IES Josep Miquel Guàrdia
Llorenç Pons Madrid
CÈL·LULA LA
Departament de Ciències Naturals
La Teoria cel·lular
La cèl·lula és la unitat estructural, funcional i reproductiva de tots els sers vius. És capaç de mantenir una vida pròpia i independent. La cèl·lula conté la informació necessària per a la síntesi de la seva pròpia estructura i pel control del seu funcionament, i la pot transmetre a la seva descendència Els postulats són: 1.
Unitat estructural: tots els éssers vius estan constituits per una o més cèl·lules (Schleiden i
2. 3. Microfotografia del procés de la fecundació, que dóna lloc a la primera cèl·lula d’un organisme: el zigot, que posteriorment es divideix en múltiples cèl·lules per produir l’embrió
4.
Schwan)
Unitat fisiològica: La cèl·lula és l’organit-
zació més elemental que pot tenir vida (Bruke) Unitat de reproducció: Una cèl·lula només es pot formar a partir d’una altra preexistent (Virchow) Unitat genètica (Sutton & Boveri) La cèl·lula conté la informació necessària per a la síntesi de la seva pròpia estructura, pel control del seu funcionament i la pot transmetre a la descendència
La cèl·lula
Diferenciar i conèixer nivells estructurals
(que s’ha de saber)
EUCARIOTA
Diferenciar components
Explicar estructura de la membrana unitaria
Explicar funció general del citoplasma, els orgànuls i el nucli
Explicar estructura del nucli interfasic
Relacionar amb la funció TEMES 3, 5
Diferenciar R. endoplasmàtic Ap. de Golgi Lisosomes Vacúols, etc
PROCARIOTA
Explicar funcions de la membrana
Diferenciar organuls amb membrana dels no membranosus
Diferenciar Centrosoma Citocentre Centriols Derivats centriolars Plastos
Conèixer subdivisions
Relacionar amb la respiració cel·lular TEMA 4
Explicar funció de cada component
(fermentació, respiració, fotosíntesi, etc)
Orgànuls sense membrana
Orgànuls amb membrana
Mitocondris
Diferenciar components principals
Relacionar amb aspectes metabòlics
Relaccionar amb moviments
Cloroplastos Explicar funcions i relació
Membrana plasmàtica
Relacionar amb la fotosíntesi TEMA 4
Conèixer subdivisions
TEMA 4
diferenciar Ribosomes
Relacionar amb síntesi de proteïnes TEMA 5
Relacionar amb aspectes reproductors, genètics i parasexuals TEMES 3, 5, 6 i 7 Relacionar amb aspectes, mèdics i immunològics TEMES 7 i 8 Relacionar amb aspectes medi ambientals
(cicles en l'estat de la matèria)
TEMA 7
La cèl·lula
Criteris d’avaluació Interpretar l’estructura interna d’una cèl·lula eucariòtica animal i una vegetal, i de una célula procariòtica -tant al microscopi òptico com a l’electrònic-, poguent identificar i representar llurs orgànuls i descriure la funció que desenvolupen. (LOGSE) Interpretar l’estructura interna d’una cèl·lula eucariota animal i una vegetal, i d’una cèl·lula procariota a partir de microfotografies, esquemes o microscopi òptic, i identificar, representar i descriure els orgànuls i les seves funcions. (LOCE) Es tracta de comprovar si l’alumnat és capaç davant d’ esquemes, microfotografíes o preparacions, de diferenciar l’estructura procariota de l’eucariota, i en aquest segon cas si es tracta d’una cèl·lula animal o vegetal, així com reconèixer els diferents orgànuls i identificar-ne les funcions.
En resum Interpretar dibuixos o microfotografiesmolt clares. Poder fer l’esquema d’un bacteri com a model de cèl·lula procariòtica. Saber l’estructura i funció de tots els orgànuls. Saber les diferencies entre cèl·lula animal i vegetal Saber les diferencies entre procariòtica i eucariòtica Conèixer les mides relatives de les cèl·lules
Models d’organització cel·lular
Els dos tipus bàsics d’organització cel·lular son procariòtica i eucariòtica. Les primeres no tenen nucli i l’ADN es troba, sense protecció, al citoplasma. Les eucariòtiques, més evolucionades, tenen el material genètic envoltat per membrana, el nucli. A més el citoplasma té un nombre considerablement major d’orgànuls.
Comparació entre cèl·lules eucariota i procariota Procariòtica
Paret cel·lular
Químicament complexa, amb àcid muràmic, component exclusiu dels procariotes
Eucariòtica Quan existeix, està composta de materials simples orgànics i inorgànics.
Membrana plasmàtica.
Sense esterols
Amb esterols
Nucli
No definit
Definit per una membrana nuclear.
ADN
Consta d'una sola molècula cíclica, no associada amb histones. No hi ha mitosi
Lineal. Varis cromosomes, associats amb histones. Exons i Introns
Respiració
No n’hi mitocòndries. La funció respiratòria s'efectua a la membrana citoplasmàtica o al mesosoma.
Tenen mitocòndries, on es localitza la funció respiratòria.
Ribosomes Citoplasma
70S Molts ribosomes i sense orgànuls, no hi ha citoesquelet
80S De mida molt variable. Posseeix quasi tots els orgànuls.
La cèl·lula procariota
Les característiques més destacades de l’estructura bacteriana són: a - Genoma, constituït per un sol cromosoma que consta d’una sola molècula d’ADN, sense membrana envolvent. És freqüent als bacteris la presencia d’una o vàries molècules d’ADN molt més petites que el cromosoma e independents del mateix, anomenats plàsmids, que codifiquen funcions bacterianes de gran importància. b - Citoplasma, molt ric en ribosomes i amb orgànuls molt escassos. c - Envoltes bacterianes, molt importants i complexes. De fora cap a dins podem observar, la càpsula, el glicocàlix, la paret i la membrana plasmàtica. d- Altres estructures que no són fixes a tots els bacteris: Grànuls d’inclusió, endospores, apèndix mòbils (flagels), pels sexuals (pili) , clorosomes, carboxisomes, vacúols de gas, ... )
La cèl·lula procariota
Estructura típica d’una bactèria Clorosomes
Carboxisoma
ADN Genòfor
Vacúols de gas
Plasmidi Ribosomes
Fímbries
Membrana Paret
Flagel Càpsula
Comparaci贸 entre c猫l路lula animal i vegetal
Comparació entre cèl·lula animal i vegetal Animal
Vegetal típica
Centriols i derivats
Presents
No en té
Cil·lis i flagels
Poden tenir
Mai en tenen
Lisosomes
Presents
No en té
Cloroplastos, plastos
No en té
Presents
Paret cel·lular
No es defineix
Ben definida
Cèl·lula animal Estructures generals: Membrana, Citoplasma i Nucli. Estructures característiques: Cilis i flagels Orgànuls generals: Reticle endoplasmàtic (rugós i llis), Aparell de Golgi Mitocondries, Vacúols, ribosomes Orgànuls característics: Lisosomes, Centríols
La cèl·lula vegetal
Estructures generals: Membrana, Citoplasma i Nucli. Estructures característiques: Paret cel·lular Orgànuls generals: Reticle endoplasmàtic (rugós i llis), Aparell de Golgi Mitocondries, Vacúols, ribosomes Orgànuls característics: Plasts, entre ells els cloroplasts.
Membrana cel·lular
• Estructura present en qualsevol cèl·lula, que separa el medi extern del citoplasma cel·lular. • És una bicapa lipídica amb proteïnes (model del mosaic fluid). • L’estructura bàsica és com la d’altres membranes cel·lulars. Aquesta estructura general s’anomena “Unitat de Membrana” o “Membrana unitària”.
Membrana unitària: Model de mosaic fluïd
• La base estructural és la bicapa de fosfolípids. Aixó defineix dos zones hidròfiles a la part externa i una zona hodròfoba a la interna (part no polar dels fosfolípids). • El colesterol dóna més fluidesa. • Les proteïnes queden insertades en la bicapa lipídica. Les intrínseques tenen molta relació amb la part hidrofòbics, les extrínseques només amb la part hidrófila.
Membrana cel·lular
Components moleculars: LÍPIDS PROTEÏNES GLÚCIDS
Fosfolípids Colesterol Glicolípids Proteïnes perifèriques Proteïnes integrals Glucolípids i Glucoproteïnes
Al microscopi electrònic en la membrana s’observen tres capes. • Les capes fosques corresponen a proteïnes i la part hidròfila dels fosfolípids, Medeix de 20 a 25 Amstrongs. • La capa intermitja clara correspon a les cadenes hidrofòbiques dels fosfolípids. Medeix de 25 a 30 Amstrongs
Funcions de les membranes
Funcions generals de les membranes. 1.- Delimitar compartiments intracel·lulars. 2.- Possibilitar la permeabilitat selectiva. Funcions de transport. 3.- Crear i mantenir gradients electroquímic. El que permet emetre o rebre senyals. 4.- Procurar la orientació activa de determinades molècules (enzims, receptors, canals) 5.- És el suport de reaccions químiques
Funcions de la membrana plasmàtica. 1.- Rebre i transmetre senyals, és a dir, controlar el flux d'informació entre les cèl·lules i el seu entorn. Això és possible gràcies a que la membrana conté receptors específics per als estímuls externs. Al seu torn, algunes membranes generen senyals, que poden ser químiques o elèctriques (p. ex. les neurones). 2.- Proporcionar un mitjà òptim per al funcionament de les proteïnes de membrana (enzims, receptors i proteïnes transportadores). Els enzims de membrana catalitzen reaccions que difícilment tindrien lloc en un mitjà aquós. 3.- Mantenir una permeabilitat selectiva mitjançant el control del pas de substàncies entre l'exterior i l'interior de la cèl·lula. És el denominat transport cel·lular 4.- Controlar el desenvolupament de la cèl·lula i la divisió cel·lular. 5.- Permetre una disposició adequada de molècules funcionalment actives (antígens, anticossos, etc.)
MEMBRANA UNITÀRIA té estructura de
MOSAIC FLUID en la m. plasmàtica també conté
format per
FOSFOLÍPIDS
PROTEÏNES
Que formen una la
BICAPA
OLIGOSACÀRIDS possibilitant
situades
afavorint
DINS I SOBRE
RECONEIXEMENT CEL·LULAR
que permeten servint per
DELIMITAR ESPAIS
que és
impermeable a substàncies polars i amb càrrega
pas SELECTIU de substàncies pot ésser
com
t. passiu
t. actiu
contribuint a
la pròpia cèl·lula
orgànuls de la cèl·lula eucariota
PERMEABILITAT SELECTIVA
GRADIENTS electroquímics
funcions específiques de les proteïnes
que possibilita
que adopten o permeten ORIENTACIONS ACTIVES com
Enzims Pigments Citocroms
Que són el SUPORT DE REACCIONS QUÍMIQUES com Fosforilació Activació de molècules
Pas de substàncies
Per tal de poder mantenir la composició intracel·lular, la membrana és simultàniament una barrera i una porta d’entrada i de sortida. Hom parla de permeabilitat selectiva. Per una banda, la bicapa lipídica actua com una barrera impermeable a tot tipus de substàncies polars. La entrada i sortida d’aquestes substàncies depèn de les proteïnes que, en funció de les necessitats cel·lulars, permetran o no el pas. Aquí es representen quasi tots els tipus possibles de transport a través de membranes
Pas de substàncies La membrana controla el pas de substàncies. Les substàncies poden passar per: 1.- Difusió a.- simple o b.- facilitada 2.- Transport actiu
Aquí es representa el transport de substàncies per difusió simple
Pas de substàncies
A dalt, difusió facilitada a través de canals i proteïnes transportadores. El transport actiu (figura inferior) requereix la participació de proteïnes transportadores i consum energètic. És un procés que permet transportar molècules en contra de gradient, la qual cosa permet la creació de potencials electroquímics.
Endocitosi: entrada de macromolècules o petits cossus. La clatrina és una proteïna filamentosa que indueix la deformació de la membrana, originant el procés De vegades la substància s’associa inicialment a un receptor. La pinocitosi perment el pas de petits volums de partícules dissoltes La fagocitosi implica l’entrada de grans partícules o cèl·lules
Unions cel路lulars Uni贸 铆ntima
Desmosoma
Altres cubertes cel·lulars
Es formen a partir de secrecions de la pròpia cèl·lula i es situen en el costat extern de la membrana, accentuant el caràcter asimètric d’ambdues bicapes. Només apareix en organismes pluricel·lular: en animals, el glicocàlix immers en la matriu extracel·lular; en vegetals, la paret cel·lular. CÈL·LULES ANIMALS: GLICOCÀLIX I MATRIU EXTRACEL·LULAR Glicocàlix. Només és visible al M.E. (20 nm de gruix). Es fa difícil trobar un límit definit entre glicocàlix i membrana plasmàtica. Constituït principalment per glicolípids, heteropolisacarids glicoproteïnes i proteoglicans. Matriu extracel·lular. És una complexa xarxa de macromolècules, en contacte amb el glicocàlix, altament hidratada, que omple els espais intercel·lulars. Esta format per proteïnes, glicoproteïnes i proteoglicans. Les làmines basals són un tipus de matriu extracel·lular. CÈL·LULES VEGETALS: PARET CEL·LULAR És una coberta rígida, gruixuda, resistent i organitzada, exclusiva de les cèl·lules vegetals (els fongs en tenen de quitina). Configura la forma geomètrica de la cèl·lula però no l’aïlla, doncs és relativament permeable. Constitueix una exosquelet que perdura després de la mort de la cèl·lula, exercint llavors funcions de sosteniment. També gràcies a la paret cel·lular, algunes cèl·lules poden assumir funcions de transport o de revestiment.
Paret cel·lular vegetal
Estructura rígida que protegeix la cèl·lula vegetal. Està composada de cel·lulosa i altres substàncies Les puntejadures permeten la comunicació entre cèl·lules
Citoplasma i citoesquelet
El citoplasma és l’espai cel·lular comprès entre la membrana plasmàtica i l’embolcall nuclear. Inclou el citosol o hialoplasma, el citosquelet i el conjunt dels orgànuls cel·lulars que anomenem morfoplasma. Aproximadament un 70% del citoplasma és aigua i sobre un 20% proteïnes. És la seu d’una important activitat metabòlica. CITOSOL O HIALOPLASMA
És la fracció líquida del citoplasma (aigua en un 85%). Representa aproximadament el 55% del volum cel·lular i, si bé al microscopi òptic presenta un aspecte homogeni, al M.E. hom observa diferències en funció de la zona examinada. Es tracta d’una dissolució col·loïdal amb sucres, pròtids (aas, enzims i proteïnes estructurals), vitamines, sals minerals, nucleòtids, ARNs, àcids grassos i tota classe de productes del metabolisme. El seu comportament físic varia de sol a gel, doncs presenta una grau de viscositat variable. Hi tenen lloc moltes reaccions metabòliques (glucòlisi, activació dels ARNt, gluconeogènesi, traducció…) i també serveix com a magatzem de molècules energètiques i estructurals (gotes de greix, glucogen).
Citoesquelet
Està present en totes les cèl·lules eucariotes (mai en les procariotes) i només és visible al ME o amb tècniques d’immunofluorescència. És una complexa xarxa de d’estructures filamentoses de naturalesa proteica que s’estén per tot el citoplasma. Assumeix diverses funcions: - Manteniment de la forma cel·lular i, si cal, canvi de forma. - Desplaçament de la cèl·lula (moviments ameboide, ciliar o flagel·lar). - Moviments intracel·lulars: desplaçament d’orgànuls, repartiment de cromosomes. - Un cas especial és la contracció de les fibres musculars.
Elements del citoesquelet Són de tres tipus: 1. Filaments d’actina o microfilaments 2. Microtúbuls 3. Fibres intermitges
Centríols Observa la disposició 9x3 dels microtúbuls.
Els centriols s’associen formant el diplosona. El diplosoma serveix, en les cèl·lules animals per formar el centrosoma. D’aquesta estructura en surten les fibres de l’àster i les del fus acromàtic, que dirigeixen el moviment de les cromàtices i cromosomes durant la divisió cel·lular.
Estructura de cilis i flagels
Tenen la mateixa estructura. L’axonema conté nou doblets de microtúbuls situats a la perifèria i un parell central de microtúbuls. El corpuscle basal té l'estructura d’un centríol,nou triplets de microtúbuls, situats perifèricament.
La micrografia representa un grup de 10 cilis tallats transversalment
Corpuscle basal i axonema Observa la disposició 9x3 +1 dels microtúbuls en una part del corpúscle basal. Aquesta estructura és semblant a la dels centríols
Disposició 9x2 +2 de l’eix intern d’un flagel. Els braços de proteïna són de dineïna. A més hi ha una proteïna, la nexina que uneix els dos doblets i les fibres radials que uneixen els doblets amb la part central
Es distingeixen quatre parts principals en els cilis i els flagels: • Tija. Presenta un eix intern anomenat axonema, format per dos microtúbuls centrals envoltats per una beina, nou parells de microtúbuls perifèrics, medi intern i una membrana plasmàtica que el recobreix. Els microtúbuls estan units a molècules proteiques. Destaquen: Nexina, Fibres radials i Dineïna. • Zona de transició. Està formada per diplets com la tija però, sense microtúbuls centrals i no està voltada de membrana • Corpuscle basal o cinetosoma. Consta de triplets. La zona distal és idèntica als centríols, però la proximal té un eix central del que surten lamines radials cap als microtúbuls de la perifèria •Arrel formada per fibres intermitges
Orgànuls citoplasmàtics
Són estructures immenses al citoplasma que realitzen funcions concretes. Molts són compartiments delimitats per membrana unitària, que contenen un medi específic i una composició enzimàtica relacionada amb la seva funció. Les membranes també poden tenir una importància, ja que contenen poden tenir activitat enzimàtica i condicionar la composició de l’orgànul Es poden classificar així: Orgànuls de membrana: Membrana simple: Reticle endoplasmàtic rugós Reticle endoplasmàtic llis Aparell de Golgi Vacúols Lisosomes Peroxisomes i Glioxisomes Membrana doble: Mitocondries Plasts Sese membrana Ribosomes Centríols
Aparell de Golgi
Dictiosomes Aparell de Golgi Lúmen: 100-200 Amstrong Cara de formació i de maduració Funcions: •Síntesi de polisacàrids. •Glicosilació de lípids i proteïnes •Maduració d’enzims •Selecció, acumulaciíó i distribució •Direcció del transport intracel·lular •Producció de vesícules de secreció •Producció de lisosomes i vacúols
Reticle endoplasmĂ tic
Reticle endoplasmàtic
Cavitats intercomunicades 250-500 Amstrong de llum Dos tipus: llis i rugos •Síntesi, concentració, segregació i distribució de substàncies •Síntesi proteïnes, síntesi de lípids (fosfolípids i esteròids) •Glicosilació • Contribueix a la forma cel·lular •Detoxificació •Funcions especials com contribuir a la contracció muscular
Elaboració i transport de substàncies
Elaboració i transport de substàncies Moltes substàncies s’elaboren se forma seqüencial a diversos orgànuls. Al reticle endoplasmàtic s’elaboren proteïnes. Aquestes substàncies s’alliberen en forma de vesícules, algunes de les quals passen a formar part de la cara de formació (cis) de l’Aparell de Golgi. En aquest orgànul es van associant a glúcids, donant lloc a glicoproteïnes. Posteriorment, les substàncies elaborades s’alliberen a l’interior de vesícules que provenen de la cara de maduració de l’Aparell de Golgi. El contingut pot ser alliberat a l’exterior per exocitosi o romandre a l’interior de la cèl·lula per ús intern.
Lisosomes
Els lisosomes són vesícules membranoses (0.2-0.8 micres) derivades de l’aparell de Golgi que contenen enzims hidrolítics. Es diferencien els lisomes primaris, que només contenen enzims, els secundaris, formats per fusió amb altres vacuols i cossus residuals quan ja s’ha produïnt la digestió
Mitocondries
Els mitocondris estan formats per dos capes de membrana unitària, una interna i l’altra externa. La interna no conté colesterol i està replegada donant lloc a crestes. La solució aquosa delimitada per la membrana interna s’anomena matriu mitocondrial.
Mitocondries 2
La membrana interna conté els enzims de la cadena transportadora d’electrons i l’ATP-asa, responsables últims de la respiració. Entre les dues membranes es troba l’espai intermembrana La matriu mitocondrial conté els enzims del cicle de Krebs. A més conté ribosomes i àcids nuclèics (l’ADN és cíclic)
L’ATP sintetasa utilitza l’energia del gradient químic de protons que hi ha entre l’espai intermembrana i la matriu mitocondrial per enllaçar molècules de fosfat a l’ADP. El gradient de protons és creat per la cadena transportadora d’electrons, també situades a la membrana interna de la mitocòndria.
Ribosomes
Son partícules formades per varies molècules d’ARN i proteïnes. Consten de dos subunitats. Els ribosomes són els orgànuls que realitzen la traducció de l’ARN missatger per produir proteïnes.
Un polisoma correspon a una sèrie de ribosomes associats a una mateixa molècula d’ARNm i produint la mateixa proteina.
Els ribosomes del citoplasma de les cèl·lules eucariotes tenen un coeficient de sedimentació de 80. Els de les cèl·lules procariotes, mitocòndries i plasts de 70.
Els ribosomes de les membranes del reticle endoplasmàtic rugós acumulen les proteïnes en el lúmnen per ser glicosilades i distribuïdes
Cloroplastos
Els cloroplasts estan formats per dos capes de membrana unitària, una interna i l’altra externa. Cap a l’interior es produeixen replegaments anomenats lameles. Entre les lameles hi ha gran quantitat d’apilaments de petites vesícules anomenades grana. La membrana del grana i lameles rep el nom de tilacòid i conté cadenes transportadores d’electrons i els fotosistemes. L’espai entre les dues membranes es diu espai intermembrana i el contingut fluid del cloroplast estroma. A l’estroma es troben els enzims del cicle de Calvin. També ADN, altres àcids nuclèics, proteïnes i enzims, lípids i ribosomes.
En el cloroplast els fotosistemes acumulen protons a l’interior dels grana a causa de l’activitat dels fotosistemes i les cadenes trasportadores d’electrons. Aquest gradient també és utilitzat per l’ATP – asa per produir ATP afegint fosfat a l’ADP.
Els amiloplastos estan especialitzats en acumular midó.
Nucli interfàsic
Descrit per primer cop l’any 1883 pel botànic escocès Robert Brown, es tracta d’una estructura present en tota cèl·lula eucariota, delimitada per una doble membrana que separa el material genètic del citoplasma. Dirigeix moltes funcions cel·lulars. Al llarg del cicle cel·lular experimenta canvis. Es parla de dos estats diferents: nucli interfàsic (quan no està en procés de divisió) i nucli mitòtic.
El nucli està delimitat per una doble membrana unitària. A l’interior s’hi troba una solució aquosa anomenada nucleoplasma. Dispers al nucleoplasna es troba l’ADN associat a proteïnes, constituïnt la cromatina. El nuclèol és una estructura formada per ADN i ARN
Nucli
Membrana nuclear Heterocromatina
Nuclèol Cromatina
Menbrana nuclear
Es tracta d’una doble membrana que delimita, separa i comunica el nucleoplasma amb el citoplasma. Es pot considerar com una especialització de les cisternes més internes del RER. Aquestes són algunes característiques estructurals i funcionals: Membrana externa: és una membrana unitària; en contacte amb el citoplasma, s’hi troben enganxats ribosomes 80s. De fet, aquesta membrana es continua amb la del RER. Membrana interna: és una membrana unitària; està en contacte amb el nucleoplasma i no té ribosomes enganxats. Presenta proteïnes específiques per a la fixació de la làmina nuclear. Espai perinuclear: un compartiment líquid de 20-40 nm d’amplada, equivalent al lumen del RER. Porus nuclears: perforen l’embolcall nuclear, comunicant nucleoplasma i citoplasma. Làmina nuclear o làmina fibrosa: està formada per filaments intermedis units a proteïnes específiques de la cara nucleoplasmàtica de la membrana interna. Sembla que manté la forma de l’embolcall nuclear i l’estructura dels porus; interacciona amb la cromatina i col·labora en l’organització dels cromosomes al llarg de la mitosi.
Cromatina La cromatina és la substància fonamental del nucli. Està constituïda per filaments d’ADN associat a proteïnes i en diferents graus de condensació. Existeixen tants filaments com a cromosomes té la cèl·lula en el moment de la divisió La molècula d’ADN (20 A) s’envolta al voltant d’un conjunt de 8 histones donant lloc a l’estructura anomenada nucleosoma. La seqüència de nucleosomes dóna lloc a l’anomenat“collar de perles”. Aquesta estructura (de 100 A de diàmetre) constitueix bàsicament la cromatina. Aquest nucleosomes es poden associar també a la histona H1 per donar lloc al cromatosoma
La doble hèlix d’ADN o fibra de 2 nm (20 A) s’associa amb unes proteïnes bàsiques anomenades histones, per donar origen la fibra de cromatina de 10 nm, en forma de collaret de perles. Quan aquesta s’associa a la histona H1 forma una fibra més compacta (també de 10 nm). Aquesta cromatina es pot compactar encara més quan es forma la Heterocromatina o els cromosomes
Cromosomes
•2 H2A + 2 H2B + 2H3 + 2 H4 = octàmer d’histones •octàmer d’histones + 146 pb d’ADN (1,75 voltes) = “perla nucleosòmica” o partícula nuclear (10 nm ) • perla nucleosòmica més dues cues d’ADN espaiador o linker (27 pb a cada costat) = nucleosoma (200 pb) • successió de nucleosomes = fibra de cromatina de 10 nm, forma laxa • successió de cromatosomes (nucleosoma + H1) = fibra de cromatina de 10 nm, forma condensada • la fibra de 10 nm condensada pot empaquetar-se més, donant la fibra de 30 nm
Cromosomes
DIVISIÓ CEL·LULAR
Cicle cel·lular
MITOSI (divisió nuclear)
G2
CITOCINESI (divisió del citoplasma)
Creixement i gran activitat metabòlica
INTERFASE S Duplicació de l’ADN
G1 Creixement i gran activitat metabòlica
La Mitosi La mitosi és el procés mitjançant el qual les cèl·lules eucariotes distribueixen de forma equitativa entre les cèl·lules filles els seus cromosomes. Cada cromosoma de dos cromàtides és divideix, donant lloc a dos cromosomes d’una cromàtida. Així cada una de les cèl·lules filles tindrà una cromàtida de tots els cromosomes. Profase: • Els cromosomes es visualitzen • Desapareix el nuclèol i es desintegra la membrana nuclear • S’origina el fus mitòtic Metafase: • Els cromosomes es disposen al pla equatorial de la cèl·lula Anafase: • Els cromosomes separen les seves cromàtides i aquestes s’allunyen cap a polus oposats Telofase: • Les cromàtides filles estan situades als polus i es deixen de visualitzar • Reapareixen els nuclèols. • Es forma la membrana nuclear al voltant dels dos paquests de cromàtides Quan acaba la divisió nuclear es produeix la citocinasi
La cromatina es condensa. Els cromosomes es comencen a fer visibles (estan formats per dues cromàtides unides pel centròmer). Els centriols es van separant i es formen els microtúbuls del fus, que permeten el moviment i repartiment dels cromosomes La membrana nuclear ha desaparegut i els cromosomes es disposen al centre del fus
El centròmer de cada cromosoma es divideix. Els microtúbuls es contrauen i arrosseguen les cromàtides cap els dos polus de la cèl·lula
Les cromàtides deixen de ser vissibles. Es forma la membrana nuclear i desapareix el fus
La Mitosi i el cicle cel·lular La mitosi només es possible després de la replicació semiconservativa de l’ADN durant la Interfase. En aquest esquema es veu aquesta repicació de les cromàtides durant l’estadi S de la interfase. Aquest procés dóna com a resultat l’aparició de cromosomes amb dos cromàtides germanes. Les cromàtides germanes es separen durant l’Anafase de la Mitosi. Cada cèl·lula reb una d’aquestes cromàtides germanes per tots i cada un dels cromosomes
La Meiosi I La meiosi és un model de divisió cel·lular relacionat amb la reproducció sexual en la que s’han de produir cèl·lules haploids a partir d’una cèl·lula diplòid. A més permet l’intercanvi de gens entre cromàtides de diferent procedència la qual cosa contribueix a la variabilitat genètica, perquè fa possibles múltiples combinacions de gens
PROFASE I És una etapa llarga. • La cromatina es condensa i es fan visibles els cromosomes. • Els cromosomes homòlegs es mantenen units per punts on es produeixen ruptures i intercanvis d’ADN; es formen combinacions noves de gens per recombinació genètica
TELOFASE I
ANAFASE I METAFASE I Els parells de cromosomes homòlegs es disposen al centre de la cèl·lula
Els parells de cromosomes homòlegs es separen i cada cromosoma es dirigeix cap a un dels polus de la cèl·lula. No es divideix el centromer i les cromàtides es mantenen unides
• Els cromosomes arriben als pols oposats de la cèl·lula. • El fus desapareix. • Es forma la membrana nuclear. • El citoplasma es divideix entre les dues cèl·lules filles.
La Meiosi II
PROFASE II Els centríols comencen a formar el fus. Els cromosomes es condensen.
METAFASE II
ANAFASE II
Els cromosomes es situen al centre del fus.
Els centròmers es divideixen i les dues cromàtides es comencen a separar i enugren cap als dos polus oposats.
En aquesta fase es separen les cromàtides de cada cromosoma. El nombre de cromosomes no varia, però sí el nombre de cromàtides de cada cromosoma que pasa de dues a una.
TELOFASE II
Les cromàtides arriben als pols de la cèl·lula, l’ADN es condensa, es formen les membranes nuclears i es divideix el citoplasma
Comparaci贸 entre mitosi i meiosi