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LA CELULA COMO UNIDAD FUNDAMENTAL DE LA VIDA.

La célula es la Unidad anatómica, fisiológica fundamental de la vida. Es un cuerpo con  volumen  que transforma energía y es capaz de transferir información.

Este concepto surge en este siglo ( en el s. XVIII se estudiaba ) pero se revoluciona con el descubrimiento del microscopio electrónico, que tiene una gran resolución ( puede separar 2 puntos muy cercanos y así ver con mayor profundidad ).

TEORIA CELULAR.

Robert Hook fue el primero en descubrir el hecho de la existencia de las células en el siglo XVII. Pero tuvieron que pasar dos siglos más hasta que los avances de la tecnología y la investigación sobre la materia avanzaran para que los primeros postulados de la teoria celular fueran construidos.

Tras una cuantiosa investigación desarrollada durante muchos años, por los científicos alemanes Matthias Jakob Schleiden y Theodor Schwann se logró crear una lista de principios o postulados acordes a el mundo celular.

1. Absolutamente todos los seres vivos están compuestos por células (Unidad anatómica) o por segregaciones de las mismas. Los organismos pueden ser de una sola célula (unicelulares) o de varias (pluricelulares). La célula es la unidad estructural de la materia viva, y una célula puede ser suficiente para constituir un organismo.

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2. Todos los seres vivos se originan a través de las células. Las células no surgen de manera espontánea, sino que proceden de otras anteriores (Unidad de origen). 

3. Absolutamente todas las funciones vitales giran entorno a las células o su contacto inmediato. La célula es la unidad fisiológica de la vida. Cada célula es un sistema abierto, que intercambia materia y energía con su medio. 

4. Las células contienen el material hereditario y también son una unidad genética. Esto permite la transmisión hereditaria de generación a generación.

¿Qué indican los tres postulados de la teoría celular?

Células procarionte y eucarionteSi nos preguntamos qué tienen en común organismos vivos tan diversos como las bacterias, los hongos, las plantas y los animales, diremos, seguramente, que todos están constituidos por una o más células. Por ello decimos que la célula es la unidad estructural y funcional de los seres vivos, pues en ella se realizan diferentes procesos bioquímicos que permiten su supervivencia y, por lo tanto, la del organismo como un todo.

A pesar de la variedad de formas y tamaños en los distintos organismos, la organización fundamental de las células es relativamente uniforme, por lo que es posible clasificarlas en dos grandes tipos:

1. Células procariontes (pro: antes de; karyon: núcleo): su principal característica es que no poseen núcleo y, por lo tanto, el material genético (ADN) se encuentra en el citoplasma, en una región denominada nucleoide. Son células primitivas muy simples, que carecen de organelos membranosos. A este tipo de célula pertenecen microorganismos como las bacterias, que son unicelulares, es decir, que están formadas por una célula (fig. 1).

Figura 1. Esquema de una bacteria, célula procarionte

2. Células eucariontes (eu: verdadero; karyon: núcleo): su principal característica es que poseen un núcleo en el que está contenido el material genético (ADN). Son células complejas y evolucionadas y en su interior existe una serie de organelos membranosos.

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Organismos pertenecientes a los reinos protista, hongo, vegetal y animal están constituidos por este tipo de células. A su vez, las células eucariontes pueden ser de dos grandes tipos: animales y vegetales.

5. Figura 2. Tipos de células eucariontes

A diferencia de las células animales, las células vegetales presentan cloroplastos, pared celular, una gran vacuola central y no tienen centríolos.

Ejercicio

1. Elabora un mapa conceptual con los tipos de célula que existen indicando las principales diferencias entre ellos.

ORGANELOS CELULARES.

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.

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.).

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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.

¿Qué diferencia existe entre los organismos unicelulares y pluricelulares?

¿Cómo defines a un ser vivo?

 La membrana celular o plasmática

La membrana celular se caracteriza porque:

Rodea a toda la célula y mantiene su integridad.

Está compuesta por dos sustancias orgánicas: proteínas ylípidos, específicamente fosfolípidos.

Los fosfolípidos están dispuestos formando una doble capa (bicapa lipídica), donde se encuentran sumergidas las proteínas.

Es una estructura dinámica.

Modelo de célula

Membrana Celular o

plasmática

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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

¿Qué características tiene la membrana plasmática?

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.

¿Qué pasaría si una célula perdiera su membrana plasmática?

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.

¿Qué importancia tiene el citoplasma para las células?

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Los organelos 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 DNA 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.

¿Qué es la mitocondria?

¿Cómo está constituida la mitocondria?

¿Qué importancia tienen las mitocondrias para la célula?

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).

Mitocondria

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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 rodeados por dos membranas una externa y otra interna.

Poseen su propio material genético llamado DNA 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.

¿Qué importancia tienen los cloroplastos para las plantas verdes?

 

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.

¿Qué importancia tienen los ribosomas para las células?

Cloroplasto

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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).

Anota dos diferencias entre el retículo endoplásmico liso y rugoso

 

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.

¿Qué importancia tiene el retículo endoplásmico para las células?

Lisosomas: es un organelo pequeño, de forma esférica y rodeado 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.

¿Por qué son importantes los lisosomas en la célula?

Retículo endoplasmáti

co

Aparato de Golgi

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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.

¿Qué función realizan las vacuolas en la célula?

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.

¿Para qué sirve en nucléolo en la célula?

¿Por qué es importante el núcleo en las células?

¿Cómo las sustancias atraviesan las membranas?

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Puesto que la membrana plasmática separa el citoplasma del fluido del ambiente extracelular, iniciaremos nuestro estudio del transporte por las membranas con un breve repaso de las características de los fluidos.

Un fluido es un líquido o un gas; es decir, cualquier sustancia que puede moverse o cambiar de forma, en respuesta a fuerzas externas, sin desintegrarse.

La concentración de moléculas en un fluido es el número de moléculas en una unidad de volumen dada.

Un gradiente es una diferencia física entre dos regiones del espacio que hace que se muevan moléculas desde una región a otra. Las moléculas a menudo generan o encuentran  gradientes de concentración, presión y carga eléctrica.

Para entender cómo los gradientes de concentración influyen en el movimiento de moléculas o iones dentro de un fluido, consideremos la disolución de un cubo  de azúcar en el café, o las moléculas de perfume que se desplazan desde un frasco abierto hacia el aire. Estas sustancias se mueven en respuesta a un gradiente de concentración, una diferencia en la concentración de esas sustancias entre una región y otra.

¿Qué es un gradiente de concentración?

¿Qué causa este movimiento? Las moléculas individuales de un fluido se mueven continuamente, rebotando unas contra otras en direcciones aleatorias. Con el tiempo, estos movimientos aleatorios producen un movimiento neto de las moléculas desde las regiones de alta concentración a las regiones de baja concentración, en el proceso llamado difusión.

Por analogía con la gravedad, diremos que tales movimientos bajan por el gradiente de concentración. Si no hay factores que se opongan a este movimiento, como una carga eléctrica o diferencias de presión o barreras físicas, el movimiento de moléculas desde las regiones de alta concentración a las de concentración baja continuará hasta que la sustancia esté dispersada de manera uniforme en todo el fluido o en el aire. En tal estado de dispersión uniforme, llamado equilibrio dinámico, ya no hay gradiente de concentración. Las moléculas continúan sus movimientos y choques aleatorios, pero la concentración no cambia; la sustancia han alcanzado un equilibrio con su ambiente.

Explica que es la difusión

Los principios de la difusión

La difusión es el movimiento neto de moléculas en un gradiente de concentración alta a baja

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1. Cuando mayor es el gradiente de concentración, más rápida es la velocidad de difusión

2. Si no intervienen otros procesos, la difusión continuará hasta eliminar el gradiente de concentración

3. La difusión no puede desplazar moléculas rápidamente a grandes distancias

El movimiento a través de las membranas se efectúa mediante transporte tanto pasivo como activo

Hay considerables gradientes de concentración de iones y moléculas entre un lado y otro de la membrana plasmática de todas las células porque el citoplasma celular es un fluido muy distinto al fluido extracelular. En su papel como portero de la célula, la membrana plasmática proporciona dos tipos de  movimiento: transporte pasivo y transporte activo.

Durante el transporte pasivo, entran o salen sustancias de la célula bajando por el gradiente de concentración. Este movimiento por sí solo no requiere energía, pues los gradientes de concentración proporcionan la energía al potencial que impulsa el movimiento  y controlan la dirección hacia adentro o afuera de la célula. Los lípidos y poros proteicos de la membrana plasmática regulan qué moléculas pueden cruzar, pero no afectan la dirección del movimiento.

En el  transporte activo, la célula utiliza energía para desplazar sustancias contra el gradiente de concentración. En este caso, las proteínas de transporte sí controlan la dirección del movimiento.

Una analogía útil para entender la diferencia entre el transporte activo y pasivo es un paseo en bicicleta. Si la persona no pedalea, solo puede ir cuesta abajo, como en el transporte pasivo. En cambio, si gasta energía en pedalear, podrá ir también cuesta arriba, como en el transporte activo.

¿Qué diferencia hay entre el transporte activo y el transporte pasivo?

 El Transporte pasivo incluye: difusión simple, difusión facilitada y osmosis.

"Las membranas muestran una permeabilidad diferencial a la difusión de las moléculas"

Puede haber difusión de una parte de un fluido a otra, o a través de una membrana que separa dos compartimientos. Muchas moléculas cruzan las membranas plasmáticas por difusión, impulsadas por diferencias entre su concentración en el citoplasma y en medio exterior. Gracias a las propiedades de la membrana plasmática, diferentes sustancias la cruzan en diferentes lugares y con distinta rapidez. Por ello, decimos que las membranas

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plasmáticas tienen permeabilidad diferencial; es decir, permiten el paso a ciertas moléculas, o permear, pero evitan el paso a otras. Una barrera que impide el paso  a todas las moléculas es impermeable.

¿Por qué se dice que la membrana celular tiene permeabilidad diferencial?

Difusión simple: Las moléculas solubles en lípidos, como el alcohol etílico y la vitamina A, se difunden fácilmente a través de la bicapa fosfolipídica, lo mismo que las moléculas muy pequeñas, entre ellas el agua y gases disueltos, como oxígeno y dióxido de carbono. Este proceso se llama difusión simple.

Por lo general la velocidad de la difusión simple depende del gradiente de concentración, del tamaño de la molécula y de la facilidad con la que se disuelven en lípidos.

Por lo general, las moléculas pequeñas, los gradientes de concentración altos y la solubilidad elevada en lípidos aumenta la velocidad de difusión simple.

La difusión simple es un proceso de transporte pasivo porque no se utiliza la energía del ATP para transportar las moléculas, sino la energía del gradiente de concentración

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 Difusión facilitada.

Las moléculas solubles en agua, como los iones (K+,Na+, Ca+2), aminoácidos y monosacáridos, no pueden atravesar solas la bicapa de fosfolípidos. Estas moléculas sólo pueden difundirse al otro lado con la ayuda de dos tipos de transporte: proteínas de canal y proteínas portadoras (carriers). Este  proceso se denomina difusión facilitada.

Las proteínas de canal forman poros o canales, en la bicapa lipídica, a través de los cuales ciertos iones pueden cruzar la membrana. Casi todas las proteínas de canal tienen un diámetro interior y una distribución de cargas eléctricas específicos que sólo permiten el paso de ciertos iones. Las células nerviosas, por ejemplo, tienen canales distintos para distintos tipos de iones sodio, iones potasio y iones calcio.

¿Qué son las proteínas de canal?

 Las proteínas portadoras se unen a moléculas específicas, como ciertos aminoácidos, azúcares o proteínas pequeñas, provenientes del citoplasma o del fluido extracelular. La unión provoca un cambio en la forma de la proteínas portadora, el que permite a las moléculas pasar a través de las proteína y llegar al otro lado de la membrana plasmática. La difusión facilitada se efectúa mediante proteínas portadoras que no gastan energía celular. Estas proteínas sólo mueven moléculas si el gradiente de concentración es favorable.

Dado que dependen de las proteínas de transporte, las moléculas que cruzan la membrana por difusión facilitada por lo general lo hacen más lentamente que cruzan por difusión simple a través de la bicapa lipídica.

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¿Cómo introducen sustancias al interior de la célula las proteínas de transporte?

Osmosis

El agua también se difunde de regiones de concentración elevada de agua a regiones de concentración baja. Sin embargo, la difusión del agua a través de membranas con permeabilidad diferencial tiene efectos tan drásticos e importantes

sobre las células, que usamos un nombre especial para referirnos a ella: osmosis.

¿Qué queremos decir al describir una solución como "con alta concentración de agua" o "con baja concentración de agua"? La

respuesta es sencilla: el agua pura tiene la concentración de agua más alta posible. Cualquier sustancia añadida a agua pura desplaza algunas de las moléculas de agua; la solución resultante tendrá un menor contenido de agua que el agua pura. Las sustancias disueltas  podrían formar enlaces débiles con algunas de las moléculas de agua, las que entonces no podrán difundir a través de la membrana. Cuánto más alta sea la concentración de sustancias disueltas, menor será la concentración de agua. Una membrana muy simple, con

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permeabilidad diferencial, podría tener poros apenas lo bastante grandes como para dejar pasar el agua, pero suficientemente pequeños como para ser impermeables a las moléculas de azúcar. Osmosis es la difusión de agua a través de una membrana con permeabilidad diferencial.

¿Qué diferencia hay entre la difusión y la osmosis?

"La osmosis a través de la membrana plasmática desempeña un papel importante en la vida de las células"

Casi todas las membranas plasmáticas son muy permeables al agua. Dado que todas las células contienen sales, proteínas, azúcares y otras sustancias disueltas, el flujo de agua a través de la membrana plasmática depende de la concentración de agua en el líquido que baña a las células. El fluido extracelular de los animales suele ser isotónico("tiene la misma fuerza") respecto al fluido citoplasmático del interior de las células; es decir, la concentración de agua adentro de las células es la misma que afuera, por lo que no hay una tendencia neta del agua a entrar en las células o a salir de ellas. Cabe señalar que los tipos de partículas disueltas raras veces son los mismos en el interior que en el exterior de las células, pero la concentración total de todas las partículas disueltas sí es igual, así que la concentración de agua es similar dentro y fuera de las células.

Por ejemplo si se sacan glóbulos rojos fuera del cuerpo y se sumergen en soluciones de sal con distintas concentraciones, los efectos de la permeabilidad diferencial de la membrana  plasmática respecto al agua y a las partículas disueltas se manifiestan de forma drástica. Si la solución tiene una concentración de sal más alta que el citoplasma de los glóbulos rojos (es decir, si la solución tiene una concentración más baja de agua), saldrá agua de las células por osmosis. Las células se encogerán hasta que se igualan las concentraciones de agua en el interior y en el exterior. Las soluciones que tienen una concentración de partículas disueltas más alta que el citoplasma celular, y que por tanto hacen que salga agua de las células por osmosis (fenómeno conocido como plasmólisis), se describen como hipertónica ("tienen mayor fuerza").

Por otra parte, si la solución tiene poca sal, o ninguna, entrará agua en las células y las hinchará (Fenómeno conocido como turgencia celular). Si se colocan glóbulos rojos en agua pura, se hincharán y finalmente se reventarán. Las soluciones con una concentración de partículas más baja que el citoplasma de una célula, y que por tanto hacen que entre agua en la célula por osmosis, son hipotónicas ("tienen menor fuerza"). Es por esto que los dedos se arrugan después de un baño prolongado. Podría parecer que los dedos se encogen, pero no es así. Más bien, se está difundiendo agua hacia las células cutáneas externas de los dedos, hinchándose con mayor rapidez que las células de abajo, lo que causan las arrugas.

¿Qué diferencia hay entre una solución hipotónica y una solución hipertónica?

¿Qué diferencia hay entre la turgencia y la plasmólisis celular?

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La hinchazón causada por la osmosis puede tener efectos considerables sobre las células. Los protistas como el Paramecium, que viven en agua dulce, tienen estructuras especiales llamadas vacuolas contráctiles para eliminar el agua. Las vacuolas centrales de las células vegetales ayudan a mantener la rigidez de la planta. La osmosis a través de membranas plasmáticas es crucial para el funcionamiento de muchos sistemas biológicos, incluida la absorción de agua por las raíces de las plantas, la absorción de agua ingerida en el intestino y la absorción de agua y minerales en los riñones.

¿Por qué es importante la osmosis para los seres vivos?

Transporte Activo.

"El transporte activo utiliza la energía (ATP) para mover moléculas en contra de sus gradientes de concentración"

Todas las células necesitan transportar algunos materiales "cuesta arriba" a través de sus membranas plasmáticas, en contra de sus gradientes de concentración. Por ejemplo, todas las células requieren algunos nutrientes que están  menos concentrados en el ambiente que en el citoplasma de la célula. Por tanto, la difusión haría que la célula perdiera esos nutrientes, en vez de obtenerlos. Otras sustancias, como los iones de sodio

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y calcio en las células del cerebro, se deben mantener en concentraciones mucho más bajas dentro de las células que en el fluido extracelular. Cuando estos iones se difunden al interior de las células, se deben bombear hacia afuera en contra de sus gradientes de concentración.

En el transporte activo, las proteínas de membrana utilizan energía celular para pasar moléculas individuales al otro lado de la membrana plasmática, por lo regular en contra de sus gradientes de concentración. Las proteínas de transporte activo abarcan todo el espesor de la membrana y tienen dos sitios activos. Uno de ellos (que podría estar en la cara de la membrana plasmática que está en contacto con el citoplasma, o en la que está en contacto con el fluido extracelular, dependiendo de la proteína de transporte) se une a una molécula determinada, digamos un ion calcio. El segundo sitio (que siempre está en el interior de la membrana) se une a una molécula portadora de energía, que normalmente es trifosfato de adenosina (ATP). Éste  cede energía a la proteína, lo cual hace que altere su forma y desplace el ion calcio al otro lado de la membrana. Las proteínas de transporte activo también se llaman bombas, en analogía a las bombas de agua, porque utilizan energía para mover moléculas "cuesta arriba" en contra de un gradiente de concentración. Veremos que las bombas de la membrana plasmática son vitales en la absorción de minerales por las plantas, en la absorción de minerales en nuestro intestino ,y el mantenimiento de gradientes de concentración indispensables para el funcionamiento de las células nerviosas.

Endocitosis

" Las células absorben partículas o fluidos mediante endocitosis"

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Muchas células capturan o expulsan partículas o sustancias que son demasiado grandes para difundirse a través de la membrana, sea cual fuere el gradiente de concentración. Las células han desarrollado varios procesos que utilizan energía celular para desplazar materiales hacia su interior o al exterior. Las células pueden obtener fluidos o partículas de su ambiente extracelular, sobre todo proteínas grandes o microorganismos enteros, como bacterias, por un proceso llamado endocitosis ("adentro de la célula", en griego). Durante la  endocitosis, la membrana plasmática absorbe la gotita de fluido o partícula y se estrangula, formando una bolsa membranosa llamada vesícula, la que queda encerrada en el citoplasma con el fluido o partícula en su interior.

Podemos distinguir tres tipos de endocitosis basados en el tamaño de la partícula capturada y el método de captura: 1) pinocitosis, 2) endocitosis mediada por receptores y 3) fagocitosis.

La pinocitosis introduce líquidos en la célula.

1. En la pinocitosis ("beber de la célula"), un área muy reducida de la membrana plasmática forma una pequeña depresión hacia dentro que rodea fluido extracelular y sigue hundiéndose hasta estrangularse dentro del citoplasma para formar una diminuta vesícula. La pinocitosis transfiere una gotita de fluido extracelular contenida dentro de la depresión de la membrana, al interior de la célula. Así, la célula adquiere materiales en la misma concentración que en el fluido extraceluar. 

2.   La endocitosis mediada por receptores introduce moléculas específicas en la célula. Las células pueden captar ciertas moléculas (el colesterol, por ejemplo) con máxima eficiencia si utilizan un proceso llamado endocitosis mediado por receptores, mecanismos que puede concentrar selectivamente moléculas específicas dentro de una célula. Casi todas las membranas plasmáticas tienen muchas proteínas receptoras en su superficie externa y cada proteína tiene un sitio de unión para una molécula de nutrientes en particular. En la mayor parte de los casos, estos receptores se desplazan por la bicapa fosfolipídica y se acumulan en depresiones de la membrana plasmática llamadas fosas recubiertas. Si la molécula correcta entra en contacto con una proteína receptora en una de estas fosas recubiertas, se pega al sitio de unión.

La fosa se hunde hasta formar una bolsa que finalmente se estrangula para quedar dentro del citoplasma como vesícula recubierta. El complejo receptor-nutrientes, junto con un poco de fluido extracelular, se introduce en la célula dentro de la vesícula recubierta.

3.    La fagocitosis introduce partículas grandes en la célula. La célula utiliza  fagocitosis ("comer de la célula") para captar partículas grandes, incluso microorganismos enteros. Por ejemplo, cuando el protista de agua dulce Amoeba detecta un sabroso Paramecium, la Amoeba extiende partes de su membrana exterior. Estas extensiones de la membrana se llaman "pseudópodos" ("pies falsos", en latín). Los extremos de los pseudópodos se fusionan alrededor del desafortunado Paramecium, y la presa es llevada al interior de la Amoeba, dentro de una vesícula llamada vacuola alimentaria, para ser digerida. Al igual que la Amoeba, los glóbulos blancos de la sangre usan fagocitosis y la digestión intracelular para engullir y destruir las bacterias que han invadido el organismo.

¿Por qué es importante la fagocitosis para los seres vivos?

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¿Qué diferencia hay entre la fagocitosis y la pinocitosis?

" La exocitosis saca materiales de la célula"

Exocitosis: Las células a menudo utilizan lo contrario de la endocitosis, u proceso llamado exocitosis ("fuera de la célula", en griego), para deshacerse de materiales indeseables, como los productos de desecho de la digestión, o para secretar materiales, digamos hormonas, hacia el fluido extracelular. Durante la exocitosis, una vesícula con membrana, que lleva el material por expulsar, se desplaza hasta la superficie de la célula, donde la membrana de la vesícula se fusiona con la membrana plasmática de la célula. Luego la vesícula se abre hacia el fluido extracelular y su contenido se aleja por difusión.

¿Qué diferencia hay entre la endocitosis y la exocitosis?

Nutrición Celular.

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Las células necesitan agua para mantener sus estructuras y su equilibrio interno, y también se nutren de sustancias que toman del medio.

Ellas mismas son capaces de transformar esas sustancias en materia propia, o bien, la descomponen para obtener la energía necesaria para vivir. A la vez, tienen que expulsar los desechos al exterior. Todos estos procesos reciben, en conjunto, el nombre de metabolismo celular.

Las células pueden tomar los nutrientes del exterior de varias maneras.Mediante fagocitosis, algunas células emiten prolongaciones de su citoplasma, los pseudópodos, por medio de los cuales engloban las partículas y las incorporan a su citoplasma.

Movimientos de una ameba.

 

Mediante pinocitosis, las partículas se unen a una zona de la membrana plasmática, la cual se va hundiendo hacia el interior de la célula. Ello da lugar a una vesícula interna que se cierra y se rodea de citoplasma, con las partículas en su interior.

Pinocitosis o endocitosis.

 

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A través de la membrana plasmática también se transportan sustancias hacia el interior. Para ello existen unos canales que permiten el paso de dichas sustancias.

Intercambio de sustancias en la membrana plasmática.

 

· Según las sustancias de las que se alimentan las células y las transformaciones que esas sustancias experimentan se distinguen dos tipos de nutrición: autótrofa y heterótrofa.

Las células de nutrición autótrofa tienen sistemas capaces de captar y utilizar la energía lumínica del Sol (caso de los vegetales, las algas y algunas bacterias) o la energía química de ciertos compuestos (caso de ciertas bacterias). Con ello consiguen transformar moléculas simples, como el agua, el dióxido de carbono y las sales minerales en moléculas más complejas, como hidratos de carbono, lípidos y proteínas. Este proceso se produce gracias a la fotosíntesis.

Las células de nutrición heterótrofa carecen de esos sistemas, por lo que deben obtener su energía a partir de los hidratos de carbono, lípidos y proteínas previamente elaborados por los seres autótrofos (de los que se alimentan los animales herbívoros) o por otros heterótrofos (de los que se alimentan los animales carnívoros). También son heterótrofos los hongos y numerosos microorganismos.

¿Qué diferencia hay entre la nutrición autótrofa y heterótrofa?

Nutrición vegetal.

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Relación

La función de relación de una célula es su capacidad para recibir y responder a estímulos que provienen del exterior. Las células reaccionan fundamentalmente a la presencia de alimento, pues éste asegura su supervivencia.

Las células detectan básicamente estímulos de dos tipos: químicos y físicos. Un ejemplo de estímulo químico es la variación en la concentración de sal en el medio. Los estímulos físicos son los cambios de temperatura, de luz, de presión, de gravedad o los cambios eléctricos.

Las células responden a estos estímulos por medio de un movimiento o de una variación en su actividad interna, es decir, en su fisiología.

Reproducción

La reproducción es la capacidad de una célula (denominada célula madre) para dividirse en dos células hijas, idénticas entre sí e idénticas a la célula original. Por tanto, toda célula procede de otra célula anterior, mediante un proceso denominado división celular.

Tipos de reproducción celular.

 

Para conservar los caracteres de la célula madre es necesario que las células hijas tengan el mismo tipo y número de cromosomas que la célula madre; por ello, todos los cromosomas de la célula madre se duplican antes de la división celular.

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Esquema simplificado de la división celular.

Reproducción asexual 

Se caracteriza por la ausencia de fusión de células sexuales especializadas llamadas gametos, existe una multiplicación de los individuos por otros mecanismos; puede ser a partir de células vegetativas (multiplicación vegetativa) por fragmentación o a partir de células o cuerpos especiales.

La reproducción asexual permite a un organismo producir descendientes rápidamente sin perder tiempo y recursos en cortejos, búsqueda de parejas y acoplamiento.

La falta de variabilidad genética en las poblaciones que se reproducen asexualmente pueden volverse en contra cuando las condiciones ambientales (para la cual todos los clones están bien adaptados) cambian rápidamente.

Tipos de Reproducción asexual

Multiplicación vegetativa: por fragmentación y división de su cuerpo, los vegetales originan nuevos individuos, genéticamente idénticos al que los originó.

Bipartición o fisión binaria: es la forma más sencilla en organismos unicelulares, cada célula se parte en dos, previa división de núcleo (cariocinesis) y posterior división de citoplasma (citocinesis). Ej: Euglena

Gemación: es un sistema de duplicación de organismos unicelulares donde por evaginación se forma una yema que recibe uno de los núcleos mitóticos y una porción de citoplasma. Uno de los organismos formados es de menor tamaño que el

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otro, ej: Sachharomyces cereviceae. La hidra también  se reproduce por gemación.

Saccaromyces cerevicea dividiéndose por gemación 

Fragmentación: en pluricelulares se denomina a la separación de porciones del organismo que crecen hasta convertirse en otro individuo. Pueden producirse por simple ruptura o por destrucción de partes viejas, que dejan separadas partes de la planta (Frutilla, Elodea) que se transforman en individuos independientes. La estrella de mar puede regenerar su cuerpo de un fragmento del cuerpo original. Existen numerosos ejemplos de fragmentación que son usados para la propagación de vegetales útiles al ser humano. Ej:

Acodo: ramas que se entierran hasta producir nuevas raíces, de uso corrientes en especies leñosas: vid, manzano, avellano.Estacas: porciones de ramas cortadas y puestas a producir nuevas raíces.

Esporulación: formación mitótica de células reproductivas especiales (esporas), provistas de paredes resistentes.Apomixis: fenómeno de los vegetales superiores donde hay formación asexual de un embrión, sin fecundación. Este término fue introducido por Wrinkler (1908) para denominar a aquellas plantas que se reproducen sin la intervención de meiosis ni singamia.Existen dos vías para la reproducción apomíctica:

Embrionía adventícia: es común en los Citrus, se forman embriones a partir de células de la nucela del óvulo. Es común que estos embriones asexuales se produzcan al mismo tiempo los embriones sexuales: poliembrionía. Técnicas modernas de cultivo in vitro permiten la producción de embriones  "somáticos" a partir de células no sexuales.Partenocarpia: el embrión se forma a partir de una célula gamética no reducida

Apogamia:se forman embriones a partir de una célula vegetativa del gametofito femenino que no sea la ovocélula. En algunos Olmos (Ulmus sp.) deriva de una sinérgida.

SOBRE LA DIVISIÓN CELULAR:Las células se reproducen duplicando su contenido y luego dividiéndose en dos. El ciclo de división es el medio fundamental a través del cual todos los seres vivos se propagan. En especies unicelulares como las bacterias y las levaduras, cada división de la célula produce un nuevo organismo. Es especies pluricelulares se requieren muchas secuencias de divisiones celulares para crear un nuevo individuo; la división celular también es necesaria en el cuerpo adulto para reemplazar las células perdidas por desgaste,

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deterioro o por muerte celular programada. Así, un humano adulto debe producir muchos millones de nuevas células cada segundo simplemente para mantener el estado de equilibrio y, sin la división celular se detiene el individuo moriría en pocos días.

El ciclo celular comprende el conjunto de procesos que una célula debe de llevar a cabo para cumplir la replicación exacta del DNA y la segregación de los cromosomas replicados en dos células distintas. La gran mayoría de las células también doblan su masa y duplican todos sus orgánulos citoplasmáticos en cada ciclo celular: De este modo durante el ciclo celular un conjunto complejo de procesos citoplasmáticos y nucleares tienen que coordinarse unos con otros.

¿Qué es lo positivo negativo e interesante de la lectura anterior?

Mitosis

Las plantas y los animales están formados por miles de millones de células individuales organizadas en tejidos y órganos que cumplen funciones específicas. Todas las células de cualquier planta o animal han surgido a partir de una única célula inicial —el óvulo fecundado— por un proceso de división. La mitosis es la división nuclear asociada a la división de las células somáticas – células de un organismo eucariótico que no van a convertirse en células sexuales. Una célula mitótica se divide y forma dos células hijas idénticas, cada una de las cuales contiene un juego de cromosomas idéntico al de la célula parental. Después cada una de las células hijas vuelve a dividirse de nuevo, y así continúa el proceso. Salvo en la primera división celular, todas las células crecen hasta alcanzar un tamaño aproximado al doble del inicial antes de dividirse. En este proceso se duplica el número de cromosomas (es decir, el ADN) y cada uno de los juegos duplicados se desplaza sobre una matriz de microtúbulos hacia un polo de la célula en división, y constituirá la dotación cromosómica de cada una de las dos células hijas que se forman.

Durante la mitosis existen cuatro fases:

 Profase: Un huso cromático empieza a formarse fuera del núcleo celular, mientras los cromosomas se condensan. Se rompe la envoltura celular y los microtúbulos del huso capturan los cromosomas.

Metafase: Los cromosomas se alinean en un punto medio formando una placa metafásica.

 Anafase: Las cromátidas hermanas se separan bruscamente y son conducidas a los polos opuestos del huso, mientras que el alargamiento del huso aumenta más la separación de los polos.

Telofase: El huso continúa alargándose mientras los cromosomas van llegando a los polos y se liberan de los microtúbulos del huso; posteriormente la membrana se comienza a adelgazar por el centro y finalmente se rompe. Después de esto, en torno a los cromosomas se reconstruye la envoltura nuclear.

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Profase

El comienzo de la mitosis se reconoce por la aparición de cromosomas como formas distinguibles, conforme se hacen visibles los cromosomas adoptan una apariencia de doble filamento denominada cromátidas, estas se mantienen juntas en una región llamada centrómero, y es en este momento cuando desaparecen los nucleolos. La membrana nuclear empieza a fragmentarse y el nucleoplasma y el citoplasma se hacen uno solo. En esta fase puede aparecer el huso cromático y tomar los cromosomas.Metafase

En esta fase los cromosomas se desplazan al plano ecuatorial de la célula, y cada uno de ellos se fija por el centrómero a las fibras del huso nuclear.

Anafase

Esta fase comienza con la separación de las dos cromátidas hermanas moviéndose cada una a un polo de la célula. El proceso de separación comienza en el centrómero que parece haberse dividido igualmente.

Telofase

Ahora, los cromosomas se desenrollan y reaparecen los nucleolos, lo cual significa la regeneración de núcleos interfásicos. Para entonces el huso se ha dispersado, y una nueva membrana ha dividido el citoplasma en dos.

 

Meiosis

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     Los organismos superiores que se reproducen de forma sexual se forman a partir de la unión de dos células sexuales especiales denominadas gametos. Los gametos se originan mediante meiosis, proceso de división de las células germinales. La meiosis se diferencia de la mitosis en que sólo se transmite a cada célula nueva un cromosoma de cada una de las parejas de la célula original. Por esta razón, cada gameto contiene la mitad del número de cromosomas que tienen el resto de las células del cuerpo. Cuando en la fecundación se unen dos gametos, la célula resultante, llamada cigoto, contiene toda la dotación doble de cromosomas. La mitad de estos cromosomas proceden de un progenitor y la otra mitad del otro. 

     Dado que la meiosis consiste en dos divisiones celulares, estas se distinguen como Meiosis I y Meiosis II. Ambos sucesos difieren significativamente de los de la mitosis. Cada división meiotica se divide formalmente en los estados de: Profase, Metafase, Anafase y Telofase. De estas la más compleja y de más larga duración es la Profase I, que tiene sus propias divisiones: Leptoteno, Citogeno, Paquiteno, Diploteno y Diacinesis.

Meiosis 1 

     Las características típicas de la meiosis I, solo se hacen evidentes después de la replicación del DNA, en lugar de separarse las cromátidas hermanas se comportan como bivalente o una unidad, como si no hubiera ocurrido duplicación formando una estructura bivalente que en si contiene cuatro cromátidas. Las estructuras bivalentes se alinean sobre el huso, posteriormente los dos homólogos duplicados se separan desplazándose hacia polos opuestos, a consecuencia de que las dos cromátidas hermanas se comportan como una unidad, cuando la célula meiótica se divide cada célula hija recibe dos copias de uno de los dos homólogos. Por lo tanto las dos progenies de esta división contienen una cantidad doble de DNA, pero estas difieren de las células diploides normales.Profase

Leptoteno: 

       En esta fase, los cromosomas se hacen visibles, como hebras largas y finas. Otro aspecto de la fase leptoteno es el desarrollo de pequeñas áreas de engrosamiento a lo largo del cromosoma, llamadas cromómeros, que le dan la apariencia de un collar de perlas. 

Cigoteno: 

      Es un período de apareamiento activo en el que se hace evidente que la dotación cromosómica del meiocito corresponde de hecho a dos conjuntos completos de cromosomas. Así pues, cada cromosoma tiene su pareja, cada pareja se denomina par homólogo y los dos miembros de la misma se llaman cromosomas homólogos.

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Paquiteno: 

      Esta fase se caracteriza por la apariencia de los cromosomas como hebras gruesas indicativas de una sinapsis completa. Así pues, el número de unidades en el núcleo es igual al número n. A menudo, los nucleolos son muy importantes en esta fase. Los engrosamientos cromosómicos en forma de perlas, están alineados de forma precisa en las parejas homólogas, formando en cada una de ellas un patrón distintivo

Diploteno:

      Ocurre la duplicación longitudinal de cada cromosoma homólogo, al ocurrir este apareamiento las cromátidas homólogas parecen repelerse y separarse ligeramente y pueden apreciarse unas estructuras llamadas quiasmas entre las cromátidas.ademas La aparición de estos quiasmas nos hace visible el entrecruzamiento ocurrido en esta fase. 

Diacinesis:

     Esta etapa no se diferencia sensiblemente del diploteno, salvo por una mayor contracción cromosómica. Los cromosomas de la interfase, en forma de largos filamentos, se han convertido en unidades compactas mucho más manejables para los desplazamientos de la división meiótica.

Metafase        Al llegar a esta etapa la membrana nuclear y los nucleolos han desaparecido y cada pareja de cromosomas homólogos ocupa un lugar en el plano ecuatorial. En esta fase los centrómeros no se dividen; esta ausencia de división presenta una diferencia importante con la meiosis. Los dos centrómeros de una pareja de cromosomas homólogos se unen a fibras del huso de polos opuestos. 

Anafase       Como la mitosis la anafase comienza con los cromosomas moviéndose hacia los polos. Cada miembro de una pareja homologa se dirige a un polo opuesto

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Telofase

      Esta telofase y la interfase que le sigue, llamada intercinesis, son aspectos variables de la meiosis I. En muchos organismos, estas etapas ni siquiera se producen; no se forma de nuevo la membrana nuclear y las células pasan directamente a la meiosis II.        En otros organismos la telofase I y la intercinesis duran poco; los cromosomas se alargan y se hacen difusos, y se forma una nueva membrana nuclear. En todo caso, nunca se produce nueva síntesis de DNA y no cambia el estado genético de los cromosomas.

Meiosis II

Profase 

      Esta fase se caracteriza por la presencia de cromosomas compactos en numero haploide.  Los centroiolos se desplazan hacia los polos opuestos de las células

Metafase 

      En esta fase, los cromosomas se disponen en el plano ecuatorial. En este caso, las cromátidas aparecen, con frecuencia, parcialmente separadas una de otra en lugar de permanecer perfectamente adosadas, como en la mitosis.

Anafase 

      Los centrómeros se separan y las cromátidas son arrastradas por las fibras del huso acromático hacia los polos opuestos

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Telofase 

     En los polos, se forman de nuevo los núcleos alrededor de los cromosomas.

      En suma, podemos considerar que la meiosis supone una duplicación del material genético (fase de síntesis del DNA) y dos divisiones celulares. Inevitablemente, ello tiene como resultado unos productos meióticos con solo la mitad del material genético que el meiosito original.

ACTIVIDAD.

1.-¿ Por qué se deben de dividir las células?

2.-¿Qué importancia tiene la mitosis para los seres vivos?

3.- ¿Qué importancia tiene la meiosis para los seres vivos?

4.- Anota cuatro diferencias entre la mitosis y la meiosis.

MITOSIS MEIOSIS

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Ejercicio 4 para el Exámen de recuperación de Biología I.

1.- A lo largo de los siglos XVII, XVIII y XIX surgieron varios descubrimientos como el de la célula por Robert Hook y el microscopio por Leeuwenhoek que fueron bases fundamentales para que Scheeiden y Schwana formularan los postulados de la Teoría Celular, los cuales establece que la célula es una unidad:

A) Divisible, inmutable y estática de los seres vivos.

B) Amorfa, estática y divisible de los seres vivos.

C) Anatómica, funcional y de origen de los seres vivos.

D) mutable, divisible y amorfa de los seres vivos

2.- En la sala de maestros del Colegio de Bachilleres se suscitó una discusión. Unos días después de montar la ofrenda del día de muertos con frutas y varios alimentos, está se infestó de cucarachas. El Profesor Arturo de ciencias sociales alegaba que las cucarachas habían salido por que la comida se echó a perder y que la putrefacción de los alimentos había originado a estos insectos tan desagradables. El Profesor Sacarìas de Biología simplemente le explicó al profesor Ulises que toda célula proviene de otra célula preexistente y que lo mismo se aplica para los seres vivos, por lo que el olor de la comida simplemente atrajo a una cucaracha cargada de crías que infestó el lugar para hacer su nido pues el alimento abundaba. ¿Qué postulado de la teoría celular explicaría lo dicho por el profesor Sacarías?

a) Unidad anatómica b) Unidad Fisiológica c) Unidad de origen d) Unidad celular

4.- A Rodrigo le encargaron una tarea para un debate donde tenía que investigar por qué a un virus no se le puede considerar como un ser vivo. Al obtener información al respecto, Rodrigo se da cuenta que todos los seres vivos y únicamente ellos están formados por células, por lo que los virus al ser solamente ADN protegido por una cubierta de proteínas no pueden ser considerados como seres vivos. ¿Qué postulado de la teoría celular explicaría lo investigado por Rodrigo?

a) Unidad anatómica b) Unidad Fisiológica c) Unidad de origen d) Unidad celular

5.- Al estar leyendo sobre la célula, Felipe se preguntaba si sólo unas células son las encargadas de realizar la respiración mientras que otras realizan la nutrición y otras mas hacen la excreción. Al externar su duda a su profesor de Biología, este le explicó que en una sola célula caben todas las funciones vitales (respirar, nutrirse, reproducirse) pero que algunas se especializan en funciones específicas al formar tejidos y órganos. ¿Qué postulado de la teoría celular explicaría lo dicho por el profesor de Biología?

a) Unidad anatómica b) unidad Fisiológica c) unidad de origen d) Unidad celular

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6.- La abuelita de Juan le dijo que si comía pan con agua le iban a salir lombrices en el estómago. Cuando Juan investiga en internet si es cierto lo que le había dicho su abuelita se da cuenta de que toda célula viva proviene de otra célula prexistente, cayendo en la cuenta de que lo que le había dicho su abuela era falso y que de la interacción del pan con las moléculas del agua no podían salir lombrices. ¿Qué postulado de la teoría celular explicaría lo que investigó juan?

a) Unidad anatómica b) unidad Fisiológica c) unidad de origen d) Unidad celular

7.- En los seres vivos se encuentran células procariontes o eucariontes. Selecciona las características que pertenecen a la célula procarionte.

1. Tienen núcleo y organelos2. No tienen núcleo definido3. Su ADN es circular4. Las células animales y vegetales son buen ejemplo de este tipo celular

A) 3, 4B) 1, 4C) 2, 3D) 1, 3

8.-Lee cada uno de los siguientes enunciados y elige las características que hacen referencia a una célula vegetal.

1. Pared celular2. Cloroplastos3. Lisosomas4. Gran vacuola central5. Centriolos

A) 1, 2, 4B) 1, 3, 4C) 2, 3, 5D) 3, 4, 5

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9.- Instrucciones: observa con detenimiento las columnas de la izquierda y la derecha, correlaciona las opciones con sus complementos correctos.

( ) Organelo celular donde se realiza la respiración celular A Núcleo

( ) Participa en el proceso de maduración de las proteínas B Lisosoma

( ) Esta relacionado con la síntesis de proteínas C Peroxisoma

( ) Está relacionado con la síntesis de lípidos D Aparato de Golgi

( ) Realiza la digestión celular E Mitocondria

( ) Parte del núcleo en la que se realiza a síntesis de ARN F Nucléolo

( ) Contiene la información genética en forma de ADN G Undulipodio

( ) Subestructura eucarionte donde se realiza el proceso de la Fotosíntesis H Retículo endoplásmico

rugoso

( ) Estructura que participa en la locomoción y desplazamiento de la célula I Retículo endoplásmico

liso

( ) Realiza la regulación del paso de sustancias en la célula J Cloroplasto

K Membrana celular

10.- Delgada lámina que recubre a la célula formada por lípidos, proteínas y oligosacáridos, semipermeable que regula los intercambios entre la célula y el exterior, le da protección. ¿A qué organelo se refieren las características e importancia descritas en el texto?

A) Membrana Celular B) Citoplasma C) Pared Celular D) Citoesqueleto

11.- Un grupo de estudiantes observa en el microscopio electrónico algunos organelos celulares, con las siguientes características: organelo membranoso, con tilacoides que forman grana, con ADN propio, al interior de ellos se realiza el proceso fotosintético. Identifica al organelo que se describe anteriormente.

A) Membrana Celular B) Citoplasma C) Pared Celular D) Citoesqueleto

12.-En las células se encuentran organelos con las siguientes características: membrana externa e interna, con matriz y crestas, generadores de energía en forma de ATP, en ellos se lleva a cabo la respiración celular. ¿A qué organelo se refiere la descripción anterior?

A) Membrana Celular B) Citoplasma C) Pared Celular D) Citoesqueleto

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13.-Relaciona las ramas que intervienen para el estudio de organismos como mamíferos, reptiles, plantas, hongos y aves, de forma ordenada.

1. Herpetología2. Mastozoología3. Micología4. Ornitología5. Botánica

A) 1, 4, 2, 5, 3B) 2, 1, 4, 5, 3C) 2, 1, 5, 3, 4D) 4, 1, 2, 5, 3

14.- Teodulfa quiere elaborar un pastel de frutas, que vio en la pastelería, como no sabe que ingredientes necesita para su elaboración se ha dado a la tarea de buscar la receta, con la que además aprenderá el procedimiento a seguir. De acuerdo a la receta el pastel estará terminado en una hora y media, pero ella quiere terminarlo en menos tiempo por lo que ha decidido que subirá la temperatura del horno para tenerlo listo en menos tiempo.De acuerdo a lo anterior qué pasos del método científico a puesto en práctica .

A) Hipótesis, planteamiento del problema, experimentación, marco referencialB) Observación, planteamiento del problema, hipótesis, experimentación, resultadosC) Observación, hipótesis, planteamiento del problema, resultados, experimentaciónD) Observación, marco referencial, Hipótesis, planteamiento del problema

15.- Las cucarachas son animales que han sobrevivido a los grandes cambios climáticos que ha llevado en su entorno, esto debido a las modificaciones, que ha sufrido a nivel morfológico como su tamaño. Permitiéndoles no ser percibidos por sus depredadores asegurándoles la supervivencia. De acuerdo a lo anterior a qué característica de los seres vivos hace referencia el texto.

A) Metabolismo B) Adaptación C) Irritabilidad D) Estructura celular

16.- Como te has dado cuenta, a tu alrededor existe un sinfín de organismos con características diversificadas, encontrando desde organismos que no podemos ver a simple vista y que viven en el subsuelo descomponiendo la materia orgánica, permitiendo que esta sea asimilada por las plantas de una manera sencilla, formando parte de un proceso esencial para la vida como lo es la fotosíntesis.

Considerando lo descrito en el texto anterior, a qué reino pertenecen esos microorganismos.

A) Animalia B) Fungi c) Plantae D) Monera

17.- Son organismos heterótrofos, holozoicos, con respiración aerobia y de reproducción sexual en su mayoría; ¿A qué reino pertenecen?

A) Animalia B) Fungi c) Plantae D) Monera

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18.- . Lee con atención el siguiente párrafo e identifica a qué reino o dominio, pertenecen los siguientes organismos a los que se hace referencia. Son organismos unicelulares procariontes, causantes de enfermedades al hombre, sin embargo, contribuyen en el reciclamiento de nutrientes en la naturaleza, son de suma importancia en la medicina y la industria principalmente en la elaboración de productos lácteos.

A) Dominio EubacteríaB) Reino PlantaeC) Dominio AnimaliaD) Reino Fungí

19.- Los niveles de organización de la materia, permiten estudiar de una manera sencilla la constitución de los seres vivos, por lo que si describiéramos los niveles que conforman a un ratón iniciaríamos con nivel: atómico, molecular, celular etc. ¿Cuáles son los niveles que faltarían para describir en su totalidad aquellos que conforman a un ratón?

A) Nivel tejido, órganos, aparatos, EcológicoB) Nivel Ecológico, Tejidos, Órganos, aparatosC) Nivel tejido, órgano, aparatos, organismoD) Nivel aparatos, organismos, tejidos, órganos.

20.- El erizo de mar, las almejas, las hidras, las anemonas tubícolas y los caracoles, organismos marinos que se agrupan en una congregación llamada la Gran Barrera de Coral, están estructuralmente formados por una mezcla de minerales y agua. ¿Cuáles son las moléculas de que están principalmente formados estos organismos?

A) Sales de calcio y silicioB) Sales de calcio y sodioC) Carbohidratos y lípidosD) Proteínas y vitaminas.

21.- Durante la guerra de colonización de Indonesia por Holanda los soldados holandeses enfermaban de Beriberi y morían, los síntomas era dolor de músculos y huesos debilidad, adelgazamiento, palpitaciones, dolor de pecho, El médico holandés asignado a ese lugar, notó que los nativos que consumían arroz integral o con cáscara no enfermaban y estudio la cascarilla y notó que contenía un aceite vital para la dieta de los hombres asiáticos y los que viven ahí, es un requerimiento necesario para no enfermar de Beriberi. ¿Cuál es el compuesto que se encuentra en la cáscara del arroz?

A) CarbohidratosB) LípidosC) VitaminasD) Proteínas

22.- A continuación se mencionan en una columna diferentes enunciados, que se deben relacionar con el postulado al que corresponden. Selecciona entre las opciones que aparece abajo la que consideres correcta.

Unidad Ejemplo1. Estructural a. Una bacteria y una ballena están formadas por células.2. Funcional b. Una célula sanguínea genera a otra célula sanguínea.3. Origen c. Todas las células respiran

A) 1a, 2c, 3b B) 1a, 2b, 3c C) 1c, 2a, 3b D) 1c, 2b, 3c

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23.- Con el desarrollo de la microscopia en 1937 Chatton propuso dos términos para designar las clases de células presentes en la naturaleza: células procariontes y células eucariontes. Estos términos tienen significado etimológico (pro= antes, karyon= núcleo, eu= verdadero), debido a la estructura que presentan las células al observarse con detenimiento al microscopio. Identifica con una solo aquellos que corresponda a la célula eucarionte:

1. Mide de 10 a 100 mm de diámetro2. El material genético está disperso en el citoplasma3. Los cromosomas están contenidos en el núcleo4. Mide de 1 a 10mm de diámetro5. Carece de membrana nuclear6. Presenta organelos celulares como mitocondrias y cloroplastos

A) 1, 2, 4B) 1, 3, 6C) 3, 4, 6D) 2, 4, 5

24.- Los seres vivos realizan procesos químicos, cuando llevan a cabo actividades como alimentarse, respirar, fotosintetizar etc. Durante estos se lleva acabo transformación de energía ya sea construyendo moléculas o degradando las mismas, procesos a los que se denominan anabolismo y catabolismo respectivamente.Considerando lo anterior ¿Cuál de los siguientes enunciados hacen referencia al proceso anabólico?1. alimentación2. fotosíntesis3. síntesis de proteínas4. transforman compuesto5. respiración celular

A) 1, 2, 3B) 1, 2, 5C) 2, 3, 4D) 2, 3, 5

25.- Martin recuerda que el metabolismo se divide en anabolismo y catabolismo; si la glucólisis es un proceso que cosiste en romper la molécula de glucosa para formar dos moléculas de piruvato y la fotosíntesis es un proceso que permite formar moléculas de glucosa a partir del CO2 y H2O.

¿A cuál fase corresponde cada proceso?

A) Anabolismo-Anabolismo B) Catabolismo-Anabolismo C) Catabolismo-Catabolismo

26.- Todos los seres vivos llevamos a cabo el proceso de respiración para obtener energía y poder realizar cualquier actividad, los seres humanos cuando respiramos llevamos aire a nuestros pulmones, este contiene oxígeno que al llegar a las células de nuestro cuerpo inicia el proceso conocido como respiración celular aerobia. Un reactivo que interviene en el proceso descrito en el párrafo anterior, es conocido como:

A) Dióxido de carbono B) Energía C)Glucosa D)agua

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27.- La energía del sol, es transformada por las plantas a través de un proceso conocido como fotosíntesis, la energía química almacenada en forma de azucares es aprovechada por los animales que se alimentan de plantas y esto les permite realizar diferentes actividades. De las siguientes sustancias, ¿Cuál es un reactivo que interviene en este proceso?

A) Glucosa B) Oxigeno C) Agua D) ATP

28.- En una investigación tres grupos de alumnos trabajaron por separado las etapas de la respiración aerobia: el equipo uno investigó la cadena transportadora de electrones, el equipo dos investigó la glucólisis y finalmente el equipo tres trabajo el ciclo de Krebs; sin embargo para exponer sus trabajos no se ponen de acuerdo quién ira en primer lugar, lo correcto es que expongan en el orden cronológico. ¿Cuál será el orden en que se realiza este proceso?

A)1,2,3 B) 2,1,3 C)2,3,1, D) 3,2,1

29.- La respiración aeróbica es un tipo de metabolismo energético en el que los seres vivos extraen energía de moléculas orgánicas, para utilizarla en diversos procesos celulares, para facilitar su estudio, este proceso se ha subdividido en etapas que de inicio a fin son:

A) Glucolisis, ciclo de Krebs y cadena respiratoriaB)Glucolisis,, Cadena Respiratoria, Ciclo de KrebsC) Ciclo de Krebs, glucolisis y cadena respiratoriaD) ciclo de Krebs, cadena respiratoria y glucolisis

30.-. La fotosíntesis es el proceso por el cual se transforma la energía luminosa en energía química; éste proceso lo realizan las plantas, algas y algunas bacterias. Se inicia cuando la molécula del agua es hidrolizada y se separa el O2 que es liberado a la atmósfera, mientras que el H se fija al CO2 para formar Glucosa.De las siguientes opciones elige aquellas que complementen correctamente la reacción general de la fotosíntesis: 38 ATP´s 6 O2 6 H20 C6H12O6 3 ATP´s 6CO2Reacción de la Fotosíntesis

CO2 +_____________ Luz _____________ + 6CO2

Clorofila

A) 6H2O - C6H12O6

B) 6CO2 - C6H12O6

C) C6H12O6 - H20D) CO2 - 38 ATP´s

31.- La energía que mantiene la vida en nuestro planeta procede de un proceso

llamado_ _, en la que cierto tipo de organismos tienen la capacidad de transformar la energía de la luz en energía química y cuya reacción general es: _____________________________→ C6H12O6 + 6 O2.

A) fotosíntesis - C6H12O6 + 6 O2

B) respiración - C6H12O6 + 6 O2

C) fotosíntesis - 6 CO2 + 6 H2OD) respiración - 6 CO2 + 6 H2O

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32.- El agua entra a la planta por la raíz y los pelos absorbentes, sube a las hojas por el xilema, en este sitio la molécula del agua se rompe gracias a la energía captada por la clorofila, que almacena la energía necesaria para este evento, permitiendo la salida del O2. A que fase del proceso corresponde:

A) oscuraB) luminosaC) preparatoriaD) terminal

33.- . Una vez liberada la molécula de O2 y que sale por medio de los estomas, ahora el CO2

entra a la planta y es fijado a los átomos de H que quedaron libres después de la ruptura de la molécula de Agua, esto trae como consecuencia la formación de C6H12O6. A que fase del proceso corresponde el siguiente anterior:

A) inicialB) oscuraC) luminosaD) preparatoria

34.- Los organismos de nutrición autótrofa obtienen su energía a partir del sol mediante un proceso conocido como fotosíntesis, donde a través de transformaciones fisicoquímicas la convierten en energía química, este proceso es complejo ya que algunas reacciones realizan en presencia de luz y otras en ausencia de ella, por lo cual se ha dividido en dos fases: luminosa y oscura.

De las siguientes características que se presentan, ¿cuál de ellas corresponde a la fase luminosa?

A) Hidrolización de la molécula de aguaB) Elaboración de moléculas orgánicasC) Utilización de la molécula de glucosa como principal fuente energéticaD) Utilización de las moléculas de dióxido de carbonos para elaborar moléculas orgánicas

35.- . Reino con organismos eucariontes con niveles de organización desde unicelular hasta multicelular, formando talos. Nutrición heterótrofa por absorción, respiración aerobia y anaerobia y reproducción asexual y sexual. Algunos de sus representantes son las levaduras y las setas.

A) Reino Monera B) Reino Fungi C) Reino Protista D) Reino Animal

36.- Reino muy diverso que contiene organismos eucariontes con nivel de organización desde unicelular hasta multicelular, con nutrición autótrofa o bien heterótrofa, respiración aerobia y anaerobia. Algunos de sus representantes son las diatomeas, dinoflagelados y los paramecios.

B) Reino Monera B) Reino Fungi C) Reino Protista D) Reino Animal

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37.- Reino con organismos eucariontes con niveles de organización desde multicelular hasta pluricelular. Nutrición heterótrofa por ingestión, respiración aerobia y reproducción asexual y sexual. Algunos de sus representantes son las esponjas, corales y erizos.

C) Reino Monera B) Reino Fungi C) Reino Protista D) Reino Animal

38.- Reino con organismos de nutrición autótrofa y fotosintética que poseen clorofila y almacenan almidón . A este pertenecen las plantas, los árboles y las algas.

D) Reino Monera B) Reino Fungi C) Reino Plantae D) Reino Animal