13/11/2012. L organització i estructura dels éssers vius

L’organització i estructura dels

éssers vius

El origen de la vida

RECORDA:

• Cada nivell d’organització forma part de tots els nivells següents

• Cada nivell d’organització superior té:

– Un grau de complexitat més gran que el precedent – Un grau d’interacció més gran entre els seus

components

– Propietats que no presenten els nivells inferiors

RECORDA:

• Els nivells d’organització abiòtics estan presents tant a la materia viva com a la inerta

• Els nivells d’organització biòtics sónm exclusius dels éssers

vius

LOS VIRUS, ¿SON CÉLULAS?

Los virus son pequeñas partículas formadas por:

Ácido nucleico: ADN o ARN, nunca los dos juntos.

Cápsida: cubierta de proteínas rodeando al ácido nucleico.

Envoltura: similar a la membrana plasmática de la célula que sólo aparece en algunos virus.

LOS VIRUS, ¿SON CÉLULAS?

Poseen su propia información genética, pero carecen de orgánulos y estructuras celulares necesarios para llevar a cabo la vida celular. Para su reproducción es necesario que el ácido nucleico del virus se introduzca en una célula viva, donde se podrá expresar dentro de la nueva estructura celular. Por esta razón son parásitos obligados.

2. Els constituents químics dels éssers vius

• Els bioelements, des del punt de vista químic, tenen una gran facilitat per combinar-se, per la qual cosa són els components majoritaris de la matèria viva.

• Els oligoelements, són els elements presents de forma minoritària a la materia viva. Són igualment imprescindibles per als éssers vius

La combinació d’àtoms dels bioelements mitjançant

enllaços químics

BIOMOLÈCULES

o PRINCIPIS INMEDIATS

• Les biomolèciles es classifiquen en:

• Biomolècules inorgàniques: Aigua i sals minerals

• Biomolècules orgàniques: Glúcids, lípids, proteïnes i àcids nucleics

- Algunes biomolècules orgàniques, com les proteïnes,

els àcids nucleics i alguns hidrats de carboni són molt

grans i es denominen macromolècules

Biomolècules inorgàniques: Aigua

• Molècula més abundant dels éssers vius

• Molècula indispensable per al manteniment

de la vida a la Terra

• Les propietats de l’aigua són conseqüència de la seva estructura molecular i expliquen les seves funcions als éssers vius

• Funcions:

• Bon dissolvent, gràcies a la polaritat de les seves molècules

– Mitjà idoni per al transport de substàncies d’un lloc a l’altre de l’organisme (transport per la sang o la saba) – En el seu si es realitzen la major part de les reaccions

químiques de la cèl·lula

• Bon regulador tèrmic. L’aigua té una elevada capacitat calorífica, gràcies a l’atracció que existeix entre les molècules d’aigua (cal subministrar molta calor perquè les molècules es separin i l’aigua passi a l’estat gasós)

– L’aigua amorteix els canvis bruscos de temperatura en els organismes i permet que la temperatura en aquests es mantengui relativament constant

• Les propietats de l’aigua són conseqüència de la seva estructura molecular i expliquen les seves funcions als éssers vius

• Funcions:

• Bon dissolvent, gràcies a la polaritat de les seves molècules

– Mitjà idoni per al transport de substàncies d’un lloc a l’altre de l’organisme (transport per la sang o la saba) – En el seu si es realitzen la major part de les reaccions

químiques de la cèl·lula

• Bon regulador tèrmic. L’aigua té una elevada capacitat calorífica, gràcies a l’atracció que existeix entre les molècules d’aigua (cal subministrar molta calor perquè les molècules es separin i l’aigua passi a l’estat gasós)

– L’aigua amorteix els canvis bruscos de temperatura en els organismes i permet que la temperatura en aquests es mantengui relativament constant

Biomolècules inorgàniques:

Sals minerals

Biomolècules inorgàniques:

Sals minerals

Biomolècules inorgàniques:

Sals minerals

Biomolècules inorgàniques:

Sals minerals

Biomolècules orgàniques

Biomolècules orgàniques: GLÚCIDS

• Els glúcids o hidrats de carboni estan formats per C, H i O

• La seva fórmula empírica és: (CH ₂ O) _n

• Aquests compostos presenten grups aldehid o cetona i nombrosos grups alcohol

• En els éssers vius exerceixen les següents funcions:

– Funció energètica – Funcions estructurals

Biomolècules orgàniques: GLÚCIDS

•

Els glúcids més senzills són els

(monòmers)

– Són solubles en aigua

– Exemples: glucosa, fructosa, ribosa i desorribosa dels àcids nucleics – Funció principalment energètica (la glucosa és la principal font

d’energia a la majoria de cèl·lules)

– En dissolució aquosa adopten estructures cícliques

Biomolècules orgàniques: GLÚCIDS

• La unió de dos monosacàrids dóna lloc a la formació de disacàrids

– Exemples:

•

Sacarosa (sucre de canya o de remolatxa)

•

Lactosa (sucre present a la llet)

•

Maltosa

Biomolècules orgàniques: GLÚCIDS

• La unió de molts monosacàrids dóna lloc a la formació de policàrids (polímers)

– No són dolços ni solubles en aigua

– Els més importants estan formats per moltes molècules de glucosa, que formen llargues cadenes lineals o ramificades

– Exemples:

• Midó (principal reserva energètica de les plantes)

• Glucogen (principal reserva energètica dels animals)

• Cel·lulosa (funció estructural; és el principal component de la paret de les cèl·lules vegetals)

Biomolècules orgàniques: GLÚCIDS

Biomolècules orgàniques: LÍPIDS

• Els lípids estan formats per carboni, hidrogen i oxigen, encara que la quantitat d’oxigen és molt inferior que en els glúcids

• Són biomolècules insolubles en aigua, solubles en dissolvents orgànics (benzé, èter, cloroform…) i molt poc densos

• Principals funcions: de reserva energètica i estructurals

• Grup heterogeni de molècules, molts dels quals estan formats per àcids grassos (llargues cadenes hidrocarbonades amb caràcter àcid degur a que

Biomolècules orgàniques: LÍPIDS

• Alguns exemples de lípids són:

A) Greixos o triglicèrids: Formats per la unió de glicerina i tres àcids grassos

•

Són utilitzats com a reserva energètica en moltes llavors i en els animals

B) Fosfolípids: Són molècules amfòteres, amb un extrem hidròfil (soluble en aigua) i un extrem hidròfob (insoluble en aigua).

- Gràcies a aquesta propietat, formen les membranes cel·lulars

Biomolècules orgàniques: LÍPIDS

Biomolècules orgàniques: LÍPIDS

• Alguns exemples de lípids són:

C) Esteroides: Són lípids sense àcids grassos. Entre ells destaquen el colesterol (dóna consistència a les membranes cel·lulars), la vitamina D (regula el metabolisme del calci), algunes hormones (ex: hormones sexuals com l’estradiol o la testosterona)

Biomolècules orgàniques: PROTEÏNES

• Són les biomolècules més abundants en els éssers vius, després de l’aigua

• Contenen C, H, O i N. Poden contenir S en baixa proporció

• Són macromolècules formades per la unió de molts monòmers anomenats aminoàcids(és a dir, són polímers)

Biomolècules orgàniques: PROTEÏNES

Biomolècules orgàniques: PROTEÏNES

• Les principals funcions de les proteïnes són:

• Funció biocatalitzadora: Els enzims són proteïnes que actuen com a catalitzadors de reaccions biològiques

• Funció transportadora. Ex: L’hemoglobina transporta l’oxigen a les cèl·lules

• Funció hormonal. Ex: la insulina, que regula els nivells de glucosa a la sang

• Funció de defensa: Els anticossos són proteïnes que contribueixen a la defensa contra els microorganismes patògens.

• Funció estructural: Com el col·lagen de la pell i els ossos i la queratina dels cabells i les ungles

Biomolècules orgàniques: ÀCIDS Biomolècules orgàniques: ÀCIDS

NUCLEICS

• Els àcids nucleics estan formats per C, H, O, N i P

• N’hi ha de dos tipus:

– Àcid desoxiribonucleic (ADN):molècula que emmagatzema la informació genètica dels organismes

– Àcid ribonucleic (ARN):Està implicat en la síntesi de proteïnes, entre altres funcions

• Els àcids nucleics són llargues cadenes (polímers) formats per la unió de nucleòtids(monòmers)

• Els nucleòtids estan formats per tres components : – Un sucre (desoxirribosaa l’ADN;ribosaa l’ARN)

– Àcid fosfòric

– Una base nitrogenada (compost cíclic que té àtoms de N)

• N’hi ha de 5 diferents:

– Adenina (A), Guanina (G), Citosina (C) presents tant a l’ADN com a l’ARN – Timina(T), exclusiva de l’ADN

– Uracil(U), exclusiva de l’ARN

Biomolècules orgàniques: ÀCIDS Biomolècules orgàniques: ÀCIDS

NUCLEICS

• L’ARNestà format per una cadena senzilla de nucleòtids

• L’ADNestà format per una doble cadena de nucleòtids que s’enfronten per les seves bases nitrogenades de la següent manera:

– A enfront de T – C enfront de G

• La doble cadena d’ADN s’enrotlla damunt ella mateixa formant una doble hèlix

Biomolècules orgàniques: ÀCIDS Biomolècules orgàniques: ÀCIDS

NUCLEICS

Biomolècules orgàniques: ÀCIDS Biomolècules orgàniques: ÀCIDS

NUCLEICS

FUNCIONS DELS ÀCIDS NUCLEICS

• L’ADN és el portador de la informació genètica i dicta les ordres perque la cèl·lula elabori les seves proteïnes, les quals duen a terme les funcions cel·lulars

• L’ARN s’encarrega de la síntesi proteïca

• Com que l’ADN conté la informació necessària perque la cèl·lula realitzi totes les seves funcions, aquesta informació s’ha de passar a les cèl·lules filles.

– Abans de que la cèl·lula es divideixi, l’ADN es duplica i cada cèl·lula filla rep una còpia del mateix.

Biomolècules orgàniques: ÀCIDS Biomolècules orgàniques: ÀCIDS

NUCLEICS

Duplicació de l’ADN

Funciones del ARN

Si bien el ADN contiene la información genética del organismo, el ARN permite que ésta se transforme en proteínas. Existen tres tipos de ARN; el mensajero (ARNm), que lleva la información del núcleo al citoplasma; el ribosomal (ARNr), que conforma la maquinaria necesaria para la síntesis proteica (y tiene actividad catalítica), y el de transferencia (ARNt), que transporta los aminoácidos necesarios para sintetizar la nueva cadena proteica.

3. La cèl·lula, unitat estructural dels

éssers vius

3. La cèl·lula, unitat estructural dels éssers vius

• La cèl·lula procariota

La cèl·lula eucariota

La cèl·lula vegetal

La cèl·lula eucariota

4. Els teixits animals

• Teixit epitelial:

– Epitelis de revestiment

– Epitelis glandulars

• Teixit connectius:

• Teixit muscular:

– Estriat esquelètic – Estriat cardíac – Llis

• Teixit nerviós:

4.1. El teixit epitelial

4.1. El teixit epitelial

4.1. El teixit epitelial

4.1. El teixit epitelial

4.2. Teixits connectiu

El teixit connectiu està format per cèl·lules separades per una substància intercel·lular anomenada matriu. Serveix d'unió i suport.

Composició de la substància intercel·lular: aigua, sals minerals, proteïnes i polisacàrids. Les fibres proteïques poden ser de col·lagen (resistència), elastina (elasticitat) o reticulars (funció esquelètica)

Hi ha diversos tipus de teixit connectiu:

- el teixit conjuntiu - el teixit cartilaginós - el teixit adipós - el teixit ossi

4.2.1. Teixit conjuntiu

• El teixit conjuntiu és un tipus de teixit connectiu, que uneix i relaciona la resta de teixits entre si.

• Cèl·lules més abundants:fibroblasts

• Altres cèl·lules: macròfags

• 2 tipus:

- Lax: predomini de fibres d’elastina (base dels epitelis). a la dermis i envoltant els vasos sanguinis.

- Fibrós: Predomini de fibres de col·lagen. A les cordes vocals, tendons i lligaments

4.2.2. Teixit adipós

• Funció:

– Reserva i magatzem de lípids

– Protecció d’òrgans i estructures internes (vertebrats) – Aïllant tèrmic (sota la pell)

• Cèl·lules característiques:adipòcits(gran vacúol d’acúmul de greixos)

• Poca substància intercel·lular

4.2.3. Teixit cartilaginós

•Funció: donar suport a superfícies articulars (funció esquelètica o estructural) - Ex. Tràquea, discs

intervertebrals, pavelló auditiu, etc

• El color blau clar (fons),

Matriu del teixit cartilaginós

On trobam teixit cartilaginós?

4.2.4. Teixit ossi

·Funcions:

-Proporciona suport a l'organisme (esquelet) i protegeix els òrgans vitals.

-Intervé en la regulació del calci

-Conté les cèl·lules mare hematopoiètiques

·Substància intercel·lular: sòlida i rica en fibres de col·lagen i sals minerals (fosfat i carbonat de calci)

· Cèl·lules més importants:osteòcits

•Imatge obtinguda per microscopia òptica d'un teixit ossi.

•Al centre de la imatge s'observen dues estructures més o menys iguals que s'anomenen estructures de Havers.

Sistema de Havers

Conducte central de l'estructura de Havers

•Les estructures de Havers són concèntriques i tenen al centre un conducte.

•En les estructures de Havers s'observenen uns puntets negres que correspon als espais on es troben les cèl·lules òssies.

Osteòcits

4.3. Teixit muscular

· Funció: És el responsable dels moviments del cos

· Cèl·lules: fibres musculars (cèl·lules contràctils, citoplasma amb miofilaments d’actina i miosina)

· Tres tipus:

-Estriat esquelètic -Estrial cardíac -Llis

•Imatge obtinguda per microscòpia òptica d'un teixit muscular estriat esquelètic.

•S'hi observa un tall longitudinal

Fibres musculars

•S'hi observen les fibres musculars, que són cèl·lules allargades amb estries (bandes clares i bandes fosques) degut a la presència de sarcòmers

(miofilaments) al seu citoplasma.

•Cada fibra té diversos nuclis, que es troben en la zona perifèrica de la fibra.

Nuclis de les fibres musculars

•Tall transversal de teixit muscular estriat esquelètic

4.4. Teixit nerviós

· Funció: Recollir informació i elaborar una resposta als estímuls

· Tipus de cèl·lules:

-Neurones: cèl·lules capaces de captar i de respondre als estímuls, i de controlar l'activitat de l'organisme.

-Cèl·lules de la glia: S’intercalen entre les neurones i tenen funció de protecció, alimentació i aïllament de les neurones. Ex: astròcits i cèl·lules de Schwann

SINAPSIS

Astrocito

Els órganssón agrupacions de teixits que realitzen una determinada funció