Exercicis de la cèl·lula — Biologia i Geologia 4t ESO

Unicel·lular (una sola cèl·lula).

El cloroplast (a les cèl·lules vegetals).

Els gàmetes (òvuls i espermatozoides).

Les cèl·lules procariotes no tenen nucli definit (l'ADN està lliure al citoplasma); les eucariotes tenen l'ADN dins d'un nucli envoltat per una membrana.
Procariotes: el bacteri i el cianobacteri.
Eucariotes: el llevat (un fong unicel·lular) i la cèl·lula epitelial humana.

Ribosomes: d) fabriquen proteïnes.
Nucli: c) conté l'ADN i dirigeix l'activitat de la cèl·lula.
Membrana plasmàtica: a) controla l'entrada i la sortida de substàncies.
Mitocondris: b) obtenen energia per respiració cel·lular.

Una cèl·lula de la pell és diploide (2n): 46 cromosomes, 23 parells.
Un espermatozoide és un gàmeta, haploide (n): 23 cromosomes.
Els gàmetes tenen la meitat perquè en la fecundació s'uneixen dos i l'embrió recupera els 46.

L'ordre correcte és: profase, metafase, anafase i telofase.
Profase: els cromosomes es condensen i desapareix la membrana del nucli.
Metafase: s'alineen al centre de la cèl·lula.
Anafase: les cromàtides germanes se separen cap als pols.
Telofase: es formen dos nuclis i la cèl·lula acaba dividint-se.

El cariotip és el conjunt ordenat dels cromosomes d'una cèl·lula, agrupats per parells segons la mida i la forma.
Serveix per comptar els cromosomes i detectar alteracions, com un cromosoma de més (per exemple, la síndrome de Down, amb tres cromosomes 21) o el sexe de l'individu (XX o XY).

Els lisosomes.
Contenen enzims digestius que trenquen molècules grans, restes i orgànuls vells en parts més petites que la cèl·lula pot reaprofitar.

Totes les idees següents són vàlides; en cal dues:
1) Tots els éssers vius estan formats per una o més cèl·lules.
2) La cèl·lula és la unitat bàsica de l'estructura i la funció dels éssers vius.
3) Tota cèl·lula procedeix d'una altra cèl·lula preexistent (per divisió).

La paret cel·lular i els cloroplasts (també el gran vacúol).

La respiració cel·lular: obtenen l'energia per a la cèl·lula.

Per créixer i per reparar (també per reproduir-se, en els unicel·lulars).

Perquè en la fecundació s'ajunten dos gàmetes; així el nou individu torna a tenir el nombre normal.

Abans de la mitosi l'ADN s'ha duplicat a la fase S: cada un dels 8 cromosomes té 2 cromàtides, és a dir, 16 cromàtides.
La mitosi dona 2 cèl·lules filles.
Cada filla rep una cromàtide de cada cromosoma, per tant té 8 cromosomes, igual que la cèl·lula mare.
Comprovació: 2 cèl·lules · 8 cromosomes = 16 cromàtides repartides.

1) La procariota no té nucli: l'ADN és un cromosoma circular lliure al citoplasma; l'eucariota té un nucli amb membrana.
2) La procariota no té orgànuls amb membrana (només ribosomes); l'eucariota té mitocondris, reticle, Golgi, etc.
3) La procariota és molt més petita (1-10 µm) que l'eucariota (10-100 µm) i sol ser unicel·lular.

Fotosíntesi (cloroplasts): 6 CO₂ + 6 H₂O + llum → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂.
Respiració (mitocondris): C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O + energia.
Són complementaris perquè els productes d'un procés són els reactius de l'altre: la fotosíntesi fabrica la matèria orgànica i l'oxigen que la respiració consumeix, i la respiració retorna el CO₂ i l'aigua.

L'aigua entra per osmosi cap a l'interior, on la concentració de soluts és més alta.
La cèl·lula animal no té paret cel·lular: s'infla i pot esclatar (lisi).
La cèl·lula vegetal es torna turgent, però la paret cel·lular, rígida, impedeix que esclati.

A la fase S (síntesi) la cèl·lula duplica el seu ADN: cada cromosoma passa a tenir dues cromàtides idèntiques.
És imprescindible perquè, a la mitosi, les dues cèl·lules filles han de rebre una còpia completa de la informació genètica; sense duplicació, cada filla en tindria només la meitat.

A la meiosi I se separen els cromosomes homòlegs: es formen 2 cèl·lules amb n = 6 cromosomes (encara formats per dues cromàtides).
A la meiosi II se separen les cromàtides: en total s'obtenen 4 cèl·lules, cadascuna amb 6 cromosomes d'una sola cromàtida.
Comprovació: 4 · 6 = 24 cromosomes simples = 12 cromosomes duplicats de la cèl·lula inicial.

L'error és que les cèl·lules vegetals tenen cloroplasts i també mitocondris.
Els cloroplasts fabriquen glucosa amb la llum (fotosíntesi), però la cèl·lula vegetal també ha de degradar aquesta glucosa per obtenir energia, i això ho fan els mitocondris (respiració cel·lular), de nit i de dia.

Es formen masses de cèl·lules (tumors); per això el cicle està molt regulat.

Perquè així totes les cèl·lules del cos tenen la mateixa informació genètica i funcionen com toca.

La mitosi dona 2 cèl·lules idèntiques amb el mateix nombre de cromosomes (créixer/reparar); la meiosi dona 4 cèl·lules diferents amb la meitat de cromosomes (fer gàmetes).

Mitosi: es dona en cèl·lules somàtiques; 1 divisió; 2 cèl·lules filles amb 2n, idèntiques a la mare; no genera variabilitat.
Meiosi: es dona en cèl·lules germinals; 2 divisions consecutives; 4 cèl·lules amb n cromosomes (gàmetes); genera variabilitat per l'entrecreuament i per la distribució a l'atzar dels homòlegs.
Funció: la mitosi serveix per créixer i reparar; la meiosi, per formar gàmetes i mantenir constant el nombre de cromosomes de l'espècie.

És fals.
Totes les cèl·lules somàtiques provenen d'un mateix zigot per mitosi i tenen el mateix ADN, és a dir, els mateixos gens.
Les diferències venen de la diferenciació cel·lular: cada tipus de cèl·lula activa només alguns gens, fabrica unes proteïnes concretes i, per tant, adquireix una forma i una funció específiques.

Hi ha n = 7 parells d'homòlegs. En cada parell, un gàmeta rep el cromosoma d'origen matern o patern, així que hi ha 2 possibilitats per parell.
Nombre de gàmetes diferents = $2^{7}$ = 128.
Només per aquest mecanisme, dos germans poden rebre combinacions molt diferents; si hi sumem l'entrecreuament i la fecundació (128 · 128 combinacions), la variabilitat és enorme.

Cèl·lula muscular: moltíssims mitocondris, perquè fan la respiració cel·lular i proporcionen l'energia (ATP) que necessita la contracció.
Cèl·lula del pàncrees: molt reticle endoplasmàtic rugós (amb ribosomes) per fabricar les proteïnes, i aparell de Golgi per empaquetar-les i secretar-les en vesícules.
Idea clau: la quantitat d'un orgànul reflecteix la funció de la cèl·lula.

El cicle cel·lular està regulat per gens. Si una mutació els danya, la cèl·lula es divideix sense control i forma un tumor.
La quimioteràpia ataca cèl·lules que es divideixen molt ràpid (bloqueja la duplicació de l'ADN o la mitosi).
Les cèl·lules del cabell i de la mucosa intestinal també es divideixen ràpidament, i per això en pateixen els efectes (caiguda del cabell, nàusees).

Cada 30 min el nombre es duplica. En 4 h hi ha 8 divisions: N = $2^{8}$ = 256 bacteris.
En 6 h hi ha 12 divisions: N = $2^{12}$ = 4096 bacteris.
Al medi real els nutrients s'esgoten, s'acumulen residus tòxics i falta espai; per això el creixement exponencial s'atura.