La Cèl·lula: Estructura, Funció i Reproducció Cel·lular

La Cèl·lula: Unitat Bàsica de la Vida

La cèl·lula és la unitat estructural i funcional de la vida. Nivell d’organització: cel·lular-pluricel·lular: teixit: conjunt de cèl·lules semblants que realitzen la mateixa funció i tenen el mateix origen. Òrgan: conjunt de teixits. Sistema: grup d’òrgans que fan una funció vital. Organismes pluricel·lulars: Ésser viu constituït per teixits, òrgans i sistemes. - Poblacional - Ecosistema.

Morfologia de la Cèl·lula

Cèl·lules procariotes: tenen una organització senzilla, hi ha mancança al nucli. Els bacteris són cèl·lules d’aquest tipus.

Cèl·lules eucariotes: Tenen una organització més complexa. Nucli diferenciat i material citoplasmàtic organitzat en orgànuls. Hi ha dos tipus: animal i vegetal.

Els Bacteris

• Paret cel·lular: estructura rígida.
• Membrana plasmàtica: Regula l’intercanvi de substàncies.
• Citoplasma: contingut líquid viscós.
• Cromosoma: Material genètic.
• També tenen una càpsula, flagel que els facilita desplaçaments i una microvil·li que augmenta l’adherència al medi.

Cèl·lula Animal i Vegetal

Estructures comunes:

• Membrana plasmàtica: Controla el contingut químic de la cèl·lula.
• Citoplasma: Conserva en flotació els orgànuls cel·lulars i ajuda en els seus moviments.
• Mitocondris: Converteix el nostre menjar en energia i ens la dóna en forma d'ATP.
• Reticicle endoplasmàtic: Síntesi de proteïnes, metabolisme de lípids i alguns esteroides i transport intracel·lular.
• Ribosomes: Elabora proteïnes de la informació llegida a l'ARN en el procés de traducció.
• Complex de Golgi: Transport, maduració, acumulació i secreció de proteïnes procedents del RE.
• Vacúols: Acumulació de reserves i productes tòxics.
• Lisosomes: Digereix les substàncies que arribin al seu interior.
• Citoesquelet: Conjunt de fibres proteiques que dóna forma a la cèl·lula.
• Nucli: compartiment de membrana que envolta i protegeix l’ADN.

Estructures no comunes:

• Centríols: Realitza l'organització del fus mitòtic, que va permetre la repartició del material genètic (cromosomes) a cada cèl·lula filla. - Animal.
• Cloroplasts: es produeix la fotosíntesi. - Vegetal.
• Paret vegetal: Estructura rígida.

Cèl·lula Eucariota: Components

• Nuclèol: Acumulació de proteïnes unides a l’ADN on es produeix ARN.
• ADN: Molècula que conté la informació genètica.
• Embolcall nuclear: Regula l'intercanvi de substàncies amb el citoplasma.

Els Cromosomes

Estructures:

• Cromàtides: són cadascuna de les còpies que resulten de la duplicació de l'ADN.
• Centròmer: Zona d’unió de les dues cromàtides.
• Telòmer: Cadascun dels quatre braços d’un cromosoma.

Dotació Cromosòmica

• Diploide: els cromosomes es troben per parelles o per cromosomes homòlegs. Cada cromosoma del parell homòleg prové d’un progenitor diferent.
• Haploide: hi ha un cromosoma de cada tipus.

Cicle Cel·lular

És el conjunt de fenòmens que es produeixen en la vida d’una cèl·lula des que s’origina aquesta cèl·lula fins que es reprodueix.

Dues fases:

• Interfase cel·lular: període més llarg, la cèl·lula duu a terme les funcions de nutrició i relació.
• Divisió cel·lular: període més curt, la cèl·lula es reprodueix.

La Interfase Cel·lular

• G1: És la primera fase del cicle cel·lular, en la qual existeix creixement cel·lular amb síntesi de proteïnes i d'ARN. És el període que transcorre entre la fi d'una mitosi i l'inici de la síntesi d'ADN.
• S: la cèl·lula duplica el seu material genètic, en relació a la quantitat de cadenes d'ADN, per això també aquí hi ha síntesi d'histones. En aquesta etapa el cromosoma simple es transforma en un cromosoma duplicat.
• G2: És la tercera fase de creixement del cicle cel·lular en la qual continua la síntesi de proteïnes i ARN.

La Divisió Cel·lular: Mitosi

• Profase: Es fan visibles els cromosomes com a resultat de la condensació de l’ADN, es distingeix un embolcall nuclear i deixa de ser visible el nuclèol.
• Metafase: Els centròmers dels cromosomes s'alineen al llarg d'una línia imaginària equidistant dels pols del centrosoma i formen la placa equatorial.
• Anafase: Les cromàtides germanes s'allunyen entre elles en direcció al centrosoma. I els centrosomes s'allunyen, i queden en els extrems oposats de la cèl·lula.
• Telofase: Es regenera l’embolcall nuclear, en el citoplasma es van diluint les fibres que formaven el fus mitòtic, l’estructura de l’ADN passa a cromatina i apareix el nuclèol dins de cada nucli.

La Reproducció Asexual

És la capacitat d'un individu de propagar-se a banda d’altre organisme. Els fills són iguals al progenitor.

• Bipartició: Els eucariotes es divideixen en mitosi i citocinesi i els procariotes no tenen embolcall nuclear i tenen un cromosoma: el cromosoma es duplica i cada còpia s’uneix amb un mesosoma, s’allarga i es dupliquen els components cel·lulars.
• Esporulació: La tenen els pluricel·lulars i els unicel·lulars. Primer es duu a terme diverses mitosis i el resultat és una cèl·lula que conté molts nuclis i molt poc espai en el citoplasma i finalment es produeix la citocinesi i les cèl·lules filles són les espores.
• Gemmació: Els organismes unicel·lulars. La cèl·lula progenitora origina una cèl·lula filla més petita. En els pluricel·lulars, un conjunt de cèl·lules de l’organisme progenitor prolifera i es forma un descendent idèntic i els descendents són les gemmes.

Avantatges: mecanisme senzill, és més ràpid i permet un augment del nombre de nous individus.

Inconvenients: Tots els descendents són iguals i per tant no genera variabilitat.

La Reproducció Sexual

Participació de dues cèl·lules, els gàmetes, que provenen de dos progenitors diferents, s’han d’unir per a poder originar un nou individu. La fecundació és el procés de fusió dels dos gàmetes i la cèl·lula resultant és el zigot.

Avantatges: és una font de variabilitat.

Inconvenients: és un mecanisme complex i el nombre de nous individus augmenta lentament.

Meiosi

És un tipus de divisió cel·lular que té com a objectiu la formació de gàmetes, les cèl·lules filles tindran la meitat de cromosomes que la mare.

La Gametogènesi Humana

És un procés meiòtic que té la finalitat de produir cèl·lules sexuals o gàmetes, els quals, com ja sabem, són haploides i participen en el procés de reproducció.

• L’oogènesi humana: Els òvuls es formen a l'interior dels ovaris, a partir de cèl·lules sexuals no diferenciades trucades ovogònies. El procés comença des del tercer mes del desenvolupament fetal i inclou dues etapes: creixement de la ovogonia i meiosi.
• L’espermatogènesi humana: Els espermatozoides es formen a l'interior dels testicles, específicament dins dels túbuls seminífers. Les parets d'aquests túbuls es troben entapissats d'espermatogonis, les quals, per meiosi, es transformen en espermatozoides.