1. Bloc 2: CITOLOGIA Tema 4 : L’estudi de la cèl·lula. La teoria cel·lular Tema 5 : Embolcalls cel·lulars Tema 6 : Citoplasma Tema 7 : Nucli cel·lular. Cicle cel·lular. Mitosi

3. L’organització cel·lular Poden trobar cèl·lules en diferent grau de desenvolupament i amb diferents nivell d’organització, així podem distingir: a) Organització procariota b) Organització eucariota Micrococcus Penicillium

4. L’organització cel·lular 1. L’organització procariota Són primitives evolutivament parlant, amb algunes característiques pròpies: * organismes unicel·lulars, poden estar formant colònies * mides d’entre 1 – 10 mm * tenen mancança de membrana nuclear * l’ADN està unit pels extrems com un anell formant un únic cromosoma * alguns poden tenir estructures mòbils (flagels o cilis) * el protoplasma únicament posseeix ribosomes, però no orgànuls

5. L’organització cel·lular 1. L’organització procariota Escherichia coli

6. L’organització cel·lular 1. L’organització procariota Tots pertanyen al regne moneres : Bacteris : són capaços de viure en ambients extrems i formar espores de resistència. Cianobacteris : són cianòfits que contenen clorofil·la o altres pigments (ficocianina) Clostridium

7. L’organització cel·lular 2. L’organització eucariota Són cèl·lules molt més evolucionades i amb molt més mecanismes de control de la seva activitat. Característiques : * solen estar o formar part d’organismes pluricel·lulars * tenen un nucli diferenciat separat amb una membrana o embolcall nuclear * mesuren entre 20  m – 1m * l’ADN està dividit en parts o cromosomes lineals i conté proteïnes que li donen estructura. * el citoplasma té diverses estructures funcionals anomenades orgànuls citoplasmàtics

8. L’organització cel·lular 2. L’organització eucariota. Diferències animal/vegetal Cèl·lules animals : * Tenen una membrana de secreció de glucoproteïnes i lipoproteïnes anomenada matriu extracel·lular * Tenen petites vesícules de magatzem * Només posseeixen mitocondris * Posseeixen lisosomes per aprofitar la matèria orgànica exterior * Tenen centríols i poden produir cilis, flagels o pseudopodis (estructures que donen mobilitat)

9. L’organització cel·lular 2. L’organització eucariota. Diferències animal/vegetal Cèl·lules vegetals : * Tenen una membrana de secreció cel·lulòsica que dóna uns límits clars i definits anomenada paret vegetal. * Tenen un gran vacúol on magatzema aigua i substàncies dissoltes * Posseeixen plasts (com el cloroplast) íntimament lligats en la fotosíntesi i tenen mitocondris per obtenir energia metabòlica dels productes fotosintètics. * No posseeixen centríols sinó un COM (centre organitzador de microtúbuls)

10. Funcions cel·lulars La vida es defineix com la capacitat d’un ésser de realitzar per si mateix determinades funcions: nutrició, relació i reproducció.

11. Funcions cel·lulars 1. Funció de nutrició És l’intercanvi de matèria i energia amb el medi. Cal: * Nutrició o obtenir els aliments (matèria orgànica): - Autòtrofs : Els fabricar ell mateix a partir de matèria inorgànica CO 2 , H 2 O, nitrats, fosfats. Necessiten energia externa (fotònica o química) - Heteròtrofs : obté matèria orgànica sintetitzada per un altre organisme. 1. Si són materials molt petits poden entrar per difusió. 2. Si són més grans es fa per endocitosi : a) Pinocitosi : ingestió de matèries dissoltes b) Fagocitosi : ingestió de partícules sòlides

13. Funcions cel·lulars 2. Funció de relació Per poder actuar les cèl·lules necessiten un determinat medi extern o estar en unes condicions ambientals determinades amb uns marges de tolerància. Amb aquesta funció les cèl·lules aconsegueixen tenir una informació de les condicions del medi que l’envolta i reaccionar si és necessari. Aquesta sensibilitat es manifesta en moviments o taxis -.

14. Funcions cel·lulars 2. Funció de relació Moviments: a) Cilis : expansions citoplasmàtiques que són molt abundants i petites. Entren en moviment de forma successiva, generant ones. b) Flagels : expansions en nombre molt baix (normalment una) i llargs amb moviment ondulatori. c) Pseudopodis : són prolongacions cel·lulars que es formen i es desfan canviant contínuament de forma Un altre tipus de resposta és l’encistament o recobriment d’una membrana resistent que l’aïlla de l’exterior mentre romandrin les condicions adverses.

15. Funcions cel·lulars 3. Funció de reproducció És el procés per al qual un ésser viu aconsegueix obtenir individus nous a partir d’altres preexistents: a) Bipartició : divisió del nucli (prèvia duplicació) en dos parts iguals a la vegada que el citoplasma es divideix en dos parts equivalents b) Esporulació : després de nombroses divisions del nucli el citoplasma es divideix en petites cèl·lules o espores . c) Gemmació : les dues cèl·lules filles són de diferents mides, la petita s’anomena gemma . bipartició esporulació gemació

16. Funcions cel·lulars 3. Funció de reproducció * La mitosi Conjunt de processos que pateix el nucli de les cèl·lules eucariotes per tal que les cèl·lules resultants o filles tinguin el mateix nombre de cromosomes que la cèl·lula mare.

17. Funcions cel·lulars 3. Funció de reproducció 0. Interfase : Fase entre dues divisions. En aquesta fase (la majoria del temps de vida d’una cèl·lula aquesta realitza totes les seves funcions

18. Funcions cel·lulars 3. Funció de reproducció Consta de 4 fases molt diferenciades: 1. Profase : El material genètic duplicat comença a condensar-se (forma els cromosomes), alhora que entra aigua al nucli i es comença a desfer la membrana nuclear. Els centríols es dupliquen i es dirigeixen cadascú a un pol cel·lular alhora que es fabrica l’hus mitòtic.

19. Funcions cel·lulars 3. Funció de reproducció 2. Metafase : Els cromosomes totalment formats s’agrupen en la part central o equador de la cèl·lula.

20. Funcions cel·lulars 3. Funció de reproducció 3. Anafase : Les cromàtides de cada cromosoma se separen pel centròmer i es dirigeixen cadascuna a un pol cel·lular.

21. Funcions cel·lulars 3. Funció de reproducció 4. Telofase : un cop agrupats les cromàtides aquestes es desenrotllen i s’envolten d’una nova membrana nuclear. Després el citoplasma sofreix una estrangulació distribuint els orgànuls de forma equitativa (citodièresi)

22. Funcions cel·lulars 3. Funció de reproducció La meiosi és l’altre tipus de divisió o reproducció cel·lular però en aquest cas és sexual, doncs la finalitat és obtenir cèl·lules amb la meitat del material genètic (gàmetes) per combinant-les amb altres d’un altre sexe per donar lloc a un individu nou amb material genètic de dos.

23. El microscopi Instrument que permet observar els objectes que no es poden veure a ull nu. Cal entendre dos conceptes: 1. Augments : nombre de vegades que la imatge és més gran que l’objecte original. Mida aparent = mida real x nombre d’augments 2. Poder de resolució : distància mínima a què es poden veure dos punts separats

24. El microscopi 1. El microscopi òptic Utilitza lents amb raigs lluminosos. Lents: a) Ocular (10x) b) Objectiu situat sobre el revòlver o portaobjectius i poden ser varis (10, 40, 100)

25. El microscopi 2. El microscopi electrònic Funciona amb electrons propagats en el buit que impressionen unes plaques fotogràfiques o són projectats en una pantalla. No es poden observar mostres vives. El nombre d’augments pot arribar a 30.000 i, fins i tot, a 1.000.000. N’hi ha dos tipus: Microscopi de Transmissió Microscopi de rastreig

26. El microscopi 2. El microscopi electrònic

27. El microscopi 2. El microscopi electrònic

28. El microscopi 2. El microscopi electrònic Tècnica de la criofractura per observació

29. Preparació prèvia de les mostres per poder ser observades Fa falta una sèrie de tècniques per disposar a visionar les mostres: a) Fixar : per què no perdi la seva estructura. Formaldehid b) Inclusió : se li dóna rigidesa per poder ser tallada. Parafina c) Llescar : tallar molt finament amb microtom (òptic) o ultramicrotom (electrònic) d) Tinció : depèn del tipus de mostra i el quee s vol observar. Hematoxilina àcida e) Muntatge :Es col·loca sobre un portaobjectes i es cobreix amb un cobreobjectes .

30. Preparació prèvia de les mostres per poder ser observades

31. Tècniques d’aïllament de les parts cel·lulars N’hi ha diferents tècniques: a) Homogeneïtzació : és un primer pas en el que es trenca la membrana cel·lular mecànicament i s’obté una dissolució d’orgànuls. b) Ultracentrifugació : es col·loquen les mostres a altíssimes velocitats i es van precipitant els orgànuls de forma ordenada segons el seu coeficient de sedimentació S (svedberg): 1. Nuclis 2. Mitocondris, cloroplasts, lisosomes 3. Ribosomes, virus, macromolècules

32. Tècniques d’aïllament de les parts cel·lulars

33. Tècniques per separar macromolècules Per separar macromolècules s’utilitza: a) Cromatografia : les molècules es mouen per la presència d’un dissolvent que es difon per capil·laritat. b) Electroforesi : Se separen molècules aplicant un camp elèctric.