{"id":3068,"date":"2023-09-06T09:37:21","date_gmt":"2023-09-06T09:37:21","guid":{"rendered":"http:\/\/meumon.synology.me\/museu\/?p=3068"},"modified":"2024-05-31T10:28:58","modified_gmt":"2024-05-31T10:28:58","slug":"la-cel%c2%b7lula","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/meumon.synology.me\/museu\/la-cel%c2%b7lula\/","title":{"rendered":"La c\u00e8l\u00b7lula"},"content":{"rendered":"<p><a href=\"http:\/\/meumon.synology.me\/museu\/4-inventari-tot\/44-la-terra\/44v-la-vida\/\">La vida<\/a> [<a href=\"http:\/\/meumon.synology.me\/museu\/4-inventari-tot\/44-la-terra\/44v-la-vida\/#legovida\">estructures i processos complexes<\/a>]<\/p>\n<ul>\n<li><a href=\"http:\/\/meumon.synology.me\/museu\/la-cel%c2%b7lula\/#intro\">Introducci\u00f3<\/a><\/li>\n<li><a href=\"http:\/\/meumon.synology.me\/museu\/la-cel%c2%b7lula\/#partsfuncions\">Parts i funcions<\/a>: membrana i citoplasma, material gen\u00e8tic, ribosomes, mitocondris, cloroplasts. <a href=\"http:\/\/meumon.synology.me\/museu\/la-cel%c2%b7lula\/#pecesvida\">Les peces de la vida<\/a>. Cicle de vida, mitosi<\/li>\n<li>Metabolisme: <a href=\"http:\/\/meumon.synology.me\/museu\/la-cel%c2%b7lula\/#catabolisme\">Catabolisme<\/a>, fotos\u00edntesi, gluc\u00f2lisi, respiraci\u00f3. <a href=\"http:\/\/meumon.synology.me\/museu\/la-cel%c2%b7lula\/#anabolisme\">Anabolisme<\/a> : bios\u00edntesi, moviment, transport.\u00a0 <a href=\"http:\/\/meumon.synology.me\/museu\/la-cel%c2%b7lula\/#autoreplicacio\">Autoreplicaci\u00f3<\/a> (Duplicaci\u00f3, morfog\u00e8nesi, mitosi), transcripci\u00f3. Codi gen\u00e8tic.<\/li>\n<li><a href=\"http:\/\/meumon.synology.me\/museu\/la-cel%c2%b7lula\/#altres\">Altres<\/a>: la c\u00e8l\u00b7lula, com a arquitecte de la vida.<\/li>\n<\/ul>\n<div id=\"intro\">\n<hr \/>\n<h2>Introducci\u00f3<\/h2>\n<\/div>\n<p><em>[La c\u00e8l\u00b7lula en la seva versi\u00f3 m\u00e9s simple \u00e9s com una bossa de pl\u00e0stic, com a membrana, surant dins de l&#8217;aigua. A trav\u00e9s de la membrana intercanvia nutrients [quins, ox\u00edgen, co2]. A dins hi t\u00e9 els &#8220;pl\u00e0nols&#8221; de DNA per generar noves prote\u00efnes, prote\u00efnes i enzims per fer el catabolisme i anabolisme, i eventualment, duplicar-se. <\/em><br \/>\n<em>Els organismes pluricel\u00b7lulars som una &#8220;societat&#8221; de c\u00e8l\u00b7lules, pr\u00f2pies i convidades que\u00a0 generem un entorn &#8220;aqu\u00e0tic&#8221; adequat per a les nostres c\u00e8l\u00b7lules, com un aquari. Un aquari l\u00edquid en els organismes aqu\u00e0tics, i un aquari s\u00f2lid pels terrestres.]<\/em><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" class=\"alignnone size-medium\" src=\"http:\/\/meumon.synology.me\/museu\/fonsimatges\/Mciencia\/celulaquari.png\" width=\"1253\" height=\"400\" \/><\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/meumon.synology.me\/museu\/il%c2%b7lustracions-de-la-cel%c2%b7lula-goodsell\/\">Il\u00b7lustracions de Goodsell<\/a>.<\/p>\n<p><strong>Teoria cel\u00b7lular<\/strong>:&#8221;la c\u00e8l\u00b7lula \u00e9s una unitat morfol\u00f2gica de tot \u00e9sser viu; \u00e9s a dir, que en els \u00e9ssers vius tot est\u00e0 format per c\u00e8l\u00b7lules o pels seus productes de secreci\u00f3.&#8221; No hi ha generaci\u00f3 espont\u00e0nia,\u00a0 <em>Omnis cellula ex cellula<\/em> (Rudolf Virchow). Les funcions vitals dels organismes tenen lloc o b\u00e9 dins de les c\u00e8l\u00b7lules, o en el seu entorn immediat. Cada c\u00e8l\u00b7lula \u00e9s un sistema obert que intercanvia mat\u00e8ria i energia amb el seu ambient augmentant l&#8217;entropia de fora. Cada c\u00e8l\u00b7lula cont\u00e9 tota la informaci\u00f3 heredit\u00e0ria necess\u00e0ria per al control del seu propi cicle i el desenvolupament i funcionament d&#8217;un organisme de la seva esp\u00e8cie, aix\u00ed com per la transmissi\u00f3 d&#8217;aquesta informaci\u00f3 a la seg\u00fcent generaci\u00f3 cel\u00b7lular.&#8221; (<a href=\"http:\/\/meumon.synology.me\/museu\/ciencies-de-la-vida-sxix\/\">Ci\u00e8ncies de la vida sXIX<\/a>)<\/p>\n<div id=\"partsfuncions\">\n<hr \/>\n<h2>Parts i funcions<\/h2>\n<\/div>\n<p><strong>Caracter\u00edstiques funcionals<\/strong>: Nutrici\u00f3 (agafar subst\u00e0ncies de l&#8217;ambient i transformar-les, obtenint components i energia i retornant els residus), Creixement i proliferaci\u00f3 cel\u00b7lular,\u00a0 Diferenciaci\u00f3 (els gens s&#8217;expressen segons diferents est\u00edmuls externs), Senyalitzaci\u00f3 (resposta a est\u00edmuls qu\u00edmics i f\u00edsics, comunicaci\u00f3 amb altres c\u00e8l\u00b7lules, per senyals qu\u00edmics com hormones, o neurotransmissors). Evoluci\u00f3.<\/p>\n<p><strong>Mida<\/strong> [Tal com indica l&#8217;article <a href=\"https:\/\/www.newyorker.com\/magazine\/2022\/03\/07\/a-journey-to-the-center-of-our-cells\">New Yorker 7\/3\/2022<\/a> encara no podem observar qu\u00e8 passa dins d&#8217;una c\u00e8l\u00b7lula, a un escala entre els \u00e0toms de 1 \u00e5, 10<sup>-10<\/sup>m, i els bacteris de 2 \u03bcm, 10<sup>-6<\/sup>m de longitud. El mycoplasma genitalium \u00e9s de 0.2 \u03bcm i el l\u00edmit te\u00f2ric seria de 0.17 \u03bcm. En l&#8217;organisme hum\u00e0, els hematies fan 7 \u03bcm, els espermatozous 53 \u03bcm, els \u00f2vuls de 150 \u03bcm.<\/p>\n<p><strong>Membrana<\/strong>: Individus gr\u00e0cies a una membrana que les separa i comunica amb l&#8217;exterior, que controla els moviments cel\u00b7lulars i que mant\u00e9 el potencial el\u00e8ctric de la c\u00e8l\u00b7lula.<br \/>\nDues capes de l\u00edpid (45%) que envolten unes prote\u00efnes flotants (55%). Formen una barrera (\u00b810-8m) selectiva que deixa passar l&#8217;aigua i algunes subst\u00e0ncies (reconeixement per enzims) arribant a tenir un paper actiu en el transport [aliments i deixalles). La paret cel.lular, no sempre present, est\u00e0 formada per polisac\u00e0rids amb un gruix d&#8217;uns 20 nm i evita que la c\u00e8l\u00b7lula exploti quan no est\u00e0 limitada per altres. Deixa passar mol\u00e8cules petites. A la membrana hi ha tamb\u00e9 els enzims que converteixen els aliments en ATP, tasca que a les c\u00e8l\u00b7lules eucariotes acompliran els mitocondris.<br \/>\nDutrochet (1827) descobreix el paper de l&#8217;\u00f2smosi a la membrana i m\u00e9s tard Van&#8217;t Hoff i Arrhenius n&#8217;enuncien les lleis (1884). 1935 Danielli i Dawson indiquen que la membrana cel\u00b7lular oleica est\u00e0 recoberta de prote\u00efnes. El 1972 Singer i Nicolson ho refinaran dient que estan intercalades.<\/p>\n<p><strong>Citoplasma<\/strong>: el que hi ha a l&#8217;interior de la membrana, diversos org\u00e0nuls en una una dissoluci\u00f3 d&#8217;aigua, sals inorg\u00e0niques, prote\u00efnes del metabolisme i intermediaris del proc\u00e9s metab\u00f2lic, el <strong>citosol<\/strong>. Pot tenir un <strong>citoesquelet<\/strong> amb microt\u00fabuls i microfilaments que li aporta certa consist\u00e8ncia i ordena l&#8217;espai.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/0\/09\/FluorescentCells.jpg\" \/><\/p>\n<p><strong>Material gen\u00e8tic<\/strong>. Cromosomes [no em queda clar si sempre est\u00e0 organitzat en cromosomes o b\u00e9 nom\u00e9s ho fan en el moment de la divisi\u00f3] , una doble h\u00e8lix de DNA de 2 nm de di\u00e0metre i 1 mm de llarg enrotllat molt compacte.[108 elements!]. Servir\u00e0 per transcriure prote\u00efnes\u00a0 i autoreplicar-se. les ARN polimerases transcriuen ARN missatger cont\u00ednuament, que, exportat al citosol, \u00e9s tradu\u00eft a prote\u00efna segons les necessitats fisiol\u00f2giques. A m\u00e9s, depenent del moment del cicle cel\u00b7lular, aquest ADN pot entrar en replicaci\u00f3 com a pas previ a la mitosi. [<a href=\"http:\/\/meumon.synology.me\/museu\/bioquimica\/#acidsnucleicsavida\">\u00c0cids nucleics<\/a>]<br \/>\nA les c\u00e8l\u00b7lules eucariotes est\u00e0 separat de la resta del citoplasma per una membrana formant un <strong>nucli<\/strong>.<\/p>\n<p><strong>Ribosomes<\/strong>: boles de 18 nm en un nombre de 15000 a l&#8217;E.Coli (l&#8217;organisme m\u00e9s ben conegut) on els RNA copiat del DNA codifiquen la s\u00edntesi de prote\u00efnes. [es copia una part dels pl\u00e0nols del DNA, al mRNA i es du al &#8220;taller&#8221; on es construir\u00e0 la prote\u00efna]. Poden estar agrupats al reticle endoplasm\u00e0tic. Els processos de les prote\u00efnes s\u00f3n facilitats per l&#8217;estructura de l&#8217;<a href=\"https:\/\/ca.wikipedia.org\/wiki\/Aparell_de_Golgi\">aparell de Golgi<\/a>.<\/p>\n<p>El m-RNA, RNA missatger, copia el &#8220;negatiu&#8221; a partir del DNA. Es troba amb un t-RNA\u00a0 que ha acoblat l&#8217;amino\u00e0cid corresponent. [Si ho entenc b\u00e9, el m-RNA tindria la longitud d&#8217;un gen, i el t-RNA nom\u00e9s un cod\u00f3 per un amino\u00e0cid]<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/thumb\/3\/37\/Genetic_code.svg\/1920px-Genetic_code.svg.png\" \/><\/p>\n<p><strong>Gr\u00e0nuls de reserva<\/strong>: pol\u00edmers de sucres, reserves d&#8217;energia per a l&#8217;organisme.<\/p>\n<p><strong>Mitocondris<\/strong>: org\u00e0nuls encarregats de l&#8217;obtenci\u00f3 d&#8217;energia a trav\u00e9s de la respiraci\u00f3 cel\u00b7lular. Intervenen en el cicle de Krebs, la fosforilaci\u00f3 oxidativa i la cadena de transport d&#8217;electrons de la respiraci\u00f3. S&#8217;haurien assimilat de bacteris per endosimbiosi i tenen material gen\u00e8tic independent.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" class=\"alignnone size-medium\" src=\"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/0\/0c\/Mitochondria%2C_mammalian_lung_-_TEM.jpg\" width=\"640\" height=\"480\" \/><\/p>\n<p>Als eucariotes vegetals hi trobem:<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Cloroplasts<\/strong>: Org\u00e0nuls de color verd que duen a terme la fotos\u00edntesi [nom\u00e9s s\u00f3n a les fulles? no a les arrels?]. Segons la hip\u00f2tesi de la simbiosi s&#8217;haurien integrat a partir de cianobacteris i tenen material gen\u00e8tic independent.<\/li>\n<li><strong>Vacuoles<\/strong>: acumulen reserves, faciliten l&#8217;intercanvi amb l&#8217;exterior i mantenen la turg\u00e8ncia de la c\u00e8l\u00b7lula.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Als eucariotes animals hi trobem <strong>liposomes<\/strong>, enzims hidrol\u00edtics que serveixen per degradar mol\u00e8cules.<\/p>\n<hr \/>\n<h2 id=\"pecesvida\">Les peces de la vida<\/h2>\n<p>[Si volem fer una estimaci\u00f3 grollera de quantes i quines peces formen la vida tenim, els 4 nucle\u00f2tids del DNA, les bases adenina (A), timina (T), citosina (C) i guanina (G), cadascuna formada per uns 10 \u00e0toms, i els 20 amino\u00e0cids que formen les prote\u00efnes.]\u00a0 <a href=\"http:\/\/meumon.synology.me\/museu\/bioquimica\/\">Bioqu\u00edmica<\/a>.<\/p>\n<p>Al bacteri E. coli hi ha uns 4300 gens que codifiquen prote\u00efnes. Les prote\u00efnes tenen uns 300 amino\u00e0cids de mitjana. Aix\u00ed tindr\u00edem 1.29 10<sup>6<\/sup> amino\u00e0cids. Amb uns 12 \u00e0toms per amino\u00e0cids tenim 2.3 10<sup>7<\/sup> \u00e0toms de prote\u00efnes. [no sabem quantes c\u00f2pies de cada prote\u00efna, per\u00f2]. En els humans hi hauria de 20.000 a 25.000 prote\u00efnes, entre 300 i 10000 amino\u00e0cids. Aix\u00ed que en una c\u00e8l\u00b7lula hi hauria 22.000&#215;2.000 uns 4.4 10<sup>7<\/sup> amino\u00e0cids, amb uns 5 10<sup>8<\/sup> \u00e0toms de prote\u00efnes.<\/p>\n<p>A l&#8217;E. coli hi ha 4.6M de parelles de nucle\u00f2tids que donarien uns 9.2 10<sup>7 \u00e0toms<\/sup>. En una c\u00e8l\u00b7lula humana hi ha uns 3.000 M de parelles de bases, que serien uns 6 10<sup>10<\/sup> \u00e0toms.<\/p>\n<p>Les c\u00e8l\u00b7lules vives tindrien de l&#8217;ordre de 10<sup>9<\/sup> parelles de bases al DNA i unes 10.000 prote\u00efnes amb uns 2000 amino\u00e0cids, 2 10<sup>7<\/sup> en total.<\/p>\n<hr \/>\n<p><a href=\"http:\/\/meumon.synology.me\/museu\/aspecies\/procariotes\/\">Procariotes<\/a>: (bacteris i arquebacteris) les c\u00e8l\u00b7lules no tenen estructura interior ni nucli definit, tots els org\u00e0nuls estan dispersos al citosol.<\/p>\n<p><strong>Eucariotes animals<\/strong><br \/>\nDi\u00e0metre 20\u00b5m (0.002 mm) En un cm3 n&#8217;hi ha 10<sup>6<\/sup> deixant espai intercelular i tot. (Lehninger p.35, Atlas pp.23-51).<br \/>\nLa <strong>membrana<\/strong> t\u00e9 m\u00e9s proporci\u00f3 de l\u00edpids que els procariotes.<br \/>\nEl <strong>nucli<\/strong> fa uns 5 nm di\u00e0metre. La doble h\u00e8lix del DNA s&#8217;enrotlla sobre prote\u00efnes histones formant un filament de cromatina. Aquests s&#8217;agrupen en cromosomes, bastonets d&#8217;uns 0,0002 mm que es dividiran en la divisi\u00f3 nuclear. El n\u00famero de cromosomes \u00e9s fix per cada esp\u00e8cie, s\u00f3n dobles en les c\u00e8l\u00b7lules som\u00e0tiques (diploides) i simples en les c.sexuals (haploides). Els nucleols s\u00f3n concentracions de RNA. [el material gen\u00e8tic adopta la forma de cromosoma en la fase de mitosi del cicle de vida).<br \/>\nEls <strong>mitocondris<\/strong> produeixen energia oxidant gl\u00facids. Origen per endosimbiosi. N&#8217;hi ha uns 500, 20% citoplasma, elipsoides de 1\u00b5m d. plens d&#8217;enzims on els gl\u00facids, l\u00edpids i amino\u00e0cids m\u00e9s O2 s&#8217;oxiden a CO2 i H2O alliberant energia que serveix per formar ATP.<br \/>\n<strong>Complex de Golgi<\/strong>, un reticle de cossos buits que a\u00eflla certes subst\u00e0ncies del citoplasma tot expulsant-les a l&#8217;exterior. Ser\u00e0 important en les c\u00e8l\u00b7lules especialitzades en secreci\u00f3. Peroxisomes: Ves\u00edcules amb enzims d&#8217;oxidaci\u00f3. Lisosomes: ves\u00edcules amb enzims (fosfatasa \u00e0cida) que digereixen subst\u00e0ncies absorbides o les deixalles.<br \/>\n<strong>Reticle endoplasm\u00e0tic<\/strong>, xarxa de conductes de superf\u00edcie rugosa on hi ha els ribosomes que duen a terme la s\u00edntesi proteica.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/thumb\/4\/48\/Animal_cell_structure_en.svg\/800px-Animal_cell_structure_en.svg.png\" \/><\/p>\n<p><strong>Eucariotes vegetals<\/strong><br \/>\nCom la procariota, membrana, citoplasma, nucli (separat), mitocondries, reticle endoplasm\u00e0tic, i pr\u00f2piament vegetal, cloroplastos i vacuoles. (Lehninger p.37). <strong>Cloroplast<\/strong>, receptors d&#8217;energia lluminosa que converteixen en ATP alliberant ox\u00edgen i consumint CO2 i H2O. <strong>Vacuoles<\/strong>, org\u00e0nuls que van absorbint restes dels processos, expulsant deixalles i augmentant de volum al llarg de la vida de la c. Contenen sucres dissolts, sals, prote\u00efnes.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/thumb\/d\/d8\/Plant_cell_structure-en.svg\/800px-Plant_cell_structure-en.svg.png\" \/><\/p>\n<div id=\"ciclevida\">\n<hr \/>\n<h2>Cicle de vida<\/h2>\n<p>Interfase [c\u00e8l\u00b7lula nova despr\u00e9s d&#8217;una mitosi]<\/p>\n<ul>\n<li>G1: Creixement cel\u00b7lular amb s\u00edntesi de prote\u00efnes i d&#8217;ARN. transcripci\u00f3 i reactivaci\u00f3 del mRNA, concentraci\u00f3 de nucle\u00f2tids.<\/li>\n<li>S: s duplica l&#8217;h\u00e8lix de DNA, es produeixen histones. cada cromosoma es duplica i queda format per dues crom\u00e0tides id\u00e8ntiques.<\/li>\n<li>G2: Continua la s\u00edntesi de prote\u00efnes i ARN. Es fon el reticle endoplasm\u00e0tic, la c\u00e8l. perd contecte amb les ve\u00efnes i s&#8217;arrodoneix. S&#8217;acaba quan els cromosomes comencen a condensar-se al principi de la mitosi.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Mitosi (Atlas p.39)<\/p>\n<ul>\n<li>Profase: la cromatina [el material gen\u00e8tic] es concentra en cromosomes. Prometafase: es desf\u00e0 la membrana del nucli i entren microt\u00fabuls que desplacen els centrosomes.<\/li>\n<li>Metafase: S&#8217;acaben d&#8217;espiralitzar les crom\u00e0tides, els cromosomes s&#8217;alineen entre els dos centrosomes.<\/li>\n<li>Anafase: els cromosomes de separen i es desplacen, , se separen les crom\u00e0tides germanes dirigint-se als pols.<\/li>\n<li>Telofase i citokinesi: Els cromosomes tornen a disposar-se normalment i es dissolen en cromatina. A partir del reticle endoplasm\u00e0tic es torna a formar l&#8217;envoltura nuclear entorn de cada centr\u00f2mer. A l&#8217;equador es genera una biomembrana que separar\u00e0 les dues noves c\u00e8l\u00b7lules.<\/li>\n<\/ul>\n<p>[Quin \u00e9s el rellotge que indica el ritme de reproducci\u00f3 i mort?]<\/p>\n<\/div>\n<div id=\"ciclevida\">\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/thumb\/2\/2f\/Animal_cell_cycle-en.svg\/790px-Animal_cell_cycle-en.svg.png\" \/><\/p>\n<p>(En el proc\u00e9s de meiosi de la <a href=\"http:\/\/meumon.synology.me\/museu\/la-reproduccio\/\">reproducci\u00f3<\/a> a la metafase es fusionen les crom\u00e0tides del pare i la mare (2N \u2192N), a l&#8217;anafase se separen (N\u21922N) i a la telofase es divideixen (2N). Despr\u00e9s a la meiosi II es tornen a dividir i tindrem 4 g\u00e0metes haploides.)<\/p>\n<p>[Proc\u00e9s general de reproducci\u00f3, creixement i mort, setmanes, mesos, anys? <a href=\"http:\/\/meumon.synology.me\/ephemeracat\/ephecat\/2009\/09\/05\/regeneracio-identitat-corporal\/\">El cos en constant reconstrucci\u00f3<\/a>] [ Proc\u00e9s c\u00edclic d&#8217;assimilaci\u00f3 de nutrients\u00a0 i bios\u00edntesi, hores]<\/p>\n<p>[Manca una explicaci\u00f3 de la degradaci\u00f3 de la c\u00e8l\u00b7lula, la mort]<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.gemma-anderson.co.uk\/\">Gemma Anderson<\/a><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.gemma-anderson.co.uk\/wp-content\/uploads\/2019\/01\/mitosis-pot-72070-e1547152515937.jpg\" width=\"300\/\" \/><\/p>\n<div id=\"metabolisme\">\n<hr \/>\n<h2>Metabolisme<\/h2>\n<\/div>\n<p>[<em>igual que explotem la terra per obtenir energia i materials, l&#8217;organisme fa com una &#8220;mineria&#8221; del medi, ingerint nutrients i respirant ox\u00edgen. Amb el que &#8220;excavem&#8221; (1) carreguem les nostres bateries de ATP, (2) preparem materials i reconstru\u00efm tot el que es va desfent (3) i tenim un circuit d&#8217;eliminaci\u00f3 de deixalles]<\/em><br \/>\n<strong>Catabolisme<\/strong>: Reaccions qu\u00edmiques per obtenir components i energia. La ruta catab\u00f2lica degrada les grans mol\u00e8cules ingerides (prote\u00efnes, polisac\u00e0rids i l\u00edpids) a components (amino\u00e0cids, pentoses i \u00e0cids grassos), a acetil-CoA i finalment a NH<sub>3<\/sub>, H<sub>2<\/sub>O i CO<sub>2<\/sub>.<br \/>\n<strong>Anabolisme<\/strong>: bios\u00edntesi, transport i contracci\u00f3 muscular. La ruta anab\u00f2lica parteix d&#8217;aqu\u00ed per sintetitzar tamb\u00e9 en tres fases, els components superiors. La ruta catab\u00f2lica descendent i exerg\u00f2nica convergent a elements simples no passa pels mateixos passos intermitjos que l&#8217;anab\u00f2lica que puja i es divergeix en components superiors especialitzats. Aix\u00f2 es deu a causes energ\u00e8tiques. S\u00f3n regulades per diferents enzims (Lehninger p.381).<\/p>\n<p><strong>Cicle del carboni<\/strong>: Aut\u00f2trofs (llum) i heter\u00f2trofs (qu\u00edmica) es complementen m\u00fatuament formant un cicle on el CO<sub>2<\/sub> es torna glucosa amb energia lum\u00ednica (plantes) que despr\u00e9s \u00e9s cremada en CO<sub>2<\/sub> altra vegada amb la respiraci\u00f3 animal [i vegetal] dissipant calor.<br \/>\n<strong>Cicle del Nitrogen<\/strong>: El gas nitrogen N<sub>2<\/sub> \u00e9s molt inert i nom\u00e9s pot ser fixat per bacteris que el deixen com a amon\u00edac o Nitrat \u2192 (Plantes superiors) \u2192 amino\u00e0cids \u2192 (animals superiors) \u2192 amon\u00edac\/urea \u2192 (bacteris nitrificants, nitrosomes) \u2192 Nitrit (B.Nitrificants, nitrobacter) \u2192 Nitrat. [<a href=\"http:\/\/meumon.synology.me\/museu\/la-terra-els-grans-cicles\/\">els grans cicles<\/a>]<\/p>\n<div id=\"catabolisme\">\n<hr \/>\n<h2>Catabolisme<\/h2>\n<\/div>\n<p><strong>Hidrats de carboni<\/strong>: Obtenci\u00f3 d&#8217;energia a partir de la glucosa [que es genera a les plantes per fotos\u00edntesi] per gluc\u00f2lisi i respiraci\u00f3 cel\u00b7lular (i fermentaci\u00f3 en alguns bacteris).<br \/>\n<strong>Greixos<\/strong>: trencament dels triglic\u00e8rids en \u00e0cids grassos i glicerol, mitjan\u00e7ant la incorporaci\u00f3 de tres mol\u00e8cules d&#8217;aigua i l&#8217;ajuda d&#8217;enzims anomenades lipases. Els \u00e0cids grassos, guardats en forma de triglic\u00e8rids, s\u00f3n una reserva d&#8217;energia m\u00e9s concentrada que els sucres (9 kcal\/g contra 4 kcal) i es fan servir pels animals superiors en cassos de dejuni o hibernaci\u00f3. S\u00f3n esterificats fins a formar un acetil-CoA i despr\u00e9s carreguen ATP a les mitocondries. Un exemple \u00e9s: \u00e0cid palm\u00edtic + 23O2 + 129Pi + 129 ADP = 16CO2 + 145 H2O + 129 ATP<br \/>\nproc\u00e9s on es recupera en ATP un 40% de l&#8217;energia de l&#8217;\u00e0cid.<br \/>\n<strong>Prote\u00efnes<\/strong>: Escissi\u00f3 de les cadenes polipept\u00eddiques en els seus amino\u00e0cids mitjan\u00e7ant enzims anomenats proteases. Els amino\u00e0cids constitueixen una altra font d&#8217;energia en els vertebrats. Les prote\u00efnes s\u00f3n descomposades en el tub digestiu (tripsina) i passen a la sang per on seran condu\u00efdes al fetge on tindr\u00e0 lloc el seu catabolisme. Una degradaci\u00f3 oxidativa els deixa en Acetil-CoA amb amon\u00edac com a subproducte (asparagina+H2O -&gt; Aspartato+ NH3). L&#8217;amon\u00edac s&#8217;excreta com a urea, format-se aix\u00ed un cicle del nitrogen (cicle de la urea, Krebs 1930). La s\u00edntesi de la urea consumeix quatre grups fosfat:<br \/>\n2NH3+CO2+3ATP+3H2O -&gt; urea + 2ADP + AMP + 4Pi<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/d\/d4\/Esquema_catabolisme.png\" \/><\/p>\n<p>(0) Fotos\u00edntesi: llum + CO<sub>2<\/sub> \u2192 sucres<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/thumb\/5\/55\/Photosynthesis_en.svg\/800px-Photosynthesis_en.svg.png\" width=\"350\" \/><\/p>\n<p>Als cloroplasts de les c\u00e8l\u00b7lules de les fulles t\u00e9 lloc la fotos\u00edntesi, que en resum \u00e9s:<\/p>\n<p>6 CO\u2082 + 12 H\u2082O + llum \u2192 C\u2086H\u2081\u2082O\u2086 + 6 O\u2082 + 6 H\u2082O<\/p>\n<p>Cicle de Calvin (1961)<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/thumb\/d\/d4\/Cicle_calvin_-_2.png\/800px-Cicle_calvin_-_2.png\" \/><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Garreu (1849) mostra que l&#8217;evaporaci\u00f3 d&#8217;aigua a les fulles \u00e9s proporcional al nombre d&#8217;estomes. Liebig mostrar\u00e0 que l&#8217;humus i els fems no aporten altra cosa que minerals. Sachs i altres determinaran els que s\u00f3n essencials: nitrogen, f\u00f2sfor, sofre, calci, potassi i magnesi. A m\u00e9s tenen un paper en petites quantitats, el ferro, zenc, magnanesi, i boro. Juntament amb l&#8217;aigua, carboni i oxigen s\u00f3n els 13 elements que componen les plantes.<\/p>\n<p>En el cas dels bacteris sulfurats el donador d&#8217;electrons \u00e9s sofre en lloc d&#8217;ox\u00edgen, la reacci\u00f3 general seria 2H<sub>2<\/sub>D + CO<sub>2<\/sub> = (CH<sub>2<\/sub>O) + H<sub>2<\/sub>O + 2D, on D \u00e9s el donador d&#8217;electrons.<br \/>\nLa meitat de la fotos\u00edntesi que es fa a la terra es duu a terme per plantes superiors i l&#8217;altra per les algues microsc\u00f2piques dels oceans, diatomees i dinoflagelats. Un m<sup>2<\/sup> de fulla origina 1g sucre per hora. Es calcula que s&#8217;aprofita un 0.12% de la radiaci\u00f3 incident. La reacci\u00f3 t\u00e9 lloc als cloroplasts que contenen els pigments capa\u00e7os d&#8217;absorbir la llum ( Lehninger p.608-610). Els pigments presenten un m\u00e0xim d&#8217;absorci\u00f3 per llum de 700 nm i 680 nm.<\/p>\n<p>Fase lluminosa: [carreguem les piles ADP a ATP] Dos fotosistemes es complementen per incorporar els e- de l&#8217;ox\u00edgen de l&#8217;aigua (contra la tend\u00e8ncia natural redox) a un enzim <a href=\"https:\/\/ca.wikipedia.org\/wiki\/NADPH\">NADP<\/a> alhora que carreguen ADP a ATP:<br \/>\n2 H<sub>2<\/sub>O + 2 NADP<sup>+<\/sup> + 3 ADP + 3 P<sub>i<\/sub> + llum \u2192 2 NADPH + 2 H<sup>+<\/sup> + 3 ATP + O<sub>2<\/sub><\/p>\n<p>La fase fosca: [fem servir la pila que obtenir sucre a partir de CO<sub>2<\/sub>]<br \/>\n3 CO\u2082 + 9 ATP + 6 NADPH + 6 H<sup>+<\/sup> \u2192 C\u2083H\u2086O\u2083-fosfat + 9 ADP + 8 P<sub>i<\/sub> + 6 NADP<sup>+<\/sup> + 3 H\u2082O<\/p>\n<\/div>\n<div id=\"ciclevida\">\n<hr \/>\n<h2>Respiraci\u00f3 aer\u00f2bica<img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" class=\"alignnone size-medium\" src=\"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/7\/74\/CellRespiration.svg\" width=\"1052\" height=\"744\" \/><\/h2>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/e\/e6\/Cellular_respiration.gif\" \/><\/p>\n<p>C1 indica CO\u2082, C6 indica 6 \u00e0toms de carboni, glucosa<\/p>\n<p>El proc\u00e9s es resumeix (en el cas que el sucre sigui la glucosa) com:<br \/>\nC\u2086 H\u2081\u2082 O\u2086 + 6O\u2082 \u2192 6CO\u2082 + 6H\u2082O + energia (ATP)\u00a0 \u0394G = \u22122880 kJ per mol of C6H12O6<\/p>\n<p>i t\u00e9 4 etapes (\u00e9s regulat per la c\u00e0rrega energ\u00e8tica, \u00e9s a dir, \u00e9s estimulada per la concentraci\u00f3 de ADP o AMP i inhibida per la de ATP.)<\/p>\n<ul>\n<li>(1) <a href=\"https:\/\/ca.wikipedia.org\/wiki\/Glic%C3%B2lisi\">Gluc\u00f2lisi<\/a>: sucres \u2192 Piruvat: glucosa + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 Pi \u2192 2 piruvat + 2 NADH + 2 ATP + 2H+ + H\u2082O. T\u00e9 lloc al citosol de la c\u00e8l\u00b7lula. Ho duen a terme totes les c\u00e8l\u00b7lules vives. glucosa + 2ADP + 2Pi -&gt; \u00e0cid l\u00e0ctic + 2ATP + 2H\u2082O, glucosa + 2ADP + 2Pi -&gt; 2etanol + 2CO\u2082 + 2ATP + 2H\u2082O<\/li>\n<li>(2) <a title=\"\" href=\"https:\/\/ca.wikipedia.org\/wiki\/Descarboxilaci%C3%B3_oxidativa\">Descarboxilaci\u00f3 oxidativa<\/a> : Piruvat \u2192 <a title=\"Acetil-CoA\" href=\"https:\/\/ca.wikipedia.org\/wiki\/Acetil-CoA\">Acetil-CoA<\/a> T\u00e9 lloc als mitocondris. El piruvat \u00e9s oxidat despr\u00e9s a Acetil-CoA. (Lehninger p.450)<br \/>\n<a title=\"\u00c0cid pir\u00favic\" href=\"https:\/\/ca.wikipedia.org\/wiki\/%C3%80cid_pir%C3%BAvic\">\u00c0cid pir\u00favic<\/a> + <a class=\"mw-redirect\" title=\"NAD\" href=\"https:\/\/ca.wikipedia.org\/wiki\/NAD\">NAD<\/a> + <a title=\"Coenzim A\" href=\"https:\/\/ca.wikipedia.org\/wiki\/Coenzim_A\">HSCoA<\/a> \u2192 <a title=\"Acetil-CoA\" href=\"https:\/\/ca.wikipedia.org\/wiki\/Acetil-CoA\">Acetil-CoA<\/a> + <a class=\"mw-redirect\" title=\"NADH\" href=\"https:\/\/ca.wikipedia.org\/wiki\/NADH\">NADH<\/a> + <a class=\"mw-redirect\" title=\"Hidroni\" href=\"https:\/\/ca.wikipedia.org\/wiki\/Hidroni\">H+<\/a> + <a class=\"mw-redirect\" title=\"CO2\" href=\"https:\/\/ca.wikipedia.org\/wiki\/CO2\">CO\u2082<\/a><\/li>\n<li>(3) <a href=\"https:\/\/ca.wikipedia.org\/wiki\/Cicle_de_Krebs\">Cicle de Krebs<\/a> (1937) Un conjunt de 9 reaccions. Per cada glucosa es fan dues voltes. L&#8217;acetil-CoA \u00e9s acabat d&#8217;oxidar pels processos seg\u00fcents (Atlas p.303) T\u00e9 lloc a les mitocondries i segueix les etapes: CH3CO-S-CoA -&gt; Acetil-CoA, Citrat, Isocitrat, \u00d3-Oxoglutarat, Succinil-CoA, Succinat, Fumarat, Malat, Oxalacetat, Acetil-CoA. A cada volta s&#8217;incorpora una mol\u00e8cula d&#8217;\u00e0cid ac\u00e8tic, se n&#8217;alliberen dos de CO2 i 8 H+ i 8 e- que seran usats en el proc\u00e9s posterior (Lehninger p.456). Els \u00e0cids intermitjos es recuperen llevat de quan els productes intermitjos s\u00f3n aprofitats per a la bios\u00edntesi. Aleshores cal reposar-los amb reaccions laterals.\u00a0 [ Surt NADH i H+ que en la seg\u00fcent fase es combina amb ox\u00edgen per donar aigua i es recupera el NADH]<br \/>\n<img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" class=\"alignnone size-medium\" src=\"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/thumb\/2\/28\/Cicle_dels_%C3%A0cids_tricarbox%C3%ADlics.svg\/800px-Cicle_dels_%C3%A0cids_tricarbox%C3%ADlics.svg.png\" width=\"800\" height=\"636\" \/><\/li>\n<li>(4) <a title=\"Cadena respirat\u00f2ria\" href=\"https:\/\/ca.wikipedia.org\/wiki\/Cadena_respirat%C3%B2ria\">Cadena respirat\u00f2ria<\/a> i <a title=\"Fosforilaci\u00f3 oxidativa\" href=\"https:\/\/ca.wikipedia.org\/wiki\/Fosforilaci%C3%B3_oxidativa\">Fosforilaci\u00f3 oxidativa<\/a>. Tamb\u00e9 t\u00e9 lloc als mitocondris.\u00a0 [Aqu\u00ed \u00e9s on entra l&#8217;ox\u00edgen per acceptar electrons i el 2H+ O- es convertiran en aigua, aqu\u00ed hi hauria la combusti\u00f3 que suggeria Lavoisier] Es reoxiden els coenzims que que s&#8217;han redu\u00eft en les etapes anteriors i es produeix energia en forma de <a class=\"mw-redirect\" title=\"Adenosina trifosfat\" href=\"https:\/\/ca.wikipedia.org\/wiki\/Adenosina_trifosfat\">ATP<\/a>. Els electrons i els protons implicats en aquests processos s\u00f3n cedits definitivament l&#8217;O\u2082 que es redueix a aigua.<br \/>\nTransport Electr\u00f2nic (Lehninger p.505) Els electrons alliberats en el cicle anterior s\u00f3n transportats pels enzims NADH i NADPH en reaccions del tipus: substrat.redu\u00eft + NAD+ &lt;-&gt; s.oxidat + NADH + H+, i posteriorment a deshidrogenases, prote\u00efnes ferro sulfurades i citocroms. Cada etapa \u00e9s una reacci\u00f3 redox amb uns potencials est\u00e0ndar de l&#8217;ordre de 0.5V (Len.p.490). En aquest proc\u00e9s de transfer\u00e8ncia electr\u00f2nica s&#8217;allibera molta energia lliure: AG=nFAE (n n\u00fam. e- transferits, F=23.000 cal, AE difer\u00e8ncia de potencials redox) \u00b8 -52.7 kcal\/mol [l&#8217;hidrogen s&#8217;oxida a aigua cedint e- a l&#8217;ox\u00edgen atmosf\u00e8ric. La gran energia perduda s&#8217;usa per ADP -&gt; ATP]<br \/>\nFosforilaci\u00f3 oxidativa es duu a terme amb l&#8217;energia proporcionada pel transport electr\u00f2nic: ADP+Pi+(2H++1\/2O2)=ATP+H2O + 7kcal\/mol. Aquest proc\u00e9s demana uns gradients de concentraci\u00f3 d&#8217;ions que tenen lloc a les membranes dels mitocondris.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Alguns bacteris poden obtenir energia sense ox\u00edgen, amb respiraci\u00f3 anaer\u00f2bica:\u00a0 10H<sup>+<\/sup> + sulfat ( SO24) + 8e- \u2192 H<sub>2<\/sub>S + 4 H\u2082O. \u00c9s 15 vegades menys eficient que la respiraci\u00f3 aer\u00f2bica. [no veig on entra la glucosa]<br \/>\nLa <a title=\"Fermentaci\u00f3\" href=\"https:\/\/ca.wikipedia.org\/wiki\/Fermentaci%C3%B3\">fermentaci\u00f3<\/a>, descoberta per Pasteur, no hi ha transfer\u00e8ncia d&#8217;electrons .<\/p>\n<div id=\"anabolisme\">\n<hr \/>\n<h2>Anabolisme<\/h2>\n<\/div>\n<p>Els components i energia obtinguda del catabolisme servir\u00e0 per:<\/p>\n<ul>\n<li>Treball qu\u00edmic, bios\u00edntesi. En general la ruta de la s\u00edntesi \u00e9s diferent a la de la degradaci\u00f3 catab\u00f2lica. La s\u00edntesi \u00e9s possible gr\u00e0cies a l&#8217;acoblament amb reaccions que hidrolitzen l&#8217;ATP subministrant l&#8217;energia per convertir en enderg\u00f2nic un proc\u00e9s exerg\u00f2nic. La ruta anab\u00f2lica est\u00e0 regulada per la concentraci\u00f3 del producte final (que act\u00faa sobre l&#8217;enzim de la primera etapa de manera que el proc\u00e9s mai s&#8217;interromp a la meitat). L&#8217;economia dels processos cel\u00b7lulars millora ja que nom\u00e9s se sintetitza si manca producte, aleshores es consumeix ATP i es desencadena el proc\u00e9s catab\u00f2lic just per compensar la p\u00e8rdua.<\/li>\n<li>Treball mec\u00e0nic, contracci\u00f3, divisi\u00f3 cel\u00b7lular.<\/li>\n<li>Treball osm\u00f2tic o de concentraci\u00f3, transport a membranes.<\/li>\n<li>(Treball el\u00e8ctric i t\u00e8rmic)<\/li>\n<\/ul>\n<p><strong>BIOS\u00cdNTESI<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li><strong>Bios\u00edntesi de gl\u00facids i l\u00edpids<\/strong><br \/>\nGl\u00facids. (L. 23) \u00e9s el proc\u00e9s m\u00e9s important de la bioesfera. Als aut\u00f2trofs \u00e9s: CO\u2082 \u2192 hexoses\u2192 mid\u00f3 (reserva) i cel.lulosa (parets) a les plantes. Als heter\u00f2trofs: piruvat o lactat o amino\u00e0cids \u2192 glucosa \u2192 glucogen (quitina insectes). El proc\u00e9s comen\u00e7a als mitocondris i acaba al citosol. Als vertebrats es fa al fetge.<br \/>\nL\u00edpids. (L. 24) s\u00f3n un mitj\u00e0 de guardar energia de manera m\u00e9s concentrada que els sucres i tamb\u00e9 tenen un paper regulador (prostaglandines). A partir del Acetil-CoA i) Acids grassos \u2192 Prostaglandines i triglic\u00e8rids, ii) Hidroximetilglutaril-CoA \u2192 (terperns i cetones) Colesterol \u2192 \u00e0cids biliars, esterols fecals, hormones esteroides. Els proc\u00e9s t\u00e9 lloc als citosols a partir de l&#8217;acetil-CoA resultant de la respiraci\u00f3 mitocondrial. En els vertebrats es fa al fetge, teixit adip\u00f3s i gl\u00e0ndules mam\u00e0ries.<\/li>\n<li><strong>Bios\u00edntesi d&#8217;amino\u00e0cids i prote\u00efnes<\/strong><br \/>\n(L.25) Alguns organismes s\u00f3n capa\u00e7os de fixar directament el nitrogen atmosf\u00e8ric (bacteris i les plantes lleguminoses que els contenen). Totes les plantes s\u00f3n capaces de sintetitzar els 20 amino\u00e0cids precursors de les prote\u00efnes a partir d&#8217;amon\u00edacs, nitrits (N<sub>2<\/sub>O<sub>3<\/sub>) o nitrats (N<sub>2<\/sub>O<sub>5<\/sub>) mentre que alguns animals superiors com l&#8217;home o la rata nom\u00e9s en poden sintetitzar 10, havent d&#8217;ingerir els altres. Tots els amino\u00e0cids es formen a partir de subproductes de processos catab\u00f2lics com la gluc\u00f2lisi o el cicle de Krebs.<br \/>\nDe la gluc\u00f2lisi la 6fosfat-glucosa \u00e9s precursor de la histidina, el 3fosfoglicerat \u00e9s precursor de la glycine i cysteine; phosphoenol pyruvate + , 3-phosphoglycerate-derivative erythrose 4-phosphate forma tryptophan, phenylalanine, and tyrosine.<br \/>\nDel cicle de Krebs \u03b1-ketoglutarate \u00e9s convertit en glutamate i despr\u00e9s\u00a0 glutamine, proline, and arginine. L&#8217;oxaloacetate passa a aspartate i despr\u00e9s a\u00a0 asparagine, methionine, threonine, and lysine.<br \/>\nLa s\u00edntesi dels no essencials fa oxoglutarat \u2192 \u00e0cid glut\u00e0mic \u2192 glutamina i prolina, piruvat i oxalacetat \u2192 alanina i \u00e0cid asp\u00e0rtic, fenilalanina \u2192 tirosina, metionina \u2192 ciste\u00efna, fosfoglicerat \u2192 serina \u2192 glicina. Els amino\u00e0cids essencials s\u00f3n: \u2192 \u00e0cid asp\u00e0rtic \u2192 treonina i metionina, piruvats \u2192 valina, isoleucina, leucina, \u00e0cid glut\u00e0mic \u2192 ornitina \u2192 arginina, \u2192 histidina, \u00e0cid pir\u00favic \u2192 arom\u00e0tics com fenilalanina i tript\u00f2fan.<br \/>\nEl pas d&#8217;amino\u00e0cids a prote\u00efnes \u00e9s tan complex que ha de ser codificat amb mol\u00e8cules d&#8217;informaci\u00f3 com \u00e9s el RNA. [t\u00e9 lloc als ribosomes]<\/li>\n<li><strong>Bios\u00edntesi de nucle\u00f2tids<br \/>\n<\/strong>(L. 26) La poden fer gaireb\u00e9 tots els organismes. Fosfo-D-ribosa+ &#8230; + 2 anells \u2192 purines \u2192 adenina i guanina (AMP i GMP). Acid or\u00f2tic + ribosa \u2192 uracil i citosina (UMP i CTP). Els ribonucle\u00f2sids s&#8217;obtenen per reducci\u00f3 dels Desoxir.<br \/>\nLa s\u00edntesi dels \u00e0cids nucleics demana la intervenci\u00f3 de mol\u00e8cules d&#8217;informaci\u00f3, del codi gen\u00e8tic.<\/li>\n<\/ul>\n<\/div>\n<div id=\"ciclevida\">\n<p><strong>MOVIMENT<\/strong><br \/>\nConversi\u00f3 d&#8217;energia qu\u00edmica ATP a energia mec\u00e0nica per despla\u00e7ament de filament de prote\u00efna miosina sobre els d&#8217;actina. (Tubulina) L&#8217;ATP es converteix en energia mec\u00e0nica mitjant\u00e7ant la contracci\u00f3 de filaments. Aquesta contracci\u00f3 \u00e9s la base de i) moviment muscular (normalment consumeix un 30% de l&#8217;ATP produ\u00eft, arribant al 85% en una cursa de sprint, amb tensions de 3.5 kg\/cm2 arribant a 30 tones en tot el cos!) ii) organitzaci\u00f3 del contingut celular iii) divisi\u00f3 cel. iv) activitat de cilis i flagelos v) transport de material.<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Moviment muscular<\/strong><br \/>\nMiofibrilles, conjunt de sarc\u00f2mers miosina i actina. Un m\u00fascul est\u00e0 format per miofibrilles amb uns segments, els sarc\u00f2mers, que poden ser de dues menes, gruixuts i anis\u00f2trops o prims i is\u00f2trops. Cada segment est\u00e0 format per un tipus de filament, els prims d&#8217;actina i els gruixuts de miosina que es poden despla\u00e7ar al llarg dels anteriors. La longitud de cada filament es conserva, nom\u00e9s varia la posici\u00f3 relativa (L. p.761). La prote\u00efna actina, globular, s&#8217;uneix formant cadenes d&#8217;unes 150 peces que s&#8217;enrotllen format h\u00e8lixs dobles (filament prim). Cada 7 unitats hi ha una mol\u00e8cula de troponina que pot fixar el i\u00f3 Ca2+. La mol\u00e8cula de miosina \u00e9s una mol\u00e8cula molt llarga (160 nm) amb un cap globular. La miosina forma un complex amb l&#8217;ATP i quan hi ha l&#8217;impuls nervi\u00f3s l&#8217;hidrolitza tot activant el cap que formar\u00e0 una uni\u00f3 amb el segment molecular m\u00e9s proper. Aquestes mol\u00e8cules s\u00f3n al mig d&#8217;un sarcoplasma i un reticle sarcoplasm\u00e0tic entre el qual s&#8217;intercanvien Ca+. L&#8217;impuls nervi\u00f3s introdueix Ca del reticle al sarcoplasma. El Ca es fixa a la troponina, en varia la configuraci\u00f3 i lliga la miosina tot produ\u00efnt-se la contracci\u00f3. El retorn del Ca del sarcoplasma al reticle allibera els ponts relaxant el muscle.<\/li>\n<li><strong>Cilis, flagels<\/strong><br \/>\nConjunt de microt\u00fabuls formats per tubulina, una prote\u00efna de forma allargada que en grups de 10-14 forma un microt\u00fabul de 10-5 mm de di\u00e0metre i 10-2 de llarg. Els microt\u00fabuls donen rigidesa a les regions plasm\u00e0tiques. Grups d&#8217;uns 27 microt\u00fabuls formen centriols que intervenen en la divisi\u00f3 celular. Varis microt\u00fabuls es poden unir per formar un cili (nombrosos i curts) o un flagel (2 o 3 per cel. i llargs). L&#8217;energia de l&#8217;ATP serveix per desencadenar una variaci\u00f3 dels angles de segments correlatius que resulta en un moviment de fuet (Atlas p.17).<\/li>\n<li><strong>Transport<\/strong><br \/>\nDespla\u00e7ament de mol\u00e8cules a favor o contra un gradient de concentraci\u00f3. Passiu si \u00e9s a favor d&#8217;un gradient de concentraci\u00f3 i actiu quan a trav\u00e9s d&#8217;una membrana es for\u00e7a l&#8217;entrada de solut contra el gradient. A la membrana hi ha enzims transportadors que s&#8217;acoblen al substrat que per si sol no la pot traspassar, i el fan entrar tot consumint ATP. Aix\u00ed ho fa la Na+K+ATPasa amb els ions K+, la concentraci\u00f3 dels quals interv\u00e9 en processos de gluc\u00f2lisi, ribosomes i senyals nerviosos. En els mam\u00edfers es mant\u00e9 una concentraci\u00f3 alta de K+ i baixa de Na+ dins la c\u00e8l\u00b7lula mentre que el fluid extracel\u00b7lular t\u00e9 concentracions inverses. (L. 28, Atlas p.25).<\/li>\n<\/ul>\n<div id=\"autoreplicacio\">\n<p><strong>Autoreplicaci\u00f3 i transcripci\u00f3, DNA i RNA<\/strong><\/p>\n<\/div>\n<p>S\u00edntesi d&#8217;una cadena de DNA per aparellament de nucle\u00f2tids complementaris.(Lehninger 31 i 32)(Atlas p.33s) [DNA a qu\u00edmica org\u00e0nica]. El pes molecular del DNA dels virus m\u00e9s petis \u00e9s de 10<sup>6<\/sup>, el dels bacteris de 10<sup>9<\/sup>\u00a0 i el dels cromosomes eucari\u00f2tics de 80 10<sup>9<\/sup> [Hi ha m\u00e9s difer\u00e8ncia entre un virus i un bacteri, 10<sup>3<\/sup> que entre un bacteri i l&#8217;home, 80. Comptant que cada nucle\u00f2tid pesa 10<sup>2<\/sup> i que la cadena \u00e9s doble, tenim \u00b8 10<sup>8<\/sup> unitats d&#8217;informaci\u00f3, cabria en un disc de 100 Megabytes!].En els virus el DNA \u00e9s lineal enrotllat, als bacteris \u00e9s un lla\u00e7 continu, a les c\u00e8l\u00b7lules eucariotes est\u00e0 associat a prote\u00efnes com la histona formant la cromatina.<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Replicaci\u00f3<\/strong>. El mecanisme (Meselson-Stahl 1958) \u00e9s semiconservador: la doble h\u00e8lix es desenrotlla i cada una forma la seva complement\u00e0ria, de manera que el nou DNA est\u00e0 format per un bri vell i un de nou (el mecanisme conservador, sense desenrotllar-se, produiria un DNA fill totalment nou). El proc\u00e9s comen\u00e7a quan la RNA-polimerasa identifica els punts d&#8217;iniciaci\u00f3, trenquen la doble h\u00e8lix i sintetitzen 500 unitats de RNA com a cebador [iniciador, desencadenant], la DNA polimerasa \u00d3 segueix a partir del RNA inicial afegint DNA (120-1000 unitats), la DNA polimerasa \u00df acaba la feina ( avegades interv\u00e9 una gamma) i finalment s&#8217;elimina el RNA inicial. El nou bri t\u00e9 una polaritat complement\u00e0ria [les parts 3&#8217;i 5&#8242; de la pentosa estan oposades]. La DNA-ligasa lliga els dos brins complementaris amb ponts d&#8217;hidrogen formant la doble h\u00e8lix.<\/li>\n<li><strong>Morfog\u00e8nesi<\/strong>. Estructura 3D de l&#8217;h\u00e8lix de DNA, cromosoma. (L. 36) L&#8217;autocat\u00e0lisi del DNA explica la duplicaci\u00f3 d&#8217;una seq\u00fc\u00e8ncia lineal de nucle\u00f2tids o amino\u00e0cids (\u2192 codi gen\u00e8tic). C\u00f3m es forma l&#8217;estructura 3D del DNA i el cromosoma? c\u00f3m es formen les parts 3D com els complexos enzim\u00e0tics, les membranes i org\u00e0nuls i les diverses estructures supracelulars?\u00a0 El plegament es deu a minimitzar l&#8217;energia lliure. La mateixa ra\u00f3 explica l&#8217;associaci\u00f3 de diferents mol\u00e8cules sense que arribin a formar enlla\u00e7os covalents. Aix\u00ed es formen capes, fils. (S&#8217;ha estudiat en estructures simples com els virus o ribosomes).<\/li>\n<li><strong> Mitosi<\/strong>. (veure m\u00e9s amunt).Duplicaci\u00f3 celular<\/li>\n<\/ul>\n<\/div>\n<p><strong>Transcripci\u00f3 i S\u00edntesi de Prote\u00efnes<\/strong><br \/>\nB1420.1.DP Un gen \u00e9s transportat pel mRNA, s&#8217;aparella amb tRNA que t\u00e9 3 nucle\u00f2tids que s&#8217;aparellaran amb un amino\u00e0cid d&#8217;acord amb el codi gen\u00e8tic. S\u00edntesi de prote\u00efnes regulada per gens repressors fixats a l&#8217;operon.<br \/>\nLes RNA-polimerases(-DNA-dirigides) transcriuen tres menes de RNA a partir del codi de DNA (eines per a la s\u00edntesi de prote\u00efnes):<br \/>\nrRNA: RNA ribos\u00f2mic, de paper encara sense esclarir del tot, possiblement amb funcions catal\u00edtiques, RNA-pol I. Fixa el mRNA.<br \/>\nmRNA: RNA missatger, per la RNA-pol II, transporta una seq\u00fc\u00e8ncia de codi. Hi ha uns punts d&#8217;iniciaci\u00f3 i de final.<br \/>\ntRNA: RNA de transfer\u00e8ncia, per la RNA-pol III, \u00e9s una estructura en forma de tr\u00e8bol, amb un dels bra\u00e7os anticod\u00f3 (3 nucle\u00f2tids) que encaixa amb un cod\u00f3 (3n) del mRNA, i un altre bra\u00e7 aceptor amb capacitat de fixar amino\u00e0cids.<\/p>\n<p><strong>Codi gen\u00e8tic<\/strong><\/p>\n<p>Cada grup de tres nucle\u00f2tids (\u00ad cod\u00f3) correspon a un amino\u00e0cid (hi ha redund\u00e0ncia de 64=43 codons contra 20 amino\u00e0cids):<\/p>\n<p>UUU Phe UCU Ser UAU Tyr UGU Cys<br \/>\nUUC Phe UCC Ser UAC Tyr UGC Cys<br \/>\nUUA Leu UCA Ser UAA End UGA End<br \/>\nUUG Leu UCG Ser UAG End UGG Trp<\/p>\n<p>CUU Leu CCU Pro CAU His CGU Arg<br \/>\nCUC Leu CCC Pro CAC His CGC Arg<br \/>\nCUA Leu CCA Pro CAA Gln CGA Arg<br \/>\nCUG Leu CCG Pro CAG Gln CGG Arg<\/p>\n<p>AUU Ile ACU Thr AAU Asn AGU Ser<br \/>\nAUC Ile ACC Thr AAC Asn AGC Ser<br \/>\nAUA Ile ACA Thr AAA Lys AGA Arg<br \/>\nAUG Met ACG Thr AAG Lys AGG Arg<\/p>\n<p>GUU Val GCU Ala GAU Asp GGU Gly<br \/>\nGUC Val GCC Ala GAC Asp GGC Gly<br \/>\nGUA Val GCA Ala GAA Glu GGA Gly<br \/>\nGUG Val GCG Ala GAG Glu GGG Gly<\/p>\n<p>[El mRNA es trasllada al ribosoma?] Els amino\u00e0cids es fixen al t-RNA per acci\u00f3 d&#8217;uns grans enzims (pes molecular 150.000), les sintetases de l&#8217;aminoacil-tRNA, tot consumint ATP. Els anticodons del t-RNA van encaixant a la seq\u00fc\u00e8ncia del m-RNA alhora que un altre enzim va separant els amino\u00e0cids ja enlla\u00e7ats del t-RNA. Arribats al final de la seq\u00fc\u00e8ncia se separa el darrer tRNA, el mRNA i el polip\u00e8ptid acabat de formar. El conjunt de DNA que correspon a una prote\u00efna determinada (que transcriu una seq\u00fc\u00e8ncia de mRNA) es diu gen.<\/p>\n<p>El codi gen\u00e8tic \u00e9s universal, com\u00fa a tots els sers vius. El &#8220;dogma central de la biologia molecular&#8221; (Crick 1958) afirma que la informaci\u00f3 sempre flueix del polinucle\u00f2tid al polip\u00e8ptid i no a l&#8217;inrev\u00e9s. L&#8217;aparellament cod\u00f3-anticod\u00f3 i l&#8217;assignaci\u00f3 cod\u00f3-amino\u00e0cid no t\u00e9 una explicaci\u00f3 en termes d&#8217;energia d&#8217;enlla\u00e7 que justifiqui el codi universal. El codi funciona gr\u00e0cies a l&#8217;exist\u00e8ncia dels enzims que guien el proc\u00e9s. I aquests enzims existeixen gr\u00e0cies a estar codificats en DNA mitjant\u00e7ant el codi universal. Es a dir que potser el codi no \u00e9s \u00fanic per\u00f2 un cop se n&#8217;ha format un per atzar entre diverses fluctuacions, l&#8217;avantatge selectiu que t\u00e9 \u00e9s tan gran que \u00e9s el que es reprodueix m\u00e9s r\u00e0pid, tot consumint la majoria de recursos i eliminant els competidors (Hipercicles <a href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Manfred_Eigen\">Eigen<\/a> 1971).<\/p>\n<p>La meitat de les prote\u00efnes sintetitzades \u00e9s estructural i l&#8217;altra meitat enzim\u00e0tica.<br \/>\nRegulaci\u00f3 de l&#8217;expressi\u00f3 gen\u00e8tica (L. 35)(A.467) Als procariotes, quan certs productes ja no s\u00f3n necessaris per a la c\u00e8l.lula, la producci\u00f3 del conjunt d&#8217;enzims que els genera \u00e9s reprimit, (o estimulat e cas contrari). El conjunt de gens corresponent a aquest grup d&#8217;enzims s&#8217;anomena operon. Un operon cont\u00e9 els gens estructurals codificadors dels enzims, un gen regulador que codifica la prote\u00efna repressora i un operador units entre s\u00ed. Si hi ha substrat pels enzims (\u2192 regulaci\u00f3 de l&#8217;anabolisme), aquest s&#8217;uneix a la prote\u00efna repressora tot alliberant l&#8217;operador (Model de Jacob-Monod, 1961). La producci\u00f3 d&#8217;enzims es pot regular segons el medi, de manera que en unes condicions el repressor \u00e9s fixat a l&#8217;operon inhibint la s\u00edntesi.<br \/>\nAls eucariotes la regulaci\u00f3 \u00e9s molt m\u00e9s complexa tot intervenint les hormones a m\u00e9s de la pres\u00e8ncia dels substrats dels enzims. (A.471 \u2192 paper de les histones, model de Britton-Davidson).<\/p>\n<div id=\"ciclevida\">\n<div id=\"altres\">\n<hr \/>\n<h2>Altres<\/h2>\n<p>La unitat de vida m\u00ednima<\/p>\n<\/div>\n<p>No coneixem del tot els detalls de qu\u00e8 passa dins d&#8217;una c\u00e8l\u00b7lula. Per aix\u00f2 la recerca intenta crear la unitat viva m\u00e9s simple possible, 35 cops m\u00e9s petita que la Escherichia Coli, amb nom\u00e9s uns centenars de gens en lloc de 5.000. (<a href=\"https:\/\/www.newyorker.com\/magazine\/2022\/03\/07\/a-journey-to-the-center-of-our-cells\">New Yorker 7\/3\/2022<\/a>).<\/p>\n<p>It was by accident that Antoni van Leeuwenhoek, a Dutch cloth merchant, first saw a living cell. He\u2019d begun making magnifying lenses at home, perhaps to better judge the quality of his cloth. One day, out of curiosity, he held one up to a drop of lake water. He saw that the drop was teeming with numberless tiny animals. These animalcules, as he called them, were everywhere he looked\u2014in the stuff between his teeth, in soil, in food gone bad. A decade earlier, in 1665, an Englishman named Robert Hooke had examined cork through a lens; he\u2019d found structures that he called \u201ccells,\u201d and the name had stuck. Van Leeuwenhoek seemed to see an even more striking view: his cells moved with apparent purpose. No one believed him when he told people what he\u2019d discovered, and he had to ask local bigwigs\u2014the town priest, a notary, a lawyer\u2014to peer through his lenses and attest to what they saw.<br \/>\nToday, we take for granted that we are made of cells\u2014liquidy sacs containing the Golgi apparatus, the endoplasmic reticulum, the nucleus. We accept that each of us was once a single cell, and that packed inside it was the means to build a whole body and maintain it throughout its life. \u201cPeople ought to be walking around all day, all through their waking hours, calling to each other in endless wonderment, talking of nothing except that cell,\u201d the physician Lewis Thomas wrote, in his book \u201cThe Medusa and the Snail.\u201d But telescopes make more welcome gifts than microscopes. Somehow, most of us are not itching to explore the cellular cosmos. Today, although there\u2019s still no microscope capable of showing everything that\u2019s happening inside a living cell in real time, biologists grasp the strangeness of the zone, bigger than atoms but smaller than cells, in which the machinery of life exists. They\u2019ve analyzed the tiny parts from which cells are made and learned how those parts interact. They\u2019ve frozen cells, photographed them, and used computer simulations to revivify the pictures. They\u2019ve studied the apparently empty spaces inside cells and discovered that they contain a world governed by unintuitive physical laws.<\/p>\n<p>Several groups of \u201csynthetic biologists\u201d are now close to assembling living cells from nonliving parts. If we could design and control such cells with precision, we could use them to do what we want\u2014generate clean energy, kill cancers, even reverse aging. The work depends on understanding a cell\u2019s inner workings to a degree that van Leeuwenhoek could not have imagined.<\/p>\n<p>They\u2019ve modified a species of bacterium to create a \u201cminimal\u201d cell. It contains only what\u2019s necessary for life\u2014it\u2019s the cellular equivalent of a stock car onto which new components can be bolted. John Glass, one of the project\u2019s leaders, described the minimal cell to me as \u201ca platform for figuring out the first principles in biology.\u201d<br \/>\nJ. Craig Venter, an instrumental player in efforts to sequence the human genome, felt a need to simplify. Why not create a cell with as few genes as possible, and use it as a model organism? If you wanted to understand a more complicated biological process, you could add the genes for it to your minimal cell. Venter assembled a team of biologists that included Glass, who was one of the world\u2019s leading experts on a bacterium called Mycoplasma. \u201cIf you went to the zoo and lined up all the mammals and swabbed their urogenital tracts, you would find that each of them has some mycoplasma,\u201d Glass told me. Because the bacteria live in such a nutrient-rich environment, they rarely have to forage for food, or even do much to digest it;<br \/>\nBy 2016, after a few revisions, they had devised a minimal Mycoplasma genome half the size of the original. A researcher named Carole Lartigue spent years during her postdoc solving the daunting problem of implanting the genome in a cell. The bacterium that eventually resulted from the work was called JCVI-syn3.0. It was an engine bolted to some wheels.<br \/>\nFor contrast, Cook had prepared samples that contained both JCVI-syn3A and E. coli. The lab rat of biology, E. coli grows quickly and uniformly, and is genetically manipulable. It also hunts and eats, has a rudimentary kind of memory, and possesses around five thousand genes, compared with the minimal cell\u2019s roughly five hundred. After Cook loaded the syn3A slide, I peered through the eyepiece, but struggled to distinguish the minimal cells from the floaters in my eyes. Then I looked at the other slide. An E. coli swam by. It was about thirty-five times bigger than the minimal cell by volume, and crenellated with complexity\u2014a destroyer rather than a dinghy.<br \/>\nHe showed me a poster noting all of JCVI-syn3A\u2019s genes. About a third were labelled as having an unknown function. When the project began, there were a hundred and forty-nine mystery genes. Now about a hundred were left.<br \/>\nGenerally, what a gene does depends on the protein it tells our cells to make. It\u2019s proteins that run the cellular world, by sparking chemical reactions, sending signals, and self-assembling into biological machines. To understand and control a cell, or to design a new one, biologists need to know exactly how a given protein behaves in the cellular environment. What shapes can it take? What does it interact with? What happens when a small molecule, like a drug, gets lodged in one of its crevices?<br \/>\nOur best pictures of the protein-rich cellular interior have come not from a microscope but from the brush of<a href=\"http:\/\/meumon.synology.me\/museu\/il%c2%b7lustracions-de-la-cel%c2%b7lula-goodsell\/\"> David S. Goodsell<\/a>, a sixty-year-old biologist and watercolorist at the Scripps Research Institute. When I met Goodsell at Scripps, which is just down the road from J.C.V.I., he had long hair, a full beard, and a funky face mask. A painter since the age of ten, he illustrated his first E. coli during his postdoc, in 1991; the article that resulted, \u201cInside a Living Cell,<br \/>\nRoseanna N. Zia, a physicist who studies cells, emphasized the importance of physicality in biology. She told me that there were other \u201ccolloidal\u201d properties of the cytoplasm, besides liquid-liquid phase separation, that nature might be using to its advantage\u2014for instance, the fact that a shove at one end of the cytoplasm propagates, nearly instantly, to the other. Her group models how individual molecules subtly interact. \u201cThis area of understanding how colloidal-scale physics is regulating and orchestrating cell function\u2014this is the frontier,\u201d she said.<\/p>\n<p>[ semblava que la biologia es redu\u00efa a qu\u00edmica i la qu\u00edmica a f\u00edsica, i tot just estem aprenent a mirar les c\u00e8l\u00b7lules m\u00e9s simples!]<\/p>\n<hr \/>\n<p><a href=\"https:\/\/www.noemamag.com\/cells-not-dna-are-the-master-architects-of-life\/\">Cells, not DNA, are the master architects of life<\/a>. No podem explicar encara qu\u00e8 determina l&#8217;organisme a partir del DNA, sense l&#8217;entorn de la c\u00e8l\u00b7ula. No podem generar un \u00e9sser viu simplement a partir de la informaci\u00f3. I mlagrat les esperances inicials, tampoc podem posar una c\u00e8l\u00b7lula mare en una placa de Petri i desenvolupar el teixit que vulguem, cal un entorn determinat d&#8217;un conjunt de c\u00e8l\u00b7lules.<\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>La vida [estructures i processos complexes] Introducci\u00f3 Parts i funcions: membrana i citoplasma, material gen\u00e8tic, ribosomes, mitocondris, cloroplasts. Les peces de la vida. Cicle de vida, mitosi Metabolisme: Catabolisme, fotos\u00edntesi, gluc\u00f2lisi, respiraci\u00f3. Anabolisme : bios\u00edntesi, moviment, transport.\u00a0 Autoreplicaci\u00f3 (Duplicaci\u00f3, morfog\u00e8nesi, mitosi), transcripci\u00f3. Codi gen\u00e8tic. Altres: la c\u00e8l\u00b7lula, com a arquitecte de la vida. Introducci\u00f3 [La &hellip; <\/p>\n<p class=\"link-more\"><a href=\"http:\/\/meumon.synology.me\/museu\/la-cel%c2%b7lula\/\" class=\"more-link\">Continue reading<span class=\"screen-reader-text\"> &#8220;La c\u00e8l\u00b7lula&#8221;<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[303],"tags":[],"anotacio":[],"civilitzacio":[],"spec":[],"aspecies":[],"Tema poesia":[],"_links":{"self":[{"href":"http:\/\/meumon.synology.me\/museu\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3068"}],"collection":[{"href":"http:\/\/meumon.synology.me\/museu\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"http:\/\/meumon.synology.me\/museu\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/meumon.synology.me\/museu\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/meumon.synology.me\/museu\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=3068"}],"version-history":[{"count":0,"href":"http:\/\/meumon.synology.me\/museu\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3068\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"http:\/\/meumon.synology.me\/museu\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=3068"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"http:\/\/meumon.synology.me\/museu\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=3068"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"http:\/\/meumon.synology.me\/museu\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=3068"},{"taxonomy":"anotacio","embeddable":true,"href":"http:\/\/meumon.synology.me\/museu\/wp-json\/wp\/v2\/anotacio?post=3068"},{"taxonomy":"civilitzacio","embeddable":true,"href":"http:\/\/meumon.synology.me\/museu\/wp-json\/wp\/v2\/civilitzacio?post=3068"},{"taxonomy":"spec","embeddable":true,"href":"http:\/\/meumon.synology.me\/museu\/wp-json\/wp\/v2\/spec?post=3068"},{"taxonomy":"aspecies","embeddable":true,"href":"http:\/\/meumon.synology.me\/museu\/wp-json\/wp\/v2\/aspecies?post=3068"},{"taxonomy":"Tema poesia","embeddable":true,"href":"http:\/\/meumon.synology.me\/museu\/wp-json\/wp\/v2\/Tema poesia?post=3068"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}