Bases biológicas y Neurofisiológicas del aprendizajeTrabajo Práctico nº 3: LA CÉLULAAlumna: Antonela Ferrara – 1er año – PsicopedagogíaFecha de entrega: …../04/2009

1. Concepto de célula

Es la unidad anatómica y fisiológica constituida por la más pequeña parte de materia viviente: el protoplasma –capaz de realizar los actos que caracterizan la vida: nacer, crecer, reproducirse y morir. Puede vivir completamente aislada y es capaz de reproducirse indefinidamente.

2. Composición química

Se compone de oxígeno, carbono, hidrógeno, nitrógeno, calcio, fósforo, azufre, potasio, sodio, magnesio, hierro, yodo y cloro. En cantidades más pequeñas, cobre, cobalto, zinc y flúor. El plomo puede ingresar con la alimentación; y el agua es un componente fundamental para la vida celular.A su vez se compone de PRÓTIDOS (compuestos a su vez por cadenas de aminoácidos), ÁCIDOS NUCLEICOS, GLÚCIDOS (hidratos de carbono) y LÍPIDOS (grasas).

3. Propiedades de las proteínas o prótidos.

Constituyen fundamentalmente la materia viviente. Son los compuestos de estructura más compleja, y son cuaternarias (compuestos por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno). A estos elementos se agregan otros como el fósforo, hierro, zinc y yodo.

Las proteínas están compuestas por condensación de distintos aminoácidos, que unidos entre sí forman macromoléculas.

Los prótidos varían según los diferentes tipos de protoplasma. Cada especie tiene sus proteínas propias: son específicos.

FUNCIÓN CELULAR DE LAS PROTEÍNAS. Forman la materia viviente Son fermentos o enzimas digestivas Son fuente energética Integran los organoides, las membranas celulares, la

hemoglobina de la sangre y las proteínas del plasma. Ingresan con la alimentación, se dirigen y son absorbidas

hasta llegar a las células transformadas por la sangre

4. Ácidos Nucleicos. Composición.

Son compuestos de gran peso molecular, estables y con poder de autoduplicación. Contienen la información genética.El ADN (ácido desoxirribonucleico) y el ARN (ácido ribonucleico) son los únicos elementos biológicos transmisores de los caracteres de la

herencia, y marcan la barrera entre la materia viviente y no viviente. En todas las células vivas se encuentran ambos ácidos.ADN: Está en un 99% en la cromatina nuclear, y en un 1% en organoides celulares (mitocondrias y plásticos). Contiene los cromosomas.ARN: Está en un 1% en el nucleolo y en un 99% en el citoplasma. Contiene los ribosomas. Duplica el ADN.

5. Clasificación de los glúcidos.

Constituidos por carbono, hidrógeno y oxígeno.Aportan energía.De sabor dulce.

Se clasifican en:

MONOSACÁRIDOS:Glucosa (de alto poder energético), la fructosa o azúcar de fruta, la lactosa o azúcar de leche. Estos tres monosacáridos son los más simples en su estructura.

DISACÁRIDOS:Son el producto de la unión entre dos monosacáridos con la pérdida de una molécula de agua (H2O). Son la sacarosa o azúcar de caña o remolacha, la maltosa o azúcar de malta y la lactosa o azúcar de leche.

POLISACÁRIDOS:Se producen cuando la unión entre los monosacáridos supera dos moléculas; se forman entonces estos hidratos de carbono con estructura muy compleja. Son el almidón (que elaboran los vegetales en los procesos de fotosíntesis), la celulosa (constituye la pared de la célula vegetal) y el glucógeno (o almidón animal, que es la forma en que el organismo animal acumula glucosa).

Los glúcidos llegan a la célula por digestión de los alimentos y absorción de los productos resultantes de la digestión.

6. Clasificación de las grasas.

Los lípidos están formados por carbono, hidrógeno y oxígeno combinados de manera diferente a la de los glúcidos.Podemos diferenciar:

Grasas: son producto de la actividad vegetal y animal. Sin producidas por la unión de la glicerina y algunos ácidos grasos.

Lipoides: semejantes a las grasas pero diferentes en su constitución, como la lecitina y la colesterina.

Las funciones de los lípidos:

Muy ricos en energía Pueden intervenir en la formación de algunos compuestos

protoplasmáticos Forman parte de la estructura de las membranas

protoplasmáticas.

7. Teoría celular

La teoría celular enuncia que tanto las plantas como los animales están formados por células.La célula fue descubierta en 1663 por Robert Hooke, quien las vio por primera vez en laminillas delgadas de corchos.En la primera mitad del siglo XIX, dos científicos, Schleiden y Schwarm, enunciaron la teoría celular anteriormente mencionada. Aquí recién se comprendió que la célula constituye la base de la organización vital. Fue la culminación de una larga serie de trabajos.

8. Esquema de la célula. Organoides e inclusiones.

Los organoides son elementos constantes del citoplasma que cumplen un importante papel en la vida celular. Son: Condrioma, retículo endoplasmático, complejo de Golgi y dicrisoma, centro celular, lisosomas, plástidos (exclusivos en vegetales), vacuolas y mitocondrias (encargadas de la respiración celular).

Las inclusiones son elementos inconstantes o transitorios que se encuentran suspendidos en el citoplasma. Carecen de estructura y composición química definidas, porque su origen es muy variado. Son: productos de secreción y excreción, pigmentos, sustancias de reserva, material fagocitado, sustancias anormales acumuladas, sustancias grasas almacenadas.

9. Diferenciaciones citoplasmáticas. Ejemplifica.

Son estructuras especializadas que se encuentran siempre en determinado tejido y sólo vale para ese mismo. Son modificaciones especializadas del tejido que conforman.

En los organismos multicelulares, una célula puede originar, en ciertas etapas y sin motivo alguno, tipos celulares muy diversos. Este proceso implica DIFERENCIACIÓN en un sentido amplio. Por ejemplo: una célula huevo formada por un ovocito y un espermatozoide humano dará origen por sucesivas divisiones y progresiva diferenciación, a todas las células del hombre; desde las de la piel hasta las neuronas, desde las musculares hasta las hepáticas, sanguíneas a gametas.

10. Ley de Driech

Se refiere al tamaño de las células. A mayor tamaño del organismo, mayor es la cantidad de células. No significa células más grandes, sino mayor cantidad de las mismas. Si se rompe este equilibrio, la célula puede enfermarse (Ej.: obesidad). También postula que el volumen celular es constante.

11. Membrana plasmática. Esquema de mosaico fluido de Singer Nicolson.

Los líquidos, intra y extra celulares, están separados por la membrana plasmática.Está constituida por tres capas (estructura de sándwich). Las capas externa e interna, constituidas por proteínas, son más oscuras y densas; la capa media es más clara, menos densa, y está formada por lípidos dispuestos en una doble capa. Es porosa, presenta poros sumamente pequeños y algunos tienen carga eléctrica y otros no.La célula necesita de alimentos y nutrientes que le llegan desde el líquido extracelular, pasando al interior de la célula a través de la membrana plasmática. Los productos de síntesis y desecho pueden pasar al medio, atravesando esta membrana. Es permeable.La membrana plasmática es una estructura responsable del control de funciones vitales para la célula y el organismo, tales como la permeabilidad selectiva, acumulación de iones, conducción del impulso nervioso. Es la responsable del mantenimiento de la diferente posición química entre los líquidos intra y extracelulares.

¿Cómo actúa la membrana frente a la célula? Elemento de transporte de sustancias del medio hacia el

interior de la célula y viceversa. (Ejemplo: gases, sustancias nutritivas y de desecho).

Barrera de detención de sustancias nocivas para la vida celular (inmunidad)

Es un límite para la célula. En algunas células cumple funciones especiales que realiza

gracias a la modificaciones que presentan, como vellosidades (células epiteliales de las vías respiratorias), flagelos (espermatozoides) que permiten a la célula moverse.

Mosaico Fluido (Singer y Nicolson, - 1972). Es el modelo aceptado actualmente. La estructura de la bicapa es bastante fluida. Las moléculas de proteínas pueden desplazarse lateralmente por la bicapa, tomando unas disposiciones (mosaico) que cambian en el tiempo y en lugar.

12. Plástidos (en los vegetales).

Intervienen en los procesos energéticos.Son estructuras exclusivas de los vegetales autótrofos.Podemos distinguir los cloroplastos, que contienen clorofila (responsable de la fotosíntesis); los cromoplastos, que contienen pigmentos como los carotenoides; los leucoplastos no contienen pigmentos y se encuentran en los órganos vegetales no expuestos a la luz.

13. Núcleo. Composición y esquema.

El núcleo está formado por: La CARIOTECA o membrana o envoltura nuclear. Separa

el carioplasma del citoplasma; es una diferenciación más del sistema vacuolar. Se caracteriza por la presencia de numerosos poros, que permiten la relación con el retículo endoplasmático, falto en las células que tienen el núcleo difuso (bacterias y algas verdes y azuladas). A través de los poros se producen los intercambios y pasajes de sustancias entre el núcleo y el citoplasma.

El jugo nuclear o cariolinfa o carioplasma. Es viscoso, homogéneo y rico en agua. Contiene los componentes nucleares. Se vincula a través de los poros de la carioteca con el hialoplasma (matriz citoplasmática).

El núcleo o los nucleolos. Son corpúsculos esferoides muy refringentes y con poco agua. Contienen el ARN y el ADN. Su presencia es constante en casi todas las células vegetales y animales (excepto en espermatozoides y primeras células embrionarias)

La CROMATINA (ADN + proteínas). Sustancia de aspecto filamentoso y granular. Se tiñe fácilmente y es visible en el período de interfase celular (no de multiplicación).

Los CROMOSOMAS. Formados por cromatina, que adquiere aspecto, organización y funciones propias. Ej.: es capaz de autoduplicarse manteniendo sus propiedades morfológicas y fisiológicas a través de divisiones celulares sucesivas. Los cromosomas son estructuras permanentes es la vida celular, visibles durante la mitosis, Su número es fijo en cada célula y especie.

Esquema del núcleo.

14. Célula haploide y diploide. Ejemplos.

Célula HAPLOIDE (simple).Son las células sexuales ya divididas, porque tienen sus cromosomas reducidos a la mitad del número correspondiente a la especie. Por ejemplo, en el ser humano hay 23.

Células DIPLOIDES (dobles).Son las células sexuales a las que su núcleo presenta el número total de cromosomas de la especie, por ejemplo, el ser humano con 46.

15. Seleccionar 15 preguntas a elección del cuestionario del cuadernillo de la página 36, 37 y 39.

¿Qué es el período interfásico? Es la etapa de la vida de la célula en que ésta no se divide. Es el período que media entre dos divisiones: una que le dio origen a esta célula y otra por la que la misma célula originará células hijas.

¿Cómo es la envoltura nuclear? Está constituida por dos membranas; con un espacio entre ambas que se comunica con el sistema vacuolar. La membrana interna que mira hacia el nucleoplasma es lisa; la que da al citoplasma presenta ribosomas adheridos a su superficie. En dichas membranas aparecen poros que comunican al núcleo con el citoplasma.

¿Qué es la cromatina? Es una red de filamentos muy delgados, enrollados en algunas regiones y laxamente dispuestos en otras. Compuesta por desoxirribonúcleo proteínas, que son moléculas de ADN unidas a proteínas, formando filamentos.

¿Qué relación hay entre la cromatina y los cromosomas? Cromatina y cromosomas son nombres que responden a una imagen diferente de los mismos materiales; esta diferencia morfológica está en relación con la etapa del ciclo celular que se trate.CROMOSOMA CROMATINA ORGANIZADA

¿Qué significado tuvo la descripción de la mitosis en las investigaciones de las funciones del núcleo?

Se pudo comprobar que el núcleo dirige muchas actividades celulares de tal modo que se sintetizan cantidades y tipos determinados de moléculas complejas, que están en relación con la estructura capaz de llevar suficiente información y repartirse en las células hijas durante la división celular.La descripción de la mitosis sentó las primeras bases para dicha búsqueda.

¿Quién y cuándo describió la mitosis por primera vez? En el siglo pasado, Walter Fleming describió el proceso de la mitosis.

¿Cuál es el resultado de la autoduplicación? El resultado del proceso de autoduplicación es de dos moléculas de ADN idénticas entre sí e iguales a la progenitora.

¿Qué mensajes conocemos en el ADN? Conocemos un código cuyos mensajes dan información de la estructura primaria de las proteínas. Los mensajes se llaman genes, y transmiten información genética.

¿Cuál es el concepto de gen? Es un mensaje del ADN que transmite información genética.

¿Por qué los investigadores pensaron en un mensaje relacionado con la estructura primaria de las proteínas?

Porque las proteínas tienen roles fundamentales en la regulación de todos los procesos celulares y en la constitución de la estructura de la célula.

¿Qué mensaje lleva el ARN mensajero? El ARN mensajero es el portador de la información, en su secuencia de bases (CGAT ADN) de la secuencia de aminoácidos en una cierta proteína.

¿Qué es un codón? Cada triplete de bases en el ARN se denomina CODÓN.

¿Qué es un anticodón? Es un triplete de bases del ARN T (de transferencia AUCG)

¿Qué es un polirribosoma? Cada ARN Mensajero que se va a traducir, se una a un ribosoma; pero cuando el proceso comienza van llegando más ribosomas, que también se unen y traducen el mensaje. Este conjunto de ribosomas unidos a un ARN Mensajero se llama polirribosoma.

¿Es cierto que los poros de la envoltura nuclear son simples agujeros?

Los poros de la envoltura nuclear no son simples agujeros, ya que están ocupados por proteínas que forman una especie de anillo que podría regular el tamaño y las propiedades del poro.

16. Concepto y ejemplos de Apoptosis, muerte celular programada.

Las células mueren en plazos diversos. La muerte se produce cuando la célula no encuentra las condiciones necesarias para continuar viviendo.

Algunas células mueren naturalmente, como las células superficiales de la piel, los glóbulos rojos de la sangre y otras.

La muerte accidental se produce por la acción de factores externos a las células y que las llevan a la degeneración y la necrosis (muerte). Antes de que esto se produzca, se altera la constitución celular, apareciendo el protoplasma como una masa homogénea, fibrilar, reticular, y el núcleo se descompone en múltiples granulaciones o en una sola compacta.

Cuestiones importantes: La muerte celular ocurre en un momento programado de

circunstancias fisiológicas predecibles. Está involucrada en el proceso de la metamorfosis en insectos y mamíferos.

La muerte celular por apoptosis provoca que la célula entre en un proceso de muerte violentamente, en tres horas aproximadamente. No se da en forma simultánea en todo un tejido, sino que coexisten diferentes estados de apoptosis dentro de él.

La mayoría de los factores clave que desatan el proceso apoptótico residen en el espacio entre la membrana exterior e interior de la mitocondria.

La posibilidad de que la muerte celular ocurra en todos los organismos multicelulares abre la cuestión de un origen común.

Durante el desarrollo, la apoptosis juega un papel clave. En invertebrados, la metamorfosis del estado larvario se puede desarrollar gracias a procesos apoptóticos en los que las caspasas controlan la muerte de células larvarias. En

vertebrados, la apoptosis está involucrada en multitud de procesos como la separación de los dedos, la remodelación de huesos o el mantenimiento de la homeostasis (equilibrio de líquido)

Ejemplos: Además de las mencionadas anteriormente, podemos mencionar la pérdida de la cola del renacuajo o la pérdida de las hojas en otoño.