteïnes, fosfolípids de membrana i les proteïnes de secreció (glicoproteïnes). Les riboforines fixen els ribosomes. Reticle endoplasmàtic llis: no té ribosomes, constituït per una xarxa de túbuls, units al RER, s'expandeix pel citoplasma, té enzims (síntesi de lípids). Al REL, es sintetitzen, s'emmagatzemen i es transporten els lípids de membrana (fosfolípids, glicolípids, colesterol, hormones esteroides...). El REL està molt desenvolupat a les cèl·lules intersticials (testicles i ovaris). Altres funcions: destoxificació de cèl·lules i participació en la contracció dels músculs estriats.

Aparell de Golgi

Se situa pròxim al nucli; en les cèl·lules animals, envolta el centríol. Format per uns quants dictiosomes (agrupacions paral·leles de sàculs anomenats cisternes i nombroses vesícules de secreció). L'aparell de Golgi està polaritzat, el dictiosoma presenta dues cares amb diferent estructura i funció. Cara cis: orientada cap al RER, convexa, constituïda per sàculs de menor diàmetre i de membrana més fina. Cara trans: orientada cap a la membrana citoplasmàtica, còncava, presenta cisternes grans, membrana gruixuda i d'aspecte reticular. La cara cis rep vesícules (de transició) procedents de l'embolcall nuclear i del R.E. Les molècules avancen cap a la cara trans, aquesta progressió es fa de cisterna a cisterna per vesícules intercisternes. A la cara trans, el contingut molecular es concentra i s'acumula a l'interior d'altres vesícules (lisosomes o vesícules de secreció). Lisosomes: vesícules que contenen enzims digestius que s'utilitzen als vacúols digestius. Funcions: organitzador de la circulació molecular de la cèl·lula. Maduració, acumulació, transport i secreció de proteïnes procedents del reticle endoplasmàtic, glicosilació de lípids i proteïnes, síntesi de polisacàrids.

Lisosomes

Vesícules que contenen enzims (hidrolases) per a la digestió de la matèria orgànica de la cèl·lula, procedents de l'aparell de Golgi. La cara externa de la membrana del lisosoma conté proteïnes glicosilades (unides a glúcids). Aquestes glicoproteïnes impedeixen que els enzims ataquin la membrana interna. Per a un bon funcionament, han d'estar en un pH entre 3 i 6. Als organismes pluricel·lulars, la digestió pot ser extracel·lular (expulsió d'enzims a l'exterior) o intracel·lular (unió de lisosoma + vacúol amb matèria orgànica). El lisosoma primari només conté enzims; el lisosoma secundari conté substrats en via de digestió. Hi ha dos tipus de lisosomes secundaris: Vacúol heterofàgic: el substrat procedeix de l'exterior de la cèl·lula (fagocitosi), i el Vacúol autofàgic: el substrat procedeix de l'interior. Lisosomes especials: Acrosoma dels espermatozoides: contenen enzims per traspassar la membrana de l'òvul. Grans d'aleurona: s'emmagatzemen proteïnes (llavors de plantes).

Vacúols

Orgànuls constituïts per una membrana, amb un medi intern aquós. Origen: reticle endoplasmàtic, aparell de Golgi, membrana plasmàtica. Els vacúols animals són petits i abundants; els vacúols vegetals són grans i escassos (1 o 2). El tonoplast és la membrana dels vacúols de les cèl·lules vegetals, i el conjunt de vacúols vegetals s'anomena vacuoma. Funcions: acumular aigua (funció estructural volumètrica), emmagatzemar substàncies específiques (proteïnes, productes de rebuig...), transportar substàncies entre orgànuls i el medi extern. En les cèl·lules animals n'hi ha de dos tipus: uns amb funció nutritiva i altres amb funció reguladora de la pressió osmòtica.

Peroxisomes i glioxisomes

orgànuls semblants als lisosomes, contenen altes enzims. Peroxisomes: procedents del Ret Endop. Contenen enzims oxidatius (oxidasa i catalasa). L'oxidasa i la catalasa fa reaccions amb substàncies perjudicials (H2O2). La catalasa pot actuar de dues maneres: a) les substancies tòxiques es poden eliminar per oxidació, es fan reaccionar amb H2O2, així s'eliminen les dues. b)si no hi ha substàncies tòxiques per oxidar, la catalasa descompon el H2O2 en H2O i O2. Els peroxisomes tenen funció de destoxificació, també té lloc la desintegració d'àcids grassos en molècules mes petites. Glioxisomes: peroxisomes de les cèlules vegetals, contenen els enzims responsables del cicle de l'acid glioxílic que sintetitza glúcids a partir de lípids. Mitocondris organuls de cèlules eucariotes que s'encarreguen d'obtenció d'energia mitjançant la respiració celular, intervenen enzims anomenats ATPsintetases que guarden energia alliberada de l'ATP. Els mitocondris son abundants a les cèlules que requereixen més energia. El conjunt de mitocondris s'anomena condrioma. Presenten una membrana doble: La membrana mitocondrial externa es llisa que conté proteïnes transmembranoses, i la membrana mitocondrial interna que té crestes mitocondrials que augmenten la superfície i per tant la capacitat metabolitzadora, conté les proteïnes que permeten la respiració mitocondrial. A la matríu mitocondrial, que és l'espai delimitat per la membrana interna, hi ha enzims i ribosomes mitocondrials. L'espai entre les dues membranes s'anomena espai intermembranós. Funció: respiració celular, que es fa en dues fases: el cicle de krebs ( a la matriu mitocondrial) i la cadena respiratoria ( a la membrana interna). En la respiració celular es forma ATP. També es produeix la B-Oxidació d'acids grassos, biosíntesi de proteïnes en ribosomes, i duplicació ADN mitocondrial.  Els mitocondris es van formar per simbiosi entre bacteries i cèlules.

Cloroplasts: orgànuls que contenen clorofil·la (verd). Duen a terme la fotosíntesi ( transformació d'energia lumínica en energia química continguda en ATP), produeixen energia. Son polimorfs. Presenten una doble membrana: una membrana plastidial externa i una membrana plastidial interna. La membrana externa es permeable, la interna no. A l'interior del cloroplasts hi ha una cambra que conté un medi intern (estroma) que conté DNA plastidial, plastoribosomes i grans de midó (substància de reserva). Inmersos en l'estroma hi ha sàculs aplantas (tilacoides), contenen el pigment fotosintètic, es poden estendre per tot l'estroma o poden presentarse en forma de disc un damunt de l'altre, com piles de botó, s'anomenen grànuls. Funcions: realització de la fotosíntesi, a partir de l'energia lluminosa s'obté energia química en forma d'ATP. L'ATP sintetizta glucids i lípids.  Els cloroplasts son un tipus de plast, Els plast son orgànuls de les cèlules vegetals, que poden sintetitztar i emmagatzemar substàncies. Hi ha dos tipus: cromoplast, contenen pigments. Els Leucoplasts, son incolors. Nucli celular constituïda per una membrana doble (embolcall nuclear) que envolta el material genètic (DNA). El medi intern s'anomena nucleoplasma, conté fibres de DNA condensades (cromatina) i els nucleols (corpuscles rics en RNA) El nucli varia segons el cicle celular, se'n distingeixen dues formes:  Nucli en interfase: les fibres de Dna estan preparades per la transcripcio de RNA i per permetre la duplicació. Nucli en Divisió: les fibres de cromatina es condensen i donen lloc als cromosomes. La divisió del nucli es pot fer de dues maneres: per mitòsi, còpia del mateix nombre de cromosomes per a la cèlula filla. O per meiosi, còpia de la meitat de cromosomes (1 per parella) per a la cèlula filla Característiques del nucli: només hi ha un nucli, pero a vegadessss no. això pot ser degut a la unió de diverses cèlules uninucleades, mitjançant la separació de les membranes plasmàtiques (síncit). Un plasmòdi es el resultat de diverse divisions celulars sense divisió citoplasmatica. En les c. vegetals el nucli té forma discoïdal, a les c. animals te forma esfèrica. La mida del nucli es variable. Relació nucleoplasmàtica (RNP) entre el volum nuclear i el volum citoplasmàtic, sota d'un determinat valor s'indueix la iniciació de la divisió celular. Vn= volum nucli Vc= volum celula total RNP= Vn/ Vc-Vn Nucli celular: Embolcall nuclear membrana doble, separa citoplasma de nucleoplasma, presenta porus que regulen la comunicació entre el dos medis. Constituït per membrana externa, que presenta ribosomes en cominicacio amb el R.E. La membrana Interna, que presenta proteïnes de membrana fibrilars que fixen les fibres de cromatina. I l'espai perinuclear. Els porus ténen una serie de proteïnes que circumden (complex del porus nuclear), es una estructura que presenta a la perifèria vuit granuls (ribonuceloproteïnes) que formen un anell, els porus poden regular el pas de subunitats ribosòmiques i de petites proteïnes. Funcions: separar nucleoplasma del citosol, regular intercanvi de substàncies a través dels porus, la làmina nuclear que es troba a sota de la membrana interior intervé en la constitució de cromosomes. Nucleoplasma medi intern del nucli. Composta per proteïnes, Rna i Dna, aigua i ions. Té lloc la sintesis de Rna i la replicació de Dna nuclear. Conté una xarxa de proteïnes fibrilars que mante fixos el nucleol i la cromatina.

Nucli celular: Nuclèol corpuscle esfèric sense membrana a l'interior del nucli, constituït per RNA i proteïnes, s'hi distingeixen dos zones: La zona fibrilar, a l'interior, i esta constituïda per RNA nucleolar. I la zona granular, a la perifèria, compost per RNA ribosòmic. Funció: fabricar RNA nucleolar, fonamental per a la creació de RNA ribosomic per a la formació de ribosomes.  La zona fibrilar s'origina a partir de fibres de DNA amb informació per la síntesis de RNAn La zona granular s'origina en desprendre's les fibres d'RNan i condensar-se amb proteïnes ribosòmiques. Cromatina substància fonamental del nucli, constituïda per filaments de Dna condensats (tants filaments com cromosomes). La cromatina es forma a partir dels cromosomes que es descondensen. Hi ha dos tipus de cromatina: Heterocromatina, no es descondensa a l'interfase. I la eucromatina, es descondensa a l'interfase La cromatina del nucli en repòs es troba per la condensació collaret de perles. Funcions: conté la informació biològica de l'organisme i proporciona la informació genètica necessària per efectuar la síntesi dels diferents RNA -Cromosomes estructura constituïda per la condensació sobre si mateixa d'una fibra de cromatina, apareix a la divisió del nucli. El nombre de cromosomes es constant (46 cromosomes) en totes les cèlules somàtiques (cèlules no reproductores), pero varia segons l'especie. Al iniciar la divisió celular, el Dna es duplica, i apareixen dues fibres idèntiques de Dna anomenades cromàtides, unides pel centròmer, les cromàtides es separen posteriorment i donen lloc a un cromosoma. Podem distingir dos cromosomes: el cromosoma metafàsic (dues cromàtides unides) i el cromosoma anafàsic ( una cromàtida) Les partis distals dels braços s'anomenen telòmers, els satèlits son unes construccions secundaries pro del telomer Funció dels cromosomes: facilitar el repartiment de la informació genètica Observació de cromosomes: es poden observar amb el microscopi òptic. Es tenyeixen utilitzan diferents tècniques: Mètode de Feulgen: metode de tints bàsics, es pot observar diferents graus de condensació del DNA Mètode de bandes cromosòmiques: diversos mètodes de tinció en que es distingeixen una sèrie de bandes amb diferent intensitat. Es poden detectar alteracions cromosòmiques. Tipus de cromosomes: metacèntric: centròmer central Submetacèntric: braços cromosomics lleugerament desiguals Acrocèntric: braços cromosomics molt desiguals telocèntric: el centròmer es troba a la regió del telòmer

Diploïdia i cromosomes sexuals els cromosomes es distingeixen per la seva longitud, per la posició del centròmer i per la disposició de les bandes. Organismes diploides: dos exemplars de cada cromosoma en les celules somàtiques (menys les reproductores) un heretat per el pare i l'altre per la mare. Cromosomes homolegs son els que tenen informació sobre els mateixos caràcters (por ejemplo los dos entre una pareja), es simbolitzen com a 2n (n es el nombre de tipus de cromosomes diferents) Les cèlules sexuals, les molses i les falgueres son haploïdes, un cromosoma per tipus, es simbolitzen amb n. Cariotip: conjunt de cromosomes visibles en metafase d'una cèlula, es representa amb una fotografia o gràficament (idiograma) heterocromosomes: cromosomes que determinen el sexe (cromosomes sexuals) (X i Y) autosomes: la resta de cromosomes en les cèlules humanes hi ha 46 (XX a la dona) (XY a l'home) Tema 9 (your fucking mother fucker!) mitosi: divisio celular amb el mateix nombre de cromosomes meiosi: divisio celular amb la meitat de cromosomes La divisió generadora de cèlules amb el mateix nombre de cromosomes En la vida celular es distingeixen 4 etapes: naixement, creixement, diferenciacio i reproducció o mort. La durada celular es variable, hi ha celules que es reprodueixen rapidament, h ha celules que no es reprodueixen mes (eritrocits, celules musculars i neurones). Apoptosi es la mort celular per ruptura dels lisosomes. Ritme de reproducció celular el ritme de reproducció està en equilibri amb el ritme de mort celular. El ritme de reproducció celular depen del tipus de celula, la divisió celular es dona quan: hi ha un augment de la mida del citoplasma i el nucli resulta insuficient per controlar un citoplasma gran, quan hi ha un augment de la mida total de la cèlula que la superfície de la membrana es insuficient per nodrid el citoplasma que conté, quan hi ha contacte amb una superficie externa... (·_·), quan al medi hi ha determinades substancies quimiques (hormones) Quan hi ha una divisio descontrolada es produeix un tumor, si les cèlules es mantenen al seu lloc s'anomena tumor benigne, però si envaeixen teixits i n'alteren el funcionament s'anoemen malignes o cancer.