Organització de la matèria i funcions cel·lulars: cèl·lules, teixits i òrgans

Organització de la matèria

Organització de la matèria:

• 1. Nivell subatòmic (protons, neutrons, electrons).
• 2. Nivell atòmic (àtoms).
• 3. Nivell molecular → orgànuls cel·lulars (mitocòndries, cloroplasts, nucli...).
• 4. Nivell cel·lular (la part més petita de matèria viva que pot existir en el medi).
• 5. Nivell pluricel·lular (teixits → òrgans → aparells → sistemes).
• 6. Nivell de població (éssers vius de la mateixa espècie que viuen en una àrea determinada).
• Comunitat: poblacions d'éssers vius diferents que habiten en el mateix medi.
• Nivell d'ecosistema i biosfera.

Els éssers vius estan construïts per matèria que està organitzada en diferents nivells segons la complexitat de l'ésser viu. Així, tots estan formats per una o més cèl·lules; cada cèl·lula es pot nutrir, relacionar i reproduir.

Teoria cel·lular

Teoria cel·lular: estableix que la cèl·lula és la unitat estructural i funcional de tots els éssers vius i es basa en quatre postulats fonamentals:

• Tots els organismes estan compostos per cèl·lules.
• La unitat bàsica estructural i funcional és la cèl·lula.
• Totes les cèl·lules procedeixen d'una altra cèl·lula.
• Les cèl·lules contenen material hereditari.

Tipus de cèl·lules i regnes

Tipus de cèl·lules: es poden classificar segons els cinc regnes diferents: Animalia, Plantae, Fungi, Protista i Monera (bacteris).

Cèl·lula procariota

Les cèl·lules procariotes són les més primitives: no tenen nucli diferenciat, tenen formes diverses i estructura senzilla. Formen part d'organismes unicel·lulars com els bacteris.

Cèl·lula eucariota

Les cèl·lules eucariotes són les més evolucionades i formen part dels animals i les plantes. Tenen tres estructures bàsiques: membrana plasmàtica, citoplasma i nucli.

• Animals: poden tenir formes diverses.
• Vegetals: sovint presenten forma poligonal i organuls específics.

Estructura: comparteixen gran nombre d'estructures i orgànuls. Movilitat: les cèl·lules vegetals són fixes i les animals poden desplaçar-se. Metabolisme: les vegetals són autòtrofes i els animals heteròtrofs.

Estructura de la cèl·lula animal eucariota

Estructura cèl·lula animal eucariota:

• Envolcall nuclear: membrana porosa que delimita el nucli i permet el pas de substàncies entre nucli i citoplasma.
• Nucleol: fàbrica de ribosomes.
• Ribosomes: estructura que participa en la fabricació de proteïnes.
• Cromatina: material genètic de la cèl·lula format per ADN i histones (proteïnes).
• Vacuols: emmagatzemen aigua i altres substàncies.
• Mitocòndria: funció energètica; obté energia a partir de la respiració cel·lular.
• Reticle endoplasmàtic rugós: sintetitza proteïnes.
• Reticle endoplasmàtic llis: sintetitza lípids.
• Complex de Golgi: transporta i empaqueta les substàncies sintetitzades al reticle rugós.
• Lisosomes: vesícules de la cèl·lula que realitzen reaccions catabòliques.
• Centrosoma: parell de centríols que ajuda durant la divisió del nucli i en el repartiment de cromosomes.
• Citoesquelet: xarxa proteica que intervé en la mobilitat cel·lular.

Estructura del nucli

Estructura del nucli:

• Embolcall nuclear: té perforacions anomenades porus que permeten l'intercanvi de substàncies entre l'interior del nucli i el citoplasma.
• Cromatina: embolcall de filaments amb aspecte grumollós a l'interior del nucli; la seva composició principal és l'ADN.
• Nucleol: estructura esfèrica on es fabriquen els ribosomes que s'exporten al citoplasma.

Funció: nutrició

Funció de nutrició: és el conjunt de processos amb què els éssers utilitzen l'energia i la matèria del medi que els envolta per transformar la seva pròpia matèria viva.

Nutrició heteròtrofa: obtenen compostos orgànics a partir de matèria orgànica ja existent. Les cèl·lules d'animals i fongs són eucariotes (algunes sense pigment) i reben compostos orgànics ja digerits i transformats en molècules orgàniques assimilables.

Nutrició autòtrofa: la fan les cèl·lules vegetals. Elaboren els seus propis aliments (glúcids, lípids) a partir de matèria inorgànica (aigua, diòxid de carboni) mitjançant la fotosíntesi. Posteriorment utilitzen oxigen per alliberar l'energia dels compostos orgànics en la respiració cel·lular en les mitocòndries.

Funció: relació

Funció de relació: la capacitat amb què les cèl·lules reaccionen a canvis que es produeixen al seu entorn (estímuls). Moltes vegades la cèl·lula respon desplaçant-se d'un lloc a un altre.

Transport de molècules petites: aquest tipus de transport dóna resposta a estímuls que detecta la cèl·lula i provoca impulsos; hi intervé la membrana plasmàtica.

• Difusió: transport a través de la membrana sense consumir energia; les molècules dissoltes es distribueixen pel medi aquós segons el gradient de concentració.
• Òsmosi: pas d'aigua a través de la membrana en funció de la concentració d'aigua interior i exterior.
• Homeòstasi: capacitat del nostre cos per controlar i mantenir estable la composició del medi intern.

Les cèl·lules reben estímuls constants:

• Físics: canvis de temperatura o pressió.
• Químics: presència o absència de nutrients, substàncies o canvis d'acidesa.

Reproducció

Reproducció:

• En els organismes unicel·lulars, la divisió té com a objectiu la reproducció de l'organisme.
• En els pluricel·lulars, la divisió serveix per augmentar la grandària i per substituir les cèl·lules mortes.

En els eucariotes la divisió implica la divisió del nucli (mitosi) i la del citoplasma (citocinesi). La divisió del nucli sol ser equitativa; en canvi, la formació de cèl·lules gamètiques es produeix per meiosi. La divisió del citoplasma pot ser desigual segons el tipus cel·lular i la necessitat funcional.

Diferenciació cel·lular: les cèl·lules especialitzades duen a terme tasques concretes i treballen conjuntament perquè l'organisme sobrevisqui. Característiques: treball determinat, forma característica, canvis en el citoplasma i capacitat reproductiva adaptada. Les cèl·lules mare són no especialitzades, amb gran capacitat de divisió; es troben en alguns teixits i poden regenerar-los.

Teixits, òrgans i sistemes

Teixits:

• Epitelial: recobreix la superfície externa del cos i les cavitats internes dels òrgans. Les cèl·lules poden disposar-se en capes; funció protectora.
• Epitelis de revestiment: compostos per diverses làmines de cèl·lules amb funció protectora.
• Epitelis glandulars: especialitzats a produir i segregar substàncies; formen glàndules exocrines (per exemple, glàndules sebàcies que produeixen sèu) i endocrines (que aboquen substàncies a la sang).
• Conjuntiu (connectiu): funció d'unió, suport i protecció; les cèl·lules estan envoltades d'una substància intercel·lular.

Tipus de teixit connectiu:

• Adipós: abundants cèl·lules amb greix i poques fibres; funció de reserva, protecció i aïllament tèrmic.
• Cartilaginós: component important de l'esquelet en embrions i present a articulacions, tràquea, nas, orelles i discos intervertebrals.
• Hematopoètic: tipus que inclou les cèl·lules mare que generen les cèl·lules sanguínies; es troben a la medul·la vermella i altres òrgans.
• Osi (tissue ossi): component dels ossos d'un adult; és el teixit connectiu més fort i conté sals de calci.

Teixit muscular

Muscular: component principal dels músculs i responsable del moviment de l'organisme. Les cèl·lules són allargades (fibres musculars).

• Esquelètic: músculs units als ossos que produeixen el moviment voluntari.
• Estriat cardíac: compon les parets del cor.
• Llis (muscular llis): present a la paret de l'estómac, dels vasos sanguinis, úter i bufeta; la seva contracció és involuntària.

Òrgans, sistemes i aparells

Òrgan: està format per dos o més teixits diferents que col·laboren per dur a terme una funció determinada.

Sistema: conjunt d'òrgans semblants, per exemple el sistema nerviós, circulatori o esquelètic.

Aparell: format per diversos òrgans diferents, units o relacionats entre si, que participen en l'execució d'una funció de l'organisme (digestiu, respiratori, excretor, reproductor, etc.).