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1RA UNIDAD Los Seres Vivos-PRIMERO DE SECUNDARIA
- 1. CONVERSAMOS • ¿Qué seres vivos observas en la fotografía? • ¿Qué características poseen los seres vivos? • ¿Cómo obtienen la energía necesaria para sus actividades los animales? ¿Y las plantas? • ¿Cuál es la finalidad de la reproducción en los seres vivos? • En el 2013, el Ministerio de Comercio Exterior y de Turismo declaró al caballo peruano de paso como producto bandera, ya que representa la imagen del Perú fuera del país. ¿Qué opinión te merece este hecho? Los caballos peruanos de paso El caballo peruano de paso es una raza equina oriunda del Perú. Su cuerpo es compacto y musculoso, ancho y profundo. Lo que diferencia a este animal de otras razas equinas en el mundo es su manera de andar, la cual se denomina paso llano en su ritmo más típico; pero puede tener diferentes ritmos y velocidades, que podrían a su vez ser ejecutados por un mismo ejemplar. La alimentación del caballo de paso es a base de alimento preparado y heno o pasto de buena calidad. En todo momento deberán tener acceso a agua limpia y fresca. El caballo alcanza la madurez sexual a los 4 años y la gestación dura unos 11 meses, después de la cual la hembra da a luz una única cría. 9 UNIDAD 1 Shutterstock 1 ¿QUÉ APRENDERÉ? • Justifica que los organismos dependen de las biomoléculas que conforman su estructura. • Justifica que la energía de un ser vivo depende de sus células las cuales obtienen energía a partir del metabolismo de los nutrientes. • Explica que el quehacer tecnológico progresa con el paso del tiempo como producto de la innovación en respuesta a las demandas de la sociedad. Los seres vivos 8 Distrito Departamento Realizar la siguiente experiencia: someter al fuego un trozo de metal y otro de Indicar a los estudiantes que realicen las actividades propuestas en las los demás compañeros del aula. • Leer el recuadro “Vive saludablemente” y pedir a los estudiantes que • Comprende y usa conocimientos sobre los seres vivos; • Identifica, basándose en conocimientos científicos, las 4. Relación 2. Reproducción © Santillana S. A. Prohibida su reproducción. D. L. 822
- 2. Todos los seres vivos, desde los más pequeños hasta los de mayor tama- ño, presentan diferentes niveles de organización con diversos grados de complejidad estructural. Uno de los niveles inferiores corresponde a los compuestos químicos, los cuales son exclusivos y complejos en los seres vivos, pero sencillos en los elementos inertes. En los seres vivos, los compuestos químicos conforman estructuras ce- lulares. Estas, a su vez, se unen formando células. Las células se orga- nizan en tejidos; los tejidos en órganos, y los órganos en sistemas. Cada una de estas estructuras corresponde a un nivel de organización. Los seres vivos presentan diferentes niveles de organización de menor a mayor complejidad estructural. Estos son átomo, molécula, estructura subcelular, célula, tejido, órgano, sistema e individuo. 2 La organización de los seres vivos Generalmente, los seres vivos no viven aislados. Los individuos se agru- pan en poblaciones, que se estructuran en comunidades, las que, junto con los elementos inertes, constituyen un ecosistema. ¿CÓMO VOY? 1 ¿Cuáles son las características de todo ser vivo? Desarrolla las páginas 8 y 9 del Libro de actividades. Tejido. Conjunto de células semejantes que realizan una función común. Por ejemplo, el tejido óseo. Órgano. Conjunto formado por diversos tejidos que actúan de manera articulada. Por ejemplo, los huesos están conformados por los tejidos óseo, sanguíneo, cartilaginoso, conjuntivo, nervioso, etc. Sistema. Conjunto de órganos similares que realizan coordinadamente una función. Por ejemplo, el sistema esquelético está formado por todos los huesos del cuerpo. Individuo. Conjunto formado por varios sistemas. Por ejemplo, un animal. Átomo. Porción más pequeña de un elemento químico. Por ejemplo, un átomo de oxígeno (O). Molécula. Unión de dos o más átomos. Por ejemplo, la glucosa (C6 H12 O6 ), el agua (H2 O), etc. Estructura subcelular. Unión de diferentes moléculas que constituyen una estructura de la célula con una función característica. Por ejemplo, el núcleo, las mitocondrias, etc. Célula. Conjunto formado por diferentes organelos y estructuras celulares. Por ejemplo, las células óseas u osteocitos. Hidrógeno Oxígeno Osteocito Hueso Esqueleto Tejido óseo Agua Núcleo Elefante 11 UNIDAD 1 © Santillana S. A. Prohibido fotocopiar. D. L. 822 ¿QUÉ RECUERDO? • ¿Qué diferencia a los seres vivos de los elementos inertes? • ¿En qué se parecen una hormiga y un elefante? ¿Y en qué se diferencian? Las características de los seres vivos Un oso, un clavel y nosotros mismos somos seres vivos. Sin embargo, el agua, el aire o un robot son elementos inertes. Hasta la Edad Media se pensaba que las características propias de los seres vivos se debían a que estaban provistos de un fuerza vital, miste- riosa y divina. Esta doctrina era conocida como vitalismo. Los seres vivos nos nutrimos, relacionamos, crecemos y nos reprodu- cimos. Estas funciones se denominan funciones vitales. La diferencia principal entre los seres vivos y los elementos inertes es que estos últi- mos no cumplen ninguna de estas funciones. Los seres vivos somos capaces de realizar las funciones vitales gracias a que poseemos estructuras específicas para ello, mientras que los ele- mentos inertes carecen de ellas. Nutrición. Todos los seres vivos intercambian materia y energía con el medio para realizar sus funciones vitales. El conjunto de procesos relacionados con la toma de sustancias del exterior, su transformación y su utilización se denomina nutrición. Relación. Todos los seres vivos perciben cambios (estímulos) en el medio interno y externo, y elaboran respuestas adecuadas, que pueden ser simples, como el movimiento de una bacteria hacia la luz, o complejas, como los rituales de apareamiento en los animales. Crecimiento. Todos los seres vivos aumentan de tamaño a lo largo de su vida. El crecimiento se manifiesta como un incremento del tamaño o del número de las células. Puede durar toda la vida del organismo, como en determinados árboles, o restringirse a una etapa de la vida o hasta cierta altura, como en la mayoría de animales. Reproducción. Todos los seres vivos tienen la capacidad de producir individuos idénticos o similares a sí mismos. Así aseguran la continuidad de su especie. Existen dos tipos de reproducción, sexual y asexual, según se produzca o no unión de células especializadas, por lo tanto, intercambio de material genético. 1 La principal característica de los seres vivos es que realizan funciones vitales, como la nutrición, la relación, el crecimiento y la reproducción. Las flores de las campanillas se cierran de noche. Día Noche 10 © Santillana S. A. Prohibido fotocopiar. D. L. 822 Shutterstock Shutterstock Shutterstock Se llaman así porque son exclusivas de los seres vivos. Según sus carac terísticas, las biomoléculas orgánicas se clasifican en glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. • Constituyen la fuente principal de energía para las cé lulas, forman estructuras en los seres vivos y también están presentes en otras biomoléculas más complejas, como los ácidos nucleicos. Los glúcidos más sencillos son los monosacáridos, como la glucosa, principal molécula energética de los seres vivos. La unión de varios monosacáridos forma polisacáridos, como el almidón de las plantas, con función de reserva energética, o la celulosa, que forma la pared de las células vegetales. • Son moléculas formadas por ácido graso y glicerol. Desta can las grasas, con función de reserva energética en los animales, y los fosfolípidos o el colesterol, que constituyen las membranas celulares. • Son moléculas formadas por la unión de aminoáci dos. Desempeñan un gran número de funciones: estructural, como el colágeno de la piel; transportadora, como la hemoglobina de la san gre; defensiva, como los anticuerpos; reguladora de reacciones quí micas, como las enzimas, etc. • Son moléculas formadas por la unión de nu cleótidos. Hay dos tipos: el ácido desoxirribonucleico (ADN), encar gado de almacenar y transmitir la información para el desarrollo y funcionamiento del ser vivo, y el ácido ribonucleico (ARN), cuya mi sión es colaborar en la síntesis de proteínas. Los seres vivos están formados por diversos elementos químicos que a su vez originan biomoléculas inorgánicas (agua y sales minerales) y orgánicas (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos). El colesterol es un lípido necesario para el buen funcionamiento del sistema nervioso y para elaborar la bilis y algunas hormonas. Se produce en forma natural en el hígado a partir de las grasas que consumimos. Sin embargo, cuando se halla en concentraciones muy elevadas, causa problemas de salud. ¿Qué diferencia existe entre biolementos y biomoléculas? ¿Por qué los lípidos son importantes para los seres vivos? Desarrolla la página 9 del . 13 • ¿Cuál es la importancia del agua en los seres vivos? • ¿Tendrán la misma composición química las plantas y los animales? ¿Por qué? Todos los seres vivos están constituidos por diversos elementos quími cos, los cuales son los mismos que se encuentran presentes en el resto del universo, pero en diferentes proporciones. Los principales elementos químicos que forman a los seres vivos se de nominan biolementos. Los más abundantes son el carbono (C), el oxí geno (O), el hidrógeno (H) y el nitrógeno (N). Desde el punto de vista químico, los bioelementos tienen una gran facilidad para combinarse entre sí y con otros elementos químicos; por ello, son los elementos más abundantes en los seres vivos. Los elementos químicos que se encuentran en proporciones muy bajas en los seres vivos se denominan oligoelementos. Aunque minoritarios, resultan indispensables para la vida. Por ejemplo, el hierro (Fe), aunque está en un porcentaje menor al 0,001%, es un componente básico de la hemoglobina en la sangre. La combinación de los átomos de los bioelementos y los oligoelementos mediante enlaces químicos da lugar a diferentes moléculas que reci ben el nombre de biomoléculas o principios inmediatos. Estas, a su vez, pueden ser inorgánicas u orgánicas. Se llaman así porque están presentes tanto en los seres vivos como en los elementos inertes. Son el agua y las sales minerales. Es la sustancia más abundante en todos los seres vivos. Constituye alrededor del 65% de nuestro cuerpo, aunque su distribución varía de unos órganos a otros. Por ejemplo, el cerebro contiene más agua que los huesos. El agua es el componente principal de las células y de fluidos internos, como la sangre. En ella se llevan a cabo todas las reacciones químicas del organismo y es el medio de transporte de sustancias. En los seres vivos pueden encontrarse sólidas o disueltas. Si se presentan sólidas, forman estructuras rígidas, como huesos y conchas, donde cumplen funciones de protección y sostén. Las sales minerales disueltas participan en funciones muy específicas, como en la transmisión de los impulsos nerviosos o en las contracciones musculares. H 63,00% O 25,50% C 9,50% 1,40% Las sales minerales se encuentran en los alimentos o disueltos en el agua que consumimos. En los seres humanos, algunos minerales son esenciales, como el cloro, el potasio, el calcio, el magnesio, el azufre y el fósforo. • ¿En qué alimentos se encuentran los minerales esenciales? 12 © Santillana S. A. Prohibida su reproducción. D. L. 822
- 3. Todos los seres vivos, desde los más pequeños hasta los de mayor tama ño, presentan diferentes niveles de organización con diversos grados de complejidad estructural. Uno de los niveles inferiores corresponde a los compuestos químicos, los cuales son exclusivos y complejos en los seres vivos, pero sencillos en los elementos inertes. En los seres vivos, los compuestos químicos conforman estructuras ce lulares. Estas, a su vez, se unen formando células. Las células se orga nizan en tejidos; los tejidos en órganos, y los órganos en sistemas. Cada una de estas estructuras corresponde a un nivel de organización. Los seres vivos presentan diferentes niveles de organización de menor a mayor complejidad estructural. Estos son átomo, molécula, estructura subcelular, célula, tejido, órgano, sistema e individuo. Generalmente, los seres vivos no viven aislados. Los individuos se agru pan en poblaciones, que se estructuran en comunidades, las que, junto con los elementos inertes, constituyen un ecosistema. ¿Cuáles son las características de todo ser vivo? Desarrolla las páginas 8 y 9 del . Conjunto de células semejantes que realizan una función común. Por ejemplo, el tejido óseo. Conjunto formado por diversos tejidos que actúan de manera articulada. Por ejemplo, los huesos están conformados por los tejidos óseo, sanguíneo, cartilaginoso, conjuntivo, nervioso, etc. Conjunto de órganos similares que realizan coordinadamente una función. Por ejemplo, el sistema esquelético está formado por todos los huesos del cuerpo. Conjunto formado por varios sistemas. Por ejemplo, un animal. Porción más pequeña de un elemento químico. Por ejemplo, un átomo de oxígeno (O). Unión de dos o más átomos. Por ejemplo, la glucosa (C H O ), el agua (H2 O), etc. Unión de diferentes moléculas que constituyen una estructura de la célula con una función característica. Por ejemplo, el núcleo, las mitocondrias, etc. Conjunto formado por diferentes organelos y estructuras celulares. Por ejemplo, las células óseas u osteocitos. 11 • ¿Qué diferencia a los seres vivos de los elementos inertes? • ¿En qué se parecen una hormiga y un elefante? ¿Y en qué se diferencian? Un oso, un clavel y nosotros mismos somos seres vivos. Sin embargo, el agua, el aire o un robot son elementos inertes. Hasta la Edad Media se pensaba que las características propias de los seres vivos se debían a que estaban provistos de un fuerza vital, miste riosa y divina. Esta doctrina era conocida como vitalismo. Los seres vivos nos nutrimos, relacionamos, crecemos y nos reprodu cimos. Estas funciones se denominan funciones vitales. La diferencia principal entre los seres vivos y los elementos inertes es que estos últi mos no cumplen ninguna de estas funciones. Los seres vivos somos capaces de realizar las funciones vitales gracias a que poseemos estructuras específicas para ello, mientras que los ele mentos inertes carecen de ellas. Todos los seres vivos intercambian materia y energía con el medio para realizar sus funciones vitales. El conjunto de procesos relacionados con la toma de sustancias del exterior, su transformación y su utilización se denomina nutrición. Todos los seres vivos perciben cambios (estímulos) en el medio interno y externo, y elaboran respuestas adecuadas, que pueden ser simples, como el movimiento de una bacteria hacia la luz, o complejas, como los rituales de apareamiento en los animales. Todos los seres vivos aumentan de tamaño a lo largo de su vida. El crecimiento se manifiesta como un incremento del tamaño o del número de las células. Puede durar toda la vida del organismo, como en determinados árboles, o restringirse a una etapa de la vida o hasta cierta altura, como en la mayoría de animales. Todos los seres vivos tienen la capacidad de producir individuos idénticos o similares a sí mismos. Así aseguran la continuidad de su especie. Existen dos tipos de reproducción, sexual y asexual, según se produzca o no unión de células especializadas, por lo tanto, intercambio de material genético. La principal característica de los seres vivos es que realizan funciones vitales, como la nutrición, la relación, el crecimiento y la reproducción. Día Noche 10 Las biomoléculas orgánicas Se llaman así porque son exclusivas de los seres vivos. Según sus carac- terísticas, las biomoléculas orgánicas se clasifican en glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. • Los glúcidos. Constituyen la fuente principal de energía para las cé- lulas, forman estructuras en los seres vivos y también están presentes en otras biomoléculas más complejas, como los ácidos nucleicos. Los glúcidos más sencillos son los monosacáridos, como la glucosa, principal molécula energética de los seres vivos. La unión de varios monosacáridos forma polisacáridos, como el almidón de las plantas, con función de reserva energética, o la celulosa, que forma la pared de las células vegetales. • Los lípidos. Son moléculas formadas por ácido graso y glicerol. Desta- can las grasas, con función de reserva energética en los animales, y los fosfolípidos o el colesterol, que constituyen las membranas celulares. • Las proteínas. Son moléculas formadas por la unión de aminoáci- dos. Desempeñan un gran número de funciones: estructural, como el colágeno de la piel; transportadora, como la hemoglobina de la san- gre; defensiva, como los anticuerpos; reguladora de reacciones quí- micas, como las enzimas, etc. • Los ácidos nucleicos. Son moléculas formadas por la unión de nu- cleótidos. Hay dos tipos: el ácido desoxirribonucleico (ADN), encar- gado de almacenar y transmitir la información para el desarrollo y funcionamiento del ser vivo, y el ácido ribonucleico (ARN), cuya mi- sión es colaborar en la síntesis de proteínas. Glúcidos Lípidos Proteínas Ácidos nucleicos. Los seres vivos están formados por diversos elementos químicos que a su vez originan biomoléculas inorgánicas (agua y sales minerales) y orgánicas (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos). PARA SABER MÁS El colesterol es un lípido necesario para el buen funcionamiento del sistema nervioso y para elaborar la bilis y algunas hormonas. Se produce en forma natural en el hígado a partir de las grasas que consumimos. Sin embargo, cuando se halla en concentraciones muy elevadas, causa problemas de salud. ¿CÓMO VAMOS? 2 ¿Qué diferencia existe entre biolementos y biomoléculas? 3 ¿Por qué los lípidos son importantes para los seres vivos? Desarrolla la página 9 del Libro de actividades. Polisacárido Monosacárido Proteína Aminoácido Nucleótido Ácido nucleico Glicerol Grasa Ácido graso 13 UNIDAD 1 © Santillana S. A. Prohibido fotocopiar. D. L. 822 ¿QUÉ RECUERDO? • ¿Cuál es la importancia del agua en los seres vivos? • ¿Tendrán la misma composición química las plantas y los animales? ¿Por qué? La composición química de los seres vivos Todos los seres vivos están constituidos por diversos elementos quími- cos, los cuales son los mismos que se encuentran presentes en el resto del universo, pero en diferentes proporciones. Los principales elementos químicos que forman a los seres vivos se de- nominan biolementos. Los más abundantes son el carbono (C), el oxí- geno (O), el hidrógeno (H) y el nitrógeno (N). Desde el punto de vista químico, los bioelementos tienen una gran facilidad para combinarse entre sí y con otros elementos químicos; por ello, son los elementos más abundantes en los seres vivos. Los elementos químicos que se encuentran en proporciones muy bajas en los seres vivos se denominan oligoelementos. Aunque minoritarios, resultan indispensables para la vida. Por ejemplo, el hierro (Fe), aunque está en un porcentaje menor al 0,001%, es un componente básico de la hemoglobina en la sangre. La combinación de los átomos de los bioelementos y los oligoelementos mediante enlaces químicos da lugar a diferentes moléculas que reci- ben el nombre de biomoléculas o principios inmediatos. Estas, a su vez, pueden ser inorgánicas u orgánicas. Las biomoléculas inorgánicas Se llaman así porque están presentes tanto en los seres vivos como en los elementos inertes. Son el agua y las sales minerales. Agua. Es la sustancia más abundante en todos los seres vivos. Constituye alrededor del 65% de nuestro cuerpo, aunque su distribución varía de unos órganos a otros. Por ejemplo, el cerebro contiene más agua que los huesos. El agua es el componente principal de las células y de fluidos internos, como la sangre. En ella se llevan a cabo todas las reacciones químicas del organismo y es el medio de transporte de sustancias. Sales minerales. En los seres vivos pueden encontrarse sólidas o disueltas. Si se presentan sólidas, forman estructuras rígidas, como huesos y conchas, donde cumplen funciones de protección y sostén. Las sales minerales disueltas participan en funciones muy específicas, como en la transmisión de los impulsos nerviosos o en las contracciones musculares. 3 Abundancia de elementos Elementos Cuerpo humano H 63,00% O 25,50% C 9,50% N 1,40% Las sales minerales se encuentran en los alimentos o disueltos en el agua que consumimos. En los seres humanos, algunos minerales son esenciales, como el cloro, el potasio, el calcio, el magnesio, el azufre y el fósforo. • ¿En qué alimentos se encuentran los minerales esenciales? VIVE SALUDABLEMENTE 12 © Santillana S. A. Prohibido fotocopiar. D. L. 822 Shutterstock
- 4. Las células eucariotas poseen tres estructuras fundamentales: una membrana celular, un núcleo y un citoplasma, donde se encuentran los organelos. Desarrolla la página 11 del Son estructuras que se encuentran en el citoplasma y que se encargan de realizar determinadas funciones celulares. Está formado por sacos y canales interconectados entre sí y con ribosomas. Su función es almacenar y transportar las proteínas sintetizadas en los ribosomas. Suelen ser ovaladas y presentan dos membranas. En ellas se realiza la respiración celular. Son partículas muy pequeñas de ARN y proteínas. Se encargan de la síntesis de proteínas. Conjunto de sacos aplanados y superpuestos. Acumula las sustancias que provienen del retículo endoplasmático y se encarga de su secreción al exterior de la célula. Son pequeñas vesículas formadas por una membrana. Almacenan sustancias de reserva o de desecho. Son vesículas parecidas a las vacuolas que digieren sustancias complejas. Se encuentra cerca del núcleo de la célula y está formado por dos centriolos y fibras. Participa en la división celular. Son organelos exclusivamente vegetales. Están formados por un sistema de membranas y en su interior se realiza la fotosíntesis. Está formado por sacos y canales interconectados entre sí y sin ribosomas. Participa en la síntesis, almacenamiento y transporte de lípidos. Vesículas de secreción Centriolos Retículo endoplasmático Ribosoma Doble membrana Doble membrana Fibras Citoplasma Núcleo Membrana celular Membrana celular Carbohidratos Proteínas Doble capa de lípidos • ¿Cuáles son las principales partes de una célula? • ¿Qué parte de la célula contiene a los organelos celulares? • Permite el paso de algunas sustancias e impide que salgan otras. Por • Detecta cambios externos a la célula y reacciona ante ellos. • Permite la comunicación entre células. • Favorece la adhesión entre las células. • Sirve como superficie para diversas reacciones químicas. ¿QUÉ RECUERDO? La célula El conocimiento sobre las células ha ido cambiando a lo largo de la his- toria. Primero, solo se conocía su existencia; luego, fue posible observar algunas de sus grandes estructuras, como el núcleo, y desde mediados del siglo pasado –gracias al desarrollo de los microscopios electróni- cos–, se han descubierto nuevas estructuras celulares que antes perma- necían invisibles. La teoría celular Las células fueron descubiertas en 1665 por el científico inglés Robert Hooke cuando realizaba estudios de una fina lámina de corcho a través de un microscopio. Hooke observó pequeñas estructuras, similares a un panal de abejas, a las que dio el nombre de células. Cerca de 200 años después, gracias al perfeccionamiento de los mi- croscopios y a las observaciones de muchos científicos, entre los que se destacaron los alemanes Mathias Schleiden (1804-1881) y Theodore Schwann (1810-1882), se entendió la verdadera importancia de este des- cubrimiento y se postuló la teoría celular. Esta aún continúa vigente y sostiene lo siguiente sobre la célula: • Es la unidad estructural o anatómica de todos los seres vivos. Todos los organismos, desde los más simples hasta los más complejos, están compuestos por una o más células. • Es la unidad funcional o fisiológica de todos los seres vivos. En ella ocurren todos los procesos que realizan los seres vivos, como la nutri- ción, la eliminación de desechos, la respiración, entre otros. • Es la unidad reproductiva o de origen de los seres vivos. Todas pro- vienen de células preexistentes. • ¿Qué es la célula? ¿Cuáles son sus partes? • ¿Son todas las células iguales? ¿Por qué? 4 A través del microscopio óptico antiguo solo fue posible identificar que una delgada lámina de corcho estaba formada por pequeñas celdas. Este descubrimiento, que en la actualidad resulta elemental, fue de gran importancia, ya que abrió las puertas al estudio de la célula, como unidad estructural y funcional de los seres vivos. Microscopio Célula 14 © Santillana S. A. Prohibido fotocopiar. D. L. 822 APRENDER A VER • ¿Qué estructuras comparten tanto las células procariotas como las eucariotas? • ¿Qué función cumple el flagelo en una célula procariota? • ¿Qué estructura se encarga de controlar el funcionamiento de una célula eucariota? ¿CÓMO VOY? 4 ¿Qué significa que la célula es la unidad anatómica y funcional de todos los seres vivos? 5 ¿Cuál es la la principal diferencia entre las células procariotas y las eucariotas? Desarrolla la página 10 del Libro de actividades. Tipos de células Según la complejidad que presentan, hay dos tipos de células: los pro- cariotas y los eucariotas. Las primeras corresponden a las bacterias, y las segundas, que son más complejas, constituyen el resto de los orga- nismos vivos. Existen varias diferencias entre ambos tipos de células, pero la más im- portante es la presencia o ausencia de núcleo celular, estructura usual- mente esférica, compuesta por una doble membrana, que en su interior contiene material genético: el ADN. La teoría celular sostiene que la célula es la unidad estructural, funcional y reproductiva de todos los seres vivos. Asimismo, la célula puede ser procariota (sin núcleo) o eucariota (con núcleo). Las células procariotas se caracterizan porque producen una pared celular que cubre a su membrana celular, carecen de un núcleo definido y sus estructuras citoplasmáticas son menos variadas y más simples que las de las eucariotas. Las células eucariotas son características de los protistas, de los hongos, de las plantas y de los animales. En comparación con los procariotas, son más grandes y con una organización más compleja. PARA TENER EN CUENTA Las palabras procariota y eucariota provienen del griego antiguo pro que significa ‘antes’; eu, ‘verdadero’, y karyon, núcleo. Flagelo Pared celular Ribosoma Material genético (nucleoide) Citoplasma Plásmidos Membrana plasmática Ribosoma Mitocondria Citoesqueleto Lisosoma Peroxisoma Aparato de Golgi Retículo endoplasmático Núcleo celular Membrana plasmática 15 UNIDAD 1 © Santillana S. A. Prohibido fotocopiar. D. L. 822 © Santillana S. A. Prohibida su reproducción. D. L. 822
- 5. El citoplasma Incluye todo lo que se encuentra entre la membrana y el núcleo celular. En el citoplasma hay agua, sales, sustancias orgánicas, gran cantidad de nutrientes y pequeñas estructuras conocidas como organelos celulares, cada uno de los cuales realiza funciones específicas. Los organelos son pequeñas estructuras que se encuentran inmersas en el citoplasma celular. Reciben este nombre pues realizan todas las actividades que permiten el funcionamiento celular, de manera similar a como lo hacen los órganos de nuestro cuerpo. Algunos de ellos son los siguientes: Las células eucariotas poseen tres estructuras fundamentales: una membrana celular, un núcleo y un citoplasma, donde se encuentran los organelos. Desarrolla la página 11 del Libro de actividades. Organelos celulares Son estructuras que se encuentran en el citoplasma y que se encargan de realizar determinadas funciones celulares. Retículo endoplasmático rugoso. Está formado por sacos y canales interconectados entre sí y con ribosomas. Su función es almacenar y transportar las proteínas sintetizadas en los ribosomas. Mitocondrias. Suelen ser ovaladas y presentan dos membranas. En ellas se realiza la respiración celular. Ribosomas. Son partículas muy pequeñas de ARN y proteínas. Se encargan de la síntesis de proteínas. Aparato de Golgi. Conjunto de sacos aplanados y superpuestos. Acumula las sustancias que provienen del retículo endoplasmático y se encarga de su secreción al exterior de la célula. Vacuolas. Son pequeñas vesículas formadas por una membrana. Almacenan sustancias de reserva o de desecho. Lisosomas. Son vesículas parecidas a las vacuolas que digieren sustancias complejas. Centrosoma. Se encuentra cerca del núcleo de la célula y está formado por dos centriolos y fibras. Participa en la división celular. Cloroplastos. Son organelos exclusivamente vegetales. Están formados por un sistema de membranas y en su interior se realiza la fotosíntesis. Retículo endoplasmático liso. Está formado por sacos y canales interconectados entre sí y sin ribosomas. Participa en la síntesis, almacenamiento y transporte de lípidos. Vesículas de secreción Centriolos Retículo endoplasmático Ribosoma Doble membrana Doble membrana Fibras 17 UNIDAD 1 © Santillana S. A. Prohibido fotocopiar. D. L. 822 Citoplasma Núcleo Membrana celular ¿QUÉ RECUERDO? Gracias al microscopio óptico moderno fue posible observar células y grandes estructuras celulares, como el núcleo, el citoplasma y la membrana celular. Membrana celular Carbohidratos Proteínas Doble capa de lípidos • ¿Cuáles son las principales partes de una célula? • ¿Qué parte de la célula contiene a los organelos celulares? La célula eucariota Hace cerca de un siglo ya se sabía que las células eucariotas tenían una membrana celular, un núcleo y una región semilíquida conocida como citoplasma. Igualmente, se pensaba que la célula debía tener estructu- ras internas que le ayudaban a realizar todas sus funciones, pero que eran tan pequeñas que no se podían estudiar. No fue sino hasta el desa- rrollo de la microscopía electrónica, hacia 1950, que dichas estructuras pudieron ser observadas. Los científicos las llamaron organelos por su similitud con los órganos del cuerpo. La membrana celular Envuelve a la célula y la separa del medio exterior. Su estructura es prácticamente la misma en todas las células. El grosor de la membrana es de 7,7 a 10 nanómetros (nm), que equivale a la millonésima parte de un milímetro (mm): 1 nm = 0,000 001 mm. Por eso, solo puede observar- se con el microscopio electrónico. Funciones de la membrana celular La membrana celular realiza diversas funciones como las siguientes: • Permite el paso de algunas sustancias e impide que salgan otras. Por eso, se dice que es selectiva o semipermeable. • Detecta cambios externos a la célula y reacciona ante ellos. • Permite la comunicación entre células. • Favorece la adhesión entre las células. • Sirve como superficie para diversas reacciones químicas. Estas funciones de la membrana se deben principalmente a su estruc- tura, la cual está compuesta esencialmente por lípidos, proteínas y car- bohidratos. El núcleo Es generalmente la estructura más grande y visible de las células; des- de el núcleo se coordinan todas las actividades celulares. Dentro de la estructura nuclear se encuentra la información genética de los seres vivos en una molécula llamada ácido desoxirribonucleico o ADN. En ella están codificadas las instrucciones para fabricar una célula idéntica y para que el organismo sintetice las proteínas que necesita para su funcionamiento. Igualmente, dentro del núcleo hay una estructura conocida como nu- cléolo, rico en ARN o ácido ribonucleico, que se encarga de sintetizar unos organelos diminutos llamados ribosomas. Al igual que las células, el núcleo está rodeado por una membrana lla- mada envoltura nuclear y se extiende en el citoplasma para formar par- te de otros organelos celulares. A lo largo de la envoltura nuclear hay ri- bosomas y poros que conectan el interior del núcleo con el citoplasma. 5 16 © Santillana S. A. Prohibido fotocopiar. D. L. 822 • Es la unidad estructural o anatómica de todos los seres vivos. Todos • Es la unidad funcional o fisiológica de todos los seres vivos. En ella • Es la unidad reproductiva o de origen de los seres vivos. Todas pro • ¿Qué es la célula? ¿Cuáles son sus partes? • ¿Son todas las células iguales? ¿Por qué? Microscopio Célula • ¿Qué estructuras comparten tanto las células procariotas como las eucariotas? • ¿Qué función cumple el flagelo en una célula procariota? • ¿Qué estructura se encarga de controlar el funcionamiento de una célula eucariota? ¿Qué significa que la célula es la unidad anatómica y funcional de todos los seres vivos? ¿Cuál es la la principal diferencia entre las células procariotas y las eucariotas? Desarrolla la página 10 del La teoría celular sostiene que la célula es la unidad estructural, funcional y reproductiva de todos los seres vivos. Asimismo, la célula puede ser procariota (sin núcleo) o eucariota (con núcleo). Las palabras y provienen del griego antiguo que significa antes ; y núcleo. Flagelo Pared celular Ribosoma Material genético (nucleoide) Citoplasma Plásmidos Membrana plasmática Ribosoma Mitocondria Citoesqueleto Lisosoma Peroxisoma Aparato de Golgi Retículo endoplasmático Núcleo celular Membrana plasmática
- 6. Los tipos de nutrición celular Según el tipo de nutrientes que incorpora la célula, distinguimos dos tipos de nutrición: • La nutrición autótrofa. La presentan aquellas células capaces de elaborar su propia materia orgánica a partir de sustancias inorgánicas sencillas que toman del exterior, como el agua, las sales minerales y el dióxido de carbono. Para llevar a cabo dicha transformación, se precisa de una fuente de energía, que proviene generalmente de la luz solar. Las plantas, las algas y algunas bacterias poseen células autótrofas. La nutrición celular ocurre a través de una serie de procesos (catabolismo y anabolismo) que le permiten a la célula obtener materia y energía. Puede ser autótrofa o heterótrofa. Desarrolla las páginas 12 y 13 del Libro de actividades. • La nutrición heterótrofa. La presentan aquellas células que nece- sitan incorporar materia orgánica elaborada por otros organismos, ya que son incapaces de fabricarla por sí solas. Son heterótrofas las células de los animales, de los hongos, de los protozoos y de muchas bacterias. Las grandes sustancias orgánicas (anabolismo) se forman con la energía procedente del catabolismo y las sustancias orgánicas sencillas. 1 2 3 4 Los nutrientes orgánicos, elaborados por otros organismos, son tomados del medio e incorporados en la célula. Una parte de esa materia orgánica es degradada en las mitocondrias, donde se produce el catabolismo. Utilizando oxígeno, se obtienen energía y sustancias inorgánicas (H2 O y CO2 ). El dióxido de carbono resultante del catabolismo se difunde fuera de la célula. H2 O Materia orgánica compleja Materia orgánica sencilla Otras funciones CO2 O2 Energía Las grandes moléculas orgánicas (anabolismo) se forman con la energía y las moléculas sencillas. 1 2 3 4 La célula toma agua (H2 O), dióxido de carbono (CO2 ) y sales minerales del exterior y elabora materia orgánica utilizando energía luminosa. En el proceso se desprende oxígeno (O2 ), que difunde fuera de la célula. Parte de la materia orgánica obtenida es utilizada en las mitocondrias, donde se produce el catabolismo. Utilizando oxígeno, se obtienen energía y sustancias inorgánicas (CO2 ). El dióxido de carbono resultante del catabolismo difunde fuera de la célula. H2 O CO2 CO2 O2 O2 Otras funciones Luz solar Sales minerales Materia orgánica compleja Materia orgánica sencilla Energía 19 UNIDAD 1 © Santillana S. A. Prohibido fotocopiar. D. L. 822 ¿QUÉ RECUERDO? • ¿En qué se diferencian los téminos autótrofo y heterótrofo? • ¿Todas las células obtienen energía de la misma forma? ¿Por qué? La nutrición celular Es el conjunto de procesos mediante los cuales las células obtienen la materia y la energía necesarias para realizar sus funciones vitales. Este proceso ocurre en varios pasos. El último de ellos se realiza en el inte- rior de las células. El metabolismo celular En este proceso, la célula toma sustancias del exterior que se denomi- nan nutrientes, los cuales proporcionan energía y permiten a la célula construir y renovar sus estructuras. Una vez dentro de la célula, los nutrientes sufren una serie de procesos químicos que en conjunto reciben el nombre de metabolismo. Según la finalidad y el tipo de reacción que se produce, el metabolismo se diferencia en catabolismo y anabolismo. Catabolismo Corresponde a reacciones de tipo degradativo. Consiste en la transformación de sustancias orgánicas complejas, ricas en energía (como glúcidos, lípidos, proteínas), en compuestos más pequeños y simples (como dióxido de carbono, agua, amoniaco, etc.). En el catabolismo se obtiene energía, que es utilizada por la célula para sintetizar nuevas moléculas, para la reproducción o para el propio funcionamiento celular. Anabolismo Corresponde a reacciones de tipo constructivo. Comprende los procesos que convierten las sustancias pequeñas y sencillas en sustancias orgánicas complejas propias de la célula, que utiliza para crecer y para reponer estructuras dañadas o perdidas. Para llevar a cabo estos procesos, es necesario utilizar energía, que la célula obtiene básicamente de dos fuentes: de la energía solar (en el caso de células fotosintéticas) y de la que es aportada por el catabolismo. 6 METACOGNICIÓN • ¿Qué dificultades encontraste para comprender este tema? ¿Cómo las resolviste? PARA SABER MÁS La respiración celular es un proceso catabólico porque consiste en la degradación total (mediante oxidación) de ciertas sustancias orgánicas, hasta materia inorgánica para liberar energía. En cambio, la fotosíntesis es un proceso anabólico que ocurre en los cloroplastos, organelos exclusivos de las células vegetales. En los cloroplastos, el agua (H2 O), el dióxido de carbono (CO2 ) y las sales minerales son transformadas en compuestos orgánicos, principalmente glucosa, una sustancia rica en energía. Sustancias orgánicas complejas Sustancias sencillas Energía Energía Sustancias sencillas Sustancias orgánicas complejas 18 © Santillana S. A. Prohibido fotocopiar. D. L. 822 • ¿Qué ocurriría en los organismos si el anabolismo superara en actividad al catabolismo? ____________________________________________ ____________________________________________ • Células de la hoja de un eucalipto. ____________________________________________ • Células musculares de una persona. ____________________________________________ • Células de la raíz de un geranio. ____________________________________________ La nutrición de un vegetal es heterótrofa. __________________________________________ __________________________________________ La nutrición heterótrofa es característica de células capaces de fabricar su propia materia orgánica. __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ Con la función de nutrición, un organismo vivo obtiene la energía y la materia que necesita. __________________________________________ __________________________________________ Un musgo y un alga tienen nutrición autótrofa. __________________________________________ __________________________________________ La fotosíntesis es la forma que tienen algunas células autótrofas de elaborar su propia materia orgánica. __________________________________________ __________________________________________ • Indica a qué orgánulos corresponden los números. 1: 2: • Sustituye las letras por el nombre de la sustancia. a: b: c: d: e: f: g: • ¿Qué tipo de nutrición representa? ____________________________________________ ____________________________________________ • ¿De qué tipo de célula se trata? ____________________________________________ ____________________________________________ • ¿Qué seres vivos presenta este tipo de nutrición? ____________________________________________ ____________________________________________ La nutrición de un vegetal es autótrofa. Las plantas, algas y algunas bacterias tienen este tipo de nutrición. Es una célula vegetal debido a la presencia de cloroplastos y de la pared celular. Representa la nutrición autótrofa, ya que la célula elabora su propia materia orgánica. Habría mayor gasto de energía. Autótrofa Heterótrofa Autótrofa La nutrición heterótrofa es característica de células que necesitan incorporar materia orgánica elaborada por otros organismos. Cloroplasto Mitocondria oxígeno (O2 ) dióxido de carbono (CO2 ) sales minerales agua (H2 O) materia orgánica sencilla materia orgánica compleja dióxido de carbono (CO2 ) 13 • ¿Qué diferencias existen entre catabolismo y anabolismo? ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ • ¿La síntesis de proteínas de la célula a partir de diferentes aminoácidos es un proceso anabólico o catabólico? ¿Por qué? ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ • ¿Qué tipo de célula es capaz de utilizar la energía solar para realizar un proceso anabólico? ¿Mediante qué reacción? Busca información sobre las sustancias de las que se parte y las que se obtienen en esa reacción. ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ • ¿Qué tipos de sustancia incorporan las células autótrofas del exterior? ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ • ¿Qué tipo de nutrición tenemos las personas? ¿Y las plantas verdes? ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ • ¿Cuál es el origen de la energía utilizada por los seres vivos? Señala las transformaciones que sufre esta energía, desde que es captada por los seres vivos hasta que es utilizada por la célula para realizar un determinado trabajo; por ejemplo, el movimiento. Señala en qué tipos de célula y en qué parte se realiza dicha transformación. ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ El catabolismo o fase destructiva consiste en la transformación de sustancias orgánicas complejas en sustancias más pequeñas y simples. En dicho proceso se libera energía, que será utilizada por la célula para la síntesis de nuevas moléculas o para el propio funcionamiento de la célula. Por el contrario, el anabolismo o fase constructiva consiste en la fabricación de sustancias orgánicas complejas a partir de sustancias sencillas que la célula incorpora del medio, proceso que requiere de energía. Se trata de un proceso anabólico, ya que se construyen grandes moléculas (proteínas) a partir de moléculas sencillas (aminoácidos). Las células vegetales son capaces de utilizar la energía solar para realizar un proceso anabólico, la fotosíntesis, a través de la cual las plantas elaboran su materia orgánica a partir de sustancias inorgánicas sencillas. En esa reacción se parte de oxígeno, dióxido de carbono, sales minerales y agua y se obtienen hidratos de carbono, como la glucosa, ricos en energía. Las personas tenemos nutrición heterótrofa, ya que nuestras células necesitan incorporar del medio la materia orgánica ya elaborada por otros organismos. Por el contrario, las plantas verdes presentan nutrición autótrofa, pues son capaces de fabricar materia orgánica a partir de nutrientes inorgánicos, como el dióxido de carbono y el agua, procedentes del medio. Las células autótrofas incorporan sustancias inorgánicas del exterior, como agua, dióxido de carbono y sales minerales. La energía utilizada por los seres vivos proviene del sol. Es aprovechada por los organismos fotosintéticos que la transforman en energía química mediante la fotosíntesis (proceso anabólico) en las células que contienen cloroplastos, orgánulos celulares que poseen la clorofila. Esa energía se almacena en sustancias orgánicas complejas. Los organismos autótrofos y heterótrofos utilizan esas moléculas complejas para obtener energía y sustancias sencillas mediante un proceso catabólico que se realiza en las mitocondrias de todas las células. Con la energía procedente del catabolismo y las sustancias orgánicas sencillas se sintetizan grandes sustancias orgánicas a través del anabolismo. 12
- 7. Los órganos de las plantas, como hojas, flores, tallos y raíces, están for- mados por distintos tipos de tejido, los cuales poseen, a su vez, células especializadas. Al analizar la estructura o “cuerpo” de una planta, se pueden reconocer cuatro tipos de tejidos diferentes: meristemáticos, dérmicos, fundamentales y vasculares. El tejido meristemático Es el responsable del crecimiento de las plantas. Está compuesto por células que, por no ser especializadas, tienen la capacidad de dividirse continuamente. Se encuentran en las partes de las plantas que están en crecimiento. Por ejemplo: el ápice de los tallos, las puntas de las raíces, dentro de las semillas y en las yemas, que producen nuevas hojas para reponer las que se pierden. Se clasifican en embrionarios, primarios y secundarios. • Los tejidos embrionarios se encuentran al interior de las semillas formando el embrión. • Los tejidos primarios se encuentran en el ápice de los tallos y de las raíces, y son responsables del crecimiento longitudinal de las plantas. • Los tejidos secundarios se encuentran alrededor del tallo y son res- ponsables del crecimiento secundario de las plantas, es decir, de su aumento en grosor tanto en el tallo como en las hojas. Los tejidos dérmicos Cumplen la función de protección, la cual es muy similar a la de la piel en los animales: – Recubre la superficie de la planta. – Evita la pérdida de agua de la planta. – Protege a la planta de los cambios de temperatura. – Evita el posible ingreso de parásitos y daños mecánicos producidos por golpes, por ejemplo. Por esto, este tipo de tejido cubre las hojas, los tallos y las raíces; así como las flores, los frutos y las semillas. Se divide en epidermis y súber. • La epidermis cubre las hojas y las partes jóvenes de las plantas. Ge- neralmente, está compuesta por una delgada capa de células muy próximas entre sí. La epidermis de las hojas está cubierta por una capa llamada cutícula, que contiene cera y ayuda a evitar la pérdida de agua. La epidermis de las raíces forma pelos delgados, llamados tricomas, que ayudan a absorber agua y nutrientes. • El súber se ubica en los tallos y raíces de las plantas leñosas. Está compuesto por varias capas de células muertas, con paredes engrosa- das, muy próximas entre sí, que se encuentran compactadas gracias a una sustancia llamada suberina. 7 Los tejidos vegetales ¿QUÉ RECUERDO? • ¿Cómo se transportan la savia bruta y la savia elaborada en una planta? • ¿Cuál es la función de la epidermis en las plantas? Los tejidos meristemáticos son responsa- bles del crecimiento de las plantas. El tejido primario hace posible que pe- queñas plantas y sus estructuras, como tallos y raíces, crezcan en longitud hasta alcanzar la madurez. Células meristemáticas Células meristemáticas Tejido meristmático primario Tejido meristemático primario 20 © Santillana S. A. Prohibido fotocopiar. D. L. 822 Los tejidos fundamentales Existen tres tipos de tejidos fundamentales que son los siguientes: • El parénquima se encuentra en todos los órganos de las plantas. Está formado por células vivas poco diferenciadas. En las hojas, es responsable de la fotosíntesis, y en los tallos y raíces, almacena sus- tancias de reserva como el almidón. • El colénquima está compuesto por células vivas con paredes en- grosadas, que tienen la capacidad de brindar soporte a la planta sin restringir su crecimiento, pues se alarga a medida que la planta se desarrolla. El colénquima se halla en las hojas, el tallo y las raíces. • El esclerénquima está compuesto por células con paredes extrema- damente gruesas. Estas mueren en su madurez, sin embargo, dejan sus duras paredes que ayudan a soportar el cuerpo de las plantas. Los tejidos vasculares También llamados conductores. Son los responsables del transporte de sustancias a través del cuerpo de las plantas y se distribuyen desde la raíz hasta las hojas. Existen dos tipos de tejidos conductores: el xilema y el floema. • El xilema se encuentra en la parte central del tallo. Se encarga del transporte de la savia bruta compuesta por agua, minerales y otros nutrientes que son absorbidos por las raíces de las plantas. El xilema transporta la savia bruta hacia las hojas o los frutos. • El floema se encuentra hacia la periferia de los tallos. Es responsable de transportar la savia elaborada, la cual está formada por azúcares y otras sustancias que se producen en las hojas como resultado de la fotosíntesis El floema lleva estas sustancias hacia el tallo o las raíces de las plantas. Las plantas presentan cuatro tipos de tejidos diferentes: los tejidos dérmicos, los tejidos meristemáticos, los tejidos fundamentales y los tejidos vasculares. Las células del parénquima tienen abundantes cloroplastos, que son los encargados de realizar el proceso de la fotosíntesis. 6 ¿A qué tejido corresponde el tubérculo de una papa? ¿Y la cáscara de una sandía? 7 ¿Por qué el tallo de una planta se engrosa cuando esta crece? Desarrolla las páginas 14 y 15 del Libro de actividades. El xilema y el floema actúan como tu sistema circulatorio, ya que permiten el trans- porte de sustancias y nutrientes a lo largo del cuerpo de la planta. Floema Xilema ¿CÓMO VAMOS? 21 UNIDAD 1 © Santillana S. A. Prohibido fotocopiar. D. L. 822 • Comprende y usa conocimientos sobre los seres vivos; • Diferencia, basándose en conocimientos científicos, las uñas la parte inferior de una hoja de geranio, dejarla secar, quitar el esmalte Leer el texto sobre los tipos de tejido vegetal. Destacar las ideas principales y Presentar a los estudiantes la imagen de una planta y pedirles que señalen Indicar a los estudiantes que realicen las actividades propuestas en las con los demás compañeros del aula. • Pedir a los estudiantes que ubiquen un lugar cerca a su colegio o su • Indicar a los estudiantes que presenten los datos del cuadro en un • Solicitar a los estudiantes que determinen la relación que existe entre la a los demás compañeros del aula.
- 8. El tejido conectivo Es responsable de unir y soportar los otros tejidos del cuerpo. Está for- mado por células separadas unas de otras, pero rodeadas por un medio líquido, gelatinoso o sólido que es secretado por ellas mismas y les da resistencia. Existen varios tipos, entre ellos tenemos: • Los tendones y ligamentos están formados por una sustancia lla- mada colágeno, que es altamente resistente y flexible. Los tendones unen los huesos a los músculos y los ligamentos, a los huesos entre sí. • Los cartílagos están formados por otra forma de colagéno y sus célu- las se encuentran espaciadas entre sí. En algunos animales, como los tiburones y las rayas, todo el esqueleto está compuesto de cartílago. Sin embargo, en la mayoría de los vertebrados, la mayor parte de los cartí- lagos se va reemplazando por hueso a medida que estos se desarrollan. • Los huesos están hechos de células que, a medida que se desarrollan, secretan una matriz de colágeno que luego se endurece con minerales como el calcio. Los huesos son muy duros y resistentes y constituyen el esqueleto de la mayoría de animales vertebrados. Los huesos dan soporte a muchos órganos internos del cuerpo y son responsables, junto con los músculos, de los movimientos de los animales. • El tejido conectivo laxo se encuentra ampliamente distribuido en el cuerpo de los vertebrados. Une al tejido epitelial con los tejidos que se encuentran bajo él y se encarga de mantener los órganos en su lugar. En el tejido conectivo laxo se encuentran unas células conocidas como macrófagos, que se desplazan a lo largo del cuerpo buscando y elimi- nando las partículas y microorganismos dañinos para el organismo. • El tejido adiposo se encarga de almacenar lípidos y moléculas de las cuales el cuerpo puede extraer grandes cantidades de energía. También aísla y protege al cuerpo de los golpes y los cambios de temperatura. • La sangre es el único tejido líquido que tiene el cuerpo. Está com- puesta por un fluido llamado plasma, en el que se encuentran los gló- bulos rojos, los glóbulos blancos y las plaquetas. El tejido nervioso Es responsable de captar los estímulos provenientes del ambiente o del interior corporal, enviarlos hacia el cerebro en donde son procesados y, según ello, enviar una señal al órgano, tejido o célula correspondiente para que estos produzcan una respuesta apropiada. Este tejido está compuesto por dos tipos de células nerviosas: las célu- las gliales y las neuronas. Las primeras están encargadas de proteger y alimentar las neuronas, las que, a diferencia de la mayoría de células del cuerpo, no tienen la capacidad de dividirse y reproducirse durante la madurez. Las neuronas son las células especializadas en la transmisión del impulso nervioso. Los animales presentan cuatro grupos principales de tejidos que forman su cuerpo: el tejido epitelial, el tejido muscular, el tejido conectivo y el tejido nervioso. b. Los huesos se encargan de dar soporte al cuerpo. a. Los tendones y ligamentos se encuentran en las articulaciones. c. Los cartílagos se encuentran en las articulaciones. a. Cuerpo celular b. Dendritas c.Axón Desarrolla las páginas 16 y 17 del Libro de actividades. Músculos a b c a b c 23 UNIDAD 1 © Santillana S. A. Prohibido fotocopiar. D. L. 822 ¿QUÉ RECUERDO? Los tejidos animales La capacidad de moverse y reaccionar rápidamente frente a diferentes estímulos diferencia a los animales de otros seres vivos. Por ejemplo, la precisión y velocidad de los gatos, el vuelo y canto de las aves y los saltos de las ranas se deben a la acción conjunta de los cuatro grupos principales de tejidos que componen su cuerpo: el tejido epitelial, el tejido muscular, el tejido conectivo, y el tejido nervioso. El tejido epitelial Incluye la piel y todas las superficies internas que cubren los órganos del cuerpo. Está compuesto por células muy juntas que, dependiendo de la función y el órgano en el que se encuentren, tienen diferente for- ma y disposición. Los tipos de tejido epitelial son los siguientes: • Los epitelios de revestimiento se encuentran cubriendo la super- ficie externa del cuerpo, así como la de los órganos de los sistemas digestivo y respiratorio. Protegen al cuerpo de lesiones, infecciones y la pérdida de agua y fluidos. En los órganos internos, se encargan de procesos como la absorción de nutrientes y el intercambio gaseoso. • Los epitelios glandulares están especializados en la secreción de diferentes sustancias. Estas pueden ser liberadas fuera del cuerpo, como el sudor, o por el torrente sanguíneo, en forma de hormonas. Participan en la comunicación celular asegurándose que todas las cé- lulas, tejidos y órganos del cuerpo actúen coordinadamente. El tejido muscular Está compuesto por células alargadas llamadas fibras musculares, las cuales tienen la capacidad de contraerse y relajarse frente a diferentes estímulos. Los tipos de tejido muscular son los siguientes: 8 • ¿Cuál es la función de los músculos? • ¿Por qué la sangre es un tejido? El epitelio estratificado es un tipo de epitelio de revestimiento. Músculos esqueléticos o estriados. Constituyen la mayor parte del cuerpo de los animales. Las fibras o células del músculo esquelético son polinucleadas y de forma cilíndrica, y se organizan en paquetes que forman el músculo. Estos músculos se encuentran adheridos a los huesos del esqueleto y su contracción voluntaria y rápida permite que los huesos se muevan generando el movimiento. Músculos lisos. Se encuentran a lo largo de los órganos del sistema digestivo, el sistema respiratorio y algunos vasos sanguíneos. Su contracción es involuntaria y lenta. En el sistema digestivo, los músculos lisos son responsables de que la comida avance desde la boca hasta el ano, y en los vasos sanguíneos, de que la sangre pueda recorrer nuestro cuerpo, muchas veces en contra de la gravedad. Músculo cardiaco. Tiene características tanto de músculo esquelético como de músculo liso. Se encuentra en el corazón, y sus contracciones, que son involuntarias y rápidas, son responsables de hacer fluir la sangre hacia las venas y arterias del cuerpo de los animales. 22 © Santillana S. A. Prohibido fotocopiar. D. L. 822 a. Tejido óseo Tiene función de transporte y defensa. b. Tejido adiposo Impide el desgaste de los huesos. c. Tejido nervioso Sostiene y protege los órganos. d. Tejido cartilaginoso Transmite los impulsos nerviosos. e. Tejido sanguíneo Es reserva de alimentos. • Tejido muscular liso y estriado ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ • Tendones y ligamentos ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ • ¿Qué diferencia existe entre la carne que rodea el hueso y la del intestino de res (mondongo)? ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ • ¿Qué pasaría si el corazón tuviera músculo estriado? ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ • ¿Qué relación existe entre los huesos y los cartílagos? ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ • ¿Cómo está compuesta la sangre? ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ La carne que rodea al hueso es tejido muscular estriado; la del mondongo, tejido muscular liso. Epitelial Articulaciones Sanguíneo Muscular Huesos Nervioso El tejido muscular liso presenta movimientos lentos e involuntarios, y el estriado, rápidos y voluntarios. Los tendones se encargan de unir huesos y músculos; los ligamentos, en cambio, unen huesos entre sí. Su movimiento sería rápido y voluntario; es decir, se movería a nuestra voluntad, lo cual le impediría cumplir su función adecuadamente. En la mayoría de los vertebrados, la mayor parte de los cartílagos se va reemplazando por hueso a medida que se desarrollan. Está compuesta por un fluido llamado plasma en el que se encuentran los glóbulos rojos, los glóbulos blancos y las plaquetas. e d a c b 17 • ¿Qué nombre reciben las células que forman este tejido? ____________________________________________ • ¿Qué función realiza este tejido? ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ • ¿Qué relación tendrá la forma de estas células y la disposición en redes con la función que realiza el tejido nervioso? ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ El tejido epitelial recubre los órganos del cuerpo. El epitelio columnar ciliado está formado por células alargadas que poseen cilios y su función es absorber sustancias. El epitelio escamoso está compuesto por células aplanadas que permiten el intercambio de sustancias. El epitelio estratificado está conformado por células aplanadas dispuestas unas sobre otras, las cuales forman varias capas que protegen el cuerpo del rozamiento. El epitelio cúbico está constituido por células cúbicas que componen conductos especializados en la producción de sustancias. a: b: c: d: e: La gran cantidad de dendritas presentes en las neuronas aumenta la velocidad con que estas células son capaces de captar impulsos nerviosos. E I L E I A L C L A C O N E C I O C A A I C O N E O I O C A L I A G A I O O O epitelio estratificado epitelio cúbico epitelio columnar ciliado epitelio escamoso epitelio columnar ciliado Reciben el nombre de neuronas. Capta los estímulos provenientes del medioambiente o del interior corporal, los envía hacia el cerebro en donde son procesados y, de acuerdo con ello, transmite una señal al órgano, tejido o célula correspondiente para que estos produzcan una respuesta apropiada. 16
- 9. PROPUESTA DE TRABAJO RÚBRICA DE EVALUACIÓN Criterios a evaluar Excelente Satisfactorio En proceso Iniciado Elaboración del párrafo La redacción supera lo esperado. La redacción refleja cierta confusión. La redacción presenta frecuencia de errores. La redacción no es comprensible. Uso de la información El cuadro de ventajas y desventajas es muy comprensible. El cuadro de ventajas y desventajas presenta mínimos errores. El cuadro de ventajas y desventajas es poco comprensible. El cuadro de ventajas y desventajas no es comprensible. Calidad de la presentación La información sobre el tema es clara y precisa. La información es incompleta. La información es poco comprensible. La información no es comprensible. Exposición El estudiante domina el tema y lo explica en sus diferentes aspectos. El estudiante logra explicar el tema en sus diferentes aspectos. El estudiante explica el tema en algunos aspectos. El estudiante conoce el tema superficialmente. La nanomedicina Se dedica al control y manipulación de la materia a escala inferior a 1 micra (milésima parte de un milímetro), para crear materiales, sistemas e incluso minirrobots (nanobots) capaces de realizar casi cualquier función. La nanomedicina es la rama de la medicina que utiliza la nanotecnología en el cuidado de la salud. Así sería posible tomar una píldora que contenga un ejército de nanobots de tamaño molecular, capaces de introducirse en las células del cuerpo y combatir a los virus, reparar alteraciones genéticas, eliminar moléculas nocivas, etc. En la actualidad, la nanomedicina se ha centrado en la prevención y el tratamiento de enfermedades, como el cáncer, la arteriosclerosis, el alzheimer, etc., obteniéndose resultados muy prometedores. Busca información en libros, revistas y páginas web serias y especializadas para conocer más sobre la nanomedicina. 1. Selecciona artículos sobre la nanomedicina, elige uno de ellos y realiza las siguientes actividades: • Anota la fuente de donde obtuviste el artículo. • Identifica la idea central del artículo. • Elabora un párrafo de diez líneas que exprese tu opinión acerca del mismo. 2. A partir de la información recopilada, elabora un cuadro de ventajas y desventajas del uso de la nanomedicina. 3. Elabora una presentación en Prezi o PowerPoint sobre las la nanomedicina que contenga la siguiente estructura: • Definición • Desventajas • Ventajas • Conclusiones Desarrolla las páginas 18 y 19 del Libro de actividades. USA ESTRATEGIAS DE LAS TIC SPL 24 L. 822 CONSULTAMOS SINTETIZAMOS CIERRE Para reforzar Proyecto Biosfera, Los seres vivos unicelulares y pluricelulares En este sitio web encontrarás información acerca de las funciones de los seres vivos y su composición. Describe las biomoléculas de la vida tanto orgánicas como inorgánicas. También presenta la célula como unidad de vida, sus partes, así como los organismos unicelulares y pluricelulares. Recuerda que el contenido de los sitios web puede cambiar. Para ampliar British Broadcasting Corporation (2011), La célula: el reino oculto La célula: el reino oculto es un documental que realiza un recorrido fascinante desde las primeras observaciones de la estructura celular de las plantas hasta las modernas investigaciones en biología sintética. Muestra una historia de rivalidades y secretismo, de dramáticos errores y accidentes y de descubrimientos que pusieron en duda las bases científicas. Resume 300 años de controversia científica para analizar cómo la célula desafía las leyes de la física y la química. Te presentamos mediante un cuadro los conceptos clave que has trabajado en la unidad. Desarrolla la página 23 del Libro de actividades. ORGANIZACIÓN DE LOS SERES VIVOS Todos los seres vivos presentan niveles de organización con diversos grados de complejidad estructural. La diferencia entre seres vivos y elementos inertes radica en las funciones vitales que cumplen. Composición química de los seres vivos • Los seres vivos están formados por bioelementos y oligoelementos que a su vez constituyen biomoléculas. Estas pueden ser inorgánicas, como el agua y las sales minerales, u orgánicas, como los glúcidos, las grasas, las proteínas y los ácidos nucleicos. Células • El tamaño y forma de las células es variado. Las células pueden observarse a través del microscopio. Están conformadas por membrana, citoplasma y núcleo. Se clasifican en procariotas y eucariotas. Los eucariotas, a su vez, se dividen en célula animal y vegetal. • La nutrición celular se define como el conjunto de procesos mediante los cuales la célula obtiene la materia y energía necesarias para llevar a cabo sus funciones vitales. Puede ser autótrofa o heterótrofa. • La nutrición autótrofa es propia de aquellas células capaces de elaborar su propio alimento a partir de sustancias inorgánicas. • La nutrición heterótrofa es propia de aquellas células que necesitan incorporar materia orgánica elaborada por otros organismos. • La respiración celular es el proceso en el que las células degradan sustancias orgánicas para obtener energía empleando como materia prima la glucosa. Es de dos tipos: aeróbica y anaeróbica. • La reproducción es el proceso mediante el cual una célula madre se divide originando nuevas células, llamadas células hijas. Puede ser la mitosis y la meiosis. Tejidos • Los tejidos animales son epiteliales, musculares, nerviosos y conectivos. • Los tejidos vegetales son de sostén, conductor, parenquimático, epidérmico y meristemático. UNIDAD 1 25 © Santillana S. A. Prohibido fotocopiar. D. L. 822
- 10. Evalúa las implicancias del saber y del quehacer científico y tecnológico para tomar una posición crítica Uva Naranja Tomate Brócoli Cebolla Zanahoria Espinaca Lechuga Fresa Palta La alimentación contra el envejecimiento En las últimas décadas, han surgido diversas teorías que intentan explicar el proceso de envejecimiento. Entre ellas tiene gran aceptación la de los radicales libres. Los radicales libres son átomos o moléculas que resultan de procesos propios del organismo o bien son generados por factores ambientales, como la contaminación industrial o la radiación. La acumulación de radicales libres daña las estructuras celulares y conduce a la muerte celular. Las células poseen sus propios mecanismos de defensa para retardar o prevenir la acción de los radicales libres: los antioxidantes. Estas sustancias no solo se encuentran en nuestro cuerpo, sino también en los vegetales ricos en vitaminas C, E y A y en sales minerales, como el selenio, el cinc y el cobre. Mantener las células sanas y evitar los radicales libres es posible con las siguientes pautas: METACOGNICIÓN • ¿Qué temas comprendiste con más facilidad? • ¿En qué temas tuviste dificultades? ¿Por qué? • ¿Qué estrategias utilizaste para superar las dificultades? • ¿Qué estrategias empleaste para recordar y comprender la información? • Si tuvieras que exponer ante niños y niñas de primaria acerca de las células, ¿qué temas mencionarías para llamar su atención? Organiza tus apuntes y revísalos con frecuencia, así será más sencillo comprender un tema nuevo. Resuelve las actividades en tu cuaderno. Luego, reflexiona sobre tu proceso de aprendizaje. Luego de leer el texto, respondan las siguientes preguntas: 10 ¿En qué se basa la teoría de los radicales libres o del estrés oxidativo? 11 ¿Qué sucede con las defensas antioxidantes cuando el ser humano envejece? 12 ¿Por qué se recomienda el consumo diario de vegetales? PROCURAR • Comer diariamente frutas y verduras. • Utilizar aceite de oliva y unas gotas de limón para aderezar las ensaladas. • Cocinar los alimentos a temperaturas suaves. • Hacer ejercicio físico moderado. EVITAR • Inhalar los vapores de productos de limpieza. • Inspirar el humo de los autos y del tabaco. • Exponerte de forma excesiva al sol. • Consumir alimentos preparados con aceites quemados. COMUNÍCATE Investigadores de enfermedades relacionadas con el cáncer han encontrado que existe una estrecha comunicación entre células cancerígenas y células normales mediante la producción y el transporte de ciertas sustancias, el cual favorece el traslado y la invasión de las células cancerígenas hasta los tejidos sanos invadiéndolos y destruyéndolos. Imagina que eres un científico dedicado a acabar con el cáncer y, para lograrlo, tienes dos caminos: destruir las células cancerígenas o acabar con la comunicación que se establece entre las células cancerosas y las células normales. • Elige uno de los caminos para acabar con el cáncer. Describe el procedimiento para lograrlo. • Elabora una secuencia de dibujos que expliquen el procedimiento que debes seguir para lograr tu objetivo. 27 UNIDAD 1 © Santillana S. A. Prohibido fotocopiar. D. L. 822 EXPLICA EL MUNDO FÍSICO___________________________________________________________________ Comprende y usa conocimientos científicos ¿QUÉ APRENDÍ? 1 Lee y responde. La Euglena viridis es un protozoo flagelado unicelular de vida libre de unos 60 milímetros, que habita principalmente en las aguas dulces. Prefiere lugares con abundante materia orgánica y se encuentra con frecuencia en sitios contaminados; por ello, es utilizada como indicador de la calidad del agua. Su estructura es muy sencilla. Posee un largo flagelo implantado en el fondo de una cavidad en forma de botella, el receptáculo, situado en un extremo de la célula. Al interior del receptáculo vacía su contenido una vacuola, denominada vacuola contráctil, que recoge el exceso de agua de las demás partes de la célula y las descarga en dicho receptáculo. Asimismo, posee una mancha fotosensible, mancha ocular, que le permite detectar la luz. En condiciones adecuadas puede realizar la fotosíntesis, pero ante la falta de luz absorbe compuestos orgánicos del medio a través de la superficie del cuerpo. Se reproduce mediante división binaria y puede vivir, enquistada, en condiciones desfavorables. • ¿Qué tipo de células presenta la euglena? Razona la respuesta. • ¿Qué tipo de nutrición tienen las euglenas? • ¿Cuál es la función de la mancha ocular y del flagelo? ¿Qué ventaja presenta para la euglena el poder detectar la luz? • ¿Qué estructura característica de las células vegetales no aparece en la euglena? ¿Cómo beneficia a la euglena este hecho? • El citoplasma de la euglena es más salado que el medio de agua dulce en el que habita. ¿Qué orgánulo de la euglena se encarga de regular el contenido de agua en el interior de su cuerpo? 2 Los siguientes gráficos representan dos grandes tipos de células. N O E S C R I B AS EN TU TEXT O E S C O L A R a b • ¿A qué tipo de células corresponden a y b? ¿En qué has basado tu observación? Razona la respuesta. • Nombra los organelos indicados por los números. • De los organelos y estructuras señaladas, indica las que son propias de la célula a, las que corresponden a la célula b y las comunes a ambos tipos de células. • Indica en qué lugar de la célula ocurrirían los siguientes procesos: – CO2 + H2 O + sales minerales → glucosa + O2 – Duplicación de la cromatina. – Glucosa + O2 → CO2 + H2 O + energía – Paso de sustancias provenientes del exterior celular. 5 5 6 4 3 7 3 2 2 1 1 1 Getty Images Vacula contráctil Flagelo Receptáculo Núcleo Mancha ocular Mitocondria Cloroplasto 26 © Santillana S. A. Prohibido fotocopiar. D. L. 822 Indicar a los estudiantes que formen grupos para que respondan las • La euglena presenta células eucariotas que poseen un núcleo • Las euglenas presentan nutrición autótrofa, ya que realizan la • La mancha ocular permite a la euglena detectar la luz y el flagelo • La euglena no posee pared celular, lo que le permite adaptarse a la • La vacuola contráctil es la encargada de regular el contenido de • • • Los cloroplastos y la pared celular son estructuras características • Cloroplastos; Núcleo; Mitocondrias; Membrana plasmática. Indicar que, en grupos, los estudiantes realicen en su cuaderno las Motivar a los estudiantes a desarrollar las preguntas de metacognición. Durante este desarrollo promover un ambiente de reflexión y pedirles que categorizarlas y someter a revisión crítica el desempeño docente. Desperté el interés en los estudiantes para aprender Utilicé diversas estrategias de enseñanza y recursos Di una opinión constructiva y frecuente a los