Este documento presenta información sobre la biología celular y molecular. Explica los niveles de organización en los seres vivos, centrándose en el nivel celular y molecular. Incluye temas como la teoría celular, los tipos de células (procariotas y eucariotas), el ciclo celular, la nutrición y relación celular, y microorganismos causantes de enfermedades. También proporciona enlaces a páginas web para realizar un cuestionario sobre estos temas.
2. BIOLOGÍA CELULAR Y
MOLECULAR
Niveles de organización en los seres vivos
En este tema nos vamos a mover en el
nivel de organización celular y molecular
3. 0.- La Teoría Celular
1.- La observación al microscopio
2.- La organización acelular: virus, viroides y priones
3.- La célula procariota: bacterias
4.- La célula eucariota
5.- El ciclo celular y la función de reproducción
6.- La función de nutrición
7.- La función de relación
8.- Microorganismos causantes de enfermedades
4. Consulta fundamentalmente estas direcciones para
hacer el cuestionario:
http://biogeo.esy.es/BG1BTO/organizacioncelular.htm
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/L
a_celula/contenidos.htm
https://www.slideshare.net/EDU3364/la-clula-7512379
https://www.slideshare.net/biogeo/c1-teoria-celularpdf1
CUESTIONES DEL TEMA
5. 1.- Enuncia los principios de la
teoría celular y busca alguna
imagen y una breve información
sobre los científicos que jugaron
un papel fundamental en su
elaboración.
En esta imagen contemplamos,
en una línea de tiempo, a los
principales protagonistas de la
teoría celular
6. 1.- Enuncia los principios de la teoría celular y busca alguna imagen y una breve información sobre
los científicos que jugaron un papel fundamental en su elaboración.
Antecedentes: El microscopio
fue inventado hacia 1595, por
Hans y Zacharias Janssen.
Pero fue el holandés Antonie
van Leeuwenhoek (1632-
1723) el que popularizó el uso
del instrumento para la
observación de seres vivos.
Robert Hooke fue el primero
en utilizar el término de célula
para referirse a la unidad
(celdilla) que se repetía en una
lámina de corcho al
microscopio.
7. 1.- Enuncia los
principios de la
teoría celular y
busca alguna
imagen y una breve
información sobre
los científicos que
jugaron un papel
fundamental en su
elaboración.
8. 1.- Enuncia los principios de la teoría celular y busca alguna imagen y una breve información sobre
los científicos que jugaron un papel fundamental en su elaboración.
Antecedentes: El microscopio fue inventado hacia los
años 1610, por Zacharias Janssen. Pero fue el holandés
Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723) el que popularizó
el uso del instrumento para la observación de seres vivos.
Fabricante de sus propios microscopios, fue pionero en
descubrimientos sobre los protozoos, los glóbulos rojos
de la sangre, el sistema de capilares y los ciclos vitales de
los insectos. Leeuwenhoek recibió escasa formación
científica. Mientras trabajaba como comerciante y
ayudante de cámara de los alguaciles de Delft, construyó
como entretenimiento diminutas lentes biconvexas
montadas sobre platinas de latón, que se sostenían muy
cerca del ojo. A través de ellos podía observar objetos,
que montaba sobre la cabeza de un alfiler, ampliándolos
hasta trescientas veces (potencia que excedía con mucho
la de los primeros microscopios de lentes múltiples).
9. 1.- Enuncia los principios de la teoría celular y busca alguna imagen y una breve información sobre
los científicos que jugaron un papel fundamental en su elaboración.
Antecedentes: Robert Hooke (1635-1703) nació en Freshwater, Inglaterra. En 1665 al observar al
microscopio muy rudimentario en aquella época, un fragmento de corcho, descubre que está compuesto por
una serie de estructuras parecidas a las celdas de los panales de las abejas, por lo que las llamó células.
10. 1.- Enuncia los principios de la teoría celular y busca alguna imagen y una breve información sobre
los científicos que jugaron un papel fundamental en su elaboración.
El botánico Matthias Schleiden y el zoólogoTheodor Schwann propusieron dos de los principios de la teoría
celular en 1838 y 1839 respectivamente: Todos los vegetales y los animales están formaos por células. La
célula es la unidad básica de la vida. Rudolf Virchow estudio el proceso de división celular y enunció el tercer
principio: Toda célula procede por división de otra célula preexistente.
11. 1.- Enuncia los principios de la teoría celular y busca alguna imagen y una breve información sobre
los científicos que jugaron un papel fundamental en su elaboración.
A Santiago Ramón y Cajal le debemos el que la teoría celular se
hiciera universal al incluir al tejido nervioso. Con sus preparaciones y
observaciones microscópicas demostró que también estaba formada
por células.
12. 1.- Enuncia los principios de la teoría celular y busca alguna imagen y una breve información sobre
los científicos que jugaron un papel fundamental en su elaboración.
• Todos los seres vivos están formados por células
• La célula es la unidad básica de la vida, tanto a nivel
morfológico, como fisiológico y genético.
• Toda célula procede por división celular de otra célula
preexistente.
13. 2.- a) Indica las
unidades que
utilizamos para
medir el tamaño
de las células y
de sus
estructuras. B)
Señala cuanto
miden: la
molécula del
agua, la
membrana
plasmática, un
ribosoma, el VIH,
un cloroplasto,
una célula
epitelial y un
paramecio.
14. 3.- Señala las partes
que podemos distinguir
en este microscopio
óptico.
15. 3.- Señala las partes
que podemos distinguir
en este microscopio
óptico.
16. 4.- Indica el recorrido de la luz en un microscopio y señala cómo es la imagen resultante.
5.- Indica el número de aumentos y el poder de resolución del microscopio óptico.
El número máximo de aumentos de
un microscopio óptico suele estar
en 1000x.
El poder de resolución del
microscopio óptico está en 0,25
micras.
OCULARES Y AUMENTO
x4 x10 x40 x100
17. 6.- Indica los pasos a
seguir para realizar una
preparación microscópica.
18. 6.- Indica los pasos a seguir para realizar una preparación microscópica.
19.
20. 7.- El microscopio electrónico. A) Indica su aumento y poder de resolución. B) Tipos de M.E. y cómo
funcionan básicamente.
21. 7.- El microscopio electrónico. C) busca alguna imagen del M.E. de transmisión y una foto hecha con él.
ME de transmisión Núcleo celular
22. 7.- El microscopio electrónico. C) busca alguna imagen del ME de barrido, así como una fotografía hecha con
él.
ME de barrido Células de la sangre
23.
24.
25. 8.- Explica la composición que presentan los priones y pon algún ejemplo de las enfermedades que
provocan.
Los priones son proteínas de
estructura anómala que ocasionan
enfermedades neurodegenerativas
transmisibles, llamadas encefalopatías
espongiformes, en humanos y ganado.
Prácticamente todos los priones
conocidos afectan a mamíferos:
• Enfermedad de Creutzfeldt-
Jakob y kuru en humanos;
• Enfermedad de las vacas
locas (encefalopatía
espongiforme bovina) en vacas;
• Scrapie o tembladera en ovejas
y cabras, etc.
26. 8.- Explica la composición que presentan los priones y pon algún ejemplo de las enfermedades que
provocan.
Enfermedad de las vacas locas: Encefalopatía Espongiforme Bovina
27. 8.- Explica la composición que presentan los priones y pon algún ejemplo de las enfermedades que
provocan.
Enfermedad de Creutzfeldt-Jakob
28. 8.- Explica la composición que presentan los viroides y pon algún ejemplo de las enfermedades que
provocan.
Los viroides son moléculas pequeñas de ARN de
cadena simple, circular y desnudo. Hasta ahora se
conocen unos 300 viroides, todos patógenos de
vegetales, como el del tubérculo filiforme de la
patata (PSTV), del exocortis de los cítricos o del
atrofiamiento del tomate.
Este viroide es de importancia comercial porque en su condición leve reduce el 24% de la producción del tubérculo;
mientras que, en su variante severa la producción se reduce en un 64%, lo que genera un aumento en costos de
protección y de mantenimiento del cultivo.
29. 9.- ¿Son los virus seres vivos? Indica su composición, dibuja su estructura y las formas básicas que
pueden presentar.
• Los virus son microorganismos infecciosos de
estructura acelular. Su pequeño tamaño (10 a 400
nm), cientos de veces menor que una célula, hace
que se requiera un microscopio electrónico para su
observación. Carecen de metabolismo propio, por lo
que son parásitos obligados de diferentes tipos de
células (procariotas o eucariotas) en las que se
reproducen utilizando su maquinaria metabólica.
• Constan de un material genético (ácido nucleico, que
puede ser ARN o ADN, pero nunca ambos) y una
envoltura proteica llamada cápsida. Algunos virus
poseen, además, una envoltura membranosa
externa obtenida de las células que parasitan.
• Al carecer de estructura celular y sólo ser capaces
de reproducirse, utilizando la maquinaria metabólica
de la célula que parasitan, surgen dudas sobre si los
tenemos que considerar seres vivos o no.
30. DESCUBRIMIENTO DE LOS VIRUS
En 1892 el botánico ruso Dimitri
Iwanowski demostró que los extractos
filtrados de hojas con la enfermedad del
mosaico del tabaco eran infectivos. En
1898, el microbiólogo holandés Beijerink
denominó a estos organismos contigum
vivum fluidum y describió su capacidad
de replicación en los tejidos. En 1935,
Stanley consiguió cristalizar el virus del
mosaico del tabaco y, posteriormente,
Bawden y Pirie demostraron que las
partículas de este virus estaban
constituidas por proteínas y ácidos
nucleicos.
33. 9.- Dibuja su estructura y las formas básicas que pueden presentar.
34. 10.- El bacteriófago T4 es un virus de ADN que sigue un ciclo lítico o virulento. Aclara con dibujos
comentados como es su ciclo vital. (en cada uno de estos enlaces en azul tienes información sobre los ciclos
víricos)
36. 11.- El fago λ es un bacteriófago de ADN que puede seguir un ciclo lítico o lisogénico. Aclara con
dibujos comentados como es su ciclo vital lisogénico.
42. 12.- Investigación sobre el SARS-CoV-2:
Trabajo de investigación personal.
Formato: presentación.
Duración: a lo largo del tema.
Fecha de presentación: antes del examen.
Puntos a tratar:
• Composición y estructura del Virus.
• Grupo al que pertenece (clasificación).
• Origen.
• Vías de transmisión.
• Ciclo del virus.
• Síntomas de la enfermedad (COVID-19).
• Desarrollo de la enfermedad y daños que provoca en humanos.
• Origen, desarrollo y evolución de la pandemia hasta la situación actual (número de infectados,
curados y fallecidos en el mundo y en España).
• Medidas de prevención.
• Tratamientos.
• Estado actual del desarrollo de las vacunas…
48. 13.- a) Explica a qué dominios y reinos pertenecen las bacterias y las arqueobacterias, ambas de
organización procariota. b) Señala sus características.
49. 13.- a) Explica a qué dominios y reinos pertenecen las bacterias y las arqueobacterias, ambas de
organización procariota. b) Señala sus características.
50. 14.- Selecciona un dibujo esquemático de una bacteria y estudia las partes que podemos distinguir.
Célula procariota (bacteria gramnegativa)
51. 14.- b) Clasifica a las bacterias en función de su morfología y su agrupación característica.
52. 15.- La pared bacteriana: a) Escribe su composición y su estructura. b) Indica sus funciones.
• La pared celular es una estructura rígida adosada a la cara
externa de la membrana plasmática, que rodea totalmente
a la célula procariota.
• La pared celular de la mayor parte de las bacterias está
constituida principalmente por mureína o peptidoglucano.
• El peptidoglucano o mureína está formado por cadenas
polisacáridas de dos glúcidos: N-acetilglucosamina (NAG) y
ácido N-acetilmurámico (NAM), unidos por enlaces O-
glucosídicos. El NAM presenta una corta cadena de cuatro
aminoácidos.
• Se pueden establecer enlaces peptídicos intercatenarios
entre los tetrapéptidos de cadenas polisacáridas
adyacentes.
• Existen dos modelos de pared celular que nos permiten
clasificar a las bacterias en grampositivas y gramnegativas.
La pared celular cumple las siguientes funciones:
• Mantiene la forma de la célula, le da rigidez y previene la lisis
osmótica.
• Protege a la célula de posibles ataques de patógenos o sustancias
que podrían destruirla.
• Regula el intercambio de sustancias con el exterior, principalmente
la membrana externa de las paredes gramnegativas.
53. 15.- La pared bacteriana: c) aclara la diferencia que hay entre las
bacterias gran+ y las gran-.
La tinción de Gram nos permite distinguir dos grandes grupos de bacterias en
cuanto a la estructura de la pared bacteriana que presentan: Gram + y Gram -
54. 15.- La pared bacteriana: c) aclara la diferencia que hay entre las bacterias gran+ y las gran-.
• La pared de las
grampositivas es mucho
más gruesa que la de las
gramnegativas y esta
compuesta de una
gruesa capa de
peptidoglucano en la que
hay ácidos teicoicos y
lipoteicoicos incluidos
que sobresalen al
exterior.
• La pared celular de las
grannegativas esta
compuesta de una fina
capa de peptidoglucano
incluida en el espacio
periplásmico y rodeada
por una membrana
externa que incluye
lipopolisacáridos y
proteínas denominadas
porinas.
55. 15.- La pared bacteriana: D) Explica que es la cápsula que presentan algunas bacterias.
Muchas bacterias presentan cubiertas mucosas
en el exterior de la pared celular, compuestas
por polisacáridos y, en ocasiones, por
proteínas, que se denominan cápsulas.
La cápsula desempeña las siguientes funciones
:
• Protegen a la bacteria de factores tóxicos y
de la fagocitosis, lo cual incrementa el poder
invasor y la virulencia de las bacterias
patógenas.
• Evitan la desecación, ya que retienen gran
cantidad de agua.
• Permiten la adherencia a superficies y a
otras células. Esta capacidad es importante
en las bacterias de vida libre que viven
sobre distintas superficies y también en las
patógenas, ya que permiten la fijación del
microorganismo a las células del tejido
hospedador. Algunas bacterias de la cavidad
oral con cápsula se adhieren al esmalte
dental y, junto con restos de alimentos,
forman la placa dental o sarro.
56. 15.- La pared bacteriana: D) Explica que es la cápsula que presentan algunas bacterias.
Muchas bacterias presentan cubiertas mucosas
en el exterior de la pared celular, compuestas
por polisacáridos y, en ocasiones, por
proteínas, que se denominan cápsulas.
La cápsula desempeña las siguientes funciones
:
• Protegen a la bacteria de factores tóxicos y
de la fagocitosis, lo cual incrementa el poder
invasor y la virulencia de las bacterias
patógenas.
• Evitan la desecación, ya que retienen gran
cantidad de agua.
• Permiten la adherencia a superficies y a
otras células. Esta capacidad es importante
en las bacterias de vida libre que viven
sobre distintas superficies y también en las
patógenas, ya que permiten la fijación del
microorganismo a las células del tejido
hospedador. Algunas bacterias de la cavidad
oral con cápsula se adhieren al esmalte
dental y, junto con restos de alimentos,
forman la placa dental o sarro.
57. 16.- a) Selecciona un dibujo de la membrana plasmática en el que aparezcan sus componentes. b) Indica
las funciones en las que participa la membrana plasmática.
Está formada por una doble capa de
fosfolípidos, con proteínas incluidas. No
contiene colesterol. Los fosfolípidos presentan
las regiones hidrófilas polares hacia el exterior
de la membrana y hacia el citoplasma. Las
cadenas hidrófobas apolares de ácidos grasos
se dirigen hacia el centro de la bicapa.
La membrana plasmática desempeña las
siguientes funciones importantes:
• Regula el intercambio de sustancias
entre el interior y el exterior celular.
• Controla la síntesis y el crecimiento de
la membrana y de la pared celular.
• Contribuye a la distribución de los
cromosomas bacterianos hacia las
células hijas durante la reproducción.
• Participa en el transporte electrónico
de la cadena respiratoria y la síntesis
de ATP.
• Contiene la bacterioclorofila en las
bacterias fotosintéticas.
58. 17.-Señala el nombre de los componentes que podemos encontrar en el citoplasma procariótico e indica
su función.
EL CITOPLASMA.
Está formado por una matriz gelatinosa, el protoplasma,
con un alto contenido en agua y de aspecto granuloso,
que contiene proteínas y enzimas y alberga a los
ribosomas, así como diversas inclusiones de variada
naturaleza y función según los diferentes tipos celulares.
Los ribosomas 70 S, son los responsables de la
síntesis de proteínas. En las bacterias, la transcripción y
la síntesis de proteínas se llevan a cabo totalmente en el
citoplasma.
Inclusiones citoplasmáticas:
• Gránulos de reserva de: glucógeno y
polihidroxibutirato (carbono), polifosfato (fosfato), de
azufre.
• Vesículas de gas para la flotación en organismos
acuáticos.
• Carboxisomas con la rubisco, la principal enzima
fijadora del CO2 en la fase oscura de la fotosíntesis.
• Clorosomas (pigmentos verdes fotosintéticos) en las
bacterias fotosintéticas.
Vesículas de gas Membranas fotosintéticas
59. 18.- Indica las características del material genético en las bacterias.
EL MATERIAL GENÉTICO EN BACTERIAS
En la célula procariota, el material genético se encuentra en
el nucleoide, zona situada en la región central del
citoplasma, de aspecto fibrilar, que no está protegida por una
membrana nuclear. Esta formado por el cromosoma
bacteriano de ADN bicatenario, circular, fuertemente
plegado, y débilmente asociado a un grupo de proteínas. El
superenrollamiento del ADN circular en una superhélice tiene
una gran importancia, ya que el tamaño de la molécula de
ADN es mucho mayor que el de la célula bacteriana (en
Escherichia coli unas mil veces).
Por otra parte, muchas bacterias presentan pequeñas
moléculas de ADN bicatenario circular, independientes del
cromosoma, y capaces de duplicarse, denominados
plásmidos. Los plásmidos pueden contener desde dos hasta
treinta genes y confieren importantes propiedades a las
células que los albergan:
• Plásmido para constituir el pili sexual en la
conjugación bacteriana.
• Plásmidos para degradar sustancias difícilmente
biodegradables.
• Plásmidos para resistencias a los antibióticos que
pueden ser transferidos de una cepa a otra.
Cromosoma bacteriano y plásmidos (flechas)
Pili sexual y conjugación bacterina
60. 19.- a) Busca un dibujo esquemático del flagelo bacteriano, indica su composición y su función.
EL FLAGELO BACTERIANO
• Los flagelos constituyen los apéndices de locomoción, cuyo número y localización varía de unas bacterias a otras, y se
utilizan a menudo como un criterio de clasificación:
• Flagelación monotrica (un único flagelo).
• Flagelación politrica (varios flagelos). Para estos últimos se habla de disposición polar, subpolar o peritrica (se
disponen por toda la superficie de la célula).
• La estructura del flagelo está formada por:
• Un filamento rígido y curvado constituido por flagelina.
• Un codo o gancho que une el filamento a la superficie de la célula.
• Una estructura basal compuesta por una serie de anillos.
61. 19.- b) ¿Qué son las fimbrias y los pili? ¿Cuál es su función?
FIMBRIAS Y PILIS. Son apéndices externos que no intervienen en el movimiento y están constituidos por una proteína
denominada pilina.
• Las fimbrias son cortas, finas y numerosas en algunas bacterias, y tienen una función adhesiva. Las poseen bacterias
que parasitan otras células.
• Los pelos o pili, de mayor longitud, son poco numerosos y están implicados en la unión de dos células durante la
conjugación bacteriana en la que se produce transferencia de información genética entre bacterias (p.e. plásmidos con
resistencias a antibióticos
Fimbrias
Escherichia coli
62. 20.- a) Explica el proceso de la división bacteriana por bipartición.
Las bacterias se
dividen por
bipartición o
fisión binaria, una
forma sencilla y
rápida de división
asexual que les
permite, en
condiciones
óptimas, dar lugar a
un clon muy
numeroso de
bacterias
genéticamente
iguales.
Las bacterias pueden
experimentar fenómenos
de parasexualidad en los
que intercambian algo de
material genético a través
de los procesos de
conjugación,
transformación y
transducción
Septo
63. 20.- a) Explica el proceso de la división bacteriana por bipartición.
En la división celular
el primer proceso
que se produce es la
replicación del
cromosoma
bacteriano a partir
del origen de
replicación (verde).
Este proceso es
bidireccional hasta
alcanzar el punto de
terminación de la
replicación (rojo).
Al final de la
replicación la célula
se alarga hidratando
y sintetizando pared
y membrana y las
dos copias del
cromosoma se
desplazan hacia los
polos apuntando los
orígenes de
replicación hacia
ellos.
A continuación, se produce,
a nivel del plano ecuatorial
de la bacteria, la
acumulación de la proteína
FtsZ con forma de anillo
(puntos naranjas). Esta
proteína está implicada en la
formación de un septo de
separación que dará lugar a
dos células descendientes
genéticamente idénticas a la
célula madre.
En esta bacteria E. coli en
división, se ha marcado la
proteína FtsZ con un
colorante fluorescente para
mostrar su localización
durante la división binaria. La
proteína se sitúa en un anillo
en el plano ecuatorial de la
célula para facilitar la
formación del septo de
nueva membrana y pared
que separará a las nuevas
células hijas. Las bacterias
que portan mutaciones en el
gen FtsZ no son capaces de
dividirse.
64. En estas fotografías de la bacteria Escherichia coli, en división por bipartición (fisión binaria), se observa la formación del
septo de separación que dará lugar a dos células hijas con la misma información genética que la célula madre. La proteína
FtsZ es la responsable principal de la formación de este septo en el que, también, están implicadas otras proteínas.
20.- a) Explica el proceso de la división bacteriana por bipartición. Acompaña la explicación con dibujos y fotografías
al Microscopio electrónico.
65. CRECIMIENTO BACTERIANO
Las bacterias en condiciones óptimas se dividen
exponencialmente y en muy poco tiempo son
capaces de general inmensas colonias
constituidas por millones de ellas.
Nº = 2 𝑛
Donde:
• Nº es el número total de bacterias
• n es el número de divisiones.
De esta manera, si se divide cada 30 minutos, en
una hora tendremos 2 divisiones; en un día 48
divisiones. Por lo tanto:
Nº = 248
= 2812474.9761710.656 bacterias
20.- b) Si en condiciones normales una bacteria de nuestra cavidad oral o del colon se divide cada 30
minutos, calcula el número de bacterias que tendremos al cabo de un día.
66. En esta función podemos apreciar la evolución de la
curva de crecimiento bacteriano entendida como el
incremento en el número de bacterias de una población
a lo largo del tiempo. Podemos distinguir cuatro
intervalos:
• Fase de latencia: durante esta fase no parece
haber crecimiento celular, las bacterias acrecientan
su tamaño y están metabólicamente muy activas
sintetizando ácidos nucleicos, proteínas y enzimas,
etc.
• Fase exponencial: Durante esta fase las bacterias
se dividen por fisión binaria a una velocidad
constante que depende no solo de la especie, sino
de que encuentren todos los nutrientes necesarios
en el medio de cultivo y las condiciones adecuadas
para su crecimiento de temperatura, pH, gases…
• Fase estacionaria: El crecimiento exponencial de
las bacterias no es infinito y esto se debe a que se
reducen los nutrientes, el espacio, y aumenta la
concentración de productos residuales con efectos
inhibitorios en el crecimiento. La tasa de división se
contrarresta con la tasa de mortalidad por lo que la
curva se aplana.
• Muerte celular: Las bacterias comienzan a morir
exponencialmente y la curva experimenta un declive
inverso a la fase exponencial. Esto es debido a que
se han agotado los recursos, no queda espacio libre
y además se alcanzan niveles muy altos de
productos residuales tóxicos e inhibidores del
crecimiento.
20.- c) Observa y analiza la función de crecimiento bacteriano.
67. 21.- Explica cuándo y cómo se forman las esporas de resistencia en algunas bacterias.
FORMACIÓN DE ESPORAS DE RESISTENCIA
Cuando el ambiente se vuelve desfavorable por falta de
nutrientes, se seca por falta de agua o se alcanzan
temperaturas extremas de calor o frío, algunos tipos de
bacterias son capaces de sobrevivir en estado latente
formando endosporas de resistencia. La formación de
endosporas no es un tipo de reproducción puesto que
de cada bacteria sólo se forma una espora de
resistencia. Algunas endosporas son tan resistentes que
pueden sobrevivir una hora o más de ebullición o siglos
de congelación. Cuando las condiciones ambientales
nuevamente son adecuadas para crecer, las
endosporas germinan y forman una célula activa y en
crecimiento.
Varios tipos de bacterias que forman endosporas
producen enfermedades. La endospora de Bacillus
anthracis, la bacteria que causa el ántrax, es tan
resistente que este patógeno se ha convertido en una
preocupación como agente de guerra biológica. La
bacteria que causa tétanos (Clostridium tetani), (Cl.
Botulinum) cuya toxina causa una intoxicación
alimentaria que puede ser mortal, y la bacteria que
causa gangrena gaseosa (C. perfringens).
68. 21.- Explica cuándo y cómo se forman las esporas de resistencia en algunas bacterias.
Algunas endosporas
de resistencia
69. 22.- a) Explica los tipos de nutrición en bacterias.
NUTRICIÓN EN BACTERIAS
• El mundo de las células procariotas presenta desde el punto de vista de su metabolismo una gran diversidad.
• Distinguimos dos grandes grupos de organismos en función de su nutrición, es decir a partir de donde obtienen su
materia orgánica: autótrofos (la obtienen de materia inorgánica) y heterótrofos (de materia orgánica)
• Distinguimos dos grandes grupos de organismos en función de su fuente de energía: fotótrofos (luz) y quimiótrofos
(moléculas químicas que pueden ser inorgánicas u orgánicas (ver siguiente diapositiva)).
• En función de la combinación de ambos criterios distinguimos cuatro tipos de organismos procariotas:
- Fotoautótrofos - Quimioautótrofos
- Fotoheterótrofos - Quimioheterótrofos
71. 22.- b) Clasifica las bacterias en aerobias y anaerobias estrictas y facultativas.
EL PAPEL DEL OXÍGENO EN EL METABOLISMO DE LAS BACTERIAS
En las células procariotas nos encontramos una gran diversidad metabólica en función
de su relación con el oxígeno.
• Bacterias aerobias: utilizan el O2 en la respiración celular y no pueden vivir sin él.
• Bacterias anaerobias estrictas: Para ellas el oxígeno es un veneno. Algunas
obtienen energía a través de la fermentación y otras realizan una respiración
anaerobia en la que el último aceptor de electrones es otro elemento distino al
oxígeno (NO3−
) o (SO42−
)
• Bacterias anaerobias facultativas: Pueden usar el O2 si está presente pero
pueden, también, realizar una fermentación o respiración anaerobia en ambientes
o situaciones anaerobias.
• Bacterias anaerobias aerotolerantes: Pueden vivir en presencia de O2 pero no lo
utilizan nunca en una respiración celular.
72. 23.- Explica desde la teoría endosimbiótica el origen de las células
eucariotas animales y vegetales.
LA TEORÍA ENDOSIMBIÓTICA
• La teoría endosimbiótica de Whittaker y Margulis postula que la célula eucariota
evolucionó a partir de una célula procariota emparentada con las
arqueobacterias.
• Este proceso debió ocurrir según el registro fósil hace entre 2000-1500 ma.
• Ese procariota ancestral a través de procesos de invaginación de la membrana
plasmática creo un sistema de endomembranas que le sirvió, también, para
proteger su información genética con una membrana nuclear.
• Más adelante, incorporó mediante endocitosis a bacterias aerobias con las que
estableció una relación simbiótica que le permitieron ser más eficiente en la
obtención de energía utilizando el oxígeno en la respiración celular. Estas
bacterias aerobias se transformarán con el tiempo en las actuales mitocondrias.
• Posteriormente, incorporó por endocitosis bacterias fotosintéticas que le
permitieron obtener materia orgánica a partir de materia inorgánica aprovechando
la energía de la luz. Estas bacterias fotosintéticas a la larga se convirtieron en los
cloroplastos actuales.
• Recordamos que la simbiosis es una relación interespecífica, entre dos
especies diferentes, en las que ambas salen beneficiadas. La célula
hospedadora obtuvo mayor energía con las bacterias aerobias y/o la posibilidad de
utilizar la energía de la luz para sintetizar materia orgánica a partir de materia
inorgánica, mientras que estas bacterias encontraban un ambiente de protección
con todos los nutrientes que necesitaban para realizar sus procesos vitales de
nutrición y reproducción.
73. 23.- Explica desde la teoría endosimbiótica el origen de las células eucariotas animales y vegetales.
PRUEBAS QUE APOYAN LA TEORÍA ENDOSIMBIÓTICA
• Las mitocondrias y los cloroplastos son orgánulos que
presentan doble membrana. La membrana externa
correspondería a la membrana del proceso de entrada en la célula
ancestral por endocitosis.
• Mitocondrias y cloroplastos conservan un cromosoma circular
como el de las bacterias.
• Mitocondrias y cloroplastos tienen ribosomas 70 S como los de
las bacterias.
• Estos orgánulos son capaces de dividirse dentro de las células
eucariotas por división binaria como las bacterias.
• En la actualidad conocemos ejemplos de protozoos, organismos
unicelulares, que incorporan a su interior bacterias aerobias o
bacterias fotosintéticas con las que mantienen una relación
simbiótica. Por lo tanto se trata de un proceso y una relación que
bien pudo darse en los orígenes de la célula eucariota.
74. 24.- a) Haz una tabla comparativa con las diferencias entre la célula procariota y la célula eucariota
75. 24.- b) Estudia los modelos de la célula eucariota animal y vegetal con sus orgánulos y las funciones que
desempeñan.
76. 24.- a) Estudia los modelos de la célula eucariota animal y vegetal con sus orgánulos y las funciones que
desempeñan.
77. 24.- b) Indica
las diferencias
que hay entre
las células
animales y las
vegetales.
• Las células vegetales suelen ser más grandes, tienen pared celular que les da un aspecto poligonal, una gran vacuola
central y cloroplastos. No tienen centriolos.
• La célula eucariota animal presenta centriolos, carece de pared celular y de cloroplastos y suele tener vacuolas
pequeñas.
78. 24.- a) Estudia los
modelos de la
célula eucariota
animal y vegetal
con sus
orgánulos y las
funciones que
desempeñan.
79. 24.- a) Estudia los modelos de la célula eucariota animal y vegetal con sus orgánulos y las funciones que
desempeñan.
80. 24.- a) Estudia los modelos de la célula eucariota animal y vegetal con sus orgánulos y las funciones que
desempeñan.
81. 24.- a) Estudia los modelos de la célula eucariota animal y vegetal con sus orgánulos y las funciones que
desempeñan.
82. 24.- a) Estudia los modelos de la célula eucariota animal y vegetal con sus orgánulos y las funciones que
desempeñan.
83. 24.- a) Estudia
los modelos de
la célula
eucariota animal
y vegetal con
sus orgánulos y
las funciones
que
desempeñan.
84. 24.- a) Estudia los modelos de la célula eucariota animal y vegetal con sus orgánulos y las funciones que
desempeñan.
85. 24.- a) Estudia los modelos de la célula eucariota animal y vegetal con sus orgánulos y las funciones que
desempeñan.
86. 24.- a) Estudia los modelos de la célula eucariota animal y vegetal con sus orgánulos y las funciones que
desempeñan.
87. 24*.- a)
Reconoce
qué célula es
(procariota o
eucariota
animal o
vegetal) y
justifica tu
respuesta.
b) Pon
nombre a las
flechas.
c) Explica la
función de
cada una de
las
estructuras
señaladas.
88. 25.- La membrana plasmática: a) Haz un dibujo y explica la
estructura y composición de la membrana plasmática.
COMPOSICIÓN DE LA MEMBRANA
PLASMÁTICA
La membrana plasmática que delimita a la
célula eucariota está constituida por
lípidos y proteínas.
• Lípidos: glicerofosfolípidos,
esfingolípidos (algunos son
glucolípidos que tienen oligosacáridos
hacia el exterior) y colesterol.
• Proteínas (algunas son glucoproteínas
con oligosacáridos hacia el exterior).
Pueden ser integrales o periféricas.
• El conjunto de oligosacáridos que dan
al exterior se denomina glucocaliz.
• En contacto con el interior de la
membrana tenemos fibras del
citoesqueleto (microfilamentos de
actina)
89. 25.- La membrana plasmática: b) Explica el modelo del mosaico fluido aplicado a la membrana. c) Nombra las
funciones de la membrana plasmática.
b) MODELO DEL MOSAICO FLUIDO
• El Modelo del Mosaico Fluido se debe a Singer y
Nicholson en 1972. Estos autores señalaron que la
membrana está formada por un mosaico de teselas
(lípidos y proteínas) que constituye una estructura
fluida, puesto que permite el movimiento de los lípidos
y las proteínas dentro de la bicapa lipídica.
• Al igual que los lípidos, las proteínas integrales
poseen una naturaleza anfipática: presentan zonas
hidrófilas e hidrófobas, por lo que pueden estar
embebidas en la bicapa de forma integral o periférica.
• En la bicapa lípidica, estas moléculas pueden
presentar los siguientes movimientos: difusión lateral,
rotación y flexión de las cadenas hidrocarbonadas. Es
poco frecuente el movimiento en flip-flop.
• Por su parte, las proteínas presentan difusión lateral a
lo largo de la membrana y rotación alrededor de su
eje.
• La fluidez de la membrana tiene una gran importancia
en la regulación del transporte entre el interior y el
exterior.
c) FUNCIONES DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA
La membrana plasmática delimita a la célula, le da forma, en el caso
de las células animales, pero sobre todo regula el intercambio de
sustancias entre el exterior y el interior.
90. 25.- La membrana plasmática: c) Nombra las funciones de la membrana plasmática.
ALGUNAS FUNCIONES DE LAS PROTEÍNAS DE MEMBRANA
Las proteínas de la membrana desempeñan diversas funciones: de
anclaje, de transporte (pasivo y activo), enzimática, de transducción de
señales, de reconocimiento de células y de unión entre células.
92. 26.- Estudia el transporte de sustancias a través de la membrana y explica en qué consiste el: a) el transporte pasivo
frente al transporte activo. B) La difusión simple. C) La ósmosis (hipotónico, hipertónico e isotónico). D) La difusión
facilitada. E) El transporte activo. F) La exocitosis y la endocitosis (fagocitosis y pinocitosis).
La principal función de la membrana plasmática es regular el transporte, es decir, el intercambio de sustancias entre el exterior y el
interior de la célula. Podemos distinguir dos tipos básicos de transporte: Transporte pasivo (se realiza a favor de gradiente y no
requiere gasto de energía) y transporte activo (se realiza en contra de gradiente y requiere gasto de energía)
93. 26.- Estudia el transporte de sustancias a través de la membrana y explica en qué consiste el: a) el transporte pasivo
frente al transporte activo. b) La difusión simple. c) La ósmosis (hipotónico, hipertónico e isotónico). d) La difusión
facilitada. e) El transporte activo. f) La exocitosis y la endocitosis (fagocitosis y pinocitosis).
TIPOS DE TRANSPORTE
La principal función de la
membrana plasmática es regular
el transporte, es decir, el
intercambio de sustancias entre el
exterior y el interior de la célula.
Podemos distinguir tres tipos
básicos de transporte:
• Transporte pasivo (se realiza
a favor de gradiente y no
requiere gasto de energía)
• Transporte activo (se realiza
en contra de gradiente y
requiere gasto de energía)
• Transporte en masa
(endocitosis y exocitosis) que
también requiere energía
94. 26.- Estudia el transporte de sustancias a través de la membrana y explica en qué consiste el: a) el transporte pasivo
frente al transporte activo. b) La difusión simple. c) La ósmosis (hipotónico, hipertónico e isotónico). d) La difusión
facilitada. e) El transporte activo.
• La difusión simple se realiza a favor
de gradiente, sin gasto de energía y
no requiere transportador. La realizan
moléculas apolares (lípidos) y polares
pequeñas sin carga (H2O) y los gases
(O2, CO2…)
• La difusión facilitada se realiza a
favor de gradiente, sin gasto de
energía y requiere la presencia de una
proteína transportadora (de canal o
con cambio de conformación al unirse
al sustrato) Son transportados así los
iones con carga, los monosacáridos,
aminoácidos…
• El transporte activo se realiza en
contra de un gradiente, con gasto de
energía y la presencia de una proteína
transportadora que actúa como
bomba (bomba Na-K en el transporte
del impulso nervioso en las neuronas).
95. 26.- Estudia el transporte de sustancias a través de la
membrana y explica en qué consiste: c) La ósmosis
(hipotónico, hipertónico e isotónico).
La ósmosis es una forma de transporte por difusión simple del agua a
lo largo de una membrana plasmática que separa dos concentraciones
de sales distintas. La membrana es semipermeable, es decir, deja
pasar las moléculas de agua pero es impermeable a los iones con
carga.
Isotonía: las concentraciones de sales a ambos lados son iguales y el
agua entra y sale en equilibrio.
Turgencia: el medio externo presenta menor concentración de sales
(hipotónico o hipoosmótico) que el medio interno (hipertónico o
hiperosmótico). El agua entra hinchando a la célula animal con el
riesgo de rotura de la membrana (lisis celular) o hinchando la gran
vacuola central (células vegetales).
Plasmólisis: el medio externo presenta mayor concentración de sales
(medio hiperosmótico) que el medio interno. El agua sale de la célula y
se arruga la membrana plasmática (o la membrana de la vacuola en
células vegetales).
Fenómenos osmóticos en glóbulos rojos
96. 26.- Estudia el transporte de sustancias a través de la membrana y explica en qué consiste: c) La ósmosis
(hipotónico, hipertónico e isotónico).
97. 26.- Estudia el transporte de sustancias a través de la
membrana y explica en qué consiste el: f) La exocitosis y la
endocitosis (fagocitosis y pinocitosis).
Hay dos tipos de transporte en masa a través de la
membrana que requieren de la acción del citoesqueleto
(microfilamentos de actina) y consumo de energía:
• La endocitosis: supone la entrada de nutrientes
al interior de la célula. Distinguimos tres tipos:
• Fagocitosis (mediante la proyección de
pseudópodos
• Pinocitosis (moléculas pequeñas y fluidas)
• Endocitosis mediada por receptor.
• La exocitosis: supone la salida de sustancias de
la célula al exterior.
98. 27.- Las células eucariotas que presentan movilidad utilizan diferentes mecanismos. a) Explica la composición y la
estructura de los cilios y flagelos en eucariotas.
La composición de los cilios (filamentos cortos y
numerosos) y flagelos (largos y escasos) es de naturaleza
proteica (destaca la tubulina que constituye los
microtúbulos (MT)).
La estructura es similar: Un corpúsculo basal (constituido
por nueve tripletes de MT) y el axonema externo
(cubierto por la membrana plasmática y con nueve
dupletes mas dos centrales de MT (9+2)).
99. 27.- Las células eucariotas que presentan movilidad utilizan diferentes mecanismos. b) Explica qué son los
pseudópodos y su función en algunas células.
Los pseudópodos son proyecciones de
membrana plasmática y citoplasma
mediadas por los microfilamentos del
citoesqueleto.
Las células los utilizan para desplazarse
sobre la superficie de un sustrato y para
capturar el alimento.
Son típicos en algunos protozoos como las
amebas y los foraminíferos y en algunos
glóbulos blancos como los monocitos,
neutrófilos y los macrófagos que capturan
a sus presas o el alimento y lo fagocitan.
100. 28.- Recuerda con un dibujo esquemático el ciclo
celular y sitúa en él la división celular con sus
fases.
La interfase comprende el periodo que transcurre entre dos divisiones
sucesivas y suele abarcar el 90% del ciclo celular. Se compone de
varias fases:
• Fase G1: es el lapso de tiempo comprendido entre el final de la
última división celular y la síntesis de ADN (fase S). La actividad
celular, que había disminuido durante la división, se recupera, y
todos los procesos metabólicos se desarrollan a la velocidad
marcada por los requerimientos celulares. Aumenta el tamaño de las
células, aumenta el número de estructuras celulares y se recupera la
forma habitual de las células.
• Fase S: Es una etapa clave en el ciclo celular, ya que en ella se
produce la síntesis de histonas y la replicación del DNA para la
duplicación de los cromosomas.
• Fase G2: Es la etapa que transcurre entre el final de la síntesis del
DNA y el inicio de la mitosis. Se empiezan a condensar los
cromosomas. Se duplica el par de centriolos y se disponen cerca del
núcleo. Se inician las modificaciones del citoesqueleto necesarias
para facilitar su intervención en la mitosis.
La División celular comprende el periodo en el que la célula madre se
va a dividir para dar lugar a dos células hijas. Se distingue:
• La Mitosis o división de las dos copias del material genético.
Distinguimos las fases de Profase, Metafase, Anafase y Telofase.
• La citocinesis o división de la membrana plasmática con el
citoplasma y el material genético que dará lugar a las dos células
hijas.
101. 28.- Recuerda con un dibujo esquemático el ciclo
celular y sitúa en él la división celular con sus
fases.
La interfase comprende el periodo que transcurre entre dos divisiones
sucesivas y suele abarcar el 90% del ciclo celular. Se compone de
varias fases:
• Fase G1: es el lapso de tiempo comprendido entre el final de la
última división celular y la síntesis de ADN (fase S). La actividad
celular, que había disminuido durante la división, se recupera, y
todos los procesos metabólicos se desarrollan a la velocidad
marcada por los requerimientos celulares. Aumenta el tamaño de las
células, aumenta el número de estructuras celulares y se recupera la
forma habitual de las células.
• Fase S: Es una etapa clave en el ciclo celular, ya que en ella se
produce la síntesis de histonas y la replicación del DNA para la
duplicación de los cromosomas.
• Fase G2: Es la etapa que transcurre entre el final de la síntesis del
DNA y el inicio de la mitosis. Se empiezan a condensar los
cromosomas. Se duplica el par de centriolos y se disponen cerca del
núcleo. Se inician las modificaciones del citoesqueleto necesarias
para facilitar su intervención en la mitosis.
La División celular comprende el periodo en el que la célula madre se
va a dividir para dar lugar a dos células hijas. Se distingue:
• La Mitosis o división de las dos copias del material genético.
Distinguimos las fases de Profase, Metafase, Anafase y Telofase.
• La citocinesis o división de la membrana plasmática con el
citoplasma y el material genético que dará lugar a las dos células
hijas.
102. 29.- Relaciona ADN y cromosoma mediante un dibujo en el que se
observen los diferentes niveles de compactación que experimenta la
doble hélice de ADN hasta quedar condensada en los cromosomas.
Núcleo interfásico
Estructura del núcleo interfásico
Células en división
Cromosoma
Metafásico
Partes de un cromosoma
103. 29.- Relaciona ADN y cromosoma mediante un dibujo en el que se observen los diferentes niveles de
compactación que experimenta la doble hélice de ADN hasta quedar condensada en los cromosomas.
El ADN es la molécula que contiene la
información genética en la Célula Eucariota. Se
encuentra en el núcleo y está unida a unas
proteínas que se denominan histonas.
El ADN se extiende y descompacta cuando se
replica, en la fase S de la interfase dentro del
ciclo celular, para dar lugar a dos copias
idénticas.
Cuando la célula se prepara para entrar en la
división celular, el ADN se comienza a plegar en
niveles progresivos de compactación hasta
llegar al máximo estadío que se alcanza en la
metafase cuando tenemos cromosomas con dos
cromátidas unidas por el centrómero.
El ADN unido a histonas constituye la cromatina
y en primer lugar forma la fibra nucleosómica o
fibra de 10 nm.
Esta fibra se enrolla helicoidalmente para
constituir la fibra de 30 nm. o solenoide.
Esta fibra sufre acortamientos a modo de bucles
que acaban enrollándose helicoidalmente para
constituir las cromátidas del cromosoma.
104. 30.- Explica lo que ocurre en la fase S del ciclo celular e indica su repercusión.
REPLICACIÓN DEL ADN
Durante la fase S del ciclo
celular se produce la
replicación
semiconservativa del ADN.
A partir de cada una de las
hebras molde de la doble
hélice, se sintetiza una
hebra complementaria. De
tal manera que al final del
proceso tenemos dos
moléculas de ADN lineal
bicatenario idénticas, cada
una de las cuales presenta
una hebra original y otra
nueva complementaria.
En la división celular se
producirá el reparto de las
dos copias de ADN entre
las dos células hijas que
serán genéticamente
idénticas.
105. 30.- Explica lo que
ocurre en la fase S del
ciclo celular e indica su
repercusión.
106. 31.- Explica, con una serie de dibujos comentados el proceso de la división celular en eucariotas (Mitosis y
Citocinesis animal y vegetal).
PROFASE
• Comienza con la conversión de la CROMATINA en CROMOSOMAS por un proceso de compactación.
• Se duplican los centriolos.
• La membrana nuclear se desorganiza y la sensación es que desaparece.
• Cuando ya ha desaparecido la membrana nuclear, los centriolos migran hacia los polos (extremos) de la célula,
apareciendo entre los dos pares de centriolos una serie de fibras de proteína dispuestas de polo a polo que reciben el
nombre en conjunto de HUSO ACROMÁTICO.
• Los cromosomas ya formados se mueven y se unen a una fibra del huso por su centrómero (un sólo cromosoma por
fibra), de manera que las cromátidas miran hacia los polos de la célula.
• Cuando se han unido se van moviendo hasta situarse en el centro de la célula.
• En la célula vegetal no existen centriolos y los polos de la célula actúan como organizadores de las fibras del huso
mitótico.
107. 31.- Explica, con una serie de dibujos comentados el proceso de la división celular en eucariotas (Mitosis y
Citocinesis animal y vegetal).
METAFASE
Es una fase breve en la que todos los
cromosomas se encuentran situados
en el ecuador (parte media) de la
célula, formando una figura muy
característica llamada PLACA
ECUATORIAL. Es en este momento
cuando los cromosomas presentan su
máxima condensación y presentan
con claridad dos cromátidas unidas
por el centrómero.
ANAFASE
Las cromátidas se separan y se desplazan hacia los centriolos
arrastradas por los microtúbulos del huso mitótico, al tiempo que van
desapareciendo las fibras del huso. En este momento ya se ha repartido
el material hereditario (las cadenas de ADN) de forma idéntica entre los
polos de la célula madre.
108. 31.- Explica, con una serie de dibujos comentados el proceso de la división celular en eucariotas (Mitosis y
Citocinesis animal y vegetal).
TELOFASE
Las cromátidas, ya en los polos de la célula se descondensan a la par que la
membrana nuclear se vuelve a organizar y progresivamente va apareciendo de nuevo
el nucleolo. Esto ocurre en cada uno de los dos polos de la célula madre.
Normalmente, al mismo tiempo, comienza la citocinesis que es distinta en las células
animales y vegetales.
109. 31.- Explica, con una serie de dibujos comentados el proceso de la división celular en eucariotas (Mitosis y
Citocinesis animal y vegetal).
CITOCINESIS ANIMAL
Es la división del citoplasma en dos partes, con la repartición
aproximada de los orgánulos celulares. En las células animales se
hace por la formación de una invaginación, movida por las fibras de
actina del citoesqueleto, en la zona ecuatorial que progresa, desde
fuera hacia adentro hasta dividir la célula madre en dos células hijas
genéticamente idénticas.
Animación de la mitosis en una célula animal
110. 31.- Explica, con una serie de dibujos
comentados el proceso de la división celular
en eucariotas (Mitosis y Citocinesis animal y
vegetal).
CITOCINESIS VEGETAL
En las células vegetales tiene lugar a
partir de unas vesículas, que
contienen polisacáridos, que son
producidas por los aparatos de Golgi
y se sitúan en el plano ecuatorial. Se
van fusionando formando una
estructura transitoria que se conoce
como fragmoplasto o placa celular.
Una vez completada, formará la
lámina media, la pared de
separación entre las dos células
vegetales hijas.
Citocinesis animal
Fragmoplasto
Citocinesis vegetal
111. 31.- Explica, con una serie de dibujos comentados el proceso de la división celular en eucariotas (Mitosis y
Citocinesis animal y vegetal).
112. 32.- Define: a) función de nutrición. b) metabolismo. c) ruta metabólica. d) enzima. e) anabolismo. f) catabolismo. g)
ATP y su importancia biológica.
a) Función de nutrición: La Nutrición es una de las tres funciones que caracterizan a los seres vivos y a la fisiología
celular. Es el conjunto de procesos mediante los cuales las células obtienen la materia y la energía necesarias para
realizar sus funciones vitales.
b) Metabolismo: Es el conjunto de reacciones químicas que tienen lugar en la célula o en el organismo si es
pluricelular. Pueden ser reacciones anabólicas (de síntesis) o catabólicas (de degradación).
c) Ruta metabólica: Las reacciones que componen el metabolismo en la célula no suelen ocurrir de forma aislada
unas de otras sino que, frecuentemente, se enlazan unas con otras en rutas lineales o cíclicas que pueden sufrir
ramificaciones. En estas rutas, por ejemplo, un sustrato A se transforma en un producto B, que a su vez es el
sustrato que se transforma en C, y este es el sustrato que se transformará en el producto final D.
d) Enzima: Todas las reacciones del metabolismo están catalizadas por enzimas para que transcurran a una velocidad
que permita que las funciones vitales ocurran con normalidad. Estas enzimas son proteínas que aceleran las
reacciones, del orden de millones de veces, disminuyendo su energía de activación. Son extremadamente
específicas. Para cada reacción hay una enzima concreta. Además existe una complementariedad entre la
conformación del centro activo de la enzima y la conformación (estructura tridimensional) del sustrato. Clásicamente
esto se ha ilustrado con el modelo de la llave y la cerradura. Para cada cerradura (enzima) existe un sustrato
específico (llave) que se une complementariamente al centro activo de la enzima (hueco de la cerradura para la
llave).
e) Anabolismo: Es el conjunto de reacciones de síntesis en el que a partir de moléculas sencillas se obtienen
moléculas más complejas. Son reacciones que requieren energía y poder reductor.
f) Catabolismo: Es el conjunto de reacciones de degradación en el que a partir de moléculas complejas se obtienen
otras más sencillas. Son reacciones que liberan energía y poder reductor.
g) ATP: Adenosín trifosfato. Es un derivado de los nucleótidos constituido por la ribosa, la adenina y tres ácidos
fosfóricos. Participa como intermediario metabólico en todas las reacciones que requieren o liberan energía.
(“moneda energética”) ATP ADP + Pi + Energía
114. 32.- Define: c) ruta metabólica.
Ruta metabólica ramificada
115. 32.- Define: d) enzima.
Las enzimas disminuyen la energía de activación
de las reacciones
Los sustratos se unen específicamente al centro activo de las enzimas para ser
transformados en productos
116. 32.- Define: g) ATP y su importancia biológica.
El ATP, adenosín trifosfato actúa como moneda energética intermediaria en muchas de las reacciones que requieren o liberan energía
117. 32.- Define: g) ATP y su importancia biológica.
El ATP participa en reacciones que requieren o liberan energía. El NADH participa, como coenzima, en reacciones de oxidorreducción.
118. 33.- a) Estudia la estructura de un cloroplasto en detalle.
Dibujo esquemático
y fotografía al MET
de un cloroplasto
119. 33.- b) explica dónde ocurre la fase luminosa y resume el proceso. c) explica dónde ocurre la fase oscura y resume
el proceso.
La fotosíntesis que tiene lugar en los cloroplastos es
un proceso anabólico en el que se sintetiza materia
orgánica a partir de materia inorgánica utilizando la
energía de la luz. Consta de dos fases:
• Fase luminosa (dependiente de la luz): La
radiación solar visible es captada por los
pigmentos fotosintéticos que se encuentran en
las membranas de los tilacoides en los
cloroplastos. Se transformará en energía
química en forma de ATP y NADPH (poder
reductor). Se libera O2 a partir del H2O.
• Fase oscura o ciclo de Calvin (independiente
de la luz): El ATP y el NADPH obtenido en la
fase anterior servirá para fijar el CO2 en forma
de materia orgánica (Glúcidos). Tiene lugar
en el estroma del cloroplasto. Su enzima
principal es la Rubisco.
120. 34.- Explica en qué consiste la respiración celular en plantas y animales y dónde se realiza.
Fotografía al MET de
una mitocondria.
Dibujo esquemático
de una mitocondria al
MET con las diferentes
partes que podemos
distinguir
121. 34.- Explica en qué consiste la respiración celular en plantas y animales y
dónde se realiza.
La respiración celular es un proceso
catabólico que tiene lugar en las
mitocondrias de las células
eucariotas. El ácido pirúvico o
piruvato obtenido en la glucólisis se va
a bombear al interior de la mitocondria.
• En la matriz mitocondrial se
transformará en Acetil Coenzima
A.
• La acetil-CoA entrará en la ruta
cíclica del ciclo de Krebs y se
oxidará a CO2 y H2O en la matriz
mitocondrial.
• A continuación, todas las moléculas
con poder reductor obtenidas en las
etapas anteriores (NADH y FADH2)
cederán sus electrones a la cadena
respiratoria o cadena de transporte
de electrones, alojada en la crestas
mitocondriales de la membrana
interna, hasta el último aceptor, el
O2, para dar lugar a H2O y obtener
una gran cantidad de ATP a través,
sobre todo, de la fosforilación
oxidativa (36 moléculas por
Glucosa).
122. 34.- Explica en qué consiste la respiración celular en plantas y animales y dónde se realiza.
123. 35.- Diferencia la respiración aerobia de la
anaerobia o fermentación.
• En la respiración aerobia, como hemos visto, se
produce la degradación total, en presencia de
oxigeno, de la glucosa a CO2 y H2O. Se obtienen
36 ATP netos por molécula de glucosa. Tiene
lugar en la mitocondria.
• En la fermentación, que tiene lugar en el
citoplasma, en ausencia de oxígeno, se
produce una degradación parcial de la glucosa
a ácido láctico (fermentación láctica) o CO2 y
alcohol etílico (fermentación alcohólica). Se
obtienen sólo 2 ATP netos por molécula de
glucosa.
124. 35.- Diferencia la respiración aerobia de la anaerobia o fermentación.
• En la respiración aerobia, como hemos visto, se produce la degradación
total, en presencia de oxigeno, de la glucosa a CO2 y H2O. Se obtienen 36
ATP netos por molécula de glucosa. Tiene lugar en la mitocondria.
• En la fermentación, que tiene lugar en el citoplasma, en ausencia de
oxígeno, se produce una degradación parcial de la glucosa a ácido láctico
(fermentación láctica) o CO2 y alcohol etílico (fermentación alcohólica). Se
obtienen sólo 2 ATP netos por molécula de glucosa.