Biologia Cel·lular: Aigua, Cèl·lules i Metabolisme
L'Aigua i les seves Propietats en els Éssers Vius
A) L'aigua com a molècula més abundant
L'aigua és la molècula més abundant en els éssers vius. Les seves propietats inclouen:
- Estat líquid a temperatura ambient.
- Elevada calor específica.
- Elevada calor de vaporització.
- Constant dielèctrica elevada.
- Elevada força de cohesió.
- Menor densitat en estat sòlid que en estat líquid.
- Capacitat de dissociar-se en ions.
Funcions de l'aigua:
- Dissolvent universal.
- Transport de substàncies.
- Funció estructural.
- Funció amortidora.
- Funció lubricant.
- Vehicle d'excreció.
- Funció d'hidròlisi.
B) Efectes osmòtics en glòbuls vermells
- En aigua destil·lada, els glòbuls vermells s'inflen i poden esclatar.
- En sèrum fisiològic, els glòbuls vermells mantenen la seva forma.
- En una solució salina concentrada, els glòbuls vermells perden aigua i es produeix plasmòlisi.
Aquests fenòmens es deuen a efectes osmòtics.
Citosol, Citosquelet i Metabolisme Cel·lular
A) Citosol i Citosquelet
El citosol o hialoplasma és el medi intern del citoplasma, l'espai entre la membrana plasmàtica i l'embolcall nuclear. El citosquelet és una xarxa fibrosa de filaments proteics dins del citosol. El citosol es troba en cèl·lules procariotes i eucariotes, mentre que el citosquelet només es troba en cèl·lules eucariotes.
Composició:
- Citosol: Medi aquós (85% d'aigua) amb molècules dissoltes (pròtids, glúcids, lípids, àcids nucleics, sals minerals) formant una dispersió col·loïdal.
- Citosquelet: Filaments proteics com microfilaments d'actina, filaments intermedis i microtúbuls.
B) Funcions del Citosquelet
- Mantenir la forma cel·lular i permetre'n la modificació.
- Possibilitar el desplaçament cel·lular (pseudòpodes).
- Contracció de les cèl·lules musculars.
- Transport d'orgànuls al citoplasma.
C) Metabolisme Cel·lular
El metabolisme és el conjunt de totes les reaccions químiques que tenen lloc a l'interior de les cèl·lules.
Tipus de metabolisme:
- Anabolisme: Síntesi de biomolècules orgàniques a partir de molècules més senzilles.
- Catabolisme: Degradació de molècules orgàniques per obtenir energia útil per a les activitats cel·lulars.
Orgànuls implicats:
- Cloroplasts: Fotosíntesi.
- Mitocondris: Respiració cel·lular.
C1) Cloroplast
A la imatge es mostra un cloroplast amb els seus tilacoides (grana) i l'estroma.
C2) Fases de la Fotosíntesi
- Fase fotoquímica (lluminosa): Té lloc als tilacoides. Captura de llum per les clorofil·les, conversió d'energia lumínica en energia redox i síntesi d'ATP i NADPH.
- Fase bioquímica (fosca o cicle de Calvin): Té lloc a l'estroma. Utilització d'ATP i NADPH per reduir CO2 a sucres.
C3) Elements de la Fotosíntesi
- Llum.
- Oxigen.
- NADPH.
- ADP.
- Rubisco (o cicle de Calvin).
- Glucosa (o sucres, o matèria orgànica).
Cromosomes i Divisió Cel·lular
A) Cromosomes
Els cromosomes són estructures en forma de bastó que apareixen com a conseqüència de la condensació de la cromatina abans de la divisió del nucli (cariocinesi). Estan constituïts per dues cromàtides (fibres d'ADN idèntiques) unides pel centròmer. Del centròmer parteixen els braços, l'extrem dels quals és el telòmer. La seva funció principal és facilitar el repartiment de la informació genètica de la cèl·lula mare a les cèl·lules filles.
B) Cèl·lules Somàtiques
Les cèl·lules somàtiques humanes són diploides, és a dir, tenen dos exemplars de cada tipus de cromosoma.
C) Cariotipus
El cariotipus representat és el número 2.
D) Trisomia
Sí, el cariotipus presenta una trisomia en els cromosomes sexuals (2 X i 1 Y, que correspon a la síndrome de Klinefelter).
E) Símptomes
L'individu amb aquesta trisomia pot presentar símptomes relacionats amb els òrgans sexuals.
Microbiologia i les seves Aplicacions
A) Microbiologia i Microbiologia Aplicada
La microbiologia és la ciència que estudia els microorganismes. La microbiologia aplicada utilitza els coneixements de la microbiologia per a aplicacions industrials d'interès humà.
B) Aplicacions de la Microbiologia
Productes:
- Producció de formatge.
- Producció de iogurt.
- Producció de pa fermentat.
- Producció de cervesa i vi.
- Aliments per a animals (pinsos).
Processos:
- Fermentació làctica (formatge, iogurt).
- Fermentació alcohòlica (pa, begudes alcohòliques).
- Creixement de l'organisme (pinsos animals).
Microorganismes implicats:
- Fermentació làctica: Bacteris (ex: Streptococcus thermophilus).
- Fermentació alcohòlica: Llevats (ex: Saccharomyces cerevisiae) o floridures (ex: Aspergillus oryzae).
- Pinsos animals: Llevats (ex: Candida utilis), bacteris (ex: Methylophilus methylotrophus) i algues (ex: Spirulina sp.).