TEMES 1-6 BIOLOGIA I

Sexe

 Qualsevol barreja de gens que procedeixin, com a mínim, de dues fonts diferents

Reproducció

•  creació d'una nova vida

  • Organismes vius es reprodueixen

  • Mamífers i aus es reprodueixen obligatòriament

  • Els altres ho poden fer asexualment o sexualment

  • Origina diversitat

Reproducció sense sexe: reproducció asexual

• Descendents són clons

• No hi ha únio de cèl·lules (autogàmia)

1. Fissió binària/bipartició (procariotes)

2. Fissió múltiple

3. Divisió mitòtica

4. Gemmació

5. Propàguls i multiplicació vegetativa

6. Fragmentació (i regeneració)

7. Mitòspores

8. Clonació

9. Partenogènesi (ANIMALS)

10. Apomixi (PLANTES)

Fissió binària/bipartició (procariotes)

• Replicació de l'ADN bacterià i divisió del citoplasma

• Cèl·lula es divideix en dues d'iguals

Fissió múltiple

• Cèl·lula es divideix en moltes d'iguals

Divisió mitòtica (eucariotes)

Duplicació del material genètic

Gemmació

• D'un organisme (uni o pluricel·lular) surt un altre idèntic pero de mida diferent capaç de regenerar tot l'organisme

Propàguls i multiplicació vegetativa

• D'un organisme pluricel·lular surt una estructura pluricel·lular capaç de regenerar tot l'organisme → reproducció d'una planta a partir d'una cèl·lula, teixit o òrgan (arrels, tiges, branques, fulles) de la planta mare.)

Fragmentació (i regeneració)

• Individu es divideix de forma intencionada o no en segments que formen nous individus

• Ex: estrella de mar

Mitòspores

• Producció d'n espores per mitosi que generen nous individus. Es formen en estructures especialitzades: esporangis o conidiòfors.

  • Esporangis: estructures en forma de sac que produeixen i contenen espores

  • Conidiofors: estructures microscópiques especialitzades d'alguns fongs

Clonació

• Ex: clonatge ovella Dolly

Partenogènesi

Desenvolupament d'un embrió a partir d'un òvul sense fecundar (sense intervenció del gàmeta masculí)

Apomixi

Cèl·lules sexuals femenines generen un nou individu (llavor) sense haver estat fecundades

Avantatges i inconvenients de la reproducció asexual

• AVANTATGES

  • Més ràpida, menys requeriments

  • Sense problemes (costos) d'aparellament ni cura parental

  • Descendència nombrosa

  • Tots els individus poden deixar descendència

  • Bona adaptació en ambients molt estables o especialitzats

  • Tota la descendència igualment adaptada (no hi ha mutacions)

 

• INCONVENIENTS

  • No genera diversitat genètica

  • Poca adaptació a ambients variables

  • Acumulació de mutacions deletèries (canvis genètics que disminueixen la capacitat d'un organisme per sobreviure i reproduir-se - durant la meiosi es mesclen els gens i poden separar mutacions o eliminar-les)

  • Més probabilitat d'extinció

Sexe bacterià (sexe sense reproducció)

• Transferència genètica horitzontal (aporta diversitat genètica pero no descendència)

  • Transducció

  • Transformació

  • Conjugació (canvi fragments ADN)

• Sexe va apareixer fa uns 3000 Ma en organismes procariotes

• Apareix sexe -> prob. de sobreviure són més altes

Hipersexe

• Unió permanent de 2 organismes molt diferents (endosimbiosi) → produeixen descendents amb gens dels dos organismes

• gametòfit (haploides - n) -> gàmetes

Reproducció sexual característiques

• Fecundació + meiosi (sempre comporta meiosi)

• Singàmia/fecundació: Unió cèl·lules haploides (gàmetes) de dos progenitors

  • Aparició diploïdia (2 jocs de cromosomes homòlegs)

    • Meiosi "reverteix" la diploïda i la fecundació la restableix

  • Quantitat de cromosomes es conta segons la quantitat de centrómers

Cicles biològics

• Cicle haplont

• Alternança de generacions

• Cicle diplont

Cicle haplont

• (generació dominant haploide, zigot és l'única fase diploide)

  • Organisme multicel·lular és haploide

  • Gàmetes per mitosi

  • Protistes, fongs

    1. Singàmia → zigot (2n)

    2. Zigot fa meiosi

    3. Meiòspores fan l’organisme adult (n)

    4. Organisme adult (n) fa gàmetes per mitosi

Alternança de generacions

• Dues generacions multicel·lulars (Organisme multicel·lular pot ser haploide i diploide)

• 2 generacions igual d'importants o una més visible que l'altra

• Gàmetes per mitosi

• Plantes i algues

  1. Singàmia → zigot (2n)

  2. Zigot (2n) → esperòfit (2n)

  3. Esperòfit (2n) → fa meiosi i produeix espores (n)

  4. Espores (n) → gametòfit (n)

  5. Gametòfit (n) → gàmetes per mitosi

Cicle diplont

• (generació dominant diploide, gàmetes unicel·lulars són l'única fase haploide)

• Organisme multicel·lular és diploide

• Gàmetes per meiosi

Animals, algunes algues

1. Meiosi (formació gàmetes)

2. Singàmia → zigot (2n)

3. Zigot (2n) → organisme adult (2n)

4. Organisme adult (2n) fa meiosi → gàmetes

Esporòfit i gametòfit

Esporòfit: fase diploide que fa espores per meiosi

Gametòfit: fase haploide que fa gàmetes per mitosi (neix a partir d'una espora)

Tipus de reproducció sexual

• Segons com siguin els gàmetes

• Segons on es formen els gàmetes

• Segons com s’uneixen els gàmetes

Reproducció sexual: segons com siguin els gàmetes

• ISOGÀMIA: gàmetes idèntics en estructura i mida (algues, fongs…) -> cada progenitor contribueix equitativament a l'aport  de recursos

 

• ANISOGÀMIA/OOGÀMIA: gàmetes diferents en estructura i mida -> cada progenitor pot o no contribuir a l'aport de recursos necessaris per la producció de descendents (amb cura parental o sense)

Reproducció sexual: segons com es formen els gàmetes

 

• UNISEXUALS O DOICS (cada individu és d'un únic sexe)

• MONOICS (=hermafrodites) → Dos sexes estan presents en un mateix individu. TIPUS:

  • Fecundació creuada (2 individus hermafrodites es fecunden mútuament)

  • Simultani (autofecundació)

  • Seqüencials: (proterogíniques o proteràndriques): quan neixen tenen els 2 sexes pero canvien de sexe en l'etapa de maduració sexual

  • Seqüencial condicionat: canvi de sexe depèn de factors extern

  • Provocat:

** Proterogíniques: maduració femenina i després masculina

• Proteràndriques: maduració masculina i després femenina

Reproducció sexual: segons com s’uneixen els gàmetes

• EXTERNA: fusió de gàmetes de lloc a l'exterior de l'organisme. Efecte atzar típic d'ambients aquàtics. Taxa baixa de supervivència.

 

• INTERNA: fusió de gàmetes de lloc dins de l'organisme. Taxa alta de supervivència.

Avantatges i inconvenients de la reproducció sexual

• INCONVENIENTS

  • Doble cost del sexe: només meitat de la població és capaç de deixar descendència directa (en la reproducció asexual tots deixen descendència)

    • Només les femelles poden deixar descendència directa (el mascle només contribueix)

    • Es manté una proporció 1-1

  • Més lent a la reproducció asexual

  • Elevat cost energètic

    • DIMORFISME SEXUAL: diferències entre mascles i femelles (com els ocells, els mascles han d'invertir en el seu color per aconseguir parella), cerca de parella reproductora

  • Part de la descendència amb genotips menys adaptatius

 

• AVANTATGES

 

• HIPÒTESI DE LA REINA ROJA: els organismes han d'adaptar-se constantment fabricant nous característiques que puguin assegurar la seva supervivència i proliferació davant depredadors o competència que també evolucionen

• Augment variabilitat genètica → genera una major probabilitat de supervivència

• Mutacionals → Al llarg del temps una població pot anar adquirint mutacions beneficioses

• Ambientals

  • Augmenta el fitness d’un individus (Fitness: capacitat d'un individu de reproduir-se i sobreviure) perquè afavoreix individus amb millor combinació genètica per un determinat ambient

  • Mecanismes coevolutius → evolució ràpida (hi ha organismes que evolucionen conjuntament)

    • Depredador-presa (si un depredador pot caçar més ràpidament doncs la presa ha de ser més ràpida per no ser presa)

    • Paràsit-hoste…

Dimorfisme sexual

Diferències físiques que permeten distingir el mascle de la femella (com els ocells, els mascles han d'invertir en el seu color per aconseguir parella), cerca de parella reproductora

Oogamia

un gàmete immòbil i l'altre mòbil

Selecció sexual i tipus

•  (tipus de selecció natural on l'ambient NO escull els millors individus, sino que ho escullen els propis individus)

  • Intersexual: femella tria mascle segons la simetria formes, corpulència, rituals d'aparellament…

    • La determinació de la millor qualitat de gens es manifesta mitjançant la manifestació de caràcters físics (ballen millor, tenen millors plomes…)

    • Causa principal de què existeixi dimorfisme sexual

 

• Intrasexual: mascles s'exhibeixen o es barallen per tenir accés a les femelles

  • Després de l'aparellament → competència espermàtica (no tots els gàmetes masculins podran fecundar al gàmeta femení)

Sexe i ambient

• Ambient condiciona en quin moment s'arriba a la maduresa sexual

• Exemples:

  • Edat de menarquia: edat de la primera regla → s'ha avançat per la bona alimentació

  • Compostos ambientals tòxics (augment cocaïna rius → peixos arriben a la maduresa sexual)

• Ambient pot condicionar el sexe

  • A una certa temperatura pot sortir un sexe o altre

  • Compostos químics també influeixen (ex: compostos hormonats femenins han feminitzat les carpes)

  • Condicionar el tipus de reproducció (asexual o sexual segons les condicions)

Utilització de l’energia solar

• 50% de la llum es perd pq els pigments fotosintètics no poden absorbir-los

• 30% no absorbit per l'estructura de les plantes

• 10% reaccions ineficients de conversió de llum a energia química

• 5% ineficiència del CO2

• Només 5% es converteix en carbohidrats

Què és la fotosíntesi? Que es necessita d’on ve? D’on ve cada component?

• DESCRIPCIÓ: Transformació d’energia de la llum (dels fotons) a energia química

  • Fotons no tenen massa (només E quàntica)

• REQUISITS: Es necesita CO2 i aigua (o sulfur d'hidrogen) per realitzar-la

• REACCIÓ: : 6CO2 + 12H2O -> C6H6O6 + 6O2 + 6H2O

  • Reactius: H2O a través de les arrels i CO2 atmòsfera (Les estomes permeten que entri CO2)

  • Productes: H2O (vapor, transpiració), C6H606 (CK), O2 provè de l'aigua

Fotosíntesi oxigènica vs fotosíntesi anoxigènica

Fotosíntesi oxigènica	Fotosíntesi anoxigènica
O2 de l'H2O (és el donador d'electrons)	No O2 pq O2 no es un substrat (H2S és el donador d'electrons)
Cianobacteris Eucariotes fotosintètics (algues, plantes)	Bacteris porpes o vermelles del sofre…

Tipus de fulles segons els seus estomes

(Pels estomes surt vapor d’aigua i O2)

• Fulles epistomàtiques: estomes a la part superior de al fulla

• Fulles anfistomàtiques: estomes a ambdues cares de la fulla

• Fulles hiptomatiques: estomes a la part inferior de la fulla

Espectre electromagnètic i energia de les longituds d’ona

• Poca longitud d'ona → molt energètiques (rajos gamma més curtes)

• Molta longitud d'ona → poc energètiques

• Fotosíntesi → s'utilitza l'E de la llum visible per transformar-la en E química (380-760nm)

Llista de pigments fotosintètics

• Bacterioclorofil·la a

• Clorofil·la a

• Clorofil·la b

• Ficobilina

• Beta-carotè

Espectre d’absorció

Longituds d'ona que els pigments poden captar

Espectres d’acció

tipus de longitud d’ona on l’activitat biològica de la planta és efectiva

Clorofil·la (a i b)

• Anell de porfirina i cadena lateral hidrocarbonada

• Té un Mg (MAGNESI) al centre i un sistema altern d'enllaços dobles i senzills

• (a) té un grup metil

• (b) té un grup carbonil (CHO)

• Absorbeix llum de l’espectre visible vermella (600-700) i blava (400-500)

• La cadena hidrocarbonada lliga la clorofil·la en la membrana tilacoidal del cloroplast

Carotenoides

• FUNCIÓ: Pigments accessoris: ajuden a la clorofil·la en la captació de la llum

  • Absorbeixen el tronja

  • Anell en els 2 exrems

 

Ficobilines

• FUNCIÓ: Pigments accessoris: ajuden a la clorofil·la en la captació de la llum

• Absorbeixen el verd, groc i tronja

• Cianobacteris

• Anells i dobles enllaços + enllaços senzills

Procés de captació de l’energia lluminosa

1. Absorció d'un fotó per part d'una molècula

2. Molècula s'excita i un electró passa a un nivell d’energia més alt

3. Possibles vies després:

• Electró és captat per una molècula acceptora d'electrons

• Electró torna a l'estat fonamental i emet un fotó menys energètic

• Electró torna a l'estat fonamental i desprèn per una part en forma de calor i l'altra en forma de fluorescència

Explica el procés de transferència d’electrons fotosíntesi

1. Els pigments absorbeixen longituds d'ona curtes i longituds d'ona llargues (en el complex antenna)

2. Energia es canalitza al centre de reacció → Centre de reacció: 2 molècules de clorofil·la (D25) on es converteix en energia química

Reacció del procés de captació d’un electró per part d’un acceptor d’electrons

Reacció: Chl* + A → Chl+ + A-

Chl*: electró excitat

A: acceptor d’electrons

Característiques fotosistema II (PS II)

• Fortament oxidant

• El complex OEC (amb 4 Mn oxidats) genera un potencial prou fort per hidrolitzar l’aigua

Transport electrònic no cíclic (esquema Z) ((Fotofosforilació oxidativa no cíclica)

Fotosistema II (P680 → es la max. Longitud d'absorció)

1. Entrada feix de llum i aigua al PSI II (fortament oxidant)

2. Fotosistema II (P680) absorbeix fotons i un dels seus electrons s’excita

3. Aigua actua com a donador d’electrons i s’hidrolitza

4. Producció d'ATP

5. Electró acaba en la cadena de transport d'electrons

 

Fotosistema I (P700 → "")

5. Es torna a excitar l'electró

6. Fotosistema I és un reductor fort

7. L'electró excitat és aceptat per l’acceptor final: NADP+ → NADPH

Com l’oxigen va afavorir el canvi d’organismes?

• Desenvolupament capa d'ozo → capa protectora entre radiacions del sol i la terra →  Organismes podien sortir de l'aigua i colonitzar el medi ambient

• Metabolisme més eficient → respiració aeròbica produeix molt ATP

• Formació d'organismes multicel·lulars → més complexos

(Més energia = cèl·lules més grans i més complexes)

Procés de la fase fotoquímica fotosíntesi

(Té lloc al cloroplast dins la membrana tilacoidal)

1. Captació de llum

2. Fotòlisi de l’H2O, les molècules d’aigua tenen un paper com a donadors d’electrons, es descomponen en oxigen, protons i electrons. S’allibera O2 al medi. — (Fotosistema II)

3. Generació de poder reductor amb el NADPH (producció NADPH) — (NADP+ reductasa)

4. ATP sintasa fa passar protons (ions H+) des de l’interior (lumen) del tilacoide (alta concentració H+) cap a l’estroma (menys H+, a favor de gradient)

5. Es genera energia que permet sintetitzar ATP (fotofosforilació).

Amb l’ATP i el NADPH que produeix durant la fase lluminosa s’inicia la següent fase.

Transport d’electrons cíclic (Fotofosforilació oxidativa cíclica)

1. Fotosistema I (P700) absorbeix fotons i un dels seus electrons s’excita

2. La ferredoxina (fd) transfereix electrons al complex del citocrom b6f

3. Citocrom b6f bombardeja protons a l’interior del tilacoide

4. Gradient de protons impulsa a l’ATP sinteasa per produir ATP

5. La plastocianina (PC) transporta els electrons al fotosistema I

Diferència entre els mitocondris i cloroplasts

MITOCONDRIS	CLOROPLASTS
Consumeix O2	Produeix O2
Fosforilació oxidativa	Fotofosforilació

Enzim rubisco com a Ribulosa bifosfat carboxilasa

• Té més afinitat pel CO2 que per l’O2

• Més abundant al món i a les plantes

• PROCÉS:

1. CO2 s'ajunta amb un compost 5C (la RuBP)

2. Es forma un compost intermediari 6C

3. Es formen 2 compostos de 3PG (3fosfoglicerids)

FOTORESPIRACIÓ: Enzim rubisco com a Ribulosa bifosfat oxigenasa

• Incorpora O2 a la RuBP

• Ambient sec o càlid plantes tanquen estomes i no pot entrar CO2. La fotosíntesi consumeix ràpidament el CO2 i la rubisCO passa a fixar O2

• PROCÉS:

1. Cloroplast: 2-fosfoglicòlic → glicòlic

2. Peroxisoma: glicòlic → glicina

3. Mitocondri: glicina → CO2

• O2 → 2-PG i 3-PGA → desprèn CO2. (Fa la foto respiració)

Experiment de calvin i benson

• ?: Passos que segueix el CO2 per tornar-se en un carbohidrat

• METODOLOGIA: incubació de CO2 amb una alga, es va extreure els compostos orgànics i es van separar mitjançant cromatografia

• RESULTATS: 3fosfoglicerat (3PG) és el producte inicial de la fotosíntesi que conté carboni

Fotosíntesi de plantes C3

• Primer compost que es forma es de 3 carbonis (el 3-fosfoglicera)

• Cèl·lules del mesòfil tenen abundant RubisCO

Fotosíntesi de plantes C4

• Primer compost que es forma és un compost de 4 carbonis (oxolacetat)

• Cèl·lules del mesòfil tenen l’enzim fosfoenolpiruvat carboxilasa (PEP) SENSE afinitat per l’oxigen

• Cèl·lules de la beina sí que tenen RubisCO

• Dies calurosos poden tancar estomes pero no fan la fotorespiració

Fotosíntesi anoxigènica

• Tipus de clorofila: bacterioclorofil·la (longituds d’ona més llargues com l’infraroig)

• Fotosistema: només 1

• Organismes: bacteris del sofre verds, porpres, bacteris porpres no sulfurats…

• Donadors d’electrons són compostos orgànics (H2S, H2, Fe²+)

Any de l’aparició dels primers organismes procariotes

 3800-4000 MA

Any de l’aparició de la fotosíntesi anoxigènica

2700-3500 MA

Any de l’aparició dels cianobacteris i la fotosíntesi oxigènica

 2700-3000 MA

Fase fosca/de síntesi de la fotosíntesi (Enzim rubisco com a Ribulosa bifosfat carboxilasa)

Fase no lluminosa/Cicle de Calvin

• Localització: estroma (espai interior del cloroplast)

• Se sintetitza 1 glucosa a partir de 6CO2 (prové de l’atmosfera) per cada glucosa i es consumeix 9ATPs i 6 NADPH (provenen de la fase lluminosa)

• Enzim encarregat: RubisCO

1. Fixació del CO2 i carboxilació

2. Molècula inicial és la ribulosa (RuBP) es transforma en 3fosfoglicerat (3PG)

3. Reducció: Es gasta l'ATP i el NADPH que provenen de la fase lluminosa (a ADP i NADP+) perquè es redueix el 3-fosfoglicerat (3PG) a Glicelaldehid-3-fosfat (G3P)

4. Regeneració: a partir de G3P es regenera la RuBP i la resta de G3P es converteix en midó i sacarosa

Conseqüències fotorespiració

• Disminució fotosíntesi

• Disminució del creixement de la planta

Mida de la majoria dels bacteris

1 μm - 10 μm

Mida de la majoria dels eucariotes

10μm - 100μm

Estructura de les cèl·lules procariotes

• Petites

• Citoesquelet procariota

• ADN circular

• Paret cèl·lular de peptidoglicans

• Reproducció: fissió binària o bipartició

• Algunes poden tenir replegament de la membrana (ampliació de la superfície de la membrana cel·lular)

  • Pero tmb podem trobar procariotes grans, amb citoesquelet intern, cromosomes rectes…

Tipus de parets cel·lulars bacterianes

• Grampositiva: té una capa de peptidoglicans (mureïna)

• Gramnegativa: capa de peptidoglicans (mureïna) amb una membrana externa de lipopolisacàrids

Diferències de les membranes d’arqueus i membrana de bacteris i eucariotes

Membrana arqueus	Membrana de bacteris i eucariotes
Cadenes d'isoprè	Àcid gras
Enllaç èter	Enllaç èster
L-glicerol	D-glicerol
Fosfat	Fosfat

Membranes dels arqueus

• Lípids èter amb glicerol → enllaços èter tenen una resistència química superior, donaria major capacitat a alguns arqueus per sobreviure a temperatures extrems o en ambients molt àcids o alcalins

 

• Estereoquímica (distribució espacial dels àtoms) és inversa a la dels altres organismes

• Cadena lateral isoprenoide (cadena d'isoprè) dels fosfolípids -> ajuden a que les membranes NO tinguin fuites (que molècules o ions no passin a través de la membrana sense control) a altes temperatures

 

• (Alguns) tenen una capa lipídica única (les cues de dues molècules fosfolipídiques es fusionen i formen una única molècula amb 2 caps polars) -> dona major rigidesa i seria més apta per resistir ambients severs

Els bacteris i els arqueus es diferencien per…

•  Tipus de molècules que formen les seves membranes plasmàtiques

•  La seva paret cèl·lular

• Pels mecanismes de transcripció i traducció d'ADN

Reproducció dels procariotes

• TRANSFERÈNCIA VERTICAL DE GENS

  • Bipartició o fissió binària: bacteri replica el seu ADN i es divideix resultant en dues cèl·lules idèntiques (nous individus)

 

• TRANSFERÈNCIA HORITZONTAL DE GENS  (gens d'una espècie són incorporats en el genoma d'una altra espècie, pot tenir lloc entre els dominis, NO es generen nous individus)

 

• Transformació: ADN present en el medi ambient es incroporat per altres bacteris

• Transducció: bacteriòfag (virus) transfereix ADN d'un bacteri a un altre bacteri

• Conjugació: transferència d'un plasmidi

Mesura del coeficient de sedimentació en una centrifucació dels ribosomes de procariotes i eucariotes

• Procariotes: 70S (subunitat gran: 50S i subunitat petita: 30S)

• Eucariotes: 80S (subunitat gran: 60S i subunitat petita: 40S)

Descobriment del domini Arquea

El gen ARNr 16S es transmet verticalment i comparant seqüències de nucleòtids ARNr 16s es va descobrir el domini Arquea

Orgànuls d’una cèl·lula eucariota animal

• Mitocòndria

• ribosomes

• peroxisomes

• centríols

• Lisosomes

• aparell de golgi

• membrana plasmàtica

• reticle endoplasmàtic (rugós i llis)

• citoesquelet

• nucli i nuclèol

(Mr.clamp renc)

Orgànuls d’una cèl·lula eucariota vegetal

• Vacúol

• Ribosomes

• Membrana plasmàtica

• Peroxisoma

• Cloroplast

• Aparell de golgi

• mitocondri

• reticle endoplasmàtic (llis i rugós)

• citoesquelet

• nucli i nuclèol

Origen de la cèl·lula eucariota

• 2.200 millions d'anys (després de la formació de la capa d'ozó i abans de l’aparició de la fotosíntesi oxigenica)

• Hi ha eucariotes unicel·lulars sense mitocondris, però amb hidrogenosomes (orgànuls derivats dels mitocondris) que viuen en ambients anaeròbics

  • No requereixen O2 per sintetitzar ATP

  • Oxiden el piruvat i produeixen H2 i ATP

Primers científics en postular l’origen endosimbiòtic de les cèl·lules

• Konstantin merechowsky va ser el 1r en postular l'origen endosimbiòtic dels cloroplasts

• Lynn Margulis formula la Teoria de l'endosimbiosi serial a partir de les teories de Konstantin merechowsky

Possibles esdeveniments de l’origen de les eucariotes (esdeveniment 1)

1. Eucariota no mitocondrial primitiu + alfaprotoebacteri → eucariota mitocondrial primitiu

   • Problema: no s'han trobat cèl·lules semblants a les eucariotes però sense mitocondris ni derivats de mitocondris

2. Arquea + alfaprotoebacteri → Eucariota mitocondrial primitu

L’adquisició de mitocòndries havia de ser abans o després de la capacitat per fagocitar?

• Es postula que l'adquisició de mitocòndries havia de ser abans que la capacitat per fagocitar

• Fagòcits havien de ser prou grans per engolir altres cèl·lules

• Fagocitosi requereix molta energia

• Procariotes grans menys eficients des del POV energètic → la cèl·lula hoste havia de tenir mitocondris per poder créixer i convertir-se en un fagòcit gran i actiu sense esgotar E per altres funcions

Origen de la cèl·lula eucariota (esdeveniment 2)

La primera eucariota va ser una quimera (arqueu i bacteri)

 

1. Cèl·lula bacteriana (aèrobic facultatiu precursor dels mitocondris) i arquea (anaèrobic estricte)

2. L'arquea engoleix a la cèl·lula bacteriana

3. Transferència de gens del bacteri a l'arqueu, síntesi d'estructures membranoses (possiblement el reticle endoplasmàtic)

• Eucariotes tenen enzims que provenen dels bacteris (glucòlisi, síntesi de lípids…) i l'aparell genètic d'arqueus

• Gens que codifiquen processos energètics i metabòlics → gens de bacteris

• Gens ocupats en el processament de la informació genètica → gens arqueus

Tots els organismes amb introns tenen mitocondris?

Organismes amb mitocondris tenen introns (però no tots els que tenen introns tenen mitocondris)

Procés de splicing (maduració de l’ADN)

s'eliminen els exons i s'ajunten els introns

Evolució dels cloroplasts

• Endosimbiosi primària

1. Cèl·lula eucariota engoleix a un cianobacteri

2. Cianobacteri es transforma en un cloroplast

 

• Endosimbiosi secundària

3. Cèl·lula eucariota heteròtrofa (amb mitocondri) engoleix cèl·lula eucariota amb cloroplast

4. Es generen estructures de membranes dels cloroplasts més complexes amb 3 membranes

Paret cèl·lules vegetals

 Fibres de cel·lulosa immerses en altres polisacàrids complexos i proteïnes

Plasmodesma

Estructura membranosa que uneix les cèl·lules vegetals travessant la paret cel·lular i connectant els protoplasts (cèl·lules vegetals sense paret cel·lular) de dues cèl·lules adjacents i permet el pas de molècules

La matriu extracel·lular de les cèl·lules animals està constituïda per…

• Matriu per lligar les cèl·lules i formar els teixits

• Contribueix a les propietats dels ossos, cartílags, pell…

• Guia moviments cel·lulars en desenvolupament i reparació de teixits

• Paper important en la senyalització química

Característiques del nucli

• ESTRUCTURA: Estructura membranosa

  • Dins: cromatina i nuclèol

  • Envoltat per reticle endoplasmàtic

  • Làmina nuclear

• FUNCIÓ: emmagatzematge ADN

• (ADN + proteïnes → cromatina)

Característiques del reticle endoplasmàtic

• Tipus: rugós (més a prop del nucli) i el llis (més allunyat del nucli)

  • Rugós: té ribosomes units. Síntesi de proteïnes.

  • Llis: no té ribosomes. Síntesi de lípids.

Característiques dels ribosomes

• FUNCIÓ: Lloc de síntesi de proteïnes

  • En eucariotes poden estar: lliures en el citoplasma, adherits al reticle endoplasmàtic, dins del mitocondris i cloroplasts

• ESTRUCTURA: Subunitats contenen fragments d'ARN i proteïnes

• Coeficient de sedimentació → Euc: 80S i Pro: 70S

Característiques de l’aparell de Golgi

• Rep proteïnes del reticle endoplasmàtic rugós

• FUNCIÓ: Concentra, empaqueta i classifica proteïnes (en cèl·lules vegetals sintetitza polisacàrids que formaran les parets cel·lulars)

Característiques dels lisosomes

• Només en les cèl·lules animals

• Generades per l'aparell de golgi

• FUNCIÓ: hidrolitzen macromolècules en monòmers perquè té enzims digestius

  • Lisosoma primari s’ajunta amb un fagosoma (molécules alimentícies que ha entrat per fagocitosi i forma una vesícula amb molècules alimentícies) i forma un lisosoma secundari

Característiques dels vacúols

• Donen turgència (estat de rigidesa i fermesa) a les cèl·luels vegetals

• Contenen enzims hidrolítics per digerir nutrients acumulats en les llavors

Característiques dels peroxisomes

• FUNCIÓ: Importància per la metabolització de lípids. Contenen enzims que oxiden sustrats (com aminoàcids, etc.) mitjançant oxigen donant aigua oxigenada

• Enzims: oxidases i catalases (funció: detoxificació cel·lular)

• En vegetals tenen un paper essencial en la fotorespiració

Característiques dels mitocondris

• ESTRUCTURA: doble membrana

• FUNCIÓ: S’encarrega de la respiració cèl·lular (E molèc → ATP)

  • Conté ADN i ribosomes

Característiques dels cloroplasts

• ESTRUCTURES: Moltes membranes (és una estructura membranosa)

  • Contenen tilacoides (fila de tilacoides: grana)

  • Conté ADN i ribosomes

  • Presents en les fulles, algues….

• FUNCIÓ: realitzen la fotosíntesi

Característiques del citoesquelet

• FUNCIÓ: Dona una determinada consistencia a la cèl·lula.

  • Aguanta orgànuls

  • Dona suport i ajuda mantenir la forma de la cèl·lula

  • Interactúa amb estructures extracel·lulars per subjectar les cèl·lules en els seus llocs

• ESTRUCTURA: Xarxes de diversos amb tipus de fibres (de més fi a més gruixut)

  • Microfilaments (monòmers d'actina)

  • Filaments intermitjos (estructura més fibrosa)

  • Microtúbuls (dimers de tubulina - tubulines alfa i beta) → pol positiu i negatiu)

Característiques dels cilis i flagels dels eucariotes

• Flagel:

  • ESTRUCTURA: Més llargs i pocs (1 o 2), elongació de la membrana plasmàtica

  • FUNCIÓ: s’encarreguen del moviment i transport de la cèl·lula

• Cili

  • ESTRUCTURA: Curts i nombrosos

  • FUNCIÓ: proteïna motora que permet que es pugui bellugar

Característiques del centrosoma

• ESTRUCTURA: 2 centríols amb microtúbuls

• FUNCIÓ: Formen el fus mitòtic durant la divisó cèl·lular

  • Fus mitòtic: format per microtúbuls que condueixen els cromosomes cap als centríols en els pols durant l’anafase

Importància de l’ARN ribosòmic (RNAr)

• Tots els organismes vius tenen RNAr

• Té el mateix paper en la traducció en tots els organismes (dirigeix la síntesi de proteïnes)

Característiques generals de les cèl·lules

• Estructura complexa

• Té una membrana cel·lular

• Química complexa

• Capacitat de replicació

• Cèl·lules tenen una especialització

Teoria cel·lular

• Tots els organismes vius estàn formats per cèl·lules

• (La cèl.) És la unitat més petita de la vida

• Totes les cèl·lules provenen d'altres cèl·lules