Zelula bizia. Morfologia zelularra.

 

 

1.- Zelula bizia:

1.1- Teoria Zelularra:

Teoria honen arabera, Zelula:

Unitate anatomikoa da: Bizidun guztiak zelulaz osaturik daude.

Unitate fisiologikoa: Zelulak bizirik irauteko beharrezkoak diren prozesu guztiak egin ditzake (elikatu, ingurumenarekin erlazionatu eta ugaldu egiten dute).

Unitate genetikoa: Zelula guztiak beste zelula batetik sortuak dira.

Teoria zelularra hurrengo lau puntutan laburtzen da:

1. Bizidun guztiak zelulaz osatuak daude. Zelula biziduen oinarrizko osagaia da eta zelula bakar batek osa dezake bizidun bat.
2. Zelula guztien jatorria beste zelula bat da, hau da, bizidun guztiak zelula batetik sortu dira.
3. Zelula bakoitzak bizi-funtzio guztiak betetzen ditu, hau da, nutrizioa, erlazioa eta ugalketa burutzen ditu.
4. Zelula bakoitzak gordetzen du, bere funtzionamendurako eta ondorengoei eman beharreko informazio genetiko guztia.

Zelulak dira izaki bizidunak sortzeko gaitasuna daukaten egitura bakarrak.

 

1.2- Diseinu zelularrak:

Gaur egun existitzen diren zelula guztiak bi motatakoak dira:

• Prokariotoak
• Eukariotoak

Zelula prokariotoen antolamendua eukariotikoarena baino sinpleagoa da. Izan ere bere izenak adierazten duen moduan, prokariotoak (nukleorik gabeko zelulak) beti eukariotoekin konparatuz (benetako nukleoa dutenak) definitu egin dira. Prokariotoak, Lurra planetan lehenen agertu ziren zelulak dira (-3800 mu), eta beti organismo zelulabakarrak osatzen dituzte..

Eukariotoak, konplexuagoak izateaz gain, beranduago agertu ziren (-1400 mu) eta goi-mailako organismoak osatzen dituzte, zelulabakarrak nahiz zelulanitzak.

Hori dela eta, prokariotoak bigarren mailako zelulak moduan ikusi egin dira.

Egia da prokariotoaren egitura oso sinplea dela, baina prokariotoek izugarrizko gaitasun metabolikoak dauzkate, Lurraren leku guztiak kolonizatu egin dituzte, bortitzenak ere, kopuruaren aldetik organismo ugarienak dira eta garrantzitsuenak, ezinbestekoak dira lurrean bizi garen organismo eukariotoen iraupenerako (adibidez, ekosistemetan materiaren zikloa ixteko).

 

Prokaryote cell vs. Eukaryote cell (alderaketa)

 

 

1.- Zelula prokariotiko eta eukariotikoaren arteko hiru desberdintasun azaltzen jakin behar duzu; horretarako (I) esteka erabiliko duzu.

2.- Animalia zelula eukariotiko eta landare zelula eukariotikoaren artean hiru desberdintasun azaltzen jakin behar duzu,(I) esteka erabiliz.

3.- Zerrenda honetan Zelula eukariotikoa: antolakuntza agertzen diren organoxken funtzio biologikoa ezagutu behar duzu.

 

Sar zaitez helbide honetan, zelula eukariotikoen organoxkak aztertzeko:

Anatomia zelularra. Ezinbestekoa

 

Animalia zelula eukariotoa

Landare zelula eukariotoa

 

 

 

2.- Zelula Eukariotikoa aztertzen:

2.1.- Bildukinak:

a) Mintz plasmatikoa (zelula mota guztietan).

b) Pareta zelular zelulosikoa (landare zelula eukariotikoetan).

c) Glikokalix-a (gehienbat, animalia zeluletan), zelularen kanpo gainazala estaltzen duen gai likatsu bat, ongi hidratatuta, proteina eta glukolipidoz osatuta. Nortasun zelularra zehazten du eta zelulen arteko informazio trukeetan parte hartzen du.. 

 

a) Mintz plasmatikoak, sarrera eta irteera guztiak kontrolatzen ditu; horretaz gain, nortasun zelularraren oinarria da eta erlazio funtzioa betetzen du. Osaera kimiko lipidiko eta proteinikoa du nagusi, bi geruzatan antolatuta (sandwich bat balitz bezala); katea lipidikoak barrurantz kokatzen dira (hidrofoboak baitira) eta "buru" edo alde hidrofiloak (proteinak) kanporantz, kanpo eta barne azaleretan, urarekin kontaktuan.

 

Mintz plasmatikoaren eredu hirudimentsionala (geruza bikoitza eredua):

Mintzaren zenbait funtzio: Garraio motak (mintzaren zeharkoak). Garraioa (osmosiaren bidez). Aquaporinak (ingurune hipertonikotan).

Zelula Pareta

1.- Erdiko xafla: Kanpoalderen dagoen geruza da. Hormetako oinarrizko egitura da eta zementu modura funtzionatzen du zelularen ondoz ondoko geruzak elkarrekin pilatuz. Egitura bakuna eta sendotasun likatsua du pektinari esker.

2.- Lehen mailako horma: Geruza nahiko malgua da. Orientatu gabeko zelulosazko mikrozuntzak elkar lotzen dira  hemizelulosaren bidez eta sarea eratzen dute. 

3.- Bigarren mailako horma: Zelularen mintzetik gertuen dagoen geruza da. Zelula motaren arabera karbohidratoen eta gainerako osagaien portzentaiak aldatu egiten dira. Zura osatzen duten zelula hormek zelulosa (%35-50), hemizelulosa (%20-35) eta lignina (%10-25) izaten dute. Lignina proteina bat da, zelulosa, hemizelulosa eta pektina molekulen artean txertatzen da eta ur guztia kanporatzen du, horma lehortuz eta gogortuz. 

(Ezkerreko irudian, pareta sekundarioa ez da irudikatu).

 

 

Funtzioak:

a) Euste mekanikoa.

b) Zelularen eite eta itxura zehazten du; askotan itxura poliedrikoa eragiten du.

c) Zitaplasma barnean dagoen presio osmotiko (eta batzutan hidrostatiko) handiari aurre egiten dio, zelulalren lehertzea saiestuz.

 

 

 

 

 

 

 

2.2- Zitoplasma:

2.2.1- Zitosol-a: Barne ingurune zelularrean dagoen "zopa elikagarria", uretan gatz mineralak disolbaturik daude, aminoazidoak, gluzidoak ... eta biomolekula guztiak. Molekula txikiak disoluziotan eta handiagoak suspentsio koloidal batean.

 

2.2.2- Morfoplasma: Zopa honetan dauden organoxka multzoa; ondoko taulan, elementu bakoitzaren deskribapena eta funtzioa azaltzen dira.

 

Morfoplasmaren elementua (urdinez, ezagutzeko ezinbestekoak).	Funtzio biologikoa
Mitokondrioak	Mitokondrioaren irudia Mitokondrioaren animazioa Mitokondrioaren irudia (II) Funtzio biologikoa: Energia lortzeko organoxkak dira. Biomolekulen errekuntzak, oxigenoarekin, burutzen dira. ADN mitokondrialean berezko informazio genikoa aurkitzen da, nukleoan ez dagoena.
Kloroplastoak	Kloroplastoak (animazioa) Kloroplastoaren irudia. Plasto hauetan, landareek fotosintesia burutzen dute.   Mitokondrioak eta kloroplastoak (organoxka erdiautonomoak, berezko ADN baitute).
Erribosomak	Proteineen sintesian ezinbestekoak dira. Oso organoxka txikiak dira, proteinaz eta ARN-z osatuak. Erribosoma batek azpiunitate txiki eta azpiunitate handi bat izaten ditu, biak elkartuta proteina sintesian ari direnean eta bereiztuta proteina sintesia bukatu ostean.    Ezkerreko irudian, erribosoma baten azpiunitate txikia eta handia (eskubian); urdinez, molekula proteinikoak eta nabarrez ARN-a.
Zitoeskeletoa	Zitoeskeletoa (videoa). Zitoeskeletoa Zitoeskeletoak zelularen forma zehazten du; zitoplasman sortzen diren fluxuak eta zenbait organoxka eta gairen desplazamenduak bideratzen dituzte. Hiru elementuz osatzen da (hiruak harizpikariak):  a) Erdiko harizpiak. b) Mikrohodiak. c) Aktinazko harizpiak.
Zentrosoma eta zentrioloak.	Zentrosoma, mikrohodien antolakuntza-gunea da; matriz edo substantzia dentso batez osatuta dago, tubulinaz osatuta, mikrohodiak eratzeko. Zitoeskeletoaren mikrohodien zentrosomarekin kontaktuan daude.   Animali zelulen zentrosomaren erdigunean, bi zentriolo daude, bata bestearen ondoan eta elkartzut, nukleotik gertu..   Zentrioloak: Soilik animali zelulen zentrosometan "behatzen" dira.   Mitosia eta Meiosi prozesuetan (animali zeluletan) ezinbestekoak dira, kromosomen mugikortasuna kontrolatzen dute eta. zilioak eta flageloen sorreran eta haien mugimenduaren koordinazioan konprometiturik daude. Zentrosoma eta zentrioloak
Sare endoplasmatiko bikortsua	Poltsa zapalez osaturiko sistema bat da, nukleoaren kanpo mintzarekin erlazionatuta; poltsa guztiak elkarkomunikaturik daude eta gainazalean erribosoma ugari itsasirik daude. Funtzioa: Proteinak kanporatzeko (zelulatik kanpo) sistema bat da. Jariaketa sistema zelularraren elementu bat da. Sistema honen poltsen barnean, proteinak kondentsatu, kontzentratu eta garraiatuak izaten dira. Sare endoplasmatikoa, Golgi konplexuarekin erlazionatuta. Xixku-aldakortasuna.
Diktiosoma (Golgi-ren aparatua edo Golgi complex)	Bestelako poltsa sistema bat da, sare bikortsuarekin erlazionatuta. Sare bikortsutik datorrena (gai proteinikoa) osatzen du, osagai gluzidikoz. Glukosidazio fasea bukatzen da eta glukopoteinak osatzen dira; garraioa eta kontzentrazioa jarraitzen du. Jariaketa-xixkuak sortzen ditu. Golgi-ren aparatua (Diktiosoma) Golgi aparatuaren animazioa Jariaketa proteinikoa, Sare endoplasmatiko eta Golgi aparatuaren bitartez.
Sare endoplasmatiko leuna	Gantzak eta beste lipido batzu (zenbait hormona lipidikoak ere) ekoizten eta jariatzen dira.   Sare endoplasmatiko leuna sare bikortsuarekin erlazionatuta
Lisosomak	Entzimaz (Hidrolasa azidoak) beteriko xixkuak dira; sare bikortsutik eratortzen dira. Kanpotik sartu diren substantziak edo partikulak (endozitosi xixku edo poltsatan) liseritzen dira, horrela sortutako hondakinak berriro kanpora jariatzen direlarik.  Lisosomak.
Peroxisomak	Peroxidasaz ( entzimak) beteriko xixkuak dira (katalasa ...)
Jariaketa-xixkuak	Diktiosomatik eratortzen dira; jariaketa prozesuetan ari dira, exozitosiaren bitartez.
Bakuoloak eta plastoak	Erreserba-gordelekuak izaten dira (ura gordetzeko eta beste zenbait substantzia).

 

 

 

Berpasoa egiteko: Zelula eukariotoaren morfologia (gaztelaniaz).

Zelula barnetik, bidaiaria.

 

3.- Nukleoa:

Nukleoa da zelula eukariotoen egiturarik handiena. Mintz nuklearra eta nukleoplasma dira nukleoaren elementu nagusiak.

Nukleoplasman aurkitzen dira biomolekula mota bereizgarri bat: Azido Nukleikoak.

Nukleoan daude zelularen ADN-harizpiak (kromosomak osatuz), informazio genetikoaren gordelekua baita.

 

ADNaren historia (gaztelaniaz)

 

3.1- Azido nukleikoak. ADN-a.

Azido nukleikoak nukleotidoz osaturiko kateak dira (polinukleotidoak), bizidunen informazio genetikoa kodetzen duten molekulak.

Nukleotidoa da Azido nukleikoen oinarrizko unitatea, fosfato talde batez, monosakarido batez (erribosa edo desoxierribosa, biak pentosak dira bost Carbono atomo baitituzte)) eta base batez osatuak.

Nukleotidoak josiz polinukleotidoak (kateak) lortzen dira. (Ikusi irudia).

Azido nukleiko guztiak polinukleotidoak dira.

DBH 4. ko mailan Azido nukleikoen egitura eta funtzioa ulertzea da helburua; osagai kimikoen formula molekularrak Batxilergoaren 2. mailako Biologian ikasiko dugu.

 

Naturan, bi motatakoak aurkitu daitezke:

a) azido erribonukleikoa (RNA) eta

b) azido desoxirribonukleikoa (DNA).

 

Friedrich Miescher kimikariak izendatu eta deskribatu zituen lehenbizi, zelulen nukleoan topatu zituelako eta negatiboki kargatuta egoten direlako.

DNA prokariotoetan zein eukariotoetan aurkitzen da (eukariotoetan solik nukleoan),

eta informazio genetikoa gordetzeaz eta hurrengo belaunaldietara pasatzeaz arduratzen da.

RNAk DNAren informazioa proteina bihurketan parte hartzen du.

Zenbait RNA-mota daude, eta bakoitzak funtzio bat du:

1.- RNA erribosomikoa (rRNA) erribosomen osagaia da,

2.- RNA mezulariek (mRNA) informazio genetikoa erribosometara eramaten dute, eta

3.- RNA garraiatzaileek (tRNA) mRNAen informazioa aminoazido-sekuentzietara itzultzen dute.

Horiez gain, funtzio bereziak dituzten beste RNA batzuk daude.

 

Azido nukleikoen mota biak (ADN eta ARN) nukleotidoen monosakaridoagatik bereizten dira: DNAn 2´-desoxi-D-erribosa da monosakaridoa (desoxirribonukleotidoak), eta RNAn, D-erribosa (erribonukleotidoak).

 

Nukleotidoren arteko josturak Fosfodiester loturak deitzen dira eta kateei polaritatea edo noranzkoa ematen die, eta polinukleotidoetan 5´ eta 3´ muturrak bereiz daitezke: 5´ muturrak ez du beste nukleotidorik pentosaren 5´ karbonoan eta 3´ muturrak 3´ aldean (aske daude).

 

Azido nukleiko bakoitzean, base purikoen eta pirimidinikoen mota bi ager daitezke: DNAn, adenina (A) eta guanina (G) dira base purikoak, eta zitosina (C) eta timina (T) pirimidinikoak.

Maila honetan ez dugu baseen formula kimikoak buruz ezagutu behar; horren ordez, hizkiak erabiliko ditugu baseak izendatzeko (A; G; T; C; U).

RNAk, timinaren ordez, uraziloa (U) dauka; horixe da bi azido nukleikoen arteko bigarren desberdintasuna (lehena pentosa da).

Pentosa eta base nitrogenodun horietako bat uztartuta daude lotura glikosidikoaren bidez. Halaber, inoiz beste base nitrogenodun batzuk ere ager daitezke, metilazio, hidroximetilazio edo glikosilazioaren bidez base arruntetatik deribatuak (adibidez, hipoxantina, 5-metilzitosina, 7-metilguanina…).

Base urri horiek RNA-molekuletan sarriago ageri dira, tRNAn batez ere, eta hainbat funtziorekin izan dezakete zerikusia (erregulazioa, babesa, seinale espezifikoak…).

Azido nukelikoen osaera eta egitura hobeto ulertzeko ondoko animazio eta baliabide grafikoak erabil ditzakezue:

 

DNA-ren eraketa

Azido nukleikoak (ingeleraz)

 

3.2- Mintz nuklearra:

Bi mintzez osatuta dago, kanpo mintza eta barne mintza. Kanpo mintza SEB-arekin lotuta dago. Kanpo eta barne mintzak nukleo-poroek zeharkatuta daude, zitoplasmarekiko komunikabideak dira eta.

 

3.3-Nukleoplasma:

Nukleoaren barne-ingurune urtsua da; nukleoplasman, oso egitura bereziak daude: Kromosomak.

 

Unitate morfologiko hauetan, bizidun bat eraikitzeko informazio guztia kodetuta dago.

Kromosomeek itxura harizpikaria dute.

Kromosomen osaera kimikoa: ADN + proteinak (histona  izenekoak).

Substantzia honi kromatina deitzen zaio, beraz kromosomak kromatinaz osaturik daude (ADN eta proteinak).

Ondoko irudian ikusten den bezala, ADN kateatik kromosoma izeneko egiturara pasatzeko, antolaketa eta kiribiltze maila desberdinak kontutan hartu behar dugu: 

ERNE!: kromosoma metafasikoek bikoiztuta daude (metafasea, zatiketa zelularraren bigarren fasea da, eta bertan, kromosomak bikoiztuta daude). Aurreko irudian bezala, kromosoma horrek bi kromatidez osaturik dago, biak zentromero deituriko gune batetik elkaritsasita.

Types of chromosomes

 

Kromosoma motak: Besoen luzera erlatiboaren arabera sailkatzen dira (ikusi irudia), hau da zentromeroaren kokapenaren araberako sailkapena.

Lau mota bereizten dira (ezkerretik eskubira izendatzen dira):

 

a) Metazentrikoak

 

b) Azpimetazentrikoak

 

c) Akrozentrikoak

 

d) Telozentrikoak (hauek ez dira aurkitzen errealitatean, sailkapen teorikoetan izendatu arren).