apunts 9 - IES Guillem Cifre de Colonya
apunts 9 - IES Guillem Cifre de Colonya
apunts 9 - IES Guillem Cifre de Colonya
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
9<br />
ELS ORGÀNULS<br />
MEMBRANOSOS<br />
1. El reticle endoplasmàtic.<br />
1,1 El reticle endoplasmàtic rugós.<br />
1.2 El reticle endoplasmàtic llis.<br />
2. L’aparell <strong>de</strong> Golgi.<br />
3. Els lisosomes.<br />
4. Els peroxisomes i els glioxisomes<br />
4.1 Els peroxisomes<br />
4.2 Els glioxisomes<br />
5. Els vacuolsi les inclusions.<br />
5.1 Els vacúols<br />
5.2 Les inclusions<br />
6. Els mitocondris.<br />
7. Els cloroplasts.<br />
<strong>IES</strong> <strong>Guillem</strong> <strong>Cifre</strong> <strong>de</strong> <strong>Colonya</strong>. BIOLOGIA BATXILLERAT 2. Professor: Bartomeu Vilanova Suau 1
2<br />
1 EL RETICLE ENDOPLASMÀTIC<br />
El reticle endoplasmàtic és un sistema membranós compost per una xarxa <strong>de</strong> sàculs aplanats o<br />
cisternes, sàculs globosos o vesícules, i túbuls sinuosos, que s’estenen per tot el citoplasma i que es<br />
comunica amb la membrana nuclear externa. Aquest sistema constitueix un únic compartiment amb<br />
un espai intern que rep el nom <strong>de</strong> lumen.<br />
Es distingeixen dues classes <strong>de</strong> reticle endoplasmàtic:<br />
- El reticle endoplasmàtic rugós o granular (RER), i que presenta ribosomes a la cara<br />
externa<br />
- El reticle endoplasmàtic llis o agranular (REL). que no té ribosomes<br />
Funció<br />
Al reticle endoplasmàtic és on es sintetitzen, s’emmagatzemen i es transporten les proteïnes i els<br />
lípids constituents <strong>de</strong> les membranes plasmàtiques o <strong>de</strong>stinats a ser transportats a l’exterior <strong>de</strong> la<br />
cèl.lula (secrecions) gràcies a l’aparell <strong>de</strong> Golgi.<br />
1.1 EL RETICLE ENDOPLASMÀTIC RUGÓS<br />
És un tipus <strong>de</strong> reticle endoplasmàtic que es caracteritza perquè presenta els ribosomes a la cara<br />
externa o cara citoplasmàtica.<br />
Estructura<br />
El reticle citoplasmàtic rugós està format per sàculs aplanats comunicats entre si. A més po<strong>de</strong>n<br />
presentar vesícules. Es troba a totes les cèl.lules eucariotes menys als eritròcits i és més abundant a<br />
les cèl.lules que secreten proteïnes<br />
Es troba comunicat amb el reticle endoplasmàtic llis i amb la membrana externa <strong>de</strong> l’embolcall<br />
nuclear (<strong>de</strong> fet aquest embolcall és una continuació <strong>de</strong>l RER)<br />
Les seves membranes són un poc més primes que les plasmàtiques (50-60 A) i presenten proteïnes<br />
encarrega<strong>de</strong>s <strong>de</strong> fixar els ribosomes, les riboforines, i altres que actuen com a canals <strong>de</strong> penetració<br />
<strong>de</strong> proteïnes sintetitza<strong>de</strong>s pels ribosomes.<br />
<strong>IES</strong> <strong>Guillem</strong> <strong>Cifre</strong> <strong>de</strong> <strong>Colonya</strong>. BIOLOGIA BATXILLERAT 2. Professor: Bartomeu Vilanova Suau
Funcions<br />
En el RER es duu a terme la síntesi <strong>de</strong>:<br />
1) Proteïnes que formen la membrana. Les proteïnes sintetitza<strong>de</strong>s pels ribosomes<br />
s’introdueixen al lumen, on pot començar la seva glicosilació, que <strong>de</strong>sprés es completarà a<br />
l’aparell <strong>de</strong> Golgi<br />
2) Fosfolípids que formen la membrana. Es sintetitzen a partir <strong>de</strong>ls seus precusors<br />
proce<strong>de</strong>nts <strong>de</strong>l citosol.<br />
Les proteïnes i els fosfolípids passen a formar part <strong>de</strong> la membrana <strong>de</strong>l RER i, posteriorment,<br />
a través <strong>de</strong> les vesícules que es <strong>de</strong>sprenen s’uneixen a la membrana d’altres orgànuls.<br />
3) Proteïnes se secreció. Generalment són glicoproeteïnes. Són transporta<strong>de</strong>s cap a altres<br />
orgànuls dins les vesícules <strong>de</strong> transport que se formen a les àrees perifèriques.<br />
L’inici <strong>de</strong> la síntesi <strong>de</strong> la proteïnes té lloc al citosol. Una vegada que el ribosoma s’ha acoblat al<br />
ARNm, comença la formació d’una proteïna que presenta a l’extrem inicial un pèptit <strong>de</strong> senyalització.<br />
Aquest pèptit és reconegut per la membrana <strong>de</strong>l RER, que permet al ribosoma unir-se fortament als<br />
receptors <strong>de</strong> la membrana. La proteïna en formació és introduïda, a través <strong>de</strong> proteïnes<br />
intermembranoses , al lúmen, on perd el pèptit <strong>de</strong> senyalització. Al lúmen, les proteïnes adquireixen<br />
la seva estructura plegada <strong>de</strong>finitiva gràcies als enzims anomenats xaperones, tot seguit s’hi<br />
afegeixen oligosacàrids o lípids i ja es po<strong>de</strong>n emmagatzemar<br />
Les proteïnes cèl.lulars contenen senyals formats per petits aminoàcids o per sucres que indiquen la<br />
seva <strong>de</strong>stinació final dins la cèl.lula. D’aquesta manera, les noves proteïnes <strong>de</strong>stina<strong>de</strong>s al mateix RE,<br />
són retingu<strong>de</strong>s per l’orgànul. La resta <strong>de</strong> proteïnes van a l’aparell <strong>de</strong> Golgi en vesícules <strong>de</strong> tansport,<br />
un cop s’ha comprovat que la seva estructura és correcte.<br />
<strong>IES</strong> <strong>Guillem</strong> <strong>Cifre</strong> <strong>de</strong> <strong>Colonya</strong>. BIOLOGIA BATXILLERAT 2. Professor: Bartomeu Vilanova Suau 3
1.2 EL RETICLE ENDOPLASMÀTIC LLIS<br />
Estructura<br />
El REL no presenta ribosomes i està constituït per una xarxa <strong>de</strong> túbuls units al reticle<br />
endoplasmàtic rugós.<br />
La membrana <strong>de</strong>l reticle endoplasmàtic llis té una gran quantitat d’enzims, la majoria <strong>de</strong>ls quals<br />
són per a la síntesi <strong>de</strong> lípids.<br />
Funcions<br />
4<br />
1) Síntesi <strong>de</strong> lípids. Aquí es sintetitzen <strong>de</strong> gairebé tots els lípids que formen les membranes:<br />
colesterol, fosfolípids, glicolípids... Només els àcids grassos se sintetitzen al citosol.<br />
2) Magatzem <strong>de</strong>ls lípids. Aquests lípids se construeixen a la cara citoplasmàtica <strong>de</strong> la<br />
membrana, <strong>de</strong>s d’on es difonen cap a l’interior <strong>de</strong>l reticle endoplasmàtic llis.<br />
3) Transport <strong>de</strong> lípids a altres orgànuls, mitjançant proteïnes <strong>de</strong> transferència i vesículs<br />
produï<strong>de</strong>s per gemmació per mitjà <strong>de</strong> xarxes <strong>de</strong> clatrina.<br />
4) Desintoxicació. Participa en els processos <strong>de</strong> <strong>de</strong>sintoxicació, gràcies a la seva capacitat<br />
<strong>de</strong> metabolitzar substàncies tòxiques i convertir-les en productes eliminables per les<br />
cèl·lules<br />
5) Intervé en respostes específiques <strong>de</strong> la cèl.lula, tals com la conducció d’impulsos<br />
nerviosos per a la contracció <strong>de</strong>l múscul estriat..<br />
Apareix especialment <strong>de</strong>senvolupat en: cèl.ules musculars estria<strong>de</strong>s (forma el reticle sarcoplasmàtic),<br />
en cèl.lules intersticials d’ovaris i testicles (síntesi d’esteroi<strong>de</strong>s) i hepatòcits (síntesi <strong>de</strong> lipoproteïnes)<br />
<strong>IES</strong> <strong>Guillem</strong> <strong>Cifre</strong> <strong>de</strong> <strong>Colonya</strong>. BIOLOGIA BATXILLERAT 2. Professor: Bartomeu Vilanova Suau
2 L’APARELL DE GOLGI<br />
L’aparell <strong>de</strong> Golgi AG) forma part <strong>de</strong>l sistema membranós cel·lular. Està format per un o uns quants<br />
dictiosomes (agrupació en paral·lel <strong>de</strong> quatre a vuit sàculs discoïdals anomenats cisternes),<br />
acompanyats <strong>de</strong> vesícules <strong>de</strong> secreció.<br />
Se sol situar, en les cèl.lules animals, prop <strong>de</strong>l nucli, envoltant el centríols. Els vegetals solen tenir<br />
diversos AG dispersos pel citoplasma. El nombre <strong>de</strong> dictiosomes varia molt, entre tres i vint. El<br />
volum <strong>de</strong> l’AG és més gran en les cèl.lules secretores.<br />
El va <strong>de</strong>scobrir C. Golgi el 1898 gràcies a una nova tècnica <strong>de</strong> tinció amb sals <strong>de</strong> plata (impregnació<br />
argèntica).<br />
Estructura<br />
L’AG està estructuralment i fisiològicament polaritzat, ja que el dictiosoma presenta:<br />
- Cara cis o <strong>de</strong> formació. Propera al RER,<br />
generalment convexa, constituïda per sàculs <strong>de</strong><br />
menys diàmetre<br />
- Cara trans o <strong>de</strong> maduració. Més propera a la<br />
membrana citoplasmàtica, generalment còncava,<br />
formada per cisternes més grans.<br />
La cara propera al RER rep vesícules (vesícules<br />
<strong>de</strong> transició) proce<strong>de</strong>nts <strong>de</strong> l’embolcall nuclear i<br />
RE llis. El contingut <strong>de</strong>l dictiosoma va avançant cap<br />
a la zona <strong>de</strong> maduració, aquesta progressió és <strong>de</strong><br />
cisterna en cisterna mitjançant petites vesícules<br />
(vesícules intercisternes) i, un cop que arriba a la<br />
cara propera a la membrana citoplasmàtica el<br />
contingut es concentra a l‘interior <strong>de</strong> vesícules<br />
(vesícules <strong>de</strong> secreció)<br />
Aquestes po<strong>de</strong>n actuar com a lisosomes, si contenen enzims digestius, o po<strong>de</strong>n dirigir-se cap a la<br />
membrana plasmàtica on po<strong>de</strong>n vessar el contingut al medi extern (exocitosi).<br />
<strong>IES</strong> <strong>Guillem</strong> <strong>Cifre</strong> <strong>de</strong> <strong>Colonya</strong>. BIOLOGIA BATXILLERAT 2. Professor: Bartomeu Vilanova Suau 5
Funcions<br />
Les membranes <strong>de</strong> I’AG són riques en proteïnes enzimàtiques, per la qual cosa po<strong>de</strong>n exercir<br />
múltiples funcions:<br />
6<br />
1) Transport. És el principal responsable <strong>de</strong>l transport <strong>de</strong> substàncies dins la cèl·lula. Les seves<br />
membranes, gràcies a la formació <strong>de</strong> vesícules permeten el transport <strong>de</strong> les molècules fabrica<strong>de</strong>s<br />
al reticle.<br />
2) Maduració. Conté molts enzims que transformen, durant el seu recorregut pels sàculs, les<br />
molècules inicialment fabrica<strong>de</strong>s.<br />
3) Acumulació i secreció <strong>de</strong> proteïnes. Les proteïnes po<strong>de</strong>n alterar la seva estructura i <strong>de</strong>sprés<br />
es concentren i passen a les vesícules <strong>de</strong> secreció.<br />
4) Glicosidació <strong>de</strong> lípids i proteïnes. Els oligosacàrids s’uneixen als lípids i a les proteïnes i<br />
formen glicolípids i glicoproteïnes <strong>de</strong> membrana.<br />
5) Síntesi <strong>de</strong> polisacàrids. Com proteoglicans <strong>de</strong> la matriu extracel.lular i els glúcids <strong>de</strong> la paret<br />
cel·lular vegetal.<br />
<strong>IES</strong> <strong>Guillem</strong> <strong>Cifre</strong> <strong>de</strong> <strong>Colonya</strong>. BIOLOGIA BATXILLERAT 2. Professor: Bartomeu Vilanova Suau
3 ELS LISOSOMES<br />
y<br />
Els lisosomes són vesícules proce<strong>de</strong>nts <strong>de</strong> l’aparell <strong>de</strong> Golgi que contenen enzims digestius.<br />
Aquests són hidrolases àci<strong>de</strong>s (glicosidases fosfatasa àcida, proteases, ADNasa, etc.) que es formen<br />
al reticle endoplasmàtic rugós, passen a l’aparell <strong>de</strong> Golgi i <strong>de</strong>sprés s’acumulen a l’interior <strong>de</strong>ls<br />
lisosomes.<br />
Estructura<br />
Els lisosomes tenen una membrana<br />
plasmàtica que presenta les proteïnes <strong>de</strong><br />
la cara interna molt glicosila<strong>de</strong>s. Aquestes<br />
glicoproteïnes impe<strong>de</strong>ixen que els enzims<br />
hidrolases ataquin la membrana <strong>de</strong>l<br />
lisosoma.<br />
Funcions<br />
Els lisosomes fan la digestió <strong>de</strong> matèria orgànica.<br />
L’enzim digestiu més important és la fosfatasa àcida, capaç <strong>de</strong> trencar els enllaços fosfoestèrics i<br />
alliberar grups <strong>de</strong> fosfat.<br />
Els lisosomes necessiten mantenir al se interior un pH entre 3 i 6, això s’aconsegueix amb la<br />
introducció <strong>de</strong> protons a l’interior gràcies a la <strong>de</strong>spesa d’energia (consum d’ATP).<br />
La digestió pot ser:<br />
- Extracel.lular, quan els lisosomes llencen els enzims a l‘exterior<br />
- Intracel.lular. quan s’uneixen a un vacúol que conté la matèria que s’ha <strong>de</strong> digerir.<br />
Segons el seu contingut trobam:<br />
Lisosomes primaris.<br />
Sols presenten enzims digestius. No han participat encara en el procés digestiu. Po<strong>de</strong>n amollar el<br />
seu contingut fora <strong>de</strong> la cèl.lula o fusionar-se amb altres vesícules portadores <strong>de</strong> materials<br />
exògens o endògens i convertir-se en lisosomes secundaris.<br />
Hi ha casos <strong>de</strong> lisosomes especials com:<br />
Acrosoma <strong>de</strong>ls espermatozoi<strong>de</strong>s. Emmagatzema els enzims capaços <strong>de</strong> digerir les<br />
membranes <strong>de</strong> l’óvul.<br />
Grans d’aleurona <strong>de</strong> les llavors. Fan possible la germinació<br />
Lisosomes secundaris.<br />
Són vesícules on es realitza la digestió intracel.lular. En funció <strong>de</strong>l material sobre el qual actuen<br />
po<strong>de</strong>m trobar:<br />
Heterolisosomes o vacúols digestius o heterofàgics. Són el resultat <strong>de</strong> la fusió <strong>de</strong>ls<br />
lisosomes primaris i vesícules proce<strong>de</strong>nts d’endocitosis (fagocitosi o pinocitosi). Realitzen la<br />
digestió cel.lular lliberant nutrients al citoplasma. Així s’alimenten, per exemple, molts<br />
protoctistes. També fan una funció <strong>de</strong>fensiva, així es <strong>de</strong>strueixen per exemple molts bacteris i<br />
virus patògens que entren a la cèl.lula.<br />
Autolisosomes o vacúols autofàgics. Proce<strong>de</strong>nts <strong>de</strong> la fusió <strong>de</strong> lisosomes primaris amb els<br />
autofagosomes, que són vesícules origina<strong>de</strong>s en el citoplasma, a partir <strong>de</strong> l’aparell <strong>de</strong> Golgi.<br />
<strong>IES</strong> <strong>Guillem</strong> <strong>Cifre</strong> <strong>de</strong> <strong>Colonya</strong>. BIOLOGIA BATXILLERAT 2. Professor: Bartomeu Vilanova Suau 7
8<br />
Els autolisosomes <strong>de</strong>gra<strong>de</strong>sn (reciclen) l’excés <strong>de</strong> macromolècules produï<strong>de</strong>s per la cèl·lula.<br />
També eliminen materials inútils i <strong>de</strong>strueixen zones lesiona<strong>de</strong>s, evitant processos<br />
<strong>de</strong>generatius. Intervenen també en la metamorfosis, en processos <strong>de</strong> transformació <strong>de</strong><br />
teixits, etc.<br />
Tant en heterolisosomes com en autolisosomes, <strong>de</strong>sprés <strong>de</strong> la digestió, les molècules<br />
resultants, travessen la membrana <strong>de</strong>l lisosoma per a ser aprofita<strong>de</strong>s per la cèl.lula. Les<br />
restes no digeri<strong>de</strong>s que<strong>de</strong>n dins el lisosoma secundari, que es transforma en un cos residual<br />
que queda al citoplasma (pot provocar la mort cel.lular si són tòxics) o ésser finalment<br />
expulsats.<br />
<strong>IES</strong> <strong>Guillem</strong> <strong>Cifre</strong> <strong>de</strong> <strong>Colonya</strong>. BIOLOGIA BATXILLERAT 2. Professor: Bartomeu Vilanova Suau
4<br />
4.1 ELS PEROXISOMES<br />
Estructura<br />
ELS PEROXISOMES I ELS GLIOXISOMES<br />
Els peroxisomes són vesícules amb un diàmetre entre 0,1 i 0,7 micres<br />
(orgànuls semblants als lisosomes), però que, en lloc <strong>de</strong> contenir<br />
enzims hidrolases, contenen enzims com oxidasa i catalasa. La seva<br />
membrana s’origina al REL, per estrangulació i llavors s’incorporen els<br />
enzims que se sintetitzen als poliribosomes lliures al citosol.<br />
En els peroxisomes, gràcies a l’enzim oxidasa, es fan unes reaccions d’oxidació<br />
similars a les que es produeixen en els mitocondris, però en aquests<br />
l’energia produïda als peroxisomes es dissipa en forma <strong>de</strong> calor, en comptes<br />
d’aprofitar-se per sintetitzar ATP.<br />
Es consi<strong>de</strong>ra que els peroxisomes van sorgir abans que els mitocondris i que<br />
la seva funció era permetre la vida en una atmosfera cada vegada més rica en<br />
oxigen, element tòxic per als organismes anaeròbics.<br />
Gràcies a l’acció oxidasa es produeix l’oxidació <strong>de</strong> substàncies que, en excés, po<strong>de</strong>n resultar<br />
perjudicials tals com àcid úric, àcid làctic, utilitzant l’O2, i produint aigua oxigenada (H2O2). Aquesta<br />
substància és molt oxidant i resulta tòxica per a la cèl.lula<br />
L’enzim catalasa pot actuar <strong>de</strong> dues maneres per a eliminar l’aigua oxigenada:<br />
- Si hi ha substàncies tòxiques que es po<strong>de</strong>n eliminar per oxidació (etanol, metanol, etc) les fa<br />
reaccionar amb H2O2 i així s’eliminen ambdues. D’aquesta manera s’elimina bona part <strong>de</strong><br />
l’alcohol etílic que bevem, que s’oxida acetal<strong>de</strong>hid.<br />
- Si no hi ha substàncies tòxiques per oxidar, les catalases <strong>de</strong>scomponen el H2O2 en H2O i O2.<br />
Funcions.<br />
- Oxidació <strong>de</strong> composts orgànics (àcid úric, aminoàcids o àcids grassos) processos en els quals<br />
es forma aigua oxigenada.<br />
- Eliminació d’aigua oxigenada (que resulta tòxica) gràcies a la catalasa.<br />
- Desintoxicació <strong>de</strong> diverses substàncies, Així, es <strong>de</strong>gra<strong>de</strong>n, en les cèl·lules hepàtiques, l’etanol<br />
<strong>de</strong> les begu<strong>de</strong>s alcohòliques i altres substàncies tòxiques com el metanol, l’ácid fórmic. etc.<br />
- Síntesi <strong>de</strong> lípids (com el colesterol, que també es forma al reticle endoplasmàtic). Al fetge<br />
participa en la formació d’àcids biliars <strong>de</strong>rivats <strong>de</strong>l colesterol.<br />
- Degradació <strong>de</strong> bases nitrogena<strong>de</strong>s (purines) i <strong>de</strong> lípids (beta-oxidació <strong>de</strong>ls àcids grasos que<br />
llavors passaran als mitocondris)<br />
En cèl.lules vegetals participen també en la fotorespiració (s’explicarà quan es tracti la fotosínstesi)<br />
4.2 ELS GLIOXISOMES<br />
Els glioxisomes són una classe <strong>de</strong> peroxisomes que només existeixen en les cèl·lules <strong>de</strong>ls vegetals.<br />
El nom <strong>de</strong>riva <strong>de</strong>l fet que contenen els enzims responsables <strong>de</strong>l cicle <strong>de</strong>l glioxilat, una variant <strong>de</strong>l<br />
cicle <strong>de</strong> Krebs, que permet sintetitzar glúcids a partir <strong>de</strong> lípids.<br />
Això, que sols ho po<strong>de</strong>n fer els vegetals, resulta essencial per a les llavors en germinació, ja que els<br />
permet sintetitzar glucosa a partir <strong>de</strong> les reserves lipídiques. La glucosa és la molècula que servirà<br />
per a obtenir l’energia a l’embrió fins que el nou vegetal pugui fer la fotosíntesí.<br />
<strong>IES</strong> <strong>Guillem</strong> <strong>Cifre</strong> <strong>de</strong> <strong>Colonya</strong>. BIOLOGIA BATXILLERAT 2. Professor: Bartomeu Vilanova Suau 9
10<br />
5 ELS VACÚOLS I LES INCLUSIONS<br />
5.1 ELS VACÚOLS<br />
Els vacúols són vesícules constituï<strong>de</strong>s per una membrana plasmàtica, i amb un interior que és predominantment<br />
aquós. Quan al contingut hi ha un altre tipus <strong>de</strong> substàncies predominants<br />
s’anomenen inclusions.<br />
Estructura<br />
Els vacúols es formen a partir <strong>de</strong>l reticle endoplasmàtic, <strong>de</strong> l’aparell <strong>de</strong> Golgi o invaginacions <strong>de</strong> la<br />
membrana citoplasmàtica.<br />
Els vacúols <strong>de</strong> les cèl·lules animals solen ser petits, i actualment s’anomenen vesícules.<br />
Els vacúols <strong>de</strong> les cèl·lules vegetals solen ser molt grans, i sí que reben el nom <strong>de</strong> vacúols. N’hi sol<br />
haver un o dos en cada cèl·lula. A mesura que la cèl·lula vegetal jove madura, els vacúols creixen.<br />
El conjunt <strong>de</strong> vacúols d’una cèl.lula vegetal rep el nom <strong>de</strong> vacuoma.<br />
Funcions<br />
1) Acumular a l’interior una gran quantitat d’aigua. Amb això s’aconsegueix augment <strong>de</strong> volum<br />
<strong>de</strong> la cèl·lula vegetal —turgència cel·lular— sense variar la quantitat <strong>de</strong> citosol o<br />
hialoplasma ni la salinitat.<br />
2) Magatzem <strong>de</strong> moltes substàncies. Com:<br />
Substàncies <strong>de</strong> reserva energètica elabora<strong>de</strong>s per la mateixa cèl·lula, com ara les proteïnes<br />
Productes <strong>de</strong> rebuig que resultarien perjudicials si fossin al citosol.<br />
Són substàncies especifiques, com per exemple els antocianòsids responsables <strong>de</strong>ls colors<br />
<strong>de</strong>ls pètals o els alcaloi<strong>de</strong>s verinosos per repel·lir els animals herbívors, i d’altres són<br />
substàncies amb funció esquelètica. com els cristalls <strong>de</strong> carbonat càlcic i oxalat càlcic.<br />
3) Mitjà <strong>de</strong> transport entre orgànuls <strong>de</strong>l sistema endomembranós i entre aquests i el medi<br />
extern.<br />
4) Tipus especials <strong>de</strong> vacuols en les cèl·lules animals:<br />
a) Uns amb funció nutritiva, com els vacúols fagocítics i els pinocítics.<br />
b) Altres amb funció reguladora <strong>de</strong> la pressió osmòtica; aquests són els vacúols pulsàtils<br />
<strong>de</strong>ls protozous ciliats, que expulsen aigua a l’exterior d’una manera ràpida. si la diferència<br />
<strong>de</strong> pressió és gran, o d’una manera lenta, si els medis són isotònics.<br />
5.2 LES INCLUSIONS<br />
Entre les inclusions, les més freqüents són les inclusions<br />
lípídiques, d’aspecte molt refringent. que po<strong>de</strong>n contenir lípids <strong>de</strong><br />
reserva o gotes d’oli. que per oxidació donen origen a les resines<br />
i als dipòsits <strong>de</strong> làtex, substància <strong>de</strong> la qual <strong>de</strong>riva el cautxú<br />
natural.<br />
<strong>IES</strong> <strong>Guillem</strong> <strong>Cifre</strong> <strong>de</strong> <strong>Colonya</strong>. BIOLOGIA BATXILLERAT 2. Professor: Bartomeu Vilanova Suau
6 ELS MITOCONDRIS<br />
Els mitocondris són els orgànuls <strong>de</strong> les cèl.lules eucariotes que s’encarreguen d’obtenir energia mitjançant<br />
la respiració cel·lular, un procés d’oxidació en el qual intervenen uns enzims anomenats ATPsíntetases.<br />
L’energia obtinguda es guarda en forma d’ATP.<br />
Es troben en grans quantitats al citoplasma <strong>de</strong> totes les cèl·lules eucariotes, tant d’animals com <strong>de</strong><br />
vegetals, i són especialment abundants en les que, per la seva activitat. tenen una elevada <strong>de</strong>manda<br />
d’energia bioquímica (ATP). El conjunt <strong>de</strong> mitocondris d’una cèl·lula s’anomena condrioma.<br />
Estructura<br />
Els mitocondris són orgànuls polimorfs, i po<strong>de</strong>n variar <strong>de</strong>s <strong>de</strong> formes esfèriques fins a allarga<strong>de</strong>s a<br />
manera <strong>de</strong> bastonet.<br />
Té unes dimensions que oscil·len entre 1 a 4 µ <strong>de</strong> longitud i entre 0,3 i 0,8 µ d’amplitud.<br />
Presenta les següents parts:<br />
- Membrana mitocondrial externa. És llisa i <strong>de</strong> la mateixa estructura que la membrana plasmàtica.<br />
Cal <strong>de</strong>stacar però que entre els lípids <strong>de</strong> membrana no hi ha el colesterol, (que tampoc forma part <strong>de</strong><br />
la membrana plasmàtica bacteriana.)<br />
La membrana externa conté moltes proteïnes transmembranoses que actuen com a canals <strong>de</strong><br />
penetració i permet el pas <strong>de</strong> molècules <strong>de</strong> gran mida.<br />
- Espai intermembranós. De contingut semblant al <strong>de</strong>l citosol.<br />
-Membrana mítocondrial interna. Presenta molts replecs interns, anomenats crestes<br />
mítocondríals que incrementen la superfície i, per tant, la capacitat metabolitzadora. Es bastant<br />
impermeable, i té un gran nombre <strong>de</strong> proteïnes <strong>de</strong> membrana que <strong>de</strong>senvolupen una àmplia gamma<br />
<strong>de</strong> funcions, entre les quals <strong>de</strong>staquen les permeases, els components <strong>de</strong> les ca<strong>de</strong>nes moleculars<br />
transportadores d’electrons, <strong>de</strong>ls quals <strong>de</strong>staquen els citocroms, i els complexos enzimàtics<br />
formadors d’ATP, anomenats ATP-sintetases.<br />
<strong>IES</strong> <strong>Guillem</strong> <strong>Cifre</strong> <strong>de</strong> <strong>Colonya</strong>. BIOLOGIA BATXILLERAT 2. Professor: Bartomeu Vilanova Suau 11
- Matriu mitocondrial, espai <strong>de</strong>limitat per la membrana interna.<br />
El medi intern és ric en enzims<br />
A la matriu hi trobam també:<br />
12<br />
Ribosomes mitocondrials o mitorribosomes, semblants als<br />
ribosomes bacterians.<br />
ADN mitocondrial, semblant al bacteria: circular i <strong>de</strong> doble<br />
hèlix.<br />
Enzims, necessaris per a la replicació, transcripció i traducció<br />
<strong>de</strong> l’ADN mitocondrial.<br />
Enzims implicats en el cicle <strong>de</strong> Krebs<br />
Enzims implicats en la beta-oxidació.<br />
Ions <strong>de</strong> calci, fosfat, etc<br />
Funcions<br />
En aquest apartat resumim molt sintèticament les funcions ja que es <strong>de</strong>senvoluparan ampliament en estudiar el metabolisme<br />
cel.lular.<br />
L’activitat més important <strong>de</strong>ls mitocondris és la respiració mitocondrial.<br />
- Cicle <strong>de</strong> Krebs o <strong>de</strong> l’àcid cítric. Té lloc a la matriu.<br />
- Ca<strong>de</strong>na respiratòria. Té lloc a la membrana interna.<br />
A la matriu mitocondrial es fan altres vies metabóliques importants, entre les quals <strong>de</strong>staquen les<br />
següents:<br />
- La β-oxidació <strong>de</strong>ls àcids grassos. A la matriu mitocondrial<br />
- Fosforilació oxidativa. Es duu a terme a les particules elementals F situa<strong>de</strong>s sobre les crestes<br />
mitocondrials.<br />
- La duplicació <strong>de</strong> I’ADN mitocondrial.<br />
- La síntesi <strong>de</strong> proteïnes en els mitorribosomes.<br />
- Concentració <strong>de</strong> substàncies a la cambra interna: proteïnes, lípids, etc.<br />
Origen <strong>de</strong>ls mitocondris<br />
S’explica per la teoria <strong>de</strong> l’endosimbiosi, segons la qual es varen originar a partir <strong>de</strong> bacteris<br />
fagocitats que no van ser digerits sinó que es van quedar en simbiosi al citoplasma d’una cèl.lula<br />
eucariota<br />
<strong>IES</strong> <strong>Guillem</strong> <strong>Cifre</strong> <strong>de</strong> <strong>Colonya</strong>. BIOLOGIA BATXILLERAT 2. Professor: Bartomeu Vilanova Suau<br />
Les ATP-sintetases estan<br />
constituï<strong>de</strong>s per tres parts: una<br />
base hidròfoba, que s’ancora a<br />
la membrana; un peduncle o<br />
regió FFFF0000. i una esfera d’uns 90<br />
Á <strong>de</strong> diàmetre, o regió EEEE1111. que<br />
és on es catalitzen les reaccíons<br />
<strong>de</strong> síntesi d’ATP
7 ELS CLOROPLASTS<br />
Els cloroplasts són uns orgànuls típics <strong>de</strong> les cèl·lules vegetals que tenen clorofil·la. Per aquest motiu<br />
po<strong>de</strong>n dur a terme la fotosíntesi, procés en el qual es transforma l’energia lluminosa en energia<br />
química continguda en la molècula d’ATP Per això, igual que en els mitocondris, els cloroplasts són<br />
orgànuls productors d’energia.<br />
Forma: Els cloroplasts són polimorfs i <strong>de</strong> color verd a causa <strong>de</strong> la presència <strong>de</strong>l pigment clorofil·la. A<br />
les algues, les formes són molt diverses; per exemple. a l’alga Spirogyra tan sols n’hi ha dos i tenen<br />
forma <strong>de</strong> cinta en espiral. A les plantes superiors. la forma més abundant és la <strong>de</strong> disc lenticular, tot i<br />
que també n’hi ha d’ovoi<strong>de</strong>s i d’esfèrics.<br />
Mida: Mesuren entre 3µ i 19µ <strong>de</strong> diàmetre gran i d’1µ a 2µ <strong>de</strong> diàmetre petit<br />
Quantitat: Sol haver-n’hi entre 20 i 40 per cèl.lula.<br />
Estructura<br />
- Coberta <strong>de</strong> doble membrana. Cap <strong>de</strong> les dues membranes té clorofil.la i entre els lípids no<br />
presenten colesterol (el mateix que passa als bacteris i als mitocondris). La coberta presenta:<br />
Una membrana plastidial externa. Molt permeable<br />
Una membrana plastidial interna. Gairebé impermeable, i per això presenta una gran<br />
quantitat <strong>de</strong> permeases, anomena<strong>de</strong>s proteïnes translocadores.<br />
- Estroma. A l’interior, <strong>de</strong>limitada per la membrana plastidial interna, hi ha una cambra que conté un<br />
medi intern, anomenat estroma, que té un elevat nombre <strong>de</strong> components:<br />
ADN plastidial. circular i <strong>de</strong> doble hélix, com el <strong>de</strong>ls bacteris.<br />
Plastoribosomes, diferents <strong>de</strong>ls <strong>de</strong>ls ribosomes <strong>de</strong>l citoplasma i <strong>de</strong>ls <strong>de</strong>ls mitoribosomes <strong>de</strong>ls<br />
mitocondris.<br />
Enzims, com els que transformen el CO2 en matèria orgànica, i els que permeten la transcripció,<br />
traducció i replicació <strong>de</strong> l’ADN<br />
Inclusions <strong>de</strong> grans <strong>de</strong> midó i les inclusions lipídiques.<br />
<strong>IES</strong> <strong>Guillem</strong> <strong>Cifre</strong> <strong>de</strong> <strong>Colonya</strong>. BIOLOGIA BATXILLERAT 2. Professor: Bartomeu Vilanova Suau 13
- Til.lacoi<strong>de</strong>s o lamel.les. Immers en l’estroma hi ha nombrosos sàculs aplanats, que reben el nom<br />
<strong>de</strong> tilacoi<strong>de</strong>s o lamel.les, caracteritzats perquè contenen pigments fotosintètics a la membrana,<br />
l’anomenada membrana tilacoïdal, la cavitat interior <strong>de</strong> la qual rep el nom <strong>de</strong> lumen o espai<br />
tilacoidal.<br />
Els tilacoi<strong>de</strong>s po<strong>de</strong>n ser:<br />
Til.lacoi<strong>de</strong>s d’estroma. Són allargats i es presenten estesos per tot l’estroma.<br />
Til.lacoi<strong>de</strong>s <strong>de</strong> grànuls. Són petits, en forma <strong>de</strong> disc i es presenten amuntegats com piles <strong>de</strong><br />
mone<strong>de</strong>s. Cada pila rep el nom <strong>de</strong> grànul.<br />
A les membranes <strong>de</strong>ls grànuls s’ubiquen els sistemes enzimàtics encarregats <strong>de</strong> percebre<br />
l’energia lluminosa, efectuar el transport d’electrons i formar ATP.<br />
Al contrari <strong>de</strong>l que passa als mitocondris, és a la cara externa <strong>de</strong> la membrana <strong>de</strong>ls til.lacoi<strong>de</strong>s on<br />
es situen les partícules F (ATP sintetasa) junt als pigments fotosintètics: clorofil.la, beta-carotens,<br />
xantofil.la.<br />
Funcions<br />
L’activitat bàsica <strong>de</strong>ls cloroplasts és l’elaboració <strong>de</strong> la fotosíntesi (Aquest procés el veurem més<br />
endavant, ara ho presentam <strong>de</strong> manera resumida) Aquest procés compren:<br />
Fase lluminosa o <strong>de</strong>penent <strong>de</strong> llum:<br />
Mitjançant els pigments fotosintètics englobats en les proteïnes <strong>de</strong> la membrana tilacoïdal,es<br />
capta l’energia lluminosa que s’utilitza per a trencar la molècula d’aigua i obtenir els hidrògens<br />
(H+) i els electrons (e-)<br />
14<br />
Igual que en els mitocondris, la síntesi d’ATP es fa per quimioosmosi. Els electrons excitats per la<br />
llum, és a dir, rics en energia, quan recorren la ca<strong>de</strong>na <strong>de</strong> proteïnes situa<strong>de</strong>s a la membrana <strong>de</strong>ls<br />
tilacoi<strong>de</strong>s (ca<strong>de</strong>na transportadora d’electrons), van cedint la seva energia, que és utilitzada per<br />
bombar H+ cap a l’interior <strong>de</strong>ls tilacoi<strong>de</strong>s. Això origina un gradient químic <strong>de</strong> H+ l’energia <strong>de</strong>l qual<br />
és utilitzada per les ATP-sintetases per a la formació d’ATP. (Ho veurem en un tema posterior)<br />
Fase obscura o in<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>nt <strong>de</strong> la llum.<br />
Es du aterme a l’estroma. Es capten mol.lècules <strong>de</strong> CO2, s’utilitza els hidrògens obtinguta a la<br />
fase lluminosa i l’ATP format i es genera matèria orgànica.<br />
Altres vies metabòliques que tenen lloc a l’estroma són:<br />
- La biosíntesi <strong>de</strong> proteïnes, als plastoribosomes<br />
- La replicació <strong>de</strong> l’ADN.<br />
Origen <strong>de</strong>ls cloroplasts<br />
Al igual que els mitocondris, l’origen <strong>de</strong>ls cloroplasts s’explica mitjançant la teoria <strong>de</strong> l’endosimbiosi.<br />
Els cloroplasts proce<strong>de</strong>ixen <strong>de</strong> cianobacteris que varen ser fagocitats i quedaren en simbiosi a<br />
l’interior d’una cèl.lula procariota.<br />
Altres tipus <strong>de</strong> plasts<br />
Els plasts són característics <strong>de</strong> totes les cèl.lules vegetals. No apareixen als bacteris fotosintètics i a<br />
les cianobacteris.<br />
Es distingeixen els tipus següents:<br />
Cromoplats. Contenen diversos pigments. Per exemple: carotens <strong>de</strong> la pastanaga, el licopé <strong>de</strong>ls<br />
tomàtecs, etc.<br />
Leucoplasts. Són incolors i apareixen a cèl.lules meristemàtiques joves. Segons la seva funció<br />
trobam:<br />
Amiloplats. Emmagatzemen midó.<br />
Proteoplats. Emmagatzemen proteïnes.<br />
<strong>IES</strong> <strong>Guillem</strong> <strong>Cifre</strong> <strong>de</strong> <strong>Colonya</strong>. BIOLOGIA BATXILLERAT 2. Professor: Bartomeu Vilanova Suau
TEST<br />
TEST<br />
ACTIVITATS.<br />
ACTIVITATS.<br />
ACTIVITATS.<br />
Tema Tema 9: 9: Orgànuls Orgànuls membranosos<br />
membranosos<br />
1 Els ribosomes <strong>de</strong> les cèl.lules procariotes són més grans que els <strong>de</strong> les cèl.lules<br />
eucariotes<br />
2 Cada ribosoma està compost <strong>de</strong> glúcids i ARNr<br />
3 El reticle endoplasmàtic es troba connectat amb la membrana nuclear<br />
4 El RER rugós no es troba connectat amb el REL<br />
5 La clatrina és la proteïna que fixa els ribosomes al RER<br />
6 La membrana <strong>de</strong>l RER és un poc més prima que la membrana plasmàtica<br />
7 El REL participa en processos <strong>de</strong> <strong>de</strong>toxificació<br />
8 El REL intervé en la conducció <strong>de</strong> l’impuls nirviós en la contracció muscular<br />
estriada.<br />
9 El REL intervé en la síntesi, emmagatzemant i transport <strong>de</strong> lípids<br />
10 La cara <strong>de</strong> l’aparell <strong>de</strong> Golgi més propera al RER és convexa, formada per sàculs<br />
<strong>de</strong> menor diàmetre i <strong>de</strong> membrana més fina<br />
11 les vesícules <strong>de</strong> transició transporten els materials <strong>de</strong>s <strong>de</strong> l’aparell <strong>de</strong> Golgi a la<br />
membrana citoplasmàtica<br />
12 La part <strong>de</strong> l’aparell <strong>de</strong> Golgi més propera a la membrana citoplamàtica és còncava<br />
i presenta cisternes <strong>de</strong> major mida<br />
13 Les vesícules <strong>de</strong> secreció transporten els materials <strong>de</strong>l RER a l’aparell <strong>de</strong> Golgi<br />
14 Una <strong>de</strong> les funcions <strong>de</strong> l’aparell <strong>de</strong> Golgi és la <strong>de</strong> glicosilar els lípids i proteïnes<br />
15 Una <strong>de</strong> les funcions <strong>de</strong> l’aparell <strong>de</strong> Golgi és la síntesi <strong>de</strong> proteoglicans o<br />
mucopolisacàrids<br />
16 El lisosomes proce<strong>de</strong>ixen <strong>de</strong>l REL<br />
17 Els glúcids <strong>de</strong> la paret cel.lular (pectina, cel.lulosa i hemiacel.lulosa) es<br />
sintetitzen a l’aparell <strong>de</strong> Golgi.<br />
18 Les proteïnes <strong>de</strong> la cara interna <strong>de</strong> la membrana <strong>de</strong>l lisosoma estan molt<br />
glicosila<strong>de</strong>s<br />
19 Els lisosomes realitzen la digestió <strong>de</strong> matèria orgànica<br />
20 La fosfatasa àcida és un <strong>de</strong>ls enzims <strong>de</strong>l lisosoma<br />
21 Els vacúols <strong>de</strong> les cèl.lules vegetals són més grossos que els <strong>de</strong> les animals<br />
22 Els vacúols serveixen <strong>de</strong> magatzem <strong>de</strong> moltes substàncies com alcaloi<strong>de</strong>s etc.<br />
23 Els lisosomes primaris sols contenen enzims digestius i els secundaris contenen<br />
matèria orgànica en procés <strong>de</strong> digestió<br />
24 Els lisosomes contenen catalasa<br />
25 Les oxidases són enzims específics <strong>de</strong>ls gliosixomes<br />
26 Els peroxisomes sols apareixen a les cèl.lules vegetals<br />
27 Els peroxisomes proce<strong>de</strong>ixen <strong>de</strong>l RER<br />
28 Els mitocondris són els orgànuls que fabriquen energia a partir <strong>de</strong> la fermentació<br />
29 Els mitocondris <strong>de</strong> les cèl.lules procariotes són més petits que els <strong>de</strong> les eucariotes<br />
30 Les cèl.lules vegetals no tenen mitocondris<br />
31 Els mitocondris són orgànuls polimorfos<br />
32 Els mitocondris presenten una doble membrana<br />
33 La longitud <strong>de</strong>ls mitocondris és <strong>de</strong> l’ordre <strong>de</strong> 1-4 angstroms<br />
34 la membrana mitocondrial externa presenta gran nombre <strong>de</strong> proteïnes<br />
transmembranoses<br />
35 La membrana mitocondrial externa presenta plecs<br />
36 Entre els lípids <strong>de</strong> membrana <strong>de</strong>ls mitocondris no apareix el colesterol<br />
37 Els mitocondris tenen ADN mitocondrial semblant al bacterià<br />
38 Les ATP-sintetases es troben a la membrana interna <strong>de</strong>ls mitocondris<br />
39 És a la regió F1 <strong>de</strong> l’ATP- sintetasa on es catalitzen les reaccions <strong>de</strong> síntesi <strong>de</strong><br />
l’ATP<br />
<strong>IES</strong> <strong>Guillem</strong> <strong>Cifre</strong> <strong>de</strong> <strong>Colonya</strong>. BIOLOGIA BATXILLERAT 2. Professor: Bartomeu Vilanova Suau 15
16<br />
40 Els mitocondris presenten ribosomes similars als bacterians<br />
41 La ca<strong>de</strong>na respiratòria <strong>de</strong>l procés <strong>de</strong> respiració cel.lular es realitza a la<br />
membrana interna <strong>de</strong>ls mitocondris<br />
42 El cicle <strong>de</strong> Krebs es <strong>de</strong>senvolupa a la matriu mitocondrial<br />
43 La beta-oxidació <strong>de</strong>lsàcids grassos es <strong>de</strong>senvolupa als mitocondris<br />
44 Els cloroplasts són polimorfos<br />
45 La membrana externa <strong>de</strong>ls cloroplasts és molt impermeable mentre que la<br />
interna és permeable<br />
46 la capa interna <strong>de</strong>ls cloroplasts conté gran nombre <strong>de</strong> proteïnes translocadores<br />
47 La membrana <strong>de</strong>ls cloroplasts té colesterol<br />
48 Els cloroplats no presenten ribosomes propis<br />
49 Les membranes interna i externa <strong>de</strong>ls cloroplasts tenen clorofil.la<br />
50 Els til.lacoi<strong>de</strong>s en forma <strong>de</strong> disc es diuen til.lacoi<strong>de</strong>s d’estroma<br />
COMPLETA<br />
COMPLETA<br />
1 Orgànuls que realitzen la síntesi <strong>de</strong> proteïnes<br />
2 Proteïnes encarrega<strong>de</strong>s <strong>de</strong> fixar els ribosomes al reticle<br />
endoplasmàtic rugós<br />
3 Substàncies que es fabriquen al reticle endoplasmàtic llis<br />
4 Ca<strong>de</strong>nes <strong>de</strong> 5-40 ribosomes separats entre si que llegeixen<br />
una ca<strong>de</strong>na d’ARNm<br />
5 D’on proce<strong>de</strong>ixen els lisosomes?<br />
6 Tipus d’enzims que contenen els lisosomes<br />
7 Vesícules constituï<strong>de</strong>s per una membrana plasmàtica que<br />
tenen al seu interior un contingut predominantment format<br />
per aigua i inclusions<br />
8 Nom que reben els vacúols <strong>de</strong> les cèl.lules animals<br />
9 Conjunt <strong>de</strong> vacúols <strong>de</strong> la cèl.lula vegetal<br />
10 Enzims que apareixen als peroxisomes<br />
11 Classe <strong>de</strong> peroxisomes que apareixen a les cèl.lules vegetals<br />
12 Conjunt <strong>de</strong> mitocondris d’una cèl.lula<br />
13 Medi intern <strong>de</strong>l mitocondri, en ell hi ha gran quantitat<br />
d’enzims que actuen en nombroses reaccions metabòliques<br />
14 Parts <strong>de</strong> l’ATP-sintetasa<br />
15 Cambra interior <strong>de</strong>l cloroplasts<br />
16 Sàculs aplanats que es troben a l’interior <strong>de</strong>ls cloroplats<br />
17 Til.lacoi<strong>de</strong>s en forma <strong>de</strong> discs<br />
QÜESTIONARI<br />
QÜESTIONARI<br />
1) Quin tipus <strong>de</strong> proteïnes permeten l’ancoratge <strong>de</strong>ls ribosomes al reticle endoplasmàtic?<br />
2) Que són les xaperones?<br />
3) Per què les cèl.lules pancreàtiques tenen un nombre elevat <strong>de</strong> ribosomes?<br />
4) Semblances i diferències entre el RER i el REL<br />
5) Explica el procés <strong>de</strong> formació <strong>de</strong> glicoproteïnes <strong>de</strong> la membrana plasmàtica.<br />
6) Per què les hidrolases no digereixen els lisosomes?<br />
7) Quina acció fa la catalasa?<br />
8) Qué és l’ATP sintetasa?<br />
<strong>IES</strong> <strong>Guillem</strong> <strong>Cifre</strong> <strong>de</strong> <strong>Colonya</strong>. BIOLOGIA BATXILLERAT 2. Professor: Bartomeu Vilanova Suau