NIVELL CEL·LULAR D'ORGANITZACIÓ: TIPUS DE CÈL·LULES I COMPONENTS - BIOLOGIA - 2025

Parlar de nivell cel·lular d'organització és parlar de l'organització estructural i interna de la unitat bàsica dels organismes vius: la cèl·lula. Una cèl·lula és capaç de realitzar tots els processos característics d'un ésser vivent, del que no és capaç cap de les seves parts aïllades.

Després dels àtoms, les molècules i els compostos orgànics, les cèl·lules representen un dels nivells bàsics d'organització dels organismes pluricel·lulars i el nivell fonamental d'organització en els macro i microorganismes unicel·lulars.

Estructura d'una cèl·lula animal (Font: Mel23, via Wikimedia Commons)

Els organismes pluricel·lulars com els animals i les plantes estan organitzats de tal manera que les seves cèl·lules s'agrupen per formar teixits, aquests teixits a l'associar-se donen lloc a òrgans de diferents tipus i aquests òrgans, al seu torn, conformen el que coneixem com a sistemes o aparells, que componen el cos sencer.

L'any 1839 el zoòleg Theodor Schwann i el botànic Matthias Schleiden van descriure paral·lelament les cèl·lules animals i vegetals. Van ser aquests científics els primers a proposar la teoria cel·lular: que tots els éssers vius estan compostos per cèl·lules.

Segons les teories evolucionistes, tots els organismes vius provenen d'un avantpassat comú que posseïa un esbós de la maquinària universal de tota la vida terrestre i diferents esdeveniments consecutius en la història evolutiva van ser els que van portar a la diversificació de les espècies com les coneixem.

Tipus de cèl·lules i els seus components

Les cèl·lules són petits "envasos" tancats per una membrana en l'interior es troba una solució aquosa coneguda com citosol o citoplasma. Són extremadament diverses, no només pel que fa a mida sinó també a formes de vida, reproducció, nutrició, coberta, funcions, etc.

Tot i que les seves propietats bàsiques són molt similars, existeixen en la naturalesa dos tipus cel·lulars: les procariotes i les eucariotes. Exemples d'organismes procariotes són els bacteris i arqueges, mentre que les cèl·lules eucariotes constitueixen la unitat fonamental d'animals, plantes i fongs.

cèl·lules procariotes

Encara que de mides variables, les cèl·lules procariotes són generalment més petites que les eucariotes i usualment els procariotes són organismes compostos per una sola cèl·lula, és a dir, són unicel·lulars.

Les cèl·lules procariotes posseeixen una membrana plasmàtica composta per una doble capa de lípids i proteïnes, que actua com a barrera semipermeable a diferents molècules i que és l'únic sistema membranós que posseeixen, ja que no presenten orgànuls interns.

Cèl·lula procariota mitjana (Font: Mariana Ruiz Vila-real, LadyofHats via Wikimedia Commons)

Algunes presenten un vacúol de gas que els permet surar en mitjans aquosos. Tenen ribosomes que funcionen en la síntesi proteica i cossos d'inclusió per a l'emmagatzematge de carboni i altres substàncies.

En una regió coneguda com "nucleoide" es troba el material genètic en forma d'àcid desoxiribonucleic (ADN).

Tots els procariotes posseeixen, a més de la membrana que tanca el citoplasma, una paret cel·lular que els confereix la forma i els atorga resistència contra la lisi osmòtica. La paret cel·lular usualment està composta d'una molècula anomenada peptidoglucano que permet distingir un grup de bacteris d'un altre.

Al voltant d'aquesta paret pot trobar-se una "càpsula" o calze, que col·labora en l'adherència a superfícies. Poden tenir alguns "apèndixs" com pèls, fímbries i flagels, per a la fixació, conjugació i moviment, respectivament.

cèl·lules eucariotes

Amb poques diferències entre elles, els animals i les plantes estan compostos per cèl·lules eucariotes. La característica distintiva d'aquestes cèl·lules és la presència d'un nucli que tanca el material genètic i altres orgànuls membranosos immersos en el citoplasma.

Estructura d'una cèl·lula vegetal (Font: Mortadelo2005, via Wikimedia Commons

Aquestes cèl·lules, més grans i complexes que les procariotes, poden existir com a organismes unicel·lulars o pluricel·lulars (d'organització encara més complexa).

Les cèl·lules vegetals posseeixen invariablement una paret cel·lular envoltant la membrana plasmàtica, cas contrari a les cèl·lules animals.

Qualsevol cèl·lula eucariota està composta d'estructures especialitzades comuns:

-Nucli

-Mitocondrias

-Cloroplastos (transformació d'energia lumínica en energia química en les cèl·lules vegetals)

-Sistema membranós intern: reticle endoplasmàtic llis i rugós i complex de Golgi

-Citoplasma

-Citoesqueleto

-Lisosomas

-Endosomas (en cèl·lules animals i fúngiques)

-Peroxisomas

-Glioxisomas (en les cèl·lules vegetals)

-Vacuolas (emmagatzemen aigua i minerals en les cèl·lules vegetals)

Orgànuls comuns entre plantes i animals

nucli

És el lloc on s'emmagatzema la informació genètica (hereditària) d'una cèl·lula en forma d'ADN enrotllat en els cromosomes. És un orgànul envoltat per una membrana coneguda com embolicada nuclear.

A través d'estructures conegudes com "porus nuclears" que són presents a la embolicada nuclear, el nucli intercanvia diferents classes de molècules amb el citoplasma.

En el seu interior es troben nombroses proteïnes encarregades de la "lectura" i "transcripció" de la informació codificada en els gens continguts en l'ADN.

mitocondris

Són un dels orgànuls més destacats després de l'nucli. S'assemblen a una cèl·lula procariota, ja que tenen un sistema de doble membrana, genoma propi i una morfologia similar a la d'un bacteri, d'on sorgeix la teoria endosimbiont.

Són orgànuls especialitzats en la generació d'energia química en forma d'ATP a través de la fosforilació oxidativa. Aquest procés també es coneix com respiració cel·lular, ja que les mitocòndries consumeixen oxigen i alliberen diòxid de carboni.

Reticle endoplasmàtic (llis i rugós)

És una continuació de la membrana nuclear externa i consisteix en un sistema de "sacs" i tubs membranosos que es distribueixen en gran part de l'citoplasma. És el principal lloc de síntesi de membranes noves.

El reticle endoplasmàtic rugós posseeix ribosomes units que participen en la traducció i síntesi proteica.

Complex o aparell de Golgi

És un orgànul membranós compost per piles i sacs aplanats. És a prop de el nucli i s'encarrega de la modificació, empaquetament i transport de proteïnes i lípids provinents de l'reticle endoplàsmic.

Forma part de la via secretòria de transport i comunicació, gràcies a la seva capacitat de despatxar petites vesícules amb diverses macromolècules cap a diferents compartiments.

Citosol o citoplasma

És el gel aquós on es troben immersos els orgànuls cel·lulars envoltats per la membrana plasmàtica. És ric en diferents classes de molècules grans i petites i en ell ocorren sense nombre de reaccions químiques que fan possible la continuació de la vida cel·lular.

citoesquelet

El citoesquelet és la carcassa estructural interna composta de proteïnes filamentoses de diferents gruixos que s'encarreguen de l'organització interna de la cèl·lula, així com també de les seves característiques externes, especialment pel que fa a flexibilitat i deformabilitat. És especialment important en els processos de divisió cel·lular.

Lisosomes i peroxisomes

Són orgànuls envoltats per una sola membrana que es troben dispersos pel citosol. Els primers són rics en enzims digestius i s'encarreguen de la degradació i "reciclatge" de diferents substàncies de procedència interna o externa.

Els peroxisomes s'encarreguen de la "desintoxicació" de les cèl·lules a través d'una sèrie de reaccions oxidatives catalitzades per oxidases i catalases al seu interior. S'encarreguen de la degradació de lípids i altres substàncies tòxiques.

referències

1. Nabors, M. (2004). Introduction to Botany (1st ed.). Pearson Education.
2. Hickman, CP, Roberts, LS, & Larson, A. (1994). Integrated Principles of Zoology (9th ed.). The McGraw-Hill Companies.
3. Brachet, J. (1970). The Living Cell. In The Living Cell (2nd ed., Pàg. 418). WH Freeman and Company.
4. Solomon, I., Berg, L., & Martin, D. (1999). Biology (5th ed.). Philadelphia, Pennsylvania: Saunders College Publishing.
5. Alberts, B., Dennis, B., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M.,… Walter, P. (2004). Essential Cell Biology. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
6. Prescott, L., Harley, J., & Klein, D. (2002). Microbiology (5th ed.). The McGraw-Hill Companies.