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I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario
LA INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA
EL DESCUBRIDOR DE AMÉRICA
Hace muchos años un marinero llamado Cristóbal Colón, basándose en
la experiencia de todos los viajes que había realizado desde muy joven
sostenía que la tierra era redonda y no cuadrada como se creía,. Dicha
afirmación le trajo muchos problemas, pues nadie le creía. Él se basaba en
los relatos de viajeros y en su observación de las naves que partían, se
alejaban y retornaban luego al punto de partida. Un buen día decidió
buscar ayuda e iniciar un gran viaje para demostrar que su afirmación era
verdadera. Así viajó y, aunque murió sin saber que había hecho un gran
descubrimiento, nadie puede negar hoy en día que su poder de observación
lo llevo a ser reconocido como el descubridor de América.
• ¿Qué interrogante se planteó Cristóbal Colón para realizar sus
viajes hacia América?
• Describe cómo surge su interrogante y cómo pretendía comprobar si
su afirmación era verdadera o falsa.
Sub – Área: Biología 2º Secundaria
¡Hola
Amiguito!
Soy
Leonardito y
ahora
trabajaremos
juntos....
¡Hola
Amiguito!
Soy
Leonardito y
ahora
trabajaremos
juntos....
I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario
LA BIOLOGÍA Y SU MÉTODO
“La ciencia es un estilo de pensamiento y de acción:
precisamente el más reciente el más universal y el más
provechoso de todos los estilos. Como ante toda creación
humana , en la ciencia tenemos que distinguir el trabajo –
investigación y su producto final, el conocimiento” (Mario Bunge).
La Biología como ciencia es un conjunto ordenado de
conocimientos que no se contradicen, y que permiten interpretar
racional y objetivamente la realidad.
El Conocimiento empírico y el conocimiento científico
Para tratar de explicarnos un fenómeno natural hacemos
uso del conocimiento definido éste como un conjunto de nociones
y saberes. Los conocimientos pueden ser adquiridos de forma
subjetiva y objetiva. Según la apreciación que realicemos de
ellos. Por ejemplo. Cuando decimos “La leche está muy caliente”
estamos haciendo una apreciación subjetiva , porque otra
persona puede no estar de acuerdo con nosotros; pero si
tomamos un termómetro, medimos la temperatura de la leche y
decimos “La leche está a 80°C”, cualquier otra persona podría
comprobarlo fácilmente.
Los conocimientos pueden ser empíricos o científicos:
• El conocimiento empírico o cotidiano.- Se obtiene a partir de la experiencia y propicia la
generación y adquisición de nuevos conocimientos. Este conocimiento no permite entender las
causas de los fenómenos que percibimos ni conocerlos en forma precisa, en ocasiones sólo sirve
para clasificarlos o distinguirlos.
• El conocimiento científico busca las causas y efectos de los fenómenos a través de
explicaciones racionales y objetivas. Mediante el conocimiento científico se pretende hacer
generalizaciones, unificar los resultados obtenidos durante la observación de la Naturaleza y
explicar los principios fundamentales que la rigen.
Por ejemplo, cuando observamos un arco iris sabemos, por conocimiento empírico, que los
arcos iris aparecen cuando llueve y hace sol, y que siempre presentan los mismos colores. El
conocimiento científico, en cambio, va más allá proponen una explicación basada en hipótesis
razonables y sustentada en investigaciones bibliográficas previas que serán verificadas por medio de
la experimentación, encontrando así (respuestas al origen y características del arco iris como que es un
fenómeno luminoso relacionado con la refracción de la luz al atravesar el agua.)
Características del conocimiento científico
Una particularidad del conocimiento científico es que los investigadores someten sus
interrogantes a una serie de pruebas, para intentar resolverlos.
Estas pruebas, casi siempre de tipo experimental, Pueden realizarse en el laboratorio o en el lugar
donde ocurre el fenómeno. Las características principales del conocimiento científico son:
• Es objetivo, Porque sus afirmaciones se derivan de la observación directa de los objetos o
fenómenos y se apoyan en una serie de reglas establecidas.
• Es verificable, Porque somete a prueba cada afirmación o hipótesis.
• Es falible, Porque somete a prueba cada afirmación o hipótesis absoluta.
• Es autocorregible, Porque cada descubrimiento científico se revisa y se corrige constantemente y ,
si es necesario, se modifica o elimina.
Sub – Área: Biología 2º Secundaria
Investigador probando
una hipótesis
I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario
El método Científico
La Biología, como las demás ciencias, cuenta con un método de trabajo que denomina
Científico. Este se utiliza para sistematizar el trabajo y optimizar tiempo y recursos.
En Biología, la observación la experimentación y la comparación son pasos indispensables del
método de trabajo para estudiar a todos los seres vivos.
El método científico comprende los siguientes pasos:
1. Observación.- Es la parte inicial del trabajo científico y su finalidad es obtener datos del
fenómeno en estudio. La observación está presente a lo largo de todo el método científico.
El proceso de la observación consiste en el análisis minucioso de un fenómeno por medio de los
sentidos, y con la ayuda de algunos instrumentos y aparatos, los cuales amplían la capacidad de
los órganos de los sentidos. Los más utilizados en Biología son la lupa, el microscopio, la balanza y
el termómetro. La observación va acompañada de un registro ordenado de la información llamado
generalmente recolección de datos.
2. Planteamiento del problema. Sobre la base de la observación la recolección de datos, la revisión
bibliográfica y los antecedentes previos reportados para la observación se plantean varios
interrogantes, que darán origen a la hipótesis.
3. Formulación de una hipótesis. Una hipótesis es una respuesta posible para el problema
planteado; la hipótesis puede estar de acuerdo con los conocimientos de la época o puede
contradecirlos.
4. Experimentación.- La hipótesis se prueba por medio de la experimentación; ésta suele realizarse
en un laboratorio o en el campo. Durante la experimentación se reproduce un fenómeno, cuantas
veces sea necesario, para una mejor observación; también se cambian las condiciones que
originan el fenómeno, para ver las variaciones que se producen y así descubrir las causas del
mismo.
El proceso experimental se inicia con la formulación de objetivos específicos que, sumados,
permitan, a través de un experimento. Confirmar o refutar la hipótesis. Si ésta se confirma,
entonces se incluye en el cuerpo de conocimientos disponible; si se refuta, es necesario formularla
de nuevo y volver a comprobarla.
Análisis de resultados y conclusiones.- Es el proceso de comparar los resultados del
experimento con la hipótesis, para verificar si hay coherencia entre ellos, Con fundamento en los
resultados, se pueden sacar conclusiones, las cuales predicen que, siempre que se den las
mismas condiciones, se producirá el mismo fenómeno.
Un aspecto importante de la actividad científica es
comunicar y divulgar al resto de la comunidad científica las
conclusiones de modo que sirvan como punto de partida
para otros descubrimientos. Para ello se utilizan los medios
de comunicación científicos (revistas, congresos,
conferencias, etc)
5. Comparación.- Cuando una explicación de un fenómeno
ha sido demostrada en forma experimental, ésta debe ser
probada muchas veces por diferentes personas para
verificar que se obtengan los mismos resultados. Si esto
sucede, se demuestra que es correcta y con ella puede
establecerse una generalización del fenómeno.
6. Generalización En algunos casos, la hipótesis
comprobadas en la experimentación pasan a la categoría
de leyes. La ley es un enunciado que describe o explica
un conjunto de fenómenos. Con varias leyes
sistemáticamente organizadas se construye una teoría.
Sub – Área: Biología 2º Secundaria
Experimento en el
laboratorio
I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario
I. ¿Cómo se produce la tuberculosis? Realice los pasos del método científico para llegar a una
conclusión.
II. Marque la alternativa correcta:
1. Un científico debe diseñar un experimento
para probar ………………….. que propone.
a) el resultad
b) la hipótesis
c) la conclusión
d) la observación
e) el objetivo
2. En base a los …………….. la …………………
puede ser aceptada o rechazada
a) experimentos – ideas
b) resultados – experimentación
c) experimentos - conclusión
d) objetivos- hipótesis.
e) resultados – Hipótesis
3. Si los resultados productos de un experimento
con el paso del tiempo son aceptados
universalmente, llega a denominarse:
a) Conclusión
b) Teoría
c) Ley
d) Predicción
e) A priori
4. Sirve para probar la veracidad o falsedad de
una hipótesis
a) A posterior
b) Predicción
c) Objetivos
d) Conclusión
e) Experimentación
5. La experimentación permite:
a) Negar la hipótesis
b) Afirmar la hipótesis
c) Afirmar o negar la hipótesis
d) Formular nuevas hipótesis
e) Descartar las leyes
1. Utilizando los pasos del método científico resuelva los siguientes casos:
• Descomposición de alimentos
• ¿Por qué mueren los peces fuera del agua?
Sub – Área: Biología 2º Secundaria
A C T I V I D A D E N A U L A
A C T I V I D A D
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• Fiebre
Sub – Área: Biología 2º Secundaria
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ESTUDIO DE LOS SERES VIVOS
LOS PELÍCANOS
Los pelícanos son seres vivos del reino animal, Phylun Cordados, clase Aves,
subclase Neornites, tienen el cuerpo pesado con el pico de aproximadamente 45
cm de largo, están provistas de una bolsa llamada gular que les permite pescar.
Para mantener su equilibrio interno eliminan una sustancia tóxica llamada
ácido úrico. Mantienen su temperatura constante gracias a las plumas que les
permite soportar el frío. Eliminan el exceso de iones mediante glándulas de la
sal que desembocan en las fosas nasales. Mantienen constante su PH sanguíneo
gracias al tampón ácido carbónico – bicarbonato.
Referente a la lectura:
1. ¿Cuáles son las características del pelícano?
2. ¿Cómo mantiene la temperatura constante?
Sub – Área: Biología 2º Secundaria
I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario
CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS
En nuestro entorno cotidiano podemos distinguir seres
vivos y materia inerte . Las razones que permiten clasificar
algo como vivo o no vivo emergen desde la Biología. Con
fundamentos científicos.
Desde una perspectiva global, los seres vivos se
diferencian de las sustancias inertes en que los primeros
pueden actuar por sí mismos sin perder su característica
estructural; es decir, son capaces de incorporar materia, de
mantener el funcionamiento de sus órganos durante un tiempo
determinado y de reproducirse.
Los científicos han reconocido un conjunto de
características que sólo se dan en cada una de las formas de
vida conocidas en nuestro planeta; desde las más simples,
como la de una bacteria, hasta las más complejas como la del
ser humano.
¿Cuáles son las características que permiten reconocer a un
ser vivo?
• Organización estructural.- Los seres vivos presentan un
conjunto de estructuras que les posibilitan alimentarse,
reproducirse o moverse de un lugar a otro. Estas
estructuras se organizan en un orden perfecto que permite
el desarrollo de sus funciones vitales. Algunas de estas
funciones son: la digestión, la excreción, la nutrición y la
respiración.
• Irritabilidad y coordinación.- La irritabilidad es una
característica inherente a todo ser vivo: es la capacidad
de responder a estímulos que provienen del enemigo
natural o capturar una presa para alimentarse.
La irritabilidad hace posible la conservación de las
especies ante un medio ambiente cambiante.
La coordinación es la regulación interna de un organismo
frente a los estímulos externos. Un ejemplo de ello es la
actividad hormonal.
• Metabolismo.- Los seres vivos requieren de energía para
poder realizar sus funciones vitales. El metabolismo es el
conjunto de reacciones químicas que ocurren en el
organismo. Su objetivo es obtener y utilizar la energía
contenida en los nutrientes.
• Homeostasis.- El ser vivo mantiene condiciones internas relativamente constantes para
permanecer viva y funcionar eficazmente. La tendencia a mantener un estado interno constante se
denomina homeostasis.
• Excreción. Como resultado de las funciones vitales de los organismos, se generan productos de
desecho que resultan nocivos. La excreción consiste en la eliminación de todos estos restos no
utilizables, que son dañinos para el organismo.
Sub – Área: Biología 2º Secundaria
¿Cuáles son las
características que permiten
reconocer a un ser vivo?
Paramecio. Organismo
eucarionte con
reproducción sexual y
asexual.
I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario
• Movimiento.- Tal vez sea una de las características más evidentes en los seres vivos. Plantas y
animales son capaces de generar movimiento: Las primeras, cuando sus tallos, hojas y flores
siguen la trayectoria del sol; los segundos, al desplazarse de un lugar a otro en busca de alimentos.
• Crecimiento.- Todos los organismos vivos aumentan de tamaño durante el transcurso de su vida.
Este fenómeno se denomina crecimiento. El crecimiento puede darse durante toda la vida del
organismo, como ocurre en las plantas, o encontrarse restringido a ciertas etapas de la vida, como
en el caso de la mayoría de animales.
• Adaptación.- Los seres vivos poseen la capacidad de
acomodarse a los requerimientos que les impone el
ambiente, es decir, readaptan. Reentiende por adaptación
cualquier cambio en la estructura, funcionamiento o
conducta de estos seres que posibilita la supervivencia.
• Reproducción.- Esta característica permite la continuidad
de las especies en el planeta. Se define como la capacidad
que tiene todo ser vivo para dejar descendencia fértil, es
decir, extender la vida en el tiempo y en el espacio. La
reproducción puede ser sexual (las características de los
descendientes difieren de las de sus progenitores) o
asexual (las características son iguales a las de los
progenitores).
• Evolución.- Los seres vivos somos entes materiales y por
lo tanto nuestra transformación es parte de la evolución
universal de la materia. La evolución biológica actualmente
es definida como los cambios en los genes de toda una
población a través del tiempo.
I. Complete las siguientes proposiciones:
• La ………………….. se relacionan con el entorno en el que se desarrollan captando
………………….. y respondiendo a los mismo.
• La ………………….. es la capacidad de los ……………………. Para dar origen a otros
individuos……………. al antecesor.
• Para que ocurra la …………………., el ser vivo debe regular el ingreso y salida de ……………..
Sub – Área: Biología 2º Secundaria
La Ameba.
Organismo eucarionte
con reproducción
asexual.
A C T I V I D A D E N A U L A
I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario
II. Establecer la relación correcta
III. Marque la alternativa correcta:
1. Se dice que los seres vivos, en sus
múltiples formas y presentaciones,
permanentemente realizan un intercambio
de materia y energía con su entorno. Esta
frase se relaciona con:
a) La adaptación
b) La reproducción
c) La homeostasis
d) El metabolismo
e) El catabolismo
2. Saber que una persona que vive en las
alturas, presenta mayor capacidad
ventiladora, mayor cantidad de glóbulos
rojos / C.C.
Estos son rasgos anatómicos que se
relacionan con :
a) La adaptación
b) La reproducción
c) La homeostasis
d) El crecimiento Corporal
e) La irritabilidad.
Sub – Área: Biología 2º Secundaria
METABOLISMOMETABOLISMO
HOMEOSTASISHOMEOSTASIS
ADAPATACIÓNADAPATACIÓN
REPRODUCCIÓNREPRODUCCIÓN
IRRITABILIDADIRRITABILIDAD
EVOLUCIÓNEVOLUCIÓN
Conjunto de cambios y transformaciones de los
seres vivos a lo largo del tiempo
Conjunto de cambios y transformaciones de los
seres vivos a lo largo del tiempo
Capacidad de respuesta de los seres vivos a los
estímulos del ambiente.
Capacidad de respuesta de los seres vivos a los
estímulos del ambiente.
Proceso que origina a nuevos individuos de la
misma especie.
Proceso que origina a nuevos individuos de la
misma especie.
Cambios morfológicos y fisiológicos que
aumentan la probabilidad de supervivencia.
Cambios morfológicos y fisiológicos que
aumentan la probabilidad de supervivencia.
Conjunto de reacciones químicas que permiten el
intercambio de materia y energía con el medio
Conjunto de reacciones químicas que permiten el
intercambio de materia y energía con el medio
Capacidad de mantener las condiciones internas
estables en un ser vivo.
Capacidad de mantener las condiciones internas
estables en un ser vivo.
I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario
3. La producción de “ronchas” en la piel
producto de un golpe con la “ortiga”, es un
ejemplo de la característica orgánica,
denominada:
a) Evolución
b) Organización
c) Adaptación
d) Homeostasis
e) Irritabilidad
4. Capacidad orgánica en todas las formas
de vida, que conlleva a la conservación de
la especie.
a) Bioluminiscencia
b) Extinción
c) Adaptación
d) Reproducción
e) Mutación
5. Indique el proceso biológico que se
encuentra bajo la etiqueta del proceso
anabólico:
a) Transporte activo de membrana
b) Fermentación
c) Digestión de lípidos
d) Masticación
e) Síntesis de proteínas
6. La profusa transpiración que realizamos
después de un partido de fútbol o de voley,
es un mecanismo biológico que permite
descender la temperatura del organismo.
Esta frase va de la mano con:
a) Adaptación
b) Reproducción
c) Irritabilidad
d) Homeostasis
e) Inderación
1. Defina: Catabolismo, anabolismo, hormona, Estímulo.
2. Describa las características de los siguientes seres vivos: Hipopótamo, jaguar, pulpo, vicuña,
delfín, y anaconda.
3. ¿Cómo se reproducen las arañas?
4. Comente sobre la irritabilidad de las plantas.
Sub – Área: Biología 2º Secundaria
A C T I V I D A D
I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario
B O C I O
Se denomina bocio al aumento de volumen de la glándula tiroides
(tiroidomegalia). La glándula tiroides suele pesar unos 20 – 30 g. pero en
casos de bocio puede llegar a pesar hasta 1 kg; aunque tiene diferentes
causas, la más frecuente es una captación de yodo interior a la necesaria,
debido a un déficit en la dieta. Aunque puede aparecer en cualquier
localización, es endémico en las zonas geográficas montañosas (Andes
Himalaya), donde el escaso aporte de yodo tiene su origen en el predominio
de determinados cultivos, las propiedades químicas del suelo o la dificultad
de las comunicaciones, que impiden diversificar el origen de los alimentos. A
este respecto el Dr. Marañon señalaba, en 1927, que el bocio es un problema
de la civilización. En España, esta enfermedad presentó una alta
prevalencia en zonas aisladas y deprimidas económicamente, como Las
Hurdes (Extremadura)
Las necesidades diarias de yodo se cifran en 100 – 150 mg. Que se
aportan por los alimentos de la dieta. Con carácter presentivo, se han
suplementado con yodo ciertos alimentos de consumo general como pan y
aceite, pero lo más generalizado es la utilización de sal yodada en la dieta.
Además de la escasez de yodo en la alimentación se han descrito ciertos
elementos cuya presencia dificulta la correcta captación del yodo por la
tiroide. Son las denominadas sustancias o elementos bociógenos. Entre ellos
se encuentran el calcio, el litio, el flúor, el cobalto; asimismo, son bociógenas
las plantas del género Brassica (col, coliflor, rábanos) o las nueces.
Mujer afectada por bocio simple que
Se debe a la falta de yodo en la dieta
Alimenticia.
Referente a la lectura:
1. ¿Qué es el bocio?
2. ¿Cuáles son los alimentos que presentan yodo?
Sub – Área: Biología 2º Secundaria
I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario
COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS SERES VIVOS
Se conocen en la actualidad 109 átomos diferentes, de los cuales sólo 92 existen naturalmente
en la Tierra. Entre éstos, aproximadamente 25 componen a los seres vivos . A estos átomos o
elementos les llamamos bioátomos o bioelementos, por constituir la materia viva. Estos
bioelementos se reúnen formando moléculas que a su vez llamamos biomolécula. Estas se asocian
para formar las células que finalmente componen a todo ser vivo.
A continuación revisaremos los bioelementos y biomoléculas más importantes.
BIOELEMENTOS
Son átomos que componen la materia viva. Aproximadamente son 25.Según su abundancia en
los seres vivos se les divide en dos grupos:
1) Macroelementos: Son el carbono, el Hidrógeno, el Oxígeno y el Nitrógeno. Juntos constituyen
aproximadamente el 99,3 % del total de los átomos de un organismo.
2) Oligoelementos: Son 21. Entre los más importantes están: Calcio Ca, Fósforo P, Potasio K, Sodio
Na, Azufre S, Cloro, Cl, Hierro Fe, Yodo I etc.
BIOMOLÉCULAS
Cuando nos referimos al término molécula, debemos tener en cuenta que éstas se forman por la
unión de átomos a través de enlaces o puentes de energía. En este caso, la unión de Bioelementos
constituyen las Biomoléculas.
Las Biomoléculas se clasifican en dos grandes grupos:
1) INORGÁNICAS
Aquéllas que se les encuentra tanto en la materia viva como en la inerte. Entre éstas destacan:
1.1 Agua: Es el compuesto que se encuentra en mayor abundancia en los seres vivos y en el
planeta tierra. Sus moléculas presentan grandes fuerzas de atracción entre si. Esto explica
muchas de sus propiedades, gracias a las cuales es posible la vida en nuestro planeta.
Entre las propiedades más importantes que presenta el agua, se encuentra su gran capacidad
par disolver sustancias; lo que le permite a los seres vivos almacenar y transportar en ella
muchos compuestos que necesitan para vivir.
Otra propiedad del agua es que se calienta y enfría con dificultad si la comparamos con
sustancias químicamente muy parecidas a ella. Gracias a esto, el agua en la tierra absorbe
grandes cantidades de calor durante el día y las libera durante la noche. De esta manera
mantiene una temperatura ambiental con pocas variaciones a lo largo del día. S, en
consecuencia, un termorregulador; y hierve a 100°C (punto de ebullición)
Sub – Área: Biología 2º Secundaria
HIELO
Cuando el agua se congela en las
grietas e intersticios de la roca, la
fuerza que genera su expansión la
parte. A largo plazo, este proceso
desintegra masas rocosas y
contribuye a la formación del
suelo.
ELECTRÓN
NEGATIVO
ELECTRÓN
POSITIVO
I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario
1.2 Sales: Son sustancias que se disuelven con facilidad en agua y al hacerlo forman compuestos
que conocemos con el nombre de electrolitos.
Forman parte de estructuras resistentes en los seres vivos, como por ejemplo la concha del
caracol y el caparazón de los cangrejos. Regulan la fuerza con que el agua se moviliza de fuera
hacia adentro de la célula y viceversa.
Ejemplo: Cloruro de sodio, Fosfato de calcio, etc.
1.3 Gases: Son sustancias cuyas moléculas presentan una escasa o nula atracción en sus
moléculas.
Ente los más importantes tenemos el oxígeno (indispensable para la respiración bióxido de
carbono (necesario para la fotosíntesis), nitrógeno (requerido para fabricar las proteínas), ozono
(útil para filtrar la radiación ultravioleta procedente del Sol), etc.
2. ORGÁNICAS
Aquéllas que se encuentran fundamentalmente en la materia viva. Las más importantes son:
2.1. Carbohidratos (Glúcidos): Es un grupo de compuestos que contienen grandes cantidades de
energía. Muchos de ellos dan rigidez a las plantas y animales.
Se les encuentra en la leche, el azúcar, la papa, harinas almidón, menestras, arroz, cubierta
de los hongos, cubierta de insectos y crustáceos.
Pueden ser monosacáridos como la glucosa, galactosa, fructosa; oligosacaridos como la
sacarosa (azúcar común), lactosa (leche) y polisacaridos como el glucógeno (en el hígado)
celulosa (pared celular de célula vegetal) y almidón (reserva vegetal)
ALMIDÓN GLUCÓGENO
(al microscopio electrónico) (al microscopio electrónico)
Sub – Área: Biología 2º Secundaria
Cristales de sal
común
ION CLORO
(CL-)
(NA+
)
ION SODIO
I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario
2.2. Lípidos: Es un grupo de compuestos que no se disuelven en el agua, pero sí en
sustancias como la bencina.
Almacenan gran cantidad de energía, más que los carbohidratos. Constituyen hormonas
y vitaminas, producen aislamiento término de lo que recubren y protegen la superficie de
plantas y animales.
Existen tres tipos de lípidos.
a) Triglicéridos: Que dan energía, a la célula al degradarse. Entre los más conocidos
están las grasas, aceites y ceras.
b) Fosfolípidos: Que forman parte de la membrana celular.
c) Esteroides: Que tienen funciones variadas, como por ejemplo el colesterol que se
encuentra formando parte de la membrana celular, las hormonas sexuales como la
testosterona que determinan la aparición de los rasgos masculinos y femeninos y la
vitamina D, que evita el raquitismo.
2.3. Proteínas: Son sustancias que contienen mucho nitrógeno. Son las más abundantes
en los seres vivos.
Cumplen múltiples funciones como acelerar las reacciones químicas de los seres vivos,
formar estructuras resistentes, coagular la sangre, formar hormonas, etc.
2.4. Ácidos nucleicos: Son sustancias formadas por largas
cadenas de nucleótidos. Se les encontró por primera vez
Sub – Área: Biología 2º Secundaria
Esta foca de
Weddell, que
disfruta de la
primavera
antártica, está bien
aislada por una
gruesa capa de
grasa subcutánea.
Esta grasa cumple
la misma función
que un traje de
buzo.
Las carnes rojas y blancas y los huevos son
alimentos ricos en proteínas.
Severo
Ochoa de
Albornoz
Biólogo y fisiólogo
nacido en Luarca, España y
nacionalizado estadounidense.
Fue profesor de la facultad de
Medicina de la Universidad de
Nueva York desde 1946 hasta
1952, año en que asumió la
dirección del departamento de
Bioquímica de dicho centro de
estudios. En 1959 fue
galordonado con el Premio
Nobel de Medicina,
juntamente con el
norteamericano Arthur
Kornberg, por sus
investigaciones acerca de la
formación, crecimiento y
desintegración de las células
orgánicas y sobre la función
de los ácidos nucléicos en las
mismas.
I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario
en el núcleo de la célula, de ahí su nombre. Se sabe
ahora que también existen fuera del núcleo e incluso
fuera de la célula.
Un nucleótido está formado por una azúcar
(desoxirribosa o ribosa), un fosfato y una base
nitrogenada que puede ser: Adenina (A), Guanina (G),
Citosina (C),Timina (T), Uracilo (U).
Están presentes en todos los seres vivos y controlan sus
procesos básicos.
Se conocen dos tipos de ácidos nucleicos:
a) Ácido desoxirribonucleico (ADN), que es el que
contiene las instrucciones para fabricar cada parte de
un organismo y cómo ponerlo a funcionar.
b) Ácido ribonucleico (ARN), que se encarga del
proceso de fabricación de proteínas.
Sub – Área: Biología 2º Secundaria
Esquema de la estructura del ácido
ribonucleico “ARN”: (A) adenina, (U)
uracilo, (C) citosina, (G) guanina, (•)
grupo fosfato (PO4) ( )
desoxirribosa (azúcar de 5 carbonos)
Esquema de la estructura del desoxirribonucleico
“ADN”: (A) adenina, (T) tiamina, (C) citosina, (G) guanina,
(•) grupo fosfato (PO4) ( ) desoxirribosa (azúcar de
5 carbonos)
A C T I V I D A D E N A U L A
I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario
I. Complete los siguientes enunciados
• El hierro es necesario para la síntesis de ……………… en los vertebrados.
• Ocupa el 65 % de la masa del cuerpo humano y su símbolo químico es ………. Es necesario
para la …………………. Celular, además forma parte del agua juntamente con el hidrógeno.
• Los caparazones de los caracoles están formados por carbonato de …………………… y su
pigmento respiratorio denominado…………………. Presenta cobre.
• La ………………….. es el azúcar de la leche y la …………….. es su proteína, que permite el
crecimiento del niño.
II. Complete el siguiente mapa conceptual.
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BIOMOLÉCULAS
BIOMOLÉCULAS
INORGÁNICAS
INORGÁNICAS
gases
gases lípidos
lípidos
ejemplo ejemplo
pueden ser
I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario
III. Marque la alternativa correcta.
1. Señala el macro elemento
a) hierro
b) Yodo
c) Calcio
d) Oxígeno
e) Fósforo
2. Biomolécula más abundante en los seres
vivos
a) Sal
b) Agua
c) Proteína
d) Glucosa
e) Lactosa
3. Característica que no corresponde al agua.
a) Es el disolvente universal
b) Regula la temperatura
c) Da flexibilidad y elasticidad a los seres
vivos
d) Mantienen el equilibrio osmótico
e) Todas le corresponden.
4. Señala el polisacarido
a) Sacarosa
b) Fructuosa
c) Lactosa
d) Almidón
e) Ninguna
5. Biomolécula orgánica que producen gran
aislamiento térmico:
a) ADN
b) ARN
c) Glúcidos
d) Proteínas
e) Lípidos
6. Lípidos que forman la membrana celular
a) Triglicéridos
b) Fosfolípidos
c) Esteroides
d) Polisacáridos
e) Monosacáridos.
7. Es el azúcar de menor dulcibilidad, indigerible
en muchas variedades étnicas humanas a
partir de los 12 años de edad.
a) Lactosa
b) Sacarosa
c) Glucosa
d) Dextrosa
e) Fructuosa
8. La lactosa está constituida por:
a) Dos moléculas de glucosa
b) Glucosa y galactosa
c) Glucosa y fructuosa
d) Ribosa y galactosa
e) Sacarosa y glucógeno.
9. La mioglobina abunda en el cachalote,
mamífero acuático, actúa como :
a) Cicatrizante ó coagulante
b) Transportador de colesterol
c) Reserva de oxígeno para el buceo
d) Fermentación láctica
e) Almacén de hierro y cobre
10. La base nitrogenada característica del ADN
es:
a) La adenina
b) La citosina
c) La guanina
d) El uracilo
e) La timina
1. Explique las propiedades físicas del agua.
2. Cuáles son las características de personas anémicas por falta de hierro?
3. Qué azúcar encontraremos en :
- leche : …………
- cereales: ………
- papa: ………….
- ADN.:…………
- Hígado: ……….
4. Qué importancia tienen los glúcidos, lípidos y proteínas?
5. Qué son los ácidos nucleicos y donde se localizan?
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A C T I V I D A D
I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario
C I T O L O G Í A
ENFERMEDADES MITOCONDRIALES
El papel esencial de las
mitocondrias en el metabolismo
energético hace que sus alteraciones
funcionales puedan repercutir
gravemente en lo órganos y tejidos que
requieren una mayor energía cerebro,
corazón, musculatura esquelética,
riñón y glándula endocrinas.
Las patologías mitondriales son
más frecuentes de lo que se creía.
Afectando a una de cada 4000
personas. Algunas de ellas parecen
estar ligadas con otras enfermedades
mas o menos comunes, como diabetes
enfermedad isquémica coronaria o
muerte súbita infantil, aparte de su
relación con el proceso y ciertas
enfermedades del envejecimiento como
las de aizheimer.Parkinson y
Huntington.
Correctamente, en los últimos diez años se han identificado más de 30
mutaciones del ADN mitocondrial. En el campo de las patologías mitondriales.
Hasta ahora los mayores avances conseguidos lo han sido en la investigación y el
diagnóstico de casos. Haciéndose necesarios más conocimientos para el adecuado
desarrollo de sistema de prevención y tratamiento. Un ejemplo concreto de
patología genética mitondrial es el de la neuropatía óptica hereditaria de Leber,
es interesante tener presente que la acumulación de mutaciones mitondriales, a
lo largo de la vida, Podría explicar la facilidad de aparición y desarrollo de
diversas enfermedades degenerativas ligadas al envejecimiento así como el
estímulo de éste.
Referente a la Lectura:
1. ¿Cuál es el rol esencial de la mitocondria
2. Comente sobre las enfermedades del envejecimiento.
Sub – Área: Biología 2º Secundaria
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TEORÍA CELULAR
El avance de la microscopía permitió a los científicos
conocer la diversidad de formas celulares y procesos tan
importantes como la división celular.
La utilización del microscopio facilitó el desarrollo de una
disciplina llamada Biología Celular. Al mismo tiempo notables
científicos se valieron de este instrumento para postular una de las
más grandes generalizaciones de las Ciencias Biológicas: La
Teoría Celular.
Desarrollo Histórico
En 1665 Un científico inglés llamado Robert Hooke, al
observar una lámina de corcho, descubrió la presencia de unidades
rectangulares repetidas unas al lado de las otras, a las que él llamo
celdillas o células, que en latín significa “pequeña cantidad. El
trabajo de Hooke no sólo fue importante para el perfeccionamiento
del microscopio: también permitió el nacimiento de la Biología
Celular.
Algunos años después, otros investigadores como Marcello
Malpighi y Nehemiah Grez confirmaron que las células existían
regularmente en los tejidos vegetales. Estas investigaciones, y otras
realizadas con posterioridad, fueron sentando las bases para
aceptar que las células podían corresponder a la mínima unidad de
vida
En 1831, Robert Brown informó al resto de la comunidad
científica el hallazgo de un cuerpo esférico oscuro ubicado en el
interior de las células, y lo denominó núcleo. Esta observación fue
confirmada por muchos otros investigadores en muestras de origen
animal y vegetal, sugiriendo una presencia generalizada del núcleo
en las células de los seres vivos,
Cuatro años más tarde. Félix Dujardin propuso que las
células no eran estructuras huecas, sino que contenían una masa
homogénea en su interior, de composición viscosa, que él
denominó protoplasma.
Estos y otros hallazgos fueron dirigiendo el pensamiento
científico hacia un postulado esencial que plantea que todos los
seres vivos se encuentran constituidos por célula.
Fueron el botánico Mathias Shleiden en 1838 y el
zoólogicoTheodor Schwann en 1839, quienes propusieron esta
generalización fundamental, conocida Teoría celular.
En 1855, el científico alemán Rudolph Virchow planteó que
toda célula es derivada de una célula preexistente. Este nuevo
postulado sobre la reproducción celular dio lugar a lo que se conoce
actualmente como Teoría celular moderna.
Visión actual de la Teoría celular.
El trabajo de los investigadores del siglo pasado sentó las
bases para la postulación de la teoría celular actual. los nuevos
conocimientos generados gracias a los aportes de microscopía y
de las técnicas de fraccionamiento subcelular han actualizado los
postulados de la Teoría celular, que se resumen a continuación:
• La célula y sus organelos son la unidad estructural que forma
parte de todo ser vivo, desde una bacteria hasta el hombre.
• La célula es la unidad funcional de los seres vivos; realiza
todos los procesos, reacciones químicas y funciones que
posibilitan la vida.
Sub – Área: Biología 2º Secundaria
En 1665, Roberth Hooke, al
observar una fina lámina de
corcho, descubrió la célula,
palabra que significa
pequeña celda.
Célula Eucariótica
(Con Núcleo)
I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario
• La célula es la unidad de origen, toda célula proviene de otra
preexistente, como ocurre en los organismos que se reproducen
asexualmente. En los organismos que se reproducen
sexualmente, las células sexuales o gametos posibilitan el
desarrollo de un nuevo ser.
TIPOS CELULARES
La utilización del microscopio permitió el conocimiento de
una gran diversidad de formas de vida microscópica. Sirvió también
para comprender la organización interesante variedad de tipos
celulares.
Los científicos han clasificado las células en dos grandes
tipos. El criterio utilizado para esta agrupación ha sido la presencia
o ausencia de núcleo verdadero. Así, se reconocen células
procariontes y células eucariontes.
Células procariontes- Son las que no poseen un núcleo
celular delimitado por una doble membrana (eu=verdadero, karyon
= núcleo).
CÉLULAS PROCARIONTES
Desde un punto de vista estructural, las células procariontes
son la forma de vida más simple que se conoce. Los organismos
representantes pertenecen al reino monera, como las bacterias y
las algas azul - verdosas.
Las células procariontes pueden presentar distintas formas:
esférica, ovoide, de bastón y espiralaza. Sin embargo, su
composición interna es muy similar. Generalmente poseen una
cubierta externa protectora llamada pared celular, debajo de la
cual se encuentra la membrana plasmática. Ésta última es
responsable del intercambio de sustancias entre la célula y el medio
que la circunda.
La membrana plasmática delimita , además, al citoplasma
o citosol. En él ocurren todos los procesos químicos que permiten
el desarrollo y crecimiento de la célula.
En este tipo de células, el material genético (DNA) se
encuentra en el citoplasma sin ninguna estructura que lo delimite.
Esto fue lo que caracterizó, en las primeras observaciones
microscópica, a las células procariontes.
Existe otro aspecto que permite reconocer a las células
procariontes: La ausencia de organelos y sistemas
membranosos. Las enzimas que permiten la degradación de
lípidos y carbohidratos para obtener energía se encuentran en el
citoplasma , al igual que el DNA, y otras estructuras que permiten el
funcionamiento celular.
Esta simple pero eficiente organización estructural de las
células procariontes ha llevado a los biólogos celulares a postular
que son la línea evolutiva más antigua que se conoce, y que de
ellas se habrían derivado las células eucariontes.
Relación evolutiva entre células procariontes y
eucariontes. Se piensa que todos los seres vivos que habitan el
planeta en la actualidad derivan de una célula ancestral.
Esta se habría originado unos tres mil quinientos millones a
cuatro mil millones de años atrás.
Los científicos disponen de evidencias que les han permitido
postular la denominada Teoría endosimbiótica (endos = dentro;
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Célula Procariótica
(Sin Núcleo)
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simbiosis = vivir juntos). Esta teoría sostiene que las células
eucariontes se habrían originado a partir de células procariontes.
Se piensa que una célula procarionte fue capaz de formar
un núcleo verdadero posteriormente, esta primitiva célula
eucarionte así formada incorporó en su citoplasma a otra célula
procarionte de menor tamaño, lo que explicaría la presencia de
organelos membranosos, como mitocondrias y cloroplastos.
Por las características bioquímicas del RNA y el estudio de
la diversidad de los seres vivos los científicos proponen al RNA
como la primera molécula informativa.
CÉLULAS EUCARIONTES
Estas células forman los tejidos de organismos
multicelulares de los reinos fungi, plantae y animalía. Los
organismos unicelulares del reino protista también son
eucariontes.
Poseen formas y tamaños muy variados, según la función
que cumplen en el organismo.
A diferencia de las células procariontes, estas células
poseen organelos membranosos. Entre ellos destaca el núcleo,
organelo que almacena el material genético y que está delimitado
por una doble membrana que lo separa del resto del citoplasma.
Parte de este sistema de endomembranas es el retículo
endoplásmico, responsable de sintetizar proteínas, lípidos y
carbohidratos, y el aparato de Golgi, que organiza y distribuye las
macromoléculas sintetizadas por el retículo endoplásmico.
En el citoplasma se ubican otros organelos que cumplen las
más diversas funciones, Por ejemplo, las mitocondrias, que
aportan la energía necesaria para el trabajo celular; los lisosomas,
que aportan la energía necesaria para el trabajo celular; los
cloroplastos en las células vegetales, que se relacionan con el
proceso fotosintético.
Otro aspecto que diferencia ambos tipos de células es la
cantidad y la organización del DNA. Las células eucariontes
poseen más DNA. Que las células procariontes. El DNA. Eucarionte
se une a proteínas, organizando cuerpos discretos denominados
cromosomas.
Además de los organelos, las células eucariontes poseen
complejos supramoleculares muy importantes, como es el caso del
citoesqueleto¸ un verdadero esqueleto interno que poseen las
células. Esta formado por conjuntos de haces proteicos que
recorren el citoplasma, confiriéndole a las células la forma y un
cierto grado de rigidez.
No todas las células eucariontes presentan los mismos
organelos.
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Gregor Johanm
Mendel
(1822 - 1884)
Monje austriaco, descubrió
y formuló las leyes de la
herencia, estableciendo las
bases para el estudio de la
genética.
Observando las
características de las
plantas de arvejas como el
color de su flores, la textura
de sus semillas, su tamaño,
etc. Descubrió que hay
características que pasan
de generación en
generación por intermedio
de genes que llamamos
dominantes. Enfatizó que
las células sexuales
contienen la mitad del
número de cromosomas que
las otras.
Las leyes de Mendel se
pueden aplicar a las
plantas y los animales.
La agricultura se vale de
esto para mejorar los
cultivos y la resistencia de
las plantas las
enfermedades.
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COMPARACIÓN ENTRE ORGANISMOS PROCARIONES Y EUCARIONTES
PROCARIONTES EUCARIONTES
Organismos Bacteria y cianobacteria Protista, hongo, planta y animal
Tamaño entre 1 a 10 um Entre 5 a 100 um
Metabolismo anaeróbico o aeróbico aeróbico
Organelos pocos o ninguno núcleo, mitocondria, cloroplasto,
Sistema de endomembranas, etc.
Cromosomas Circular, único lineal, múltiples
DNA Secuencia codificante Secuencia codificante y no
Codificante.
RNA y Proteína Síntesis del RNA u la proteína Síntesis de RNA en el
en el mismo compartimiento núcleo y síntesis de proteína en el
citoplasma.
Citoplasma No hay citoesqueleto, no Citoesqueleto, endocitosis y
Endocitosis, no exocitosis exocitosis.
Organización Unicelulares Unicelulares, multicelulares,
Células diferenciadas.
Estimulación del número de células en un organismo
Una persona adulta está constituida por unas 6 x 10 13
células diferentes todas ellas derivadas de una:
el cigoto en el momento de la fertilización. Cada célula se divide con un ritmo particular: las células del
estómago se dividen cada dos días y las de la piel, cada trece días, aproximadamente. Entre todas las
divisiones celulares que ocurren en un adulto, se ha calculado que, en promedio, pueden llevarse a
cabo unos 25 millones de divisiones por segundo.
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Hola amiguito
Leonardito sigamos
estudiando
Hola amiguito
Leonardito sigamos
estudiando
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CÉLULA ANIMAL
Los representantes del reino animal poseen una gran
variedad de células, tanto en forma y en tamaño como en función.
Sus formas pueden ser cilíndricas, como es el caso de las
células del músculo esquelético; bicóncavas. Como los glóbulos
rojos-, cúbicas, como algunas células de los riñones; planas, como
ocurre con las células de la piel, y extremadamente ramificadas,
como es el caso de las células musculares.
Las células animales presentan una gran variedad de
organelos celulares, Éstos son: núcleo, mitocondrias, lisosomas,
peroxisomas, retículo endoplásmico liso y rugoso y aparato de
Golgi.
Cada uno de los organelos desempeñan una función
específica que contribuye al funcionamiento integrado de la célula
y, por lo mismo, del organismo.
Hay, además, una serie de complejos supramoleculares: el
citoesqueleto, que contribuye a otorgarle al forma a la célula; los
centríolos, que participan directamente en el proceso de división
celular, y los ribosomas, que participan en la síntesis de proteínas.
Aunque existen diferencias en la forma, tamaño y
funciones de las distintas células animales, es su integración
funcional y estructural lo que hace posible la vida de los
organismos.
Sub – Área: Biología 2º Secundaria
Zacarías Jansen, inventor
del primer microscopio
compuesto.
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CÉLULA VEGETAL
Estas células forman parte de los tejidos y órganos vegetales. Las diferencias que se observan
entre las diversas células que estructuran a un vegetal, están determinadas por el grado de abundancia
y desarrollo de algunos organelos. Los cloroplastos, por ejemplo, se encuentran ausentes en las
células de la raíz; son muy numerosos en las células de los tallos y hojas verdes, y se encuentran
modificados en algunos frutos, para realizar otras funciones.
En la célula vegetal también encontramos una pared celular, que da rigidez y resistencia a la
planta y está formada básicamente por celulosa; el cloroplasto, que puede convertir la energía
radiante (luz) en energía química (glucosa), proceso conocido como fotosíntesis; y el gran desarrollo
del sistema vascular que relaciona el movimiento del agua al interior celular con los movimientos
citoplasmáticos, llamado ciclosis.
Algunos organelos, presentes en células vegetales son los mismos que los que se encuentran
en células animales, como la presencia de núcleo, mitocondrias retículo endoplásmico liso y
rugoso, aparato de Golgi, conocido en los vegetales como dictiosoma; lisosomas, peroxisomas y
citoesqueleto.
Sin embargo, la presencia de organelos exclusivos de las células vegetales determina
diferencias con las células animales a nivel estructural y funcional.
Estos organelos son la vacuola, los plastidios, y los glioxisomas.
Otro elemento poco conocido en las plantas son los puentes citoplasmáticos que establecen
comunicación y continuidad entre las células vegetales adyacentes.
Estos puentes se denominan plasmodesmos.
Sub – Área: Biología 2º Secundaria
I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario
Ampliando diferencias en las células vegetales
Una de las diferencias más notorias en una observación
microscópica es la presencia de pared celular. Esta sólo se
encuentra en células vegetales. La pared celular es la estructura
externa de las células vegetales, Se ubica a continuación de la
membrana plasmática y determina la forma celular. La pared celular
químicamente está compuesta de un polisacárido llamado celulosa.
Muchas paredes celulares de las células vegetales están reforzadas
con materiales que les dan resistencia adicional. Uno de estos
materiales es la lignina (componente de la madera), que se
encuentra en las plantas leñosas, principalmente.
Sin embargo, la diferencia más relevante tiene relación con
la presencia de los plástidos. Los más comunes son los
cloroplastos verdes, estructuras que dan el color verde
característico a la mayoría de las plantas. Los cloroplastos poseen
la capacidad de generar sus propios nutrientes orgánicos a partir de
agua y dióxido de carbono a través de un proceso conocido como
fotosíntesis, es el mismo que se cumple en el cloroplasto. Los
animales, sin embargo, deben obtenerlos de los alimentos que
ingieren.
Muchas células vegetales tienen otros tipos de plastidios,
como los que contienen los pigmentos rojos, amarillo, anaranjados
que dan color a las flores, fruto y hojas. Algunos plástidos incoloros
almacenan almidón o grasas, y se halla particularmente en
estructuras como tubérculos, raíces y semillas. Otro organelo
encontrado principalmente en células vegetales es la vacuola
central. Algunos científicos la comparan con las vesículas
membranosas que aparecen en algunas células animales, y que
cumplen una función diferente.
La vacuola central almacena pigmentos rojos, azules y
púrpuras, así como sustancias alimenticias y sales. Asimismo, la
vacuola es el lugar donde se acumulan las sustancias tóxicas como
el cianuro, presente en los árboles de acacia, para que no afecten a
las plantas. Las plantas no son afectadas por el cianuro porque éste
se encuentra almacenado, pero cualquier animal que consuma su
follaje, al romper las células, libera el cianuro, por lo que se
envenenará.
Otra importante diferencia que se manifiesta entre las células
vegetales y animales es la presencia de los centríolos o
centrosomas, importante complejo supramolecular de las células
animales que no existe en las células vegetales. Este hecho resulta
de gran interés para los biólogos, ya que los centríolos participan
activamente en el proceso de división celular. Surge así un
interrogante: ¿cómo se dividen las células vegetales?
Las investigaciones han establecidos que, aunque las células
vegetales no poseen centríolos, sí son capaces de dividirse y
originar dos nuevas células a partir de una preexistente. Es probable
que existan estructuras funcionales similares a los centríolos que
participen en el proceso de división celular, pero éstas son aún
reconocibles a través de la microscopía óptica o electrónica.
Las plantas contienen, junto con los peroxisomas, otro
organelo que, además de tener la glicolato oxidasa y la catalasa,
también posee numerosas enzimas que no se encuentran en las
células animales. Este organelo recibe el nombre de glioxisoma.
Sub – Área: Biología 2º Secundaria
Theodor
Schwann
Friedrich T. Schwann nació en
Neuss, cerca de Dusseldorf, el 7
de diciembre de 1810 .Comenzó
los estudios de medicina en la
Universidad de Bonn en 1829
donde fue discípulo de Johannes
Müller.
El nombre de Schwann se
relaciona con el desarrollo de la
teoría celular, que comenzó a
edificarse durante la primera
mitad del siglo XIX. A ello
contribuyó, por un lado, la
construcción de microscopios con
lentes acromáticas y, por otro, la
aplicación de este instrumento al
estudio de los seres vivos. La
teoría fibrilar, válida hasta
entonces, pronto quedó obsoleta
y fue sustituida por una nueva
estequiología biológica.
En la constitución de esta teoría
estuvieron implicados nombres
como Purkinje, Johannes
Müller, Schleiden y Schwann. El
botánico Schleiden (1804 - 1881)
estuvo más preocupado por el
problema de la fitogénesis. La
tesis de una coincidencia
fundamental en la estructura y
en el crecimiento de los animales
y los vegetales fue obra de Th.
Schwann, quien expuso sus
hallazgos y sus ideas en el libro
Mikroskopische
Untersuchungen... (1839).
Murió en Colonia el año 1882.
I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario
I. Completar el siguiente mapa conceptual.
Sub – Área: Biología 2º Secundaria
LA CÉLULA
Clases
A C T I V I D A D E N A U L A
I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario
II. Completar los nombres de las partes señaladas de la célula.
III. Marque la alternativa correcta.
1. Organela que brinda energía a la célula:
a) Lisosoma
b) Ribosoma
c) Mitocondrias
d) Retículo endoplasmático
e) Núcleo
2. Sintetiza proteínas:
a) Aparato Golgi
b) Lisosoma
c) Ribosoma
d) Mitocondria
e) Centriolos.
3. Son células procariotas, excepto:
a) Salmonella
b) Vibriun colerae
c) Amebas
d) Virus del Sida
e) d+c
4. Las células procariotas tienen ___________
mientras que las eucariotas____________
para formar energía.
a) Cloroplastos – mesosomas
b) Mesosomas – Mitocondrias
c) Mesosomas – Lisosomas
d) Mesosomas – REL
e) Mitocondrias - Mesosomas
5. El citoplasma carece de:
a) Agua y proteínas
b) Retículo endoplasmático
c) Aparato de Golgi
d) Envoltura celular
e) Ribosomas.
5. Cubierta externa resistente que da protección
a la célula procariota:
a) Membrana celular
b) Glucocálix
c) Pared celular
d) Mitocondrias
e) Ribosoma
6. Cubierta celular propia de los protozoarios:
a) Pared celular
b) Glucocálix
c) Membrana celular
d) Mitocondria
e) Cloroplasto
7. Una diferencia entre células animales y
vegetales es la presencia de:
a) Ribosomas
b) Núcleos
c) Glioxisomas
d) Membrana celular
e) Retículo endoplasmático.
8. La función del aparato de golgi: consiste en:
a) Sintetizar glucoproteínas
b) Elaborar las secreciones
c) Elaborar la membrana plasmática
d) Aún se desconoce su función, porque no
existe en las células vegetales
e) Respiración celular.
9. La membrana citoplasmática de la célula
animal esta constituida por:
a) Celulosa, proteínas y fosfolípidos
b) Colesterol, proteínas y fosfolípidos
c) Sólo fosfolípidos y proteínas
d) Sólo colesterol
e) Sólo celulosa.
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1. Defina:
• Citología : ...................................................................................................................
• Plastidios : ...................................................................................................................
• Cromosoma : ...................................................................................................................
• Glucocálix : ...................................................................................................................
• Mesosomas : ...................................................................................................................
2. Enumera los organelas citoplasmáticas.
3. ¿Qué es el aparato de Golgi y en qué se diferencia del retículo endoplasmático?
4. Anota 5 diferencias entre célula vegetal y célula animal.
5. Si los animales tuvieran pared celular no podrían existir ¿Por qué?
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“Soñar todo lo que desees soñar.
Esa es la belleza de la mente.
Hacer lo que desees hacer.
Esa es la fuerza de voluntad humana.
Probar tus límites con confianza.
Ese es el coraje de alcanzar una meta.
“Soñar todo lo que desees soñar.
Esa es la belleza de la mente.
Hacer lo que desees hacer.
Esa es la fuerza de voluntad humana.
Probar tus límites con confianza.
Ese es el coraje de alcanzar una meta.
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I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario
Como recordarás, la Teoría Celular estableció que todos los organismos están compuestos por
células, y que estas células provienen de una célula preexistente. Esto permitió distinguir dos tipos
celulares: procariontes y eucariontes.
Los procariontes – entre los que se encuentran, por ejemplo, las bacterias – son organismos en
los cuales existe un solo compartimiento rodeado por una membrana o membranas que los protegen del
medio externo. Los eucariontes, en cambio, están definidos por la división interna de cada célula en
núcleo, que contiene el material genético, y citoplasma, que está rodeado por una membrana
plasmática que determina los límites celulares. El citoplasma contiene otra serie de compartimientos
discretos, también formados por membranas.
Los organismos unicelulares, sean eucariontes o procariontes, son células individuales capaces
de reproducirse y sobrevivir. Los organismos multicelulares, generalmente eucariontes, existen debido
a la cooperación entre muchas células, que tienen diferentes funciones y que, en conjunto, contribuyen
a la supervivencia del individuo.
Relación entre las estructuras celulares y el volumen celular
Compartimiento Límite
Proporción del
volumen
Celular
Función en la Célula
Núcleo
envoltura
nuclear
5% Expresión genética
Citosol
Membrana
plasmática
55%
Síntesis de proteínas y
metabolismo
Mitocondria
(> 1000/célula)
Envoltura
Nuclear
25% Producción de energía
Cloroplasto
Envoltura
cloroplasto
25% Fotosíntesis
Retículo
endoplásmico
Membrana
plegada
20% Síntesis de proteínas
Aparato de Golgi
Sacos
membranosos
5% Organización de proteínas
Lisosoma
(400/célula)
Membrana
cerrada
<1% Degradación de proteínas
Peroxisoma
(300/célula)
Membrana
cerrada
<1% Reacciones de oxidación
MEMBRANA PLASMÁTICA
La célula tiene una membrana exterior semipermeable y selectiva que la separa del medio que la
rodea. De esta forma, la célula se mantiene como una unidad. Las características de la membrana
resultan del contenido de lípidos que la componen.
El estudio al microscopio electrónico muestra que la membrana tiene unos 2nm de ancho y su
estructura química está formada por lípidos, proteínas y carbohidratos.
Los compuestos específicos de lípidos y proteínas varían de un tipo de membrana a otro, según
la función que ésta cumple.
La membrana celular es una barrera para las moléculas que ingresan o salen de la célula. Estas
moléculas pueden ser nutrientes, gases o desechos.
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LOS LÍPIDOS
Los lípidos se ordenan espontáneamente formando una
bicapa lipídica, donde los extremos hidrofílicos se encuentran hacia
afuera y los hidrofílicos hacia adentro. Esta es la base de las
membranas celulares.
Entre los principales lípidos se encuentran los fosfolípidos,
los glicolípidos y el colesterol. En Ios fosfolípidos, como el glicerol
fosfatidilcolina, la cabeza polar esta cargada negativamente debido
a la carga del grupo fosfato, y la cola no polar esta formada por dos
cadenas hidrocarbonadas hidrofóbicas. Si esta cola presenta
enlaces dobles entre los átomos de carbono, se Ie llama
insaturada, y si no los presenta, se Ie denomina saturada. La
presencia de cadenas saturadas reduce la fluidez de Ia membrana,
mientras que la presencia de cadenas insaturadas reduce la
incrementa. Los glicolípidos se caracterizan por la presencia de los
oligosacáridos, los que tienen una cadena de azúcar consistente
en uno a quince monosácaridos. En las células animales, la
conexión entre la cabeza del azúcar y la cola de los ácidos grasos
es la esfingosina (un amino alcohol), mientras que en plantas y
bacterias es el glicerol. EI colesterol es un componente importante
en las membranas de las células animales y contiene un grupo
hidroxilo terminal, que Ie da la característica hidrofílica.
EI fosfolípido Ilamado fosfatidiletanolamino se encuentra
únicamente en la membrana de la mitocondria y de las bacterias,
dando base a la teoría endosimbiótica que, como hemos visto,
sostiene que, en el origen de la formación celular, la mitocondria
fue un organismo de vida libre.
LAS PROTEÍNAS
La estructura de una membrana típica consiste en una
bicapa lipídica que contiene proteínas incorporadas, donde una
proteína típica de la membrana, Ilamada proteína transmembranal,
tiene sólo una parte de su estructura incorporada. Un tipo de
proteína transmembranal son los receptores de membrana que
reconocen las señales hormonales. Las proteínas permiten el paso
de moléculas hidrofílicas y iones a través de la membrana. Otro
tipo de proteínas, que son solubles y no están unidas a los lípidos
pero sí asociadas a la membrana, son las denominadas proteínas
periféricas.
Un mayor numero de proteínas reduce la fluidez de la
membrana y, por ende, la permeabilidad de la misma.
LOS CARBOHIDRATOS
Los carbohidratos de la membrana son del tipo de los
glicolípidos, proteoglicanos y glicoproteínas, y se encuentran
exclusivamente en la cara extracelular. EI término glicolix describe
a los carbohidratos presentes en la periferia externa de la
membrana.
Las funciones de los carbohidratos en las membranas no se
conocen muy bien, pero se cree que participan en el mecanismo de
reconocimiento entre las células de un tejido.
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1-2 y 3-4 capas de proteínas1-2 y 3-4 capas de proteínas
2-3 capas de Fosfolípidos2-3 capas de Fosfolípidos
Poros
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Composición química de diferentes tipos de membranas
Molécula
Membrana
Plasmática
Retículo
Endoplasmático
Mitocondria Bacteria
Lípidos
Colesterol
Fosfolípidos
Glicolípidos
Otros
20%
55%
5%
20%
5%
65%
-
30%
< 5%
75%
-
20%
-
70%
-
30%
Proteínas 50% 50% 75% 50%
EL MODELO DEL MOSAICO FLUIDO
El modelo del mosaico fluido explica la estructura actual de la membrana. Fue propuesto por S.
Singer y G. Nicholson y supone que la membrana está formada por una doble capa de lípidos, en la
cual se encuentran inmersas diferentes proteínas, formando una especie de mosaico en el que tanto los
lípidos como las proteínas pueden realizar movimientos de traslación dentro de la bicapa.
Funciones de la membrana celular
Una de las funciones más importantes de la membrana es la del transporte, que consiste en
controlar la incorporación o eliminación de diferentes sustancias químicas a través de la membrana.
Según la naturaleza de la sustancia transportada, la cantidad en que se encuentra y si está dentro o
fuera de la célula, existen dos tipos de transporte: el transporte pasivo y el transporte activo.
• El transporte pasivo: Es el mecanismo que permite el ingreso o salida de sustancias a través de la
membrana plasmática. El término pasivo pone en relieve que el proceso no requiere un gasto de
energía por parte de la célula y depende de la gradiente electroquímica, es decir, de la
concentración y carga diferencial a uno y otro lado de la membrana.
Hay dos tipos de transporte pasivo: la difusión simple y la difusión facilitada. En la difusión simple el
movimiento de moléculas, a través de la membrana plasmática, se da tanto por la bicapa lipídica
como por las proteínas desde una zona de mayor concentración a una de menor concentración,
como por ejemplo las hormonas liposolubles tipo esteroideo. En la difusión facilitada el movimiento
de moléculas se da a través de las proteínas de la membrana, desde una zona de mayor
concentración a otra de menor concentración, como por ejemplo, los iones sodio (Na+
), calcio (Ca2+
)
y potasio (K+
); los monosacáridos y aminoácidos.
Existen dos clases principales de proteínas transportadoras: los transportadores proteicos y los
canales proteicos. Los transportadores proteicos unen la molécula y la ingresan a la célula, donde
es liberada para su utilización. Los canales proteicos, llamados también poros de la membrana,
permiten que ingresen libremente ciertos iones. Un ejemplo de éstos es el canal de calcio.
• El transporte activo: Algunas moléculas deben incorporarse a la célula a través de proteínas
transportadoras con gasto de energía para la célula. Este proceso se conoce como transporte
activo. En el transporte activo el movimiento de moléculas o iones a través de proteínas
transportadoras se realiza en contra de la gradiente electroquímica, desde una zona de baja
concentración a otra de alta concentración. Este proceso implica un gasto energético para la célula.
Estas proteínas transportadoras son conocidas como bombas de la membrana, por ejemplo, la
bomba de sodio – potasio y la bomba de calcio.
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CITOLOGÍA I
EL CITOPLASMA
El citoplasma, llamado también citosol,
constituye el medio celular en el que se
encuentran contenidos los organelos celulares y
en el que se efectúan las reacciones bioquímicas,
y contiene también proteínas y enzimas solubles.
En el citoplasma encontramos una estructura
fibrosa denominada citoesqueleto, que permite a
los distintos tipos de células tener una forma
definida y a la vez realizar una gran cantidad de
movimientos coordinados.
El Citoesqueleto
El citoesqueleto es una completa red de haces proteicos que se extienden por todo el citoplasma
y que confieren forma y función a la célula, organizan el contenido celular y determinar los movimientos
de la célula. Está formada por filamentos de actina, microtúbulos y filamentos intermedios.
 Filamentos de actina. La actina es la proteína que tiene un grosor aproximado de 6
nanómetros (nm) y en las células animales adopta la forma de filamentos. En el citoesqueleto, la
actina forma una compleja y densa red ubicada por debajo de la membrana plasmática, dando
origen a una estructura que recibe el nombre de corteza celular. La corteza celular da resistencia
a la superficie celular y permite que la célula se mueva o cambie de forma. Por ejemplo, las
fibras musculares realizan las contracciones gracias a que el sarcómero, estructura básica del
músculo, tiene dos importantes proteínas: actina y miosina, que se disponen formando haces
que permiten el acortamiento de la célula muscular durante la contracción y su extensión
durante la relajación.
 Microtúbulos. Son filamentos simples que tienen un grosor aproximado de 25 nm. Se
proyectan desde una región cercana al núcleo hacia el citoplasma celular. El componente
proteico es la tubulina. Los microtúbulos participan activamente en la división celular, formando
el huso acromático que arrastra los cromosomas a los polos. Constituyen una parte importante
de los cilios y flagelos; forman complejos supramoleculares que posibilitan el movimiento celular;
y dan las formas definidas que tienen algunas células, como la forma bicóncava de los glóbulos
rojos humanos. Se pueden hallar dispersos en el citoplasma y también localizados en ciertas
regiones de la célula. En la célula vegetal, por ejemplo, se encuentran debajo de la membrana
plasmática. Por otro lado, los microtúbulos determinan la ubicación de organelos y participan en
el movimiento de organelos como mitocondrias y cloroplastos.
En las células animales, los microtúbulos del huso acromático que se forman durante la división
están asociados a una estructura llamada centrosoma, que tiene como función asegurar una buena
migración de los cromosomas a los polos celulares.
 Filamentos intermedios. Son fibras proteicas resistentes y duraderas. Se organizan
como una trenza de unos 8 a 10nm de espesor. Son especialmente abundantes en las células
sujetas a fricción y roce constantes, como ocurre con las células de la piel, ya que refuerzan los
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puntos de unión entre dos células vecinas. Los filamentos intermedios no se encuentran
presentes en todas las células, sin embargo, parecen ser muy importantes en el soporte
mecánico de la célula y su núcleo. Se ha observado una relación entre la organización de estos
filamentos y el cáncer, ya que las células con cáncer modifican la organización normal de éstos.
Por ello, actualmente se les emplea para identificar cuánto ha avanzado el cáncer en un tejido.
El citoesqueleto participa en las uniones de anclaje, que son un tipo de unión celular que les
permite a las células asociare con otras células del entorno para formar los tejidos. Encontramos
este tipo de uniones de anclaje en las células epiteliales y en las células del cuello del útero.
Estructural y funcionalmente se diferencian en: uniones adherentes, asociadas a fibras de
actinas, y desmosomas y hemidesmosomas, asociadas a fibras intermedias.
ORGANELOS CELULARES
Las células eucariontes disponen de una compleja estructura intracelular, en la que se distinguen un
citoesqueleto y una gran variedad de pequeños “órganos” que, por su reducido tamaño, reciben el
nombre de organelos celulares. El número de los organelos y su presencia en una célula dependen de
la función que cumplan en ésta.
 Retículo endoplásmico (RE)
El retículo endoplásmico juega un papel importante en la
biosíntesis celular. Las proteínas transmembranales y los lípidos
del retículo endoplásmico, el aparato de Golgi, los lisosomas y la
membrana plasmática inician su síntesis en asociación con la
membrana del retículo endoplásmico. El RE realiza la mayor
contribución a las membranas de la mitocondria y peroxisonas.
Esto se debe a que el RE produce la mayoría de los lípidos de
este organelo, y todas las nuevas proteínas sintetizadas cuyo
destino final es el RE, aparato de Golgi o lisosoma, así como
todas las excretadas al exterior. Por lo tanto, en el RE se da
inicio a la síntesis de las proteínas que serán secretadas.
El RE es un sistema de sacos aplanados y túmulos que encierran
una gran porción del espacio intracelular. Está rodeado por una
sola membrana, ocupa gran parte del citoplasma y comunica el
núcleo con el medio extracelular. Los estudios histológicos
revelan que son más abundantes en las células de los órganos
secretores como el hígado y el páncreas. El RE se puede dividir
en retículo endoplásmico rugoso y retículo endoplásmico liso.
 Retículo endoplásmico rugoso (RER)
Ocupa casi el 20% del volumen celular. Está formado por un
conjunto de sacos membranosos aplanados que presentan
sobre la superficie externa de su membrana pequeños
cuerpos, los ribosomas, que le confieren su apariencia
rugosa. Los ribosomas son complejos supramoleculares
formados por proteínas y RNA que participan directamente en
los procesos de síntesis de proteínas.
El RER sintetiza las proteínas que forman parte de la membrana plasmática, del aparato de
Golgi, de los lisosomas y del propio retículo o sintetizan proteínas que serán secretadas por la
célula.
Las investigaciones establecen que el RER se encuentra particularmente desarrollado en células
que sintetizan proteínas que son exportadas fuera de la célula. Tal es el caso de las células del
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Retículo endoplásmico
rugoso (RER)
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estómago y un tipo de células del páncreas, encargadas de producir enzimas digestivas que son
liberadas hacia el tubo digestivo.
Del total de membranas presentes en las células del hígado, al RER le corresponde el 35% y a
las células del páncreas el 60%.
 Retículo endoplásmico liso (REL)
Tiene una estructura similar a la del RER, pero la
ausencia de ribosomas sobre su superficie le confiere una
apariencia lisa. El retículo endoplásmico liso participa en
reacciones metabólicas relacionadas con la síntesis de
ácidos grasos y fosfolípidos. Es especialmente abundante
en las células de órganos relacionados con el
metabolismo de lípidos.
Las células hepáticas o hepatocitos, por ejemplo, poseen
un REL muy desarrollado, a diferencia de lo que ocurre en
la mayoría de las células, donde este organelo se
encuentra bastante reducido.
Existen ciertas sustancias que aumentan el tamaño del REL, como los barbitúricos, el alcohol y
los agentes cancerígenos. Este hecho se relaciona directamente con otra de sus importantes
funciones: la detoxificación de drogas. La detoxificación consiste en reducir el efecto nocivo de
drogas, pesticidas y otros compuestos químicos, y transformarlos en sustancias inocuas, que
son eliminadas fácilmente por el organismo.
Para el caso del REL, la relación con el total de membranas en la célula hepática es del 16%, y
para el páncreas menos del 1%.
 Los Ribosomas
Estructuralmente están constituidos por RNAribosomal
asociado a proteínas que forman dos subunidades, una
mayor y otra menor. Estos complejos riboproteicos no
tienen membrana.
En una bacteria E. coli encontramos alrededor de unos 10
mil ribosomas de unos 25 nm de diámetro, que representan
el 25% de su masa total. En células cultivadas de
mamíferos se han descrito alrededor de 10 millones de
ribosomas por célula, cada uno de los cuales tiene el doble
del tamaño que en los procariontes.
Los ribosomas están presenten en todas las células. Se les
encuentra en forma libre dentro del citoplasma o asociados
en las membranas del retículo endoplásmico. Cuando
están libres pueden agruparse entre cinco a cuarenta
ribosomas, en cuyo caso se les denomina polisomas o
polirribomas.
 El Aparato de Golgi
El aparato de Golgi, también llamado dictiosoma, es un
organelo delimitado por una sola membrana. Está
constituido por una serie de sacos membranosos cóncavo
– convexos apilados uno sobre otros. En torno a ellos hay
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Retículo endoplásmico liso
(REL)
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una serie de vesículas membranosas que transportan diversas sustancias desde el aparato de
Golgi al resto del citoplasma o al exterior.
El aparato de Golgi actúa estrechamente relacionado con el retículo endoplásmico rugoso. Sus
funciones tienen que ver con la distribución de las proteínas formadas en el RER, tanto dentro
como fuera de la célula.
El aparato de Golgi agrega señales químicas a las proteínas sintetizadas en el RER. La señal
incorporada a la proteína determina el lugar al cual será enviada. Algunos de sus destinos finales
pueden ser los lisosomas, la membrana plasmática o el medio extracelular.
La gran mayoría de las células animales y vegetales tienen este organelo, pero se ha desarrollado
especialmente en las células que cumplen funciones relacionadas con la secreción. Así ocurre, por
ejemplo, en las que forman parte de la glándula mamaria, que exhiben un aparato de Golgi muy
desarrollado durante el período de lactancia. En las células hepáticas se calcula que existen unos
50 aparatos de Golgi que representan el 2% del volumen celular.
 Los Lisosomas
Son los organelos responsables de los procesos de digestión intracelular. Están rodeados por una
membrana, son de forma esférica, tienen un tamaño aproximado de 200 a 500 nm de diámetro y
hay que entre quince y veinte por célula. En su interior existen más de cincuenta enzimas
hidrolíticas que actúan a un pH ácido y son capaces de degradar proteínas, lípidos, carbohidratos y
ácidos nucleicos.
Los lisosomas digieren los materiales presentes en los endosomas o vesículas citoplasmáticas que
se forman como producto de la endocitosis (fagocitosis y pinocitosis); y las partes de la célula que
se autodestruyen (autofagia).
 Endocitosis
Es el proceso que permite la incorporación de distintas sustancias hacia el citoplasma. El
ingreso de macromoléculas específicas se debe a la acción de receptores (proteínas
específicas), ubicados en la superficie de la membrana. Por su parte, la pinocitosis se refiere a
la incorporación de sustancias líquidas o que están disueltas, y la fagocitosis es el proceso que
permite el ingreso de partículas de mayor tamaño al interior de la célula. Esta última se logra por
la emisión de prolongaciones de la membrana celular, que engloban bacterias u otros cuerpos
que se encuentren adheridos a la superficie de la célula.
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Aparato de Golgi
El aparato de Golgi es
un pequeño grupo de
sacos membranosos
lisos apilados en el
citoplasma. Dirige las
proteínas recién
sintetizadas hacia los
lugares que deben
ocupar en la célula.
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I. Completa el cuadro
II. Completar las siguientes proposiciones:
• La síntesis de proteínas se realizan en
………………………………………………
• El retículo endoplásmtico liso se encarga
de la síntesis y transporte lípidos en
especial de ……………………
………………………………………………
• El retículo endoplasmático rugoso realiza
la síntesis y transporte de ……
………………………………………………
III. Marque lo correcto:
1) Los organoides que intervienen en la digestión
celular se denominan:
a) Mitocondrias b) Dictiosomas
c) Vacuolas d) Ribosomas
e) Lisosomas
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CITOPLASMACITOPLASMA
encontramos
formado por
ORGANELAS CITOPLASMÀTICASORGANELAS CITOPLASMÀTICAS
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2) Los sacos membranosos encargados de la
secreción de enzimas, hormonas y
anticuerpos, constituyen:
a) RER b) REL
c) Aparato de Golgi
d) Centrosomas
e) Casquetes polares
3) Una de las siguientes estructuras no
presentan las células vegetales:
a) Cloroplastos
b) Núcleo
c) Lisosomas
d) Vacuola
e) Mitocondria
4) Organela celular presente en todas las células
tanto procariota como eucariota.
a) pared celular
b) membrana celular
c) ribosoma
d) ADN circular
e) golgisoma
5) La actividad permanente de los ribosomas
explica:
a) La producción de almidón en la playa.
b) La abundancia de proteínas en las
legumbres.
c) El estado de latencia de las semillas
almacenadas.
d) El color verde claro de las hortalizas.
e) La acumulación de ácidos grasos
insaturados en semillas.
6) Conductos membranosos que se prolongan
desde la membrana plasmática hasta la
membrana nuclear.
a) Aparato de Golgi
b) Lisosoma
c) Microtúbulos
d) Retículo Endoplásmico
e) Microfilamentos
7) Uno de los siguientes procesos no se realiza a
nivel del retículo endoplasmático.
a) Almacenamiento de calcio
b) Movilización de glucosa
c) Detoxificación
d) Glucosidación de lípidos y proteínas
e) Síntesis de proteínas exportables
8) El citoesqueleto determina la forma celular y
sus cambios, está constituido por
microtúbulos, microfilamentos tienen como
componente fundamental:
a) tubulina
b) actina
c) proteínas microtubulares asociados
d) desmina
e) láminas
1. Define:
• Citoesqueleto : ........................................................................................................
• Detoxificación : ........................................................................................................
• Endosoma : ........................................................................................................
• Actina : ........................................................................................................
• Tubulina : ........................................................................................................
2. ¿Qué propiedades posee el citosol?
3. ¿Qué función realiza el citoesqueleto?. Si éste estuviera ausente ¿qué ocurriría?
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LOS PEROXISOMAS
Son organelos rodeados por una única membrana,
están presentes en casi todos los tipos celulares y, por lo
general, son de forma esférica. Su diámetro es de 600 a
700 nm. Su máximo varía entre setenta y cien por célula.
Inicialmente se pensó que estos organelos eran poco
importantes en el funcionamiento celular, pero luego se
demostraría lo contrario ante la presencia de una
enfermedad genética llamada Síndrome de Zellweger, que
forma peroxisomas defectuosos y causa malformaciones
craneofaciales, retardo mental y la muerte del niño.
Como consecuencia de la actividad celular se
genera un producto tóxico llamado peróxido de hidrógeno
(H2O2), el que se degrada por una de las enzimas más
importantes presentes en este organelo, la catalasa.
En las células vegetales, hongos y protozoarios los peroxisomas reciben el nombre de
glioxisomas, porque además de degradar el peróxido de hidrógeno, participan en la vía del glioxilato,
que permite convertir la grasa en carbohidratos.
LAS MITOCONDRIAS
La mitocondria es el organelo de protozoarios,
hongos, animales y vegetales. En ella se produce la
mayor parte de la energía útil, que se almacena en
una molécula que hace las veces de moneda de
intercambio energético, llamada adenosin trifosfato
(ATP).
A nivel celular, las mitocondrias aprovechan la
energía contenida en las moléculas nutritivas, como es
el caso de la glucosa, lípidos, y las transforma en
energía potencial para el crecimiento, reparación y
desarrollo celular. Por ello, las mitocondrias son
llamadas “máquinas de producción de energía”.
Su estructura básica esta constituida por una
doble membrana, externa e interna, y dos
compartimientos. Además, poseen material genético
propio, llamado DNA mitocondrial. Su ancho alcanza
los 500 nm y de largo puede llegar a los 700nm.
Los procesos de transformación de energía que tienen lugar en las mitocondrias se basan en
tres etapas coordinadas: el ciclo de Krebs, que es llevado a cabo por una serie de enzimas que se
encuentran en la matriz y que se encargan de producir CO2 por descarboxilación y producir protones y
electrones para la cadena respiratoria; la cadena respiratoria (sistema de transporte de electrones), que
son proteínas que producen una gradiente electroquímica de protones entre la membrana externa e
interna y transfieren los electrones hasta una molécula de oxígeno que producirá agua; y la ATPasa, un
conjunto proteico que por acción del paso de los protones a través de ésta producirán ATP.
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LOS PLASTIDIOS
Son organelos que sólo se encuentran en las células vegetales y que pueden sintetizar y
acumular diversas sustancias.
Los plastidios pueden ser incoloros, llamados leucoplastos, que son lugares de almacenamiento
de carbohidratos: anaranjados o amarillos, denominados cromoplastos, que dan el color a las flores y
frutos; y verdes, llamados cloroplastos, que intervienen en la fotosíntesis.
Los cloroplastos:
Sabemos que los autótrofos, organismos capaces de sintetizar su propio alimento, pueden llevar a
cabo esta función gracias al proceso de la fotosíntesis, que produce glucosa y oxígeno a partir de
dióxido de carbono, agua y luz. El organelo en que se realiza el proceso fotosintético es el
cloroplasto.
La evidencia bioquímica sugiere que los cloroplastos son descendientes de bacterias productoras
de oxígeno. Entre los organismos procariontes fotosintetizadores están las cianobacterias, cuyos
requerimientos nutritivos son mínimos. Estas bacterias utilizan los electrones del agua y la energía
del sol para convertir el CO2 atmosférico en compuestos orgánicos.
Los cloroplastos se encuentran exclusivamente en células de plantas y algas verdes (cloro =
verde; plasto = cuerpo) y, después de las vacuolas, son los organelos de mayor tamaño. Su longitud
alcanza los 10 000 nm, y su ancho varía entre 1000 y 2000 nm. Hay entre veinte y cuarenta
cloroplastos por célula.
En la estructura de los cloroplastos se distinguen dos membrarnas, una interna y otra externa.
Además, contiene el estroma. En el estroma encontramos carbohidratos, lípidos, proteínas,
DNAcloroplasto y RNA, ribosomas, pigmentos fotosintéticos y unas estructuras llamadas tilacoides.
La estructura del cloroplasto permite que las reacciones fotosintéticas se realicen más
eficientemente. La fase luminosa, en la que la energía luminosa se convierte en energía química
potencial, se lleva a cabo en la membrana de los tilacoides. La fase oscura, donde la energía
potencial es convertida en glucosa, se produce en el estroma.
Los cloroplastos deben su color verde al pigmento (sustancia colorante) llamado clorofila, que
absorbe las ondas de luz rojas y refleja las ondas verdes.
LAS VACUOLAS
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Son organelas que almacena agua y diversos solutos (pigmentos, alcaloides, sales, aceites, etc).
En las células vegetales suelen encontrarse vacuolas gigantes, que ejercen presión sobre la pared
celular, contribuyendo al soporte del cuerpo vegetal.
I. Completar las siguientes proposiciones:
• El organelo responsable de producir la
energía en la célula es ...........................
• En el cloroplasto, hay un conjunto de
membranas llamadas tilacoides que
forman los ...........................
• Los peroxisomas transforman el agua
oxigenada en agua y ..........................
I. Marque lo correcto:
1. Los agregados membranosos conocidos con
el nombre de GRANA se encuentra en la
organela celular denominada:
a) lisosoma
b) mitocondria
c) golgisoma
d) centriolo
e) cloroplasto
2. Estructura que sirve como almacén de agua y
da el tono corporal a las plantas.
a) mitocondria
b) glioxisoma
c) lisosoma
d) cloroplasto
e) vacuola
3. Organela cuya función es eliminar los
radicales libres como el H2O2 (peróxido de
hidrógeno)
a) glioxisoma
b) peroxisoma
c) lisosoma
d) vacuola
e) mitocondria
4. Es al nivel de la mitocondria donde se
produce:
a) la membrana celular
b) el azúcar
c) la pared celular
d) el ATP
e) el citoplasma
5. Organela citoplasmática presente en las
semillas de plantas cuya función es
transportar lípidos a carbohidratos:
a) peroxisoma
b) vacuola
c) glioxisoma
d) R.E.L.
e) R.E.R.
6. Las vacuolas, participan en uno de los
siguientes procesos:
a) Generación de energía por demolición de
moléculas orgánicas.
b) Intervienen de manera directa en el
proceso de la fotosíntesis.
c) Se encargan exclusivamente de la
biosíntesis de la membrana plasmática.
d) Evitan el daño de la célula, participando en
el proceso de la presión osmótica.
e) Se encarga de formar el sistema de
endomembranas.
7. Las mitocondrias se encuentran en las células
eucarióticas y presentan como una de sus
características:
a) poseen pigmentos fotosintéticos
b) realizan digestión celular
c) contienen material genético
d) transforman lípidos en glúcidos
e) presentan tilacoides
8. Los cloroplastos son plastidios muy
importantes presentes en organismos
autótrofos. Se encargan de:
a) captación de agua
b) almacen de desechos
c) digestión
d) síntesis de moléculas orgánicas
e) autólisis
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1. Define: glioxisoma, catalasa, estroma, tilacoides, clorofila.
2. Realice un cuadro comparativo entre la mitocondria y el cloroplasto. Dibuje.
3. ¿Cuál de las siguientes células tiene más mitocondrias: un espermatozoide, una célula intestinal o
una célula epitelial?
4. ¿Qué otros organismo, aparte de las plantas, tienen cloroplastos?
EL NUCLEO
El núcleo celular es una estructura que contiene
la información genética del individuo eucarionte.
Dentro del núcleo celular se produce la
replicación del DNA (material genético), la trascripción de
los mensajes al RNAmensajero, que lleva la información
para la síntesis de proteínas, y el ensamblaje de las
subunidades ribosomales, función que cumple el
nucleolo.
En el núcleo celular reconocemos las siguientes
estructuras: una membrana nuclear que rodea el núcleo;
los cromosomas – formados por cromatina (DNA unido a
proteínas histonas)-, que se encuentran al interior del
núcleo; el nucleoplasma y el nucleolo.
• La membrana nuclear
Que encierra el DNA y define el comportamiento nuclear, está formada por dos membranas
concéntricas: una interna, que contiene sus proteínas asociadas a un grupo de proteínas especiales
llamadas proteínas de la lámina, que se unen a los cromosomas y son responsables del
fraccionamiento de la membrana nuclear al momento de la división celular, y otra externa, que se
asocia a la membrana del retículo endoplásmico y se continúa en él. La distancia entre la membrana
externa y la interna es de unos 10 a 15 nm.
La membrana nuclear presenta una serie de poros nucleares de un diámetro entre los 80nm y
100nm, a través de los cuales se comunica con el citoplasma, y sirve de tránsito para todas las
moléculas producidas y requeridas por el núcleo. En promedio existen de tres mil a cuatro mil poros
en una membrana nuclear de una célula animal.
• El nucleoplasma, también llamado jugo nuclear, es la porción de citoplasma englobada por la
membrana nuclear, y presenta todas las proteínas y enzimas requeridas para que el núcleo cumpla
con sus funciones básicas.
• El nucleolo, es un cuerpo esférico que puede llegar a medir hasta 1000 nm de diámetro. Está
formado por proteínas que se asocian específicamente a la región del DNA que lleva la información
que codifica para el RNAribosomal, y que forma parte de la estructura de todos los ribosomas. El
nucleolo es el responsable de producir el RNAribosomal y ensamblar las subunidades de los
ribosomas, es decir, sintetiza los ribosomas. Las subunidades ribosomales posteriormente pasarán
del núcleo al citoplasma, a través de los poros de la membrana nuclear.
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• Los cromosomas, son las estructuras responsables de la información genética de los individuos,
ya que llevan el DNAmolécula que codifica las características que cada individuo heredó de sus
padres.
El DNA generalmente es de doble cadena, similar a una escalera de caracol, y tiene un diámetro de
2 nm.
En los organismos procariontes el cromosoma generalmente es circular y único, y contiene 4,7 x 106
nucleótidos en su DNA total. En cambio, los organismos eucariontes los cromosomas son lineales y
numerosos, por ejemplo, en el hombre hay 46 cromosomas que contienen en total 3x109
nucleótidos.
Los cromosomas están constituidos por cromatina, la misma que está formada por DNA y proteínas
histonas. Las proteínas histonas son las responsables de compactar el DNA, ya que, por ejemplo, la
longitud del DNA humano puede llegar a medir 1.8m y debe estar incorporado en el núcleo,
estructura que tiene un diámetro de 5x10-6
m. El número de cromosomas, representado por n, y la
cantidad de DNA, representada por C, son característicos de cada especie. Por ejemplo, los
vacunos tienen 60 cromosomas y los perros tienen 78. La mosca de la fruta tiene 0.36 picogramos
de DNA, el hombre tiene 6 picagramos, y hay una salamandra que tiene 84 picogramos.
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“Esfuérzate por ser cada día
mejor”
“Esfuérzate por ser cada día
mejor”
CROMOSOMA
Varios miles de genes (unidades de la herencia) se disponen en una sencilla línea
sobre un cromosoma, una estructura filiforme de ácidos nucleicos y proteínas. Las
bandas teñidas de oscuro son visibles en los cromosomas tomados de las glándulas
salivares de Drosophila melanogaster, la mosca de la fruta. Su significado no se
conoce bien, pero el hecho de que los diseños específicos de las bandas sean
característicos de varios cromosomas, constituye una valiosa herramienta de
identificación.
CROMOSOMA
Varios miles de genes (unidades de la herencia) se disponen en una sencilla línea
sobre un cromosoma, una estructura filiforme de ácidos nucleicos y proteínas. Las
bandas teñidas de oscuro son visibles en los cromosomas tomados de las glándulas
salivares de Drosophila melanogaster, la mosca de la fruta. Su significado no se
conoce bien, pero el hecho de que los diseños específicos de las bandas sean
característicos de varios cromosomas, constituye una valiosa herramienta de
identificación.
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I. Completar las siguientes proposiciones:
• La cromatina que contienen los genes
está formado por .....................
y ............................
• Los cromosomas están constituidos
de ............................
• El nucleolo esta formado
por ............................ y ............................
II. Marque lo correcto:
1. No es parte del núcleo celular:
a) membrana nuclear
b) nucleólo
c) cromatina
d) centrosoma
e) jugo nuclear
2. La Carioteca no esta presente en:
1) Procariontes
2) Algas verdes azules
3) Bacterias
4) Euglenofitas
a) 1, 2, 4 b) 3, 1, 4
c) 1, 2, 3 d) 2, 3, 4
e) 1, 3, 4
3. Se presenta en la envoltura nuclear:
a) plasmodesmos
b) desmosomas
c) microfilamentos
d) vacuolas
e) complejo del poro
4. En 1879, ............... usó el termino
CROMATINA, y en 1888....... usó la
denominación cromosoma
a) Waldeyer – Watson
b) Crick – Flemming
c) Miescher – Balbiani
d) Balbiani – Waldeyer
e) Fleming – Waldeyer
5. Una de las diferencias entre las células
procarióticas y las células eucarióticas, es:
a) la presencia de ribosomas
b) la ausencia de la membrana plasmática
c) la presencia de ADN
d) la ausencia o presencia de la membrana
nuclear
e) la ausencia del ARN
6. La presencia de más de un núcleo en algunas
células, es un indicativo de:
a) su continua división
b) mayor metabolismo
c) la proximidad de su muerte
d) el proceso de fagocitosis
e) el grado de evolución
7. En el interior del núcleo existen diversos
componentes. Las estructuras granulares que
se encargan del ensamblaje se subunidades
ribosómicas se denominan:
a) nucleótidos
b) cromatina
c) poros nucleares
d) ARNt
e) Nucleólos
8. En la constitución de la cromatina es
importante la presencia de ............... . Éstas
se forman a nivel de ......................
a) ribosomas – centriolos
b) histonas – ribosomas
c) huso acromático – centrosomas
d) ADN – RER
e) núcleosomas – citosol
Sub – Área: Biología 2º Secundaria
A C T I V I D A D E N A U L A
A C T I V I D A D
I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario
1. Define: ADN, ARN, cromosomas, cromatina, histonas, huso acromático
2. ¿Por qué los glóbulos rojos carecen de núcleo?
FUNCIONES DE NUTRICIÓN
LOS CLOROPLASTOS
Los cloroplastos son los organelos celulares responsables de la fotosíntesis.
Con el microscopio óptico se distinguen fácilmente por su color verde, que se debe a
los pigmentos clorofílicos. Dentro del cloroplasto hay una serie de membranas que
se denominan lamelas, y una columan de sacos llamados tilacoides. El conjunto de
estos sacos forma la grana,. En los tilacoides es donde existe la mayor
concentración de pigmentos clorofílicos que intervienen en la fotosíntesis. El
espacio interno entre las lamelas y los tilacoides se llama estroma, y en él se
realiza la fotosíntesis.
Referente a la lectura:
1. ¿En qué parte de los cloroplastos se realiza la fotosíntesis?
Sub – Área: Biología 2º Secundaria
I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario
2. ¿Dónde se concentra el mayor número de cloroplastos? ¿Por qué?
FUNCIONES DE NUTRICIÓN
Nutrición, es el conjunto de
mecanismos de los que se vale el organismo
para obtener del medio en que vive, materia y
energía necesarias para realizar sus
actividades vitales.
La nutrición puede ser de dos clases:
autótrofa y heterótrofa.
Nutrición autótrofa
Es propia de las plantas verdes,
provistas de clorofila, las cuales a partir de
materia inorgánica como dióxido de carbono,
agua y sales minerales son capaces de
transformarlas en sustancias orgánicas que
sirven de alimento, esto lo realiza mediante la fotosíntesis.
Nutrición heterótrofa
Es propia del hombre y de los animales, los cuales son incapaces de transformar por sí solos la
materia inorgánica en orgánica. La nutrición de los seres heterótrofos depende de los seres autótrofos,
es decir tienen que alimentarse con los productos fabricados por los vegetales o ingerir sustancias de
origen animal que les proporcionarán energía.
NUTRICIÓN DE LOS VEGETALES
FOTOSÍNTESIS
La fotosíntesis es la síntesis de materia orgánica a partir de la materia inorgánica utilizando
energía luminosa.
La fotosíntesis es la más importante de las funciones realizadas por un organismo vivo, porque
mediante ella las plantas verdes elaboran alimentos ricos en energía, los cuales sirven para su nutrición
y la de la mayoría de los seres vivos.
La fotosíntesis consiste en la elaboración de sustancias orgánicas (glucosa) a partir del:
1. Dióxido de carbono tomado de la atmósfera.
2. Agua con sales minerales disueltas, absorbida por la raíz. Para que tenga lugar este proceso se
requiere: la energía de la luz, la que es captada por la clorofila, que se encuentra en los
cloroplastos de las células vegetales.
La reacción que sintetiza el proceso fotosintético es:
Energía luminosa
6 CO2 + 12 H2 O C6H12O6 + 6O2 + 6H2O
dióxido agua glucosa oxígeno agua
de carbono Clorofila
Durante el proceso de la fotosíntesis, el ser autótrofo absorbe dióxido de carbono del aire y
desprende oxígeno a la atmósfera.
Sub – Área: Biología 2º Secundaria
I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario
Por esta razón, la fotosíntesis permite la renovación del oxígeno en la atmósfera por lo cual es un
purificador natural del ambiente.
La Clorofila
Es una molécula grande y compleja, cuya fórmula sintética es:
C 5 5 H 7 2 O 5 N 4 M g
La clorofila es el pigmento verde que participa en la fotosíntesis, por la facultad que tiene de
absorber la energía de la luz y transferirla a otras moléculas, es decir, transforma la energía luminosa
en energía química. La clorofila se encuentra en los cloroplastos.
Los cloroplastos se encuentran en las células vegetales.
Visto al microscopio electrónico, un cloroplasto presenta zonas oscuras denominadas granas y
zonas claras denominas estromas.
Las moléculas de clorofila se encuentran en las zonas oscuras (granas).
Fases de las fotosíntesis
Comprende dos fases:
• Fase luminosa ó fotoquímica, en la que se produce la captación de la energía luminosa.
• Fase oscura ó biosintética, en la que se sintetiza materia orgánica.
Se produce a nivel de las membranas de los tilacoides de los cloroplastos gracias a los pigmentos
fotosintéticos que contienen. En la fase luminosa se producen los siguientes procesos:
Fotólisis del agua, la clorofila de las hojas absorbe la luz solar, adquiriendo la energía necesaria
para descomponer químicamente las moléculas de agua en oxígeno, el cual es liberado a la atmósfera,
en iones hidrógeno, que son retenidos y en electrones, que se desprenden.
luz +
2 H2O O2 + 4H + 4 electrones
clorofila
fotorreducción del NADP, (Nicotinamida adenin dinucleótido fosfato), que es la molécula
encargada de transportar los átomos de hidrógeno. Los iones hidrógeno junto con los electrones
reducen al NADP, que pasa a formar NADPH2+
+
2 NADP + 4H + 4 electrones 2NHADPH2
Fotofosforilación del ADP, (Adenosin di fosfato) el adenosin difosfato capta un fofato
inorgánico convirtiéndose en ATP (adenosin trifosfato).
ADP + P + energía ATP
La fase oscura se realiza en el estroma del cloroplasto, en esta fase se utilizan el NADPH2 y el
ATP obtenidos en la fase luminosa, para convertir la materia inorgánica en materia orgánica. Por
ejemplo, a partir de dióxido de carbono, que es inorgánico, se puede sintetizar glucosa que es materia
orgánica.
Sub – Área: Biología 2º Secundaria
I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario
6 CO2 + 12NADPH2 + 18 ATP --------) C6H12O6 + 6H2O + 12NADP + 18ADP + P
I. Establecer la relación correcta:
II. Marque lo correcto:
1. Son elementos necesarios para la fotosíntesis
excepto:
a) agua
b) CO2
c) Luz
d) Clorofila
e) Oxígeno
2. La clorofila se encuentra en: ........... del
cloroplasto.
a) mitocondria
b) estroma
c) membrana tilacoide
d) mesosoma
e) lisosoma
3. El oxígeno se produce en la fase ..............
mientras que el CO2 se utiliza en la
fase ..............
a) luminosa – luminosa
b) luminoso – oscura
c) oscura – oscura
d) oscura – luminosa
e) no se puede determinar
4. La fotólisis del agua, produce:
a) CO2
b) O3
c) O2
d) N
e) C
5. En la fotosíntesis oxigénica los ..............
utilizan el agua como donador de hidrógeno y
electrones.
a) bacterias sulfurosa
b) ferrobacterias
c) cianobacterias
d) nitrobacterias
Sub – Área: Biología 2º Secundaria
CLOROFILA
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Organismo que produce su propio alimento.
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FOTOSÍNTESIS
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Aberturas existentes en el envés de las hojas y que
regulan el intercambio gaseoso.
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regulan el intercambio gaseoso.
ATP
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Pigmento verde capta energía luminosa durante la
fotosíntesis.
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AUTÓTROFO
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Es la molécula energética de la célula.-
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Transformación de energía luminosa en energía
química.
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  • 1. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario LA INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA EL DESCUBRIDOR DE AMÉRICA Hace muchos años un marinero llamado Cristóbal Colón, basándose en la experiencia de todos los viajes que había realizado desde muy joven sostenía que la tierra era redonda y no cuadrada como se creía,. Dicha afirmación le trajo muchos problemas, pues nadie le creía. Él se basaba en los relatos de viajeros y en su observación de las naves que partían, se alejaban y retornaban luego al punto de partida. Un buen día decidió buscar ayuda e iniciar un gran viaje para demostrar que su afirmación era verdadera. Así viajó y, aunque murió sin saber que había hecho un gran descubrimiento, nadie puede negar hoy en día que su poder de observación lo llevo a ser reconocido como el descubridor de América. • ¿Qué interrogante se planteó Cristóbal Colón para realizar sus viajes hacia América? • Describe cómo surge su interrogante y cómo pretendía comprobar si su afirmación era verdadera o falsa. Sub – Área: Biología 2º Secundaria ¡Hola Amiguito! Soy Leonardito y ahora trabajaremos juntos.... ¡Hola Amiguito! Soy Leonardito y ahora trabajaremos juntos....
  • 2. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario LA BIOLOGÍA Y SU MÉTODO “La ciencia es un estilo de pensamiento y de acción: precisamente el más reciente el más universal y el más provechoso de todos los estilos. Como ante toda creación humana , en la ciencia tenemos que distinguir el trabajo – investigación y su producto final, el conocimiento” (Mario Bunge). La Biología como ciencia es un conjunto ordenado de conocimientos que no se contradicen, y que permiten interpretar racional y objetivamente la realidad. El Conocimiento empírico y el conocimiento científico Para tratar de explicarnos un fenómeno natural hacemos uso del conocimiento definido éste como un conjunto de nociones y saberes. Los conocimientos pueden ser adquiridos de forma subjetiva y objetiva. Según la apreciación que realicemos de ellos. Por ejemplo. Cuando decimos “La leche está muy caliente” estamos haciendo una apreciación subjetiva , porque otra persona puede no estar de acuerdo con nosotros; pero si tomamos un termómetro, medimos la temperatura de la leche y decimos “La leche está a 80°C”, cualquier otra persona podría comprobarlo fácilmente. Los conocimientos pueden ser empíricos o científicos: • El conocimiento empírico o cotidiano.- Se obtiene a partir de la experiencia y propicia la generación y adquisición de nuevos conocimientos. Este conocimiento no permite entender las causas de los fenómenos que percibimos ni conocerlos en forma precisa, en ocasiones sólo sirve para clasificarlos o distinguirlos. • El conocimiento científico busca las causas y efectos de los fenómenos a través de explicaciones racionales y objetivas. Mediante el conocimiento científico se pretende hacer generalizaciones, unificar los resultados obtenidos durante la observación de la Naturaleza y explicar los principios fundamentales que la rigen. Por ejemplo, cuando observamos un arco iris sabemos, por conocimiento empírico, que los arcos iris aparecen cuando llueve y hace sol, y que siempre presentan los mismos colores. El conocimiento científico, en cambio, va más allá proponen una explicación basada en hipótesis razonables y sustentada en investigaciones bibliográficas previas que serán verificadas por medio de la experimentación, encontrando así (respuestas al origen y características del arco iris como que es un fenómeno luminoso relacionado con la refracción de la luz al atravesar el agua.) Características del conocimiento científico Una particularidad del conocimiento científico es que los investigadores someten sus interrogantes a una serie de pruebas, para intentar resolverlos. Estas pruebas, casi siempre de tipo experimental, Pueden realizarse en el laboratorio o en el lugar donde ocurre el fenómeno. Las características principales del conocimiento científico son: • Es objetivo, Porque sus afirmaciones se derivan de la observación directa de los objetos o fenómenos y se apoyan en una serie de reglas establecidas. • Es verificable, Porque somete a prueba cada afirmación o hipótesis. • Es falible, Porque somete a prueba cada afirmación o hipótesis absoluta. • Es autocorregible, Porque cada descubrimiento científico se revisa y se corrige constantemente y , si es necesario, se modifica o elimina. Sub – Área: Biología 2º Secundaria Investigador probando una hipótesis
  • 3. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario El método Científico La Biología, como las demás ciencias, cuenta con un método de trabajo que denomina Científico. Este se utiliza para sistematizar el trabajo y optimizar tiempo y recursos. En Biología, la observación la experimentación y la comparación son pasos indispensables del método de trabajo para estudiar a todos los seres vivos. El método científico comprende los siguientes pasos: 1. Observación.- Es la parte inicial del trabajo científico y su finalidad es obtener datos del fenómeno en estudio. La observación está presente a lo largo de todo el método científico. El proceso de la observación consiste en el análisis minucioso de un fenómeno por medio de los sentidos, y con la ayuda de algunos instrumentos y aparatos, los cuales amplían la capacidad de los órganos de los sentidos. Los más utilizados en Biología son la lupa, el microscopio, la balanza y el termómetro. La observación va acompañada de un registro ordenado de la información llamado generalmente recolección de datos. 2. Planteamiento del problema. Sobre la base de la observación la recolección de datos, la revisión bibliográfica y los antecedentes previos reportados para la observación se plantean varios interrogantes, que darán origen a la hipótesis. 3. Formulación de una hipótesis. Una hipótesis es una respuesta posible para el problema planteado; la hipótesis puede estar de acuerdo con los conocimientos de la época o puede contradecirlos. 4. Experimentación.- La hipótesis se prueba por medio de la experimentación; ésta suele realizarse en un laboratorio o en el campo. Durante la experimentación se reproduce un fenómeno, cuantas veces sea necesario, para una mejor observación; también se cambian las condiciones que originan el fenómeno, para ver las variaciones que se producen y así descubrir las causas del mismo. El proceso experimental se inicia con la formulación de objetivos específicos que, sumados, permitan, a través de un experimento. Confirmar o refutar la hipótesis. Si ésta se confirma, entonces se incluye en el cuerpo de conocimientos disponible; si se refuta, es necesario formularla de nuevo y volver a comprobarla. Análisis de resultados y conclusiones.- Es el proceso de comparar los resultados del experimento con la hipótesis, para verificar si hay coherencia entre ellos, Con fundamento en los resultados, se pueden sacar conclusiones, las cuales predicen que, siempre que se den las mismas condiciones, se producirá el mismo fenómeno. Un aspecto importante de la actividad científica es comunicar y divulgar al resto de la comunidad científica las conclusiones de modo que sirvan como punto de partida para otros descubrimientos. Para ello se utilizan los medios de comunicación científicos (revistas, congresos, conferencias, etc) 5. Comparación.- Cuando una explicación de un fenómeno ha sido demostrada en forma experimental, ésta debe ser probada muchas veces por diferentes personas para verificar que se obtengan los mismos resultados. Si esto sucede, se demuestra que es correcta y con ella puede establecerse una generalización del fenómeno. 6. Generalización En algunos casos, la hipótesis comprobadas en la experimentación pasan a la categoría de leyes. La ley es un enunciado que describe o explica un conjunto de fenómenos. Con varias leyes sistemáticamente organizadas se construye una teoría. Sub – Área: Biología 2º Secundaria Experimento en el laboratorio
  • 4. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario I. ¿Cómo se produce la tuberculosis? Realice los pasos del método científico para llegar a una conclusión. II. Marque la alternativa correcta: 1. Un científico debe diseñar un experimento para probar ………………….. que propone. a) el resultad b) la hipótesis c) la conclusión d) la observación e) el objetivo 2. En base a los …………….. la ………………… puede ser aceptada o rechazada a) experimentos – ideas b) resultados – experimentación c) experimentos - conclusión d) objetivos- hipótesis. e) resultados – Hipótesis 3. Si los resultados productos de un experimento con el paso del tiempo son aceptados universalmente, llega a denominarse: a) Conclusión b) Teoría c) Ley d) Predicción e) A priori 4. Sirve para probar la veracidad o falsedad de una hipótesis a) A posterior b) Predicción c) Objetivos d) Conclusión e) Experimentación 5. La experimentación permite: a) Negar la hipótesis b) Afirmar la hipótesis c) Afirmar o negar la hipótesis d) Formular nuevas hipótesis e) Descartar las leyes 1. Utilizando los pasos del método científico resuelva los siguientes casos: • Descomposición de alimentos • ¿Por qué mueren los peces fuera del agua? Sub – Área: Biología 2º Secundaria A C T I V I D A D E N A U L A A C T I V I D A D
  • 5. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario • Fiebre Sub – Área: Biología 2º Secundaria
  • 6. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario ESTUDIO DE LOS SERES VIVOS LOS PELÍCANOS Los pelícanos son seres vivos del reino animal, Phylun Cordados, clase Aves, subclase Neornites, tienen el cuerpo pesado con el pico de aproximadamente 45 cm de largo, están provistas de una bolsa llamada gular que les permite pescar. Para mantener su equilibrio interno eliminan una sustancia tóxica llamada ácido úrico. Mantienen su temperatura constante gracias a las plumas que les permite soportar el frío. Eliminan el exceso de iones mediante glándulas de la sal que desembocan en las fosas nasales. Mantienen constante su PH sanguíneo gracias al tampón ácido carbónico – bicarbonato. Referente a la lectura: 1. ¿Cuáles son las características del pelícano? 2. ¿Cómo mantiene la temperatura constante? Sub – Área: Biología 2º Secundaria
  • 7. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS En nuestro entorno cotidiano podemos distinguir seres vivos y materia inerte . Las razones que permiten clasificar algo como vivo o no vivo emergen desde la Biología. Con fundamentos científicos. Desde una perspectiva global, los seres vivos se diferencian de las sustancias inertes en que los primeros pueden actuar por sí mismos sin perder su característica estructural; es decir, son capaces de incorporar materia, de mantener el funcionamiento de sus órganos durante un tiempo determinado y de reproducirse. Los científicos han reconocido un conjunto de características que sólo se dan en cada una de las formas de vida conocidas en nuestro planeta; desde las más simples, como la de una bacteria, hasta las más complejas como la del ser humano. ¿Cuáles son las características que permiten reconocer a un ser vivo? • Organización estructural.- Los seres vivos presentan un conjunto de estructuras que les posibilitan alimentarse, reproducirse o moverse de un lugar a otro. Estas estructuras se organizan en un orden perfecto que permite el desarrollo de sus funciones vitales. Algunas de estas funciones son: la digestión, la excreción, la nutrición y la respiración. • Irritabilidad y coordinación.- La irritabilidad es una característica inherente a todo ser vivo: es la capacidad de responder a estímulos que provienen del enemigo natural o capturar una presa para alimentarse. La irritabilidad hace posible la conservación de las especies ante un medio ambiente cambiante. La coordinación es la regulación interna de un organismo frente a los estímulos externos. Un ejemplo de ello es la actividad hormonal. • Metabolismo.- Los seres vivos requieren de energía para poder realizar sus funciones vitales. El metabolismo es el conjunto de reacciones químicas que ocurren en el organismo. Su objetivo es obtener y utilizar la energía contenida en los nutrientes. • Homeostasis.- El ser vivo mantiene condiciones internas relativamente constantes para permanecer viva y funcionar eficazmente. La tendencia a mantener un estado interno constante se denomina homeostasis. • Excreción. Como resultado de las funciones vitales de los organismos, se generan productos de desecho que resultan nocivos. La excreción consiste en la eliminación de todos estos restos no utilizables, que son dañinos para el organismo. Sub – Área: Biología 2º Secundaria ¿Cuáles son las características que permiten reconocer a un ser vivo? Paramecio. Organismo eucarionte con reproducción sexual y asexual.
  • 8. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario • Movimiento.- Tal vez sea una de las características más evidentes en los seres vivos. Plantas y animales son capaces de generar movimiento: Las primeras, cuando sus tallos, hojas y flores siguen la trayectoria del sol; los segundos, al desplazarse de un lugar a otro en busca de alimentos. • Crecimiento.- Todos los organismos vivos aumentan de tamaño durante el transcurso de su vida. Este fenómeno se denomina crecimiento. El crecimiento puede darse durante toda la vida del organismo, como ocurre en las plantas, o encontrarse restringido a ciertas etapas de la vida, como en el caso de la mayoría de animales. • Adaptación.- Los seres vivos poseen la capacidad de acomodarse a los requerimientos que les impone el ambiente, es decir, readaptan. Reentiende por adaptación cualquier cambio en la estructura, funcionamiento o conducta de estos seres que posibilita la supervivencia. • Reproducción.- Esta característica permite la continuidad de las especies en el planeta. Se define como la capacidad que tiene todo ser vivo para dejar descendencia fértil, es decir, extender la vida en el tiempo y en el espacio. La reproducción puede ser sexual (las características de los descendientes difieren de las de sus progenitores) o asexual (las características son iguales a las de los progenitores). • Evolución.- Los seres vivos somos entes materiales y por lo tanto nuestra transformación es parte de la evolución universal de la materia. La evolución biológica actualmente es definida como los cambios en los genes de toda una población a través del tiempo. I. Complete las siguientes proposiciones: • La ………………….. se relacionan con el entorno en el que se desarrollan captando ………………….. y respondiendo a los mismo. • La ………………….. es la capacidad de los ……………………. Para dar origen a otros individuos……………. al antecesor. • Para que ocurra la …………………., el ser vivo debe regular el ingreso y salida de …………….. Sub – Área: Biología 2º Secundaria La Ameba. Organismo eucarionte con reproducción asexual. A C T I V I D A D E N A U L A
  • 9. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario II. Establecer la relación correcta III. Marque la alternativa correcta: 1. Se dice que los seres vivos, en sus múltiples formas y presentaciones, permanentemente realizan un intercambio de materia y energía con su entorno. Esta frase se relaciona con: a) La adaptación b) La reproducción c) La homeostasis d) El metabolismo e) El catabolismo 2. Saber que una persona que vive en las alturas, presenta mayor capacidad ventiladora, mayor cantidad de glóbulos rojos / C.C. Estos son rasgos anatómicos que se relacionan con : a) La adaptación b) La reproducción c) La homeostasis d) El crecimiento Corporal e) La irritabilidad. Sub – Área: Biología 2º Secundaria METABOLISMOMETABOLISMO HOMEOSTASISHOMEOSTASIS ADAPATACIÓNADAPATACIÓN REPRODUCCIÓNREPRODUCCIÓN IRRITABILIDADIRRITABILIDAD EVOLUCIÓNEVOLUCIÓN Conjunto de cambios y transformaciones de los seres vivos a lo largo del tiempo Conjunto de cambios y transformaciones de los seres vivos a lo largo del tiempo Capacidad de respuesta de los seres vivos a los estímulos del ambiente. Capacidad de respuesta de los seres vivos a los estímulos del ambiente. Proceso que origina a nuevos individuos de la misma especie. Proceso que origina a nuevos individuos de la misma especie. Cambios morfológicos y fisiológicos que aumentan la probabilidad de supervivencia. Cambios morfológicos y fisiológicos que aumentan la probabilidad de supervivencia. Conjunto de reacciones químicas que permiten el intercambio de materia y energía con el medio Conjunto de reacciones químicas que permiten el intercambio de materia y energía con el medio Capacidad de mantener las condiciones internas estables en un ser vivo. Capacidad de mantener las condiciones internas estables en un ser vivo.
  • 10. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario 3. La producción de “ronchas” en la piel producto de un golpe con la “ortiga”, es un ejemplo de la característica orgánica, denominada: a) Evolución b) Organización c) Adaptación d) Homeostasis e) Irritabilidad 4. Capacidad orgánica en todas las formas de vida, que conlleva a la conservación de la especie. a) Bioluminiscencia b) Extinción c) Adaptación d) Reproducción e) Mutación 5. Indique el proceso biológico que se encuentra bajo la etiqueta del proceso anabólico: a) Transporte activo de membrana b) Fermentación c) Digestión de lípidos d) Masticación e) Síntesis de proteínas 6. La profusa transpiración que realizamos después de un partido de fútbol o de voley, es un mecanismo biológico que permite descender la temperatura del organismo. Esta frase va de la mano con: a) Adaptación b) Reproducción c) Irritabilidad d) Homeostasis e) Inderación 1. Defina: Catabolismo, anabolismo, hormona, Estímulo. 2. Describa las características de los siguientes seres vivos: Hipopótamo, jaguar, pulpo, vicuña, delfín, y anaconda. 3. ¿Cómo se reproducen las arañas? 4. Comente sobre la irritabilidad de las plantas. Sub – Área: Biología 2º Secundaria A C T I V I D A D
  • 11. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario B O C I O Se denomina bocio al aumento de volumen de la glándula tiroides (tiroidomegalia). La glándula tiroides suele pesar unos 20 – 30 g. pero en casos de bocio puede llegar a pesar hasta 1 kg; aunque tiene diferentes causas, la más frecuente es una captación de yodo interior a la necesaria, debido a un déficit en la dieta. Aunque puede aparecer en cualquier localización, es endémico en las zonas geográficas montañosas (Andes Himalaya), donde el escaso aporte de yodo tiene su origen en el predominio de determinados cultivos, las propiedades químicas del suelo o la dificultad de las comunicaciones, que impiden diversificar el origen de los alimentos. A este respecto el Dr. Marañon señalaba, en 1927, que el bocio es un problema de la civilización. En España, esta enfermedad presentó una alta prevalencia en zonas aisladas y deprimidas económicamente, como Las Hurdes (Extremadura) Las necesidades diarias de yodo se cifran en 100 – 150 mg. Que se aportan por los alimentos de la dieta. Con carácter presentivo, se han suplementado con yodo ciertos alimentos de consumo general como pan y aceite, pero lo más generalizado es la utilización de sal yodada en la dieta. Además de la escasez de yodo en la alimentación se han descrito ciertos elementos cuya presencia dificulta la correcta captación del yodo por la tiroide. Son las denominadas sustancias o elementos bociógenos. Entre ellos se encuentran el calcio, el litio, el flúor, el cobalto; asimismo, son bociógenas las plantas del género Brassica (col, coliflor, rábanos) o las nueces. Mujer afectada por bocio simple que Se debe a la falta de yodo en la dieta Alimenticia. Referente a la lectura: 1. ¿Qué es el bocio? 2. ¿Cuáles son los alimentos que presentan yodo? Sub – Área: Biología 2º Secundaria
  • 12. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS SERES VIVOS Se conocen en la actualidad 109 átomos diferentes, de los cuales sólo 92 existen naturalmente en la Tierra. Entre éstos, aproximadamente 25 componen a los seres vivos . A estos átomos o elementos les llamamos bioátomos o bioelementos, por constituir la materia viva. Estos bioelementos se reúnen formando moléculas que a su vez llamamos biomolécula. Estas se asocian para formar las células que finalmente componen a todo ser vivo. A continuación revisaremos los bioelementos y biomoléculas más importantes. BIOELEMENTOS Son átomos que componen la materia viva. Aproximadamente son 25.Según su abundancia en los seres vivos se les divide en dos grupos: 1) Macroelementos: Son el carbono, el Hidrógeno, el Oxígeno y el Nitrógeno. Juntos constituyen aproximadamente el 99,3 % del total de los átomos de un organismo. 2) Oligoelementos: Son 21. Entre los más importantes están: Calcio Ca, Fósforo P, Potasio K, Sodio Na, Azufre S, Cloro, Cl, Hierro Fe, Yodo I etc. BIOMOLÉCULAS Cuando nos referimos al término molécula, debemos tener en cuenta que éstas se forman por la unión de átomos a través de enlaces o puentes de energía. En este caso, la unión de Bioelementos constituyen las Biomoléculas. Las Biomoléculas se clasifican en dos grandes grupos: 1) INORGÁNICAS Aquéllas que se les encuentra tanto en la materia viva como en la inerte. Entre éstas destacan: 1.1 Agua: Es el compuesto que se encuentra en mayor abundancia en los seres vivos y en el planeta tierra. Sus moléculas presentan grandes fuerzas de atracción entre si. Esto explica muchas de sus propiedades, gracias a las cuales es posible la vida en nuestro planeta. Entre las propiedades más importantes que presenta el agua, se encuentra su gran capacidad par disolver sustancias; lo que le permite a los seres vivos almacenar y transportar en ella muchos compuestos que necesitan para vivir. Otra propiedad del agua es que se calienta y enfría con dificultad si la comparamos con sustancias químicamente muy parecidas a ella. Gracias a esto, el agua en la tierra absorbe grandes cantidades de calor durante el día y las libera durante la noche. De esta manera mantiene una temperatura ambiental con pocas variaciones a lo largo del día. S, en consecuencia, un termorregulador; y hierve a 100°C (punto de ebullición) Sub – Área: Biología 2º Secundaria HIELO Cuando el agua se congela en las grietas e intersticios de la roca, la fuerza que genera su expansión la parte. A largo plazo, este proceso desintegra masas rocosas y contribuye a la formación del suelo. ELECTRÓN NEGATIVO ELECTRÓN POSITIVO
  • 13. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario 1.2 Sales: Son sustancias que se disuelven con facilidad en agua y al hacerlo forman compuestos que conocemos con el nombre de electrolitos. Forman parte de estructuras resistentes en los seres vivos, como por ejemplo la concha del caracol y el caparazón de los cangrejos. Regulan la fuerza con que el agua se moviliza de fuera hacia adentro de la célula y viceversa. Ejemplo: Cloruro de sodio, Fosfato de calcio, etc. 1.3 Gases: Son sustancias cuyas moléculas presentan una escasa o nula atracción en sus moléculas. Ente los más importantes tenemos el oxígeno (indispensable para la respiración bióxido de carbono (necesario para la fotosíntesis), nitrógeno (requerido para fabricar las proteínas), ozono (útil para filtrar la radiación ultravioleta procedente del Sol), etc. 2. ORGÁNICAS Aquéllas que se encuentran fundamentalmente en la materia viva. Las más importantes son: 2.1. Carbohidratos (Glúcidos): Es un grupo de compuestos que contienen grandes cantidades de energía. Muchos de ellos dan rigidez a las plantas y animales. Se les encuentra en la leche, el azúcar, la papa, harinas almidón, menestras, arroz, cubierta de los hongos, cubierta de insectos y crustáceos. Pueden ser monosacáridos como la glucosa, galactosa, fructosa; oligosacaridos como la sacarosa (azúcar común), lactosa (leche) y polisacaridos como el glucógeno (en el hígado) celulosa (pared celular de célula vegetal) y almidón (reserva vegetal) ALMIDÓN GLUCÓGENO (al microscopio electrónico) (al microscopio electrónico) Sub – Área: Biología 2º Secundaria Cristales de sal común ION CLORO (CL-) (NA+ ) ION SODIO
  • 14. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario 2.2. Lípidos: Es un grupo de compuestos que no se disuelven en el agua, pero sí en sustancias como la bencina. Almacenan gran cantidad de energía, más que los carbohidratos. Constituyen hormonas y vitaminas, producen aislamiento término de lo que recubren y protegen la superficie de plantas y animales. Existen tres tipos de lípidos. a) Triglicéridos: Que dan energía, a la célula al degradarse. Entre los más conocidos están las grasas, aceites y ceras. b) Fosfolípidos: Que forman parte de la membrana celular. c) Esteroides: Que tienen funciones variadas, como por ejemplo el colesterol que se encuentra formando parte de la membrana celular, las hormonas sexuales como la testosterona que determinan la aparición de los rasgos masculinos y femeninos y la vitamina D, que evita el raquitismo. 2.3. Proteínas: Son sustancias que contienen mucho nitrógeno. Son las más abundantes en los seres vivos. Cumplen múltiples funciones como acelerar las reacciones químicas de los seres vivos, formar estructuras resistentes, coagular la sangre, formar hormonas, etc. 2.4. Ácidos nucleicos: Son sustancias formadas por largas cadenas de nucleótidos. Se les encontró por primera vez Sub – Área: Biología 2º Secundaria Esta foca de Weddell, que disfruta de la primavera antártica, está bien aislada por una gruesa capa de grasa subcutánea. Esta grasa cumple la misma función que un traje de buzo. Las carnes rojas y blancas y los huevos son alimentos ricos en proteínas. Severo Ochoa de Albornoz Biólogo y fisiólogo nacido en Luarca, España y nacionalizado estadounidense. Fue profesor de la facultad de Medicina de la Universidad de Nueva York desde 1946 hasta 1952, año en que asumió la dirección del departamento de Bioquímica de dicho centro de estudios. En 1959 fue galordonado con el Premio Nobel de Medicina, juntamente con el norteamericano Arthur Kornberg, por sus investigaciones acerca de la formación, crecimiento y desintegración de las células orgánicas y sobre la función de los ácidos nucléicos en las mismas.
  • 15. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario en el núcleo de la célula, de ahí su nombre. Se sabe ahora que también existen fuera del núcleo e incluso fuera de la célula. Un nucleótido está formado por una azúcar (desoxirribosa o ribosa), un fosfato y una base nitrogenada que puede ser: Adenina (A), Guanina (G), Citosina (C),Timina (T), Uracilo (U). Están presentes en todos los seres vivos y controlan sus procesos básicos. Se conocen dos tipos de ácidos nucleicos: a) Ácido desoxirribonucleico (ADN), que es el que contiene las instrucciones para fabricar cada parte de un organismo y cómo ponerlo a funcionar. b) Ácido ribonucleico (ARN), que se encarga del proceso de fabricación de proteínas. Sub – Área: Biología 2º Secundaria Esquema de la estructura del ácido ribonucleico “ARN”: (A) adenina, (U) uracilo, (C) citosina, (G) guanina, (•) grupo fosfato (PO4) ( ) desoxirribosa (azúcar de 5 carbonos) Esquema de la estructura del desoxirribonucleico “ADN”: (A) adenina, (T) tiamina, (C) citosina, (G) guanina, (•) grupo fosfato (PO4) ( ) desoxirribosa (azúcar de 5 carbonos) A C T I V I D A D E N A U L A
  • 16. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario I. Complete los siguientes enunciados • El hierro es necesario para la síntesis de ……………… en los vertebrados. • Ocupa el 65 % de la masa del cuerpo humano y su símbolo químico es ………. Es necesario para la …………………. Celular, además forma parte del agua juntamente con el hidrógeno. • Los caparazones de los caracoles están formados por carbonato de …………………… y su pigmento respiratorio denominado…………………. Presenta cobre. • La ………………….. es el azúcar de la leche y la …………….. es su proteína, que permite el crecimiento del niño. II. Complete el siguiente mapa conceptual. Sub – Área: Biología 2º Secundaria BIOMOLÉCULAS BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS INORGÁNICAS gases gases lípidos lípidos ejemplo ejemplo pueden ser
  • 17. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario III. Marque la alternativa correcta. 1. Señala el macro elemento a) hierro b) Yodo c) Calcio d) Oxígeno e) Fósforo 2. Biomolécula más abundante en los seres vivos a) Sal b) Agua c) Proteína d) Glucosa e) Lactosa 3. Característica que no corresponde al agua. a) Es el disolvente universal b) Regula la temperatura c) Da flexibilidad y elasticidad a los seres vivos d) Mantienen el equilibrio osmótico e) Todas le corresponden. 4. Señala el polisacarido a) Sacarosa b) Fructuosa c) Lactosa d) Almidón e) Ninguna 5. Biomolécula orgánica que producen gran aislamiento térmico: a) ADN b) ARN c) Glúcidos d) Proteínas e) Lípidos 6. Lípidos que forman la membrana celular a) Triglicéridos b) Fosfolípidos c) Esteroides d) Polisacáridos e) Monosacáridos. 7. Es el azúcar de menor dulcibilidad, indigerible en muchas variedades étnicas humanas a partir de los 12 años de edad. a) Lactosa b) Sacarosa c) Glucosa d) Dextrosa e) Fructuosa 8. La lactosa está constituida por: a) Dos moléculas de glucosa b) Glucosa y galactosa c) Glucosa y fructuosa d) Ribosa y galactosa e) Sacarosa y glucógeno. 9. La mioglobina abunda en el cachalote, mamífero acuático, actúa como : a) Cicatrizante ó coagulante b) Transportador de colesterol c) Reserva de oxígeno para el buceo d) Fermentación láctica e) Almacén de hierro y cobre 10. La base nitrogenada característica del ADN es: a) La adenina b) La citosina c) La guanina d) El uracilo e) La timina 1. Explique las propiedades físicas del agua. 2. Cuáles son las características de personas anémicas por falta de hierro? 3. Qué azúcar encontraremos en : - leche : ………… - cereales: ……… - papa: …………. - ADN.:………… - Hígado: ………. 4. Qué importancia tienen los glúcidos, lípidos y proteínas? 5. Qué son los ácidos nucleicos y donde se localizan? Sub – Área: Biología 2º Secundaria A C T I V I D A D
  • 18. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario C I T O L O G Í A ENFERMEDADES MITOCONDRIALES El papel esencial de las mitocondrias en el metabolismo energético hace que sus alteraciones funcionales puedan repercutir gravemente en lo órganos y tejidos que requieren una mayor energía cerebro, corazón, musculatura esquelética, riñón y glándula endocrinas. Las patologías mitondriales son más frecuentes de lo que se creía. Afectando a una de cada 4000 personas. Algunas de ellas parecen estar ligadas con otras enfermedades mas o menos comunes, como diabetes enfermedad isquémica coronaria o muerte súbita infantil, aparte de su relación con el proceso y ciertas enfermedades del envejecimiento como las de aizheimer.Parkinson y Huntington. Correctamente, en los últimos diez años se han identificado más de 30 mutaciones del ADN mitocondrial. En el campo de las patologías mitondriales. Hasta ahora los mayores avances conseguidos lo han sido en la investigación y el diagnóstico de casos. Haciéndose necesarios más conocimientos para el adecuado desarrollo de sistema de prevención y tratamiento. Un ejemplo concreto de patología genética mitondrial es el de la neuropatía óptica hereditaria de Leber, es interesante tener presente que la acumulación de mutaciones mitondriales, a lo largo de la vida, Podría explicar la facilidad de aparición y desarrollo de diversas enfermedades degenerativas ligadas al envejecimiento así como el estímulo de éste. Referente a la Lectura: 1. ¿Cuál es el rol esencial de la mitocondria 2. Comente sobre las enfermedades del envejecimiento. Sub – Área: Biología 2º Secundaria
  • 19. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario TEORÍA CELULAR El avance de la microscopía permitió a los científicos conocer la diversidad de formas celulares y procesos tan importantes como la división celular. La utilización del microscopio facilitó el desarrollo de una disciplina llamada Biología Celular. Al mismo tiempo notables científicos se valieron de este instrumento para postular una de las más grandes generalizaciones de las Ciencias Biológicas: La Teoría Celular. Desarrollo Histórico En 1665 Un científico inglés llamado Robert Hooke, al observar una lámina de corcho, descubrió la presencia de unidades rectangulares repetidas unas al lado de las otras, a las que él llamo celdillas o células, que en latín significa “pequeña cantidad. El trabajo de Hooke no sólo fue importante para el perfeccionamiento del microscopio: también permitió el nacimiento de la Biología Celular. Algunos años después, otros investigadores como Marcello Malpighi y Nehemiah Grez confirmaron que las células existían regularmente en los tejidos vegetales. Estas investigaciones, y otras realizadas con posterioridad, fueron sentando las bases para aceptar que las células podían corresponder a la mínima unidad de vida En 1831, Robert Brown informó al resto de la comunidad científica el hallazgo de un cuerpo esférico oscuro ubicado en el interior de las células, y lo denominó núcleo. Esta observación fue confirmada por muchos otros investigadores en muestras de origen animal y vegetal, sugiriendo una presencia generalizada del núcleo en las células de los seres vivos, Cuatro años más tarde. Félix Dujardin propuso que las células no eran estructuras huecas, sino que contenían una masa homogénea en su interior, de composición viscosa, que él denominó protoplasma. Estos y otros hallazgos fueron dirigiendo el pensamiento científico hacia un postulado esencial que plantea que todos los seres vivos se encuentran constituidos por célula. Fueron el botánico Mathias Shleiden en 1838 y el zoólogicoTheodor Schwann en 1839, quienes propusieron esta generalización fundamental, conocida Teoría celular. En 1855, el científico alemán Rudolph Virchow planteó que toda célula es derivada de una célula preexistente. Este nuevo postulado sobre la reproducción celular dio lugar a lo que se conoce actualmente como Teoría celular moderna. Visión actual de la Teoría celular. El trabajo de los investigadores del siglo pasado sentó las bases para la postulación de la teoría celular actual. los nuevos conocimientos generados gracias a los aportes de microscopía y de las técnicas de fraccionamiento subcelular han actualizado los postulados de la Teoría celular, que se resumen a continuación: • La célula y sus organelos son la unidad estructural que forma parte de todo ser vivo, desde una bacteria hasta el hombre. • La célula es la unidad funcional de los seres vivos; realiza todos los procesos, reacciones químicas y funciones que posibilitan la vida. Sub – Área: Biología 2º Secundaria En 1665, Roberth Hooke, al observar una fina lámina de corcho, descubrió la célula, palabra que significa pequeña celda. Célula Eucariótica (Con Núcleo)
  • 20. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario • La célula es la unidad de origen, toda célula proviene de otra preexistente, como ocurre en los organismos que se reproducen asexualmente. En los organismos que se reproducen sexualmente, las células sexuales o gametos posibilitan el desarrollo de un nuevo ser. TIPOS CELULARES La utilización del microscopio permitió el conocimiento de una gran diversidad de formas de vida microscópica. Sirvió también para comprender la organización interesante variedad de tipos celulares. Los científicos han clasificado las células en dos grandes tipos. El criterio utilizado para esta agrupación ha sido la presencia o ausencia de núcleo verdadero. Así, se reconocen células procariontes y células eucariontes. Células procariontes- Son las que no poseen un núcleo celular delimitado por una doble membrana (eu=verdadero, karyon = núcleo). CÉLULAS PROCARIONTES Desde un punto de vista estructural, las células procariontes son la forma de vida más simple que se conoce. Los organismos representantes pertenecen al reino monera, como las bacterias y las algas azul - verdosas. Las células procariontes pueden presentar distintas formas: esférica, ovoide, de bastón y espiralaza. Sin embargo, su composición interna es muy similar. Generalmente poseen una cubierta externa protectora llamada pared celular, debajo de la cual se encuentra la membrana plasmática. Ésta última es responsable del intercambio de sustancias entre la célula y el medio que la circunda. La membrana plasmática delimita , además, al citoplasma o citosol. En él ocurren todos los procesos químicos que permiten el desarrollo y crecimiento de la célula. En este tipo de células, el material genético (DNA) se encuentra en el citoplasma sin ninguna estructura que lo delimite. Esto fue lo que caracterizó, en las primeras observaciones microscópica, a las células procariontes. Existe otro aspecto que permite reconocer a las células procariontes: La ausencia de organelos y sistemas membranosos. Las enzimas que permiten la degradación de lípidos y carbohidratos para obtener energía se encuentran en el citoplasma , al igual que el DNA, y otras estructuras que permiten el funcionamiento celular. Esta simple pero eficiente organización estructural de las células procariontes ha llevado a los biólogos celulares a postular que son la línea evolutiva más antigua que se conoce, y que de ellas se habrían derivado las células eucariontes. Relación evolutiva entre células procariontes y eucariontes. Se piensa que todos los seres vivos que habitan el planeta en la actualidad derivan de una célula ancestral. Esta se habría originado unos tres mil quinientos millones a cuatro mil millones de años atrás. Los científicos disponen de evidencias que les han permitido postular la denominada Teoría endosimbiótica (endos = dentro; Sub – Área: Biología 2º Secundaria Célula Procariótica (Sin Núcleo)
  • 21. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario simbiosis = vivir juntos). Esta teoría sostiene que las células eucariontes se habrían originado a partir de células procariontes. Se piensa que una célula procarionte fue capaz de formar un núcleo verdadero posteriormente, esta primitiva célula eucarionte así formada incorporó en su citoplasma a otra célula procarionte de menor tamaño, lo que explicaría la presencia de organelos membranosos, como mitocondrias y cloroplastos. Por las características bioquímicas del RNA y el estudio de la diversidad de los seres vivos los científicos proponen al RNA como la primera molécula informativa. CÉLULAS EUCARIONTES Estas células forman los tejidos de organismos multicelulares de los reinos fungi, plantae y animalía. Los organismos unicelulares del reino protista también son eucariontes. Poseen formas y tamaños muy variados, según la función que cumplen en el organismo. A diferencia de las células procariontes, estas células poseen organelos membranosos. Entre ellos destaca el núcleo, organelo que almacena el material genético y que está delimitado por una doble membrana que lo separa del resto del citoplasma. Parte de este sistema de endomembranas es el retículo endoplásmico, responsable de sintetizar proteínas, lípidos y carbohidratos, y el aparato de Golgi, que organiza y distribuye las macromoléculas sintetizadas por el retículo endoplásmico. En el citoplasma se ubican otros organelos que cumplen las más diversas funciones, Por ejemplo, las mitocondrias, que aportan la energía necesaria para el trabajo celular; los lisosomas, que aportan la energía necesaria para el trabajo celular; los cloroplastos en las células vegetales, que se relacionan con el proceso fotosintético. Otro aspecto que diferencia ambos tipos de células es la cantidad y la organización del DNA. Las células eucariontes poseen más DNA. Que las células procariontes. El DNA. Eucarionte se une a proteínas, organizando cuerpos discretos denominados cromosomas. Además de los organelos, las células eucariontes poseen complejos supramoleculares muy importantes, como es el caso del citoesqueleto¸ un verdadero esqueleto interno que poseen las células. Esta formado por conjuntos de haces proteicos que recorren el citoplasma, confiriéndole a las células la forma y un cierto grado de rigidez. No todas las células eucariontes presentan los mismos organelos. Sub – Área: Biología 2º Secundaria Gregor Johanm Mendel (1822 - 1884) Monje austriaco, descubrió y formuló las leyes de la herencia, estableciendo las bases para el estudio de la genética. Observando las características de las plantas de arvejas como el color de su flores, la textura de sus semillas, su tamaño, etc. Descubrió que hay características que pasan de generación en generación por intermedio de genes que llamamos dominantes. Enfatizó que las células sexuales contienen la mitad del número de cromosomas que las otras. Las leyes de Mendel se pueden aplicar a las plantas y los animales. La agricultura se vale de esto para mejorar los cultivos y la resistencia de las plantas las enfermedades.
  • 22. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario COMPARACIÓN ENTRE ORGANISMOS PROCARIONES Y EUCARIONTES PROCARIONTES EUCARIONTES Organismos Bacteria y cianobacteria Protista, hongo, planta y animal Tamaño entre 1 a 10 um Entre 5 a 100 um Metabolismo anaeróbico o aeróbico aeróbico Organelos pocos o ninguno núcleo, mitocondria, cloroplasto, Sistema de endomembranas, etc. Cromosomas Circular, único lineal, múltiples DNA Secuencia codificante Secuencia codificante y no Codificante. RNA y Proteína Síntesis del RNA u la proteína Síntesis de RNA en el en el mismo compartimiento núcleo y síntesis de proteína en el citoplasma. Citoplasma No hay citoesqueleto, no Citoesqueleto, endocitosis y Endocitosis, no exocitosis exocitosis. Organización Unicelulares Unicelulares, multicelulares, Células diferenciadas. Estimulación del número de células en un organismo Una persona adulta está constituida por unas 6 x 10 13 células diferentes todas ellas derivadas de una: el cigoto en el momento de la fertilización. Cada célula se divide con un ritmo particular: las células del estómago se dividen cada dos días y las de la piel, cada trece días, aproximadamente. Entre todas las divisiones celulares que ocurren en un adulto, se ha calculado que, en promedio, pueden llevarse a cabo unos 25 millones de divisiones por segundo. Sub – Área: Biología 2º Secundaria Hola amiguito Leonardito sigamos estudiando Hola amiguito Leonardito sigamos estudiando
  • 23. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario CÉLULA ANIMAL Los representantes del reino animal poseen una gran variedad de células, tanto en forma y en tamaño como en función. Sus formas pueden ser cilíndricas, como es el caso de las células del músculo esquelético; bicóncavas. Como los glóbulos rojos-, cúbicas, como algunas células de los riñones; planas, como ocurre con las células de la piel, y extremadamente ramificadas, como es el caso de las células musculares. Las células animales presentan una gran variedad de organelos celulares, Éstos son: núcleo, mitocondrias, lisosomas, peroxisomas, retículo endoplásmico liso y rugoso y aparato de Golgi. Cada uno de los organelos desempeñan una función específica que contribuye al funcionamiento integrado de la célula y, por lo mismo, del organismo. Hay, además, una serie de complejos supramoleculares: el citoesqueleto, que contribuye a otorgarle al forma a la célula; los centríolos, que participan directamente en el proceso de división celular, y los ribosomas, que participan en la síntesis de proteínas. Aunque existen diferencias en la forma, tamaño y funciones de las distintas células animales, es su integración funcional y estructural lo que hace posible la vida de los organismos. Sub – Área: Biología 2º Secundaria Zacarías Jansen, inventor del primer microscopio compuesto.
  • 24. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario CÉLULA VEGETAL Estas células forman parte de los tejidos y órganos vegetales. Las diferencias que se observan entre las diversas células que estructuran a un vegetal, están determinadas por el grado de abundancia y desarrollo de algunos organelos. Los cloroplastos, por ejemplo, se encuentran ausentes en las células de la raíz; son muy numerosos en las células de los tallos y hojas verdes, y se encuentran modificados en algunos frutos, para realizar otras funciones. En la célula vegetal también encontramos una pared celular, que da rigidez y resistencia a la planta y está formada básicamente por celulosa; el cloroplasto, que puede convertir la energía radiante (luz) en energía química (glucosa), proceso conocido como fotosíntesis; y el gran desarrollo del sistema vascular que relaciona el movimiento del agua al interior celular con los movimientos citoplasmáticos, llamado ciclosis. Algunos organelos, presentes en células vegetales son los mismos que los que se encuentran en células animales, como la presencia de núcleo, mitocondrias retículo endoplásmico liso y rugoso, aparato de Golgi, conocido en los vegetales como dictiosoma; lisosomas, peroxisomas y citoesqueleto. Sin embargo, la presencia de organelos exclusivos de las células vegetales determina diferencias con las células animales a nivel estructural y funcional. Estos organelos son la vacuola, los plastidios, y los glioxisomas. Otro elemento poco conocido en las plantas son los puentes citoplasmáticos que establecen comunicación y continuidad entre las células vegetales adyacentes. Estos puentes se denominan plasmodesmos. Sub – Área: Biología 2º Secundaria
  • 25. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario Ampliando diferencias en las células vegetales Una de las diferencias más notorias en una observación microscópica es la presencia de pared celular. Esta sólo se encuentra en células vegetales. La pared celular es la estructura externa de las células vegetales, Se ubica a continuación de la membrana plasmática y determina la forma celular. La pared celular químicamente está compuesta de un polisacárido llamado celulosa. Muchas paredes celulares de las células vegetales están reforzadas con materiales que les dan resistencia adicional. Uno de estos materiales es la lignina (componente de la madera), que se encuentra en las plantas leñosas, principalmente. Sin embargo, la diferencia más relevante tiene relación con la presencia de los plástidos. Los más comunes son los cloroplastos verdes, estructuras que dan el color verde característico a la mayoría de las plantas. Los cloroplastos poseen la capacidad de generar sus propios nutrientes orgánicos a partir de agua y dióxido de carbono a través de un proceso conocido como fotosíntesis, es el mismo que se cumple en el cloroplasto. Los animales, sin embargo, deben obtenerlos de los alimentos que ingieren. Muchas células vegetales tienen otros tipos de plastidios, como los que contienen los pigmentos rojos, amarillo, anaranjados que dan color a las flores, fruto y hojas. Algunos plástidos incoloros almacenan almidón o grasas, y se halla particularmente en estructuras como tubérculos, raíces y semillas. Otro organelo encontrado principalmente en células vegetales es la vacuola central. Algunos científicos la comparan con las vesículas membranosas que aparecen en algunas células animales, y que cumplen una función diferente. La vacuola central almacena pigmentos rojos, azules y púrpuras, así como sustancias alimenticias y sales. Asimismo, la vacuola es el lugar donde se acumulan las sustancias tóxicas como el cianuro, presente en los árboles de acacia, para que no afecten a las plantas. Las plantas no son afectadas por el cianuro porque éste se encuentra almacenado, pero cualquier animal que consuma su follaje, al romper las células, libera el cianuro, por lo que se envenenará. Otra importante diferencia que se manifiesta entre las células vegetales y animales es la presencia de los centríolos o centrosomas, importante complejo supramolecular de las células animales que no existe en las células vegetales. Este hecho resulta de gran interés para los biólogos, ya que los centríolos participan activamente en el proceso de división celular. Surge así un interrogante: ¿cómo se dividen las células vegetales? Las investigaciones han establecidos que, aunque las células vegetales no poseen centríolos, sí son capaces de dividirse y originar dos nuevas células a partir de una preexistente. Es probable que existan estructuras funcionales similares a los centríolos que participen en el proceso de división celular, pero éstas son aún reconocibles a través de la microscopía óptica o electrónica. Las plantas contienen, junto con los peroxisomas, otro organelo que, además de tener la glicolato oxidasa y la catalasa, también posee numerosas enzimas que no se encuentran en las células animales. Este organelo recibe el nombre de glioxisoma. Sub – Área: Biología 2º Secundaria Theodor Schwann Friedrich T. Schwann nació en Neuss, cerca de Dusseldorf, el 7 de diciembre de 1810 .Comenzó los estudios de medicina en la Universidad de Bonn en 1829 donde fue discípulo de Johannes Müller. El nombre de Schwann se relaciona con el desarrollo de la teoría celular, que comenzó a edificarse durante la primera mitad del siglo XIX. A ello contribuyó, por un lado, la construcción de microscopios con lentes acromáticas y, por otro, la aplicación de este instrumento al estudio de los seres vivos. La teoría fibrilar, válida hasta entonces, pronto quedó obsoleta y fue sustituida por una nueva estequiología biológica. En la constitución de esta teoría estuvieron implicados nombres como Purkinje, Johannes Müller, Schleiden y Schwann. El botánico Schleiden (1804 - 1881) estuvo más preocupado por el problema de la fitogénesis. La tesis de una coincidencia fundamental en la estructura y en el crecimiento de los animales y los vegetales fue obra de Th. Schwann, quien expuso sus hallazgos y sus ideas en el libro Mikroskopische Untersuchungen... (1839). Murió en Colonia el año 1882.
  • 26. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario I. Completar el siguiente mapa conceptual. Sub – Área: Biología 2º Secundaria LA CÉLULA Clases A C T I V I D A D E N A U L A
  • 27. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario II. Completar los nombres de las partes señaladas de la célula. III. Marque la alternativa correcta. 1. Organela que brinda energía a la célula: a) Lisosoma b) Ribosoma c) Mitocondrias d) Retículo endoplasmático e) Núcleo 2. Sintetiza proteínas: a) Aparato Golgi b) Lisosoma c) Ribosoma d) Mitocondria e) Centriolos. 3. Son células procariotas, excepto: a) Salmonella b) Vibriun colerae c) Amebas d) Virus del Sida e) d+c 4. Las células procariotas tienen ___________ mientras que las eucariotas____________ para formar energía. a) Cloroplastos – mesosomas b) Mesosomas – Mitocondrias c) Mesosomas – Lisosomas d) Mesosomas – REL e) Mitocondrias - Mesosomas 5. El citoplasma carece de: a) Agua y proteínas b) Retículo endoplasmático c) Aparato de Golgi d) Envoltura celular e) Ribosomas. 5. Cubierta externa resistente que da protección a la célula procariota: a) Membrana celular b) Glucocálix c) Pared celular d) Mitocondrias e) Ribosoma 6. Cubierta celular propia de los protozoarios: a) Pared celular b) Glucocálix c) Membrana celular d) Mitocondria e) Cloroplasto 7. Una diferencia entre células animales y vegetales es la presencia de: a) Ribosomas b) Núcleos c) Glioxisomas d) Membrana celular e) Retículo endoplasmático. 8. La función del aparato de golgi: consiste en: a) Sintetizar glucoproteínas b) Elaborar las secreciones c) Elaborar la membrana plasmática d) Aún se desconoce su función, porque no existe en las células vegetales e) Respiración celular. 9. La membrana citoplasmática de la célula animal esta constituida por: a) Celulosa, proteínas y fosfolípidos b) Colesterol, proteínas y fosfolípidos c) Sólo fosfolípidos y proteínas d) Sólo colesterol e) Sólo celulosa. Sub – Área: Biología 2º Secundaria
  • 28. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario 1. Defina: • Citología : ................................................................................................................... • Plastidios : ................................................................................................................... • Cromosoma : ................................................................................................................... • Glucocálix : ................................................................................................................... • Mesosomas : ................................................................................................................... 2. Enumera los organelas citoplasmáticas. 3. ¿Qué es el aparato de Golgi y en qué se diferencia del retículo endoplasmático? 4. Anota 5 diferencias entre célula vegetal y célula animal. 5. Si los animales tuvieran pared celular no podrían existir ¿Por qué? Sub – Área: Biología 2º Secundaria “Soñar todo lo que desees soñar. Esa es la belleza de la mente. Hacer lo que desees hacer. Esa es la fuerza de voluntad humana. Probar tus límites con confianza. Ese es el coraje de alcanzar una meta. “Soñar todo lo que desees soñar. Esa es la belleza de la mente. Hacer lo que desees hacer. Esa es la fuerza de voluntad humana. Probar tus límites con confianza. Ese es el coraje de alcanzar una meta. A C T I V I D A D
  • 29. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario Como recordarás, la Teoría Celular estableció que todos los organismos están compuestos por células, y que estas células provienen de una célula preexistente. Esto permitió distinguir dos tipos celulares: procariontes y eucariontes. Los procariontes – entre los que se encuentran, por ejemplo, las bacterias – son organismos en los cuales existe un solo compartimiento rodeado por una membrana o membranas que los protegen del medio externo. Los eucariontes, en cambio, están definidos por la división interna de cada célula en núcleo, que contiene el material genético, y citoplasma, que está rodeado por una membrana plasmática que determina los límites celulares. El citoplasma contiene otra serie de compartimientos discretos, también formados por membranas. Los organismos unicelulares, sean eucariontes o procariontes, son células individuales capaces de reproducirse y sobrevivir. Los organismos multicelulares, generalmente eucariontes, existen debido a la cooperación entre muchas células, que tienen diferentes funciones y que, en conjunto, contribuyen a la supervivencia del individuo. Relación entre las estructuras celulares y el volumen celular Compartimiento Límite Proporción del volumen Celular Función en la Célula Núcleo envoltura nuclear 5% Expresión genética Citosol Membrana plasmática 55% Síntesis de proteínas y metabolismo Mitocondria (> 1000/célula) Envoltura Nuclear 25% Producción de energía Cloroplasto Envoltura cloroplasto 25% Fotosíntesis Retículo endoplásmico Membrana plegada 20% Síntesis de proteínas Aparato de Golgi Sacos membranosos 5% Organización de proteínas Lisosoma (400/célula) Membrana cerrada <1% Degradación de proteínas Peroxisoma (300/célula) Membrana cerrada <1% Reacciones de oxidación MEMBRANA PLASMÁTICA La célula tiene una membrana exterior semipermeable y selectiva que la separa del medio que la rodea. De esta forma, la célula se mantiene como una unidad. Las características de la membrana resultan del contenido de lípidos que la componen. El estudio al microscopio electrónico muestra que la membrana tiene unos 2nm de ancho y su estructura química está formada por lípidos, proteínas y carbohidratos. Los compuestos específicos de lípidos y proteínas varían de un tipo de membrana a otro, según la función que ésta cumple. La membrana celular es una barrera para las moléculas que ingresan o salen de la célula. Estas moléculas pueden ser nutrientes, gases o desechos. Sub – Área: Biología 2º Secundaria
  • 30. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario LOS LÍPIDOS Los lípidos se ordenan espontáneamente formando una bicapa lipídica, donde los extremos hidrofílicos se encuentran hacia afuera y los hidrofílicos hacia adentro. Esta es la base de las membranas celulares. Entre los principales lípidos se encuentran los fosfolípidos, los glicolípidos y el colesterol. En Ios fosfolípidos, como el glicerol fosfatidilcolina, la cabeza polar esta cargada negativamente debido a la carga del grupo fosfato, y la cola no polar esta formada por dos cadenas hidrocarbonadas hidrofóbicas. Si esta cola presenta enlaces dobles entre los átomos de carbono, se Ie llama insaturada, y si no los presenta, se Ie denomina saturada. La presencia de cadenas saturadas reduce la fluidez de Ia membrana, mientras que la presencia de cadenas insaturadas reduce la incrementa. Los glicolípidos se caracterizan por la presencia de los oligosacáridos, los que tienen una cadena de azúcar consistente en uno a quince monosácaridos. En las células animales, la conexión entre la cabeza del azúcar y la cola de los ácidos grasos es la esfingosina (un amino alcohol), mientras que en plantas y bacterias es el glicerol. EI colesterol es un componente importante en las membranas de las células animales y contiene un grupo hidroxilo terminal, que Ie da la característica hidrofílica. EI fosfolípido Ilamado fosfatidiletanolamino se encuentra únicamente en la membrana de la mitocondria y de las bacterias, dando base a la teoría endosimbiótica que, como hemos visto, sostiene que, en el origen de la formación celular, la mitocondria fue un organismo de vida libre. LAS PROTEÍNAS La estructura de una membrana típica consiste en una bicapa lipídica que contiene proteínas incorporadas, donde una proteína típica de la membrana, Ilamada proteína transmembranal, tiene sólo una parte de su estructura incorporada. Un tipo de proteína transmembranal son los receptores de membrana que reconocen las señales hormonales. Las proteínas permiten el paso de moléculas hidrofílicas y iones a través de la membrana. Otro tipo de proteínas, que son solubles y no están unidas a los lípidos pero sí asociadas a la membrana, son las denominadas proteínas periféricas. Un mayor numero de proteínas reduce la fluidez de la membrana y, por ende, la permeabilidad de la misma. LOS CARBOHIDRATOS Los carbohidratos de la membrana son del tipo de los glicolípidos, proteoglicanos y glicoproteínas, y se encuentran exclusivamente en la cara extracelular. EI término glicolix describe a los carbohidratos presentes en la periferia externa de la membrana. Las funciones de los carbohidratos en las membranas no se conocen muy bien, pero se cree que participan en el mecanismo de reconocimiento entre las células de un tejido. Sub – Área: Biología 2º Secundaria 1-2 y 3-4 capas de proteínas1-2 y 3-4 capas de proteínas 2-3 capas de Fosfolípidos2-3 capas de Fosfolípidos Poros
  • 31. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario Composición química de diferentes tipos de membranas Molécula Membrana Plasmática Retículo Endoplasmático Mitocondria Bacteria Lípidos Colesterol Fosfolípidos Glicolípidos Otros 20% 55% 5% 20% 5% 65% - 30% < 5% 75% - 20% - 70% - 30% Proteínas 50% 50% 75% 50% EL MODELO DEL MOSAICO FLUIDO El modelo del mosaico fluido explica la estructura actual de la membrana. Fue propuesto por S. Singer y G. Nicholson y supone que la membrana está formada por una doble capa de lípidos, en la cual se encuentran inmersas diferentes proteínas, formando una especie de mosaico en el que tanto los lípidos como las proteínas pueden realizar movimientos de traslación dentro de la bicapa. Funciones de la membrana celular Una de las funciones más importantes de la membrana es la del transporte, que consiste en controlar la incorporación o eliminación de diferentes sustancias químicas a través de la membrana. Según la naturaleza de la sustancia transportada, la cantidad en que se encuentra y si está dentro o fuera de la célula, existen dos tipos de transporte: el transporte pasivo y el transporte activo. • El transporte pasivo: Es el mecanismo que permite el ingreso o salida de sustancias a través de la membrana plasmática. El término pasivo pone en relieve que el proceso no requiere un gasto de energía por parte de la célula y depende de la gradiente electroquímica, es decir, de la concentración y carga diferencial a uno y otro lado de la membrana. Hay dos tipos de transporte pasivo: la difusión simple y la difusión facilitada. En la difusión simple el movimiento de moléculas, a través de la membrana plasmática, se da tanto por la bicapa lipídica como por las proteínas desde una zona de mayor concentración a una de menor concentración, como por ejemplo las hormonas liposolubles tipo esteroideo. En la difusión facilitada el movimiento de moléculas se da a través de las proteínas de la membrana, desde una zona de mayor concentración a otra de menor concentración, como por ejemplo, los iones sodio (Na+ ), calcio (Ca2+ ) y potasio (K+ ); los monosacáridos y aminoácidos. Existen dos clases principales de proteínas transportadoras: los transportadores proteicos y los canales proteicos. Los transportadores proteicos unen la molécula y la ingresan a la célula, donde es liberada para su utilización. Los canales proteicos, llamados también poros de la membrana, permiten que ingresen libremente ciertos iones. Un ejemplo de éstos es el canal de calcio. • El transporte activo: Algunas moléculas deben incorporarse a la célula a través de proteínas transportadoras con gasto de energía para la célula. Este proceso se conoce como transporte activo. En el transporte activo el movimiento de moléculas o iones a través de proteínas transportadoras se realiza en contra de la gradiente electroquímica, desde una zona de baja concentración a otra de alta concentración. Este proceso implica un gasto energético para la célula. Estas proteínas transportadoras son conocidas como bombas de la membrana, por ejemplo, la bomba de sodio – potasio y la bomba de calcio. Sub – Área: Biología 2º Secundaria
  • 32. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario CITOLOGÍA I EL CITOPLASMA El citoplasma, llamado también citosol, constituye el medio celular en el que se encuentran contenidos los organelos celulares y en el que se efectúan las reacciones bioquímicas, y contiene también proteínas y enzimas solubles. En el citoplasma encontramos una estructura fibrosa denominada citoesqueleto, que permite a los distintos tipos de células tener una forma definida y a la vez realizar una gran cantidad de movimientos coordinados. El Citoesqueleto El citoesqueleto es una completa red de haces proteicos que se extienden por todo el citoplasma y que confieren forma y función a la célula, organizan el contenido celular y determinar los movimientos de la célula. Está formada por filamentos de actina, microtúbulos y filamentos intermedios.  Filamentos de actina. La actina es la proteína que tiene un grosor aproximado de 6 nanómetros (nm) y en las células animales adopta la forma de filamentos. En el citoesqueleto, la actina forma una compleja y densa red ubicada por debajo de la membrana plasmática, dando origen a una estructura que recibe el nombre de corteza celular. La corteza celular da resistencia a la superficie celular y permite que la célula se mueva o cambie de forma. Por ejemplo, las fibras musculares realizan las contracciones gracias a que el sarcómero, estructura básica del músculo, tiene dos importantes proteínas: actina y miosina, que se disponen formando haces que permiten el acortamiento de la célula muscular durante la contracción y su extensión durante la relajación.  Microtúbulos. Son filamentos simples que tienen un grosor aproximado de 25 nm. Se proyectan desde una región cercana al núcleo hacia el citoplasma celular. El componente proteico es la tubulina. Los microtúbulos participan activamente en la división celular, formando el huso acromático que arrastra los cromosomas a los polos. Constituyen una parte importante de los cilios y flagelos; forman complejos supramoleculares que posibilitan el movimiento celular; y dan las formas definidas que tienen algunas células, como la forma bicóncava de los glóbulos rojos humanos. Se pueden hallar dispersos en el citoplasma y también localizados en ciertas regiones de la célula. En la célula vegetal, por ejemplo, se encuentran debajo de la membrana plasmática. Por otro lado, los microtúbulos determinan la ubicación de organelos y participan en el movimiento de organelos como mitocondrias y cloroplastos. En las células animales, los microtúbulos del huso acromático que se forman durante la división están asociados a una estructura llamada centrosoma, que tiene como función asegurar una buena migración de los cromosomas a los polos celulares.  Filamentos intermedios. Son fibras proteicas resistentes y duraderas. Se organizan como una trenza de unos 8 a 10nm de espesor. Son especialmente abundantes en las células sujetas a fricción y roce constantes, como ocurre con las células de la piel, ya que refuerzan los Sub – Área: Biología 2º Secundaria
  • 33. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario puntos de unión entre dos células vecinas. Los filamentos intermedios no se encuentran presentes en todas las células, sin embargo, parecen ser muy importantes en el soporte mecánico de la célula y su núcleo. Se ha observado una relación entre la organización de estos filamentos y el cáncer, ya que las células con cáncer modifican la organización normal de éstos. Por ello, actualmente se les emplea para identificar cuánto ha avanzado el cáncer en un tejido. El citoesqueleto participa en las uniones de anclaje, que son un tipo de unión celular que les permite a las células asociare con otras células del entorno para formar los tejidos. Encontramos este tipo de uniones de anclaje en las células epiteliales y en las células del cuello del útero. Estructural y funcionalmente se diferencian en: uniones adherentes, asociadas a fibras de actinas, y desmosomas y hemidesmosomas, asociadas a fibras intermedias. ORGANELOS CELULARES Las células eucariontes disponen de una compleja estructura intracelular, en la que se distinguen un citoesqueleto y una gran variedad de pequeños “órganos” que, por su reducido tamaño, reciben el nombre de organelos celulares. El número de los organelos y su presencia en una célula dependen de la función que cumplan en ésta.  Retículo endoplásmico (RE) El retículo endoplásmico juega un papel importante en la biosíntesis celular. Las proteínas transmembranales y los lípidos del retículo endoplásmico, el aparato de Golgi, los lisosomas y la membrana plasmática inician su síntesis en asociación con la membrana del retículo endoplásmico. El RE realiza la mayor contribución a las membranas de la mitocondria y peroxisonas. Esto se debe a que el RE produce la mayoría de los lípidos de este organelo, y todas las nuevas proteínas sintetizadas cuyo destino final es el RE, aparato de Golgi o lisosoma, así como todas las excretadas al exterior. Por lo tanto, en el RE se da inicio a la síntesis de las proteínas que serán secretadas. El RE es un sistema de sacos aplanados y túmulos que encierran una gran porción del espacio intracelular. Está rodeado por una sola membrana, ocupa gran parte del citoplasma y comunica el núcleo con el medio extracelular. Los estudios histológicos revelan que son más abundantes en las células de los órganos secretores como el hígado y el páncreas. El RE se puede dividir en retículo endoplásmico rugoso y retículo endoplásmico liso.  Retículo endoplásmico rugoso (RER) Ocupa casi el 20% del volumen celular. Está formado por un conjunto de sacos membranosos aplanados que presentan sobre la superficie externa de su membrana pequeños cuerpos, los ribosomas, que le confieren su apariencia rugosa. Los ribosomas son complejos supramoleculares formados por proteínas y RNA que participan directamente en los procesos de síntesis de proteínas. El RER sintetiza las proteínas que forman parte de la membrana plasmática, del aparato de Golgi, de los lisosomas y del propio retículo o sintetizan proteínas que serán secretadas por la célula. Las investigaciones establecen que el RER se encuentra particularmente desarrollado en células que sintetizan proteínas que son exportadas fuera de la célula. Tal es el caso de las células del Sub – Área: Biología 2º Secundaria Retículo endoplásmico rugoso (RER)
  • 34. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario estómago y un tipo de células del páncreas, encargadas de producir enzimas digestivas que son liberadas hacia el tubo digestivo. Del total de membranas presentes en las células del hígado, al RER le corresponde el 35% y a las células del páncreas el 60%.  Retículo endoplásmico liso (REL) Tiene una estructura similar a la del RER, pero la ausencia de ribosomas sobre su superficie le confiere una apariencia lisa. El retículo endoplásmico liso participa en reacciones metabólicas relacionadas con la síntesis de ácidos grasos y fosfolípidos. Es especialmente abundante en las células de órganos relacionados con el metabolismo de lípidos. Las células hepáticas o hepatocitos, por ejemplo, poseen un REL muy desarrollado, a diferencia de lo que ocurre en la mayoría de las células, donde este organelo se encuentra bastante reducido. Existen ciertas sustancias que aumentan el tamaño del REL, como los barbitúricos, el alcohol y los agentes cancerígenos. Este hecho se relaciona directamente con otra de sus importantes funciones: la detoxificación de drogas. La detoxificación consiste en reducir el efecto nocivo de drogas, pesticidas y otros compuestos químicos, y transformarlos en sustancias inocuas, que son eliminadas fácilmente por el organismo. Para el caso del REL, la relación con el total de membranas en la célula hepática es del 16%, y para el páncreas menos del 1%.  Los Ribosomas Estructuralmente están constituidos por RNAribosomal asociado a proteínas que forman dos subunidades, una mayor y otra menor. Estos complejos riboproteicos no tienen membrana. En una bacteria E. coli encontramos alrededor de unos 10 mil ribosomas de unos 25 nm de diámetro, que representan el 25% de su masa total. En células cultivadas de mamíferos se han descrito alrededor de 10 millones de ribosomas por célula, cada uno de los cuales tiene el doble del tamaño que en los procariontes. Los ribosomas están presenten en todas las células. Se les encuentra en forma libre dentro del citoplasma o asociados en las membranas del retículo endoplásmico. Cuando están libres pueden agruparse entre cinco a cuarenta ribosomas, en cuyo caso se les denomina polisomas o polirribomas.  El Aparato de Golgi El aparato de Golgi, también llamado dictiosoma, es un organelo delimitado por una sola membrana. Está constituido por una serie de sacos membranosos cóncavo – convexos apilados uno sobre otros. En torno a ellos hay Sub – Área: Biología 2º Secundaria Retículo endoplásmico liso (REL)
  • 35. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario una serie de vesículas membranosas que transportan diversas sustancias desde el aparato de Golgi al resto del citoplasma o al exterior. El aparato de Golgi actúa estrechamente relacionado con el retículo endoplásmico rugoso. Sus funciones tienen que ver con la distribución de las proteínas formadas en el RER, tanto dentro como fuera de la célula. El aparato de Golgi agrega señales químicas a las proteínas sintetizadas en el RER. La señal incorporada a la proteína determina el lugar al cual será enviada. Algunos de sus destinos finales pueden ser los lisosomas, la membrana plasmática o el medio extracelular. La gran mayoría de las células animales y vegetales tienen este organelo, pero se ha desarrollado especialmente en las células que cumplen funciones relacionadas con la secreción. Así ocurre, por ejemplo, en las que forman parte de la glándula mamaria, que exhiben un aparato de Golgi muy desarrollado durante el período de lactancia. En las células hepáticas se calcula que existen unos 50 aparatos de Golgi que representan el 2% del volumen celular.  Los Lisosomas Son los organelos responsables de los procesos de digestión intracelular. Están rodeados por una membrana, son de forma esférica, tienen un tamaño aproximado de 200 a 500 nm de diámetro y hay que entre quince y veinte por célula. En su interior existen más de cincuenta enzimas hidrolíticas que actúan a un pH ácido y son capaces de degradar proteínas, lípidos, carbohidratos y ácidos nucleicos. Los lisosomas digieren los materiales presentes en los endosomas o vesículas citoplasmáticas que se forman como producto de la endocitosis (fagocitosis y pinocitosis); y las partes de la célula que se autodestruyen (autofagia).  Endocitosis Es el proceso que permite la incorporación de distintas sustancias hacia el citoplasma. El ingreso de macromoléculas específicas se debe a la acción de receptores (proteínas específicas), ubicados en la superficie de la membrana. Por su parte, la pinocitosis se refiere a la incorporación de sustancias líquidas o que están disueltas, y la fagocitosis es el proceso que permite el ingreso de partículas de mayor tamaño al interior de la célula. Esta última se logra por la emisión de prolongaciones de la membrana celular, que engloban bacterias u otros cuerpos que se encuentren adheridos a la superficie de la célula. Sub – Área: Biología 2º Secundaria Aparato de Golgi El aparato de Golgi es un pequeño grupo de sacos membranosos lisos apilados en el citoplasma. Dirige las proteínas recién sintetizadas hacia los lugares que deben ocupar en la célula.
  • 36. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario I. Completa el cuadro II. Completar las siguientes proposiciones: • La síntesis de proteínas se realizan en ……………………………………………… • El retículo endoplásmtico liso se encarga de la síntesis y transporte lípidos en especial de …………………… ……………………………………………… • El retículo endoplasmático rugoso realiza la síntesis y transporte de …… ……………………………………………… III. Marque lo correcto: 1) Los organoides que intervienen en la digestión celular se denominan: a) Mitocondrias b) Dictiosomas c) Vacuolas d) Ribosomas e) Lisosomas Sub – Área: Biología 2º Secundaria CITOPLASMACITOPLASMA encontramos formado por ORGANELAS CITOPLASMÀTICASORGANELAS CITOPLASMÀTICAS A C T I V I D A D E N A U L A
  • 37. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario 2) Los sacos membranosos encargados de la secreción de enzimas, hormonas y anticuerpos, constituyen: a) RER b) REL c) Aparato de Golgi d) Centrosomas e) Casquetes polares 3) Una de las siguientes estructuras no presentan las células vegetales: a) Cloroplastos b) Núcleo c) Lisosomas d) Vacuola e) Mitocondria 4) Organela celular presente en todas las células tanto procariota como eucariota. a) pared celular b) membrana celular c) ribosoma d) ADN circular e) golgisoma 5) La actividad permanente de los ribosomas explica: a) La producción de almidón en la playa. b) La abundancia de proteínas en las legumbres. c) El estado de latencia de las semillas almacenadas. d) El color verde claro de las hortalizas. e) La acumulación de ácidos grasos insaturados en semillas. 6) Conductos membranosos que se prolongan desde la membrana plasmática hasta la membrana nuclear. a) Aparato de Golgi b) Lisosoma c) Microtúbulos d) Retículo Endoplásmico e) Microfilamentos 7) Uno de los siguientes procesos no se realiza a nivel del retículo endoplasmático. a) Almacenamiento de calcio b) Movilización de glucosa c) Detoxificación d) Glucosidación de lípidos y proteínas e) Síntesis de proteínas exportables 8) El citoesqueleto determina la forma celular y sus cambios, está constituido por microtúbulos, microfilamentos tienen como componente fundamental: a) tubulina b) actina c) proteínas microtubulares asociados d) desmina e) láminas 1. Define: • Citoesqueleto : ........................................................................................................ • Detoxificación : ........................................................................................................ • Endosoma : ........................................................................................................ • Actina : ........................................................................................................ • Tubulina : ........................................................................................................ 2. ¿Qué propiedades posee el citosol? 3. ¿Qué función realiza el citoesqueleto?. Si éste estuviera ausente ¿qué ocurriría? Sub – Área: Biología 2º Secundaria A C T I V I D A D
  • 38. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario LOS PEROXISOMAS Son organelos rodeados por una única membrana, están presentes en casi todos los tipos celulares y, por lo general, son de forma esférica. Su diámetro es de 600 a 700 nm. Su máximo varía entre setenta y cien por célula. Inicialmente se pensó que estos organelos eran poco importantes en el funcionamiento celular, pero luego se demostraría lo contrario ante la presencia de una enfermedad genética llamada Síndrome de Zellweger, que forma peroxisomas defectuosos y causa malformaciones craneofaciales, retardo mental y la muerte del niño. Como consecuencia de la actividad celular se genera un producto tóxico llamado peróxido de hidrógeno (H2O2), el que se degrada por una de las enzimas más importantes presentes en este organelo, la catalasa. En las células vegetales, hongos y protozoarios los peroxisomas reciben el nombre de glioxisomas, porque además de degradar el peróxido de hidrógeno, participan en la vía del glioxilato, que permite convertir la grasa en carbohidratos. LAS MITOCONDRIAS La mitocondria es el organelo de protozoarios, hongos, animales y vegetales. En ella se produce la mayor parte de la energía útil, que se almacena en una molécula que hace las veces de moneda de intercambio energético, llamada adenosin trifosfato (ATP). A nivel celular, las mitocondrias aprovechan la energía contenida en las moléculas nutritivas, como es el caso de la glucosa, lípidos, y las transforma en energía potencial para el crecimiento, reparación y desarrollo celular. Por ello, las mitocondrias son llamadas “máquinas de producción de energía”. Su estructura básica esta constituida por una doble membrana, externa e interna, y dos compartimientos. Además, poseen material genético propio, llamado DNA mitocondrial. Su ancho alcanza los 500 nm y de largo puede llegar a los 700nm. Los procesos de transformación de energía que tienen lugar en las mitocondrias se basan en tres etapas coordinadas: el ciclo de Krebs, que es llevado a cabo por una serie de enzimas que se encuentran en la matriz y que se encargan de producir CO2 por descarboxilación y producir protones y electrones para la cadena respiratoria; la cadena respiratoria (sistema de transporte de electrones), que son proteínas que producen una gradiente electroquímica de protones entre la membrana externa e interna y transfieren los electrones hasta una molécula de oxígeno que producirá agua; y la ATPasa, un conjunto proteico que por acción del paso de los protones a través de ésta producirán ATP. Sub – Área: Biología 2º Secundaria
  • 39. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario LOS PLASTIDIOS Son organelos que sólo se encuentran en las células vegetales y que pueden sintetizar y acumular diversas sustancias. Los plastidios pueden ser incoloros, llamados leucoplastos, que son lugares de almacenamiento de carbohidratos: anaranjados o amarillos, denominados cromoplastos, que dan el color a las flores y frutos; y verdes, llamados cloroplastos, que intervienen en la fotosíntesis. Los cloroplastos: Sabemos que los autótrofos, organismos capaces de sintetizar su propio alimento, pueden llevar a cabo esta función gracias al proceso de la fotosíntesis, que produce glucosa y oxígeno a partir de dióxido de carbono, agua y luz. El organelo en que se realiza el proceso fotosintético es el cloroplasto. La evidencia bioquímica sugiere que los cloroplastos son descendientes de bacterias productoras de oxígeno. Entre los organismos procariontes fotosintetizadores están las cianobacterias, cuyos requerimientos nutritivos son mínimos. Estas bacterias utilizan los electrones del agua y la energía del sol para convertir el CO2 atmosférico en compuestos orgánicos. Los cloroplastos se encuentran exclusivamente en células de plantas y algas verdes (cloro = verde; plasto = cuerpo) y, después de las vacuolas, son los organelos de mayor tamaño. Su longitud alcanza los 10 000 nm, y su ancho varía entre 1000 y 2000 nm. Hay entre veinte y cuarenta cloroplastos por célula. En la estructura de los cloroplastos se distinguen dos membrarnas, una interna y otra externa. Además, contiene el estroma. En el estroma encontramos carbohidratos, lípidos, proteínas, DNAcloroplasto y RNA, ribosomas, pigmentos fotosintéticos y unas estructuras llamadas tilacoides. La estructura del cloroplasto permite que las reacciones fotosintéticas se realicen más eficientemente. La fase luminosa, en la que la energía luminosa se convierte en energía química potencial, se lleva a cabo en la membrana de los tilacoides. La fase oscura, donde la energía potencial es convertida en glucosa, se produce en el estroma. Los cloroplastos deben su color verde al pigmento (sustancia colorante) llamado clorofila, que absorbe las ondas de luz rojas y refleja las ondas verdes. LAS VACUOLAS Sub – Área: Biología 2º Secundaria
  • 40. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario Son organelas que almacena agua y diversos solutos (pigmentos, alcaloides, sales, aceites, etc). En las células vegetales suelen encontrarse vacuolas gigantes, que ejercen presión sobre la pared celular, contribuyendo al soporte del cuerpo vegetal. I. Completar las siguientes proposiciones: • El organelo responsable de producir la energía en la célula es ........................... • En el cloroplasto, hay un conjunto de membranas llamadas tilacoides que forman los ........................... • Los peroxisomas transforman el agua oxigenada en agua y .......................... I. Marque lo correcto: 1. Los agregados membranosos conocidos con el nombre de GRANA se encuentra en la organela celular denominada: a) lisosoma b) mitocondria c) golgisoma d) centriolo e) cloroplasto 2. Estructura que sirve como almacén de agua y da el tono corporal a las plantas. a) mitocondria b) glioxisoma c) lisosoma d) cloroplasto e) vacuola 3. Organela cuya función es eliminar los radicales libres como el H2O2 (peróxido de hidrógeno) a) glioxisoma b) peroxisoma c) lisosoma d) vacuola e) mitocondria 4. Es al nivel de la mitocondria donde se produce: a) la membrana celular b) el azúcar c) la pared celular d) el ATP e) el citoplasma 5. Organela citoplasmática presente en las semillas de plantas cuya función es transportar lípidos a carbohidratos: a) peroxisoma b) vacuola c) glioxisoma d) R.E.L. e) R.E.R. 6. Las vacuolas, participan en uno de los siguientes procesos: a) Generación de energía por demolición de moléculas orgánicas. b) Intervienen de manera directa en el proceso de la fotosíntesis. c) Se encargan exclusivamente de la biosíntesis de la membrana plasmática. d) Evitan el daño de la célula, participando en el proceso de la presión osmótica. e) Se encarga de formar el sistema de endomembranas. 7. Las mitocondrias se encuentran en las células eucarióticas y presentan como una de sus características: a) poseen pigmentos fotosintéticos b) realizan digestión celular c) contienen material genético d) transforman lípidos en glúcidos e) presentan tilacoides 8. Los cloroplastos son plastidios muy importantes presentes en organismos autótrofos. Se encargan de: a) captación de agua b) almacen de desechos c) digestión d) síntesis de moléculas orgánicas e) autólisis Sub – Área: Biología 2º Secundaria A C T I V I D A D E N A U L A A C T I V I D A D
  • 41. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario 1. Define: glioxisoma, catalasa, estroma, tilacoides, clorofila. 2. Realice un cuadro comparativo entre la mitocondria y el cloroplasto. Dibuje. 3. ¿Cuál de las siguientes células tiene más mitocondrias: un espermatozoide, una célula intestinal o una célula epitelial? 4. ¿Qué otros organismo, aparte de las plantas, tienen cloroplastos? EL NUCLEO El núcleo celular es una estructura que contiene la información genética del individuo eucarionte. Dentro del núcleo celular se produce la replicación del DNA (material genético), la trascripción de los mensajes al RNAmensajero, que lleva la información para la síntesis de proteínas, y el ensamblaje de las subunidades ribosomales, función que cumple el nucleolo. En el núcleo celular reconocemos las siguientes estructuras: una membrana nuclear que rodea el núcleo; los cromosomas – formados por cromatina (DNA unido a proteínas histonas)-, que se encuentran al interior del núcleo; el nucleoplasma y el nucleolo. • La membrana nuclear Que encierra el DNA y define el comportamiento nuclear, está formada por dos membranas concéntricas: una interna, que contiene sus proteínas asociadas a un grupo de proteínas especiales llamadas proteínas de la lámina, que se unen a los cromosomas y son responsables del fraccionamiento de la membrana nuclear al momento de la división celular, y otra externa, que se asocia a la membrana del retículo endoplásmico y se continúa en él. La distancia entre la membrana externa y la interna es de unos 10 a 15 nm. La membrana nuclear presenta una serie de poros nucleares de un diámetro entre los 80nm y 100nm, a través de los cuales se comunica con el citoplasma, y sirve de tránsito para todas las moléculas producidas y requeridas por el núcleo. En promedio existen de tres mil a cuatro mil poros en una membrana nuclear de una célula animal. • El nucleoplasma, también llamado jugo nuclear, es la porción de citoplasma englobada por la membrana nuclear, y presenta todas las proteínas y enzimas requeridas para que el núcleo cumpla con sus funciones básicas. • El nucleolo, es un cuerpo esférico que puede llegar a medir hasta 1000 nm de diámetro. Está formado por proteínas que se asocian específicamente a la región del DNA que lleva la información que codifica para el RNAribosomal, y que forma parte de la estructura de todos los ribosomas. El nucleolo es el responsable de producir el RNAribosomal y ensamblar las subunidades de los ribosomas, es decir, sintetiza los ribosomas. Las subunidades ribosomales posteriormente pasarán del núcleo al citoplasma, a través de los poros de la membrana nuclear. Sub – Área: Biología 2º Secundaria
  • 42. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario • Los cromosomas, son las estructuras responsables de la información genética de los individuos, ya que llevan el DNAmolécula que codifica las características que cada individuo heredó de sus padres. El DNA generalmente es de doble cadena, similar a una escalera de caracol, y tiene un diámetro de 2 nm. En los organismos procariontes el cromosoma generalmente es circular y único, y contiene 4,7 x 106 nucleótidos en su DNA total. En cambio, los organismos eucariontes los cromosomas son lineales y numerosos, por ejemplo, en el hombre hay 46 cromosomas que contienen en total 3x109 nucleótidos. Los cromosomas están constituidos por cromatina, la misma que está formada por DNA y proteínas histonas. Las proteínas histonas son las responsables de compactar el DNA, ya que, por ejemplo, la longitud del DNA humano puede llegar a medir 1.8m y debe estar incorporado en el núcleo, estructura que tiene un diámetro de 5x10-6 m. El número de cromosomas, representado por n, y la cantidad de DNA, representada por C, son característicos de cada especie. Por ejemplo, los vacunos tienen 60 cromosomas y los perros tienen 78. La mosca de la fruta tiene 0.36 picogramos de DNA, el hombre tiene 6 picagramos, y hay una salamandra que tiene 84 picogramos. Sub – Área: Biología 2º Secundaria “Esfuérzate por ser cada día mejor” “Esfuérzate por ser cada día mejor” CROMOSOMA Varios miles de genes (unidades de la herencia) se disponen en una sencilla línea sobre un cromosoma, una estructura filiforme de ácidos nucleicos y proteínas. Las bandas teñidas de oscuro son visibles en los cromosomas tomados de las glándulas salivares de Drosophila melanogaster, la mosca de la fruta. Su significado no se conoce bien, pero el hecho de que los diseños específicos de las bandas sean característicos de varios cromosomas, constituye una valiosa herramienta de identificación. CROMOSOMA Varios miles de genes (unidades de la herencia) se disponen en una sencilla línea sobre un cromosoma, una estructura filiforme de ácidos nucleicos y proteínas. Las bandas teñidas de oscuro son visibles en los cromosomas tomados de las glándulas salivares de Drosophila melanogaster, la mosca de la fruta. Su significado no se conoce bien, pero el hecho de que los diseños específicos de las bandas sean característicos de varios cromosomas, constituye una valiosa herramienta de identificación.
  • 43. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario I. Completar las siguientes proposiciones: • La cromatina que contienen los genes está formado por ..................... y ............................ • Los cromosomas están constituidos de ............................ • El nucleolo esta formado por ............................ y ............................ II. Marque lo correcto: 1. No es parte del núcleo celular: a) membrana nuclear b) nucleólo c) cromatina d) centrosoma e) jugo nuclear 2. La Carioteca no esta presente en: 1) Procariontes 2) Algas verdes azules 3) Bacterias 4) Euglenofitas a) 1, 2, 4 b) 3, 1, 4 c) 1, 2, 3 d) 2, 3, 4 e) 1, 3, 4 3. Se presenta en la envoltura nuclear: a) plasmodesmos b) desmosomas c) microfilamentos d) vacuolas e) complejo del poro 4. En 1879, ............... usó el termino CROMATINA, y en 1888....... usó la denominación cromosoma a) Waldeyer – Watson b) Crick – Flemming c) Miescher – Balbiani d) Balbiani – Waldeyer e) Fleming – Waldeyer 5. Una de las diferencias entre las células procarióticas y las células eucarióticas, es: a) la presencia de ribosomas b) la ausencia de la membrana plasmática c) la presencia de ADN d) la ausencia o presencia de la membrana nuclear e) la ausencia del ARN 6. La presencia de más de un núcleo en algunas células, es un indicativo de: a) su continua división b) mayor metabolismo c) la proximidad de su muerte d) el proceso de fagocitosis e) el grado de evolución 7. En el interior del núcleo existen diversos componentes. Las estructuras granulares que se encargan del ensamblaje se subunidades ribosómicas se denominan: a) nucleótidos b) cromatina c) poros nucleares d) ARNt e) Nucleólos 8. En la constitución de la cromatina es importante la presencia de ............... . Éstas se forman a nivel de ...................... a) ribosomas – centriolos b) histonas – ribosomas c) huso acromático – centrosomas d) ADN – RER e) núcleosomas – citosol Sub – Área: Biología 2º Secundaria A C T I V I D A D E N A U L A A C T I V I D A D
  • 44. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario 1. Define: ADN, ARN, cromosomas, cromatina, histonas, huso acromático 2. ¿Por qué los glóbulos rojos carecen de núcleo? FUNCIONES DE NUTRICIÓN LOS CLOROPLASTOS Los cloroplastos son los organelos celulares responsables de la fotosíntesis. Con el microscopio óptico se distinguen fácilmente por su color verde, que se debe a los pigmentos clorofílicos. Dentro del cloroplasto hay una serie de membranas que se denominan lamelas, y una columan de sacos llamados tilacoides. El conjunto de estos sacos forma la grana,. En los tilacoides es donde existe la mayor concentración de pigmentos clorofílicos que intervienen en la fotosíntesis. El espacio interno entre las lamelas y los tilacoides se llama estroma, y en él se realiza la fotosíntesis. Referente a la lectura: 1. ¿En qué parte de los cloroplastos se realiza la fotosíntesis? Sub – Área: Biología 2º Secundaria
  • 45. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario 2. ¿Dónde se concentra el mayor número de cloroplastos? ¿Por qué? FUNCIONES DE NUTRICIÓN Nutrición, es el conjunto de mecanismos de los que se vale el organismo para obtener del medio en que vive, materia y energía necesarias para realizar sus actividades vitales. La nutrición puede ser de dos clases: autótrofa y heterótrofa. Nutrición autótrofa Es propia de las plantas verdes, provistas de clorofila, las cuales a partir de materia inorgánica como dióxido de carbono, agua y sales minerales son capaces de transformarlas en sustancias orgánicas que sirven de alimento, esto lo realiza mediante la fotosíntesis. Nutrición heterótrofa Es propia del hombre y de los animales, los cuales son incapaces de transformar por sí solos la materia inorgánica en orgánica. La nutrición de los seres heterótrofos depende de los seres autótrofos, es decir tienen que alimentarse con los productos fabricados por los vegetales o ingerir sustancias de origen animal que les proporcionarán energía. NUTRICIÓN DE LOS VEGETALES FOTOSÍNTESIS La fotosíntesis es la síntesis de materia orgánica a partir de la materia inorgánica utilizando energía luminosa. La fotosíntesis es la más importante de las funciones realizadas por un organismo vivo, porque mediante ella las plantas verdes elaboran alimentos ricos en energía, los cuales sirven para su nutrición y la de la mayoría de los seres vivos. La fotosíntesis consiste en la elaboración de sustancias orgánicas (glucosa) a partir del: 1. Dióxido de carbono tomado de la atmósfera. 2. Agua con sales minerales disueltas, absorbida por la raíz. Para que tenga lugar este proceso se requiere: la energía de la luz, la que es captada por la clorofila, que se encuentra en los cloroplastos de las células vegetales. La reacción que sintetiza el proceso fotosintético es: Energía luminosa 6 CO2 + 12 H2 O C6H12O6 + 6O2 + 6H2O dióxido agua glucosa oxígeno agua de carbono Clorofila Durante el proceso de la fotosíntesis, el ser autótrofo absorbe dióxido de carbono del aire y desprende oxígeno a la atmósfera. Sub – Área: Biología 2º Secundaria
  • 46. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario Por esta razón, la fotosíntesis permite la renovación del oxígeno en la atmósfera por lo cual es un purificador natural del ambiente. La Clorofila Es una molécula grande y compleja, cuya fórmula sintética es: C 5 5 H 7 2 O 5 N 4 M g La clorofila es el pigmento verde que participa en la fotosíntesis, por la facultad que tiene de absorber la energía de la luz y transferirla a otras moléculas, es decir, transforma la energía luminosa en energía química. La clorofila se encuentra en los cloroplastos. Los cloroplastos se encuentran en las células vegetales. Visto al microscopio electrónico, un cloroplasto presenta zonas oscuras denominadas granas y zonas claras denominas estromas. Las moléculas de clorofila se encuentran en las zonas oscuras (granas). Fases de las fotosíntesis Comprende dos fases: • Fase luminosa ó fotoquímica, en la que se produce la captación de la energía luminosa. • Fase oscura ó biosintética, en la que se sintetiza materia orgánica. Se produce a nivel de las membranas de los tilacoides de los cloroplastos gracias a los pigmentos fotosintéticos que contienen. En la fase luminosa se producen los siguientes procesos: Fotólisis del agua, la clorofila de las hojas absorbe la luz solar, adquiriendo la energía necesaria para descomponer químicamente las moléculas de agua en oxígeno, el cual es liberado a la atmósfera, en iones hidrógeno, que son retenidos y en electrones, que se desprenden. luz + 2 H2O O2 + 4H + 4 electrones clorofila fotorreducción del NADP, (Nicotinamida adenin dinucleótido fosfato), que es la molécula encargada de transportar los átomos de hidrógeno. Los iones hidrógeno junto con los electrones reducen al NADP, que pasa a formar NADPH2+ + 2 NADP + 4H + 4 electrones 2NHADPH2 Fotofosforilación del ADP, (Adenosin di fosfato) el adenosin difosfato capta un fofato inorgánico convirtiéndose en ATP (adenosin trifosfato). ADP + P + energía ATP La fase oscura se realiza en el estroma del cloroplasto, en esta fase se utilizan el NADPH2 y el ATP obtenidos en la fase luminosa, para convertir la materia inorgánica en materia orgánica. Por ejemplo, a partir de dióxido de carbono, que es inorgánico, se puede sintetizar glucosa que es materia orgánica. Sub – Área: Biología 2º Secundaria
  • 47. I.E.P. “Leonardo de Vinci” – Sistema Preuniversitario 6 CO2 + 12NADPH2 + 18 ATP --------) C6H12O6 + 6H2O + 12NADP + 18ADP + P I. Establecer la relación correcta: II. Marque lo correcto: 1. Son elementos necesarios para la fotosíntesis excepto: a) agua b) CO2 c) Luz d) Clorofila e) Oxígeno 2. La clorofila se encuentra en: ........... del cloroplasto. a) mitocondria b) estroma c) membrana tilacoide d) mesosoma e) lisosoma 3. El oxígeno se produce en la fase .............. mientras que el CO2 se utiliza en la fase .............. a) luminosa – luminosa b) luminoso – oscura c) oscura – oscura d) oscura – luminosa e) no se puede determinar 4. La fotólisis del agua, produce: a) CO2 b) O3 c) O2 d) N e) C 5. En la fotosíntesis oxigénica los .............. utilizan el agua como donador de hidrógeno y electrones. a) bacterias sulfurosa b) ferrobacterias c) cianobacterias d) nitrobacterias Sub – Área: Biología 2º Secundaria CLOROFILA CLOROFILA Organismo que produce su propio alimento. Organismo que produce su propio alimento. FOTOSÍNTESIS FOTOSÍNTESIS Aberturas existentes en el envés de las hojas y que regulan el intercambio gaseoso. Aberturas existentes en el envés de las hojas y que regulan el intercambio gaseoso. ATP ATP Pigmento verde capta energía luminosa durante la fotosíntesis. Pigmento verde capta energía luminosa durante la fotosíntesis. AUTÓTROFO AUTÓTROFO Es la molécula energética de la célula.- Es la molécula energética de la célula.- ESTOMAS ESTOMAS Transformación de energía luminosa en energía química. Transformación de energía luminosa en energía química. A C T I V I D A D E N A U L A