|
|
|||||||||||
|
|
Glossari de biologia
|
||||||||||
| Autoria : Belen Garcia. Estudiant de 2on Batxillerat IES Icària | |||||||||||
|
|
|||||||||||
|
Cèl·lula Robert Hooke el 1665 va publicar els
resultats de les seves observacions sobre els teixits
vegetals. En resum, la teoria cel·lular enuncia que la cèl·lula és la unitat morfològica, fisiològica i genètica de tots els éssers vius. Cèl·lula: Les cèl·lules presenten una gran variabilitat de formes, mida i temps de vida. La unitat de mesura de les cèl·lules és la micra, el nanòmetre o l'àngstrom. Factors que limiten la mida de les cèl·lules:
Estructura:
Tipus de cel·lules:
Els mètodes d'estudi de les cèl·lules El microscopi òptic és un sistema constituït per dues lents anomenades ocular i objectiu. Per obtenir preparacions permanents s'ha de procedir a tècniques de preparacions microscòpiques. Aquestes tècniques són:
Resolució del microscopis òptics: és la capacitat de distingir dos punts que són molt a prop. El nombre d'augments és la relació entre la mida de la imatge i la mida real de l'objecte. Membrana plasmàtica: Envolta la cèl·lula i la separa del medi extern. Estructura de la membrana plasmàtica: Segons el model proposat per Singer i Nicholson el 1972, las membrana plasmàtica està constituïda per una doble capa de lípids a la qual s'associen molècules proteiques, que es poden situar a les dues cares de la superfície d'aquesta doble capa o estar-hi englobades. D'aquesta manera es forma una estructura anomenada mosaic fluid, gràcies a la facilitat de totes les molècules per moure's lateralment. La composició de la major part de les membranes plasmàtiques presenta el 52% de proteïnes, el 40% de lípids, i el 8% de glúcids. Els components bàsics de la bicapa són colesterol, glicolípids i fosfolípids. Les proteïnes es classifiquen en intrínsiques i extrínseques. El glicocàlix és el conjunt de cadenes d'oligosacàrids pertanyents als glicolípids i les glicoproteïnes de la membrana cel·lular. Funció de la membrana plasmàtica
El transport a través de la membrana
La conjunció dels dos gradients origina el gradient electroquímic. Aquest transport es pot donar per:
L'endocitosi: Són els processos d'introducció de macromolècules a l'interior de vesícules. L'expulsió de macromolècules tranportades per vesícules al medi extern rep el nom d'exocitosi. L'endocitosi pot ser de dos tipus:
Les membranes de secreció: Són capes constituïdes per substàncies produïdes per la cèl·lula que, quan són secretades, es dipositen sobre la superfície externa de la membrana plasmàtica. 1. La matriu extra cel·lular: Està composta per una fina xarxa de fibres proteiques ( col·lagen, elastina i fibronectina ) immerses en una estructura gelatinosa de glicoproteïnes hidratades, la substància fonamental amorfa. La funció de la matriu és de mantenir unides les cèl·lules que formen teixits, i els teixits, que formen els òrgans. 2. La paret cel·lular: El component més abundant és la cel·lulosa. La paret cel·lular està formada per una xarxa de fibres de cel·lulosa i una matriu, en la qual hi ha aigua, sals minerals, hemicel·lulosa i pectina ( substància amb una gran capacitat per retenir l'aigua ). La funció de la paret cel·lular és la de donar forma i rigidesa a la cèl·lula i l'impedeix la ruptura. La cèl·lula vegetal conté al citoplasma una elevada concentració de molècules que, a causa de la pressió osmòtica, originen un corrent d'aigua cap a l'interior cel·lular. És l'espai cel·lular comprès entre la membrana plasmàtica i la coberta nuclear. Està constituït pel:
Microtúbuls: Intervenen en les funcions següents:
El centrosoma: Tan sols es troba en cèl·lules animals, propers al nucli, i es considera com un centre organitzador de microtúbuls. A l'interior hi ha el diplosoma, format per dos centríols disposats perpendicularment entre si. El diplosoma està immers e un material dens òpticament, el material pericentriolar, que és el centre organitzador de microtúbuls, on s'organitzen una sèrie de microtúbuls que parteixen radialment i que reben el nom d'àster. La funció del centrosoma és la formació de cilis i flagels, formar el fus acromàtic i els microtúbuls del citosquelet. Els ribosomes: Són unes estructures globulars, mancades de membrana, que estan constituïdes per diversos tipus de proteïnes associades àcids ribonucleics ribosòmics ( ARNr ) procedents del nuclèol. Estan constituïts per una subunitat petita i una subunitat gran. Serveixen per fer la biosíntesi de proteïnes. El reticle endoplasmàtic: És un sistema membranós compost per una xarxa de sàculs aplanats, sàculs globosos i túbuls, que s'estenen per tot el citoplasma, i que es comunica amb la membrana nuclear externa. Aquest sistema constitueix un únic compartiment amb un espai intern que rep el nom de lumen. Dues classes: el reticle endoplasmàtic rugós, que posseix ribosomes a la cara externa, i el reticle endoplasmàtic llis, que no té ribosomes. La funció dels reticles és la de compartimentar la cèl·lula i emmagatzemar substàncies (proteïnes i lípids). L'aparell de Golgi: Està format per u o uns quants dictiosomes (agrupació en paral·lel de quatre a vuit sàculs discoïdals anomenats cisternes), acompanyats de vesícules de secreció. Se sol situar pròxim al nucli i, en les cèl·lules animals, envoltant els centríols. El dictiosoma presenta una cara cis i una cara trans. La funció de l'aparell de Golgi és de transportar, madurar i emmagatzemar proteïnes que procedeixen del reticle endoplasmàtic. També s'encarrega de la síntesi de glúcids. Lisosomes: Són vesícules procedents de l'aparell de Golgi que contenen enzims digestius. Aquests són hidrolases àcides que es formen al reticle endoplasmàtic rugós, passen a l'aparell de Golgi, on s'activen i es concentren, i després s'acumulen a l'interior dels lisosomes. La seva funció és la de fer la digestió de matèria orgànica, que pot ser externa o interna. Vacúols: Són vesícules constituïdes per una membrana plasmàtica, i amb un interior que és predominantment aquós. Els vacúols es formen a partir del reticle endoplasmàtic, de l'aparell de Golgi o d'invaginacions de la membrana citoplasmàtica. La membrana dels vacúols rep el nom de tonoplast. El conjunt de vacúols d'una cèl·lula vegetal rep el nom de vacuoma. La funció dels vacúols és la d'emmagatzemar substàncies i la del transport de substàncies. Peroxisomes: Són orgànuls semblants als lisosomes, però que, en lloc de contenir enzims hidrolases, contenen enzims oxidases, entre els quals destaquen la peroxidasa i la catalasa. En els peroxisomes es fan unes reaccions d'oxidació similars a les que es produeixen en els mitocondris, però en aquests l'energia produïda als peroxisomes esdissipa en forma de calor, en comptes d'aprofitar-se per sintetitzar ATP. Una altra funció dels peroxisomes és la destoxificació, procés que oxida substàncies tòxiques per eliminar-les. Els glioxisomes són una classe de peroxisomes que només existeixen en les cèl·lules dels vegetals. Mitocondris: Són els orgànuls de les cèl·lules eucariotes que s'encarreguen d'obtenir energia mitjançant la respiració cel·lular, un procés d'oxidació en el qual intervenen uns enzims anomenats ATP-sintetases. El conjunt de mitocondris d'una cèl·lula s'anomena condrioma. Els mitocondris són orgànuls que poden variar des de formes esfèriques fins a allargades a manera de bastonet. Presenten una membrana doble: una membrana mitocondrial externa llisa i una membrana mitocondrial interna amb molts replecs interns, anomenats crestes mitocondrials. Aquestes membranes originen dos compartiments: l'espai intermembranós, entre les dues membranes, i la matriu, espai delimitat per la membrana interna. L'activitat més important dels mitocondris és la repiració mitocondrial. Els cloroplasts: Són uns orgànuls típics de les cèl·lules vegetals que tenen clorofil·la, els dona color verd. Poden dur a terme la fotosíntesi, procés en el qual es transforma l'energia lluminosa en energia química continguda en la molècula d'ATP. Els cloroplasts presenten una coberta constituïda per una doble membrana: una membrana plastidial externa i una membrana plastidial interna. A l'interior, delimitada per la membrana plastidial interna, hi ha una cambra que conté un medi intern, anomenat estroma, que té un elevat nombre de components. Immers en l'estroma hi ha nombrosos sàculs aplanats, que reben el nom de tilacoides. L'activitat més important dels cloroplasts és l'elaboració de la fotosíntesi, en la qual la matèria inorgànica queda transformada en matèria orgànica. Nucli: És una estructura constituïda per una membrana doble, que envolta el material genètic ( ADN ) de la cèl·lula, i així el separa del citoplasma. El medi intern nuclear rep el nom de nucleoplasma, i conté, més o menys condensades, les fibres d'ADN, que reben el nom de cromatina, i un o dos corpuscles, molts rics en ARN, anomenats nuclèols. Característiques La forma varia segons l'estat en què es troba la cèl·lula. Al llarg del cicle cel·lular se'n distingeixen dues formes, anomenades nucli en interfase i nucli en divisió. Quan comença la divisió, es produeixen canvis importants en el nucli: les fibres de cromatina es condensen sobre si mateixes i donen lloc a bastonets anomenats cromosomes. Generalment només hi ha un nucli en cada cèl·lula. La cèl·lula plurinucleada s'anomena síncit. Això succeeix en les cèl·lules musculars. També pot ser el resultat de diverses divisions nuclears sense que es doni la divisió del citoplasma. La cèl·lula plurinucleada resultant s'anomena plasmodi. En relació amb la mida també pot ser molt variable (entre 5 i 25 micres). Per a cada tipus de cèl·lules hi ha una relació nucleoplasmàtica (RNP) entre el volum nuclear i el volum citoplasmàtic, que es manté constant. Per sota d'un valor determinat d'aquesta relació, s'indueix la iniciació de la divisió cel·lular. La coberta nuclear: És una membrana doble que separa el citoplasma del nucleoplasma. Està constituïda per una membrana externa, un espai intermembranal, una membrana interna, i a sota d'aquesta, una capa densa de proteïnes fibril·lars, anomenada làmina nuclear. La coberta nuclear està perforada per un elevat nombre de porus, els anomenats porus nuclears. Cada porus té una sèrie de proteïnes que el circumden, anomenada complex del porus nuclear. La funció de la coberta nuclear és la de separar el nucleoplasma del citosol. També s'encarrega de regular l'intercanvi de substàncies a través dels porus.Resulta fonamental per a la constitució dels cromosomes. Nucleoplasma: És el medi intern del nucli. És una dispersió col·loïdal composta de proteïnes relacionades amb la síntesi i els empaquetaments dels àcids nucleics de nucleòtids d'ARN i ADN, i lògicament d'aigua i ions. Nuclèol: És un corpuscle esfèric sense membrana que es troba a l'interior del nucli interfàsic. El nuclèol està constituït per ARN i per proteïnes, i s'hi distingeixen dues zones:
La funció del nuclèol és de fabricar ARNr imprescindible per a la formació de ribosomes, que són protagonistes rellevants en la síntesi proteica. Cromatina: És la substància fonamental del nucli cel·lular. Està constituïda per filaments d'ADN en diferents graus de condensació. La cromatina es forma a partir dels cromosomes que es condensen quan finalitza la divisió del nucli. Es poden distingir dos tipus de cromatina: una cromatina que no es descondensa durant la interfase, l'anomenada heterocromatina, i una altra que sí que ho fa, l'eucromatina. La cromatina està constituïda bàsicament per l'anomenada fibra de cromatina de 100 àngstroms, que també rep el nom de collartet de perles. Al seu torn, la cromatina en collaret de perles està configurada per la fibra d'ADN de 20 àngstrom associada a unes proteïnes que es diuen histones. Funció de la cromatina:
Cromosomes: Són estructures en forma de bastonet que neixen durant la divisió del nucli. Estan constituïts per ADN i histones. El nombre és constant en totes les cèl·lules dels individus d'una espècie, però varia segons l'espècie. Quan s'inicia la divisió cel·lular es produeix una duplicació de l'ADN, i com a conseqüència apareixen dues fibres d'ADN idèntiques, fortament replegades sobre si mateixes, anomenades cromàtides unides per un punt anomenat centròmer. Hi ha dos tipus de cromosomes: el metafàsic, que té dues cromàtides unides, i l'anafàsic, que en té una de sola. Els cromosomes presenten:
Segons la posició del centròmer, es distigeixen:
Estructura dels cromosomes: Estan constituïts per una fibra d'ADN d'uns 300 angstroms, que està molt replegada. Això els permet concentrar una gran quantitat d'ADN en un volum petit, fet que els facilita la mobilitat durant la divisió del nucli. Funció dels cromosomes: La funció bàsica és facilitar el repartiment de la funció genètica continguda a l'ADN de la cèl·lula mare entre les seves dues cèl·lules filles. En les cèl·lules eucariotes pluricel·lulars hi ha dos tipus de cèl·lules: les cèl·lules diploides, que tenen dos exemplars de cada tipus de cromosoma (cèl·lules 2n), i les cèl·lules haploides, que tenen un sol exemplar de cada tipus de cromosoma (cèl·lules n). Tipus de reproducció cel·lular: la divisió generadora de cèl·lules amb el mateix nombre de cromosomes (mitosi), i la divisió generadora de cèl·lules amb la meitat de cromosomes (meiosi). La divisió cel·lular es dóna quan:
El cicle cel·lular: Comprèn el període de temps que va des que es forma la cèl·lula, fins que es divideix i genera noves cèl·lules. Etapes en el cicle cel·lular:
Diferències en la divisió generadora de cèl·lules somàtiques entre les cèl·lules animals i les vegetals
La divisió generadora de cèl·lules amb la meitat de cromosomes El concepte de reproducció sexual: Es pot definir com la generació de nous individus. Tipus de reproducció:
Cicles biològics
La variabilitat de la descendència en la reproducció sexual es pot deure a:
Etapes de la meiosi:
Diferència entre reproducció i sexualitat: La reproducció és la generació de nous individus, mentre que la sexualitat és la donació i recepció de material genètic (ADN). Per tant, hi pot haver reproducció sense sexualitat i sexualitat sense reproducció. Tipus de reproducció asexual o vegetativa en pluricel·lulars
Tipus de reproducció sexual
Les etapes en la reproducció per mitjà de la unió de gàmetes: La reproducció per mitjà de la fecundació és un procés que presenta tres etapes:
Gametogènesi animal: Es distingeix:
Fecundació: Pot ser externa, o a l'interior del cos matern (interna). Etapes:
Virus Són partícules microscòpiques molt senzilles constituïdes per un àcid nucleic (genoma víric) que està envoltat per una càpsula proteica i, de vegetades, una coberta membranosa. Fora de les cèl·lules (fase extracel·lular) són totalment inerts, ja que no posseeixen enzims per desenvolupar un metabolisme propi. El virus, en la fase extra cel·lular, també s'anomenen virions. Els virus estan formats per:
El virus són paràsits obligats de:
Virus membranosos: Tenen la càpsida envoltada per una membrana que procedeix de l'última cèl·lula que va parasitar. Cicle dels virus Requereix una cèl·lula hoste d'on puguin obtenir matèria i energia per sintetitzar nous àcids nucleics i capsòmers. Fases del cicle de multiplicació:
Cicle lisogènic del fago T2 Alguns virus, quan afecten una cèl·lula hoste, no la destrueixen, però el seu genoma passa a incorporar-se a l'ADN de la cèl·lula hoste, on queda en estat de vida latent. Aquests virus s'anomenen virus atenuats o pròfags, i la cèl·lula receptora, cèl·lula lisogènica. L'ADN del pròfag pot viure en forma latent durant unes quantes generacions de la cèl·lula hoste, fins que un estímul indueixi la separació del pròfag, i s'iniciï, en conseqüència, un cicle lític típic. Mentre la cèl·lula tingui l'ADN pròfag, serà immune a les infeccions d'aquest mateix virus. Aquesta immunitat s'hereta de generació en generació a la cèl·lula hoste. Bacteris S'agrupen en:
Els bacteris posseeixen quatre tipus morfològics:
Alguns bacteris formen agrupacions d'individus, ja que, quan es divideixen, els bacteris fills es mantenen units per mitjà de les càpsules.
L'estructura bacteriana: Els bacteris estan formats per:
Fisiologia bacteriana: Funcions que desenvolupen:
Posseeixen uns mecanismes definits com a parasexuals, per mitjà dels quals intercanvien informació genètica amb altres bacteris, tant si són de la mateixa espècie com si no. Processos d'intercanvi genètic:
Tipus d'eubacteris:
Els arqueobacteris: Són procariotes i tenen una membrana plasmàtica amb lípids que no contenen àcids grassos sinó hidrocarburs. Els lípids de les membranes arqueobacterianes poden ser apolars i polars. Les membranes poden ser bicapes o monocapes. Els microorganismes eucariotes Els fongs microscòpics més importants són els següents:
Microorganismes patògens: són els microbis que produeixen malalties infeccioses a les plantes, als animals i a l'espècie humana. Microorganismes oportunistes: són els microorganismes que normalment no són patògens, però ho poden ser quan disminueixen els mecanismes defensius d'un animal. Alguns conceptes sobre malalties infeccioses
La infecció microbiana: El primer pas que fa un microbi quan infecta un ésser viu és adherir-se a les cèl·lules de l'hoste. En aquest adherència ho sol haver especificitat d'hoste i de teixits. Alguns microbis patògens poden produir efectes nocius quan es troben fixos a les superfícies dels teixits, la situació més freqüent és que es penetrin a través dels epitelis mitjançant petites ruptures en aquests. Inicialment es produeix un focus d'infecció situat molt a prop del lloc d'entrada del microbi, on aquest es localitza i es reprodueix. Els factors de virulència: Es coneix amb el nom de virulència el grau en el qual un microorganisme patògen és capaç de produir una malaltia. Toxines: Són substàncies produïdes per microorganismes, principalment
bacteris, que tenen efecte tòxic o verinós en els teixits de
l'hoste. Malalties infeccioses Malalties produïdes per virus
Malalties produïdes per bacteris
Malalties produïdes per protozous
Malalties produïdes per fongs
Principals malalties transmeses a través de la pell
Principals malalties transmeses a través de l'aire
Principals malalties de transmissió sexual
Principals malalties transmeses per l'aigua i els aliments
Principals malalties transmeses per animals
Quimioteràpia: Moltes malalties produïdes per microorganismes patògens es tracten amb l'ús de diverses substàncies químiques. Aquestes s'anomenen agents quimioterapèutics, i el tractament en si, quimioteràpia. La SIDA i el sistema immunològic La sida és una malaltia greu produïda per un virus que ataca cèl·lules del sistema immunològic, del qual redueix la capacitat i en provoca la destrucció. El virus de la sida es compon d'un nucli intern, buit i que està constituït per una proteïna anomenada P24. A l'interior de la càpsida es troba el material genètic del virus en forma de dos fils d'ARN. El VIH és capaç d'entrar a la persona a través de les ferides de la pell o de les mucoses de les obertures naturals. El virus arriba a la circulació sanguínia, mitjançant la qual es distribueix per tot el cos. Hi ha tres modalitat de contagi del sida:
Les fases i els símptomes de la sida: Fase d'incubació que dura entre una i sis setmanes en què no s'aprecia cap símptoma de la seva presència. A continuació, i a causa de la proliferació del virus a les cèl·lules immunocompetents, hi ha una fase d'infecció aguda que comporta símptomes semblants als gripals, amb estats febrils, dolors articulars i musculars, nàusees, vòmits, diarrees, etc,. que remeten al cap d'unes dues setmanes. Al cap d'un a quatre mesos, la persona infectada comença a produir anticossos antiVIH que, tot i que no n'hi ha prou per destruir el virus, sí que el mantenen a ratlla transitòriament i redueixen la fase aguda d'infecció. A partir d'aquest moment, les persones són portadores d'anticossos antiVIH o seropossitives. Manifestacions greus de la sida:
La diagnosi i el tractament de la sida: S'efectua per mètodes indirectes mitjançant l'extracció de sang de la persona, el sèrum de la qual es posa en contacte amb antígens dels VIH. Recentment s'han descobert fàrmacs que alenteixen el procés de reproducció del VIH. Són: l'AZT, el DDI, el DDC i les antiproteases. La biotecnologia microbiana Els processos industrials que utilitzen els microorganismes com a base per l'obtenció dels seus productes constitueixen l'anomenada biotecnologia microbiana. Les fermentacions a escala mundial es duen a terme en els anomenats fermentadors. Es tracta de dipòsits de diferent capacitat en els quals hi ha un líquid que és el medi de cultiu del microorganisme. El medi de cultiu i els microbis industrials es barregen amb un sistema de pales intern que s'anomena impulsor. La transformació del substrat en el producte s'anomena fermentació.
La producció d'antibiòtics: Ha crescut espectacularment des de la dècada dels cinquanta i té una gran importància en l'àrea de la medicina. Hi ha contribuït:
La producció de vitamines, aminoàcids i enzims
Els microorganismes i l'enginyeria genètica: L'enginyeria genètica microbiana consisteix a introduir el gen que s'encarrega de controlar la producció de la molècula que es pretén aconseguir, i que procedeix d'una molècula d'ADN donant, en el material genètic d'un bacteri, sobretot en algun dels plasmidis. Després aquests s'afegeixen a un medi de cultiu amb bacteris, que els incorporen al seu material genètic amb el procés de la transformació. Els bacteris amb aquests nous plasmidis es reprodueixen, clonen el gen rebut i adquireixen la capacitat de produir la molècula útil, que posteriorment és recuperada del medi de cultiu. Els microorganismes i la depuració de les aigües residuals: Les aigües resultants de l'ús domèstic o industrial duen una gran quantitat de substàncies químiques tòxiques que cal eliminar o tractar abans que se'n produeixi el vessament al medi ambient. A les plantes depuradores d'aigües residuals, el tractament secundari permet eliminar les substàncies orgàniques indesitjables amb l'ús de diferents microorganismes. El control dels microorganismes: S'anomenen agents antimicrobians. Si actuen específicament poden ser antivírics, antibacterians, antifúngics o antiprotozoaris. Hi ha dues categories d'agents antimicrobians: els que maten els microbis (microbicides) i els que tan sols n'inhibeixen el creixement però que no els maten (microbiostàtics). Els agents antimicrobians pertanyen a dues categories:
Els microorganismes i els cicles biogeoquímics
|
|||||||||||
