El documento explora la teoría celular, que establece que todos los seres vivos están hechos de células, y describe cómo los microscopios han permitido la observación de estas unidades básicas de vida. Se menciona la evolución del microscopio desde sus inicios hasta los avances modernos que permiten estudiar estructuras celulares en detalle, así como las diferencias entre células eucariotas y procariotas. Además, se ilustra la importancia de la homeostasis y la adaptación de las estructuras celulares a sus funciones.

1. CÉLULAS
1
Célula, estructura y
función
Bases
celulares
de
la
vida
Homeostasis
•
•
El
Sr.
Zong
había
prometido
que
sería
intere-­‐
sante.
Puse
un
cubreobjetos
so-­‐
bre
la
gota
de
agua
de
charco
y
desli-­‐
cé
la
preparación
bajo
el
microscopio.
Me
quedé
sorprendido.
Organismos
de
to-­‐
do
tipo
de
forma
y
descripción
nadaban,
se
deslizaban
y
retorcían
y,
tal
como
me
lo
ha-­‐
bía
enseñado
mi
profesor,
estas
creaturas
tenían
una
sola
célula.
Nunca
e
olvida-­‐
do
el
espectáculo
de
tanta
vida
empacada
en
tan
pequeños
cuerpos
o
la
maravilla
de
lo
que
pasa
den-­‐
tro
de
una
célula
viva.
“
”
UNIDAD 1
LECCIONES
1, 2, 3, 4
1
Grandes ideas

2. Célula,
Estructura
y
Función
Base
celular
de
la
vida,
Homeostasis
P:¿Cómo están adaptadas las estructuras celulares a sus funciones?
Unidad
1 •
2
GRANDES
IDEAS
1

3. EN
ESTE
DOCUMENTO:
•
1.1
La
vida
es
celular
•
1.2
Estructura
celular
MUERTA
POR
.
.
.
¿AGUA?
Michelle
era
muy
sana;
a
los
25
años
corrió
en
su
1ª
maratón.
El
calor
y
la
humedad
habían
hecho
sudar
a
todos
los
atletas
participantes
por
lo
que
Michelle
se
aseguró
de
beber
en
cada
oportunidad
que
tuvo.
Gradualmente,
ella
empezó
a
sentirse
débil
y
confundida.
Al
final
de
la
larga
maratón,
Michelle
llegó
tambaleándose
a
pedir
atención
médica.
Quejándose
de
dolor
de
cabeza
y
con
náuseas
ella
se
derrumbó
en
el
suelo.
Los
voluntarios
rápidamente
le
dieron
agua
a
Michelle
pensando
que
su
problema
era
deshidratación.
Rápidamente
su
condición
empeoró
y
Michelle
tuvo
que
ser
trasladada
al
hospital,
donde
fue
presa
de
un
ataque,
entrando
en
coma.
¿Por
qué
el
tratamiento
con
agua
aplicado
a
Michelle
empeoró
su
salud?
A
medida
que
estudies
esta
unidad,
busca
pistas
que
permitan
ayudarte
a
predecir
cómo
el
agua
llevó
a
enfermarse
a
Michelle.
Luego,
resuelve
el
misterio.
Nunca
dejes
de
explorar
tu
mundo.
Observa
este
video
y
sorpréndete
del
maravilloso
mundo
microscópico
que
puede
albergar
una
pequeña
gota
de
agua
https://www.youtube.com/watch?v=i-­‐7YQXusDR0.
Diatomeas
de
agua
dulce—algas
unicelulares
con
duras
paredes
de
sílice—poseen
muchas
formas
y
tamaños
(ML
880
).
• •
SFC,
2015
Célula:
estructura
y
función
3
RESUELVE EL
MISTERIO

4. La
vida
es
celular
Preguntas
clave
¿Qué
es
la
teoría
celular?
¿Cómo
funciona
el
microscopio?
¿Cuáles
son
las
diferencias
entre
las
células
eucariotas
y
las
procariotas?
PIENSA
EN
ESTO
¿Cuál
es
la
parte
más
pequeña
de
cualquier
ser
vivo
que
aún
conserve
la
"vida"?
¿Es
una
hoja
viva?
¿Qué
tal
tu
dedo
gordo
del
pie?
¿Qué
tal
una
gota
de
sangre?
¿Podemos
seguir
dividiéndonos
los
seres
vivos
en
partes
cada
vez
más
pequeñas
o
hay
un
punto
en
el
que
lo
que
queda
ya
no
este
vivo?
Como
verás,
hay
un
límite,
la
más
pequeña
unidad
de
vida
de
cualquier
organismo,
es
la
célula.
Vocabulario
célula
•
teoría
celular
•
membrana
celular
•
núcleo
•
eucariota
•
procariota
El
descubrimiento
de
la
célula
¿Qué
es
la
teoría
celular?
Toma
apuntes
Esquematiza.
Antes
de
leer,
haz
Un
esquema
usando
los
títulos
verde
y
azul
en
el
texto.
Mientras
lees,
toma
apuntes
usando
el
método
de
Cornell.
“Ver
es
creer,”
dice
un
viejo
refrán.
Sería
difícil
encontrar
un
mejor
ejemplo
de
esto
que
el
descubrimiento
de
la
célula.
Sin
los
instrumentos
para
hacerlos
visibles,
las
células
se
mantuvieron
fuera
de
nuestra
vista
y,
por
lo
tanto,
fuera
de
la
mente
de
la
mayoría
de
la
historia
humana.
Todo
esto
cambió
con
un
avance
espectacular
en
la
tecnología
-­‐la
invención
del
microscopio.
Primeros
microscopios
A
finales
de
los
años
1500,
los
fabricantes
de
gafas
de
Europa
descubrieron
que
usando
varios
lentes
de
vidrio
y
combinándolos
adecuadamente
se
podía
aumentar
incluso
hasta
los
objetos
más
pequeños
para
que
pudiesen
ser
fáciles
de
ver.
En
poco
tiempo,
ya
habían
construido
los
primeros
verdaderos
microscopios
usando
esas
lentes,
abriendo
la
puerta
al
estudio
de
la
biología
como
la
conocemos
hoy
en
día.
En
1665,
el
inglés
Robert
Hooke
usó
un
primitivo
microscopio
compuesto
para
observar
un
corte
delgado
de
corcho,
un
material
de
origen
vegetal.
Bajo
el
microscopio,
el
corcho
parecía
estar
hecho
de
miles
de
diminutas
cámaras
vacías.
Hooke
llamó
a
estas
cámaras
con
el
nombre
de
"cells"
porque
le
recordaban
a
pequeñas
habitaciones
de
un
monasterio,
que
fueron
llamados
celdas.
El
término
célula
se
utiliza
en
la
biología
hasta
ahora.
Hoy
sabemos
que
las
células
vivas
no
son
cámaras
vacías,
que
en
realidad
contienen
una
enorme
variedad
de
partes
funcionales,
cada
una
con
su
propia
función.
En
Holanda
en
la
misma
época,
Anton
van
Leeuwenhoek
utilizó
un
microscopio
simple,
de
lente
única,
para
observar
el
agua
del
estanque
y
otras
cosas.
Para
su
sorpresa,
el
microscopio
reveló
un
mundo
fantástico
de
diminutos
organismos
vivos
que
parecían
estar
en
todas
partes,
en
el
agua
que
él
y
sus
vecinos
bebían
e,
incluso,
en
su
propia
boca.
Algunas
de
las
ilustraciones
de
los
organismos-­‐que
hoy
lamamos
bacterias-­‐
descubiertos
por
Leeuwenhoek
en
la
boca
humana,
se
ilustran
en
la
Figura
1-­‐1.
FIGURA
1–1
Primeros
dibujos
de
organismos
microscópicos
vistos
con
un
microscopio
simple
y
hechos
por
Leeuwenhoek,
quien
fue
pionero
en
observar
microorganismos
vivos.
Estos
dibujos,
tomados
de
una
de
sus
cartas,
muestran
algunas
de
las
bacterias
presentes
en
la
boca
humana.
4 Lección
1.1 •
SFC
2015 •
GAToledo
1.1

5. La
teoría
celular
Poco
después
de
van
Leeuwenhoek,
las
observaciones
de
los
científicos
dejaron
en
claro
que
las
células
son
las
unidades
básicas
de
la
vida.
En
1838,
el
botánico
alemán
Matthias
Schleiden
concluyó
que
todas
las
plantas
están
hechas
de
células.
Al
año
siguiente,
el
biólogo
alemán
Theodor
Schwann
declaró
que
todos
los
animales
están
hechos
de
células.
En
1855,
el
médico
alemán
Rudolf
Virchow
concluyó
que
las
nuevas
células
pueden
producirse
sólo
por
la
división
de
las
células
pre-­‐
existentes,
confirmando
una
sugerencia
hecha
por
el
alemán
Lorenz
Oken,
50
años
antes.
Estos
descubrimientos,
confirmados
por
muchos
biólogos,
se
resumen
en
la
teoría
celular,
un
concepto
fundamental
de
la
biología.
La
teoría
celular
establece
que:
•
Todos
los
seres
vivos
están
hechos
de
células.
•
Las
células
son
la
unidad
estructural
y
funcional
básica
de
todos
los
seres
vivos.
•
Las
células
nuevas
se
forman
de
otras
pre-­‐existentes.
Explorando
la
célula
¿Cómo
funciona
un
microscopio?
Un
microscopio,
como
sabrás,
produce
una
imagen
grande
de
algo.
La
mayoría
de
los
microscopios
tienen
lentes
para
magnificar
la
imagen
de
un
objeto
muy
pequeño
enfocando
la
luz
o
electrones.
Siguiendo
los
pasos
de
Hooke,
Virchow
y
otros,
los
biólogos
modernos
todavía
usan
microscopios
para
explorar
la
célula.
Pero
los
investigadores
de
hoy
en
día
utilizan
tecnología
más
poderosa,
que
los
pioneros
de
la
biología
nunca
pudieron
haberse
imaginado.
Microscopios
de
luz
y
tinción
de
células
El
tipo
de
microscopio
que
probablemente
estés
más
familiarizado
es
el
microscopio
óptico
compuesto.
Un
microscopio
de
luz
típico
permite
que
la
luz
pase
a
través
de
una
muestra
y
utiliza
dos
lentes
para
formar
una
imagen.
La
primera
lente,
llamada
lente
del
objetivo,
se
encuentra
justo
por
encima
de
la
muestra.
Esta
lente
aumenta
la
imagen
de
la
muestra.
La
mayoría
de
los
microscopios
de
luz
tienen
varias
lentes
objetivo
para
que
se
pueda
variar
el
poder
de
amplificación.
El
segundo
lente,
llamado
ocular,
magnifica
esta
imagen
aún
más.
Desafortunadamente,
la
luz
misma
limita
el
detalle
o
resolución
de
las
imágenes
en
el
microscopio.
Como
todas
las
formas
de
radiación,
las
ondas
de
luz
son
difractados,
o
dispersos,
a
medida
que
pasan
a
través
de
la
materia.
Debido
a
esto,
los
microscopios
de
luz
pueden
producir
imágenes
claras
de
objetos
sólo
a
una
amplificación
de
alrededor
de
1.000
veces.
Otro
problema
con
el
microscopio
de
luz
es
que
la
mayoría
de
las
células
vivas
son
casi
transparentes.
El
uso
de
tintes
químicos,
como
en
la
Figura
1-­‐2,
por
lo
general
resuelven
este
problema.
Algunas
de
estas
tinciones
son
tan
específicas
que
sólo
revelan
ciertos
compuestos
o
estructuras
dentro
de
la
célula.
Muchas
de
las
diapositivas
que
se
usan
en
las
clases
de
biología
se
tiñen
de
esta
manera
y,
probablemente
también
tu
profesor
tenga
algunas
preparaciones
histológicas
que
podrías
observar,
si
te
interesa.
Una
variación
en
estas
técnicas
de
tinción
utiliza
colorantes
que
emiten
luz
de
un
color
particular
cuando
se
observa
bajo
determinadas
longitudes
de
onda
de
luz,
una
propiedad
llamada
fluorescencia.
Los
tintes
fluorescentes
se
pueden
unir
a
moléculas
específicas
y
luego
pueden
hacerse
visibles
con
un
microscopio
de
fluorescencia.
En
el
2014,
los
científicos
Eric
Betzig,
Stefan
W.
Hell
y
William
E.
Moerner,
obtuvieron
el
Nobel
de
química
por
el
desarrollo
de
un
microscopio
de
fluorescencia
de
alta
resolución
el
cual
permite
ver
células
a
escala
nanomolecular,
incluso
estudiar
el
desplazamiento
de
moléculas
individuales
dentro
de
una
célula
viva.
ML
35
X
FIGURA
1–2
Microscopio
y
tinción
Celular.
Este
espécimen
de
catafilo
de
cebolla
ha
sido
teñido
con
un
compuesto
llamado
azul
de
toluidina.
La
tinción
permite
ver
con
claridad
los
límites
celulares
y
el
núcleo.
Estructura
y
función
celular
5

6. Microscopio
electrónico
de
transmisión
FIGURA
1–3
Micrografías.
Se
pueden
usar
diferentes
tipos
de
microscopios
para
examinar
células.
Aquí,
las
células
de
levadura
se
muestran
en
una
micrografía
de
luz
(ML
500x),
micrografía
electrónica
de
transmisión
(MET
4375x)
y
una
micrografía
electrónica
de
barrido
(MES
3750x).
Infiere
Si
un
científico
necesitara
estudiar
una
estructura
que
se
encuentra
en
la
superficie
de
la
levadura,
que
tipo
de
microscopio
debiera
usar?
Microscopio
electrónico
Los
microscopios
de
luz
se
pueden
usar
para
ver
células
y
estructuras
celulares
tan
pequeñas
como
1
millonésima
de
un
metro,
¡sin
duda
muy
pequeña!
Pero
¿qué
usan
los
científicos
cuando
quieren
estudiar
algo
más
pequeño
que
eso,
tal
como
un
virus
o
una
molécula
de
ADN?
Para
ello,
necesitan
microscopios
electrónicos.
En
lugar
de
utilizar
la
luz,
los
microscopios
electrónicos
utilizan
haces
de
electrones
que
son
enfocados
en
campos
magnéticos.
Los
microscopios
electrónicos
ofrecen
una
resolución
mucho
mayor
que
los
microscopios
de
luz.
Algunos
tipos
de
microscopios
electrónicos
pueden
usarse
para
estudiar
estructuras
celulares
del
tamaño
de
una
mil
millonésima
parte
de
un
metro.
Hay
dos
tipos
principales
de
microscopios
electrónicos:
de
transmisión
y
de
barrido.
Los
microscopios
electrónicos
de
transmisión
permiten
explorar
estructuras
celulares
y
grandes
moléculas
de
proteínas.
Pero
debido
a
que
los
haces
de
electrones
sólo
pueden
pasar
a
través
de
muestras
delgadas,
a
los
tejidos
se
les
debe
hacer
cortes
ultrafinos
antes
de
ser
examinados.
Esta
es
la
razón
por
la
que
las
imágenes
obtenidas
con
este
microscopio
son
planas
y
bidimensionales.
Los
microscopios
electrónicos
de
barrido
sirven
para
observar
superficies
tisulares.
Ello
es
posible
porque
los
electrones
no
atraviesan
la
muestra
sino
que
interaccionan
con
su
superficie.
Para
que
esto
ocurra
hay
que
cubrir
a
la
muestra
con
una
máscara
de
metales
que
se
adapta
perfectamente
al
relieve
de
la
muestra.
La
muestra
se
barre
con
el
haz
de
electrones
y
los
electrones
reflejados
por
ese
punto
de
la
superficie
son
captados
por
una
pantalla
receptora
que
creará
un
punto
de
una
imagen
en
una
pantalla
digital.
La
imagen
completa
se
formará
cuando
el
haz
recorra
toda
la
superficie
de
la
muestra
y
se
consiga
información
de
cada
uno
de
los
puntos.
Es
decir,
se
escanea
la
muestra
y
de
ahí
el
nombre
microscopio
de
barrido.
La
microscopía
electrónica
solo
puede
usarse
para
examinar
células
y
tejidos
no
vivos.
Observa
la
figura
1–3,
que
muestra
células
de
levadura,
tal
como
se
ven
bajo
un
microscopio
óptico,
un
MET
y
un
MES.
¿Por
qué
las
células
aparecen
de
diferentes
colores
en
cada
micrografía.
Los
colores
de
las
micrografías
de
luz
provienen
de
las
propias
células
o
de
la
tinción
usada
para
resaltarlos.
Las
micrografías
electrónicas,
sin
embargo,
son
en
realidad
en
blanco
y
negro.
Los
electrones,
a
diferencia
de
la
luz,
no
vienen
en
colores.
Así,
los
científicos
a
menudo
usan
técnicas
informáticas
para
añadir
un
"color
falso"
para
que
ciertas
estructuras
se
destaquen.
En
tu
CUADERNO:
Se
te
entrega
un
espécimen
para
examinar.
¿Cuáles
son
las
dos
preguntas
que
debieras
hacerte
para
determinar
el
mejor
microscopio
a
usar?
ML MET MES
6
Unidad
1
•
Lección
1

7. ¿Qué
es
una
célula?
Observa
mediante
un
microscopio
un
corte
histológico
de
una
hoja
o
un
corte
transversal
de
tallo.
Dibuja
una
o
más
células.
Registra
una
descripción
de
su
forma
y
de
sus
partes
internas.
2
Repite
el
paso
1
con
preparaciones
de
células
nerviosas
y
de
bacterias.
1
Compara
las
células
enumerando
las
características
que
tienen
en
común
y
algunas
diferencias
entre
ellas.
Analiza
y
Concluye
1.
Clasifica.
Clasifica
las
células
que
observaste
en
dos
o
más
grupos.
Explica
qué
características
usaste
para
poner
a
cada
célula
en
un
grupo
en
particular.
3
Procariotas
y
Eucariotas
¿Cómo
se
diferencian
las
células
procariotas
y
eucariotas?
Las
células
poseen
una
increíble
variedad
de
formas
y
tamaños,
algunos
de
los
cuales
se
muestran
en
la
Figura
1-­‐4.
Aunque
las
células
típicas
varían
de
5
a
50
micrómetros
de
diámetro,
la
bacteria
Mycoplasma
más
pequeña
tiene
sólo
0,2
micrómetros
de
diámetro,
tan
pequeñas
que
son
difíciles
de
ver
incluso
con
los
mejores
microscopios
de
luz.
En
contraste,
la
ameba
gigante
Chaos
chaos
puede
tener
1.000
micrómetros
(1
milímetro)
de
diámetro,
lo
suficientemente
grande
como
para
ser
observada
a
simple
vista
como
una
pequeña
mancha
en
agua
de
estanque.
A
pesar
de
sus
diferencias,
todas
las
células,
en
algún
momento
de
sus
vidas,
contienen
ADN,
la
molécula
que
transporta
la
información
biológica.
Además,
todas
las
células
están
rodeadas
por
una
barrera
flexible
y
delgada
llamada
membrana
celular.
(La
membrana
celular
se
llama
a
veces
membrana
plasmática,
porque
muchas
células
del
cuerpo
están
en
contacto
directo
con
la
porción
fluida
de
la
sangre
—el
plasma.)
Hay
otras
similitudes,
las
que,
si
te
lo
propones,
podrás
aprender
en
la
siguiente
lección.
Las
células
pueden
pertenecer
a
uno
de
los
dos
grandes
categorías,
dependiendo
de
si
contienen
un
núcleo.
El
núcleo
contiene
el
material
genético
en
forma
de
ADN.
Está
cubierto
por
una
envoltura
de
doble
membrana
y
controla
muchas
de
las
actividades
de
la
célula.
Los
eucariotas
son
células
que
encierran
su
ADN
en
los
núcleos.
Los
procariotas
son
células
que
no
encierran
ADN
en
núcleos,
pues
carecen
de
ellos.
DNA
2
nm
En
el
hospital,
se
le
tomó
y
se
examinó
una
muestra
de
sangre
a
Michelle.
Los
eritrocitos
aparecieron
hinchados.
¿Qué
clase
de
microscopio
pudo
ser
usado
con
mayor
probabilidad
para
estudiar
la
muestra
de
sangre?
¿Tuvo
que
ver
el
agua
con
lo
ocurrido
a
sus
eritrocitos?
______________________________________
______________________________________
______________________________________
FIGURA
7–4
El
tamaño
celular
es
relativo
El
ojo
humano
puede
ver
objetos
mayores
a
0,5
mm.
Sin
embargo,
la
mayor
parte
de
lo
que
le
interesa
a
los
biólogos
celulares,
es
mucho
más
pequeño
que
eso.
Los
Microscopios
hacen
posible
ver
el
mundo
celular
y
subcelular.
Célula
procariota
Típica
1–
5
μm
Huevo
de
Pollo
5
cm
Célula
eucariota
típica
10
–
100
μm
virus
del
resfriado
25
nm Mitocondria
1–
5
μm
Chaos
chaos
1
mm
1
1
1
1
nm
=
1/1,000,000,000
m
μm
=
1/1,000,000
m
mm
=
1/1000
m
cm
=
1/100
m
0 1
nm 1
μm 10
μm 100
μm 1
mm 1
cm 5
cm
MICROSCOPIO
ELECTRÓNICO
MICROSCOPIO
DE
LUZ
SIMPLE
VISTA
Estructura
y
función
celular
7
BIO-Lab
Pistas para
resolver el
misterio

8. ARMA
tu
Vocabulario
ORÍGEN
DE
LA
PALABRA
El
sustantivo
procariota
viene
de
la
palabra
griega
karyon,
que
significa
“núcleo”.
El
prefijo
pro-­‐
significa
“antes
de”.
Las
células
Procariotas
evolucionaron
antes
del
desarrollo
del
núcleo.
Procariotas
Como
se
ve
en
la
fig.
1-­‐5,
las
células
procariotas
son
generalmente
más
pequeñas
y
más
simple
que
las
eucariotas,
aunque
hay
excepciones.
Las
células
procariotas
no
encierran
su
material
genético
dentro
de
un
núcleo.
A
pesar
de
su
simplicidad,
los
procariotas
llevan
a
cabo
cada
actividad
asociada
con
los
seres
vivos.
Crecen,
se
reproducen,
responden
al
medio
ambiente
y,
en
algunos
casos,
se
deslizan
a
lo
largo
de
superficies
o
nadan
a
través
de
líquidos.
Los
organismos
que
llamamos
bacterias
son
procariotas.
.Eucariotas
Las
células
eucariotas
generalmente
son
más
grandes
y
más
complejas
que
las
células
procariotas.
La
mayoría
de
las
células
eucariotas
contienen
decenas
de
estructuras
y
membranas
internas,
y
muchas
son
altamente
especializadas.
En
las
células
eucariotas,
el
núcleo
separa
el
material
genético
del
resto
de
la
célula.
Los
eucariotas
muestran
una
gran
variedad:
algunos,
como
los
comúnmente
llamados
"protistas,"
viven
como
organismos
unicelulares;
otros
forman
grandes
organismos
pluricelulares,
animales,
hongos
y
plantas.
Célula
animal Célula
de
planta
FIGURA
1–5
Tipos
de
células.
En
general,
las
células
eucariotas
(incluyen
a
células
de
plantas
y
de
animales)
con
más
complejas
que
las
células
procariotas.
CÉLULA
PROCARIOTA CÉLULAS
EUCARIOTAS
Revisión
de
conceptos
clave
1.
a.
Revisa
¿Qué
es
una
célula?
b.
Explica
¿Cuáles
son
los
tres
postulados
de
la
teoría
celular?
c.
Infiere
¿Cómo
ayudó
al
desarrollo
de
la
teoría
celular
la
invención
del
microscopio?
2.
a.
Revisa
¿Cómo
funciona
el
microscopio?
b.
Aplica
Conceptos
¿Qué
significa
que
una
micrografía
tengan
un
“color
falso”
3.
a.
Revisa
¿Qué
características
tienen
todas
las
células?
b.
Resume
¿Cuál
es
la
principal
diferencia
entre
procariotas
y
eucariotas?
Lección
7.1
Un
microscopio
de
luz
puede
ampliar
las
imágenes
hasta
1.000
veces.
Para
calcular
el
aumento
total
de
un
espécimen,
multiplique
la
amplificación
de
la
lente
ocular
por
la
amplificación
de
la
lente
del
objetivo
utilizado.
(Para
más
información
sobre
los
microscopios,
consulta
el
Apéndice
B.)
4.
Calcula
Cuál
es
el
aumento
total
de
un
microscopio
que
tiene
un
aumento
de
ocular
de
10×
y
un
aumento
de
objetivo
de
50×.
5.
Calcula
Una
célula
de
10
micrómetros
es
vista
a
través
de
un
objetico
de
10×
y
un
objetivo
de
10×
¿Cuán
grande
aparecerá
la
célula
al
usuario
del
microscopio?
•
Evaluación
8
Unidad
1
•
Lección
1
1.1 evaluación
Problema práctico Matemática

9. Las
células
son
la
unidad
básica
de
toda
la
vida
conocida.
Si
te
interesan
las
células,
podrías
considerar
una
se
las
siguientes
carreras.
Dr.
Tanasa
Osborne,
Patóloga
y
veterinaria
Dr.
Tanasa
Osborne
estudia
osteosarcoma,
el
más
común
tumor
Óseo
maligno
en
niños
y
adolescentes.
Su
investigación
en
el
National
Institutes
of
Health
y
el
National
Cancer
Institute
está
enfocado
en
mejorar
los
resultados
en
sus
pacientes
cuyo
cáncer
se
han
dispersado
de
un
órgano
a
otro.
Dr.
Osborne
no
es
un
médico;
ella
es
veterinaria.
Los
Animales
generalmente
son
usados
como
modelos
para
estudiar
enfermedades
humanas.
Las
investigaciones
del
Dr.
Osborne
contribuyen
a
la
salud
tanto
humana
como
animal.
Esta
patóloga
investiga
muchos
temas
importantes
además
del
cáncer,
incluyendo
a
enfermedades
infecciosas
emergentes
que
afectan
a
los
humanos
y
a
los
animales.
TECNÓLOGO
MÉDICO
¿Alguna
vez
te
has
preguntado
qué
sucede
con
la
sangre
que
tu
médico
recoge
durante
tu
examen
físico
anual?
Se
va
a
un
tecnólogo
médico.
Estos
profesionales
realizan
procedimientos
de
rutina
utilizando
microscopios,
computadoras
y
otros
equipos.
Los
tecnólogos
médicos
pueden
trabajar
en
todos
los
hospitales,
clínicas,
laboratorios
clínicos,
centros
de
diagnóstico,
centros
radiológicos,
industrias
químicas
y
laboratorios
industriales.
MICROSCOPISTA
Las
imágenes
de
FIGURA
1-­‐3,
de
la
página
6,
fueron
capturados
por
un
microscopista.
Los
Microscopistas
hacen
posible
el
estudio
de
estructuras
demasiado
pequeñas
para
ser
vistos
sin
aparatos
para
amplificarlos.
Hay
una
variedad
de
técnicas
de
microscopía,
incluyendo
tinción
y
fluorescencia,
que
los
microscopistas
pueden
utilizar
para
tomar
imágenes
claras
e
informativas
para
los
investigadores.
Algunas
de
estas
imágenes
son
tan
sorprendentes
que
se
han
convertido
en
una
forma
de
arte
científico.
En
USA
puedes
estudiar
y
obtener
el
título
de
técnico,
en
2
años.
Explica
cómo
la
investigación
del
Dr.
Osborne
es
un
ejemplo
del
efecto
que
puede
tener
la
ciencia
en
la
sociedad.
PATÓLOGO
Los
patólogos
son
como
los
detectives:
Ellos
recolectan
información
celular
y
evidencias
tisulares
para
diagnosticar
enfermedades.
Mediante
el
uso
de
un
amplio
conocimiento
de
las
características
de
las
enfermedades
y
la
mejor
de
las
tecnologías
disponibles,
los
patólogos
analizan
células
y
tejidos
bajo
el
microscopio
y
discuten
su
diagnóstico
con
otros
doctores.
Carreras
y
biología
9
Carreras y biología
Escribe

10. Estructura
celular
Preguntas
clave
¿Cuál
es
el
rol
del
núcleo
celular?
¿Cuáles
son
las
funciones
de
las
vacuolas,
lisosoma
y
citoesqueleto?
¿Cuáles
organelos
ayudan
a
sintetizar
y
a
transportar
proteínas?
¿Cuáles
son
las
funciones
de
los
cloroplastos
y
de
las
mitocondrias?
¿Cuáles
son
las
funciones
de
la
membrana
celular?
PIENSA
EN
ESTO.
A
primera
vista,
una
fábrica
podría
parecer
un
lugar
desconcertante.
Máquinas
zumbando
con
un
ruido
ensordecedor;
gente
moviéndose
rápidamente
en
direcciones
diferentes.
Tanta
actividad
puede
ser
confusa.
Sin
embargo,
si
te
tomas
el
tiempo
para
observar
con
atención,
lo
que
podría,
en
un
principio,
parecer
caótico
comienza
a
tener
sentido.
Lo
mismo
es
cierto
para
una
célula
viva.
Organización
celular
¿Cuál
es
el
rol
del
núcleo
celular?
Vocabulario
citoplasma
•
organelo
•
vacuola
•
lisosoma
•
citoesqueleto
•
centríolo
•
ribosoma
•
retículo
endoplasmático
•
aparato
de
Golgi•
cloroplasto
•
mitocondria
•
pared
celular
•
bicapa
lipídica
•permeabilidad
selectiva
Toma
apuntes
Diagrama
de
Venn.
Crea
un
diagrama
de
Venn
que
ilustre
las
similitudes
y
diferencias
entre
procariotas
y
eucariotas.
La
célula
eucariota
es
un
lugar
complejo
y
ocupado.
Pero
si
pones
mucha
atención
en
lo
que
ocurre
en
las
células
eucariotas,
los
patrones
comienzan
a
emerger.
Por
ejemplo,
es
fácil
dividir
cada
célula
en
dos
partes
principales:
el
núcleo
y
el
citoplasma.
El
citoplasma
es
la
porción
de
la
célula
fuera
del
núcleo
y
al
interior
de
la
membrana
plasmática.
Como
se
verá,
el
núcleo
y
el
citoplasma
trabajan
juntos
en
los
asuntos
de
la
vida.
Las
células
procariotas
también
tienen
un
citoplasma,
a
pesar
de
que
no
tienen
un
núcleo.
En
nuestra
discusión
de
la
estructura
celular,
consideraremos,
uno
a
uno,
a
cada
componente
de
células
eucariotas,
algunos
de
las
cuales
también
se
encuentran
en
las
células
procariotas.
Debido
a
que
muchas
de
estas
estructuras
actúan
como
órganos
especializados,
se
les
conoce
como
orgánulos
u
organelos,
literalmente
"pequeños
órganos."
La
comprensión
de
lo
que
hace
cada
orgánulo
te
ayudará
a
entender
la
célula
como
un
todo.
Un
resumen
de
la
estructura
celular
se
puede
encontrar
en
la
página
21.
LA CÉLULA COMO UNA
FÁBRICA VIVIENTE
FIGURA
1–6
La
especialización
y
organización
del
trabajo
y
de
los
trabajadores
contribuye
a
la
productividad
de
una
fábrica.
De
la
misma
manera,
las
partes
especializadas
de
una
célula
contribuyen
a
la
estabilidad
y
la
supervivencia
global
de
la
célula.
10 Lección
1.2 •
•
1.2
ANALOGÍA VISUAL

11. Comparando
a
la
célula
con
una
fábrica.
En
algunos
aspectos,
la
célula
eucariota
es
muy
parecida
a
una
versión
viva
de
una
fábrica
moderna
(Figura
1-­‐6).
Los
diferentes
orgánulos
de
la
célula
se
pueden
comparar
con
las
máquinas
especializadas
y
las
líneas
de
montaje
de
la
fábrica.
Además,
las
células,
como
fábricas,
siguen
instrucciones
y
fabrican
productos.
Al
mirar
a
través
de
la
organización
de
la
célula,
vamos
a
encontrar
un
montón
de
lugares
en
los
que
la
comparación
funciona
tan
bien
que
nos
ayudará
a
entender
cómo
funcionan
las
células.
El
Núcleo
Tal
como
un
gerente
de
planta
controla
a
una
fábrica,
el
núcleo
es
el
centro
de
control
de
la
célula.
El
núcleo
contiene
casi
todo
el
ADN
de
la
célula
y,
con
ello,
las
instrucciones
codificadas
para
la
fabricación
de
proteínas
y
de
otras
moléculas
importantes.
Las
células
procariotas
carecen
de
núcleo,
pero
sí
poseen
ADN
que
contiene
el
mismo
tipo
de
instrucciones.
El
núcleo,
que
se
muestra
en
la
Figura
1-­‐7,
está
rodeado
por
una
envoltura
nuclear
compuesta
por
dos
membranas.
La
envoltura
nuclear
está
perforada
por
miles
de
poros
nucleares,
que
permiten
que
el
material
se
mueva
hacia
adentro
y
afuera
del
núcleo.
Al
igual
que
los
mensajes,
instrucciones
y
planos
que
se
mueven
hacia
adentro
y
afuera
de
la
oficina
del
gerente
de
planta,
en
la
célula
también
hay
un
flujo
constante,
entre
el
núcleo
y
el
resto
de
la
célula,
tanto
de
proteínas,
ARN
como
de
otras
moléculas
a
través
de
los
poros
nucleares.
Los
cromosomas,
que
contienen
la
información
genética
de
la
célula,
también
se
encuentran
en
el
núcleo
de
las
células
eucariotas.
La
mayor
parte
del
tiempo,
cromosomas
filiformes
se
extienden
por
todo
el
núcleo
en
forma
de
cromatina
—un
complejo
de
ADN
unido
a
proteínas.
Cuando
una
célula
se
divide,
sus
cromosomas
se
condensan
y
se
puede
ver
con
un
microscopio.
Usted
aprenderá
más
acerca
de
los
cromosomas
en
segundo
medio.
La
mayoría
de
los
núcleos
también
contienen
una
pequeña
región
densa
conocida
como
nucléolo.
El
nucléolo
es
donde
comienza
el
montaje
de
los
ribosomas.
En
tu
CUADERNO
Describe
la
estructura
del
núcleo.
En
tu
descripción,
incluye
las
palabras
envoltura
nuclear,
poro
nuclear,
cromatina,
cromosomas
y
nucléolo.
Cromatina
Nucléolo
Envoltura
nuclear
FIGURA
1-­‐7a
Núcleo
El
núcleo
controla
la
mayoría
de
los
procesos
celulares
y
contienes
DNA.
La
región
pequeña,
densa
y
esférica
dentro
del
núcleo
es
el
nucléolo.
FIGURA
1-­‐7b
Envoltura
nuclear,
compuesta
por
una
doble
membrana
de
fosfolípidos,
perforada
por
miles
de
poros.
11
Poros

12. Organelos
de
almacenamiento,
limpieza
y
sostén.
¿Cuáles
son
las
funciones
de
las
vacuolas,
de
los
lisosomas
y
del
citoesqueleto?
Muchos
de
los
orgánulos
que
están
por
fuera
del
núcleo
de
una
célula
eucariota
tienen
funciones
específicas.
Entre
ellos
se
encuentran
las
estructuras
llamadas
vacuolas,
los
lisosomas
y
el
citoesqueleto.
Estos
orgánulos
representan
el
espacio
de
almacenaje,
el
equipo
de
limpieza
y
las
estructuras
de
soporte
de
la
fábrica
celular.
Vacuolas
y
Vesículas
Cada
fábrica
necesita
de
áreas
para
almacenar
cosas
y
lo
mismo
ocurre
con
cada
célula.
Muchas
células
de
plantas
poseen
una
gran
estructura
que
tiene
forma
de
saco,
envuelta
por
membrana,
denominada
vacuola
central.
Esta
vacuola
(Fig.
1-­‐8)
almacena
nutrientes
como
aminoácidos,
iones
y
azúcares.
También
provee
soporte
físico
pues
contiene
altas
concentraciones
de
sustancias
disueltas
lo
que
causa
que
el
agua
fluya
por
osmosis
al
interior
de
la
célula
y
de
la
vacuola,
permitiendo
que
esta
se
agrande
y
empuje
contra
la
pared
celular.
Este
proceso
es
el
responsable
de
la
presión
de
turgencia
que
otorga
a
los
tallos,
flores
y
a
otras
partes
de
la
planta
mantenerse
erguidas.
La
vacuola
central
tienen
una
función
lítica
ya
que
degrada
materiales
de
desecho
y
a
organelos
gastados
(función
análoga
al
lisosoma)
Hay
vacuolas
en
ciertos
organismos
unicelulares
y
en
algunos
animales.
La
vacuola
contráctil
del
protista
de
la
Fig.
1-­‐8,
se
contrae
rítmicamente
para
bombear
el
exceso
de
agua
hacia
afuera
de
la
célula.
Además,
casi
todas
las
células
eucariotas
tienen
estructuras
más
pequeñas,
rodeados
de
membrana,
llamadas
vesículas,
las
cuales
almacenan
y
mueven
materiales
entre
organelos,
así
como
hacia
y
desde
la
superficie
celular.
Vacuola
central
Vacuola
contráctil
de
Paramecio
MET
7000x ML
500x
FIGURA
1–8
Vacuolas.
La
vacuola
de
células
vegetales
almacena
aminoácidos,
iones
y
carbohidratos.
La
vacuola
contráctil
del
paramecio
controla
su
contenido
hídrico
mediante
un
bombeo
de
agua
al
exterior.
http://bcs.whfreeman.com/phelan2e/d
efault.asp#712649__748022__
(minuto
10:14)
Aplica
Conceptos
Cuando
hay
escasez
de
agua
la
vacuola
central
se
encoge
y
la
pared
celular
no
tiene
soporte...¿qué
le
ocurre
a
las
partes
no
leñosas
de
una
planta
en
tales
condiciones?
Lisosomas.
Los
lisosomas
son
orgánulos
delimitados
por
membrana
presentes
en
células
animales
y
vegetales.
Varían
en
forma,
tamaño
y
número
por
célula
y
parecen
operar
con
ligeras
diferencias
en
células
de
levadura,
plantas
vasculares
y
mamíferos.
Ayudan
a
degradar
materiales
tomados
desde
fuera
de
la
célula
y
a
componentes
intracelulares
desgastados.
Los
lisosomas,
entonces,
contribuyen
a
un
proceso
de
desmantelamiento
y
de
reciclaje.
Pesquisas
recientes
sugieren
que
los
lisosomas
son
orgánulos
que
almacenan
cerca
de
50
enzimas
hidrolíticas
en
un
estado
inactivo
que
se
activan
cuando
un
lisosoma
se
fusiona
con
otro
orgánulo
particular
formando
una
'estructura
híbrida'
donde
ocurren,
a
un
pH
de
Ca.
5,
las
reacciones
digestivas
por
enzimas
que
catalizan
la
degradación
de
polisacáridos,
lípidos,
ADN
y
ARN.
Los
lisosomas
no
juegan
ningún
papel
en
determinar
cuáles
células
deben
eliminarse.
Esta
es
una
función
de
los
procesos
de
muerte
celular
programada
(apoptosis)
y
de
la
fagocitosis.
Los
lisosomas
no
son
ni
'bolsas
suicidas'
ni
'unidades
de
eliminación
de
basura',
que
estos
términos
evocativos
sugieren.
12
Unidad
1
•
Lección
2

13. LM
1175
El
Citoesqueleto
Como
sabes,
un
edificio
de
una
fábrica
está
soportado
por
las
vigas
de
acero
o
cemento
y
por
columnas
que
sostienen
las
paredes
y
el
techo.
A
las
células
eucariotas
se
les
da
su
organización
y
su
forma
interna
por
una
red
de
filamentos
proteicos
conocidos
como
citoesqueleto.
Ciertas
partes
del
citoesqueleto
ayudan
al
transporte
de
materiales
entre
diferentes
partes
de
la
célula,
al
igual
que
las
cintas
transportadoras
que
desplazan
materiales
a
partir
de
un
lugar
de
una
fábrica
a
otra.
Los
componentes
del
citoesqueleto
también
realizan
el
movimiento
de
toda
la
célula
como
en
flagelos
y
cilios
celulares.
El
citoesqueleto
ayuda
a
la
célula
a
mantener
su
forma
y
también
es
involucrado
en
el
movimiento.
Las
imágenes
de
fluorescencia,
como
se
ve
en
la
Figura
1-­‐9,
muestra
claramente
la
complejidad
de
la
red
del
citoesqueleto
de
la
célula.
Los
Microfilamentos
(púrpura
pálido)
y
los
microtúbulos
(amarillo)
son
dos
de
los
principales
filamentos
de
proteína
que
componen
el
citoesqueleto.
Microfilamentos.
Los
Microfilamentos
son
estructuras
filiformes
formados
por
una
proteína
llamada
actina.
Ellos
forman
amplias
redes
en
algunas
células
y
producen
un
marco
flexible
y
resistente
que
da
sostén
a
la
célula.
Los
Microfilamentos
también
ayudan
al
movimiento
de
las
células.
La
polimerización
y
despolimerización
de
los
Microfilamentos
son
los
responsables
de
los
movimientos
citoplasmáticos
que
permiten
a
las
amebas
y
a
otras
células
arrastrarse
a
lo
largo
de
superficies.
Microtúbulos
Los
microtúbulos
son
estructuras
huecas
compuestas
de
proteínas
conocidas
como
tubulinas.
En
muchas
células,
juegan
papeles
críticos
en
el
mantenimiento
de
la
forma
celular.
Los
microtúbulos
son
también
importantes
en
la
división
celular,
donde
forman
una
estructura
conocida
como
el
huso
mitótico,
que
ayuda
a
separar
los
cromosomas.
En
las
células
animales,
los
orgánulos
llamados
centriolos
también
se
forman
a
partir
tubulinas.
Los
centriolos
se
encuentran
cerca
del
núcleo
y
ayudan
a
organizar
la
división
celular.
Los
centriolos
no
se
encuentran
en
las
células
vegetales.
Los
microtúbulos
también
ayudan
a
construir
proyecciones
desde
la
superficie
celular
—conocidas
como
cilios
y
flagelos—
que
permiten
a
las
células
nadar
rápidamente
a
través
de
líquidos.
Los
microtúbulos
en
cilios
y
flagelos
están
dispuestos
en
un
patrón
"9
+
2",
como
se
muestra
en
la
figura
1-­‐10.
Pequeños
puentes
cruzados
entre
los
microtúbulos
de
estos
orgánulos
utilizan
energía
química
para
tirar
o
deslizar
a
los
microtúbulos,
produciendo
movimientos
controlados.
FIGURA
1–9
Citoesqueleto.
El
citoesqueleto
apoya
y
da
forma
a
la
célula
y
está
implicado
en
muchos
tipos
de
movimiento
de
la
célula.
Estas
células
de
fibroblastos
de
tejido
conectivo
han
sido
tratadas
con
marcadores
fluorescentes
que
se
unen
a
ciertos
elementos.
Los
Microfilamentos
mostrados
aquí
se
tiñeron
de
color
púrpura,
los
microtúbulos,
de
color
amarillo
y
los
núcleos,
de
color
verde.
Sección
transversal
MET
110,000
Microtúbulos.
En
esta
micrografía
se
ilustra
la
sección
transversal
de
un
cilio
donde
se
aprecia
claramente
la
disposición
9
+
2
de
los
microtúbulos
rojos.
Aplica
Conceptos
¿Cuál
es
la
función
de
los
cilios
en
la
tráquea?
Estructura
y
función
celular
13
FIGURA
1–10
El
patrón
“9
+
2”
de

14. Ribosomas:
Organelos
que
sintetizan
proteínas
¿Qué
orgánulos
sintetizan
proteínas,
las
modifican
y
las
transportan?
La
vida
es
un
proceso
dinámico
y,
todo
el
tiempo,
las
células
de
los
seres
vivos
están
trabajando,
construyendo
nuevas
moléculas,
especialmente
proteínas,
que
catalizan
reacciones
químicas
y
forman
estructuras
celulares
importantes.
Ya
que
las
proteínas
llevan
a
cabo
muchas
de
las
funciones
esenciales
de
los
seres
vivos,
una
gran
parte
de
la
célula
está
dedicada
a
su
producción
y
distribución.
Las
proteínas
se
sintetizan
en
los
ribosomas,
a
veces
en
asociación
con
el
retículo
endoplasmático
rugoso
en
eucariotas.
El
proceso
síntesis
de
proteínas
se
resume
en
la
figura
1-­‐11.
Ribosomas
Uno
de
los
trabajos
más
importantes
realizados
por
esta
“fabrica”
celular
es
la
síntesis
de
proteínas.
Las
proteínas
se
ensamblan
en
los
ribosomas.
Los
ribosomas
son
pequeñas
partículas
de
ARNr
y
proteína
que
se
encuentra
en
todo
el
citoplasma
de
todas
las
células.
Los
ribosomas
producen
proteínas,
siguiendo
las
instrucciones
codificadas
que
provienen
del
ADN.
Cada
ribosoma,
a
su
manera,
es
como
una
pequeña
máquina
en
una
fábrica,
que
produce
proteínas
bajo
las
órdenes
que
vienen
de
su
"jefe"
ADN.
Las
células
que
están
especialmente
activas
en
la
síntesis
de
proteínas,
a
menudo
contienen
una
gran
cantidad
de
ribosomas.
Retículo
endoplasmático
Las
células
eucariotas
contienen
un
sistema
de
membrana
interno
conocido
como
el
retículo
endoplasmático
o
RE.
El
retículo
endoplasmático
es
donde
se
ensamblan
los
componentes
lipídicos
de
la
membrana
celular
y
otros
materiales
que
se
exportan
desde
la
célula,
junto
con
la
modificación
de
proteínas.
La
porción
del
RE
implicado
en
la
síntesis
de
proteínas
se
denomina
retículo
endoplasmático
rugoso,
o
RErugoso.
Se
le
dio
este
nombre
debido
a
los
ribosomas
que
se
encuentran
en
su
superficie.
Las
proteínas
recién
sintetizadas
abandonan
a
estos
ribosomas
y
se
introducen
en
el
RErugoso,
donde
pueden
modificarse
químicamente.
1
Las
proteínas
son
ensam-­‐
bladas
en
los
ribosomas.
Ribosoma
Núcleo
Retículo
Endoplasmático
rugoso
Proteína
2
Las
proteínas
marcadas
para
ser
exportadas
o
trasladadas
a
la
membrana
celular
o
a
la
membrana
de
algún
organelo
dentro
de
la
célula,
completan
su
ensamblaje
en
los
ribosomas
unidos
al
retículo
endoplasmático
rugoso.
3
Las
proteínas
recién
ensambladas
son
transportadas
en
vesículas
desde
el
RErugoso
hacia
el
aparato
de
Golgi.
Retículo
Endoplasmático
Liso
Vesícula
CITOPLASMA

15.
Las
proteínas
sintetizadas
en
el
RErugoso
incluyen
a
las
que
serán
liberadas
o
secretadas
de
la
célula,
así
como
a
muchas
proteínas
de
membrana
y
a
las
proteínas
destinadas
a
los
lisosomas
y
a
otros
lugares
especializados
dentro
de
la
célula.
El
RErugoso
es
abundante
en
las
células
que
producen
grandes
cantidades
de
proteína
para
la
exportación.
Otras
proteínas
celulares
que
se
hacen
en
los
ribosomas
"libres",
no
están
unidos
a
membranas.
La
otra
porción
del
RE
se
conoce
como
retículo
endoplasmático
liso
porque
no
se
encuentran
ribosomas
en
su
superficie.
En
muchas
células,
el
REliso
contiene
colecciones
de
enzimas
que
realizan
tareas
especializadas,
como
la
síntesis
de
lípidos
de
la
membrana
y
la
desintoxicación
de
drogas.
Las
células
del
hígado,
que
desempeñan
un
papel
clave
en
la
desintoxicación
de
drogas,
a
menudo
contienen
grandes
cantidades
de
REliso.
Aparato
de
Golgi.
En
las
células
eucariotas,
las
proteínas
producidas
en
el
RErugoso
se
mueven
luego
hacia
el
interior
del
siguiente
orgánulo
llamado
Aparato
de
Golgi,
que
aparece
como
una
pila
de
sacos
membranosos
aplanados.
A
medida
que
las
proteínas
dejan
el
RErugoso,
"marcas
de
dirección
molecular”
las
hacen
llegar
a
los
destinos
correctos.
A
medida
que
estas
etiquetas
son
"leídas"
por
la
célula,
las
proteínas
se
agrupan
en
pequeñas
vesículas
que
brotan
desde
el
RE
y
los
llevan
al
Golgi.
El
Aparato
de
Golgi
modifica,
clasifica
y
empaca
proteínas
y
otros
materiales
provenientes
del
retículo
endoplasmático
para
el
almacenamiento
en
la
célula
o
para
la
liberación
fuera
de
la
célula.
El
aparato
de
Golgi
es
algo
así
como
una
sector
de
personalización,
donde
se
ponen
toques
de
acabado
en
las
proteínas
antes
de
que
estén
listas
para
salir
de
la
"fábrica".
Desde
el
aparato
de
Golgi,
las
proteínas
son
"enviadas"
a
su
destino
final
hacia
adentro
o
afuera
de
la
célula..
En
tu
cuaderno
haz
un
flujograma
que
muestre
cómo
se
ensamblan
las
proteínas
en
una
célula.
4
El
aparato
de
Golgi
modifica
aún
más
a
las
proteínas
antes
de
la
clasificación
y
el
envasado
en
vesículas.
5
Vesículas
del
complejo
de
Golgi
se
“embarcan”
a
su
destino
final
en
el
interior
o
afuera
de
la
célula.
HACIENDO PROTEÍNAS
FIGURA
1–11
Entre
los
ribosomas,
el
retículo
endoplasmático
y
el
Aparato
de
Golgi
se
sintetiza,
modifica,
empaca
y
se
embarcan
proteínas.
Infiere
¿Qué
inferencia
harías
sobre
una
célula
que
tiene
mucho
más
que
el
número
típico
de
los
ribosomas?
membrana
celular
Aparato
de
Golgi
Estructura
y
función
celular
15
Resumen visual

16. Organelos
que
capturan
y
liberan
energía
¿Cuáles
son
las
funciones
de
los
cloroplastos
y
mitocondrias?
Todos
los
seres
vivos
necesitan
una
fuente
de
energía.
Las
fábricas
están
conectadas
a
la
compañía
eléctrica
local;
pero,
¿cómo
las
células
obtienen
energía?
La
mayoría
de
las
células
se
energizan
mediante
moléculas
de
alimentos
que
se
construyen
utilizando
la
energía
del
sol.
Cloroplastos.
Las
plantas
y
otros
organismos
poseen
cloroplastos.
Los
Cloroplastos
son
los
equivalentes
biológicos
de
plantas
de
energía
solar.
Los
cloroplastos
capturan
la
energía
de
la
luz
solar
y
la
convierten
en
alimento,
que
contiene
energía
química,
en
un
proceso
llamado
fotosíntesis.
Dos
membranas
rodean
a
los
cloroplastos.
En
el
interior
del
orgánulo
hay
grandes
pilas
de
sacos
membranosos,
que
contienen
el
pigmento
clorofila.
Mitocondria.
Casi
todas
las
células
eucariotas,
incluidas
a
las
de
plantas,
contienen
Mitocondrias.
Las
Mitocondrias
son
las
centrales
de
energía
de
las
células.
Las
Mitocondrias
convierten
la
energía
química
almacenada
en
los
alimentos
en
otro
tipo
de
compuestos
capaces
de
ser
utilizadas
por
la
célula.
Al
igual
que
los
cloroplastos,
las
mitocondrias
están
cubiertas
por
dos
membranas:
una
membrana
externa
y
una
membrana
interna.
La
membrana
interna,
o
cresta
mitocondrial,
se
pliega
en
el
interior
del
orgánulo,
como
se
muestra
en
la
figura
1-­‐12.
Uno
de
los
aspectos
más
interesantes
de
la
mitocondria
es
la
forma
en
que
son
heredadas.
En
los
seres
humanos,
todas
o
casi
todas
nuestras
mitocondrias
vienen
desde
el
citoplasma
del
Ovocito
II.
Esto
significa
que
cuando
tus
familiares
discutan
de
cuál
familia
heredaste
tus
mejores
características,
puede
decirles
con
toda
seguridad
que
¡conseguiste
el
ADN
mitocondrial
sólo
de
mamá!
Otro
punto
interesante:
Los
cloroplastos
y
las
mitocondrias
contienen
su
propia
información
genética
en
forma
de
pequeñas
moléculas
de
ADN.
Esta
y
otras
evidencias
han
llevado
a
la
idea
de
que
sean
descendientes
de
microorganismos
procariotas
primitivos
independientes
y
está
explicada
en
la
teoría
endosimbiótica,
propuesta
por
Lynn
Margulis,
y
cuyo
resumen
usted
tendrá
acceso
si
revisa
esta
animación:
http://www.sumanasinc.com/webcontent/animations/content/organelles.html
FIGURA
1–12
Centrales
energéticas
Celulares.
Tanto
cloroplastos
como
mitocondrias
están
implicados
en
los
procesos
de
transformación
de
la
energía
dentro
de
la
célula.
Infiere
¿Qué
tipo
de
célula
-­‐vegetal
o
animal-­‐
se
muestra
en
la
micrografía
por
MET,
aumentada
4.500x?
¿Cómo
lo
sabes?
Planta
de
energía
solar
de
la
célula
Los
cloroplastos,
que
se
encuentran
en
las
plantas
y
otros
organismos
tales
como
algas,
convierten
la
energía
del
sol
en
energía
química
la
cual
se
almacena
como
alimento.
MET
4500x
Centrales
energéticas
celulares
Las
mitocondrias
convierten
la
energía
química
almacenada
en
los
alimentos
en
una
forma
que
puede
ser
fácilmente
utilizada
por
la
célula.
16
Unidad
1
•
Lección
2

17. Haz
un
modelo
de
una
célula
vegetal
Tu
meta
será
hacer
un
modelo
de
una
célula
vegetal
utilizando
toda
la
sala.
Trabaja
con
un
compañero
o
en
un
grupo
pequeño
para
decidir
qué
parte
de
la
célula
u
orgánulo
desean
modelar.
(Usa
las
FIGURAS
de
este
documento
como
punto
de
partida.
Te
dará
una
idea
de
los
tamaños
relativos
de
las
diversas
partes
de
la
célula
y
sus
posibles
posiciones.)
2
Usando
materiales
de
tu
elección,
haz
un
modelo
tridimensional
de
la
parte
de
la
célula
u
orgánulo
que
has
elegido,
ojalá
usando
el
azar.
Haz
el
modelo
lo
más
completo
y
preciso
posible.
1
Adjunta
tu
modelo
a
un
lugar
apropiado
de
la
sala.
Si
es
posible,
conecta
tu
modelo
a
otra
parte
que
se
relacione
con
la
célula
u
orgánulo.
Analiza
y
concluye
1.
Calcula
Supón
que
una
célula
vegetal
típica
tiene
50
micrómetros
de
ancho.
Calcula
la
escala
de
tu
modelo
“célula-­‐Sala”.
4
Adjunta
una
tarjeta
con
el
nombre
de
tu
parte
de
la
célula
u
orgánulo
y
escribe
sus
principales
características
y
funciones.
Coloca
la
tarjeta
en
tu
modelo
3
Límites
de
la
célula
¿Cuál
es
la
función
de
la
membrana
plasmática?
Una
fábrica
operando
necesita
paredes
y
un
techo
para
protegerlo
del
ambiente
exterior
y,
también,
para
servir
como
una
barrera
que
mantenga
a
sus
productos
seguros
y
protegidos
hasta
que
estén
listos
para
ser
despachados.
Las
células
tienen
necesidades
similares
y
ellas
realizan
actividades
similares.
Como
has
aprendido,
todas
las
células
están
rodeadas
por
una
barrera
conocida
como
membrana
celular.
Muchas
células,
incluyendo
a
las
pertenecientes
a
la
mayoría
de
los
procariotas,
también
producen
una
fuerte
capa
de
sostén
alrededor
de
la
membrana
conocida
como
pared
celular..
Paredes
celulares.
Muchos
organismos
tienen
células
con
paredes
celulares,
además
de
las
membranas
plasmáticas.
La
función
principal
de
la
pared
celular
es
darle
rigidez,
forma
y
protección
a
la
célula.
La
mayoría
de
los
procariotas
y
muchos
de
los
eucariotas
tienen
células
con
paredes
celulares.
Las
células
animales
no
tienen
paredes
celulares.
Las
paredes
celulares
se
encuentran
más
afuera
de
la
membrana
celular.
La
mayoría
de
las
paredes
celulares
son
lo
suficientemente
porosas
para
permitir
que
el
agua,
oxígeno,
dióxido
de
carbono
y
otras
sustancias
determinadas
pasen
fácilmente
a
través
de
ella.
Las
paredes
celulares
proporcionan
gran
parte
de
la
fuerza
necesaria
para
que
las
plantas
permanezcan
erguidas.
En
los
árboles
y
otras
plantas
de
gran
tamaño,
casi
todo
el
tejido
que
llamamos
madera
se
compone
de
paredes
celulares.
La
fibra
de
celulosa
utilizada
para
el
papel,
así
como
la
madera
utilizada
para
la
construcción
proviene
de
estas
paredes.
Así
que,
si
estás
leyendo
este
documento
en
hojas
que
imprimiste
o
fotocopiaste
apoyadas
sobre
una
mesa
de
madera,
deberías
saber
que
tienes
paredes
celulares
a
tu
alrededor.
ARMA
TU
Vocabulario
Palabra
académica.
El
adjetivo
poroso
significa
“que
permite
pasar
a
algunos
materiales
a
través
de
él.
Una
pared
celular
porosa
permite
que
sustancias
como
H2O,
CO2
y
O2
pasen
a
través
de
ella.
Estructura
y
función
celular
17
Laboratorio

18. Membranas
Celulares.
Todas
las
células
tienen
membranas
celulares,
que
casi
siempre
se
componen
de
una
hoja
de
doble
capa
llamada
bicapa
lipídica,
como
se
muestra
en
la
Figura
1-­‐13,
abajo.
La
bicapa
lipídica
de
las
membranas
plasmáticas
le
da
a
la
célula
una
estructura
flexible
que
forma
una
fuerte
barrera
entre
la
célula
y
su
ambiente
La
membrana
celular
regula
lo
que
entra
y
sale
de
la
célula;
posee
receptores
químicos
para
recibir
señales
y
responder
de
manera
específica;
delimita
y
protege
a
la
célula.
Las
propiedades
de
los
lípidos.
La
estructura
en
capas
de
las
membranas
celulares
reflejan
las
propiedades
químicas
de
los
lípidos
que
las
componen.
Es
probable
que
recuerdes
que
muchos
lípidos
tienen
cadenas
de
ácidos
grasos
unidos
a
grupos
químicos
que
interactúan
fuertemente
con
el
agua.
En
el
lenguaje
de
un
químico,
las
porciones
de
ácidos
grasos
de
este
tipo
de
lípidos
son
hidrofóbicos,
"repelen
el
agua",
mientras
que
el
extremo
opuesto
de
la
molécula
es
hidrofílico,
o
"amantes
del
agua."
Cuando
los
fosfolípidos
entran
en
contacto
con
el
agua,
se
organizan
formando
micelas
o
bicapas
que
son
grupos
macromoleculares
con
gran
cantidad
de
lípidos.
En
estas
estructuras
las
cadenas
hidrofóbicas
de
ácidos
grasos
se
alinean
unas
con
otras,
interactuando
entre
ellas
y
dejando
sus
extremos
hidrofílicos
en
contacto
con
el
agua.
Como
se
puede
ver
en
la
figura
1-­‐
13,
los
grupos
de
cabeza
de
lípidos
en
una
bicapa
están
expuestos
al
exterior
de
la
célula,
mientras
que
las
colas
de
ácidos
grasos
forman
una
capa
aceitosa
dentro
de
la
membrana
que
impide
la
entrada
de
agua.
Micelas de fosfolípidos
FIGURA
1–13
Micelas:
estructura
esférica
con
las
colas
de
los
fosfolípidos
(no
polares)
hacia
adentro,
y
las
cabezas
(polares)
hacia
fuera
de
la
estructura,
puestas
en
contacto
con
el
medio
acuoso.
Aplica
conceptos.
Explica
por
qué
los
lípidos
"se
auto-­‐ensamblan"
en
una
bicapa
cuando
se
expone
al
agua.
Los
Fosfolípidos
forman
micelas
(estructura
en
forma
de
pelota)
cuando
se
exponen
en
agua
(moléculas
por
fuera
de
la
micela)
Exterior
de
la
Célula
Cabeza
hidrofílica
Lípido
Cola
hidrofóbica
Cadena
de
Carbohidrato
Bicapa
Lipídica
Proteínas
de
membrana
Interior
de
la
Célula
(CITOPLASMA)
18
Unidad
1
•
Lección
2

19.
El
Modelo
mosaico
Fluido
embebido
en
la
bicapa
lipídica
de
la
mayoría
de
las
membranas
celulares
son
moléculas
de
proteína.
Las
Moléculas
de
carbohidratos
están
unidas
a
muchas
de
estas
proteínas.
Debido
a
que
las
proteínas
embebidas
en
la
bicapa
lipídica
pueden
moverse
y
"flotar"
entre
los
lípidos
y,
debido
a
que
muchos
tipos
diferentes
de
moléculas
forman
la
membrana
celular,
los
científicos
describen
la
membrana
celular
como
un
"mosaico
fluido."
Un
mosaico
es
una
especie
de
arte
que
involucra
partes
y
piezas
de
diferentes
colores
o
materiales.
¿Qué
están
haciendo
en
la
membrana
todas
estas
diferentes
moléculas?
Como
verás,
algunas
de
las
proteínas
forman
canales
y
bombas
que
ayudan
a
mover
materiales
a
través
de
la
membrana
celular.
Muchas
de
las
moléculas
de
carbohidratos
actúan
como
tarjetas
de
identificación
químicas,
permitiendo
a
las
células
individuales
identificarse
unas
con
otras.
Algunas
proteínas
se
conectan
directamente
al
citoesqueleto,
permitiendo
a
las
células
responder
a
su
ambiente
mediante
el
uso
de
sus
membranas
para
ayudar
a
moverlas
o
cambiar
de
forma.
Como
probablemente
ya
lo
sepan,
hay
cosas
a
las
que
se
les
permite
entrar
y
salir
de
una
fábrica,
mientras
que
a
otras
NO.
Lo
mismo
es
cierto
para
las
células
vivas.
Aunque
muchas
sustancias
pueden
atravesar
las
membranas
biológicas,
algunas
son
muy
grandes
o
tienen
demasiada
carga
eléctrica
para
poder
cruzar
la
bicapa
lipídica.
Se
dice
que
una
membrana
es
permeable
a
una
sustancia,
si
dicha
sustancia
es
capaz
de
atravesarla.
Una
membrana
es
impermeable
a
las
sustancias
que
no
pueden
pasar
a
través
de
ella.
La
mayoría
de
las
membranas
biológicas
son
selectivamente
permeables,
lo
que
significa
que
algunas
sustancias
pueden
pasar
a
través
de
ellas
y
otros
no.
Las
membranas
selectivamente
permeables
también
se
denominan
membranas
semipermeables.
Revisa
conceptos
clave
1.
a.
Revisa
¿Cuáles
son
las
tres
partes
básicas
de
una
célula
eucariota?
b.
Usa
Analogías
¿Cuán
similares
son
las
funciones
del
núcleo
con
las
funciones
de
un
capitán
de
un
equipo
de
fútbol?
2.
a.
Revisa
¿Cuál
es
la
función
del
lisosoma?
b.
Aplica
conceptos
¿De
qué
forma
las
vacuolas
contráctiles
mantienen
el
balance
hídrico?
3.
a.
Revisa
¿Cuál
es
la
diferencia
estructural
entre
los
RER
y
REL?
b.
Secuencia
Describe
los
pasos
involucrados
en
la
síntesis,
empaque
y
exportación
de
una
proteína
de
una
célula
eucariota.
4.
a.
Revisa
¿Cuál
es
la
función
de
la
mitocondria?
b.
Infiere
Estás
examinando
una
célula
desconocida
bajo
el
microscopio
y
descubres
que
la
célula
contiene
cloroplastos.
¿De
qué
tipo
de
organismos
probablemente
fue
obtenida
la
célula?
5.
a.
Revisa
¿Por
qué
a
veces
nos
referimos
a
la
membrana
celular
como
un
mosaico
fluido?
¿Qué
parte
de
la
membrana
celular
actúa
como
un
fluido
y
qué
parte
nos
hace
recordar
a
un
mosaico?
b.
Explica
¿Cómo
ayudan
a
explicar
las
propiedades
de
los
lípidos
la
estructura
de
una
membrana
celular?
c.
Infiere
¿Por
qué
crees
que
es
importante
que
las
membranas
celulares
sean
selectivamente
permeables?
6.
Investiga
¿Qué
son
las
Enfermedades
de
Depósito
Lisosomal
(EDLs).
•
Estructura
y
función
celular
19
Evaluación
Piensa visualmente

20. Célula
animal
CÉLULAS TÍPICAS
FIGURA
1–14
La
Célula
eucariota
Contiene
una
variedad
de
organelos,
unos
pocos
de
los
cuales
son
comunes
con
células
procariotas.
Note
en
la
tabla
que
mientras
las
células
procariotas
carecen
de
un
citoesqueleto
y
de
cloroplasto
idénticos
a
los
de
eucariotas,
ellas
realizan
sus
funciones
de
otras
maneras
a
las
descritas.
Interpreta
Visualmente
¿Cuáles
estructuras
de
los
procariotas
son
comunes
con
las
células
de
animales?
¿y
con
las
de
las
plantas?
Membrana
celular Núcleo
(contiene
DNA)
Retículo
endoplasmático
rugoso
Ribosomas
(adosados)
Ribosomas
(libres)
Retículo
endoplasmático
liso
Citoesqueleto
Centriolos
Lisosoma
Vesícula
Aparato
de
Golgi
CÉLULA
PROCARIOTA
DNA
Membrana
celular
Pared
celular
Membrana
celular
Pared
celular
Ribosomas
Vacuola
Mitocondria
Célula
de
planta
Núcleo
(contienes
DNA)
Retículo
endoplasmático
rugoso
Ribosomas
(adosados)
Ribosomas
(libres)
Vacuola Retículo
endoplasmático
liso
Vacuola
Central
Citoesqueleto
Aparato
de
Golgi
Vesícula
Cloroplasto
Mitocondria
20 • Art
Revisa

21. Estructura
Entro
de
control
celular
Función Procariota
El
DNA
de
Procariota
se
encuentra
en
el
citoplasma.
Eucariota:
Animal-­‐
Planta
Núcleo Contiene
DNA
Vacuolas
y
vesículas
Almacena
materiales
Organelos
varios
Lisosomas
Las
células
procariotas
tienen
Filamentos
de
proteína
similar
a
la
actina
(MreB
y
ParM)
y
tubulina
(FtsZ)
y
otras
proteínas.
Citoesqueleto
Centriolos
Organiza
la
División
celular
Ribosomas Síntesis
de
proteínas
Organelos
que
sintetizan
Proteínas
Retículo
endoplasmático
Liso:
Rugoso:
Convierte
la
energía
solar
a
energía
química
almacenada
en
los
alimentos
Convierte
la
energía
química
de
los
alimentos
en
compuestos
utilizables,
como
ATP.
En
algunas
células
procariotas
ocurre
fotosíntesis
en
membranas
fotosintéticas
internas
que
surgen
por
plegamiento
de
la
membrana
celular.
Los
Procariotas
llevan
a
cabo
estas
reacciones
en
el
citoplasma
y
membrana
celular
en
vez
de
organelos
especializados.
Aparato
de
Golgi
Organelos
que
transforman
y
liberan
Energía
Cloroplastos
Mitocondria
Pared
celular
Límites
celulares
membrana
celular
Estructura
y
función
celular
21

22. Última
pista:
Resuelve
el
misterio
A
medida
que
Michelle
corría,
ella
sudaba,
perdiendo
sales
de
su
torrente
sanguíneo.
Y
al
beber
cada
vez
más
y
más
agua
durante
la
carrera,
la
concentración
de
sales
y
minerales
disueltos
en
su
torrente
sanguíneo
disminuyó.
¿Cómo
cree
que
estos
fenómenos
contribuyeron
a
la
condición
de
Michelle?
He aquí la explicación de la muerte de Michelle
MUERTE POR . . . ¿AGUA?
Durante la carrera, Michelle bebió mucha agua, pero no reemplazó las sales que perdió debido a la sudoración. Como resultado, su sangre se volvió
hipotónica y la presión osmótica llevó a que las células de su cerebro (y de todo su cuerpo) se hincharan. A medida que la sangre de Michelle se iba
diluyendo durante la carrera, las células de su cerebro enviaban señales químicas a sus riñones y, en cierto momento, detuvieron la eliminación de
cloruro de sodio y de otras sales de su torrente sanguíneo. Sin embargo, como ella continuaba sudando, seguía perdiendo sales a través de su piel. En el
final de la carrera, Michelle había perdido tanta cantidad de sales y de minerales y, como había como había bebido un elevado volumen de agua su
homeostasis hidrosalina se desbalanceó y sus células se dañaron por la presión osmótica no regulada.
Cuando Michelle fue trasladado de urgencia al hospital, los médicos descubrieron que ella estaba sufriendo de hiponatremia, o intoxicación por agua.
Si no se trata, esta condición puede llevar a la muerte, lo que ocurrió en este caso.
1.
Relaciona
Causa
y
Efecto:
Cuando
una
persona
suda,
se
pierden
de
los
fluidos
corporales
agua
y
solutos
esenciales,
llamados
electrolitos.
Michelle
bebió
mucha
agua,
pero
no
reemplazó
los
electrolitos
perdidos.
¿Qué
efecto
tuvo
esto
en
sus
células?
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2.
Infiere:
Si
Michelle
hubiese
ocupado
durante
la
carrera
una
bebida
deportiva
con
electrolitos,
con
una
cantidad
de
agua,
hidratos
de
carbono
y
minerales
igual
a
la
que
presente
su
sangre
en
condiciones
homeostáticas…¿Habría
corrido
la
misma
suerte
la
atleta?
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3.
Investiga:
¿Cuál
tipo
de
transporte
está
implicado
en
la
hiponatremia,
la
osmosis
o
el
transporte
activo?
Explique
su
razonamiento.
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_______________________________________________________________________________________________________________________
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4.
Conecta
con
la
idea
principal:
Explica
cómo
la
hiponatremia
altera
la
homeostasis
en
el
cuerpo.
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Nota del profesor: No fue incluida en este apunte el “retículo nucleoplásmico”. Acceda a este URL
http://www.slideshare.net/gustavotoledo/retculo-nucleoplasmtico2013