Organització pluricel·lular i els teixits

L'organització pluricel·lular i els teixits

• Els primers organismes vius terrestres eren unicel·lulars, encara que els pluricel·lulars van evolucionar després.
• Els organismes unicel·lulars segueixen representant una proporció significativa de la biodiversitat a la Terra.

Organismes pluricel·lulars

• Un organisme pluricel·lular està format per un conjunt de cèl·lules eucariotes derivades d'una cèl·lula original que es multipliquen per mitosi.
• Aquestes cèl·lules s'especialitzen en funcions diverses i es coordinen per mantenir l'organisme.
• Les característiques destacades dels éssers pluricel·lulars inclouen que tots estiguin formats per cèl·lules eucariotes, una complexitat i especialització funcional més grans que els unicel·lulars.
• També apareixen organismes de major grandària i major diversitat de formes.
• Els éssers pluricel·lulars han d'abordar nous reptes, com la comunicació intercel·lular i el subministrament adequat de nutrients i l'eliminació de residus cel·lulars.
• A més de processos complexos de reproducció i desenvolupament i la creació d'estructures de suport i protecció.
• Amb una major complexitat, sorgeixen nivells d'organització addicionals en plantes i animals: teixits, òrgans i sistemes.

La diferenciació i especialització cel·lular

• En els éssers vius amb reproducció sexual, la fusió dels gàmetes dona lloc a una cèl·lula ou o zigot.
• A través de mitosis successives, aquest zigot genera un conjunt de cèl·lules amb la capacitat de proliferar per generar teixits i òrgans.
• Les cèl·lules germinals (cèl·lules mare en animals) i les cèl·lules meristemàtiques (en vegetals) no estan diferenciades inicialment.
• A partir d'aquestes cèl·lules no diferenciades s'obtenen els diferents llinatges cel·lulars d'un ésser viu.
• La diferenciació cel·lular és el procés pel qual una cèl·lula mare genera cèl·lules especialitzades que demostren característiques morfològiques i funcionals distintives.
• Els canvis que ocorren durant la diferenciació estan relacionats amb processos de reprogramació de l'expressió dels gens.
• Cada tipus de cèl·lula expressa gens diferents, és a dir, gens concrets.
• Les cèl·lules mare es caracteritzen per la capacitat de dividir-se i renovar-se il·limitadament, no estant especialitzades en cap funció concreta.
• També tenen la capacitat de diferenciar-se per donar lloc a diferents línies cel·lulars.
• Les cèl·lules en plantes i animals s'associen per formar un nivell d'organització superior: els teixits.
• Un teixit és un conjunt de cèl·lules diferenciades amb un origen comú que treballen conjuntament per exercir funcions en un organisme.
• Els teixits s'associen i formen els òrgans.
• La ciència que estudia els teixits es coneix com a histologia.
• Només les plantes i els animals posseeixen veritables teixits, podem diferenciar entre histologia vegetal i histologia animal.

Els teixits vegetals

• La conquesta de l'entorn terrestre ha donat a les plantes més accés a la llum solar i al CO₂ per a la fotosíntesi.
• Ha també plantejat reptes com aconseguir i conservar aigua, mantenir una postura vertical i dispersar llavors.
• Les plantes han respost a les noves necessitats augmentant la complexitat.
• Per això les cèl·lules s'han especialitzat i agrupat en teixits i òrgans.
• Els teixits adults de les plantes es divideixen en tres grups: sistemes de teixits protectors, fonamentals i vasculars.
• El sistema protector es distribueix per tot el cos de la planta, a la part superficial dels òrgans.
• L'epidermis i el periderma constitueixen el sistema protector.
• Les estructures pròpies d'aquest sistema inclouen els revestiments cel·lulars de cutina i suberina, que redueixen la pèrdua d'aigua, així com els estomes, que regulen la transpiració i l'intercanvi de gasos.
• El sistema fonamental, situat sota el sistema protector, constitueix la major part de la planta.
• S'encarrega de funcions metabòliques i de suport com el parènquima, el col·lènquima i l'esclerènquima.
• El sistema vascular s'estén al llarg de tota la planta i connecta tots els òrgans de la planta, transportant tant la saba bruta com la saba elaborada.
• El xilema i el floema formen part d'aquest sistema.
• Els teixits s'agrupen per formar els òrgans vegetatius (arrel, tija i fulles) i els òrgans reproductius (flors, llavors i fruits), encara que no tots són a tots els grups de vegetals.
• El nivell d'òrgan és el grau més elevat d'organització en les plantes.

Teixits embrionaris o meristemes

• Des de l'estat embrionari, les plantes creixen per l'activitat dels meristemes.
• El creixement primari descriu l'augment de longitud de la planta. Moltes plantes augmenten de gruix a través del creixement secundari.
• Els meristemes permeten el creixement dels vegetals degut a que les cèl·lules poden dividir-se per mitosi.
• Existeixen durant la vida dels vegetals.
• Les cèl·lules indiferenciades, petites i isodiamètriques amb paret cel·lular prima formen els meristemes.
• El citoplasma conté petites vacuoles, un nucli cèntric, ribosomes i aparell de Golgi desenvolupat.
• Les cèl·lules s'empaqueten sense interespais i s'originen per mitosi i diferenciació cel·lular posterior.
• Depenent de si creixen en longitud o en grossor, es divideixen en dos tipus: primaris i secundaris.
• Els meristemes primaris tenen origen embrionari i creixen en longitud.
• Els meristemes apicals situats als extrems de la tija i a l'arrel.
• En canvi els meristemes intercalars ubicats entre els entrenusos.
• Els meristemes secundaris quan la planta ja ha crescut en longitud canvien el sentit del creixement.
• Les cèl·lules després de diferenciar-se adquireixen per divisó el control del creixement.
• Son els meristemes secundaris els que creixen en gruix.
• L'anomenat càmbium vascular és d'on s'originen el xilema i el floema, i l'anomenat cambium suberós origina el periderma i l'escorça.

Teixits fonamentals

• Conformen la principal part de la planta agrupant-se en parènquima, col·lènquima i esclerènquima.

Parènquima

• Es tracta d'un teixit poc especialitzat, format per cèl·lules vives de morfologia diversa depenent funcions.
• Les cèl·lules parenquimàtiques tenen capacitat per a reprendre l'activitat meristemàtica, per cicatritzar ferides, regenerar teixits i formar noves estructures a les plantes.
• Està constituït per un sol tipus cel·lular que presenta una paret cel·lular fin. depenent l'activitat en què participen, es diferencien diversos tipus
• El parènquima fonamental constitueix la massa cel·lular on estan inclosos la resta dels teixits de la planta.
• Les cèl·lules amb gran turgència son les que donen solidesa al cos de la planta encara que podria ser un teixit compacte i contenir gran quantitat d'espais intercel·lulars.
• Aquestes cèl·lules solen ser polièdriques isodiamètriques.
• Parènquima clorofíl·lic especialitzat en la fotosíntesi, les cèl·lules contenen cloroplastos i es localitza davall l'epidermis.
• Al seu torn, hi ha parènquima en estacada i parènquima lagunar.
• El parènquima aqüífer emmagatzema aigua en cèl·lules que contenen un gran vacúol.
• Els parènquimes associats als teixits de conducció o aerífers intervenen en l'emmagatzematge o transport de diferents substàncies.
• El parènquima de reserva sintetitza i emmagatzema diferents substàncies com el midó que es troba a les arrels, tubercles i llavors.
• Els amiloplastos son els que contenent midó i les cèl·lules dels parènquimes són capaces de produir noves estructures a les plantes.

Teixits de sustentació

• Les plantes sustenten les seves parts fent servir el col·lènquima i l'esclerènquima.
• El col·lènquima format per cèl·lules vives denominades cèl·lules col·lenquimàtiques que tenen paret cel·lular més grossa que les del parènquima.
• El col·lènquima participa en la sustentació de les plantes joves i herbàcies.
• Es localitza sota l'epidermis de les tiges i de les fulles.
• L'esclerènquima es forma amb cèl·lules mortes sense la capacitat de dividir-se amb paret cel·lular grossa formada per cel·lulosa, hemicel·lulosa i lignina cosa que proporciona resistència i rigidesa.
• Hi ha esclereldes que són cèl·lules curtes de morfologia variable amb parets cel·lulars molt gruixudes, distribuïdes per la planta amb funció mecànica i protectora.
• També hi ha fibres que son cèl·lules allargassades d'extrem punxeguts amb una paret cel·lular més o menys gruixuda i son classificades per la localització.

Teixits protectors

• L'epidermis i el periderma o escorça proporcionen protecció cobrint les superfícies externes de les plantes.
• Trobat en les parts de la planta amb creixement primari l'epidermis realitza intercanvi de gasos, transpiració, secreció i absorció d'aigua i sals minerals entre d'altres.
• L'epidermis està formada per una capa de cèl·lules epidèrmiques, estomes i tricomes.
• Els tricomes o pèls son apèndixs epidèrmics de diversa morfologia i funció com facilitar la secreció o la protecció.
• Les cèl·lules epidèrmiques formen una capa de cèl·lules protegides per una capa prima de lípids i cutina anomenada cutícula.
• Els estomes estan formats per parells de cèl·lules d'aspecte arronyonat, les cèl·lules oclusives que contenen l'ostíol.
• Intervenen en l'intercanvi de gasos i la transpiració.
• En les tiges i arrels amb creixement secundari, la protecció la fa el periderma o escorça substituïnt l'epidermis.
• Les cèl·lules mortes amb suberina formen el suro que ajuda a disminuir l'evaporació i impedir l'atac d'insectes.

Teixits conductors

• L'aparició d'un sistema vascular millora el transport d'aigua i altres substàncies.
• Un dels moments clau a l'evolució de les plantes terrestres és la creació dels teixits conductors juntament amb el xilema i el floema.

Xilema

• La funció primordial del xilema és el transport d'aigua i sals minerals de l'arrel cap a la resta de la planta.
• El sistema vascular que sustenta per tant el vegetal amb creixement secundari està format per les cèl·lules: traqueides, vasos, parènquima i fibres d'esclerènquima

Floema

• El floema és especialitzat en la conducció de saba elaborada a partir de la fotosíntesi, des de les fulles vers la resta del vegetal.
• També conegut com liber format per cèl·lules especialitzades que presenten àrees amb perforacions.

Teixits animals

• Animals i plantes són els dos regnes que tenen veritables teixits.
• A més de cèl·lules, en els teixits animals trobem entramat de matrius extracel·lulars que ajuden a connectar aquests teixits.
• On classifiquen els teixits animals en: epitelials, connectius, musculars o nerviosos.
• Les cèl·lules estretes unides son característiques del teixit epitelials que realitzen funcions d’entapissar o formar glàndules.
• Els teixits connectius son conjunt de teixits caracteritzats per la gran abundant de matriu extracellular.
• Els teixits musculars contenen cèl·lules que permeten el moviment de l'animal.
• Son les cèl·lules del teixit nerviós que estan encarregades de captar informació del medi tant exterm com intern.

Teixit epitelial

• El teixit epitelial, o epiteli, revesteix superfícies i cavitats internes i gran part dels òrgans, i té com a funció el revestiment, protecció, secreció, absorció i excreció.
• Els epitelis estan formats per cèl·lules poc diferenciades amb capacitat de regeneració contínua, fet que els permet disposar-se molt juntes i presenten poca matriu extracel·lular.
• En allà base hi ha la membrana basal formada per fibres entreteixides, que separa les cèl·lules epitelials del teixit connectiu adjacent.
• L'epiteli no presenta irrigació sanguínia pròpia; per això, l'oxigen i els nutrients necessaris provenen del teixit connectiu adjacent.
• Els epitelis es classifiquen en dos tipus principals: epitelis de revestiment i epitelis glandulars.
• Les cèl·lules glandulars tenen funció secretora, i formen agrupaments multicel·lulars que es coneixen com a glàndules.
• En funció de la destinació dels productes de secreció, es classifiquen en glàndules exocrines, que alliberen les secrecions a cavitats internes o a l'exterior de l'organisme, i en glàndules endocrines, que aboquen els productes envers els capil·lars sanguinis.

Epitelis de revestiment

• Té una capa que revesteix superfícies externes i internes.
• A excepció dels components, es caracteritza per tenir una baixa matriu extracel·lular i grans unions entre les seves cèl·lules.
• Per tant, es classifiquen en funció de forma i disposició cel·lular.
• Existeixen epitelis simples d'una sola capa de cèl·lules com epitelis simples plans, cúbics o prismàtics.
• I epitelis estratificats formats per diverses capes més protegides com l'estratificat cúbic o pla.
• Els capil·lars sanguinis i els alvèols pulmonars tenen epitelis monoestratificats plans degut a aquest fet i les seves funcions que volen ser el màxim eficients fent servir les funcions d'intercanvi.

Teixit connectiu-une

• S'encarrega principalment de connectar, proporcionar suport, cohesió, protecció i aïllament.
• On caracteritza el teixit connectiu és la matriu extracellular, abundant, i les característiques de la qual en determinen les propietats.
• Els teixits connectius d'utilitzen, com a criteri de classificació, entre les cèl·lules que el formen.
• Formant els teixits ossi, cartilaginós, adipós, sanguini i limfatic.
• El teixit conjuntiu, també el teixit connectiu es caracteritza per fibres formats fibres de fibroblasts i adipòcits.
• L'abundant substància basal ajuda a la distribució des fibres mentre que en el teixit conjuntiu dens hi predominen les fibres.
• I així els teixits conjuntius en general acompleixen funcions de nutrició, sosteniment i reserva.

Teixit adipós

• El teixit adipós emmagatzema lípids tenint escassa matriu extracel·lular amb majoria de part ocupada per gotes de greix.
• La misió principal es la de reserva energètica, on a més el teixit participa en funcions de protecció i aïllament tèrmic.
• Els adipòcits contenen una única gota de greix en el teixit adipós blanc.
• En canvi els adipòcits amb gotes nombroses trobem al teixit adipós marró que es freqüent en els animals.

Teixit cartilaginós

• El cartílag el trobem a articulacions, discos intervertebrais, en lla tràquea i en les aletes dels antics animals anomenats condrictis.
• En els animals vertebrats a vegades trobem cartílag en els músculs i esquelets formant el teixit de sosteniment.
• Troiem cèl·lules anomenades com a col-lagen situats endins en espais denominats llacunes envoltats de matriu extracellular.
• Com que el cartílag acostuma acostuma a no tenir limfàtics per protegir tot el voltant es crea una capa protectora anomenada pericondri al exterior.
• I a més el cartílag hiali és fort, però que gracies al alt contingut d’aigua que el fa ser compressible es crea tot l’abastament a l’organisme.

Teixit ossi

• Forma part de l'esquelet dels vertebrats amb matriu extracel·lular mineralitzada, composada per hidroxiapatita, cosa que li confereix duresa.
• A més de ser el principal teixit de sustentació, regula el metabolisme, la protecció i la formació de cèl·lules pel sang.
• Un exemple de components son: osteòcits amb aspecte estrellat, i en el teixit ossi trobem osteoblasts on creen cèl·lules i osteoclastos onde es destrueix el tissu.

Teixit ossi compacte i esponjós

• Amb matriu gairebé sense espais anomenats Osteona format per anells cilíndrics on es disposen els osteòcits.
• En els extrems dels ossos llargs trobem distribuida las matriu extracelular, o la medul·la òssia vermella.

Teixit sanguini

• El teixit sanguini és un teixit connectiu especialitzat formant per la matriu àrea líquida, anomenada plasma.
• El plasma es constitueix en un 90%. Ions, proteïnes, glúcids, hormones i gasos. Com per cèl·lules: eritròcits i leucòcits.

Funcions principals del teixit sanguini:

• El transport de substàncies (nutrients, gasos i residus)
• La homeòstasi amb el control dels paràmetres vitals del cos o la comunicació.

Teixit limfàtic

• El teixit limfàtic o limfa és un teixit amb matriu extracel·lular fluida, plasma, i les cèl·lules: limfòcits. No conté glòbuls vermells.
• El cos drena l'excedent de líquid i els lípids des del sistema digestiu a la circulació.

Teixit muscular

• Teixit responsable del moviment dels organismes i dels seus òrgans. Compost per cèl·lules que pateixen contracció degut a la presencia d'actina en el còs.
• Son distingits en tres tipus: esquelètic, cardíac i llis.
• Hi han tipus de cèl·lules allargades o multinucleades formant així el teixit muscular format per miosina.
• Lligades les cèl·lules allargades a traves dels discos intercalars el què crea l'aspecte del múscul cardíac.
• En els tipus de múscul el llis troiem allargades dintre del cos formant així l’esquelet en si dels vertebrats.

Teixit nerviós

• Son cèl·lules poc independents sino que formen en conjunts l'esquelet de la neurona.
• El teixit nerviós està encarregat de rebre informació del medi extern i intern.
• El teixit nerviós està compost per cèl·lules nervioses, cèl·lules de la glia per ajudar a transmetre l'impuls nerviós.
• Les neurones fan cap tot el senyal als extrems o els astròcits que entren en contacte amb els vasos sanguinis.