ens capaç de dur a terme funcions bàsiques de la vida From Wikipedia, the free encyclopedia
Un organisme (sovint anomenat ésser viu[1]) és, en biologia, un conjunt d'àtoms i molècules que forma una estructura material molt organitzada i complexa. En aquesta estructura intervenen sistemes de comunicació molecular, que es relaciona amb el medi ambient mitjançant un intercanvi de matèria i energia d'una forma ordenada i que exerceix les funcions bàsiques de la vida (nutrició, relació i reproducció). D'aquesta manera, els organismes actuen i funcionen per si mateixos sense perdre el seu nivell estructural fins a la seva mort.[2]
.jpg)
Tots els organismes estan constituïts per cèl·lules.[3] En l'interior de les cèl·lules es realitzen les seqüències de reaccions químiques necessàries per a la vida. A l'interior d'aquestes es realitzen les seqüències de reaccions químiques, catalitzades per enzims, necessàries per a la vida.
La classificació científica en biologia considera als organismes com a sinònim de vida a la Terra. De totes les espècies d'organismes que han existit en algun moment, avui en dia solament estan vives menys de l'1%, estant la resta extingides.[1]
El terme organisme prové del grec antic ὄργανον - organon "organ, instrument, estri".
Basant-nos en el tipus cel·lular, els organismes es poden dividir en els grups dels procariotes i dels eucariotes. Els procariotes representen dos dominis separats, els eubacteris i els arqueus. Els organismes eucariotes, amb un nucli cel·lular embolcallat per una membrana, també contenen orgànuls, com els mitocondris i (en plantes) els plastidis, generalment considerats com a derivats d'un bacteri endosimbiòtic.[4] Els fongs, els animals i les plantes són exemples de grups eucariotes.
Recentment s'ha proposat un nou clade, els neomurs, que engloba els arqueus i els eucariotes. Es creu que els neomurs van evolucionar a partir d'eubacteris, més específicament a partir d'actinobacteris.[5] Els organismes es classifiquen en regnes. La classificació més estesa és la de cinc regnes:[6]
La classificació permet l'estudi del món natural i entendre les relacions entre espècies.[3]
Article principal: Principals característiques dels éssers vius
És fàcil, habitualment, decidir si alguna entitat està viva o no. Això és degut al fet que els éssers vius comparteixen molts atributs. Així mateix, la vida pot definir segons aquestes propietats bàsiques dels éssers vius, que ens permeten diferenciar de la matèria inert o inorgànica:[8][9][10][11]
Tot i que els virus compleixen amb tres d'aquestes característiques, no tenen metabolisme. Tanmateix, si considerem que la característica bàsica d'un ésser viu és l'evolució biològica, també els virus podrien ser considerats éssers vius. Si un virus es troba a l'exterior d'un altre ésser viu té la mateixa condició que un ésser inert, ja que no fan cap de les funcions bàsiques dels sers vius: no s'alimenten, no respiren, no creixen i no es mouen. Per contra, si es posen en contacte amb una planta, bacteri o animal entren en acció, infectant les cèl·lules de l'organisme hoste. Els virus existeixen amb un únic objectiu: reproduir-se prenent el control sobre una cèl·lula hoste. Hi ha cert consens, tanmateix, en no considerar-ho formes vives tot i que encara hi ha qui discrepa sobre la qüestió. Com es veu tot depèn de què es considera a l'hora de definir la vida. Per a més informació vegeu: definicions de vida[12]
Tots els organismes consisteixen en unitats monomèriques anomenades cèl·lules; alguns contenen una única cèl·lula (organismes unicel·lulars) i altres contenen dues o més d'aquestes unitats (organismes pluricel·lulars). Els organismes pluricel·lulars són capaços d'especialitzar cèl·lules per a dur a terme funcions específiques, a un grup d'aquestes cèl·lules se l'anomena teixit. Hi ha quatre tipus bàsics de teixit: l'epiteli, el teixit nerviós, el teixit muscular i el teixit connectiu. Diversos tipus de teixit treballen conjuntament per a formar un òrgan per a produir una funció determinada (com el batec de la sang per part del cor o la barrera respecte a l'entorn que genera la pell). Aquest patró continua a un nivell més elevat amb nombrosos òrgans funcionant com un sistema d'òrgans per a permetre la reproducció, la digestió, etc. Molts organismes pluricel·lulars comprenen nombrosos sistemes d'òrgans que es coordinen per tal de permetre la vida.
La teoria cel·lular, proposada l'any 1839 per Schleiden i Schwann, estableix que tots els organismes estan compostos d'una o més cèl·lules, i que totes les cèl·lules provenen d'altres cèl·lules preexistents. Totes les funcions vitals d'un organisme succeeixen dins de les cèl·lules, i les cèl·lules contenen informació hereditària necessària per a les funcions de regulació de la cèl·lula i per transmetre informació a la següent generació de cèl·lules.
Totes les cèl·lules tenen una membrana plasmàtica que les envolta, que separa el seu interior del medi ambient, i regula l'entrada i sortida de compostos mantenint d'aquesta manera el potencial de membrana. També tenen un citoplasma salí que constitueix la major part del volum de la cèl·lula, i material hereditari (ADN i ARN).
Segons la localització i l'organització de l'ADN es distingeixen dos tipus de cèl·lules:
Totes les cèl·lules comparteixen diverses habilitats:
Disposició de les estructures corporals respecte d'algun eix del cos. Es classifiquen en:
Els organismes són sistemes físics que es mantenen per una sèrie constant de reaccions químiques complexes, organitzades de manera que promouen la reproducció i, en alguna mesura, la sostenibilitat i la supervivència.[13] Els éssers vius estan integrats per molècules inanimades; quan s'examinen individualment aquestes molècules s'observa que s'ajusten a totes les lleis físiques i químiques que regeixen el comportament de la matèria inert i les reaccions químiques són fonamentals a l'hora d'entendre els organismes, però és un error reduccionista considerar la biologia des d'un punt de vista exclusivament des de la física o la química. També hi té un paper important la interacció amb els altres organismes i amb el medi ambient. De fet, algunes branques de la biologia, per exemple l'ecologia, estan molt allunyades d'aquesta manera d'entendre els éssers vius.
Els organismes són sistemes físics oberts, ja que intercanvien matèria i energia amb el seu entorn. Encara que són unitats individuals de vida no estan aïllats del medi ambient que els envolta; per funcionar absorbeixen i desprenen constantment matèria i energia. Els éssers autòtrofs produeixen energia útil, en forma de compostos orgànics, a partir de la llum del sol o de compostos inorgànics, mentre que els heteròtrofs utilitzen compostos orgànics del seu entorn.
La matèria que compon els organismes està formada en un 95% per quatre àtoms que són el carboni, hidrogen, oxigen i nitrogen, a partir dels quals es formen les molècules biològiques:[14][15]
Aquestes molècules es repeteixen constantment dins dels éssers vius, pel que l'origen de la vida procedeix d'un antecessor comú fa molts milions d'anys aparegut sobre la Terra. Seria molt improbable que hagin aparegut independentment dos éssers vius amb les mateixes molècules orgàniques.[16][17] S'han trobat biomarcadors en roques que indicaven una antiguitat de fins a 3.500 milions d'anys, de manera que la vida podria haver sorgit sobre la Terra fa, aproximadament, entre 3.800 i 4.000 milions d'anys.[18][19][20][21] La matèria viva està constituïda per uns 60 elements, que representen gairebé tots els elements estables de la Terra amb l'excepció dels gasos nobles. Aquests elements es diuen bioelements o elements biogènics. Es poden classificar en dos tipus: primaris i secundaris.
L'element químic fonamental de tots els compostos orgànics és el carboni. Les característiques físiques d'aquest element, com ara la seva gran afinitat d'enllaç amb altres àtoms petits que inclouen altres àtoms de carboni, i la seva mida petita li permeten formar enllaços múltiples i el fan ideal com a base de la vida orgànica. És capaç de formar compostos petits que contenen pocs àtoms (per exemple, el diòxid de carboni) així com grans cadenes de molts milers d'àtoms anomenades macromolècules. Els enllaços entre àtoms de carboni són prou forts perquè les macromolècules siguin estables i prou febles com per ser trencats durant el catabolisme. Les macromolècules a base de silici, les silicones, en condicions normals són pràcticament indestructibles, el que les descarten com a components d'un ésser viu.
Els compostos orgànics presents en la matèria viva mostren una enorme varietat i la major part d'ells són extraordinàriament complexos. Tot i això, les macromolècules biològiques estan constituïdes a partir d'un petit nombre de petites molècules fonamentals (monòmers), que són idèntiques en totes les espècies d'éssers vius. Totes les proteïnes estan constituïdes tan sols per 20 aminoàcids diferents i tots els àcids nucleics per quatre nucleòtids. S'ha calculat que, aproximadament un 90% de tota la matèria viva, que conté molts milions de compostos diferents, està composta en realitat per unes 40 petites molècules orgàniques.[22]
Per exemple, fins i tot en les cèl·lules més petites i senzilles, com el bacteri Escherichia coli, hi ha uns 5.000 compostos orgànics diferents; entre ells, unes 3.000 classes diferents de proteïnes. I es calcula que en el cos humà pot haver fins a 5 milions de proteïnes diferents. A més a més, cap de les molècules proteiques d'Escherichia coli és idèntica a alguna de les proteïnes humanes, encara que algunes d'elles actuïn de la mateixa manera.[22]
La major part de les macromolècules biològiques que componen els organismes poden classificar-se en un dels següents quatre grups: àcids nucleics, proteïnes, lípids i glúcids.
.png)
Els àcids nucleics (ADN i ARN) són macromolècules formades per seqüències de nucleòtids que els éssers vius utilitzen per emmagatzemar informació. Dins de l'àcid nucleic, un codó és una seqüència particular de tres nucleòtids que codifica un aminoàcid particular, mentre que una seqüència d'aminoàcids forma una proteïna.
Les proteïnes són macromolècules formades per seqüències d'aminoàcids que a causa de les seves característiques químiques es pleguen d'una manera específica i així realitzen una funció particular. Es distingeixen les següents funcions proteiques:
Els lípids formen la membrana plasmàtica que constitueix la barrera que limita l'interior de la cèl·lula i evita que les substàncies puguin entrar i sortir lliurement d'ella. En alguns organismes pluricel·lulars s'utilitzen també per emmagatzemar energia i per participar en la comunicació entre cèl·lules.[23][24]
Els glúcids (o hidrats de carboni) són el combustible bàsic de totes les cèl·lules. La glucosa està en la fase inicial d'una de les rutes metabòliques més primitives: la glucòlisi. També emmagatzemen energia en alguns organismes (midó, glicogen), i són més fàcils de trencar que els lípids. També formen estructures esquelètiques duradores, com la cel·lulosa (paret cel·lular dels vegetals) o la quitina (paret cel·lular dels fongs, i la cutícula dels artròpodes).[25]
La Terra es va formar al mateix temps que el Sol i que la resta del sistema solar, fa uns 4.570 milions d'anys. S'han trobat biomarcadors en roques amb una antiguitat de fins a 3.500 milions d'anys, de manera que la vida podria haver sorgit sobre la Terra fa 3.800-4.000 milions d'anys.[18][19][20][21] Amb les condicions de la Terra primitiva (o en l'espai exterior i portats per meteorits)[26] van poder formar les biomolècules més senzilles. Aquestes inclouen aminoàcids, nucleòtids i fosfolípids, que poden acoblar espontàniament sota determinades condicions.
A partir d'aquests monòmers es formarien les proteïnes, àcids nucleics i membranes que constituirien les protocèl·lules. No obstant això, aquí sorgeix un problema: les proteïnes són excel·lents catalitzadors de reaccions químiques, però no poden emmagatzemar informació genètica, és a dir, la informació necessària per a la síntesi d'una altra proteïna. Per la seva banda, els àcids nucleics emmagatzemen informació genètica, però per a la seva duplicació necessiten enzims, és a dir, de proteïnes. Això planteja el dilema de què van ser primer, les proteïnes (models del metabolisme primer) o els àcids nucleics (models dels gens primer). Segons el primer dels models, l'emergència d'un metabolisme primitiu va poder preparar un ambient propici per a la posterior aparició de la replicació dels àcids nucleics, com postula, per exemple, la teoria del món de ferro-sulfur.[27] Al segon dels models s'enquadra la hipòtesi del món d'ARN,[28] que es basa en l'observació que algunes seqüències d'ARN poden comportar-se com enzims. Aquest tipus de compost s'anomena ribozims, és a dir un enzim constituïda per àcid ribonucleic. Segons aquesta hipòtesi, l'origen dels components moleculars i cel·lulars de la vida implicaria el següent:
El següent diagrama mostra l'arbre filogenètic en regnes dels éssers vius tenint en compte les últimes dades moleculars.
| Nivells estructurals de la vida | Cèl·lula |
| Biosfera |
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
