Zelula Biologia: Teoria, Egitura, Zikloa eta Ugalketa

1. Teoria Zelularra

Teoria Zelularraren Printzipioak

• Zelula izaki bizidunen egiturazko unitatea da. Izaki bizidun guztiak zelula batez edo gehiagoz osatuta daude.
• Zelula izaki bizidunen unitate funtzionala da. Bizirik irauteko beharrezko prozesu metabolikoez arduratzen da: ugalketaz, estimuluetara erantzuteaz eta nutrizioaz.
• Zelula guztiak lehendik baziren beste batzuetatik sortzen dira, zatiketaren bidez.

Zelulen Atal Nagusiak

• Mintz plasmatikoa
• Zitoplasma
• Material genetikoa

2. Zelula Motak eta Harreman Ebolutiboak

Zelula Prokariotak

Zelula hauek ez dute mintzik material genetikoa zitoplasmatik bereizteko. Antolaketa xumea dute, eta bakterioak prokariotak dira.

Atalak

• Erribosomak: Proteina sintesia egiten duten organuluak dira. Zitoplasman aske egoten dira.
• Nukleoidea: Material genetikoa gordetzen den gunea da.
• Finbriak: Bakterio batzuek dituzten harizpi laburrak dira. Funtzio anitzak betetzen dituzte, hala nola zelula substratu batera finkatzea eta molekulak eta informazio genetikoa kanpoaldearekin trukatzea.
• Flageloak: Luzera aldakorreko luzakinak dira, eta bakterio batzuei mugitzeko balio diete. Flagelo kopurua aldakorra da, eta hainbat modutan antolatuta egon daitezke.
• Zitoplasma: Barneko ingurune likidoa.
• Mintz plasmatikoa: Zelularen kanpoko muga.
• Zelula pareta: Bilgarri zurruna eta sendoa da, eta zelulari forma ematen dio.
• Bakterio kapsula: Bakterio jakin batzuk inguratzen dituen geruza zurrun eta lodia da. Itsasteko eta babesteko balio du.

Zelula Eukariotak

Zelula hauetan material genetikoa bilkin batez inguratuta dago, nukleoaren barnean. Erribosomez gain, beste organulu batzuk dituzte. Animalien, landareen, onddoen eta protistoen zelulak dira.

3. Zelula Eukariota Mota Nagusiak

Zelula eukariotak bi motatakoak izan daitezke: animalia zelulak eta landare zelulak. Horien arteko desberdintasun handiena da animalia zelulek zentrioloz osaturiko zentrosoma bat dutela eta bakuoloak tamaina txikikoak direla. Landare zelulek, aldiz, kloroplastoak dituzte, bai eta mintz plasmatikoa inguratzen duen zelula pareta bat eta bakuolo handi bat ere, zelula gehiena betetzen duena.

Animalia Zelularen Atalak

• Erretikulu Endoplasmatikoa (EE): Elkarri konektatutako hodi eta kanal lauak osatzen dituzten mintzen multzoa da.
  • EE pikorduna (Erribosomak baditu): Proteinen sintesiaz eta garraioaz arduratzen da.
  • EE leuna (Erribosomak ez baditu): Lipidoen sintesiaz arduratzen da.
• Golgi Aparatua: Elkarren artean konektatu gabeko zaku lauen multzoa da, xixkuz inguratuta. EEan sintetizatutako substantziak eraldatzen ditu, substantziak zelulatik kanporatzen ditu eta molekulak eratzen parte hartzen du.
• Erribosomak: Proteinen sintesia erribosometan egiten da.
• Mitokondrioak: Bi mintzeko organuluak dira. Zelula arnasketa bertan gertatzen da.
• Zitoeskeletoa: Barne armazoi edo eskeleto bat osatzen duten proteinazko zuntz eta harizpien sarea da. Zelulari forma ematen dio, eta zelularen barnean mugikortasuna egon dadin laguntzen du.
• Zentrosoma: Nukleotik hurbil dagoen eremua da, eta han sortzen dira zitoeskeletoaren harizpiak. Animalia zeluletan, zut jarritako bi egitura zilindriko eta barnehutsaz, zentrioloz, osatuta egoten da.
• Zilioak eta Flageloak: Luzapenak dira. Zilioak ugariak eta laburrak dira; flageloak urriak eta luzeak. Mugitzeko gaitasuna ematen diote zelulari.
• Lisosomak: Mintzez osaturiko xixku biribilak dira, entzima ugarikoak. Partikulen eta organuluen degradazioan edo digestioan parte hartzen dute.

Landare Zelularen Atalak

• Kloroplastoak: Mintz bikoitza duten organulu obalatuak dira; landare zelulek bakarrik dituzte. Fotosintesia kloroplastoetan egiten da.
• Zelula Pareta: Landare zelulen mintz plasmatikoa inguratzen duen bilgarri zurrun eta sendoa da.
• Bakuoloak: Mintz bat duten xixkuak dira. Ura, hondakin substantziak eta abar pilatzen dituzte barnean.

4. Zelula Nukleoa

Nukleoa zelula eukariotaren osagai handiena da. Informazio genetikoa gordetzen du DNA forman, eta zelularen funtzioak kontrolatu eta erregulatzeaz arduratzen da. Oro har, zelulek nukleo bakarra dute, baina badaude nukleo gehiagokoak (polinuklearrak), hala nola gihar zelula ildaskatuak, eta nukleorik ez dutenak, hala nola gizakien eritrozitoak.

Nukleoaren Egitura

• Nukleoplasma: Nukleoaren barne ingurune urtsua da.
• Nukleoloa: Mintzik gabea. Funtzio nagusia erribosomak eratzea du.
• Kromatina: Histona deritzen proteina batzuez eta haiekin lotuta dauden DNAzko harizpi luze eta korapilatu batzuez osatutako materiala da.
• Mintz Nuklearra: Bi mintzez osatuta dago, eta bi mintzetan nukleoporoak daude.

5. Zelula Zikloa

Zelulek hainbat fasez osaturiko zelula-zikloa igarotzen dute, beste zelula baten zatiketatik sortzen direnetik berriz zatitzen edo hiltzen diren arte. Pertsona helduetan, badira inoiz zatitzen ez diren zelula batzuk. Organismo zelulabakarrentzat, zelula zikloa organismoaren zikloarekin bat dator. Organismo zelulaniztunetan, zelula zikloak zelulen hazkuntza eragiten du, eta kaltetutako ehunak berriz osatzen dira.

Zelula eukarioten zelula-zikloan bi fase nagusi bereizten dira:

• Interfasea: Faserik luzeena da. Zelula hazi egiten da tamaina jakin batera iritsi arte, eta fasea amaitu baino pixka bat lehenago DNA bikoiztu edo erreplikatu egiten da nukleoplasman. Horren ondorioz, zelula bakoitza bi harizpi berdin-berdinez osatuta egongo da. Zelula bat zatitzen denean, interfasera itzul daiteke eta aurrerago berriz zatitu, edo interfasean gelditu daiteke betiko. Interfasean geldituz gero, zelulak eraldaketa batzuk izan eta zelula-diferentziazioa gertatzen da. Orduan, zelula espezializatu egiten da.
• Zatiketa-fasea (M fasea): Azken fasea da, motzena. Fase honetan zelula amak bi zelula alaba sortzen ditu, zatiketa edo mitosi bidez. Amaieran kromosoma bikoitz bakoitza bitan zatitzen da, eta zelula alabek zelula amaren kromosoma kantitate bera (DNA kantitate bera) jasotzen dute.

6. Kromosomak

Kromosomek banako baten informazio genetikoa dute, eta zelula amatik zelula alabetara transmititzen dute.

Kromosomaren Atalak

• Kromatida Bikiak: Bi DNA molekula berdin-berdin dituzte.
• Zentromeroa: Kromatida bikiak elkartzen diren puntua.
• Besoak: Zentromerotik kromatidaren muturreraino doazen atalak.

Kromosoma Kopurua

Espezie bereko norbanako guztiek eta norbanako bakoitzaren zelula guztiek kromosoma kopuru bera izaten dute. Hortaz, gizakiok 46 kromosoma ditugu.

Organismoen zelula gehienak diploideak dira (2n), forma eta tamaina bereko bi kromosoma talde dituztelako. Kromosoma horiei kromosoma homologoak deritze. Bikote homologoko kide batek aita du jatorri, eta besteak ama.

8. Meiosia

Meiosia zelula zatiketarako mekanismo bat da, bata bestearen ondoren gertatzen diren bi zatiketaren bidez osatzen dena: lehen zatiketa meiotikoa eta bigarren zatiketa meiotikoa. Zatiketaren emaitza lau zelula haploide dira, beren artean genetikoki desberdinak direnak, eta zelula ama diploidearen kromosoma kopuruaren erdia dutenak.

Meiosian ere, mitosian bezala, lehen zatiketa gertatu aurretik interfase bat dago: DNA bikoiztu eta kromosoma bakoitza bi kromatida berdin izatera pasatzen da.

Lehen Zatiketa Meiotikoa (Meiosia I)

1. I. Profasea: Kromosomak kondentsatu egiten dira. Bakoitza bere homologoarekin parekatzen da, eta kromatidek DNA zatiak trukatzen dituzte (gaingurutzaketa deritzo horri). Mintz nuklearra eta nukleoloa desagertzen dira, eta ardatz akromatikoa eratzen da.
2. I. Metafasea: Kromosoma homologoak zelularen ekuatorean jartzen dira, eta ekuatore plaka eratzen dute.
3. I. Anafasea: Kromosoma homologoak bereizi egiten dira. Kromosoma homologo bakoitza mutur batera joaten da, ardatzeko harizpiek arrastatuta. Kromatidak ez dira banantzen.
4. I. Telofasea: Kromosomak dagozkien muturretara iristen dira. Mintz nuklearra berriz agertzen da, eta zitozinesia edo zitoplasmaren zatiketa hasten da.
5. I. Zitozinesia: Bi zelula alaba sortzen dira, eta bakoitzak zelula amaren kromosoma kopuruaren erdia du.

Bigarren Zatiketa Meiotikoa (Meiosia II)

1. II. Profasea: Interfase aldi labur baten ostean, kromosomak kondentsatu egiten dira, bina kromatidarekin. Ardatz akromatikoa berriz agertzen da, eta mintz nuklearra desagertzen da.
2. II. Metafasea: Kromosomak zelularen ekuatore plakan jartzen dira, eta kromatida bikiak zinetokoroari elkartzen zaizkio.
3. II. Anafasea: Kromatidak bereizi egiten dira, eta sortutako kromosoma independente bakoitza zelularen mutur baterantz abiatzen da.
4. II. Telofasea: Kromosomak, bakoitza kromatida batekin, deskondentsatu egiten dira. Mintz nuklearrak eta nukleoloak eratu eta ardatza desagertzen da.
5. II. Zitozinesia: Lau zelula alaba haploide desberdin sortzen dira.

Meiosiaren Garrantzi Biologikoa

Meiosia zelula eukariotetan bakarrik gertatzen den prozesua da, ugaltze- edo sexu-zeluletan, hain zuzen. Meiosian eratutako zelula haploideek esporak eta gametoak sor ditzakete. Gametoen kasuan, ernalketaren bidez fusionatu, eta norbanako diploideak eratzen dituzte.

Meiosia beharrezkoa da sexu bidezko ugalketa duten organismoentzat, espeziean kromosoma kopuru finko bat mantentzeko aukera ematen baitu. Kromosomak gutxitzeko prozesu hori gertatuko ez balitz, gameto arraren eta emearen ernalketaren bidez kromosoma kopurua bikoiztuz joango litzateke belaunaldiz belaunaldi.

Gainera, heterogeneotasuna handitzen du, informazio genetikoa trukatzen denez gero. Amaren eta aitaren kromosomek informazio desberdina dutenean, gaingurutzatu eta birkonbinazio genetikoa gertatzen da.

Gametoen Eraketa (Gametogenesia)

Gizakien gametoak, beste animalia-espezieenak bezala, gonadetan (obulutegietan eta barrabiletan) eratzen dira. Horietan gametoen zelula amak (2n) egoten dira, eta meiosia gertatzen denean, zelula amaren kromosoma kopuruaren erdia duten gametoak sortzen dira. Gametoak sortzeko prozesuari gametogenesia deritzo.

Bi gametogenesi mota daude:

• Espermatogenesia: Sortutako zelula haploideetako bik X kromosoma bana izango dute, eta beste biek Y kromosoma bana.
• Obogenesia: Obulu guztiek X kromosoma bana dute.