Exercicis de la cèl·lula — Biologia i Geologia 3r ESO

La paret cel·lular (també serien vàlids els cloroplasts o un vacúol gran).

És el mitocondri.
Aquí es «crema» la glucosa amb oxigen per obtenir energia útil per a la cèl·lula (en forma d'ATP).
Com que subministra l'energia que la cèl·lula gasta en tots els seus processos, se l'anomena la central energètica.

Els cloroplasts fan la fotosíntesi: transformen la llum solar, l'aigua i el CO₂ en glucosa i oxigen.
El pigment que els dona el color verd és la clorofil·la, que absorbeix la llum.

Els ribosomes fabriquen proteïnes.
Poden estar lliures al citoplasma o adherits a la superfície del reticle endoplasmàtic rugós.

1) Tots els éssers vius estan formats per una o més cèl·lules.
2) La cèl·lula és la unitat més petita amb vida (és la unitat estructural i funcional dels éssers vius).
(També és vàlid: tota cèl·lula procedeix d'una altra cèl·lula.)

1 µm = 0,001 mm = $10^{-6}$ m.
En mil·límetres: 20 · 0,001 = 0,02 mm.
En metres: 20 · $10^{-6}$ = 2·$10^{-5}$ m.

Els lisosomes contenen enzims digestius que descomponen les molècules grans, els orgànuls vells i els materials que entren a la cèl·lula.
Funcionen com un sistema de reciclatge: trenquen allò que no serveix i en recuperen les peces petites.

Fals.
Totes les cèl·lules, també les vegetals, tenen membrana plasmàtica. La paret és una coberta externa addicional que només aporta protecció i suport.
La membrana és la que controla què entra i què surt de la cèl·lula, i la paret no pot fer aquesta funció.

Cloroplasts: només vegetal.
Paret cel·lular: només vegetal.
Mitocondris, nucli i membrana plasmàtica: totes dues.
(Les cèl·lules animals tenen mitocondris, nucli i membrana però no cloroplasts ni paret.)

Cèl·lula → teixit → òrgan → aparell (o sistema) → organisme.
Cada nivell està format per elements del nivell anterior: per exemple, diversos teixits formen un òrgan.

La procariota no té un nucli definit ni orgànuls amb membrana pròpia; l'eucariota sí que en té.

Perquè la classificació procariota/eucariota no depèn de si l'organisme és animal, planta o cap altra cosa, sinó de si les seves cèl·lules tenen nucli definit i orgànuls amb membrana. Els fongs, com els animals i les plantes, tenen cèl·lules amb nucli i orgànuls, per la qual cosa són eucariotes.

Es fabrica al reticle endoplasmàtic; després passa a l'aparell de Golgi, on s'acaba de processar i es classifica; finalment surt a través de la membrana plasmàtica, que controla la sortida de substàncies de la cèl·lula. Tot el procés requereix l'energia que aporten els mitocondris.

Perquè la cel·lulosa és un polisacàrid estructural, format per cadenes llargues de glucosa que els éssers vius no poden digerir fàcilment (és fibra per als animals): aquesta mateixa resistència que la fa indigerible la fa també ideal com a material de construcció rígid i resistent per a la paret que envolta i protegeix la cèl·lula vegetal.

a) Augments totals = 10 · 40 = 400×.
b) Mida aparent = 15 µm · 400 = 6000 µm = 6 mm.
Per això una cèl·lula invisible a ull nu es veu amb claredat al microscopi.

En la difusió simple, l'oxigen passa directament entre les molècules de la membrana des de la zona on hi ha més concentració (fora) cap a la de menys (dins), sense gastar energia.
La membrana és selectiva perquè deixa passar unes substàncies i en bloqueja d'altres, i així controla la composició interna de la cèl·lula.

Mitocondri: obté energia útil (ATP) a partir de la matèria orgànica, com la glucosa, i l'oxigen. És a les cèl·lules animals i a les vegetals.
Cloroplast: converteix l'energia de la llum en energia química (glucosa). Només és a les cèl·lules vegetals i d'algues.
Les plantes tenen tots dos orgànuls.

Els cloroplasts necessiten llum per fer la fotosíntesi.
La fulla rep la llum del sol, així que aquí hi ha fotosíntesi i molts cloroplasts.
L'arrel està sota terra, sense llum, i per tant no li serveixen de res: no en fa.

Unicel·lular: tot l'organisme és una sola cèl·lula que fa totes les funcions vitals. Exemple: el llevat o l'ameba.
Pluricel·lular: té moltes cèl·lules que s'especialitzen i treballen coordinades. Exemple: un arbre o una persona.

L'ADN dels bacteris està dins el citoplasma, a una zona anomenada nucleoide, sense cap membrana que el separi.
Sí que tenen ribosomes: necessiten fabricar proteïnes igual que la resta de cèl·lules. Els seus ribosomes són més petits que els dels eucariotes.

El vacúol emmagatzema aigua, sals, sucres i substàncies de rebuig o de defensa.
Quan és ple d'aigua, empeny el citoplasma contra la paret i manté la cèl·lula tibant (turgent).
Si moltes cèl·lules estan turgents, les parts tendres de la planta es mantenen dretes; si falta aigua, la planta es marceix.

Perquè el nucli protegeix l'ADN de reaccions químiques que passen a la resta del citoplasma, en un compartiment separat i més controlat, cosa que redueix el risc de dany accidental a la informació genètica. També permet organitzar millor processos com la còpia i la lectura de l'ADN, separant-los físicament d'altres reaccions cel·lulars, cosa que en general facilita una regulació més fina i complexa del funcionament de la cèl·lula.

Perquè cap orgànul pot fer per si sol tot el que la cèl·lula necessita: el nucli dona la informació, el reticle i l'aparell de Golgi fabriquen i processen substàncies seguint aquesta informació, i els mitocondris aporten l'energia que fa possible tots aquests processos. La fabricació d'una sola proteïna, per exemple, depèn de la col·laboració coordinada d'almenys quatre orgànuls diferents, cadascun aportant una part imprescindible del procés.

Perquè totes tres es relacionen amb el fet que les plantes no es poden moure: no poden fugir de perills ni desplaçar-se a buscar aliment, com sí que fan els animals. La paret cel·lular els dona protecció i suport fix (en comptes de múscul i esquelet mòbils), els cloroplasts els permeten fabricar-se el propi aliment (en comptes de menjar-se altres organismes), i el vacúol gran els ajuda a mantenir la forma i la pressió interna sense necessitat d'un esquelet intern. Les tres diferències són adaptacions a un mateix estil de vida sedentari.

Superfície del cub = 6 · costat²; volum = costat³; per tant S/V = 6/costat.
Cub d'1 µm: S/V = 6/1 = 6 µm^-1.
Cub de 10 µm: S/V = 6/10 = 0,6 µm^-1.
La cèl·lula gran té una superfície proporcionalment 10 vegades menor per intercanviar substàncies amb el seu volum. Per això les cèl·lules solen ser petites.

Sense enzims digestius, la cèl·lula no podria trencar ni reciclar els materials gastats ni els orgànuls vells.
Aquests residus s'anirien acumulant al citoplasma, ocupant espai i dificultant el funcionament.
La cèl·lula perdria també la capacitat de digerir allò que incorpora de l'exterior, i podria acabar morint.

a) Procariota: l'ADN no està tancat dins d'un nucli.
b) Sí, és el cas típic d'un bacteri, que té paret, membrana, ribosomes i ADN circular.
c) No: els mitocondris són orgànuls amb membrana i les procariotes no en tenen. La respiració es fa a la membrana plasmàtica.

En aigua destil·lada (hipotònica) l'aigua entra per osmosi a les dues cèl·lules.
La cèl·lula animal només té membrana, que no aguanta una gran pressió, i s'infla fins a esclatar.
La cèl·lula vegetal té una paret de cel·lulosa rígida que no es deixa estirar: pressiona cap endins quan la cèl·lula s'infla i evita que esclati.
Per això les plantes es mantenen fermes quan estan ben regades.

a) 1 mm = 1000 µm. Nombre de glòbuls = 1000/7 ≈ 143.
b) 7/2 = 3,5, és a dir, hi caben 3 bacteris i en sobra 1 µm.
Els bacteris, procariotes, són molt més petits que les cèl·lules eucariotes, que solen mesurar entre 10 i 100 µm.

Segons la teoria cel·lular, la cèl·lula és la unitat mínima amb vida, amb estructura pròpia (membrana, citoplasma, ribosomes) i metabolisme propi.
Els virus només tenen ADN o ARN envoltat d'una coberta de proteïnes, sense citoplasma, ni ribosomes, ni metabolisme.
Per reproduir-se fan servir la maquinària d'una cèl·lula hoste. Així no compleixen els requisits per ser cèl·lules.