Conceptes Fonamentals de Biologia

I 66 flashcards i 44 preguntes més al document.

Text del document

GLÚCIDS Els monosacàrids s'uneixen mitjançant l'enllaç O-glicosídic. Un disacàrid és dos monosacàrids units amb un enllaç O-glicosídic. POLISACÀRIDS - Si tenen enllaç tenen funció de reserva energètica. - Si tenen enllaç β tenen funció estructural. PIGMENTS FOTOSINTÈTICS Els pigments fotosintètics són lípids presents a les membranes dels tilacoides. Capten l'energia llumínica i la utilitzen per a activar els electrons que transfereixen altres àtoms per així iniciar la reacció química. FOTOSÍNTESI És la entrada d'energia en sistemes naturals. - Fase lluminosa: conversió d'energia lluminosa en energia química que queda emmagatzemada en molècules orgàniques.

- Fase fosca o Cicle de Calvin: genera molècules orgàniques a partir de molècules inorgàniques. 1. FIXACIÓ DEL CO2: s'incorpora el C inorgànic a una molècula orgànica mitjançant la RUBISCO. 2. REDUCCIÓ DEL CARBONI: hi ha una despesa energètica de l'ATP i una oxidació del NADPH. 3. REGENERACIÓ: la molècula surt o es regenera. FASE LLUMINOSA La llum es captada pels fotosistemes. En la fase cíclica no hi ha fotòlisi de l'aigua, ni reducció del NADP, no es desprèn oxigen i es genera flux d'electrons cíclic que sintetitza ATP a cada volta. Només intervé el fotosistema I.

En la fase acíclica hi ha fotòlisi de l'aigua, fotoreducció del NADP ; passa de NADP a NADPH, hi ha fotofosforilació de l'ADP; l'ATP sintetasa sintetitza ATP, i la cadena d'electrons impulsa la bomba citocrom b6 que envia H a l'espai tilacoidal. FOTOSÍNTESI OXIGÈNICA Es descomponen molècules d'aigua i es genera oxigen. FOTOSÍNTESI ANOXIGÈNICA Es descomponen molècules d'àcid sulfhídric (sulfur d'hidrogen) i no es genera oxigen. FOTORESPIRACIÓ No ajuda a la fotosíntesi. És un procés que té lloc en ambients càlids i secs, on els estomes es tanquen per evitar la pèrdua d'aigua. El CO2 no pot entrar i l'aigua continua fent oxigen. La RUBISCO té més afinitat pel CO2 que per l'oxigen.

RUTA HATCH-SLACK És una estratègia que fan les plantes per no fer tanta fotorespiració o fer més fotosíntesi. CACTUS I ORQUÍDIES: PLANTES CAM De nit obren els estomes i capten CO2, de dia tanquen els estomes per no perdre aigua. QUIMIOSÍNTESI Els organismes que fan quimiosíntesi no necessiten llum, utilitzen energia química. No fan fotofosforilació. Els lípids tenen diferents funcions: estructural, energètica, biocatalitzadora i transportadora de substàncies. GREIXOS TRANS Obtinguts de manera artificial a partir d'una reacció química que converteix els enllaços dobles dels àcids grassos en simples. LÍPIDS SAPONIFICABLES Hi ha presència d'àcids grassos.

LÍPIDS INSAPONIFICABLES No hi ha presència d'àcids grassos. Per exemple el colesterol que és present a totes les membranes cel·lulars. FACTORS QUE INFLUEIXEN EN LA FOTOSÍNTESI: - INTENSITAT DE LA LLUM: superat l'òptim pot arribar a la saturació i a la deterioració de la clorofil·la per fotooxidació. - TEMPERATURA: a temperatures elevades augmenta la velocitat de reaccions químiques i amb això la desnaturalització dels enzims implicats. - CONCENTRACIÓ DE CO2: si augmenta el CO2 la RUBISCO es satura. - CONCENTRACIÓ DE O2: si l'oxigen augmenta, s'activa la fotorespiració, per tant la RUBISCO capta oxigen en comptes de fixar CO2, per tant això comporta un menor rendiment de la fotosíntesi.

- DISPONIBILITAT DE L'AIGUA: si l'aigua disminueix, els estomes es tanquen per evitar pèrdues d'aigua. Per tant hi ha una concentració de CO2 baixa, i per això l'oxigen s'acumula a l'interior de la fulla i activa la fotorespiració que comporta un baix rendiment fotosintètic. ORGANISMES GENÈTICAMENT MODIFICATS (OGM) 1. Identificació del gen i aïllament amb enzims de restricció. 2. Construcció del DNA recombinant o unió de seqüències reguladores o del gen marcador, afegint enzim ADN ligasa. 3. Clonació del DNA recombinant. Fer còpies del DNA recombinant. 4. Introducció del DNA recombinant en un vector. Per exemple plasmidi, amb capacitat de replicació independent. 5.

Extracció del DNA recombinant de nou amb enzims de restricció. 6. Introducció del DNA recombinant a les cèl·lules embrionàries. 7. Selecció de cèl·lules que han incorporat el gen. 8. Multiplicació de la planta transgènica. TEORIA ENDOSIMBIÒTICA Els mitocondris i els cloroplasts són antics bacteris fagocitats per cèl·lules eucariotes i es van mantenir en simbiosi. GLUCÈMIA EN SANG Quan el nivell de glucosa és baix, el glucagó avisa el fetge per descarregar glucosa a la sang i amb això es restableixen els nivells normals de glucosa en sang. Quan el nivell de glucosa en sang és alt, la insulina avisa unes cèl·lules per prendre glucosa de la sang.

METABOLISME El metabolisme cel·lular és un conjunt de reaccions químiques que es produeixen a l'interior de les cèl·lules que permeten obtenir matèria per créixer i energia per fer les funcions vitals. Metabòlits: són molècules que intervenen en les reaccions. Enzims: són substàncies de naturalesa proteica que regulen les reaccions químiques. Són específics per cada metabòlit inicial o substrat. Producte: són les substàncies finals d'una via metabòlica. TIPUS DE METABOLISME CATABOLISME Transforma substàncies complexes en simples, es produeix alliberament de ATP. Reaccions de degradació. ANABOLISME Transforma substàncies simples en complexes, requereix ATP. Reaccions de síntesi.

Fotosíntesi: procés anabòlic que necesita ATP. Respiració: procés catabòlic que genera ATP. EL CONTROL DEL METABOLISME Necessitem controlar factors/problemes importants: 1. Moltes reaccions necessiten molta energia per a fer-se els éssers vius i les molècules NO es poden exposar a augments de temperatura. 2. Les molècules són molt estables a temperatura ambient, però si no se les ajuda, les reaccions no donaran mai o només es donaran molt a poc a poc. 3. La cèl·lula ha de poder regular quines reaccions s'han de donar i en quin moment = control bioquímic.

Els catalitzadors són substàncies capaces d'accelerar (catalitzador positiu) o retardar (catalitzador negatiu o inhibidor) una reacció química, sense consumir-se durant la reacció, és a dir, el catalitzador roman inalterat al final del procés. Els biocatalitzadors o enzims permeten el control bioquímic de les reaccions i permeten disminuir l'energia d'activació de les reaccions. Les hormones són molècules secretades per determinades glàndules que actuen de missatgers químics. ENZIMS Els enzims són biocatalitzadors positius, són proteïnes globulars que catalitzen reaccions químiques en els éssers vius i faciliten i acceleren aquestes reaccions.

Són biocatalitzadors de les reaccions biològiques, actuen rebaixant l'energia d'activació i accelerant la reacció. Són proteïnes globulars (excepte els ribozims) i són solubles en aigua. PROPIETATS DELS ENZIMS A diferència d'altres catalitzadors: són molt específics (només actuen en una reacció determinada), actuen a temperatura ambient, són molt actius i tenen un pes molecular molt elevat (excepte els ribozims). Igual que tots els catalitzadors: acceleren molt la reacció (no s'obté més producte per reacció sinó que s'obté el mateix producte en menys temps), no es consumeixen durant la reacció i actuen en quantitats molt petites.

NATURALESA QUÍMICA DELS ENZIMS Els enzims són proteïnes globulars. En funció de la composició es diferencien: - Enzims senzills: són proteïnes compostes exclusivament per una o més cadenes d'aminoàcids. - Enzims conjugats o holoenzims: consten d'una part proteica: l'apoenzim, i una part no proteica: el cofactor. El cofactor pot ser un catió metàl·lic o una molècula complexa. MECANISME D'ACCIÓ ENZIMÀTICA Els enzims actuen sobre substàncies denominades substrats que s'uneixen a l'enzim al centre o lloc actiu. La unió del substrat a l'enzim genera el complex enzim-substrat.

La unió al centre actiu de l'enzim porta el substrat a l'estat de transició, de manera que determinats enllaços es tornen inestables i se'n formen altres de nous, que originen els productes; en finalitzar la reacció, el producte se separa de l'enzim. L'enzim ja lliure pot actuar de nou. Hi ha una especificitat de substrat: al centre actiu només es pot unir un substrat concret; i una especificitat d'acció: cada enzim realitza un tipus de reacció sobre el substrat. L'especificitat de substrat pot presentar diferents nivells: - Absoluta: l'enzim només actua sobre un instant. - De grup: l'enzim reconeix un grup funcional comú a diversos substrats.

- Estereoquímica: l'enzim selecciona fins i tot els diferents isòmers d'un substrat. MODELS D'INTERACCIÓ ENZIM-SUBSTRAT Model de Fischer o de clau-pany Segons aquest primer model d'interacció entre el substrat i l'enzim l'estructura del substrat i la del centre actiu serien complementàries. Model de Koshland d'ajust induït o guant-mà Segons aquest nou model, el centre actiu adopta la conformació espacial idònia només en presència del substrat. FACTORS QUE CONDICIONEN L'ACTIVITAT ENZIMÀTICA 1. Concentració de substrat A concentracions de substrat baixes, la velocitat de la reacció augmenta de manera proporcional a l'increment de la concentració de substrat.

Quan la concentració de substrat és elevada, s'aconsegueix la velocitat màxima de la reacció, l'enzim en aquest moment està saturat. La Km és característica de cada enzim, indica quant de substrat necessita per a aconseguir la meitat de la seva velocitat màxima, és indicativa del grau d'afinitat de l'enzim pel substrat. - Una Km baixa indica una gran afinitat de l'enzim pel substrat; amb molt poc de substrat la velocitat s'incrementa notablement. - Una Km alta indica escassa afinitat de l'enzim pel substrat; necessita una alta concentració de substrat perquè es formi el complex enzim-substrat. 2.

pH Per cada enzim hi ha un pH òptim, en el qual la velocitat de la reacció enzimàtica serà màxima. Desviacions de poques dècimes del pH òptim poden disminuir dràsticament l'activitat d'un enzim. Hi ha un pH màxim i un pH mínim que delimiten l'interval de pH en el qual l'enzim es manté actiu. Si el pH del medi supera el Ph màxim o descendeix per davall del pH mínim, l'enzim es desnaturalitza i per tant s'inactiva. 3. Temperatura Si se supera la temperatura òptima, l'activitat enzimàtica pateix un descens brusc, ja que es produeix la desnaturalització de la proteïna. 4.

Inhibidors 4.1 Irreversibles: algunes substàncies inhibeixen de forma permanent els enzims perquè s'uneixen permanentment als aminoàcids claus del centre actiu i provoquen la seva desestructuració. 4.2 Reversibles: altres substàncies inhibeixen de forma temporal sense necessitat d'unió a un centre regulador. No s'inutilitza el centre actiu sinó que se n'impedeix temporalment el funcionament. 5. Enzims al·lostèrics Són enzims que poden adoptar dues formes estables diferents: activa i inactiva. A més del centre actiu tenen un centre regulador, en aquest s'hi uneix un lligand o substància reguladora.

La presència del lligand determina el canvi de configuració, el lligand pot ser un activador o un inhibidor. ATP Actua com a molècula energètica, és capaç d'emmagatzemar o cedir energia amb facilitat. NAD Quan el NAD accepta H i 2e es redueix. Quan el NADH cedeix H i 2e s'oxida. És una molècula transportadora d'electrons. NADP Quan el NADP accepta H i 2e es redueix. Quan el NADPH cedeix H i 2e s'oxida. És una molècula transportadora d'electrons. CoA (coenzim A) Actua transportant grups acetil. Serveix per activar molècules. ESFORÇ ANAERÒBIC I FERMENTACIÓ LÀCTICA En esforços molt intensos es fa servir primer la fosfocreatina. La fosfocreatina s'esgota ràpid (catabolisme ràpid de la glucosa).

La glucosa és emmagatzemada com a glicogen als músculs i al fetge. Passa de glicogen a glucosa-1-P i de glucosa-1-P a glucosa-6-P. GLUCÒLISI + FERMENTACIÓ LÀCTICA Procés de trencament de la molècula de glucosa. Es realitza al citosol. Per 1 molècula d'aigua s'obté: - 2 àcids pirúvics - 2 ATP - 2 (NADH + H ) cal oxidar-ho i regenerar el NAD per fermentació (s'obté lactat) o per respiració (cicle de krebs i cadena respiratòria) BALANÇ DE LA GLUCÒLISI La glucòlisi és el primer pas de les fermentacions alcohòlica i làctica i també de la respiració aeròbica. El balanç global de la reacció és: FERMENTACIÓ LÀCTICA La fermentació làctica és el procés sencer de degradació de la glucosa fins a lactat.

És un procés anaeròbic. El pas de piruvat a lactat és necessari per regenerar NAD . No és un procés energèticament molt eficient. Glucosa + 2ADP +2Pi 2 àcid làctic + 2 ATP CANVIS PROVOCATS PER LA FERMENTACIÓ LÀCTICA En exercici intens apareix la fatiga per acidificació de les fibres musculars i no per esgotament de glicogen. FERMENTACIÓ ALCOHÒLICA Glucosa + 2ADP +2Pi 2 etanol + 2 ATP+ CO2 S'obtenen 2 molècules d'etanol a partir d'una glucosa. BETA-OXIDACIÓ DELS ÀCIDS GRASSOS Per cada volta a la beta-oxidació es produeixen: 1 NADH 1 FADH2 1 Acetil –CoA L'Acetil-CoA va al cicle de Krebs per acabar la seva oxidació.

El NADH i el FADH2 van a les cadenes respiratòries on actuen com a donadors d'electrons. Cadena respiratòria es formen 12 ATP per 1 acetil-CoA CICLE DE KREBS Una glucosa són dues voltes! Per cada volta: - Es formen 3 NADH i 1 FADH2 - 1 GTP (equivalent a ATP) - Es desprèn 2 CO2 Procés aeròbic! Depèn de la cadena transportadora d'electrons que necessita O2. CADENA RESPIRATÒRIA És un procés aeròbic. Té dos objectius: - Oxidar els coenzims NADH i FADH2 - Sintetitzar ATP. PROTEÏNES. ENLLAÇ PEPTÍDIC És l'enllaç químic entre aminoàcids. És un enllaç covalent entre el grup carboxil d'un aminoàcid i el grup amino del següent i es desprèn una molècula d'aigua.

COMPOSICIÓ QUÍMICA DELS ÀCIDS NUCLEICS Els àcids nucleics són biomolècules formades per C,H,O,N i P. És la unió de molts nucleòtids. Les pentoses presents en els nucleòtids són: - Ribosa, que formarà ARN - Desoxirribosa, que formarà ADN FORMACIÓ DE NUCLEÒSIDS I NUCLEÒTIDS Els components dels nucleòtids s'uneixen mitjançant dos tipus d'enllaços: - Enllaç N-glicosídic: el que estableix la pentosa amb una base nitrogenada; forma un nucleòsid. - Enllaç èster fosfòric: el que s'estableix entre la pentosa d'un nucleòsid i l'àcid fosfòric; forma un nucleòtid. ADN És la molècula que emmagatzema la informació biològica que es transmet de progenitors a descendents.

Està format per nucleòtids amb desoxiribosa i bases nitrogenades A,G,C i T. Estructura primària La seqüència de nucleòtids és la seva estructura primària i la lectura de les cadenes es realitza en sentit 5' a 3'. Estructura secundària: la doble hèlix del DNA Les cadenes de nucleòtids són complementàries, cada adenina s'uneix sempre a una timina i cada citosina s'uneix amb una guanina. Estructura terciària Es refereix als diferents nivells d'empaquetament que adopta l'ADN per poder cabre dintre de la cèl·lula. - Procariotes: superhèlix en forma circular.

- Eucariotes: ADN es cargola al voltant d'histones (proteïnes), formen collaret de perles, cada perla és un nucleosoma que es torna a cargolar i forma un solenoid, es torna a plegar fent una mena de bagues i es segueix compactant fins formar els cromosomes. ARN Està format per llargues cadenes polimèriques de nucleòtids de ribosa amb les bases adenina, uracil, guanina i citosina. La lectura de les cadenes es fa en sentit de 5' a 3'. TIPUS DE ARN - ARN missatger: presenta una estructura lineal monocatenària. L'ADN conté la informació genètica que es transcriu a una molècula d'ARN missatger. L'ARNm surt del nucli (en cèl·lules eucariotes) i va cap al ribosoma.

Allà, la informació de l'ARNm es traduiex en una proteïna, seguint el codi genètic. Cada codó de tres bases nitrogenades s'anomena codó i cadascun es correspon amb un aminoàcid en la síntesi de proteïnes. - ARN de transferència: és l'encarregat de transportar els aminoàcids en el citoplasma per a la síntesi de proteïnes. - ARN ribosòmic: té una funció estructural. - ARN nucleolar: es fragmenta originant ARNr. TRANSCRIPCIÓ Pas de ADN a ARN. L'enzim responsable és ARN polimerasa. És selectiva, monocatenària i reiterativa. PROCARIOTES: es fa al citoplasma. Iniciació: l'ARN-polimerasa amb ajuda del cofactor s'uneix al promotor i obre la cadena. Una de les cadenes de ADN fa de cadena motlle.

Elongació: ARN-polimerasa sintetitza el ARN complementari a la cadena de ADN motlle afegint nucleòtids complementaris a la cadena motlle. ARN és sintetitzat en direcció 5' a 3'. A mesura que l'ARN es va sintetitzant es va desenganxant del seu motlle de DNA i la doble hèlix es torna a enrotllar. El cofactor es separa a meitat del procés per unir-se a noves cadenes. Finalització: l'ARN-polimerasa se separa, s'allibera el ARN i el ADN torna a formar la doble hèlix. EUCARIOTES: es fa al nucli. Hi ha tres tipus d'ARN polimerasa. Iniciació: perquè es pugui fixar l'ARN-polimerasa II, primer s'han de fixar a aquestes seqüències els factors de transcripció, que s'uneixen als potenciadors.

ARN-polimerasa II reconeix la seqüència i s'uneix. Elongació: ARN polimerasa avança per la cadena transcrita i incorpora ribonucleòtids, s'afegeix caputxa a 5' un nou ARN. L'ARN sintetitzat es va separant i l'ADN es torna a unir. Finalització: finalitza quan l'ARN polimerasa arriba a la seqüència de finalització en l'ADN motlle. Maduració: l'ADN conté exons, zones codificants i introns, no codificants. Espliceosomes: talla i elimina introns i empalma exons. TRADUCCIÓ És el procés mitjançant el qual es realitza la síntesi de proteïnes, i es realitza al citoplasma. Inici: 1.

Els factors d'iniciació s'uneixen a la subunitat menor del ribosoma, aquest complex s'uneix a l'ARNm, l'aminoacil ARNt s'uneix al codó d'inici i transporta el primer aminoàcid. 2. S'uneix la subunitat major. 3. S'alliberen els factors d'iniciació. Elongació: 4. Entra l'ARNt carregat amb el segon aminoàcid. El primer aminoàcid es desprèn del seu ARNt i s'uneix al segon aminoàcid. 5. El ribosoma es desplaça un triplet, sentit 5' a 3'. 6. El ribosoma continua el desplaçament sentit 5' a 3', codó a codó. Terminació: 7. El procés finalitza quan el ribosoma es troba amb 1 dels 3 codons sense sentit. MUTACIONS Són canvis en el material genètic. - Substitució: canvia una de les bases.

- Inserció: s'afegeix una o més bases. - Deleció: es perd una o més bases. REPLICACIÓ Copia el material genètic. Semiconservativa: les dues cadenes de la doble hèlix podrien separar-se i fer de motlle per a altres cadenes. ADN-polimerasa: afegeixen nucleòtids a l'extrem 3' de la cadena en formació. Primasa: sintetitza encebadors. Helicasa: trenca ponts d'hidrogen. Proteïnes SSB: s'uneixen a les cadenes d'ADN per estabilitzar-les. Topoisomerases: eviten el superenrotllament. Inici: s'inicia als orígens de replicació. Desenvolupament: - Desenvolupament de la cadena líder: comença per la síntesi d'encebador. L'ADN-polimerasa III afegeix nucleòtids fins al final de la síntesi.

L'ADN-polimerasa I reemplaça l'ARN de l'encebador per nucleòtids d'ADN. - Desenvolupament de la cadena retardada: l'ADN-polimerasa III afegeix nucleòtids fins arribar a l'origen formant fragments d'okazaki. La primasa forma l'altre encebador i es repeteix el mateix procés. Durant tot el procés té lloc la correcció d'errors. Quan finalitza tot s'obtenen 2 molècules d'ADN filles iguals. PCR: tècnica d'amplificació d'ADN. 1. Desnaturalització de l'ADN: augmenta la temperatura i se separen les 2 cadenes d'ADN. 2. Hibridació d'encebadors: es produeix quan es baixa la temperatura una mica. 3. Replicació de l'ADN: es torna a pujar la temperatura i l'ADN es replica.

CICLE CEL·LULAR Té tres etapes: - G1: etapa de creixement - S: etapa de síntesi. - G2: etapa de preparació. MITOSI: separació de cromosomes i les seves còpies. - Profase: els cromosomes es troben als pols. - Metafase: els cromosomes estan a l'equador de la cèl·lula. - Anafase: separació de cromàtides germanes. - Telofase: hi ha un joc complet de cromosomes a cada costat. MEIOSI Les cèl·lules humanes tenen parelles de cromosomes homòlegs 2n=46.

Els gàmetes no tenen parelles de cromosomes n=23 El cicle biològic dels animals és de tipus diplont: - Predomina la fase diploide: totes les cèl·lules del cos humà són diploides (2n=46) - Les formes haploides només es troben en els gàmetes: òvuls i espermatozoides són haploides (n=23) n= nombre de tipus diferents de cromosomes. La meiosi és el procés de divisió cel·lular que permet a una cèl·lula diploide generar 4 cèl·lules haploides i diferents entre si. Es redueix el nombre de cèl·lules a la meitat. És el tipus de divisió cel·lular que es produeix per obtenir els gàmetes.

És important destacar que s'assegura la variabilitat genètica de la descendència gràcies a: - l'intercanvi d'informació genètica que té lloc entre cada parell de cromosomes homòlegs durant la primera profase I. - també es produeixen noves combinacions com a resultat del procés de segregació independent, ja que els cromosomes materns i paterns es combinen de manera aleatòria en cada gàmeta. La meiosi és una doble divisió: - Meiosi I: divisió reduccional, les cèl·lules resultants tindran la meitat de cromosomes (2n n). Recombinació genètica entre els parells de cromosomes homòlegs i separació dels parells de cromosomes.

- Meiosi II: similar a la mitosi, és una divisió equacional, les cèl·lules resultants tindran el mateix nombre de cromosomes, és a dir que els cromosomes es divideixen en dues cromàtides. Abans d'iniciar-se la meiosi I, de la mateixa manera que en la mitosi, cal que s'hagi produït la duplicació prèvia de totes les cadenes d'ADN en la interfase. En canvi, abans de la meiosi II, no es produeix aquesta replicació del DNA. MEIOSI I Profase I Desapareix l'embolcall nuclear, es condensen els cromosomes, desapareix el nuclèol i es forma el fus. Els cromosomes homòlegs s'agrupen per parelles en la placa equatorial.

Les cromàtides dels dos cromosomes homòlegs s'uneixen entre si i intercanvien material genètic produint la recombinació genètica. Metafase I Els cromosomes homòlegs es col·loquen alineats a l'equador de la cèl·lula en parelles. Anafase I Els cromosomes homòlegs es separen i es dirigeixen cap als pols oposats de la cèl·lula. Telofase I Es formen dues cèl·lules filles amb la meitat del nombre de cromosomes (haploides), però amb cromosomes encara dobles (amb dues cromàtides). MEIOSI II Les cèl·lules passen de la meiosi I a la meiosi II sense copiar el seu ADN. Durant aquesta fase, les cromàtides germanes se separen i produeixen 4 cèl·lules haploides amb cromosomes no duplicats.

Profase II Desapareix la membrana nuclear i es forma un nou fus mitòtic. Metafase II Els cromosomes es situen a la placa equatorial. Anafase II Se separen les cromàtides i migren als pols de la cèl·lula. Telofase II Apareix la membrana nuclear en cadascun dels quatre nuclis. Els cromosomes es descondensen. FUNCIONS BIOLÒGIQUES DE LA MEIOSI - Manté constant el nombre de cromosomes de l'espècie. Si no existís la meiosi, en cada reproducció es duplicaria el nombre de cromosomes de l'espècie. - Genera variabilitat genètica gràcies a la recombinació i l'orientació a l'atzar dels cromosomes de la metafase I. HERÈNCIA DEL SEXE Cariotip amb cromosomes sexuals o heterocromosomes i autosomes.

- Autosomes: mateixos gens en cromosomes homòlegs. - Heterocromosomes: no són totalment homòlegs, poden tenir gens diferents entre si i no fan recombinació. - Determinació cromosòmica del sexe: en humans i en moltes altres espècies animals, el sexe està determinat per la presència de cromosomes sexuals. MUTACIONS CROMOSÒMIQUES Són alteracions en l'estructura d'un o més cromosomes, en la forma o grandària, però sense que varii el nombre total de cromosomes. Delecions Impliquen la pèrdua de fragments cromosòmics. En humans resulten letals les delecions que afecten al cromosoma X en homes. Duplicacions Un segment cromosòmic es repeteix.

Inversions Un segment cromosòmic canvia d'orientació dins del cromosoma. Translocacions Es produeixen quan dos cromosomes no homòlegs intercanvien segments cromosòmics. MUTACIONS CROMOSÒMIQUES NUMÈRIQUES Poliploïdies Suposen variacions (multiplicades n vegades) en el nombre de dotacions cromosòmiques completes. Aneuploïdies Varia el nombre de còpies d'un cromosoma, no dels jocs complets de cromosomes. - Trisomies: amb un cromosoma extra; la dotació cromosòmica és 2n+1. - Monosomies: falta un cromosoma; la dotació cromosòmica és 2n-1. - Nul·lisomies: falta un parell d'homòlegs; la dotació és 2n-2. BACTERIS Són microorganismes procariotes, NO tenen embolcall nuclear i són unicel·lulars.

- Aeròbics: necessiten oxigen. - Anaeròbics: no necessiten oxigen. Posseeixen reproducció asexual per bipartició. Segons la estructura de la paret cel·lular: - Grampositius (G ): tenen una capa gruixuda de peptidoglicà. - Gramnegatius (G ): tenen una capa fina de peptidoglicà i una membrana externa que els protegeix. ARQUEOBACTERIS Són microorganismes procariotes, tenen un ARN ribosòmic, una membrana cel·lular diferent i una paret cel·lular sense mureïna. Habiten en ambients extrems. Segons la font de carboni que fan servir, els organismes es classifiquen en: - Organismes autòtrofs: utilitzen com a font de carboni el CO2 atmosfèric per a la seva nutrició.

- Organismes heteròtrofs: utilitzen com a font de carboni compostos orgànics (glucosa). Font d'energia Font de carboni Tipus d'organisme Fotòtrof Autòtrof Fotoautòtrof Heteròtrof Fotoheteròtrof Quimiòtrof Litòtrof Autòtrof Quimiolitòtrof autòtrof Heteròtrof Quimiolitòtrof heteròtrof Organòtrof Autòtrof Quimioorganòtrof autòtrof Heteròtrof Quimioorganòtrof heteròtrof Segons la font d'energia: Fotòtrofs: obtenen energia de la llum. Quimiòtrofs: obtenen energia a partir de reaccions químiques d'oxidació. Aquests poden ser: Litòtrofs: oxiden compostos inorgànics (metà, CO2) Organòtrofs: oxiden compostos orgànics.

ANTIBIÒTICS Un antibiòtic és una substància fabricada per un ésser viu o sintetitzada en el laboratori, que actua matant els bacteris o dificultant que creixin i es multipliquin. RESISTÈNCIA BACTERIANA Els bacteris poden ser resistents als antibiòtics, això pot ser per: 1. Resistència natural: bacteri sense la molècula diana sobre la qual actua l'antibiòtic. 2. Resistència adquirida: una soca de bacteris desenvolupa resistència. Pot passar per: - Mutacions - Transferència horitzontal de gens: - Conjugació: intercanvi material genètic entre bacteris. - Transformació: absorció de material genètic de l'entorn. - Transducció: transferència de material genètic mitjançant virus.

VIRUS Només poden multiplicar-se dins de les cèl·lules hoste. Quan estan fora de les cèl·lules existeixen com a virions. Tenen ADN o ARN que pot ser monocatenari o bicatenari. REPRODUCCIÓ Cicle lític És el més ràpid i destructiu. 1. Adsorció: el virus s'adhereix a la cèl·lula. 2. Penetració: el virus pot entrar a la cèl·lula per dues maneres; l'àcid nucleic es pot injectar a la cèl·lula o pot entrar per endocitosi. 3. Multiplicació del virus: un cop el material genètic és a dins, es transcriuen fragments del seu DNA creant ARNm. 4. Alliberament dels nous virions: quan els virions s'han format, hi ha la lisi cel·lular per un gen víric.

Cicle lisogènic És un cicle més lent i no destructiu inicialment. 1. Adsorció i penetració: s'adhereix a la cèl·lula i el seu material genètic entra dins de la cèl·lula. 2. Integració del DNA víric en un cromosoma de la cèl·lula hoste. 3. Divisió cel·lular: la cèl·lula es va dividint i replica el seu DNA amb el DNA víric que passarà a les cèl·lules filles. 4. A vegades uns agents inductors poden fer que el DNA víric se separi del cromosoma cel·lular i s'inicii el cicle lític. Classificació de brots: - Brot epidèmic: aparició sobtada d'una malaltia en una zona i període determinats. - Endèmia: malaltia que afecta una comunitat de forma constant, amb incidència moderada.

- Epidèmia: nombre elevat de casos d'una malaltia en una zona geogràfica reduïda. - Pandèmia: malaltia distribuïda per una extensa àrea geogràfica, afectant grans parts del món. SIDA I VIH SIDA: Síndrome d'Immunodeficiència Adquirida, causada pel virus VIH. Retrovirus: VIH és un retrovirus que té material genètic en forma d'ARN. A través de la transcriptasa inversa converteix ARN en ADN i s'insereix al genoma de les cèl·lules infectades. Afecta limfòcits T helper que són essencials per activar el sistema immunitari, això fa que deixi de funcionar. GRIP I COVID La grip està causada pel virus de la grip que afecta el sistema respiratori. És un virus que pateix sovint mutacions.

El covid-19 està provocat pel SARS-CoV-2, un coronavirus. PCR I VIRUS Per fer la PCR amb virus s'utilitza la transcriptasa inversa, que passa una còpia d'ARN a una còpia d'ADN. Els desoxirribonucleòtids s'utilitzen per sintetitzar el DNA. Els encebadors són seqüències que s'utilitzen per iniciar l'amplificació. La molècula fluorescent s'uneix al DNA amplificat per detectar-lo. IMMUNITAT - Immunitat innata: ràpida, naixem amb ella, no és selectiva i no hi ha memòria immunitària. - Immunitat adquirida: triga un temps, no naixem amb ella, és selectiva, genera memòria immunitària. NEUTRÒFILS Fan una funció fagocitària.

EOSINÒFILS Combaten paràsits intracel·lulars i redueixen la resposta inflamatòria. BASÒFILS Són la versió circulant dels mastòcits. Segreguen histamina. MASTÒCITS Segreguen histamina. MONÒCITS Cèl·lules amb capacitat fagocitària. MACRÒFAGS Alliberen histamina i vasodilatadors. FAGOCITOSI És un tipus d'endocitosi que comporta l'englobament de microorganismes en vacúols fagocítics o fagosomes. RESPOSTA INFLAMATÒRIA És una resposta inespecífica del sistema immunitari davant d'un dany en l'organisme. 1. Una ferida en la pell pot permetre l'entrada d'agents infecciosos. 2. Els mastòcits alliberen histamina que atreuen neutròfils i macròfags i dilaten vasos dilatadors. 3.

Arriba més sang degut a la vasodilatació, augmenta la permeabilitat vascular per deixar passar fagòcits i plasma. 4. Es genera pus i la temperatura pot augmentar si la infecció és alta. CÈL·LULES NATURAL KILLER Són limfòcits que detecten cèl·lules canceroses i cèl·lules humanes infectades per virus, els provoquen la mort trencant-los les membranes. SISTEMA DE COMPLEMENT Està format pel conjunt d'unes proteïnes presents en el plasma sanguini i que es sintetitzen al fetge. - Lisi cel·lular: s'obren grans porus en les membranes que alteren l'equilibri osmòtic. - Estimulació de la fagocitosi mitjançant opsonització, marca bacteri i augmenta la quimitaxi.

- Activa la inflamació que fa augmentar l'arribada de fagòcits. INTERFERÓ Pertany a les citocines, són pèptids de petita grandària que les cèl·lules utilitzen per la comunicació intracel·lular. Els interferons estan al plasma i són produïts per cèl·lules natural killer i limfòcits T. Quan una cèl·lula està infectada per un virus, secreta els interferons que activen les defenses antivirals. IMMUNITAT ADQUIRIDA Òrgans limfoides primaris - Medul·la òssia vermella: produeix cèl·lules mare, precursores dels limfòcits, si maduren a medul·la òssia es transformen en limfòcits B i si migren al tim es transformen en limfòcits T.

- Tim: selecciona els limfòcits que han migrat i els elimina, la resta migra als òrgans secundaris i es transforma en limfòcits T. Òrgans limfoides secundaris - Melsa: s'encarrega de filtrar la sang, elimina eritròcits i limfòcits defectuosos. - Ganglis limfàtics: filtra la limfa gràcies a les cèl·lules fagocítiques. - Fol·licles limfàtics: agregats de cèl·lules plasmàtiques i fagòcits. LIMFÒCITS - Limfòcits B: tenen proteïnes a la superfície de la membrana que són capaces de reaccionar amb antígens específics de microorganismes. Es formen i maduren a la medul·la òssia i són responsables en la immunitat cel·lular. - Limfòcits T: tenen a la membrana receptors capaços de reconèixer antígens.

Es formen a la medul·la òssia i maduren al tim. Són responsables de la immunitat humoral. - Limfòcits Tc: destrueixen els patògens amb l'alliberació de citotoxines. - Limfòcits Th: s'encarreguen d'activar limfòcits B i proliferar limfòcits Tc. ANTÍGENS És una molècula aliena capaç de desencadenar una resposta immunitària específica. Totes les cèl·lules d'un organisme presenten en les seves membranes antígens d'histocompatibilitat. ANTICOSSOS Són proteïnes produïdes pels limfòcits B destinades a unir-se específicament als antígens.

CÈL·LULES PRESENTADORES D'ANTÍGENS Fan entrar antígens al seu interior, una vegada dins transformen l'antigen en pèptids senzills que acaben a la membrana cel·lular de la cèl·lula presentadora d'antigens. COMPLEX D'HISTOCOMPATIBILITAT MHC: complex proteic que es troba a la membrana de totes les cèl·lules de l'organisme i ajuda diferenciar allò propi d'allò aliè. Les cèl·lules presentadores d'antígens presenten els antígens units als MHC. MHC I: es troba a totes les cèl·lules nucleades. Reconegut pels limfòcits Tc. MHC II: es troba als macròfags, cèl·lules dendrítiques i limfòcits B. S'uneix a antígens que han estat prèviament fagocitats. Reconegut pels limfòcits Th.

La resposta adquirida pot ser: - Resposta humoral: es produeixen anticossos per neutralitzar i eliminar els patògens impedint la infecció. Hi actuen els limfòcits B. 1. Presentació de l'antigen: una cèl·lula presentadora d'antigen fagocita un patogen i presenta els antígens del patogen en la superfície de la seva membrana. 2. Activació limfòcit Th: un limfòcit Th detecta l'antigen presentat i s'uneixen. La cèl·lula presentadora d'antígens allibera proteïnes que activen el limfòcit Th. Aquest prolifera i forma clons. 3. Activació limfòcits B: un limfòcit B incorpora i degrada l'antigen i el presenta a la superfície.

Els limfòcits Th activats, alliberen proteïnes que activen limfòcits B, aquests proliferen i formen limfòcits B de memòria i cèl·lules plasmàtiques. 4. Producció d'anticossos: les cèl·lules plasmàtiques produeixen i alliberen anticossos específics per a l'antigen que ha iniciat la resposta. 5. Destrucció de patògens: els anticossos es fixen al patògen de manera específica i el marquen per a que pugui ser localitzat, identificat i fagocitat pels fagòcits. Els fagòcits destrueixen el patogen per fagocitosi. 6. Memòria immunològica: quan s'elimina el patogen de l'organisme, els limfòcits Th i les cèl·lules plasmàtiques desapareixen, només queden les cèl·lules B de memòria.

- - Resposta cel·lular: dirigida a destruir cèl·lules infectades per impedir que puguin seguir generant nous patògens i a activar macròfags. Hi actuen els limfòcits T. Fase d'activació Un patògen infecta una cèl·lula que exhibeix a la membrana els antígens del patògen, els limfòcits Tc reconeixen els antígens i s'uneixen a ells. Els limfòcits Th propers que han estat activats pel mateix antigen alliberen proteïnes que activen i fan proliferar limfòcits Tc. Fase efectora Els limfòcits Tc actius s'uneixen a la cèl·lula infectada per mitjà dels receptors de membrana.

Els limfòcits Tc secreten perforines que provoquen la mort de les cèl·lules infectades, desapareixen però alguns es transformen en cèl·lules citotòxiques de memòria. REACCIÓ ANTIGEN-ANTICÒS Efectes directes sobre l'antigen: - Neutralització: la unió als antígens neutralitza la seva acció. - Precipitació: antígens insolubles que s'uneixen a anticossos formant agregats insolubles que precipiten. - Aglutinació: els anticossos s'uneixen a antígens de la superfície de determinades cèl·lules. Es formen agregats cel·lulars que atrapen les cèl·lules portadores d'antígens.

- Hemaglutinació: es produeix entre els anticossos del plasma sanguini i els antígens dels glòbuls vermells del sistema ABO que no posseeixi el receptor. Efectes indirectes sobre l'antigen: - Opsonització: els anticossos assenyalen l'antigen per a facilitar l'acció dels fagòcits. Es produeix la fagocitosi per anticossos. TIPUS IMMUNITAT ADQUIRIDA - Passiva: deguda a la introducció d'anticossos que no són introduïts per l'individu mateix. - Natural: anticossos de la mare que passen a través de la placenta i de la llet materna. - Artificial: sèrums. Preparats amb anticossos per a combatre una malaltia en curs. - Activa: implica la producció d'anticossos.

Requereix el contacte amb l'antigen i té memòria. - Natural: es genera després d'un primer contacte amb l'antigen. - Artificial: vacunes. preparats amb microbis inactivats. VACUNES - Amb microorganismes atenuats: fan servir una forma innòcua del microorganisme. - Amb microorganismes morts o inactivats: inactivació de bacteris o virus sencers o d'antígens de virus i bacteris. - Amb toxoides: porten toxines inactivades de bacteris. - Amb àcids nucleics: es fa servir material genètic per induir l'elaboració d'antígens del microorganisme.

Les vacunes s'introdueixen al cos, i s'introdueixen antígens, les cèl·lules presentadores d'antígens les fagociten i presenten, els limfòcits Th s'activen i estimulen els limfòcits B. Els limfòcits B esdevenen cèl·lules plasmàtiques i alliberen l'anticòs específic i cèl·lules de memòria. VACUNA D'ARNm En el laboratori se selecciona la regió de l'ARNm que codifica l'espina proteica. S'injecta la vacuna a una persona i les molècules d'ARNm entren a les cèl·lules. Dins de la cèl·lula humana l'ARNm del virus s'encarrega de produir espines proteiques i de transportar-les a la seva membrana.

Les espines proteiques del virus exposades són reconegudes pel sistema immunitari, que produeix anticossos específics contra el virus. Si una persona vacunada s'infecta amb el virus, els anticossos específics ja formats s'uniran al virus i impediran que es multipliqui, donant immunitat a la persona. AL·LÈRGIES L'al·lèrgia consisteix en la producció d'una resposta immune inadequada i exagerada davant d'un antigen innocu. La provoquen els al·lèrgens que són molècules innòcues per a les persones sanes, però que en les persones al·lèrgiques estimulen la producció d'immunoglobulines IgE, que tenen la capacitat d'activar mastòcits que alliberen substàncies que provoquen inflamació.

AUTOIMMUNITAT És un error del sistema immunitari que consisteix en la incapacitat de reconèixer com a pròpies determinades molècules. IMMUNODEFICIÈNCIA Incapacitat del sistema immunitari d'actuar contra infeccions microbianes: - Immunodeficiència congènita o primària: de tipus genètic i hereditari. - Immunodeficiència adquirida o secundària: es desenvolupa en algun moment de la vida de l'individu, després d'una infecció o a causa d'una malaltia autoimmune. SIDA El VIH pertany a la família dels retrovirus, té ARN com a material genètic, es replica mitjançant transcripció inversa, ataca i destrueix els limfòcits T. Cicle multiplicació del VIH 1.

Reconeixement i adhesió a receptors específics de la membrana cel·lular dels limfòcits Th. 2. Entrada en la cèl·lula mitjançant fusió de l'embolcall víric amb la membrana cel·lular. 3. Decapsidació i alliberament de l'ARN víric i enzims com la transcriptasa inversa. 4. Transcripció inversa: síntesi d'ADN víric agafant l'ARN com a motlle. 5. Integració en l'ADN cel·lular, una vegada obtingut ADN víric de doble cadena. 6. Activació de la transcripció i la traducció: síntesi de noves molècules d'ARN i de proteïnes del virus. 7. Assemblatge de nous virions i sortida, en la qual adquireixen l'embolcall.

TRASPLANTAMENTS És la substitució d'un òrgan o teixit malalt d'una persona receptora per un de sa que aporta un donant. - Autotrasplantament: procedeix del mateix individu. - Isotrasplantament: procedeix d'un bessó idèntic - Al·lotrasplantament: procedeix d'un individu genèticament diferent. - Xenotrasplantament: procedeix d'un ésser d'una altra espècie. CRISPR És una tècnica d'edició gènica que permet tallar ADN en un lloc específic i editar-lo; permet reescriure la seqüència de nucleòtids de qualsevol gen. CREACIONISME I FIXISME El creacionisme té la creença que el món i tots els ésser vius han estat creats per una divinitat.

El fixisme té la creença que les espècies són fixes i no canvien amb el temps. LAMARCKISME Diu que la funció crea un òrgan, depenent de si un ésser utilitza un òrgan molt o poc, el desenvoluparà més o menys. Els caràcters adquirits s'hereten. CHARLES DARWIN Diu que canvien per motius que ell desconeix, però que sobreviuen i es reprodueixen els millors adaptats a l'ambient (selecció natural). ANATOMIA COMPARADA Els òrgans homòlegs tenen un origen comú, encara que funcionin diferents, han experimentat el procés de divergència adaptativa. Els òrgans anàlegs realitzen funcions similars, tenen orígens embrionaris diferents han experimentat un procés de convergència evolutiva.

Els òrgans vestigials són estructures homòlogues que han perdut la seva funcionalitat. NEODARWINISME Els canvis són provocats per mutacions atzaroses i preadaptatives, algunes afavoreixen la eficàcia biològica dels individus. FREQÜÈNCIES GÈNIQUES Els canvis en les freqüències gèniques són provocats per les mutacions, migracions, la selecció sexual i la selecció natural. DERIVA GENÈTICA Són alteracions de les freqüències gèniques degudes a l'atzar en els individus. L'efecte de coll d'ampolla es dona quan una població es redueix dràsticament la seva grandària a causa d'un desastre natural. L'efecte fundador és quan un grup es separa per a formar una nova colònia.

Evolució filètica: produeix la transformació d'una espècie en una de nova per acumulació progressiva de canvis hereditaris. Cladogènesi: s'originen dos o més espècies. Fa augmentar la diversitat biològica. Especiació geogràfica o al·lopàtrica: és la més habitual. Es forma una barrera geogràfica que separa dues poblacions de la mateixa espècie, de manera que s'impedeix el flux genètic entre les dues. Especiació simpàtrica: passa quan dues poblacions evolucionen per separat mentre les seves àrees de distribució coincideixen. Produïda per l'aïllament reproductor.