Estudi de la Cèl·lula: Estructura i Funció

I 84 flashcards i 56 preguntes més al document.

Text del document

La cèl·lula Bloc 2 Contingut Bloc II Anàlisi de la teoria cel·lular i les seves implicacions biològiques. Diferenciació d'imatges obtingudes per microscòpia òptica i electrònica, tenint en compte el poder de resolució de cadascuna i les tècniques de preparació de les mostres. Anàlisi de la ultraestructura de la membrana plasmàtica i relació amb les seves propietats. Anàlisi del procés osmòtic i repercussió sobre la cèl·lula animal, vegetal i procariota. Anàlisi funcional bàsica dels orgànuls de la cèl·lula eucariota (animal i vegetal).

Anàlisi dels diferents mecanismes de transport a través de la membrana plasmàtica (difusió simple i facilitada, transport actiu, endocitosi i exocitosi), relacionant cadascun amb les propietats de les molècules transportades. Estratègies de captació i aprofitament d'energia. Font La cèl·lula: unitat d'estructura i funció Tema 4 Pàgina 104 Primeres observacions (s. XVII) Robert Hooke (1665) Estableix el terme cèl·lules per referir-se a les estructures que observa en el suro (50X). A. van Leeuwenhoek (s. XVII) Observa (200X) espermatozoides, protozous i rotífers (animàlculs), llevat, eritròcits i bacteris (vídeo). Pàgina 106 El segle XIX Durant el s.

XIX es desenvolupen noves tècniques microbiològiques com les preparacions (fixació, inclusió i tinció). Robert Brown (1831): Descobreix el nucli en cèl·lules vegetals. Theodor Schwann (1839) Estableix paral·lelismes entre la cèl·lula vegetal i l'animal (observa nuclis en cèl·lules de cartílag). Introdueix la importància del funcionament cel·lular que anomenarà metabolisme. Teoria cel·lular 1.- La cèl·lula és la unitat estructural dels éssers vius. És a dir, tots els éssers vius estan fets almenys d'una cèl·lula. (Schwann i Schleiden) 2.- És la unitat funcional (fisiològica) dels éssers vius. És a dir, du a terme les tres funcions vitals per ella mateixa.

(Schwann i Schleiden) 3.- Tota cèl·lula prové d'una altra cèl·lula (Omnis cellula ex cellula). (Virchow i Remak) 4.- La cèl·lula és la unitat genètica dels éssers vius. (Sutton i Boveri) Microscopia òptica Presenta dues lents: l'ocular i l'objectiu. Empra els fotons de llum visible procedents d'una font d'il·luminació i que travessen la mostra (depositada en un portaobjectes) i arriben a l'objectiu que els recull i augmenta la imatge. La llum encara passarà altre cop per l'ocular que ampliarà de nou la imatge. Permet obtenir uns 1000 augments. Pàgina 117-120 Preparació de mostres en m.o. La preparació de mostres inclou cinc passos*: 1. Fixació 2. Inclusió 3. Tall 4. Tinció 5.

Muntatge *Pàgina 118 us els expliquen en detall. Fixació És el primer pas del tractament de les mostres abans d'observar-les al microscopi òptic. Serveix per: Aturar l'activitat cel·lular (les cèl·lules "queden congelades"). Evitar la degradació dels teixits. Mantenir l'estructura de les cèl·lules el més semblant possible a l'estat viu. Com es fa? S'utilitzen substàncies químiques anomenades fixadors. Entre els més habituals trobem formol i etanol. Inclusió És el procés que permet endurir la mostra per poder-la tallar en làmines molt fines. Per què és necessària? Les mostres biològiques són toves i per tant difícils de tallar. Per veure-les al microscopi òptic, cal fer talls molt prims.

Com es fa? La mostra es col·loca dins d'un medi sòlid. El més utilitzat és la parafina a 60ºC durant 4 hores. Com que és hidrofoba, prèviament s'ha de deshidratar la mostra amb solucions creixents d'alcohol fins arribar al xilè. Quan es refreda, la parafina s'endureix i protegeix el teixit. Tall El m.o. requereix de mostres molt fines ja que aquestes han de ser travessades per la llum. Per fer-les es sol emprar el micròtom o l'ultramicròtom. Micròtom Tinció Sovint per tal de millorar els contrast i diferenciar les parts tenyim les mostres pel que s'ha desenvolupat tota una tècnica de tinció de mostres. Depenent de l'estructura que volguem ressaltar emprarem un colorant o un altre.

Principals colorants Els colorants més freqüents són: Blau de metilè, colorant bàsic que permet tenyir els àcids nucleics i per tant el nucli. Eosina, colorant àcid que s'uneix a estructures bàsiques com la majoria de les proteïnes pel que permet observar el citoplasma. Orceïna, tenyeix cromosomes i fibres elàstiques pel que se sol usar per observar mitosi. Safranina, tenyeix estructures vegetals com el nucli i la paret cel·lular. Sudan, tenyeix lípids.

Components del microscopi Ocular Amplia la imatge formada per l'objectiu Tub Transmet la imatge des de l'objectiu a l'ocular Braç Objectius Lents principals que amplien la imatge de la mostra Condensador Dirigeix la llum a un punt de la mostra Font de llum Diafragma Regula la llum que travessa la mostra Platina Permet situar el portaobjectes. Cargol macromètic Base Cargol micromètic Ocular Prisma Línia de visió Trajecte de la llum Tub Objectius Mostra Condensador Font de llum Base Altres tipus de microscopia Va permetre el desenvolupament de la citologia (estudi de la cèl·lula). Trobem: Llum UV: La menor λ permet major definició. Contrast de fases: Permet observar sense tinció.

Microscopi electrònic: Va permetre el descobriment de microestructures citològiques. Microscopi electrònic Microscopia electrònica Enlloc de llum visible emprem electrons que generem en un càtode. Les mostres s'han d'estudiar en un tub al buit pel que no es podem analitzar mostres in vivo. No tenim lents sinó bobines que generen un camp magnètic i concentra els electrons en una part de la mostra. Al xocar els electrons amb els àtoms d'aquesta zona es dispersen. Aquests rajos són concentrats amb bobines i en dispersar-se de nou amplien la imatge.

Tipus de microscopi electrònic (ME) ME de transmissió (MET): Els electrons travessen la mostra i van a parar en una pantalla fluorescent donant un poder de resolució de 4 Angstroms, això és un milió d'augments. ME de rastreig (MER): Els electrons són reflectits per la mostra permetent obtindre imatges 3D que es projecten en un televisor. Permet uns 200.000 augments. 1 Angstrom = 0,1 nm MET MER Fol·licles dels ovaris m.o. Fol·licle ovaris m.e. Preparació de mostres al ME Els talls han de ser encara més fins ja que els electrons tenen molt poc poder de penetració. Els tallem amb un ultramicròtom. La fixació és amb amb una seqüència alcohòlica creixent i s'inclou en una resina plàstica.

No hi ha tinció ja que les imatges sempre són en blanc i negre. En el rastreig la mostra es recobreix per facilitar la reflexió, normalment amb or. La mostra es situa en una reixeta amb col·lodió i es fa el contrast amb solucions de sals de metalls pesants. En la MET la preparació de la mostra és molt agressiva pel que la imatge que obtenim ha de ser interpretada adequadament. Poder de resolució Capacitat de distingir dos punts que són molt a prop. L'ull humà té un poder de resolució de 0,1mm (100μm) pel que no distingim coses separades menys d'aquesta distància com la majoria de cèl·lules. El m.o. té un poder de resolució de 0,2μm. El ME té un poder de resolució de 4A.

Amb tot, per estructures al voltant de 4A se sol emprar la difracció de raigs X. Augments i resolució El nombre d'augments és la relació entre la mida de la imatge o mida aparent (MA) i la mida real de l'objecte (MR). Obtenim el nombre d'augments totals de multiplicar el nombre d'augments de l'objectiu pel nombre d'augments de l'ocular. Selectivitat issue!!! Nombre d'augments = MA / MR Augments totals = Augments ocular X Augments objectiu Pregunta selectivitat 2019 Pautes Els virus En aquest apartat el llibre grinyola una mica la definició de virus i es contradiu respecte si estan vius o no.

Malgrat que hi ha debat al voltant de si són o no éssers vius considerem que no, ja que no duen a terme les tres funcions vitals per ells mateixos ni estan fets de cèl·lules (són molt més senzills). Forma de les cèl·lules Pot ser molt variable i fins i tot pot no estar definida. Algunes poden modificar la forma per exemple amb la formació de pseudòpodes. La forma en organismes pluricel·lulars està relacionada amb la seva funció. Pseudòpodes Mida de les cèl·lules També podem emprar l'àngstrom, la desena part del nanòmetre.

Pes de les cèl·lules Emprem unitats com el picogram: 1pg =10-12 grams o el Dalton (què és una unitat de massa atòmica): 1 dalton = 1,66.10-24 grams L'Svedverg (S) és una unitat de la velocitat de sedimentació en la centrífuga i l'emprem per estrucutures moleculars. Exercicis 7.- Escriu en mil·limetres les quantitats següents: 30.000A 2.000 μm 0,02m 10.000nm 8.- Quina massa en picograms té una proteïna de pes molecular 100.000 Daltons? 9.- Calcula la massa en Daltons de la sacarosa (C12 H22 O11 ). 10.- Per què els bacteris presenten una forma cel·lular molt estable i, en canvi, les amebes canvien constantment de forma?

Activitats pàgina 112 Relació mida i forma La capacitat de captació d'aliments a través de la membrana i la capacitat del nucli per controlar tot el citoplasma determinen la mida màxima de les cèl·lules. Això és perquè en créixer, la cèl·lula en volum augmenta en una relació cúbica mentre que la superfície augmenta en una relació al quadrat. Exercici: Quantes vegades és més gran el volum d'una cèl·lula eucariota globular de 20 μm de diàmetre que un bacteri esfèric (un coc) de 2 μm de diàmetre? Relació nucleoplasmàtica Relaciona el volum cel·lular (Vc) amb el volum del nucli (Vn): En un mateix tipus cel·lular com més petita la RNP més madura és la cèl·lula i més propera està de la divisió.

RNP= Vn/(Vc-Vn) Exercicis* Quina és la RNP en una cèl·lula globular de 20 μm de diàmetre si el nucli té 2μm de diàmetre? Quin % en volum ocupen els lisosomes d'una cèl·lula hepàtica si n'hi ha uns 200 cada un amb 200nm de diàmetre i la cèl·lula un diàmetre** de 2μm? Quina és la RNP si el nucli ocupa el 8% del volum total i aquest és de 4.000μm3 ? *Pàgina 114 del llibre **Modificat de l'original Longevitat És molt variable, des d'unes hores (epiteli intestinal) a tota la vida de l'individu (algunes neurones). Els orgànuls cel·lulars es renoven constantment. Per exemple, en hepatòcits humans es divideixen cada deu dies.

Estructura cel·lular Totes les cèl·lules presenten aquestes tres estructures: Membrana plasmàtica: formada per una bicapa lipídica que regula l'entrada i sortida de substàncies de la cèl·lula. Citoplasma: espai intern on trobem el líquid intern (citosol) i els diferents orgànuls cel·lulars (morfoplasma). Material genètic: Si està envoltat per una membrana parlem de cèl·lula eucariota, en cas contrari procariota. Cèl·lula procariota Paret bacteriana: és una estructura pròpia dels procariotes bàsicament consistent en una o dues membranes plasmàtiques acompanyades d'una coberta més o menys gruixuda de petidoglicà.

Citoplasma: No troben la diversitat d'orgànuls que trobem en les eucariotes ni citoesquelet. Tot just uns milers de ribosomes. Cromosoma: solen presentar un sol cromosoma bacterià circular tot i que en alguns casos poden tindre petits cromosomes circulars anomenats plasmidis. Cèl·lula eucariota Membrana plasmàtica: poden presentar una matriu extracel·lular. Estructures sense membrana: com ribosomes, centrosomes, citoesquelet (format de microtúbuls, filaments intermedis i microfilaments). Estructures amb membrana: on trobem els reticles endoplasmàtics, mitocondri, cloroplast, aparell de Golgi, vacúols i lisosomes.

Nucli: amb un embolcall nuclear amb nombrosos porus que permeten un fluid intercanvi de materials amb el citoplasma. Es divideix per mitosi i per meiosi. Diferències entre la cèl·lula procariota i eucariota Cèl·lula animal vs cèl·lula vegetal Les cèl·lules eucariotes són molt similar entre elles però a diferència de l'animal la vegetal té: Paret cel·lular: Amb funció esquelètica, feta principalment de cel·lulosa i altres polisacàrids. Vacúol: emmagatzema substàncies. Gran mida, en cèl·lules madures pot arribar a ocupar el 90% del citoplasma. Plasts: orgànuls amd diferents funcions com és el cas del cloroplast, on hi té lloc la fotosíntesi.

Altres diferències La cèl·lula animal tot o no tenir paret pot presentar una membrana de secreció externa anomenada matriu extracel·lular, pot presentar petits vacúols i els microtúbuls s'organitzen a partir d'un diplosoma format per dos centríols que no presenta la cèl·lula vegetal. El polisacàrid de reserva en animals és el glicogen mentre que en vegetals és el midó.

Altres orgànuls eucariotes Orgànul Principal funció Aparell de Golgi Empaqueta per l'exportació Diplosoma (centríols) Participa de la divisió cel·lular Lisosomes Digestió cel·lular Mitocondri Producció d'energia (respiració cel·lular) Reticle Endoplasmàtic Rugós Síntesi de proteïnes Reticle Endoplasmàtic Llis Síntesi de lípids Teixits Conjunts de cèl·lules especialitzades en fer una determinada activitat, molt semblants entre si i que tenen un mateix origen embriològic. No tots els organismes pluricel·lulars presenten teixits. Alguns, com les algues i els fongs, no presenten cèl·lules especialitzades en funcions diferents, sinó que totes les cèl·lules poden realitzar totes les activitats.

Es diu que aquests organismes no tenen teixits, és a dir no tenen estructura tisular, sinó que tenen estructura de tal·lus. Tal·lus vs Teixit Tipus de teixits (animals) Teixit epitelial recobreix superfícies i per segrega substàncies gràcies a constituir glàndules. Teixit conjuntiu uneix òrgans interns Teixits cartilaginós forma estructures Teixit adipós reserva de lípids Teixit ossi forma estructures. Teixit muscular moviment a partir de contraccions i dilatacions Teixit nerviós rebre i transmetre estímuls i respostes. Sang transporta nutrients, O2 i CO2 .

Els cinc regnes Margulis i Schwartz ens proposen classificació en cinc regnes pels éssers vius: Animals Vegetals Fongs Protoctists Monera Ho fan en funció de: - Tipus cel·lular (eucariota o procariota) - Nutrició (autòtrofa o heteròtrofa) - Complexitat (unicel·lular o pluricel·lular) Animals Vegetals Fongs Protoctists Protozous Algues Monera Tipus cel·lular Complexitat Nutrició Animal Eucariota Pluricel·lular (teixits) Heteròtrofa Vegetal Eucariota Pluricel·lular (teixits) Autòtrofa Fongs Eucariota Unicel./Pluricel. (tal·lus) Heteròtrofa (sapròfits) Protoctists Algues Eucariota Unicel./Pluricel.

(tal·lus) Autòtrofa Protozous Eucariota Unicel·lular Heteròtrofa Monera Procariota Unicel·lular Metabolisme molt variat