• 1. La teoria cel·lular.
• 2. Forma, mida i longevitat de les cèl·lules.
• 3. La cèl·lula procariota, la cèl·lula eucariota.
• 4. La cèl·lula animal, la cèl·lula vegetal.
• 5. Origen i evolució cel·lular.

1. La teoria cel·lular.

         

• Els pioners: Robert Hooke i van Leeuwenhoek
  • 1665 → Robert Hooke va publicar els resultats de les seves observacions sobre els teixits vegetals, fetes amb un microscopi construït per ell mateix que arribava a uns cinquanta augments.
    • En la seva obra Micrographia → el teixit suberitzat (suro) i els altres teixits observats estaven constituïts per una sèrie de cel·les petites, semblants a les d’un rusc d’abelles, i va establir el terme cèl·lula.
    • Les cel·les del suro només estan constituïdes per les parets de cel·lulosa de les cèl·lules vegetals mortes, i per un interior ple d’aire; en canvi, en els altres teixits sí que va poder observar cèl·lules vives.
  • L’holandès Van Leeuwenhoek → poder veure per primera vegada protozous i rotífers etc → animàlculs.
• La millora dels microscopis òptics.
  • Durant el segle XVIII gairebé no hi va haver avenços en citologia.
  • Durant el segle XIX → millora de les tècniques de preparació microscòpica (fixació, tinció),
    • 1831 Brown → va descobrir en les cèl·lules vegetals un corpuscle que va anomenar nucli.
• Schleiden i Schwann, pares de la teoria cel·lular.
• El botànic alemany Schleiden (1838) → afirmà que la cèl·lula és la unitat elemental de tota l’estructura de les plantes.
• El 1839, el zoòleg alemany Schwann → va establir el paral·lelisme entre els teixits animals i els vegetals en la constitució cel·lular.
• A partir dels postulats de Schleiden i Schwann → van néixer els dos primers principis de la teoria cel·lular:
  • 1) Tots els éssers vius estan constituïts per una o més cèl·lules, o dit d’una altra manera: la cèl·lula es la unitat morfològica de tots els éssers vius.
  • 2) La cèl·lula és la unitat fisiològica dels organismes.
• El 1839, el fisiòleg Johannes Evangelista Purkinje va descriure el protoplasma, que és el medi intern de la cèl·lula vegetal, en el qual distingí dues parts: el citoplasma, que envolta el nucli, i el carioplasma, que és el medi intern contingut en el nucli.
• El 1855, el metge alemany Virchow → Va aportar el tercer principi:
• 3) Les cèl·lules tan sols poden sorgir a partir d’unes altres d’existents (famosa frase: Omnis cellula ex cellula -tota cèl·lula prové d’una altra cèl·lula-).
• El 1902, Sutton i Boveri, autors de la teoria cromosòmica de l’herència van ampliar la teoria cel·lular amb un quart postulat:
  • 4) La cèl·lula conté tota la informació necessària pel control del seu funcionament i estructura, i és capaç de transmetre-la als seus descendents, és a dir, la cèl·lula és la unitat genètica dels éssers vius.
• Les aportacions de Ramón i Cajal a la consolidació de la teoria cel·lular:
  • L’investigador espanyol Santiago Ramon i Cajal, pare de la teoria neuronal, va demostrar que el teixit neuronal també estava format per cèl·lules, cosa que s’havia posat en dubte fins a la publicació dels seus treballs l’any 1888. D’aquesta manera la teoria cel·lular quedava definitivament generalitzada a totes les cèl·lules.
• En resum
  • La teoria cel·lular enuncia que la cèl·lula és la unitat morfològica, fisiològica i genètica de tots els éssers vius.
• Les millores en la microscopia
  • El 1892 va néixer la citologia → ciència de la cèl·lula
  • Posteriorment es van inventar
    • el microscopi de llum ultraviolada, que necessita lents de quars molt costoses però que aconsegueix detalls més precisos, gràcies a la menor longitud d’ona.
    • El 1930 es va inventar el microscopi de contrast de fases, que no necessita tenyir les preparacions microscòpiques per observar els petits detalls.
    • El 1932 es va inventar el microscopi electrònic, que va significar una autèntica revolució en citologia.
• La cèl·lula està constituïda per tres clements comuns: membrana plasmàtica, citoplasma i material genètic (ADN).
  • És l'estructura més simple amb capacitat per a dur a terme les tres funcions vitals (nutrició, relació i reproducció) per si mateixa.

2. Forma, mida i longevitat de les cèl·lules.

• Forma
  • És molt variada: arrodonides, el·líptiques, fusiformes, estrellades...
    • La forma té a veure amb la funció que realitzen, l’espai que ocupen etc.
• Mida
  • És extremadament variable.
    • Els bacteris solen mesura entre 1 i 2 µ de longitud, la major part de les cèl·lules humanes fan de 5-20 µ.
    • Entre les cèl·lules més grans podem contar l’ou d’estruç d’uns 17x13 cm.
• Relació mida –forma i estat de la cèl·lula
  • Quan una cèl·lula esfèrica augmenta la mida, el volum augmenta proporcionalment al cub del radi (V= 4/3πr³) mentre que la superfície tan sols augmenta en funció del quadrat del radi (S = πr2). → augmenta molt més el seu volum que la seva superfície, disminueix la relació superfície/volum.
    • Això suposa un gran inconvenient per a la cèl·lula ja que es limita l’entrada de nutrients (ja que està en funció de la seva superfície).
• Longevitat
  • La durada de la vida de les cèl·lules és molt variable, per exemple algunes cèl·lules de l’epiteli humà sols duren unes vuit hores en canvi per les neurones duren tota la vida.

3. La cèl·lula procariota, la cèl·lula eucariota.

4. La cèl·lula animal, la cèl·lula vegetal.

5. Origen i evolució cel·lular.

• Avui s’accepta que l’avantpassat comú de totes les cèl·lules fou una forma primitiva que Carl Woese va anomenar protobiont.
  • Es tractaria d’una forma molt simple
  • A partir d’ella, per evolució es formarien els arqueobacteris i els eubacteris.
  • Entre fa uns 2000 i uns 700 milions d’anys van aparèixer els eucariotes.
    • Es suposa que els precursors dels eucariotes fagocitaren altres procariotes i establiren relacions d’endosimbiosi donant origen, a les cèl·lules eucariotes.
    • Aquesta teoria, coneguda com a teoria endosimbiòtica fou enunciada per Margulis
      • Aquesta proposa els següents processos:
        • La membrana nuclear es formaria per invaginació de la membrana plasmàtica (tal vegada per inclusió d'un arqueobacteri).
        • Els percussors dels mitocondris foren bacteris aerobis que van permetre la respiració aeròbica.
        • Alguns eucariotes també van incorporar procariotes fotosintètics del tipus del cianobacteri. Això va permetre la síntesis de substàncies a partir de la llum del Sol.
        • Els percussors dels mitocondris i cloroplasts van perdre la major part del material genètic a favor de l’ADN nuclear, tot i que encara mantenen un petit cromosoma. Aquests orgànuls també tenen ribosomes més petits que el citoplasmàtics, semblants als bacterians.