CIÈNCIES DE LA NATURALESA Versió impresa QUÈ ÉS UN ÉSSER VIU?

Transcripción

1 CIÈNCIES DE LA NATURALESA Versió impresa QUÈ ÉS UN ÉSSER VIU?

2 MICROSCOPI I CÈL LULES Què és la vida? Al llarg de la seva història, la humanitat s ha plantejat moltes preguntes. Algunes, com la següent, es repeteixen de generació en generació: què ens fa estar vius? Què diferencia una pedra d un fong, un arbre d un tronc caigut, un ocell d un núvol? Durant totes les èpoques s han donat diferents respostes a aquestes preguntes. Totes elles es basaven en les observacions de diferents filòsofs i naturalistes realitzades a simple vista, sense l ajuda de cap instrument de precisió. Per saber què és la vida, s havia de mirar de més a prop. I la clau es trobava en les lents. En el segle XVII, el coneixement i la tecnologia de les lents havia millorat ostensiblement. En aquella època, els fabricants de lents van desenvolupar dos instruments que van canviar, literalment, la nostra manera de veure el món: El telescopi, que ens permet veure el món més llunyà. El microscopi, que ens permet veure el món de més a prop; podem endinsar-nos amb ell en el meravellós món microscòpic. Gràcies al microscopi es va poder analitzar de ben a prop l estructura dels éssers vius, descobrint-se el seu component mínim: la cèl lula. Theodore Schwann va recollir les observacions de tots els seus predecessors i, l any 1839, va publicar la seva ja famosa conclusió: Tots els teixits vegetals i animals estan formats per cèl lules o per productes generats per les cèl lules. D ON VÉNEN LES CÈL LULES? La generació espontània refutada D on sorgeix la vida? Per què es podreix la fruita? Com apareixen cucs en un tros de carn en descomposició? Des de l època de l antiga Grècia, l explicació majoritàriament acceptada era la de la generació espontània. Segons els seus defensors, els éssers vius (bacteris, fongs, mosques, cucs) que apareixien en els aliments putrefactes es generaven espontàniament a partir de matèria «no viva». L alternativa era la biogènesi (bio, vida ; genesis, origen ), teoria que defenia que qualsevol ésser viu procedeix d un altre ésser viu. Per refutar-ne qualsevol de les dues, es requerien experiments científics. I aquests es van realitzar entre els segles XVII i XIX per figures com Redi, Needham, Spallanzani, Pasteur i Tyndall. Els resultats dels seus experiments van refutar la generació espontania establint que: Tot ésser viu procedeix d un altre ésser viu. QUÈ ÉS UN ÉSSER VIU? 1

3 La teoria cel lular de Virchow Postulats de la teoria És aleshores quan apareix la figura de Rudolf Virchow, metge prussià. Virchow va acumular una gran quantitat d evidències (pròpies i dels seus col legues) que va publicar en un conegudíssim treball del Rudolf Virchow va popularitzar l aforisme omnis cellula e cellula, que significa que tota cèl lula procedeix d una cèl lula preexistent. Aquesta frase llatina resumeix les principals idees de la teoria cel lular de Virchow. El treball de Virchow està considerat com un punt i final en el camp de la biologia. A partir d aleshores tots els biòlegs treballarien sota un mateix marc teòric: la teoria cel lular. La cèl lula quedava reconeguda com a unitat fonamental de la vida. Gràcies als treballs (en moltes ocasions col laboratius) de persones de diferents camps i nacionalitats, la biologia va poder assentar un dels pilars en què es fonamenta, actualment, la teoria cel lular i que podríem resumir en els punts següents: 1. Tots els éssers vius estan formats per una o més cèl lules i els productes produïts per elles. 2. Tota cèl lula procedeix d una cèl lula anterior. 3. La cèl lula és la unitat mínima i fonamental de la vida. A partir d aquí podem donar una definició cel lular de la vida: Un ésser viu ha d estar format necessàriament per una o més cèl lules. VARIETAT CEL LULAR Nucli: eucariotes i procariotes La primera gran divisió que podem fer per classificar les cèl lules es basa en la presència o no del nucli. Les cèl lules que no tenen nucli es denominen procariotes (pro, abans ; karion, nucli ). Tots els bacteris són cèl lules procariotes. Les cèl lules que sí que en presenten es denominen eucariotes (eu, nou ; karion, nucli ). Tots els animals, plantes, fongs i alguns microorganismes estan formats per cèl lules eucariotes. QUÈ ÉS UN ÉSSER VIU? 2

4 Els tipus cel lulars Procariotes Les cèl lules procariotes no presenten un nucli definit. Tenen una membrana que separa l interior de l exterior. Podrien semblar unes cèl lules poc complexes, però no és així. Les cèl lules procariotes són éssers vius increïblement complexos que s han adaptat a tota classe d ambients. Estan pertot arreu i tenen una maquinària interna química que els permet fer coses sorprenents. Eucariotes Les cèl lules eucariotes també presenten una membrana cel lular que les separa del medi. Però, a diferència dels procariotes, presenten un nucli ben definit. Aquest nucli està separat de la resta de l espai intracel lular per una membrana. Però no és aquesta l única diferència amb les cèl lules procariotes. Les cèl lules eucariotes presenten una sèrie d orgànuls intracel lulars especialitzats en diferents funcions. Aquí destacarem els més importants. Els mitocondris es troben en totes les cèl lules eucariotes. A diferència del nucli, hi ha més d un mitocondri a cada cèl lula. Els mitocondris són les centrals energètiques de la cèl lula. Hi té lloc, entre altres processos, la respiració cel lular. Cèl lules eucariotes vegetals Les cèl lules vegetals són un cas especial. Com a cèl lules eucariotes que són, presenten membrana cel lular, nucli i mitocondris. Però, a més a més, posseeixen certes característiques que les diferencien de la resta dels eucariotes. D una banda, presenten uns orgànuls semblants als mitocondris, però amb una funció clarament diferent: els cloroplasts. S hi duu a terme la fotosíntesi mitjançant la qual els vegetals poden fabricar matèria orgànica a partir del diòxid de carboni i la llum (en aquest procés desprenen oxigen). De l altra, les cèl lules vegetals presenten una «paret» que protegeix la seva membrana cel lular: la paret cel lular vegetal. Aquesta paret condiciona la forma i la fermesa de les plantes i influeix en el creixement i la comunicació entre les cèl lules. Les cèl lules d un individu són totes elles d un mateix grup: si és un animal, totes són eucariotes animals, si és un vegetal, totes les cèl lules són eucariotes vegetals. Tanmateix, no totes realitzen les mateixes funcions i, per tant, no totes són iguals. A dins del cos humà, per exemple, hi ha una enorme quantitat de tipus cel lulars. Les neurones transmeten informació mitjançant impulsos elèctrics; els glòbuls blancs ens defensen; els glòbuls vermells transporten oxigen per la sang; cert tipus de cèl lules del pàncrees estan especialitzades a produir insulina; algunes cèl lules dels ovaris generen òvuls; algunes cèl lules dels testicles generen espermatozoides; i així, fins a uns doscents tipus diferents de cèl lules. QUÈ ÉS UN ÉSSER VIU? 3

5 La comunicació Per tal que tot funcioni en un cos tan complex com el d un organisme pluricel lular és necessària una bona comunicació i relació entre els seus components, les cèl lules. Les nostres cèl lules estan contínuament «parlant» entre elles i és aquesta comunicació la que ens manté sans. Les cèl lules es comuniquen, majoritàriament, a través de senyals químics. Els medicaments dels quals disposem actualment actuen a aquest nivell, modificant o restituint els senyals entre les cèl lules. Quan les comunicacions entre les nostres cèl lules fallen, podem començar a tenir problemes. Les cèl lules cancerígenes, per exemple, són cèl lules que «no escolten raons», ignoren el que les seves veïnes els diuen. En anar pel seu compte, perjudiquen l organisme i fins i tot, el poden arribar a matar. L organització A més a més de la comunicació, és necessària una bona organització. Les cèl lules s organitzen formant teixits, que es conjuguen per formar òrgans. Així doncs, els diferents tipus cel lulars s agrupen per formar estructures més grans i millor organitzades. És el cas, per exemple, d òrgans com el fetge, el ronyó, etc., constituïts per diferents tipus cel lulars que funcionen coordinadament. Aquests òrgans s organitzen funcionalment en allò que es denominen sistemes. Així, el sistema excretor està format per diferents òrgans, com els ronyons o la bufeta. Les cèl lules, teixits, òrgans i sistemes són les peces de les quals estem formats. Les funcions vitals A més a més de la comunicació que té lloc entre les cèl lules d un mateix organisme s ha de tenir en compte la relació que existeix entre aquest i l exterior. De fet, la funció de relació és una de les denominades funcions vitals essencials. Vegem-les. Funció de relació: tot ésser viu té la capacitat per relacionar-se amb el seu entorn. Això suposa rebre estímuls del voltant, integrar-los i respondre ls o no. Funció de nutrició: tot ésser viu es nodreix, és a dir, obté energia i matèria de diferents substàncies i les utilitza per al seu manteniment i el seu funcionament. Funció de reproducció: tot ésser viu té la capacitat de reproduir-se; és a dir, tot ésser viu pot, ha pogut i podrà contribuir a la generació de nous individus de la seva espècie. QUÈ ÉS UN ÉSSER VIU? 4