Abans de començar

• Els organismes pluricel·lulars estem formats per un conjunt de cèl·lules organitzades, és a dir que es coordinen per treballar juntes.
• En el cas dels éssers humans, hi ha diversos tipus de cèl·lules que poden organitzar-se en teixits, òrgans i aparells o sistemes.
• Per dur a terme la funció de nutrició, l'ésser humà utilitza l'aparell digestiu, l'aparell respiratori, l'aparell circulatori i l'aparell excretor.
• Per realitzar la funció de relació, l'ésser humà utilitza el sistema nerviós i els sistemes muscular i esquelètic.
• Per fer la funció de reproducció, l'ésser humà utilitza els aparells reproductors femení i masculí.

L'ésser humà, com la resta dels éssers vius, està format per cèl·lules que poden agrupar-se en estructures amb una complexitat més gran, com els teixits, els òrgans, etc.

Els elements de cada nivell es reuneixen per formar altres nivells més complexos, amb noves característiques i propietats que van més enllà de la simple agrupació dels elements del nivell anterior.

1.1 Nivell atòmic i molecular

La matèria de l'univers està constituida per unes unitats molt petites, anomenades àtoms. Al seu torn, els àtoms s'uneixen entre si mitjançant enllaços químics i formen composts més complexos, anomenats molècules.

Els àtoms que formen part de la matèria viva s'anomenen bioelements. Els bioelements principals que estableixen la composició de l'ésser humà són l'oxigen, el carboni, l'hidrogen i el nitrogen, entre d'altres. De la mateixa manera, les molècules que constitueixen els éssers vius són les biomolècules.

Les biomol​​ècules es classifiquen en dos grans grups: les biomolècules inorgàniques i les biomolècules orgàniques.

Biomolècules inorgàniques

Presenten una estructura química senzilla.

Són l'aigua i les sals minerals. Aquestes substàncies es troben també en la matèria no viva.

Biomolècules orgàniques

Són molècules, exclusives de la matèria viva, que tenen com a bioelement essencial el carboni.

Aquestes biomolècules solen ser polímeres; és a dir, cadenes formades per la unió de diverses molècules d'un mateix tipus anomenades monòmeres.

Són els hidrats de carboni o els sucres, els lípids, les proteïnes i els àcids nucleics (com l'àcid desoxiribonucleic o ADN).

1.2 Nivell cel·lular

És el primer nivell d'organització amb vida, és a dir, capaç de dur a terme les funcions vitals.

Les molècules s'organitzen en estructures que constitueixen les unitats anatòmiques i funcionals de tots els éssers vius, les cèl·lules.

1.3 Nivell d'organisme

Un teixit és un conjunt de cèl·lules coordinades i especialitzades per fer una funció. Els teixits s'agrupen en òrgans, i aquests, al seu torn, en aparells i sistemes, que constitueixen un organisme pluricel·lular: l'ésser humà.

Les cèl·lules que tenen nutrició heteròtrofa prenen les substàncies nutritives fabricades per altres cèl·lules i les utilitzen per reposar els seus components i obtenir l'energia que els permet realitzar les funcions vitals.

Les cèl·lules eucariotes tenen una estructura bàsica en què es distingeixen la membrana plasmàtica, el citoplasma i el nucli cel·lular.

2.1 La membrana plasmàtica

• La membrana plasmàtica és un recobriment fi i elàstic que separa la cèl·lula del medi.
• La membrana té, principalment, la funció de transport (controla el pas de substàncies de l'interior a l'exterior de la cèl·lula, i a l'inrevés) i la funció de relació (detecta les variacions que es produeixen en el medi i permet que la cèl·lula hi respongui de manera adequada).

2.2 El citoplasma

• El citoplasma és la substància en què es troben els orgànuls cel·lulars: els mitocondris, els ribosomes, el reticle endoplasmàtic, l'aparell de Golgi, les vesícules d'emmagatzemament, els lisosomes, el citoesquelet i els centríols (en coneixerem les funcions a les pàgines següents).
• Moltes reaccions químiques vitals per a la cèl·lula tenen lloc al citoplasma.

2.3 El nucli cel·lular

• En el nucli cel·lular es distingeixen el recobriment nuclear, la cromatina i el nuclèol:

– El recobriment nuclear és una membrana doble perforada per porus que controla el pas de substàncies del nucli al citoplasma.

– La cromatina constitueix el material genètic de la cèl·lula i està formada per filaments d'ADN. Quan la cèl·lula es reprodueix, la cromatina s'enrotlla i es transforma en cromosomes.

– El nuclèol és una estructura esfèrica en què es fabriquen els ribosomes.

• El nucli controla les funcions cel·lulars a través de l'ADN. A més a més, l'ADN conté informació de les característiques de l'individu i en dirigeix el desenvolupament. Quan una cèl·lula es divideix, transmet el seu ADN a les cèl·lules filla; d'aquesta manera, les cèl·lules filla hereten la informació de l'ADN. En els éssers pluricel·lulars, totes les cèl·lules de l'individu tenen el mateix ADN.

3.1 Què és un teixit

3.2 Els tipus de teixits humans

Els teixits humans es poden agrupar en quatre tipus: epitelial, muscular, nerviós i connectiu.

El teixit epitelial

El teixit epitelial o epiteli està format per una o diverses capes de cèl·lules, que es disposen les unes al costat de les altres sense deixar espais enmig.

Existeixen dos grups de teixits epitelials:

• L'epiteli de revestiment. Recobreix i protegeix superfícies externes o cavitats internes del nostre organisme. En destaquen les mucoses (cobreixen la cavitat bucal, les vies respiratòries, la faringe, etc.), els endotelis (recobreixen l'interior dels vasos sanguinis), l'epidermis (és la capa més externa de la pell).
• L'epiteli glandular. És el teixit que forma les glàndules. Té la funció de segregar substàncies, per exemple, glàndules sebàcies, sudorípares, etc.

El teixit muscular

El teixit muscular inclou cèl·lules de forma allargada: les fibres musculars. Aquestes fibres són contràctils, és a dir, davant un estímul poden escurçar-se.

El teixit muscular forma els músculs de l'aparell locomotor (músculs esquelètics), del cor (múscul cardíac o miocardi) i de les parets de diversos òrgans (múscul llis).

El teixit nerviós

El teixit nerviós està format per dos tipus de cèl·lules:

• Les neurones, que són capaces de captar i de respondre davant els estímuls, i de controlar l'activitat de l'organisme.

• Les cèl·lules de glia, que acompanyen les neurones. Tenen la funció de protegir i alimentar les neurones

El teixit connectiu

El teixit connectiu conté cèl·lules separades per una substància intercel·lular anomenada matriu, que serveix d'unió i de suport. Existeixen diversos tipus de teixits connectius:

• El teixit conjuntiu. Constitueix el farcit dels òrgans i dels espais que hi ha enmig. També constitueix els lligaments i els tendons. 

• El teixit cartilaginós. Proporciona flexibilitat i resistència. Forma els cartílags de les orelles, de la tràquea i de les articulacions.

• El teixit adipós. Constitueix la reserva energètica més gran de l'organisme i li proporciona aïllament tèrmic. Recobreix molts òrgans i els protegeix dels cops.

• El teixit ossi. És el constituent principal de l'esquelet. Proporciona suport a l'organisme i en protegeix els òrgans vitals.

• El teixit sanguini. Té una matriu líquida que s'anomena plasma. En el plasma es troben suspeses les cèl·lules sanguínies (els glòbuls vermells, els glòbuls blancs i les plaquetes).

Els teixits no funcionen d'una manera aïllada, sinó que es reuneixen per formar òrgans, i aquests, al seu torn, constitueixen aparells i sistemes.

4.1 Aparells i sistemes de l'ésser humà

Per fer la funció de nutrició

Per dur a terme la funció de nutrició, l'ésser humà utilitza aquests aparells i sistemes: digestiu, respiratori, circulatori, limfàtic i excretor.

• L'aparell digestiu transforma els aliments en nutrients, que passen a la sang.
• L'aparell respiratori intercanvia oxigen i diòxid de carboni amb l'exterior.
• L'aparell circulatori transporta substàncies a través de la sang.
• El sistema limfàtic col·labora amb l'aparell circulatori en el transport de substàncies.
• L'aparell excretor pren de la sang les substàncies de rebuig i les expulsa a l'exterior.

Per fer la funció de relació

Per realitzar la funció de relació, l'ésser humà utilitza els sistemes nerviós, endocrí, muscular i esquelètic.

• El sistema nerviós rep la informació de l'exterior i elabora ordres per coordinar el funcionament de l'organisme.
• El sistema endocrí, coordinat amb el sistema nerviós, produeix substàncies que provoquen respostes en alguns òrgans.
• Els sistemes muscular i esquelètic constitueixen l'aparell locomotor i, coordinats pel sistema nerviós, originen els moviments.

Per observar les cèl·lules i els teixits, els científics utilitzen dos tipus de microscopis que es diferencien, principalment, en la capacitat d'augment de la imatge: el microscopi òptic i el microscopi electrònic.

5.1 El microscopi òptic

Característiques generals

• Està format per un conjunt de lents que augmenten la imatge de la mostra quan aquesta és travessada per la llum.
• Aconsegueix fins a 2.500 augments.
• Permet observar material viu.
• La imatge s'observa en colors, que depenen de la tinció de la mostra.
• Aquest grup inclou tipus diferents de microscopis òptics, com, per exemple, el de camp clar, el de camp obscur, el de fluorescència, el de polarització, etc.

Elements d'un microscopi òptic

Els microscopis òptics consten de diversos elements; són aquests:

• Ocular. Lent a través de la qual s'observa la preparació amplificada. El nombre d'augments s'indica amb un nombre.
• Objectius. Lents que augmenten la mida de la imatge. Aquest augment és indicat en cada objectiu per un nombre.
• Diafragma. Quan el movem, es regula la quantitat de llum que arriba a la preparació.
• Cargols d'enfocament. Mouen la platina de dalt a baix per enfocar la preparació.
• Font d'il·luminació. Mirall o llum que il·lumina la preparació.