Estructuras celulares

1. CIENCIAS
INSTITUCIÓN EDUCATIVA ESTEFANÍA MARIMÓN ISAZA
GradoSexto
Tema: Estructurascelulares
Estructura celular
Actividad 1
Leaelsiguientetextoysubrayelasideasquelepermitandistinguircadaunadelaspartesde
la célula con su respectiva función. Haga uso del diccionario para conocer el significado de los
términos desconocidos.
Lectura 1
La estructura celular
Las células eucariotas poseen tres estructuras fundamentales: la
membranacelular,elcitoplasmayelnúcleo.Lamembranacelular
seencarga de envolver ylimitar lacélula. Es como untalego que
mantiene en su interior los organelos y seencarga de permitir el paso
de sustancias nutritivas hacia adentro y sacar los desechos hacia afuera.
La membrana es semipermeable y selectiva. Esto quiere decir que
puedecontrolarloqueentraysale,escomoelporterodelnegocio.
Estácompuesta demoléculascomolípidos, proteínasazúcares y
colesterol. Los lípidos (moléculas similares a los aceites) forman una
capa doble que delimita la célula. Dentro de estacapa de lípidos se
encuentran proteínas que forman canales y bombas. Estas proteínas
sondetrestipossegún sufunción:lasdetransporte queparticipan
en el intercambio de moléculas disueltas en agua hacia adentro o
haciaafuera,lasdereconocimiento,queidentificanalacélulacomo
pertenecienteaunaespecieparticularoaunórganoespecífico;ylas
receptorasqueseunenconotrassustanciasparaquepuedanpenetrar
la célula. Adicionalmente, las membranas también poseen moléculas de
azúcaresquepermiten quelascélulasseidentifiquen entresí,puedan
mantenerse unidas y ayudan a seleccionar qué sustancias entran y salen
de la célula.
No solo la célula tiene membrana, también varios organelos como el
núcleo, elretículoylamitocondriaestánrecubiertospor unamembrana
similar a la membrana celular.
Elcitoplasmaesunasustanciagelatinosaqueseencuentraentre
lamembranaplasmáticayelmaterialgenético.Estematerialestá
compuesto decitosol(lamatrizlíquida)dondeseencuentranlas
sustanciasnecesarias paraelmantenimientodelacélula yporelCito
esqueleto queesunareddefibrasdeproteína alacualseadhierenlos
organeloscelularesyledanforma,estructurayorganizaciónalacélula.
rtadO
Guíadelestudiante 245

2. Guía del estudiante
Losorganeloscelularesqueestándentrodelcitoplasmasonlosencargadosdecoordinar,organizar
y realizar los procesos celulares. Son los encargados que todo funcione. Si cada célula funciona, todo
el organismo funciona.
Vamos a repasar los principales organelos:
Elretículoendoplasmático,esunsistemademembranasdelgadaslisasorugosasquevan
desdelamembranacelularhastalamembrananuclear.Sufunciónesladefabricarproteínas,
lípidosutilizados enmembranas yservir comosistemadetransporte deotrassustancias.
Lasvacuolassonunostalegosdemembrana llenosdefluidosodeagua.Estosorganelosson
comolasbodegasdelafábrica;guardanaguaysustanciasparausodelosotrosorganelos.
Los ribosomas son estructuras esféricas que comienzan el proceso de fabricar proteínas. Están
adheridas al retículo endoplasmático.
Lasmitocondriassonlascentralesenergéticasolascocinas,dondeatravésdelarespiración,
laenergíaquímicadelosalimentosestransformadayalmacenadaenlacélulaenunamolécula
llamada ATP (adenosintrifosfato).
ElaparatodeGolgiesunaseriedesacosaplanadosdondesealmacenansustanciasqueluego
sontransportadasaotrosorganelosdentrodelascélulas.Sepuededecirquesonuna“bodega
celular.”Tambiénesunorganeloqueseencargadesepararlasdiferentessustanciasylasdirige
hacia donde van a ser utilizadas.
Loslisosomassonlosencargadosdelabasura.EllosestánpegadosalaparatodeGolgi,ytienen
unasenzimasmuyfuertesquedegradanlaspartículasdealimentosydestruyenlassustancias
extrañasqueentrendentrodelacélulacomo bacterias. También eliminanorganelos dañados
reciclando los materiales para formar nuevos organelos.
Loscloroplastossonuntipodeplástidos.Sonsacospequeñosllenosdeclorofila(color verde)
que seencarga de absorber ytransformar la energía solar en energía química mediante la
fotosíntesis.Están presentes en las plantas,las algas yalgunosprotistas.
Laparedcelularesunaestructurarígidaenlaparteexteriordelamembrana celular delos
vegetales,hongos,algasybacteriasqueledalarigidez,paraelsoportealacélula.
Elnúcleo:El“grandirector,”contienetodaslasinstruccionesparaelfuncionamientoadecuado
ycontroldetodaslasactividadesdelacélula.Tambiénalmacenalainformacióngenéticaenlas
cromatinas formadas por ADN (ácido desoxirribonucleico). Es una estructura delimitada por una
membrana nuclear.
Tomado y editado de:
• Audesirk, T et al. (2013). Biología. La vida en la Tierra. Pearson Educación de México.
• Guarin Arias, C. et al. (2012). Ciencias para pensar. Bogotá: Grupo Editorial Norma.
246 Guía delestudiante
rtadO

3. Guíadelestudiante
Actividad 2
Analogía
1 Suponga que la estructura y organización del colegio puede compararse con la estructura
y organizacióncelular.
2 Enlasiguientetabla,asigneunorganelodelacélulaaunaestructuray/opersonadesucolegio.
Célula Colegio
Citoplasma Planta física
Membrana celular
Retículo endoplasmático
Vacuolas
Ribosomas
Mitocondria
Lisosoma
Aparato de Golgi
Núcleo
Actividad 3 - Tarea
Utilizar materiales reciclables oplastilinapara elaborar en grupo o individualmente un modelo de
una célula animalyotrode unacélulavegetal.
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Guíadelestudiante 247

4. Guía del estudiante

5. Guíadelestudiante
Actividad 4
El siguiente texto informa sobre los mecanismos que presenta la célula para permitir la entrada
ysalida de sustancias. Léalo atentamentepara distinguir las características de cada mecanismo
ysufunciónenlacélula.Hagausodeldiccionarioparaconocerelsignificadodelostérminos
desconocidos.
Lectura 2
Transporte celular
Lacélularequieredemateriaprimaparapoderfuncionar.Estamateriaprimaseobtienedelmedio
externoyentraalacélulapararealizardiferentesprocesosmetabólicos,deloscualessegeneran
residuos inútilesonocivos(basura) quetienenquesalir. Estoimplicaquelassustancias,tanto
materiaprimacomo residuos, debenatravesarlamembrana celularyaseahaciadentroohacia
afuera.Ya esta entrada ysalida de sustancias se le llama transporte celular.
Lamembranacelular,presenteentodoslostiposdecélulas,estáformadadeunadoblecadenade
lípidos y proteínas. En algunos casos (como en las plantas y las bacterias), la membrana se encuentra
acompañada porunaparedcelular. Estasmembranasyparedestienenporosquepermitenqueel
agua, dióxido de carbono y los nutrientes pasen fácilmente.
Asíentonces,lasmembranascumplenlafuncióndedelimitadoras(separalacéluladelmedio)y
porteros de las células, seleccionando y regulando la entrada y salida de materiales. Sin embargo,
¡notodoslosmaterialesentranosalen!Lasmembranastienenunapropiedadconocidacomo
permeabilidadselectiva,quelespermitedejarentrarúnicamentelosmaterialesquelacélula
necesita ydejarsalir únicamente lassustancias quelacélula yaseleccionó comodesecho.
Esta propiedad de la membrana es muy importante, ya que le permite a la célula mantener su
homeóstasis, es decir, el balance interno de la célula.
Comopodrárecordar,haydosmanerasdeentrarosalirdelacélula:portransportepasivo,opor
transporte activo.
Hablemosprimerodelpasivo.Seconocencomoprocesosdetransporte
pasivo aquellosquenorequieren deenergíaparaser llevadosa cabo,
y son tres:
El primer tipo, llamado difusión simple es simplemente el
pasodepequeñasmoléculascomoeloxígenoatravésdela
membrana,delugaresdemayorconcentraciónalugaresde
menorconcentración,hastallegaralequilibrio(lamismacantidad
de partículas adentro que afuera).
Elsegundotipo,tienerelaciónconlasmoléculasmásgrandes
como la glucosa y otras azúcares, las cuales requieren de ayuda para
pasarporlamembrana.Lasproteínasqueformanlamembranaabren
unoscanalesoporosllamadoscanalesdeproteínasquepermitenel
paso de estas moléculas. A veces, unas proteínas llamadas proteínas
portadorasatrapan lamoléculadeazúcar oaminoácido ylaentran.
Estetipodetransporte de llama difusiónfacilitada pues como su
nombreloindica,esfacilitadaorequierelaayudadelasproteínas
de lamembrana.
rtadO
Guíadelestudiante 249

6. Isotónico
Guía del estudiante
Difusión simple a través
de la bicapa lipídica
Sustancias solubles sin carga
Difusión simple a través
de proteínas canal
Sustancias con carga (iones)
Difusiónfacilitadaatravésde
proteínastransportadorasocarriers
Sustancias polares
El tercero y último método se llama osmosis. Como el agua es tan importante parala célula,
asupasoporlamembranaseledioestenombrepuntual.Eslamismadifusiónperodel
agua.Cuandounacélulaseencuentrabalanceada(igualconcentracióndeaguaypartículas
adentro queafuera) selellama isotónica.Peroa veceslacélula se encuentra en unmedio
desequilibrado.Enocasiones,haymayorconcentracióndepartículasporfueradelacélulaque
dentro de ella. A esta situación sele llama hipertónica. Esto se origina porque la célula deja
saliraguadesuinterior,conelánimodebalancearlasconcentracionesdesuexterioreinterior.
Cuandolacélulapierdeagua,searruga.Estoesloquenossucedecuandoestamoslargo
tiempoentre elagua,senosarruganlosdedospuesestamosenunasituación hipertónica. En
otrasocasiones, sucedelocontrario, esdecir, laconcentración departículasen elinterior de
lacélula esmayor que ensu medioexterno. A estasituación seleconoce como hipotónica
y hace quela célula deje entrar agua con el ánimo de igualar las concentraciones. Como
consecuencia de ello, la célula se hincha e inclusive a veces explota.
Hipertónico Hipotónico
250 Guía delestudiante
rtadO

7. Guíadelestudiante
Paraquelosprocesosdedifusiónuosmosissucedan,debemostenerencuenta3factores
importantes:
1. Tamaño: lasmoléculas debenteneruntamañoigualomenoralosporosdelamembrana para
que puedan pasar sin problema.
2. Carga electrostática: las moléculas deben debe tener la carga electrostática opuesta a la de la
membrana o simplemente tener carga neutra.
3. Solubilidad: si las moléculas son más grandes que los poros, deben ser disueltas en una solución,
disminuyendosutamañoyasípodráentrarenlacélula pormediode lamembrana.
Elotrotipodetransporteeseltransporteactivo.Estetiporequiereenergíadebidoaque,enel
transporte activo, las moléculas se mueven de un lugar de baja concentración a un lugar de alta
concentración, es decir, reman contra la corriente. Entran a actuar unas proteínas llamadas proteínas
bomba,encargadas debombear lasmoléculas dentroofueradelacélula.Por ejemplo, nuestras
células tienen que bombear hacia afuera el dióxido de carbono sin importar la concentración del
medio,paraqueestelleguealospulmonesyseaexhalado.Parahacerestebombeocontrala
corriente,serequiereenergía.EnestoseutilizaelATPquehicieronlasmitocondrias.
Exterior Partículadealimento
tomada por endocitosis
Exocitosis
de desechos Partículas
de alimento
digerido
Productos
de digestión Lisosoma en forma
de fusión secundaria
Lasproteínasyotrasmoléculasdegrantamaño,incluyendoalasbacterias,tambiéndebenentrary
salir dela célulay lohacen por medio demovimientos delamembrana. El movimiento departículas
enormeshaciaadentrosellamaendocitosisyhaciafuera,sellamaexocitosis.Lacélulaformauna
vacuola, valedeciruntalegoalrededordeestaspartículas, ylasentraolassacaenvueltas.Enlos
protozoosyalgunascélulasanimales,existelafagocitosisqueesunprocesoenelquelamembrana
de la célula produce una vacuola que envuelve a la partícula o bacteria y sela lleva directamente
aloslisosomasparaserdigerida.Literalmente,selastraga.Esteeselprocesoquehacennuestros
leucocitos (células sanguíneas blancas) con los gérmenes, virus y bacterias que nos pueden enfermar.
Vemosquenuestrocuerpocumpleconunaseriedefuncionesvitalescomoalimentarse,excretary
respirarpara que la célula sobreviva.¡Son ellas la que nos hacen ymantienen!
Tomado y editado de:
• Audesirk, T et al. (2013). Biología. La vida en la Tierra. Pearson Educación de México.
• Guarin Arias, C. et al. (2012). Ciencias para pensar.Bogotá: Grupo Editorial Norma.
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Guíadelestudiante 251

8. Guía del estudiante Bimestre: III Semana:4 Número de clase: 11- 12
Actividad 5 (para socializar con tu acudiente)
Relacione los conceptos de la columna A, con las definiciones de la columna B.
A B
Endocitosis
Proceso que permite la entrada y salida de
sustancias de la célula de una zona de mayor
concentraciónaunazonademenorconcentración.
Difusión Proceso en el cual se produce un movimiento de
moléculasenlamembranacelular,conayudade
proteínas transportadoras.
Transporte
activo Entrada de partículas de gran tamaño a la célula.
Difusión
facilitada
Proceso que se lleva a cabo con el paso de
sustanciasdeunazonademenorconcentracióna
una de mayor concentración.
Permeabilidad
Eliminación de sustancias de desecho.
Exocitosis
Propiedad delamembrana celular quelepermite
dejar entrar y salir sustancias de manera selectiva.
Clase 12
Actividad 6
Transporte a través de la membrana: aplicando el conocimiento
LeadenuevoeltextodelaLectura2ydistingacadaunodelosmecanismosdetransporteatravés
delamembrana.Resaltelasideasfundamentales,siloconsideranecesario,ysiayudaaaclarar
conceptos.
252 Guía delestudiante
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9. Guía del estudiante
CIENCIAS GradoSexto
Nombre
Colegio Fecha
Clase 12
Actividad 7
1 Relacione el nombre del proceso que aparece en el recuadro
yescríbaloenlacasillacorrespondiente de latabla.
2 Luego, haga un dibujo que represente cada proceso. Utilice como modelo las gráficas de las
páginas 250 y 251.
Ósmosis Difusión facilitada Difusiónsimple Transporte activo Fagocitosis
Problema/
situación
Paso deoxígeno
atravésdela
membranade
las células del
cerebro después
deunaclasede
educaciónfísica.
Mecanismo de transporte
oproceso enlamembrana
Dibujo
Paso de agua en
la piel o “sudar”
luegodelaclasede
educaciónfísica.
rtadO
Guíadelestudiante 253

10. Guíadelestudiante
Problema/
situación
Paso de glucosa
(azúcar) através
delascélulasdel
corazónluegode
la clase de
educación física.
Mecanismo de transporte
oproceso enlamembrana
Dibujo
Pasodepotasio
y sodio por
reabsorción en el
intestino delgado.
Ataque a bacterias
infecciosas por
parte de los
leucocitos.
Actividad 8
Nota: No olvide la elaboración de modelos de la célula animal y vegetal.
254 Guía delestudiante
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