BIOLOGÍA I
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Inicio Clase 1, 10/Febrero/2024
Objetivo General: Plantear problemas y alternativas de solución respecto a la diversidad biológica a partir de la delimitación de como ciencia interrelacionada con otras disciplinas y el análisis estructural, funcional y evolutivo de los seres vivos en general y de la célula en particular; utilizando la observación sistemática y el razonamiento deductivo e inductivo para derivar criterios de clasificación que permitan establecer relaciones de parentesco entre los grupos naturales y/o dominios, de los que se infiera la biodiversidad de nuestro país, su preservación y manejo sostenible de nuestros recursos naturales.
Realizar un resumen, en la libreta de apuntes, desde aquí, hasta el Método Científico.
Explicará las características y origen de los seres vivos, a partir de la conceptualización de como una ciencia, su campo de estudio importancia y relación con otras ciencias; analizando las bases químicas inherentes a los seres vivos, comparando las diferentes teorías del origen de la vida y sus características distintivas.
La biología (del griego bios, vida, y logos, razonamiento, estudio, ciencia) es una de las ciencias naturales que tiene como objeto de estudio a los seres vivos y, más específicamente, su origen, su evolución y sus propiedades: génesis, nutrición, morfogénesis, reproducción, patogenia, etc. Se ocupa tanto de la descripción de las características y los comportamientos de los organismos individuales como de las especies en su conjunto, así como de la reproducción de los seres vivos y de las interacciones entre ellos y el entorno. De este modo, trata de estudiar la estructura y la dinámica funcional comunes a todos los seres vivos, con el fin de establecer las leyes generales que rigen la vida orgánica y los principios explicativos fundamentales de ésta.
Campos de estudio
La biología es una disciplina científica que abarca un amplio espectro de campos de estudio que, a menudo, se tratan como disciplinas independientes. Todas ellas juntas, estudian la vida en un amplio rango de escalas. La vida se estudia a escala atómica y molecular en biología molecular, en bioquímica y en genética molecular. Desde el punto de vista celular, se estudia en biología celular, y a escala pluricelular se estudia en fisiología, anatomía e histología.
(HASTA EL SIGLO V)
Hasta los griegos el saber en Biología era de carácter popular, exceptuando quizás los pueblos de Egipto y Babilonia donde (en relación con la medicina y el embalsamamiento de cadáveres) se consiguieron importantes avances en Anatomía y Fisiología animal y humana.
Aristóteles puede ser considerado como el primer biólogo. Estudió las semejanzas y diferencias entre las diferentes especies de seres vivos y realizó una primera clasificación, introduciendo términos como el de animales con sangre y animales sin sangre (equivalen a los de animales vertebrados y animales invertebrados).
Aristóteles aplicó y difundió las ideas de Empédocles de Agrigento para quien el mundo y sus habitantes estaban formados por cuatro elementos: agua, aire, tierra y fuego. Al observar los animales que surgían del lodo, de las ciénagas, etc., Aristóteles supuso que muchos nacían por generación espontánea tras la unión de tierra y agua y la interpenetración de una fuerza vital. Para otros seres superiores, consideró su nacimiento mediante reproducción sexual. El prestigio de Aristóteles fue tan grande que durante los siglos siguientes, prácticamente durante dos mil años, no se discutió ninguna de sus afirmaciones en el campo de
LA EDAD MEDIA (SIGLOS V-XV)
Entre los Siglos V y X se produjo un serio retroceso de la cultura. Exceptuando China y , aunque muchos de sus descubrimientos se perdieron y debieron ser redescubiertos más tarde en Occidente.
LA ÉPOCA DEL RENACIMIENTO
El Renacimiento tuvo su cuna en Italia y allí donde surgieron los primeros trabajos científicos serios, como los de Leonardo da Vinci, que extendió su curiosidad investigadora a la anatomía humana e intuyó la larga duración de las épocas pasadas, y los trabajos de Andrés Vesalio, que basó sus estudios anatómicos en la disección de cadáveres. En esta época, el aragonés Miguel Servet descubrió la circulación sanguínea y William Harvey completó este descubrimiento y demostró el mecanismo de la circulación sanguínea en los circuitos mayor y menor. Los siglos XVI y XVII estuvieron muy influidos por el descubrimiento de América. Las nuevas especies de plantas y animales polarizaron el interés de los naturalistas, entre los que destacaron los sistemáticos John Ray y Tournefort. Galileo Galilei fue el autor de la primera Historia natural de América, aunque es más conocido por sus descubrimientos en Astronomía.
Entre los científicos más importantes de esta época destacan Redi, que se declaró contrario a la generación espontánea; los hermanos Janssen, que inventaron el microscopio a finales del siglo XVI; Malpighi, que Descubrió los capilares sanguíneos, los alvéolos pulmonares, la circulación renal (pirámides de Malpighi), etc.; y Robert Hooke, que introdujo el término célula.
EL SIGLO XVIII
En el siglo XVIII, la mayoría de los científicos eran partidarios de un cambio: frente a las ideas anteriores, consideraban la ciencia como la única vía objetiva de conocimiento. Mencionaremos a Van Leeuwenhoek, descubridor de los protozoos y primer observador de células como los glóbulos rojos, los espermatozoides y las bacterias; T. Needham, defensor de la generación espontánea, y Spallanzani, detractor de la misma.
El siglo XVIII es el siglo de los grandes viajeros y sistemáticos. Entre ellos destaca el sueco Karl von Linnéo, aristotélico que ideó la nomenclatura binomial de género y especie, actualmente en uso, y clasificó los animales y las plantas en las sucesivas ediciones de su obra Sistema naturae. Esta obra sirve de base a la sistemática actual.
EL SIGLO XIX
Tras el siglo XVIII en el que la mayor actividad de los biólogos se desarrolló en el campo de la sistemática, en un intento de clasificar las especies procedentes del Nuevo Mundo, se suscitó en el siglo XIX una interpretación, basada en la razón, tanto de la aparición de las diferentes especies como de su distribución y parentesco. Así surgió la teoría evolucionista, uno de cuyos primeros defensores fue el francés Jean-Baptiste Lamarck, que explicaba su hipótesis basándose en dos principios: «la necesidad crea el órgano y su función lo desarrolla», y «los caracteres adquiridos se heredan».
En 1859, el naturalista inglés Charles Darwin publicó El origen de las especies. En este libro recogió las conclusiones a que había llegado durante el viaje científico que muchos años antes había realizado por todo el Nuevo Mundo a bordo del Beagle. La teoría de Darwin se apoyaba en dos puntos: la variabilidad de la descendencia y la selección natural o, dicho de otro modo, la supervivencia del más apto.
Schwann y Schleiden, destacaron en Histología por enunciar la teoría celular. En Microbiología, Pasteur llevó a cabo experimentos definitivos sobre la irrealidad de la generación espontánea, descubrió que algunos microorganismos tenían carácter patógeno, aisló el bacilo del cólera de las gallinas, dedujo el concepto de inmunidad y descubrió la vacuna antirrábica. Posteriormente, Robert Koch aisló el microbio que producía el carbunco, el bacilo de la tuberculosis y el microbio del cólera. En 1865, el médico escocés Josepli Lister descubrió que la infección de las heridas se debe a las bacterias y en 1867 utilizó el fenol para crear un ambiente bactericida en la sala de operaciones. En 1884, el médico y bacteriólogo español Jaime Ferrán descubrió la vacuna contra el cólera.
En 1865, el agustino Gregor Mendel publicó sus trabajos sobre las leyes que sigue la herencia biológica.
EL SIGLO XX
En el siglo XX se produjo una revolución científica por la aparición de nuevos instrumentos, como el microscopio electrónico, que ha permitido grandes avances en Citología e Histología, como a la gran cantidad de personas y grupos de investigación que se dedican a la ciencia en todo el mundo. Son tantos estos avances que a continuación vamos a enumerar los más significativos:
· 1900, De Vries, Correns y Tschermack, redescubrimiento de las Leyes de Mendel.
· 1903, Batteson y Punnet, concepto de interacción genética.
· 1904, Pavlov, fisiología de la digestión.
· 1905, Koch, bacilo de
· 1906, Golgi y Ramón y Cajal, trabajos en Citología.
· 1911, Morgan, recombinación genética y mapas cromosómicos.
· 1922, Meyerhof, paso del Glucógeno a Ácido láctico.
· 1923, McLeod y Banting, descubrimiento de la insulina.
· 1924, Oparin, hipótesis del origen abiótico de la vida.
· 1927, Muller, efecto mutágeno de los Rayos X.
· 1929, Fleming, descubrimiento de
· 1941, Beadle y Tatum, relaciones entre genes y enzimas.
· 1953, Watson y Crick, estructura de la doble hélice de ADN.
· 1959, Ochoa, descubrimiento de
· 1959, Kornberg, descubrimiento de
· 1964, Bloch y Lynen, metabolismo de lípidos.
· 1965, Jacob y Monod, funcionamiento de los genes.
· 1978, Mitchell, hipótesis quimiosmótica.
· 1987, Tonegawa, diversidad de los anticuerpos.
· 1989, Altman y Cech, propiedades catalíticas del ARN.
· etc...
2. Biofísica: estudia el estado físico de la materia viva.
3. Biología: estudia las moléculas que constituyen los seres vivos.
4. Botánica: estudia las plantas.
5. Citología: estudia la Células.
6. Ecología: estudia los ecosistemas.
7. Embriología: estudia cómo se desarrollan los óvulos fecundados.
8. Etología: estudia el comportamiento de los animales.
9. Evolución: estudia cómo han ido variando las especies a lo largo del tiempo.
10. Fisiología: estudia las funciones orgánicas de los seres vivos.
11. Genética: estudia cómo se heredan los caracteres biológicos.
12. Histología: estudia los tejidos.
13. Microbiología: estudia los organismos microscópicos.
14. Morfología: estudia la estructura de los seres vivos.
15. Paleoecología: estudia los ecosistemas del pasado.
16. Paleontología: estudia los restos de vida en el pasado.
17. Taxonomía: estudia la clasificación de los seres vivos.
18. Virología: estudia los virus.
19. Zoología: estudia los animales.
Ciencia: Método para obtener conocimiento acerca de la naturaleza.
Tecnología: En biología, es la aplicación del conocimiento científico de ingeniería para resolver problemas biológicos.
Método científico: Manera de recopilar información y comprobar ideas. Consta de 4 pasos:
- Observación – Hipótesis - Experimentación - Conclusión
Observación: Además de ser exactas, deben constar de un registro, ya sea escrito, o una película, o cualquier otra forma, ya que esto constituye los datos del experimento.
Hipótesis: Posible contestación a una pregunta acerca de la naturaleza o algún otro fenómeno, basada en observaciones, lecturas, y los conocimientos de un científico.
Experimentación: Prueba científica de la hipótesis, en esta se incluyen generalmente dos grupos: el grupo “control”, y el grupo “experimental”, las diferencias de la conducta o condición de estos, se conoce como “factor variable”.
Conclusión: Con ésta se sabe si la hipótesis es o no es correcta. Si el experimento apoya la hipótesis, ésta es correcta, y viceversa.
Aparte del método científico, existen métodos antiguos, y otros que son utilizados comúnmente por nosotros en la vida cotidiana.
Método Empírico: Es un método debido a que se emplea la observación, se formula una hipótesis, se experimenta, y se llega a una conclusión, es utilizado todos los días para encontrar la respuesta a los fenómenos que se nos presentan, por lo que se basa en la experiencia de una persona.
Método Deductivo: Éste parte de conocimientos generales, para encontrar la respuesta a hechos particulares.
Método Inductivo: Parte de conocimientos particulares para dar razón a hechos generales.
CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS.
· Irritabilidad = es la capacidad de responder a los estímulos (dolor, luz)
· Adaptación = ajustarse al medio
· Movimiento = cambio de posición (las plantas tienen poco movimiento)
· Reproducción = originar seres semejantes
· Crecimiento = cambio de tamaño
· Metabolismo = son las funciones de los seres vivos
· Organización = todos los seres vivos están formados por células
Composición química de los seres vivos.
Los alimentos están compuestos fundamentalmente por proteínas, hidratos de carbono, lípidos, vitaminas, minerales y agua. Estas son las mismas clases de sustancias que forman nuestro cuerpo.
Estos componentes pueden ser usados en el cuerpo de un ser vivo para las siguientes funciones:
· Constructiva o estructural: los componentes son aprovechados como materiales para la construcción de nuevas células, para el crecimiento del cuerpo o reemplazo de partes dañadas.
· Energética: los componentes son utilizados como fuente de energía para llevar a cabo las funciones del organism deo.
· Reguladora: los componentes proporcionan materiales que proporcionan materiales que controlan diferentes funciones del organismo.
Hidratos de carbono: La glucosa, el almidón, la lactosa y la celulosa son hidratos de carbono. Cumplen una función estructural y también son la fuente primordial de energía de todos los seres vivos. La glucosa se puede enlazar entre sí, y con otros glúcidos, y formar polisacáridos (glúcidos grandes). La celulosa es utilizada como material de construcción de una célula. El glucógeno es una sustancia de reserva (lo fabrica el hígado).
Las proteínas; Las proteínas una parte importante del material de construcción de las células. Para entrar en las células deben ser degradadas por acción de las enzimas. Las enzimas son proteínas que cumplen la función de catalizadores, es decir, aceleran las reacciones químicas. Algunas proteínas cumplen la función de hormonas. Hay proteínas, llamadas anticuerpos, que participan en la defensa del organismo contra los agentes externos, y otras, como la hemoglobina, que transporta el oxígeno en los animales. También hay proteínas, como el colágeno, que rodea la célula de la piel y le da elasticidad.
Los lípidos: Los lípidos tienen una función estructural muy importante ya que forma la membrana que rodea todas las células. También, se almacenan en las células como reserva energética. Los lípidos llamados triglicéridos se forman a partir de una unidad llamada glicerol y tres unidades de ácidos grasos. Todos los lípidos tienen la característica de no ser solubles al agua.
Los ácidos nucleicos; Este material genético es una molécula enorme llamada ADN, que se transmite de una generación a otra. Algunos fragmentos de esta macromolécula, llamados genes, tienen instrucciones que determinan las características de organismo. Otro tipo de ácidos nucleicos, el ARN. Actúa como intermedista y ayuda a traducir las instrucciones escritas en los genes. El ADN. Esta formado por átomos de C, O, H, N y P.
El agua: El agua constituye entre el 60 y el 90% del peso total de un ser vivo. Aunque el agua no se considera un nutriente, es vital para el funcionamiento del organismo. Es el medio de transporte en el que circulan las sustancias a través del organismo. Además, se utiliza en reacciones químicas, llamadas hidrólisis, en las que se degradan glúcidos, proteínas o lípidos.
Los minerales: El calcio, el sodio y el hierro son algunos de los elementos que los seres vivos incorporan en forma de sales minerales. Aunque se necesita una cantidad mínima los minerales son esenciales.
Las vitaminas: Las vitaminas son un conjunto variado de sustancias orgánicas que, en cantidades mínimas, son fundamentales para regular diferentes funciones del organismo. La falta de vitaminas puede producir enfermedades particulares. Pero también el exceso de algunas vitaminas que se acumulan en el cuerpo puede causar problemas.
NIVELES DE ORGANIZACIÓN
La biología se ocupa de analizar jerarquías o niveles de organización que van desde la célula a los ecosistemas. Este concepto implica que en el universo existen diversos niveles de complejidad.
Por lo tanto es posible estudiar biología a muchos niveles, desde un conjunto de organismos (comunidades) hasta la manera en que funciona una célula o la función de las moléculas de la misma.
En orden creciente mencionaremos los principales niveles de organización:
· Moléculas, átomos, y partículas subatómicas: los niveles funcionales fundamentales de la bioquímica.
· Organela: una subunidad de la célula. Una organela se encuentra relacionada con una determinada función celular p.ej. la mitocondria (el sitio principal de generación de ATP en eucariotas).
· Célula: la más pequeña unidad estructural de los seres vivos capaz de funcionar independientemente. Cada célula tiene un soporte químico para la herencia (ADN), un sistema químico para adquirir energía etc.
· Tejido: (en organismos multicelulares). Un grupo de células que realizan una determinada función. Por ejemplo el tejido muscular cardíaco.
· Órganos: (en organismos multicelulares). Grupo de células o tejidos que realizan una determinada función. Por ejemplo el corazón, es un órgano que bombea la sangre en el sistema circulatorio.
· Sistema: (en organismos multicelulares). Grupo de células, tejidos y órganos que están organizados para realizar una determinada función, p.ej. el sistema circulatorio.
· Individuo: Una o más células caracterizadas por un único tipo de información codificada en su ADN. Puede ser unicelular o multicelular.
· Poblaciones: Grupos de individuos similares que tienden a aparearse entre sí en un área geográfica limitada.
· Especie: Grupo de individuos similares que tienden a aparearse entre sí dando origen a una cría fértil.
· Comunidad: Es la relación entre grupos de diferentes especies.
· Ecosistema: La relación entre un grupo de organismos entre sí y su medio ambiente.
· Biosfera: La suma de todos los seres vivos tomados en conjunto con su medio ambiente. En esencia, el lugar donde ocurre la vida.
Fin Clase 1, 10/Febrero/2024
Inicio Clase 2, 17/Febrero/2024
Inicio Clase 2, 17/Febrero/2024
1. ¿Qué es el Darwinismo?
2. ¿Qué es ciencia? ¿y tecnología?
3. Describe las principales aportaciones a de: Harvey, Hooke, Mendel, Pasteur, Darwin, Leeuwenhoek, Linneo, Fleming Watson y Crick.
4. Describe como aplicarías el método científico a un hecho cotidiano. Aplícalo paso a paso.
5. Avances o Aportaciones a la Biología, después de 1990, hasta hoy en día, Enero del 2022.
6.- Ramas de la Biología, agregadas desde 1990, hasta hoy en día, Enero del 2022.
7.- Enfermedades nuevas descubiertas, desde 1990, hasta hoy en día, Enero 2022.
Definir los siguiente y agregar imágenes ilustrativas, al tema correspondientes.
- ¿Qué estudia la taxonomía? Descripción y Definición.
- ¿Cuáles son las categorías principales de, clasificación taxonómica? Describir cada categoría.
- Investiga y define con tus propias palabras, el concepto de bacteria.
- Investiga y define, tres organismos protistas.
- Menciona las principales partes de un hongo.
- ¿Qué es el xilema? ¿y el floema? Define y describe.
- Investiga y describe, las principales partes de la flor completa?
- Investiga que es y define con tus propias palabras los filos: artrópodos, gusanos planos y cordados?
- Investiga que es y define las principales diferencias entre: anfibios y reptiles, aves y mamíferos, reptiles y aves, peces y anfibios.
10. Describe los campos de estudio de las siguientes ramas de : Bacteriología, Botánica, Citología, Ecología, Embriología, Etología, Genética, Paleontología y Taxonomía.
11. Investigar la composición química de los siguientes compuestos. Encuentra sus partes (mínimo un ejemplo): Proteínas, grasas, carbohidratos, vitaminas, ADN.
12. Define los siguientes conceptos: Especie, población, célula, organela, comunidad.
13.- Realizar sus avance, del Tema de Exposición y Enviarlo por Classroom.
Fin Clase 2, 17/Febrero/2024
Inicio Clase 3, 24/Febrero/2024
Ver los videos y Realizar un resumen, de cada video.
Y realizar un resumen, en la libreta de apuntes, sobre los vídeos.
UNIDAD II: Biología celular
Explicar los niveles de complejidad entre una célula procariótica y eucariótica, a través del análisis comparativo de la estructura y función de la célula.
ESTRUCTURA DE LA CÉLULA
Las células son estructuras altamente organizadas en su interior, constituidas por diferentes orgánulos implicados, cada uno de ellos en diferentes funciones.
Gracias a los avances tecnológicos posteriores a la invención del microscopio, los científicos pudieron comprobar que todos los seres vivos están formados por pequeñas celdas unidas unas a otras. Estas celdas, llamadas células, son la mínima unidad del ser vivo que puede realizar las funciones de nutrición, relación y reproducción.
LA HISTORIA DE LA CÉLULA
En 1665, Robert Hooke observó con un microscopio un delgado corte de corcho. Hooke notó que el material era poroso. Esos poros, en su conjunto, formaban cavidades poco profundas a modo de cajas a las que llamó células. Hooke había observado células muertas. Unos años más tarde, Marcelo Malpighi, anatomista y biólogo italiano, observó células vivas. Fue el primero en estudiar tejidos vivos al microscopio.
Sólo en 1838, y después del perfeccionamiento de los microscopios, el biólogo alemán Mathias Jakob Schleiden afirmó que todos los organismos vivos están constituidos por células.
Concretamente, en 1839 Theodor Schwann y Mathias Jakob Schleiden fueron los primeros en lanzar la teoría celular.
A partir de 1900, los investigadores de la célula enfocaron sus trabajos en dos direcciones fundamentalmente distintas:
- Los biólogos celulares, dotados de microscopios cada vez más potentes procedieron a describir la anatomía de la célula. Con la llegada del microscopio electrónico, se consiguió adentrarse cada vez en la estructura fina de la célula hasta llegar a discernir las estructuras moleculares.
- Los bioquímicos, cuyos estudios se dirigieron a dilucidar los caminos por los cuales la célula lleva a cabo las reacciones bioquímicas que sustentan los procesos de la vida, incluyendo la fabricación de los materiales que constituyen la misma célula.
Ambas direcciones han convergido hoy día, de tal forma que para el estudio de la estructura celular y de su función se aplican tanto técnicas bioquímicas como de biología molecular.
La célula es la unidad anatómica, funcional y genética de los seres vivos. La célula es una estructura constituida por tres elementos básicos: membrana plasmática, citoplasma y material genético (ADN).
Posee la capacidad de realizar tres funciones vitales: nutrición, relación y reproducción.
Posee la capacidad de realizar tres funciones vitales: nutrición, relación y reproducción.
CÉLULAS EUCARIOTAS Y PROCARIOTAS
Se llama eucariotas a las células que tienen la información genética envuelta dentro de una membrana que forman el llamado núcleo. Un organismo formado por células eucariotas se denomina eucarionte. Muchos seres unicelulares tienen la información genética dispersa por su citoplasma, no tienen núcleo. A ese tipo de células se les da el nombre de procariotas.
MEMBRANA CELULAR
La membrana celular es la parte externa de la célula que envuelve el citoplasma. Permite el intercambio entre la célula y el medio que la rodea. Intercambia agua, gases y nutrientes, y elimina elementos de desecho.
La célula está rodeada por una membrana, denominada "membrana plasmática". La membrana delimita el territorio de la célula y controla el contenido químico de la célula.
En la composición química de la membrana entran a formar parte lípidos, proteínas y glúcidos en proporciones aproximadas de 40%, 50% y 10%, respectivamente. Los lípidos forman una doble capa y las proteínas se disponen de una forma irregular y asimétrica entre ellos. Estos componentes presentan movilidad, lo que confiere a la membrana un elevado grado de fluidez.
EL CITOPLASMA
El citoplasma es el espacio celular comprendido entre la membrana plasmática y la envoltura nuclear. Está constituido por el citosol, el citoesqueleto y los orgánulos celulares.
El citosol (también llamado hialoplasma) es el medio interno del citoplasma. En él flotan el citoesqueleto y los ribosomas.
Está formado por un 85% de agua con un gran contenido de sustancias dispersas en él de forma coloidal (prótidos, lípidos, glúcidos, ácidos nucleicos y nucleótidos así como sales disueltas. Entre sus funciones destacan la realización, gracias a los ribosomas y la síntesis de proteínas, con los aminoácidos disueltos en el citosol. Estas proteínas quedan en el citosol (enzimas, proteínas de reserva energética o proteínas que formarán el citoesqueleto). En él se produce una ingente cantidad de reacciones metabólicas importantes: glucólisis, gluconeogénesis, fermentación láctica, etc. El citoesqueleto aparece en todas las células eucariotas. La composición química es una red de fibras de proteína (microfilamentos, filamentos intermedios y microtúbulos). Sus funciones son mantener la forma de la célula, formar pseudópodos, contraer las fibras musculares, transportar y organizar los orgánulos celulares.
1) Nucléolo.
2) Núcleo celular.
3) Ribosoma.
4) Vesículas.
5) Retículo endoplásmico rugoso.
6) Aparato de Golgi.
7) Microtúbulos.
8) Retículo endoplásmico liso.
9) Mitocondria.
10) Vacuola.
11) Citoplasma.
12) Lisosoma.
· Los ribosomas, que realizan la síntesis de sustancias llamadas proteínas.
· Las mitocondrias, consideradas como las centrales energéticas de la célula. Emplean el oxígeno, por lo que se dice que realizan la respiración celular.
· Los lisosomas, que realizan la digestión de las sustancias ingeridas por la célula.
· Las vacuolas, que son bolsas usadas por la célula para almacenar agua y otras sustancias que toma del medio o que produce ella misma.
· Los cloroplastos, que son típicos de las células vegetales y que llevan a cabo el proceso de la fotosíntesis.
El retículo endoplasmático es un sistema membranoso cuya estructura consiste en una red de sáculos aplanados o cisternas, sáculos globosos o vesículas y túbulos sinuosos que se extienden por todo el citoplasma y comunican con la membrana nuclear externa. Dentro de esos sacos aplanados existe un espacio llamado lumen que almacena las sustancias. Existen dos clases de retículo endoplasmático: R.E. rugoso (con ribosomas adheridos) y R.E. liso (libres de ribosomas asociados).
Su función primordial es la síntesis de proteínas, la síntesis de lípidos constituyentes de membrana y la participación en procesos de detoxificación de la célula.
RIBOSOMAS
Los ribosomas son estructuras globulares, carentes de membrana. Están formados químicamente por varias proteínas asociadas a ARN ribosomico procedente del nucléolo. Pueden encontrarse libres en el citoplasma o adheridos a las membranas del retículo endoplasmático. Unas proteínas (riboforinas) sirven de nexo entre ambas estructuras.
Su estructura es sencilla: dos subunidades (una mayor o otra menor) de diferente coeficiente de sedimentación.
Su función consiste únicamente en ser el orgánulo lector del ARN mensajero, con órdenes de ensamblar los aminoácidos que formarán la proteína. Son orgánulos sintetizadores de proteínas.
Su función consiste únicamente en ser el orgánulo lector del ARN mensajero, con órdenes de ensamblar los aminoácidos que formarán la proteína. Son orgánulos sintetizadores de proteínas.
MITOCONDRIAS: Las mitocondrias son los orgánulos celulares encargados de suministrar la mayor parte de la energía necesaria para la actividad celular, actúan por tanto,como centrales energéticas de la célula y sintetizan ATP a expensas de los carburantes metabólicos (glucosa, ácidos grasos y aminoácidos).
Los lisosomas son vesículas procedentes del Aparato De Golgi que contienen enzimas digestivas como hidrolasas ácidas.
RIBOSOMA 1. Membrana interna. 2. Membrana externa. 3. Cresta. 4. Matriz.   | LISOSOMA |
El aparato de Golgi está formado por sacos aplanados limitados por membranas. Funciona como una planta empaquetadora, modificando vesículas del retículo endoplasmático rugoso.
El material nuevo de las membranas se forma en varias cisternas del Golgi. Se encuentra en el citoplasma de la célula. Dentro de las funciones que posee el aparato de golgi se encuentran la glicólisis* de proteínas, selección, destinación (targeting), glicosilación de lípidos y la síntesis de polisacáridos de la matriz extracelular.
*La glucólisis o glicolisis (del griego glycos: azúcar y lysis: ruptura), es la vía metabólica encargada de oxidar y obtener energía para la célula.
1) Membrana nuclear 2) Ribosomas 3) Poros Nucleares 4) Nucléolo 5) Cromatina 6) Núcleo 7) Retículo endoplásmico 8) Nucleoplasma 9) Toda la estructura está rodeada por el citoplasma   |
VACUOLAS: Las vacuolas son estructuras celulares, muy abundantes en las células vegetales, contenidas en el citoplasma, de forma más o menos esféricas u ovoideas, generadas por la propia célula al crear una membrana cerrada que aísla un cierto volumen celular del resto del citoplasma. Su contenido es fluido. Almacenan productos de nutrición o de desecho, y pueden contener enzimas lisosómicas.
EL NÚCLEO, rodeado de una membrana propia, llamada membrana nuclear, es la parte central de la célula, que contiene el acido desoxirribonucleico (ADN o en inglés DNA), donde se encuentran codificados los genes.
El núcleo es una estructura constituida por una doble membrana, denominada envoltura nuclear que rodea al ADN de la célula separándolo del citoplasma. El medio interno se denomina nucleoplasma y en el están sumergidas, mas o menos condensadas, las fibras de ADN que se llaman cromatina y corpúsculos formados por ARN conocidos como nucleolos. La molécula de ADN es una hélice larga y doble, semejante a una escalera de caracol. Los eslabones de esta cadena, que determinan el código genético de cada individuo, se componen de pares de cuatro tipos de moléculas denominadas bases (adenina, timina, guanina y citosina). La adenina se empareja con la timina y la guanina con la citosina. El código genético está escrito en tripletes, de manera que cada grupo de tres eslabones de la cadena codifica la producción de uno de los aminoácidos, los cuales son los componentes que constituirán las proteínas.
El núcleo cambia de aspecto durante el ciclo celular y llega a desaparecer como tal. Por ello se describe el núcleo en interfase durante el cual se puede apreciar las siguientes partes en su estructura:
- envoltura nuclear: formada por dos membranas concéntricas perforadas por poros nucleares. A través de éstos se produce el transporte de moléculas entre el núcleo y el citoplasma.
- el nucleoplasma, que es el medio interno del núcleo donde se encuentran el resto de los componentes nucleares.
- nucléolo, o nucléolos que son masas densas y esféricas, formados por dos zonas: una fibrilar y otra granular. La fibrilar es interna y contiene ADN, la granular rodea a la anterior y contiene ARN y proteínas.
- la cromatina, constituida por ADN y proteínas, aparece durante la interfase; pero cuando la célula entra en división la cromatina se organiza en estructuras individuales que son los cromosomas.
CROMOSOMA: Cada persona posee 23 pares de cromosomas. Una de estas parejas determina el sexo con el que se nace, adoptando el nombre de "cromosomas sexuales". Por su forma se identifican los cromosomas sexuales femeninos (determinan que la persona sea de sexo femenino) como XX, y la pareja de cromosomas masculinos como XY (determinan que la persona sea de sexo masculino).
METABOLISMO CELULAR: Es el conjunto de reacciones químicas a través de las cuales el organismo intercambia materia y energía con el medio.
REACCIONES CELULARES BÁSICAS
Los sistemas vivos convierten la energía de una forma en otra a medida que cumplen funciones esenciales de mantenimiento, crecimiento y reproducción. En estas conversiones energéticas, como en todas las demás, parte de la energía útil se pierde en el ambiente en cada paso.
Los seres vivos que sintetizan su propio alimento se conocen como autótrofos. La mayoría de los autótrofos usan la energía del sol para sintetizar su alimento. Las plantas verdes, las algas y algunas bacterias son autótrofos que poseen organelos especializados donde ocurre la síntesis del alimento.
Existen otros seres que no pueden sintetizar su propio alimento. Estos seres se conocen como heterótrofos. Los animales y los hongos son ejemplo de organismos heterótrofos porque dependen de los autótrofos o de otros heterótrofos para su alimentación. Una vez que el alimento es sintetizado o ingerido por un ser vivo, la mayor parte se degrada para producir energía que necesitan las células. El total de todas las reacciones que ocurren en una célula se conoce como metabolismo. Aquellas reacciones en que sustancias simples se unen para formar sustancias más complejas se llaman reacciones anabólicas.
Por ejemplo, las reacciones en las que la célula construye moléculas de proteínas son reacciones anabólicas. Otras reacciones son las reacciones catabólicas que son aquellas en las cuales sustancias complejas se degradan para convertirse en sustancias más simples. Las proteínas, los polisacáridos y otras moléculas se rompen en moléculas más sencillas mediante reacciones catabólicas.
La glucosa y la fructosa se unen, enlazándose a través de un átomo de oxígeno. Y forman la sacarosa. Esta es una reacción anabólica y como se elimina agua, a esta reacción se le conoce como síntesis por deshidratación. Los polisacáridos y las proteínas se sintetizan por la reacción de síntesis por deshidratación. El disacárido maltosa al agregarle agua se descompone en dos moléculas de glucosa. Esto forma parte del proceso llamado catabolismo y la reacción específica se le conoce con el nombre de hidrólisis. Mediante la hidrólisis, se degradan las moléculas grandes que se encuentran en las células vivas. Los hidratos de carbono, los lípidos y las proteínas se degradan por hidrólisis en moléculas más pequeñas y útiles.
Las células poseen compuestos químicos que controlan las reacciones que ocurren en su interior. La sustancia que controla la velocidad a la que ocurre una reacción química sin que la célula sufra daño alguno ni se destruya se conoce como un catalizador. Las enzimas son proteínas que actúan como catalizadores en las células y hacen posible las reacciones.
Una enzima actúa sobre una sustancia específica llamada sustrato. Recibe su nombre del sustrato sobre el cual actúa. A una parte del nombre del sustrato se le añade el sufijo -asa. Ejemplo: Para los sustratos como , Urea o Lactosa, las enzimas correspondientes serán Maltasa para la maltosa, Ureasa para la urea y Lactasa para la lactosa.
Desnaturalización de las Proteínas. Es la ruptura de enlaces en las moléculas proteicas por efecto de la alta temperatura.
ENZIMAS: MODELO
La forma y la estructura de una enzima determinan la reacción que puede catalizar. La enzima se une al sustrato para formar un complejo enzima-sustrato o E-S, de tal manera que la enzima y el sustrato se ajustan perfectamente. El lugar donde la enzima recibe al sustrato se le conoce como sitio activo.
Cuando se forma el E-S, la energía de activación disminuye, esta energía de activación menor permite que la reacción ocurra más rápidamente que si no estuviese presente la enzima. Los factores que afectan la actividad de una enzima son los factores que afectan a una proteína:
a) La temperatura, b) El pH c) La concentración del sustrato
La desnaturalización de las proteínas se realiza por la exposición a altas temperaturas. Estas rompen algunos enlaces. Esto hace que las enzimas disminuyan o pierdan su actividad.
Fuentes de Energía para las Células
La fuente principal de energía para los seres vivos es la glucosa. Las células usan esta energía para hacer trabajos como halar (las células musculares), transmitir impulsos (las células nerviosas), transportar nutrientes (las células de la raíz vegetal) y sintetizar proteínas y otros compuestos necesarios para la célula.
Cuando las células degradan la glucosa se libera energía, esta liberación se realiza en una serie de pasos controlados por enzimas. La mayor parte de le energía que se libera se almacena en otro compuesto químico: el trifosfato de adenosina o ATP.
La figura ilustra la estructura de la molécula compleja de ATP, la adenosina tiene dos partes: adenina y ribosa. va unida a tres grupos fosfato (cada uno posee un átomo de fósforo unido a cuatro átomos de oxígeno). Cuando una enzima separa el grupo fosfato terminal de una molécula de ATP, se libera una gran cantidad de energía que la célula utiliza. La molécula resultante es el difosfato de adenosina o ADP.
La molécula de ATP puede representarse como A-P~P~P, ( representa la adenosina y P representa el fosfato). La reacción mediante la cual el ATP forma ADP y P, además de proveerle energía útil a la célula puede escribirse en la forma siguiente.
RESPIRACIÓN CELULAR
En las células vivas, la glucosa se degrada y se libera energía, parte de esta energía se usa para sintetizar ATP. En la mayoría de las células, este proceso necesita oxigeno, la degradación de la glucosa mediante el uso del oxígeno o alguna otra sustancia inorgánica, se conoce como respiración celular. La respiración celular que necesita oxígeno se llama respiración aeróbica. En la respiración aeróbica, la degradación de glucosa comprende una serie de reacciones. Sin embargo, la reacción general se puede representar con la siguiente ecuación.
Enzimas
C6H12O6 + 6O2 -------à 6CO2 + 6H2O + ATP
(glucosa) (oxígeno) (bióxido) (agua)
Mediante la función de nutrición, la célula obtiene la materia y la energía necesarias para fabricar su propia materia celular y para realizar sus actividades vitales. Existen dos tipos de nutrición celular: la nutrición autótotrofa y la nutrición heterótrofa.
NUTRICIÓN AUTÓTROFA
Las células que tienen nutrición autótrofa fabrican materia orgánica propia a partir de materia inorgánica sencilla. Para realizar esta transformación, las células de nutrición autótrofa obtienen energía de la luz procedente del Sol.
La nutrición autótrofa comprende tres fases: el paso de membrana, el metabolismo y la excreción.
1. Paso de membrana. Es el proceso en el cual las moléculas inorgánicas sencillas, agua, sales y dióxido de carbono, atraviesan la membrana celular por absorción directa, sin gasto de energía por parte de la célula.
2. Metabolismo. Es el conjunto de reacciones químicas que tienen lugar en el citoplasma celular, y cuyos resultados son la obtención de energía bioquímica utilizable por la célula y la fabricación de materia celular propia.
El metabolismo presenta tres fases:
(A) La fotosíntesis, que es el proceso en el que se elabora materia orgánica, como los azúcares, a partir de materia inorgánica, como el agua, dióxido de carbono y sales minerales. Para realizar esta reacción química se requiere la energía bioquímica que la clorofila produce a partir de la energía sola.
La fotosíntesis tiene lugar en los cloroplastos de las células vegetales, y su reacción general es:
luz solar
CO2 + H2O + sales minerales ----------> materia orgánica + O2
La fotosíntesis* presenta una fase luminosa, en la que la energía procedente del Sol es transformada en energía bioquímica, y una fase oscura, en la que, utilizando esta energía bioquímica, se obtienen azúcares.
La fotosíntesis* presenta una fase luminosa, en la que la energía procedente del Sol es transformada en energía bioquímica, y una fase oscura, en la que, utilizando esta energía bioquímica, se obtienen azúcares.
Además de las células vegetales, ciertas bacterias y algas son capaces de realizar la fotosíntesis.
(B) El anabolismo o fase de construcción, en la que, utilizando la energía bioquímica procedente de la fotosíntesis y del catabolismo, se sintetizan grandes moléculas ricas en energía.
(C) El catabolismo o fase de destrucción, en la que, mediante la respiración celular que tiene lugar en las mitocondrias, la materia orgánica es oxidada, obteniéndose energía bioquímica.
3. Excreción. Es la eliminación, a través de la membrana celular, de los productos de desecho procedentes del metabolismo.
Es otra forma de degradar la glucosa utilizando sustancias orgánicas como aceptores finales de electrones. Se puede dar en dos tipos: La fermentación alcohólica en ella se obtiene alcohol etílico, bióxido de carbono y 2 ATP. La fermentación láctica. En ella se obtiene ácido láctico + 2ATP
FOTOSÍNTESIS
La fotosíntesis es uno de los procesos metabólicos de los que se valen las células para obtener energía. Es un proceso complejo, mediante el cual los seres vivos poseedores de clorofila y otros pigmentos, captan energía luminosa procedente del sol y la transforman en energía química (ATP) y en compuestos reductores (NADPH), y con ellos transforman el agua y el CO2 en compuestos orgánicos reducidos (glucosa y otros), liberando oxígeno:
La energía captada en la fotosíntesis y el poder reductor adquirido en el proceso, hacen posible la reducción y la asimilación de los bioelementos necesarios, como nitrógeno y azufre, además de carbono, para formar materia viva. La radiación luminosa llega a la tierra en forma de "pequeños paquetes", conocidos como cuantos o fotones. Los seres fotosintéticos captan la luz mediante diversos pigmentos fotosensibles, entre los que destacan por su abundancia las clorofilas y carotenos. Al absorber los pigmentos la luz, electrones de sus moléculas adquieren niveles energéticos superiores, cuando vuelven a su nivel inicial liberan la energía que sirve para activar una reacción química: una molécula de pigmento se oxida al perder un electrón que es recogido por otra sustancia, que se reduce. Así la clorofila puede transformar la energía luminosa en energía química..
QUIMIOSINTESIS. Proceso en el que ciertos organismos en su mayor parte bacteria especializadas, extraen compuestos inorgánicos de su ambiente y los convierten en compuestos orgánicos nutritivos, sin la presencia de la luz solar.
TAREA 3: Ver los siguientes videos y escribir un resumen de cada tema. (agregar a imágenes)
Fin Clase 3, 24/Febrero/2024
FinInicio Clase 4, 2/Marzo/2024
PARTICIPACIÓN 4
En Classroom.
TAREA 4
En Classroom.
FinInicio Clase 4, 2/Marzo/2024
Inicio Clase 5, 9/Marzo/2024
PARTICIPACIÓN 5
En Classroom.
TAREA 5
En Classroom.
Fin Clase 5, 9/Marzo/2024
Inicio Clase 6, 16/Marzo/2024
PARTICIPACIÓN 6
En Classroom.
TAREA 6
En Classroom.
Fin Clase 6, 16/Marzo/2024
Inicio Clase 7, 23/Marzo/2024
Evaluación.
Fin Clase 7, 23/Marzo/2024
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