BIOLOGÍA 1

PREICFES INCLUYENTE

LA CÉLULA

Los seres vivos están formados por mínimas unidades llamadas células. Todas las funciones químicas y fisiológicas básicas, por ejemplo, la reparación, el crecimiento, el movimiento, la inmunidad, la comunicación, y la digestión, ocurren al interior de la célula.

Los hombres de ciencia, solo pudieron realizar investigaciones en relación a ellas después del descubrimiento del microscopio. (Desarrollo de la teoría celular)

Clasificación de los seres vivos: Según el número de células que los forman, los seres vivos se pueden clasificar en unicelulares y pluricelulares.

Unicelulares: Son todos aquellos organismos formados por una sola célula. En este grupo, los más representativos son los protozoos -ameba, paramecio, euglena, que sólo pueden observarse con un microscopio.

Pluricelulares: Son todos aquellos organismos formados por más de una célula. Existe gran variedad de ellos, tales como los vertebrados (aves, mamíferos, anfibios, peces, reptiles) y los invertebrados (arácnidos, insectos, moluscos, etc.).

En los vegetales, podemos tomar como ejemplos a las plantas con flores (angiosperma), sin flores típicas (gimnospermas), musgos, hongos, etcétera.

Los organismos pluricelulares presentan una determinada organización de sus células, en distintos niveles, que son:

• Célula: mínima unidad que forma parte de un ser vivo.
• Tejido: conjunto de células que tienen características y funciones similares y con un mismo origen.
• Órgano: conjunto de tejidos unidos y coordinados para cumplir una función específica. Por ejemplo: pulmón, corazón, estómago, etcétera. En el caso de los vegetales, son considerados órganos: la raíz, las semillas, las hojas, las flor, etcétera.
• Sistemas: resultado de la unión de varios órganos, los cuales funcionan de una forma coordinada para desempeñar un rol determinado. Por ejemplo: se habla de Sistema Digestivo, Renal, Circulatorio, Nervioso, Reproductor, etcétera.
• Organismo: es un ser vivo formado por un conjunto de sistemas, que trabajan armónicamente.

Existen seres vivos que no tienen órganos o sistemas estructurados, pero poseen una organización sencilla, esto les permite un buen desarrollo. Si un órgano se daña o altera provoca una desorganización del ser vivo.

LAS TRES PARTES BÁSICAS DE TODA CÉLULA SON: LA MEMBRANA PLASMÁTICA, EL CITOPLASMA, Y EL NÚCLEO.

LA MEMBRANA CELULAR: se caracteriza porque: Rodea a toda la célula y mantiene su integridad.

• Está compuesta por dos sustancias orgánicas: proteínas y lípidos, específicamente fosfolípidos.
• Los fosfolípidos están dispuestos formando una doble capa (bicapa lipídica), donde se encuentran sumergidas las proteínas.
• Es una estructura dinámica.
• Es una membrana semipermeable o selectiva, esto indica que sólo pasan algunas sustancias (moléculas) a través de ella.
• Tiene la capacidad de modificarse y en este proceso forma poros y canales.

Funciones de la membrana celular: Regula el paso de sustancias hacia el interior de la célula y viceversa. Esto quiere decir que incorpora nutrientes al interior de la célula y permite el paso de desechos hacia el exterior. Como estructura dinámica, permite el paso de ciertas sustancias e impide el paso de otras. Aísla y protege a la célula del ambiente externo.

EL CITOPLASMA: Se caracteriza porque:

• Es una estructura celular que se ubica entre la membrana celular y el núcleo.
• Contiene un conjunto de estructuras muy pequeñas, llamadas organelos celulares.
• Está constituido por una sustancia semilíquida.
• Químicamente, está formado por agua, y en él se encuentran en suspensión, o disueltas, distintas sustancias como proteínas, enzimas, líquidos, hidratos de carbono, sales minerales, etcétera.

Funciones del citoplasma:

• Nutritiva. Al citoplasma se incorporan una serie de sustancias, que van a ser transformadas o desintegradas para liberar energía.
• De almacenamiento. En el citoplasma se almacenan ciertas sustancias de reserva.
• Estructural. El citoplasma es el soporte que da forma a la célula y es la base de sus movimientos.

LOS ORGANEROS CELULARES: Son pequeñas estructuras intracelulares, delimitadas por una o dos membranas. Cada una de ellas realiza una determinada función, permitiendo la vida de la célula. Por la función que cumple cada organelo, la gran mayoría se encuentra en todas las células, a excepción de algunos, que solo están presentes en ciertas células de determinados organismos.

Mitocondrias: en los organismos heterótrofos, las mitocondrias son fundamentales para la obtención de la energía.

Son organelos de forma elíptica, están delimitados por dos membranas, una externa y lisa, y otra interna, que presenta pliegues, capaces de aumentar la superficie en el interior de la mitocondria. Poseen su propio material genético llamado ADN mitocondrial.

La función de la mitocondria es producir la mayor cantidad de energía útil para el trabajo que debe realizar la célula. Con ese fin, utiliza la energía contenida en ciertas moléculas. 

Por ejemplo, tenemos el caso de la glucosa.

Esta molécula se transforma primero en el citoplasma y posteriormente en el interior de la mitocondria, hasta CO2 (anhídrido carbónico), H2O (agua) y energía. Esta energía no es ocupada directamente, sino que se almacena en una molécula especial llamada ATP (adenosin trifosfato).

El ATP se difunde hacia el citoplasma para ser ocupado en las distintas reacciones en las cuales se requiere de energía. Al liberar la energía, el ATP queda como ADP (adenosin difosfato), el cual vuelve a la mitocondria para transformarse nuevamente en ATP.

La formación del ATP puede representarse mediante la siguiente reacción química:

Energía

ADP + P + ----------------> ATP (P = fosfato)

Esta reacción permite almacenar la energía.

En tanto, el proceso inverso, de liberación de energía, es:

ATP	----------------> ADP + P + Energía

Cloroplastos: son organelos que se encuentran sólo en células que están formando a las plantas y algas verdes.

Son más grandes que las mitocondrias y están rodeadas por dos membranas una externa y otra interna.

Poseen su propio material genético llamado ADN plastidial, y en su interior se encuentra la clorofila (pigmento verde) y otros pigmentos. Los cloroplastos son los organelos fundamentales en los organismos autótrofos, es decir, aquellos capaces de fabricar su propio alimento.

En ellos ocurre la fotosíntesis. Para que esta se realice, se requiere de CO2, agua y energía solar, sustancias con las cuales la planta fabrica glucosa. Esta molécula le sirve de alimento al vegetal y a otros seres vivos.

Así se forma, también, el oxígeno que pasa hacia la atmósfera.

Clorofila

6CO2 +6H2O + Energía----------------> glucosa + 6O2

Ribosomas: son pequeños corpúsculos, que se encuentran libres en el citoplasma, como gránulos independientes, o formando grupos, constituyendo polirribosomas. También, pueden estar asociados a la pared externa de otro organelo celular, llamado retículo endoplasmático rugoso. En los ribosomas tiene lugar la síntesis de proteínas, cuyo fin es construir el cuerpo celular, regular ciertas actividades metabólicas, etcétera.

Retículo endoplasmático: corresponde a un conjunto de canales y sacos aplanados, que ocupan una gran porción del citoplasma.

Están formados por membranas muy delgadas y comunican el núcleo celular con el medio extracelular -o medio externo-.

Existen dos tipos de retículo. Uno es el llamado rugoso, en la superficie externa de su membrana van adosados ribosomas.

Su función consiste en transportar proteínas que fueron sintetizadas por los ribosomas y, además, algunas proteínas que forman parte de ciertas membranas de distintas estructuras de la célula.

El otro tipo es el liso. Carece de ribosomas y está asociado a ciertas reacciones relacionadas con la producción de sustancias de naturaleza lipídica (lípidos o grasas).

Aparato de Golgi: está delimitado por una sola membrana y formado por una serie de sacos membranosos aplanados y apilados uno sobre otro. Alrededor de estos sacos, hay una serie de bolsitas membranosas llamadas vesículas. El aparato de Golgi existe en las células vegetales -dictiosoma- y animales. Actúa muy estrechamente con el retículo endoplasmático rugoso. Es el encargado de distribuir las proteínas fabricadas en este último, ya sea dentro o fuera de la célula. Además, adiciona cierta señal química a las proteínas, que determina el destino final de éstas.

Lisosomas: es un organelo pequeño, de forma esférica y rodeada por una sola membrana. En su interior, contiene ciertas sustancias químicas llamadas enzimas -que permiten sintetizar o degradar otras sustancias. Los lisosomas están directamente asociados a los procesos de digestión intracelular. Esto significa que, gracias a las enzimas que están en el interior, se puede degradar proteínas, lípidos, hidratos de carbono, etcétera. En condiciones normales, los lisosomas degradan membranas y organelos, que han dejado de funcionar en la célula.

Centríolos: están presentes en las células animales. En la gran mayoría de las células vegetales no existen. Conformados por un grupo de nueve túbulos ordenados en círculos, participan directamente en el proceso de división o reproducción celular, llamado mitosis.

Vacuolas: son vesículas o bolsas membranosas, presentes en la célula animal y vegetal; en ésta última son más numerosas y más grandes. Su función es la de almacenar -temporalmente- alimentos, agua, desechos y otros materiales.

El núcleo: Es fundamental aclarar que existen células que tienen un núcleo bien definido y separado del citoplasma, a través de una membrana llamada membrana doble nuclear o carioteca. A estas células con núcleo verdadero, se les denomina células eucariontes.

Hay otras células -en las bacterias y en ciertas algas unicelulares- que no tienen un núcleo definido ni determinado por una membrana. Esto indica que los componentes nucleares están mezclados con el citoplasma. Este tipo de células se denominan procariontes.

• En la célula eucarionte el núcleo se caracteriza por:
• Ser voluminoso.
• Ocupar una posición central en la célula.
• Estar delimitado por la membrana carioteca. Ésta presenta poros definidos, que permiten el intercambio de moléculas entre el núcleo y el citoplasma.
• En el interior del núcleo se pueden encontrar:
• Núcleo plasma o jugo nuclear.

Nucléolo: cuerpo esférico, formado por proteínas, ácido desoxi-ribonucleico (ADN) y ácido ribonucleico (ARN), ambos compuestos orgánicos.

El nucléolo tiene la información para fabricar las proteínas.

Material genético: está organizado en verdaderas hebras llamadas cromatinas, formadas por ADN. Cuando la célula se reproduce, la cromatina se condensa y forma unas estructuras llamadas cromosomas, donde está contenida toda la información genética propia de cada ser vivo.

La función del núcleo es dirigir la actividad celular, es decir, regula el funcionamiento de todos los organelos celulares.

Diferencias entre células animales y vegetales: Tanto la célula vegetal como la animal poseen membrana celular, pero la célula vegetal cuenta, además, con una pared celular de celulosa, que le da rigidez.

La célula vegetal contiene cloroplastos: organelos  capaces de sintetizar azúcares a partir de dióxido de carbono, agua y luz solar (fotosínteis)  lo cual los hace autótrofos (producen su propio alimento) , y la célula animal no los posee por lo tanto no puede realizar el proceso de fotosíntesis.

Pared celular: la célula vegetal presenta esta pared que está formada por celulosa rígida, en cambio la célula animal no la posee, sólo tiene la membrana citoplasmática que la separa del medio.

Una  vacuola única  llena de líquido que ocupa casi todo el interior de la célula vegetal, en cambio, la célula animal, tiene varias vacuolas y son más pequeñas.

Las células vegetales pueden reproducirse mediante un proceso que da por resultado células iguales a las progenitoras, este tipo de reproducción se llama reproducción asexual.

Las células animales pueden realizar un tipo de reproducción llamado reproducción sexual, en el cual, los descendientes presentan características de los progenitores pero no son idénticos a él.

ACTIVIDADES DE CONOCIMIENTO

A. RESPONDE LAS SIGUIENTES PREGUNTAS CON BASE EN EL TEXTO ANTERIOR

1.     ¿Qué es la célula?
2.     ¿Qué semejanzas hay en la célula animal y vegetal? Realiza un cuadro comparativo
3.     Realiza un mapa conceptual o cuadro sinóptico en donde partas de las palabras resaltadas en negro
4.     ¿Por qué crees que las células animales y vegetales sean diferentes?
5.     ¿Has visto alguna vez una célula? describe sus características.
6.     ¿En qué consiste la fotosíntesis y en qué se diferencia de la respiración?
7.     ¿La respiración es algo solo de los animales o también se da en las plantas?

Une la palabra con su significado:

A	Centriolo		·         Provee de energía a la célula.
B	Retículo endoplasma tico		·         Presenta una capa bicapa lipídica.
C	Núcleo		·         Conjunto de canales y sacos aplanados.
D	Cromosomas		·         Está constituido por una sustancia semilíquida.
E	Mitocondria		·         Expresa el material genético.
F	Citoplasma		·         Están presentes en las células animales.
G	Membrana celular		·         Ocupar una posición central en la célula.

B. COLOCA SUS PARTES Y DI QUE TIPO DE CÉLULA ES:

Eucariota, procariota, nucléolo, núcleo, nucleoide, capsula, mitocondria, flagelo, pared celular, membrana plasmática, ribosomas, membrana celular, citoplasma, retículo endoplasmatico.

C. REALIZA LA SIGUIENTE SOPA DE LETRAS, UBICA LOS ORGANELOS CELULAS. ADEMAS BUSCA EN TU CASA LAS FUNCIONES QUE TIENEN CADA UNO DE LOS ORGANELOS MENCIONADOS.

D. DESARROLLE LAS SIGUIENTES PREGUNTAS DE SEGUNDA GENERACIÓN:

1. En las células encontramos unos organelos llamados centriolos que desempeñan la función de organizar las fibras del huso, en las cuales aparecen en el momento de división celular y están relacionadas con la forma como se desplazan los cromosomas en la mitosis y en la meiosis celular.  Si un virus inhibiera en cierto tejido de un animal la apareición de centrosomas en las células que lo conforman es de esperar que con el tiempo:

A. las células no tendrán reproducción.

B. el tejido se degeneraría por falta de renovación celular.

C. el juego de cromosomas celulares no cumpliría la división celular.

D. las células se reproducirían a mayor velocidad.

2. En las siguientes gráficas observamos una célula vegetal en diferentes estados.  Si detallamos el orden dado puede concluir que:

A. la célula X tiene su interior hipotónico, la W tiene su interior isotónico y la Z tiene un medio ambiente hipertónico.

B. la célula X sufre crenación (rompimiento) por pérdida de agua; la célula W tiene un estado de equilibrio y la célula Z sufre turgencia (hinchamiento).

C. La célula X pierde más solvente que soluto, la W está en equilibrio y la Z tiene más solvente y soluto que la X.

D. La célula X pierde más soluto que solvente; la célula W está en estado de equilibrio y la célula Z gana más solvente que soluto. 

Una profesora realiza en el tablero el siguiente dibujo: 

3. ¿Cuál es el título más adecuado para el dibujo que realizó la profesora?

A. la función de las mitocondrias en las células.

B. el uso del ATP en las neuronas.

C. el transporte de glucosa al interior de las células.

D. Producción de ATP en la neurona a partir de glucosa.

Ver el siguiente dibujo:

4. En el dibujo se puede reconocer que la neurona es un tipo de célula eucariota.  ¿Cuál de las siguientes características distingue a las células eucariotas de las procariotas?

A. las células procariotas tienen membrana celular para controlar el paso de nutrientes.

B. las células procariotas son consideradas verdaderas células porque producen ATP.

C. las células eucariotas presentan un núcleo que contiene el ADN.

D. las células eucariotas tienen axones y dendritas para pasar los impulsos.

Responda las preguntas 5 y 6 de acuerdo con la siguiente información:

El retículo endoplasmático (RE) es un sistema de membranas donde se fabrican muchos de los componentes celulares.  Existen dos tipos de retículo endoplasmático, el RE liso (REL) y el RE rugoso (RER).  El REL se encarga de la síntesis de lípidos y carbohidratos y de la desintoxicación de drogas.  El RER se encuentra asociado con numerosos ribosomas en su superficie y se encarga de la síntesis de las proteínas de la membrana y de las proteínas que salen de la célula.  Los ribosomas son complejos de ARN y proteínas y en ellos se lleva a cabo la síntesis de proteínas.

5. la cantidad de retículo endoplasmático liso y rugoso en las células depende de la función que estas células cumplen en el organismo.  Los siguientes son ejemplos de diferentes tipos de células y de sus funciones:

I. plasmocitos: tipo de glóbulos blancos que sintetizan y secretan los anticuerpos proteicos.

II. Células del hígado: encargadas de la síntesis de glucógeno (carbohidrato) y limpieza de tóxicos

Teniendo en cuenta la función que cumplen los plamocitos (I) y las células del hígado(II), ¿En cuál de los dos tipos de célula se encontraría una mayor cantidad de retículo endoplasmático liso(REL) y en cuál una mayor cantidad de retículo endoplsmático rugoso (RER)?

A. RER en I y II y ausencia del REL en II.

B. REL en I y II y ausencia de RER en I

C. REL en I y RER en II

D. RER en I y REL en II

6. En el siguiente mapa conceptual se sintetiza la información proporcionada acerca del Retículo endoplasmático:

Las siguientes son afirmaciones que deben ir en los cuadros X,Y y Z:

I.             Complejos de ARN y proteínas

II.            Organelos membranosos

III.           Síntesis de proteínas de membranas

¿Cuál es el orden en que debe ir esta información en los cuadros X,Y y Z, respectivamente:

A. I, II, III                B. II, I, III                 C. III, I, II               D. I, III, II

7. Los glóbulos rojos son células que hacen parte del tejido sanguíneo.  Si a una muestra de sangre se agrega una solución salina muy concentrada (5%), los glóbulos rojos:

A. Estallarían debido a la absorción de agua, ya que el líquido circundante contiene menos sustancias disueltas que el líquido intracelular, por tanto el agua tiende a entrar a la célula para equilibrarse con el medio.

B. estallaría debido a la absorción de agua, ya que el líquido circundante contiene más sustancias disueltas que el líquido intracelular, por tanto el agua tiende a entrar a la célula para equilibrarse con el medio externo

C. se deshidratarían debido a la eliminación de agua, porque el líquido circundante tiene más sustancias disueltas que el líquido intracelular, por tanto el agua tiende a salir de la célula tratando de equilibrarse con el medio externo

D. se deshidratarían debido a la eliminación de agua, porque el líquido circundante contiene menos sustancias disueltas que el líquido intracelular, por tanto el líquido tiende a salir de la célula para equilibrarse con el medio externo. 

8. Las proteínas son sustancias utilizadas para la regeneración de los tejidos. Una célula que presente dificultades para producirlas debe tener algún tipo de alteración en

A. Las vacuolas                    B. El complejo de Golgi                  C. los ribosomas            D. los lisosomas

9. Los espermatozoides tienen como función la fecundación de un óvulo. Su estructura es muy sencilla constan de: un núcleo, un cuello y un flagelo, éste último de gran utilidad para movilizarse por el aparato reproductor femenino en busca del óvulo. Además del material genético y el flagelo, los espermatozoides cuentan con muy pocos organelos, uno de los cuales es muy abundante. Teniendo en cuenta la función de los espermatozoides, usted podría suponer que el tipo de organelo más abundante en estas células es:

A. la mitocondria.

B. el lisosoma.

C. el ribosoma.

D. el núcleo.

Docente de la materia: Yesid Muñoz.

Líder del Proyecto: Lic. Héctor Julián Machuca Ortiz.