Biologia tisular i cel.lular

1. ORIGEN I EVOLUCIÓ DE LA
CÈL·LULA

2. ORIGEN I EVOLUCIÓ DE LA CÈL·LULA
Fa més de 3.500 milions d’anys en la Terra primitiva
Evolució química en condicions prebiòtiques
Biomolècules
Teories de l’origen de la vida (A.I. Oparin i J.B. Haldans)
La vida s’origina espontàniament a la Terra primitiva. Condicions
geològiques i atmosfèriques permeten la formació de molècules
orgàniques molt variades d'importància biològica. En mars arcaics es
formaven moltes molècules orgàniques (brou primordial)
Primers sistemes macromoleculars amb capacitat per créixer i
autoreplicar-se.

3. ORIGEN I EVOLUCIÓ DE LA CÈL·LULA
ARN →
ADN →
PROTOCÈL·LULES (fa uns 3.000 milions d’anys)
Àcid nuclèic
S'aïllaven del medi a través d’una membrana
Intercanviaven matèria i energia amb el medi

5. ORIGEN I EVOLUCIÓ DE LA CÈL·LULA
TEORIA ENDOSIMBIÒTICA
Origen de las cèl·lules eucariotes
Lynn Margulis
la cèl·lula procariota, que augmenta de
volum es transforma en eurcariota per
la incorporació, per endocitosi
d’organismes procariotes

6. ORIGEN I EVOLUCIÓ DE LA CÈL·LULA
TEORIA ENDOSIMBIÒTICA
Cèl·lules eucariotes s’originen a partir d’una primitiva cèl·lula procariota
que en un moment donat englobaria a altres cèl·lules procariotes,
establint-se entre elles una relació endosimbiont
Segons aquesta teoria, tant flagels, mitocondris com cloroplasts eren
organismes independents, que en un determinat moment van penetrar per
endocitosi en l’interior d’altres cèl·lules procariotes que havien perdut la
paret cel·lular, formant una associació, que amb el temps es va consolidar
al fins a ser permanent

7. ORIGEN I EVOLUCIÓ DE LA CÈL·LULA
Avalada pels següents fets:
TEORIA ENDOSIMBIÒTICA
Tant mitocondris com cloroplasts
Tenen ADN del tipus de les cèl·lules procariotes (bicatenari
circular no unit a proteïnes)
Els seus ribosomes són iguals que en cèl·lules procariotes (70 S)
Procedeixen d’altres orgànuls preexistents
Tenen doble membrana, que representaria la membrana de la
pròpia cèl·lula hospedadora, que englobaria a aquests simbionts
La membrana interna dels mitocondris té un tipus de fosfolípid,
que s’ha trobat únicament en la membrana d’organismes
procariotes

8. ORIGEN I EVOLUCIÓ DE LA CÈL·LULA
HETERÒTROF
Organismes que obtenen l'energia a partir de la matèria orgànica
AUTÒTROF
Organismes que fabriquen el seu propi aliment, converteixen
energia de fonts inorgàniques en dos formes
• Fotosíntesi: és la conversió de l'energia lluminosa en els enllaços
C-C dels glúcids
• Quimiosíntesi: és la captura de l'energia alliberada per certes
reaccions químiques

9. DESCOBRIMENT DE LA
CÈL·LULA

10. DESCOBRIMENT DE LA CÈL·LULA
Utilitza la paraula "cèl·lula“, a la seva obra Micrographia
(1665), per referir-se a petites cavitats invisibles del suro on
hi havien viscuts cèl·lules.
Robert Hooke (1635-1703)

11. DESCOBRIMENT DE LA CÈL·LULA
Glòbuls vermells de la sang
Éssers unicel·lulars, protozous d'una bassa
Bacteris, en concret els de la seva boca
Espermatozous
Als qual anomenava animaliculs
Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723),

12. DESCOBRIMENT DE LA CÈL·LULA
Observacions sobre el desenvolupament embriològic
de les plantes. Arriba a la conclusió que la cèl·lula era
l'estructura fonamental de les plantes
Mathias Jacob Schleiden 1804-1881
Posa de manifest que, en els animals, la cèl·lula
també era la unitat vital. Va donar una interpretació de
la fisiologia a partir de la cèl·lula considerant-la, a més
d’unitat estructural, unitat funcional dels éssers vius
Theodor Schwann 1810-1882

13. DESCOBRIMENT DE LA CÈL·LULA
Estableix la teoria que les cèl·lules s'originen a partir
d'altres cèl·lules preexistents.
Les cèl·lules eren les unitats capacitades per
desenvolupar tant la vida com la malaltia. És el primer
en oferir una interpretació cel·lular de la patologia
Rudolph Virchow 1821-1902
En qualsevol lloc on s'origini una cèl·lula hi
ha d'haver existir prèviament una cèl·lula
omnis cellula e cèl·lula

14. DESCOBRIMENT DE LA CÈL·LULA
Finals segle XIX, Camilo Golgi i
Santiago Ramón Cajal van demostrar
que el sistema nerviós també estava
constituït per cèl·lules
Santiago Ramon y Cajal Camillo Golgi (1843-1926)
(1852-1934)

15. DESCOBRIMENT DE LA CÈL·LULA
Nova ciència emergent, la Biologia Cel·lular
Meitat del XX
La utilització del microscopi electrònic
combinat amb les tècniques de
fraccionament cel·lular va permetre
aprofundir en el coneixent de la
subestructura i la fisiologia cel·lular

16. DESCOBRIMENT DE LA CÈL·LULA
La Teoria Cel·lular
1. La cèl·lula és la unitat morfològica dels éssers vius
Tots els éssers vius estan formats per una o més cèl·lules
2. La cèl·lula és la unitat fisiològica dels éssers vius
Les reaccions químiques dels éssers vius (els processos d’obtenció
d'energia i les reaccions de biosíntesi, tenen lloc a l’interior de la
cèl·lula
3. La cèl·lula és la unitat genètica dels éssers vius
Tota cèl·lula prové d’una altra cèl·lula ja existent. Contenen el
material hereditari, que transmeten de cèl·lula mare a cèl·lules filles
4. La cèl·lula és la unitat vital dels éssers vius
És la entitat més petita que compleix les funcions vitals

17. DESCOBRIMENT DE LA CÈL·LULA
La Teoria Cel·lular
• Tot ésser viu està format per una o més cèl·lules
• La cèl·lula és l’estructura més petita que està
viva
• La cèl·lula és la unitat funcional anatòmica i
fisiològica dels éssers vius
• Tota cèl·lula procedeix d’una altra cèl·lula
preexistent
• El material hereditari passa de cèl·lules mare a
cèl·lules filles

18. DIVERSITAT CEL·LULAR

19. DIVERSITAT CEL·LULAR
Formes de les cèl·lules Cúbiques
Esfèriques
la forma ve
determinada pel
lloc que ocupa en
l'ésser viu on es
troba, o bé per la
funció que hi fa
Allargades Estrellades

20. DIVERSITAT CEL·LULAR
Una micra es la mil·lèsima part d’un mil·límetre (10-3 mil·límetres), és a dir, la
milionèsima part d’un metro (10-6 metres)
Cèl·lules Mida
Bacteris 1-5 micres (1-5 · 10-3mm)
Glòbuls vermells 7 micres (7·10-3mm)
Cèl. nervioses humanes 160 micres (1'6 · 10-1mm)
Ameba (protozou) 1 mm
Alga acetabulària 10 cm
Neurones de balena 30 m

21. ESTRUCTURA CEL·LULAR

22. ESTRUCTURA CEL·LULAR
Totes les cèl·lules tenen la mateixa composició química:
Glúcids
Lípids
Proteïnes

23. ESTRUCTURA CEL·LULAR
Totes les cèl·lules tenen una estructura comuna:
Membrana:
Citoplasma:
Material genètic:
Orgànuls cel·lulars:

24. ESTRUCTURA CEL·LULAR
Les cèl·lules les podem classificar en dos grans grups
CÈL·LULES PROCARIOTES
CÈL·LULES EUCARIOTES

25. ESTRUCTURA CEL·LULAR
La característica pròpia és que posseeixen un nucli amb membrana
nuclear ben diferenciat del citoplasma, dins el nucli trobem la cromatina
que forma els cromosomes.
Formen part de tots els protozous (unicel·lulars), fongs, animal i vegetals
(pluricel·lulars)
Orgànuls:
Nucli
Aparell de golgi
Ribosomes
Mitocondris
Lisosomes
Reticle endoplasmàtic

26. ESTRUCTURA CEL·LULAR
ORGÀNULS CEL·LULARS
Petits òrgans d'estructura i mida diversa que realitzen funcions ben
especialitzades (cèl·lula eucariota)
Totes les cèl·lules contenen totes les classes d'orgànuls cel·lulars,
tot i que hi ha petites diferències entre les cèl·lules animals i cèl·lules
vegetals

27. LA MEMBRANA PLASMÀTICA

28. ESTRUCTURA CEL·LULAR
MEMBRANA CEL·LULAR
Envolta prima que rodeja la cèl·lula i la separa de
medi extern
No es visible al microscopi òptic
Forma Part d’un sistema de membranes de
composició, estructura i característiques bàsiques
comunes:

29. ESTRUCTURA CEL·LULAR
MEMBRANA CEL·LULAR
Composició química de la membrana
• Bicapa lipídica
• Proteïnes
• Glúcids

30. ESTRUCTURA CEL·LULAR
MEMBRANA CEL·LULAR
• Bicapa lipídica.
• Els lípids (40%) es disposen en forma de bicapa. Caps
hidrofílics situat cap a l’exterior (medis hídrics). Cues
hidrofòbiques enfrontades en l’interior de la doble
capa. És fluida.

31. ESTRUCTURA CEL·LULAR
MEMBRANA CEL·LULAR
LÍPIDS
• Fosfolípids
• Esfingolípids
• Colesterol

33. ESTRUCTURA CEL·LULAR
MEMBRANA CEL·LULAR
• Proteïnes
– Proteïnes integrals, intrínseques o transmembrana
– Proteïnes perifèriques o extrínseques

34. ESTRUCTURA CEL·LULAR
MEMBRANA CEL·LULAR
• Glúcids
– Proteïnes i lípids poden estar units a cadenes
glucídiques (oligosacàrids) formen glucoproteïnes i
glucolípids de membrana, només en la cara externa.
Formen el glucocàlix (funció receptora)

35. ESTRUCTURA CEL·LULAR
MEMBRANA CEL·LULAR

36. ESTRUCTURA CEL·LULAR
MEMBRANA CEL·LULAR
PROPIETATS
Asimetria
Especificitat funcional

37. ESTRUCTURA CEL·LULAR
MEMBRANA CEL·LULAR
Fluïdesa PROPIETATS
Es deu a que els fosfolípids poden desplaçar-se

38. ESTRUCTURA CEL·LULAR
MEMBRANA CEL·LULAR
Permeabilitat selectiva PROPIETATS
És impermeable a molècules hidròfiles, polars o amb
càrrega elèctrica i permeable a molècules lipòfiles

39. ESTRUCTURA CEL·LULAR
MEMBRANA CEL·LULAR
Mecanismes de transport transmembrana

40. ESTRUCTURA CEL·LULAR
MEMBRANA CEL·LULAR
FUNCIONS
Separa a la cèl·lula del medi extern
Controla l’intercanvi de substàncies amb l’exterior
Control i conservació del gradient electroquímic entre fora i dins de
la cèl·lula
Intercanvi de senyals entre el medi extern i el medi cel·lular

41. EL CITOPLASMA

42. ESTRUCTURA CEL·LULAR
CITOPLASMA
• Part de la cèl·lula que es troba entre el nucli
cel·lular i la membrana plasmàtica.
– Format per:
• Una emulsió coloidal molt fina d'aspecte granulós,
– Al citosol o hialoplasma tenen lloc molts dels processos
metabòlics de les cèl·lules(glucòlisi o síntesi de proteïnes).
• Una diversitat d'orgànuls cel·lulars que desenvolupen
diferents funcions.
• S'hi troben dissolts diversos nutrients que
han aconseguit atravessar la membrana
cel·lular

44. ESTRUCTURA CEL·LULAR
CITOPLASMA
• Composició química

45. EL CITOESQUELET

46. ESTRUCTURA CEL·LULAR
CITOESQUELET
• Xarxa de fibres que recorren el citosol
• Donen forma a la cèl·lula
• Distribueixen orgànuls
• Permeten el moviment cel·lular

47. ESTRUCTURA CEL·LULAR
CITOESQUELET
• Microfilaments
• Microtúbuls
• Filaments intermedis

52. ESTRUCTURA CEL·LULAR
CITOESQUELET
• MICROFILAMENTS
– Diàmetre 8 nm
– Proteïnes globulars i fibroses
• Actina
• Miosina

53. ESTRUCTURA CEL·LULAR
CITOESQUELET
• Estructures filamentoses, diàmetre inferior al dels microtúbuls. Els
més abundants són els microfilaments d’actina.
• Els microfilaments d’actina estan formats majoritàriament per actina,
una proteïna globular que, en polimeritzar, dóna origen a una
cadena; dos d’aquestes cadenes enrotllades entre sí formen una
hèlix, el microfilament
• Els microfilaments de miosina estan formats per miosina, una
proteïna fibrosa. Dos cadenes polipeptídiques s’enrotllen entre sí,
formant la tropomiosina. Vàries unitats de tropomiosina poden
formar un filament dens.
• Actina i miosina poden interaccionar per donar origen a citomúsculs
contràctils

55. ESTRUCTURA CEL·LULAR
CITOESQUELET
• Mantenir la forma cel·lular, densa xarxa de filaments
d’actina que manté la forma o la canvia, estabilitzant
certes zones especialitzades de la membrana, com ara els
microvil·li
• Participen en la formació de vesícules d’endocitosi
• Permeten la contracció de les fibres musculars
• Facilitar la emissió de pseudopodis, que permeten el
desplaçament cel·lular i la fagocitosi
• Els filaments d’actina poden formar feixos contràctils, com
l’anell contràctil que permet la citodièresi al final de la
mitosi

57. ESTRUCTURA CEL·LULAR
CITOESQUELET
• MICROTÚBULS:
– Cilindres llargs i buits formats per la proteïna
tubulina. Més rigida que els filaments d'actina.
– Són llargs i rectes i disposen d'un extrem unit a un
centre organitzador de microtúbuls (MTOC)
anomenat centrosoma.
– Es consideren els organitzadors primaris del
citoesquelet.

59. ESTRUCTURA CEL·LULAR
CITOESQUELET
• Estructures microtubulars:
– Cilis: invaginacions primes amb un feix de microtúbuls
al seu interior. La seva principal funció és el moviment,
desplaçar fluids sobre la superfície cel·lular o propulsar
cèl·lules aïllades a través d'un líquid.
– Flagells: únic és molt semblant als cilis en quant a
ultraestructura interna. Normalment els flagells són
molt més llargs, propaguen ones sinusoïdals.
– Fus mitòtic: responsable d'organitzar els cromosomes
durant la divisió cel·lular

60. ESTRUCTURA CEL·LULAR
CITOESQUELET
• FILAMENTS INTERMEDIS
– Fibres proteiques resistent
– Entramat de cordes de 8-10 nm
– Formen un cistell que rodeja el nucli i s’estén
cap a la perifèria cel·lular
– Són abundants en:
• Epitelis
• Axons
• Cèl·lules musculars llises

61. ESTRUCTURA CEL·LULAR
CITOESQUELET
• Formats per 4 polipèptids fibrosos
– Tipus I → família queratines
– Tipus II
– Tipus III → neurofilaments
– Tipus IV
• Es sobreposen formant filaments
• Funció:
– Suport mecànic
– Resistència

65. ESTRUCTURA CEL·LULAR
CITOESQUELET

66. EL NUCLI

67. ESTRUCTURA CEL·LULAR
NUCLI
CARACTERÍSTIQUES
Protegeix el material genètic dels enzims citoplasmàtics
Orgànul més gran de la cèl·lula
Conté els factors hereditaris que determinen l'estructura i funcionament
de cada cèl·lula i de la globalitat de l'ésser viu
Característic de les cèl·lules eucariotes

69. ESTRUCTURA CEL·LULAR
NUCLI
FUNCIÓ
El nucli està envoltat per una
membrana nuclear
Durant la interfase
a l'interior hi podem trobar la cromatina, el nuclèol i
el nucleoplasma

70. ESTRUCTURA CEL·LULAR
NUCLI
MEMBRANA NUCLEAR
Doble membrana que separa el nucleoplasma del citoplasma
Perforada pels porus nuclears (transport actiu de molècules
entre el núcli i el citoplasma
Membrana externa connectada directament amb el R.E. i té
ribosomes

71. ESTRUCTURA CEL·LULAR
NUCLI
CROMATINA
Formada per (ADN + HISTONES). Entramat d’estructura fibrilar
Eucromatina. Zones on la cromatina està poc condensada facilitar
la transcripció
Heterocromatina. Zones on la cromatina està més condensada,
més empaquetada. L’ ADN no se transcriu
Funcions:
Expressió de la informació genètica (síntesi d’ARN)
Conservar i transmetre la informació genètica, replicació de l’ADN
s’originen dos brins iguals o cromátides

72. ESTRUCTURA CEL·LULAR
NUCLI
NUCLEOL
Orgànul no membranós que es troba en el nucleoplasma.
Síntesi de ARNr i acoblament del ribosomes

73. ESTRUCTURA CEL·LULAR
NUCLI
NUCLEOPLASMA O CARIOPLASMA
Medi intern del nucli, on es troben els components nuclears
Dissolució coloïdal que conté nombroses substàncies
(glúcids, àcid fosfòric, bases nitrogenades, enzims, etc.)

74. L’APARELL DE GOLGI

75. ESTRUCTURA CEL·LULAR
APARELL DE GOLGI
CARACTERÍSTIQUES
Conjunt d'orgànuls situats prop del nucli en les cèl·lules animals i en
algunes de vegetals
Descobridor, Camil Golgi, neuròleg italià, el 1898
Estructures en forma de sacs aplanats anomenats dictiosomes
Desprèn unes petites bossetes plenes de substàncies que poden ser
de dos tipus:
• Lisosomes (substàncies digestives)
• Vesícules de secreció (aboquen el seu contingut a l'exterior)

76. ESTRUCTURA CEL·LULAR
APARELL DE GOLGI

77. ESTRUCTURA CEL·LULAR
APARELL DE GOLGI
FUNCIÓ
Organitza la circulació de molècules dins la cèl·lula:
Transport
Maduració
de proteïnes procedents del reticle endoplasmàtic
Acumulació
Secreció
Sintetitza substàncies que formaran part de la membrana plasmàtica
Síntesi de glúcids de la paret cel·lular en cèl·lules vegetals

78. ELS RIBOSOMES

79. ESTRUCTURA CEL·LULAR
APARELL DE GOLGI
CARACTERÍSTIQUES
Orgànuls cel·lulars amb forma de petits granets poden trobar-se lliures
pel citoplasma o bé enganxats en el reticle endoplasmàtic rugós RER
Constituïts per dues subunitats corpusculars unides fortament, una
d'elles formada per Àcid Ribonuclèic (ARN) i l'altra per proteïnes (80S)
Se'ls troba en gran quantitat en
totes les cèl·lules

80. ESTRUCTURA CEL·LULAR
RIBOSOMES
FUNCIÓ
Síntesi de proteïnes de la cèl·lula

81. ELS MITOCONDRIS

82. ESTRUCTURA CEL·LULAR
MITOCONDRI
Forma allargada, com un bastonet
Repartits per tot el citoplasma
Nombre alt en general, pot variar entre cèl·lules
Envoltats per dues membranes, l'exterior és llisa i la interior té
nombrosos plecs anomenats crestes.

83. ESTRUCTURA CEL·LULAR
MITOCONDRI
Espai interior, anomenat matriu, ple d'un líquid amb
nombroses substàncies dissoltes
Tenen un Àcid desoxiribonucleic (ADN) propi, diferent del
que hi ha al nucli

84. ESTRUCTURA CEL·LULAR
MITOCONDRI
FUNCIÓ
Realitzen un conjunt de processos químics anomenats respiració
cel·lular, amb la qual es proporciona a la cèl·lula l'energia necessària per a
realitzar totes les seves activitats

85. ELS LISOSOMES

86. ESTRUCTURA CEL·LULAR
LISOSOMA
Vesícules envoltades per una membrana que es formen a partir de
plecs més o menys esfèrics que es desprenen de l'aparell de Golgi
Són petites bossetes o vesícules que contenen substàncies que
intervenen en la digestió dels compostos que entren a la cèl·lula, i també
intervenen en la destrucció dels orgànuls cel·lulars que van envellint
Destrucció dels bacteris que fagociten els glòbuls blancs

87. ESTRUCTURA CEL·LULAR
LISOSOMA

88. EL RETICLE ENDOPLASMÀTIC

89. ESTRUCTURA CEL·LULAR
RETICLE ENDOPLASMÀTIC
Conjunt de cavitats aplanades, conductes i làmines limitats per una
membrana, delimita un espai intern anomenat lumen del RE
Una part del RE rugós continua amb la membrana externa del nucli
mentre que una altra part es comunica dinàmicament amb l'aparell de
Golgi, a través de vesícules transportadores
Pot presentar dos aspectes: llis i rugós
• RER: conté ribosomes associats a la cara externa de la seva
membrana
• REL: no té ribosomes, constituït per una sèrie de túbuls fins, molt
sovint ramificats

90. ESTRUCTURA CEL·LULAR
RETICLE ENDOPLASMÀTIC

91. ESTRUCTURA CEL·LULAR
RETICLE ENDOPLASMÀTIC
Intervé en la síntesi de proteïnes i lípids
Emmagatzema i transporta certes substàncies tant endògenes com
exògenes d'un punt a un altre de la cèl·lula