Ultraestructura celular, Study notes of Biology

Se describe principalmente la estructura celular, teniendo en cuenta sus características exteriores (membranas, canales de difusión de sustancias...) e interiores (orgánulos).

Typology: Study notes

2022/2023

Uploaded on 10/02/2023

marialpz_
marialpz_ 🇸🇪

2 documents

1 / 8

Toggle sidebar

This page cannot be seen from the preview

Don't miss anything!

bg1
Pàgina | 1
Distingue entre resolución y magnificación.
La resolución es la capacidad del microscopio para distinguir entre dos objetos pequeños que están muy
juntos, y se determina por la longitud de onda de la luz (o del rayo de electrones). La amplificación o
magnificación es el número de veces que una imagen es más grande que el objeto de la muestra. La
magnificación obtenida con un microscopio compuesto depende de qué lentes se utilicen.
MICROSCOPIA ELECTRÒNICA
- El microscopi electrònic de transmissió (MET).
o Està format per un tub on es fa el buit que té un càtode que emet electrons. El feix d’electrons travessa
la mostra i dos electroimants que funcionen com a lents engrandint la imatge projectada en una pantalla
o monitor o en una placa fotogràfica.
o Es treballa amb mostres molt fines. Imatges amb molt detalls, però en dos dimensions.
- El microscopi electrònic d’escombratge o de reflexió ( MES) També anomenat d’scanning
o En aquest cas cal recobrir la mostra amb una finíssima
capa d’or. Els electrons no travessen la mostra sinó
que es dirigeixen cap a la mostra un feix molt estret
d’electrons que reboten en contactar amb la superfície
de la mostra. Aquests electrons reflectits són detectats
per una pantalla i formen una imatge tridimensional en
aparença (amb relleu).
o Té un poder de resolució menor que el MET.
o S’observen detalls superficials amb un gran efecte
tridimensional. Imatge en blanc i negre, però es pot
processar i afegir-li colors per destacar estructures
- Els microscopis electrònics no permeten observar
materials vius. Les imatges que proporcionen sempre són
en blanc i negre a diferencia del microscopi òptic.
- Per preparar les mostres a fi de ser observades amb un microscopi electrònic cal:
o Fixar la mostra amb substancies com ara el tetraòxid d’osmi . Si no es fixen quan es fa el buit s’alteren
les proteïnes i els lípids)
o Incloure la mostra en una resina
o Tallar (talls de 50/100nm) amb fulles de diamant o vidre. Per l’scanning no cal
o Col·locar la mostra en una reixeta de coure amb perforacions al centre
o Recobrir la mostra amb un metall pesant (or, plom o urani).
pf3
pf4
pf5
pf8

Partial preview of the text

Download Ultraestructura celular and more Study notes Biology in PDF only on Docsity!

Distingue entre resolución y magnificación. La resolución es la capacidad del microscopio para distinguir entre dos objetos pequeños que están muy juntos, y se determina por la longitud de onda de la luz (o del rayo de electrones). La amplificación o magnificación es el número de veces que una imagen es más grande que el objeto de la muestra. La magnificación obtenida con un microscopio compuesto depende de qué lentes se utilicen. MICROSCOPIA ELECTRÒNICA

  • El microscopi electrònic de transmissió (MET). o Està format per un tub on es fa el buit que té un càtode que emet electrons. El feix d’electrons travessa la mostra i dos electroimants que funcionen com a lents engrandint la imatge projectada en una pantalla o monitor o en una placa fotogràfica. o Es treballa amb mostres molt fines. Imatges amb molt detalls, però en dos dimensions.
  • El microscopi electrònic d’escombratge o de reflexió ( MES) També anomenat d’scanning o En aquest cas cal recobrir la mostra amb una finíssima capa d’or. Els electrons no travessen la mostra sinó que es dirigeixen cap a la mostra un feix molt estret d’electrons que reboten en contactar amb la superfície de la mostra. Aquests electrons reflectits són detectats per una pantalla i formen una imatge tridimensional en aparença (amb relleu). o Té un poder de resolució menor que el MET. o S’observen detalls superficials amb un gran efecte tridimensional. Imatge en blanc i negre, però es pot processar i afegir-li colors per destacar estructures
  • Els microscopis electrònics no permeten observar materials vius. Les imatges que proporcionen sempre són en blanc i negre a diferencia del microscopi òptic.
  • Per preparar les mostres a fi de ser observades amb un microscopi electrònic cal: o Fixar la mostra amb substancies com ara el tetraòxid d’osmi. Si no es fixen quan es fa el buit s’alteren les proteïnes i els lípids) o Incloure la mostra en una resina o Tallar (talls de 50/100nm) amb fulles de diamant o vidre. Per l’scanning no cal o Col·locar la mostra en una reixeta de coure amb perforacions al centre o Recobrir la mostra amb un metall pesant (or, plom o urani).

CRIOFRACTURA

  • Mètode alternatiu de preparació, el material biològic és congelat de manera instantània en nitrogen líquid (-196ºC a la pressió atmosfèrica). En aquestes condicions, les mostres no es modifiquen en solidificar instantàniament l'aigua.
  • A continuació, el teixit solidificat es fractura al buit i es permet que les superfícies exposades perdin part del gel (fractura de la superfície).
  • Finalment es fa una rèplica de carboni, una mena de “màscara” de la superfície exposada i es recobreix amb un metall pesant per enfortir-la. L’empremta de la superfície s’examina amb el microscopi electrònic. ESTRUCTURA CEL·LULAR PROCARIÒTICA
  • Els procariotes presenten una estructura cel·lular simple, sense compartimentació.
  • En funció de la seva complexitat i grau d’evolució distingim cèl·lules procariotes (que significa “abans del nucli”) , més primitives (bacteris, cianobacteris i micoplasmes) i eucariotes (protozous, algues, fongs, plantes i animals).
  • Els procariotes van ser els primers organismes que van evolucionar a la Terra i encara tenen l’estructura cel·lular més simple.
  • Com que són tan petits, la ultraestructura dels bacteris només és visible al microscopi electrònic. Hi podem distingir de fora cap endins: o Paret cel·lular : Responsable de la rigidesa de la cèl·lula, dóna forma i la protegeix del trencament osmòtic en medis aquosos. Conté peptidoglicà (llargues cadenes d’aminoàcids i sucres). o Membrana plasmàtica : De la mateixa manera que en les cèl·lules eucariotes, està constituïda per una bicapa lipídica, mancada d’esterols. o Invaginacions de la membrana : Són zones on la membrana es replega, augmentant la superfície, permetent una major activitat metabòlica. Per exemple, en els bacteris fotosintètics, aquests replegaments contenen els enzims fotosintètics. Les principals invaginacions són: ▪ Pili : Apèndixs buits similars a les fímbries, però més amples i llargs que intervenen en l’intercanvi d’ADN durant la conjugació. ▪ Fímbries : Filaments proteics més curts i nombrosos que els flagels i que no intervenen en el moviment, sinó que afavoreixen l’adherència a altres cèl·lules o superfícies. ▪ Flagels : Apèndixs llargs i prims que realitzen un moviment de rotació per a permetre el desplaçament del bacteri pel medi. Estan formats per moltes unitats de la proteïna flagel·lina , que en la base s’ancoren al citoplasma mitjançat un estrenyiment anomenat corpuscle basal. o Citoplasma: Matriu constituïda per aigua (70 %) i proteïnes sense cap orgànul limitat per membranes, és una àrea contínua. Tenen lloc la major part de les reaccions vitals. El citoplasma conté:Nucleoide : Zona que conté l’ADN bacterià, constituït per una molècula d’àcid nucleic de doble cadena circular no associat a histones (ADN nu). ▪ Plasmidis : Petits fragments d’ADN circular portadors de gens no essencials, com la resistència als antibiòtics. Es repliquen independentment del cromosoma bacterià. No tots els bacteris el posseeixen. ▪ Ribosomes 70S (Svedberg): Petits orgànuls anàlegs als eucariotes. Estan formats per dues subunitats (30S+50S) i són responsables de la síntesi de proteïnes. ▪ Inclusions: Gran varietat de grànuls que són dipòsits de substàncies de reserva, com polisacàrids o lípids.
  • Hi ha dos tipus principals de cèl·lules eucariotes: la cèl·lula animal i la vegetal, però ambdós es caracteritzen per posseir: o Citoplasma cel·lular, delimitat per la membrana plasmàtica que conté els orgànuls , enzims i soluts en dissolució ( citosol o hialoplasma ), i que està format per un entramat de filaments proteics ( citoesquelet ). o Sistema endomembranós , complex sistema intern de membranes constituït pel RE, connectat amb el doble embolcall nuclear, i el complex de Golgi. Altres orgànuls membranosos són els vacúols, els lisosomes, els mitocondris i els cloroplasts. o Nucli delimitat per una doble membrana amb ADN en el seu interior associat a proteïnes histones. Explica per què el nucli d’una cèl·lula d’epiteli bucal pot veure’s amb microscopi òptic amb una tinció adequada, però els ribosomes no. Un núcleo teñido puede verse con un microscopio de luz debido a la resolución del microscopio. Esta resolución no es suficiente para distinguir los ribosomas por su menor tamaño. Descriu com el microscopi electrònic ha augmentat els nostres coneixements sobre l’estructura de la cèl·lula. Los microscopios electrónicos han permitido a los científicos examinar la ultraestructura celular, como los ribosomas y otros componentes, ya que tienen una resolución y una magnificación muy altas. El microscopio electrónico tiene un poder de magnificación y una resolución mayores que los del microscopio óptico. La longitud de onda de la luz visible es de aproximadamente 50 nm, mientras que la del haz de electrones utilizado es de 0,005nm. En el mejor microscopio óptico pueden distinguirse dos puntos que están separados 200nm, mientras que el microscopio electrónico de transmisión puede diferenciar puntos que están separados 1nm cuando se utiliza en muestras biológicas. Dados los tamaños de las células y de los orgánulos que contienen, se requiere la ampliación y la resolución alcanzadas por el microscopio electrónico de transmisión para observar la ultraestructura celular, en muestras preparadas adecuadamente. PRINCIPALS ORGÀNULS I PRINCIPAL FUNCIÓ
  1. Nucli : Orgànul més gran en la cèl·lula eucariota (10- 20μm de Ø), embolcallat per una doble membrana que conté molts porus petits (aproximadament 100 μm de Ø), importants per a la comunicació entre el nucli i el citoplasma. Conté els cromosomes (ADN associat a proteïnes histones), estructures filamentoses que sovint són visibles en el moment de la divisió cel·lular; la resta del temps, apareixen com una xarxa difosa, la cromatina. Poden estar presents un o més nuclèols , cossos petits i arrodonits, tenyits de fosc, on es sintetitzen els ribosomes. Compartiment que conté l’ADN i la funció del qual és el control cel·lular i el seu comportament quan es divideix. La majoria de cèl·lules tenen un nucli, però n’hi ha excepcions sense: els glòbuls rojos no en tenen en els mamífers, i els túbuls

cribosos del floema de les plantes amb flor. La membrana externa del nucli té continuïtat amb les membranes del RE i pot presentar ribosomes adossats. La membrana interna porta adossada, en la cara que dona al nucleoplasma, una xarxa de filaments intermedis, la làmina fibrosa o nuclear, que organitza la cromatina i regula la formació de l’envolta nuclear. Les membranes estan separades per l’espai perinuclear. Els porus que travessen les membranes són de naturalesa proteica, complex del porus , que forma un anell amb un diafragma que s’obre i tanca per regular el pas de molècules entre el citosol i el nucleoplasma.

2. Centríols : Dues petites estructures de fibres cilíndriques formades per nou parells de microtúbuls disposats en l’interior d’un curt cilindre buit present en les cèl·lules animals. Aquest parell de centríols es disposa en angle recte, per fora del nucli formant el centrosoma. Els centríols formen un punt on s’ancoren els microtúbuls durant la divisió cel·lular i també per als microtúbuls de cilis i flagels. Els microtúbuls són cilindres buits constituïts per una proteïna globular, tubulina que es formen i destrueixen segons les necessitats. Donen forma a la cèl·lula, mantenen el citoplasma i, estan involucrats en els moviments dels components cel·lulars per l’interior de la cèl·lula.

  1. Mitocondris : Orgànuls grans (allargats o esfèrics), amb una doble membrana. La membrana interna presenta invaginacions, crestes. A l'interior es troba un fluid amb metabòlits i enzims, la matriu. Es troben en totes les cèl·lules i són nombroses, tot i que són més abundants en cèl·lules com les musculars i les secretores d’hormones. Al mitocondri tenen lloc les etapes de la respiració cel·lular aeròbica.
  2. Cloroplasts : Orgànuls grans i nombrosos, esfèrics o ovoidals, presents a les cèl·lules del mesòfil de les fulles de les plantes verdes. Tenen una doble membrana. La membrana interna està plegada per a formar un sistema de membranes ramificades anomenades tilacoides que es disposen en piles circulars aplanades, grana , on es troben els pigments. La matriu aquosa rep el nom d’estroma. Pot contenir grans de midó. Els cloroplasts són un tipus de plasts o plastidis. Altres són els leucoplasts incolors on s’emmagatzema midó i, els cromoplasts son s’acumulen pigments. Al cloroplast es produeix la fotosíntesi que dóna lloc a la síntesi de glucosa i altres compostos orgànics.
  • Sintetitza gairebé tots els lípids cel·lulars , per exemple el colesterol i els fosfolípids que formen les membranes. També els TG, però els àcids grassos es sintetitzen al citosol.
  • Sintetitza hormones esteroides , com per exemple les hormones sexuals.
  • Participa en la contracció muscular. En les fibres musculars estriades el REL s’anomena reticle sarcoplasmàtic i s’especialitza en acumular calci, necessari per a la contracció muscular.
  • Desintoxicació de substàncies liposolubles (etanol, medicaments, dogues, conservants, pesticides o d’altres productes metabòlics). Les desintoxicacions es realitzen gràcies a enzims com la citocrom oxidasa als hepatòcits. Normalment és afegir grups OH per fer-los més solubles.
  1. Aparell de Golgi : Sacs membranosos aplanats i apilats sense ribosomes ( dictiosomes ). Un costat de la pila de membranes està format per la fusió de les membranes de les vesícules del RE ( cara o compartiment cis ); al costat oposat es formen vesícules a partir de protrusions el els marges que s'estrenyen ( cara trans ). L’aparell o complex de Golgi existeix en totes les cèl·lules, proper al nucli en les cèl·lules animals, sobretot en les metabòlicament actives, com les secretores (hormones i enzims). A un dictiosoma podem distingir tres regions: a. La cara o compartiment cis, relacionada amb el RE. És la que rep les vesícules de transició (Vt) del RE. Aquestes fusionen amb el sac del dictiosoma de la cara cis i introdueixen les substàncies provinents dels RE. b. La cara o compartiment trans. És la cara oposada a la cis i està relacionada amb la membrana plasmàtica o amb els lisosomes. D’ella es desprenen les vesícules de secreció (Vs). c. La cara o compartiment mitjà, situada entre les dues anteriors. D’ella es desprenen vesícules intercisterna (Vi) que es fusionen amb el següent sac, transportant així substàncies de sac en sac. Funcions:
  • Acaba de sintetitzar les molècules que li arriben des del RE (proteïnes i lípids). Es continua amb la glicosilació iniciada en el RER, però a mesura que va passant pels diferents sacs del dictiosoma, es van fent modificacions diferents en les molècules.
  • És un centre de destinació de substàncies acabades de sintetitzar. Es col·loquen dins vesícules i s’envien a diferents destins.
  • La secreció de substàncies (llet, hormones, suor, etc). El camí que segueixen les substàncies secretades és :
  • Formació de lisosomes. Les substàncies formades poden ser destinades a : o Quedar-se a la membrana plasmàtica o Sortir de la cèl·lula per exocitosi. o Quedar-se a l’interior constituint lisosomes o vacúols. o Regenerar la membrana plasmàtica per exocitosi ( així es compensa la membrana plasmàtica que es perd en l’endocitosi) o Participa en la formació de la paret vegetal.
  1. Vacúols i vesícules : Vesícules esfèriques amb una membrana simple amb líquid a dins. Moltes cèl·lules vegetals tenen grans vacúols que ocupen més de la meitat del volum de la cèl·lula. Alguns animals absorbeixen aliments de l’exterior i els digereixen a l’interior. Alguns organismes unicel·lulars fan servir els vacúols per expulsar l’aigua sobrant. Les vesícules són vacúols molt petits que transporten materials dins de la cèl·lula.
  1. Lisosomes : Vesícules esfèriques amb una membrana simple i provenen de l’aparell de Golgi. Contenen una barreja d’enzims hidrolítics que es produeixen el RER, que donen un aspecte fosc en les micrografies. Els lisosomes participen en la degradació del contingut dels vacúols digestius. Els macròfags digereixen bacteris. Qualsevol material estrany, partícula alimentària o orgànul danyat serà fragmentat quan els vacúols s’uneixin als lisosomes. Quan un organisme mor, els enzims dels lisosomes surten al citoplasma i provoquen l’auto digestió de l’organisme, autòlisi.
  2. Cilis i flagels : Són orgànuls que es projecten des de la superfície de certes cèl·lules. Estructuralment són gairebé idèntics, i ambdós poden moure’s. Els cilis són molt nombrosos i els flagels poden ser únics o trobar-se en parells en cèl·lules mòbils com els espermatozoides. El revestiment ciliat dels bronquis que mouen el moc, es veu danyat amb el temps pel fum de les cigarretes.
  3. Membrana plasmàtica : estructura molt prima. Consta d’una bicapa lipídica amb proteïnes incloses. Les seves funcions són: conservar el citosol, barrera per a la entrada i sortida de substàncies, reconeixement cel·lular. COMPONENTS EXTRACEL·LULARS
  4. Paret de les cèl·lules vegetals : no és un orgànul. Estan construïdes per paquets de miofibril·les de cel·lulosa. Aporten rigidesa i resistència davant de la pressió osmòtica evitant que la cèl·lula esclati.
  5. Glucoproteïnes extracel·lulars : les cèl·lules animals poden adherir-se les unes amb les altres formant teixits, gràcies a les glicoproteïnes secretades per les cèl·lules (es tracta de proteïnes unides a oligosacàrids). COMPARACIÓ ENTRE LES CÈL·LULES VEGETALS I ANIMALS