Guia de Estudio Celula

8/19/2019 Guia de Estudio Celula

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GUÍA DE ESTUDIO Nº 1: LA CÉLULA Profesor Fernando Thompson

es!men de "on#en$dos:

1. La célula como unidad funcional• Organización, estructura y función celular•

Comparación entre células animales y vegetales2. Universalidad de las moléculas orgánicas• Composición molecular de los organismos• structura y función de las moléculas orgánicas

!. "ntercam#io entre la célula y el am#iente$. %e células a te&idos, órganos y organismos

• 'e&idos, órganos y sistemas• (eta#olismo• )ctividades celulares

%a&$'$dades a desarro''ar:

• O#tener información de documentos y representaciones gráficas*• Comunicar los conocimientos o#tenidos en forma oral y escrita*•

Utilizar es+uemas funcionales para aprender.

1( Or)an$*a"$+n, es#r!"#!ra - f!n"$+n "e'!'ar

La $n.en"$+n de' m$"ros"op$o f!e f!ndamen#a' en 'a h$s#or$a de 'a &$o'o)/a

i #ien la #iolog-a actual se #asa en +ue todos los seres vivos funcionan gracias a las células +ue los forman, tal idea surgiórecién ace poco mas de 1/0 aos. Ca#e preguntarse entonces, +ué se sa#-a so#re la vida y los seres vivos antes de sa#er de lascélulas3 n la ta#la 1 se resumen algunos de los itos más importantes de la #iolog-a 4pre5celular6.

A"#$.$dad 1:a7 8iste una e8plicación +ue desde el siglo 9": casi todos los cient-ficos pertenecen a pa-ses europeos3#7 scoge los tres itos +ue te parezcan más importantes y e8plica por +uéc7 Cuáles de los descu#rimientos sealados pueden atri#uirse a la invención del microscopio3d7 ;uede decirse +ue la invención del microscopio tuvo consecuencias inmediatas en el desarrollo de la #iolog-a3


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) partir del modelo #ásico, #iólogos, f-sicos e ingenieros an cola#orado en la creación de una diversidad de microscopiospara analizar estructuras cada vez más pe+ueas y precisas. n algunos casos, los #iólogos utilizan microscopios para o#servarcélulas vivas. in em#argo, en la mayor parte de los casos, el espécimen de#e prepararse con cuidado, aciendo cortes o seccionesmuy delgadas y tiéndolos.

Los microscopios ópticos proporcionan una variedad de imágenes, dependiendo de cómo se ilumine la muestra Apore&emplo, desde arri#a Fcampo oscuroG o desde a#a&o Fcampo claroG7 o si a sido teida. La estructura más pe+uea +ue puede

o#servarse es de 1 micrómetro apro8imadamente Ala milésima parte de un mil-metro7.n la figura ! se indican las principales partes de un microscopio óptico.

A"#$.$dad 0D Comprend$endo 'a or)an$*a"$+n de' m$"ros"op$o +p#$"o

)naliza el es+uema de la figura ! y resuelve las siguientes tareasa7 "dentifica las partes del microscopio en el microscopio +ue se le asignará a tu grupo#7 %educe la función de la platina, los tornillos, el diafragma y el lente condensadorc7 ;inta una fleca so#re el es+uema, +ue indi+ue la dirección de la luz, desde su origen, asta el o&o del o#servadord7 )nota los aumentos +ue tienen los lentes o#&etivos del microscopio asignado

Or)an$*a"$+n )enera':

Par#es +p#$"as:• Ocular• 'u#o• O#&etivos

Par#es me"n$"as:• Hrazo o estativo• >evólver• ;latina• ;inzas• 'ornillo macrométrico• 'ornillo micrométrico

• 'ornillo del condensador• ;ie

Par#es re'a#$.as a 'a '!*:• Lámpara• %iafragma• Condensador

Eigura !. ;artes de un microscopio óptico Asimilar al +ue usarás en el la#oratorio7

)demás del microscopio óptico, e8isten microscopios +ue permiten ver muestras muco más pe+ueas, los +ue an sidodesarrollados desde la 2I mitad del siglo 99.

Los microscopios electrónicos utilizan aces de electrones en lugar de luz. Los electrones se enfocan mediante camposmagnéticos en lugar de lentes. )lgunos tipos de microscopios electrónicos pueden resolver estructuras de unos cuantos nanómetrosAla mil millonésima parte de un metro7. Los microscopios electrónicos de transmisión A('7 pasan electrones a través de unamuestra delgada y pueden mostrar estructuras diminutas dentro de las células, incluyendo a los organelos y mem#ranasplasmáticas. Los microscopios electrónicos de #arridoA(H7 re#otan electrones so#re las muestras +ue an sido cu#iertas con

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metales y proporcionan imágenes tridimensionales. Los (H pueden utilizarse para ver estructuras en un rango de tamao +ue vadesde insectos completos asta células y aJn organelos.A"#$.$dad 2D O#serva detenidamente las siguientes fotos tomadas mediante microscopio Amicrograf-as7 y seala +ué tipo de microscopiose utilizó en cada caso.


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A"#$.$dad 3: Per"ep"$+n 2D'anto en la microscop-a óptica como eléctrica de transmisión, las muestras se o#servan en 4cortes6, vale decir, láminas

delgadas +ue faciliten el paso de la luz o los electrones segJn corresponda. ;or este motivo, para poder o#servar microscópicamente,es necesario tener una #uena percepción tridimensional. ?ay +ue sa#er proyectar la estructura !% desde una imagen +ue siempre será#idimensional, por+ue se trata de la foto de una lámina.

;ara ensayar tal a#ilidad, se propone el siguiente e&ercicio. e trata de interpretar de +ué manera se izo el corte para lograr

las siguientes imágenes de o#&etos comunes. Cada pro#lema resuelto vale 1 punto. uma y compara.

O&4e#o 5Fo#o6 Eorma en +ue se izo el corteAdi#u&a o e8plica7

P!n#a4e

;eineta

Cucara

Lápiz

;eineta

'omate

%ado

%is+uete

E' m$"ros"op$o es !n $ns#r!men#o 7!e re7!$ere de !na ser$e de re"omenda"$ones para oener o&ser.a"$ones de "a'$dad

l siguiente es un listado de instrucciones y recomendaciones +ue de#erás aplicar durante el la#oratorio de microscop-a.• Bo de#e moverse del lugar asignado. n caso de ser indispensa#le, tomarlo del estativo o #razo• )l comenzar a tra#a&ar de#e estar con el o#&etivo más corto so#re la posición de la muestra. n caso contrario, es necesario #a&ar al

má8imo la platina y usar el revolver para de&ar los o#&etivos en la posición correcta.• i el microscopio +ue te correspondió es #inocular Aposee dos oculares, como los prismáticos7, de#erás a&ustarlos con el tornillo +ue

tienen al centro, segJn la posición de tus o&os.• l #otón de encendido se u#ica en el pie del microscopio. 'e darás cuenta +ue está encendido al ver la luz +ue atraviesa el orificio de la

platina, donde se u#icará la muestra.• ?ay dos tipos de muestrasD fi&as o vivas. Las fi&as son preparaciones +ue vienen 4listas para ver6. Constan de un portao#&eto, la muestra

fi&ada con resina y un cu#reo#&eto +ue a-sla totalmente la muestra. Las muestras vivas se preparan momentos antes de ser vistas.;uede tratarse de organismos efectivamente vivos Apor e&emplo, protozoos7, muestras de te&idos o alguna estructura +ue estuvo vivarecientemente.

• ;ara preparar una muestra vida, se dispone un portao#&eto limpio so#re el mesón de tra#a&o. Luego se agrega la muestra. i la muestraes sólida, de#e ir en disuelta en una pe+uea gotita de agua. i la muestra es l-+uida, se puede poner directamente so#re el portao#&eto.) continuación, se dispone el cu#reo#&eto con ayuda de una agu&a de disección, evitando la formación de #ur#u&as.

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• La muestra se dispone so#re la platina por un costado. e a#ren las pinzas y se desliza la muestra so#re la platina asta de&arla fi&a conlas pinzas. Luego se suelta la pinza, de&ando la muestra fi&a.

• Con los tornillos para movimiento se mueve la muestra asta u#icarla directamente so#re el rayo de luz +ue proviene desde elcondensador

• >ecién entonces se toma el tornillo macrométrico para acerca ligeramente la platina a la muestra• olo cuando se a eco todo lo anterior, mirar por el ocular. nfocar la imagen con muca suavidad, utilizando el tornillo macrométrico.

Cuando se o#tenga una imagen mas o menos n-tida, acer uso del tornillo micrométrico para me&orarla aJn mas.•

'ras acer las o#servaciones correspondientes con el aumento menor, cam#iar al aumento siguiente mediante el revolver, sin #a&ar laplatina.• :olver a usar solo el tornillo micrométrico para enfocar con el 2M aumento.• >epetir el procedimiento para el aumento siguiente.• Bo utilizar el $M o#&etivo de 100 aumentos A10097 a menos +ue el profesor lo indi+ue y apli+ue aceite de inmersión a la muestra.• 'ener presente +ue el aumento total se calcula multiplicando el aumento del o#&etivo por el del ocular A+ue normalmente es de 10 veces7

)demás de la percepción en !%, cuando se o#serva al microscopio óptico de#e tenerse presente +ue las muestras normalmenteestán teidas para poder ver con mayor nitidez algunas estructuras de la preparación. Las muestras fi&as suelen tener colorantes comoemato8ilina, eosina, tinta cina, etc. n el la#oratorio, las muestras vivas las podemos teir con azul de metileno o con lugol.

'odas estas consideraciones no sirven de muco si al momento de es+uematizar lo visto a través del ocular, se enfatizan aspectos+ue no son relevantes. (as aJn si el tiempo +ue normalmente se dispone para realizar estos di#u&os es muy #reve. n no más de !0segundos de#er-a poderse recoger lo esencial de una preparación. n la figura $ se e&emplifica cómo de#er-a ser un #uen es+uema,

indicándose tam#ién los errores frecuentes.

Eigura $a. ;reparación tal como se ve al microscopio óptico. etrata de las células de la cu#ierta interna del intestino

Eigura $#. Huen es+uema de una preparación microscópica

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Eigura $c. (al es+uema de una preparación microscópica Eigura $d. s+uema +ue no es es+uema. (as #ien es un 4retrato6 depreparación

l es+uema de la figura $# es el más adecuado por varios motivosDo 'iempoD fue eco en menos de un minuto. >ecuerda +ue normalmente de#erás turnarte con tu grupo para o#servar una muestra, lo

+ue reduce significativamente el tiempo disponi#le de la ora de clases. N?ay +ue ser agilo PnfasisD pese a la rapidez con +ue fue realizado, recoge lo esencial de la micrograf-a. cómo se sa#e +ué es lo esencial de una

micrograf-a3 impleD se pregunta previamente al profesor. Con el tiempo, #astará la e8periencia.o EidelidadD no e8isten aspectos del es+uema +ue no aparezcan en la micrograf-a. s decir, no ay nada inventado.o 'amaoD Un #uen es+uema de#e tener un diámetro cercano a los 10 cm.o >otulado correctoD tan importante como el es+uema, es +ue pongas los nom#res de a+uello +ue se puede visualizar con claridad.o "ndicación de aumentoD siempre de#e anotarse con +ué aumento se izo la o#servación +ue se está es+uematizando.o Consideraciones técnicasD las l-neas con +ue se es+uematizan idealmente de#en ser de trazo continuo. vitar #orrar, pues no se #usca

precisión en los detalles, sino destacar lo importante.o iempre usar lápiz grafito para acer los di#u&os. ) menos +ue el profesor lo seale, los di#u&os de#erán de&arse sin pintar.

l es+uema de la figura $c no es un #uen es+uema. s el t-pico di#u&o de +uien no entiende lo +ue está es+uematizando. n este

caso, por e&emplo, cómo desconoce +ue en los epitelios los nJcleos de las células suelen u#icarse todos mas o menos a la mismaaltura, no los identifica. Los reemplaza por una sola gran masa oscura. n la parte inferior rellena de l-neas sin muco sentido ni deseos+ue se entienda. Omite detalles, como la e8istencia de cilios. Utiliza l-neas no continuas.

l es+uema de la figura $d tampoco cumple con algunos re+uisitos. ;uede parecer muco me&or logrado +ue el 4modelo6 $#, perode#e considerarse +ue se re+uirieron más de = minutos para di#u&arlo. )#undan los detalles. ;or e&emplo, se individualizó cada cilio,pintando algunos en 4degradé6. Los vasos sangu-neos de la parte inferior muestra a cada uno de los gló#ulos ro&os, los +ue, a su vez,están pintados con 4volumen6. :ale decir, a+u- no ay un es+uema, sino una 4o#ra art-stica6. Quizás ir-a #ien en un li#ro de #iolog-acelular, pero para nuestros efectos didácticos, no es lo más adecuado. ;or cierto +ue en su afán perfeccionista, el di#u&ante de estees+uema inventa estructuras +ue no se venD los l-mites detallados de cada célula, por e&emplo. Ciertamente +ue estas células tienenl-mites, pero si no se ven, Nno se pueden di#u&ar

;or Jltimo, es muy importante +ue todo es+uema tenga un t-tulo +ue identifi+ue la preparación. n el caso +ue se e&emplifica, elt-tulo correcto ser-aD 4pitelio intestinal o#tenido mediante un corte transversal del tu#o digestivo6. '-tulos incorrectos ser-anD 4Célulasvistas al microscopio6, 4pitelio del cuerpo umano6, 4Células intestinales6, 4O#servación microscópica6, etc.

A"#$.$dad 8D >ealiza tu primer es+uema de preparación microscópica, considerando todas las recomendaciones, a partir de estamuestra de ovario. spec-ficamente se trata de un fol-culo. La parte central Ateida de ro&o7 corresponde al ovocito, vale decir, al gametofemenino. Las células +ue la rodean se llaman células foliculares. l aumento utilizado fue de $09.

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A"#$.$dad 9( Tra&a4o pr"#$"o 1: La&ora#or$o de m$"ros"op/a

"nstrucciones generalesD• egJn los resultados del diagnóstico, el curso se dividirá en / grupos de $ o = integrantes cada uno. Las listas de cada grupo se

entregarán al profesor. stos grupos tendrán calidad de permanen#es a lo largo de todo el ao. Cada grupo de#e escoger un &efe, el+ue se ará responsa#le de los materiales +ue se le entreguen al grupo durante el la#oratorio. Los alumnos ausentes serán anotadosen los grupos +ue se armen, pero no podrán figurar como autores del informe correspondiente.

• 'odos los grupos de#erán dirigirse al la#oratorio de ciencias, con su delantal #lanco, cuaderno, lápices Apasta y mina7 y gu-a deestudio. %e faltar cual+uiera de estos implementos, necesarios para el adecuado funcionamiento del grupo, se sancionará lacalificación final de informe de la#oratorio.

• )l llegar al la#oratorio encontrarán montados los / microscopios. l profesor asignará el microscopio a cada grupo, segJn orden dellegada. )simismo, a cada grupo se le asignará una mesa y un sector del mesón en torno al microscopio, el +ue de#erán de&ar limpioy ordenado al final de la actividad.

• Badie comenzará a acer uso de los materiales +ue a#rá en su mesón, asta +ue el profesor lo autorice.

O#&etivos generales del la#oratorioD• Eamiliarizarse con el uso correcto del microscopio óptico para la o#servación de muestras fi&as y vivas• )prender a preparar y teir una muestra microscópica viva• )plicar el conocimiento previo en torno a o#servación, interpretación y es+uematización de preparaciones microscópicas• >econocer las etapas #ásicas de una investigación cient-fica• >edactar un informe de la#oratorio

O#&etivo espec-ficoD• "dentificar la tinción de mayor efectividad para ser usada en una preparación de células umanas. ste es el Jnico tema para el

informe.

;rocedimientosD• n una primera etapa, el profesor mostrará algunas preparaciones utilizando la cámara adosada a un microscopio. La descripción

+ue realice de#e servirte de modelo para la descripción +ue de#erás realizar personalmente en tu gu-a de estudio de la preparación+ue le corresponderá a tu grupo. sta parte durará 10 minutos.

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• 'odos los integrantes del grupo de#en montar, o#servar, es+uematizar y descri#ir la preparación fi&a +ue les corresponda, en elsiguiente espacio. l grupo dispone de 20 minutos para completar esta tarea.

RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR

s+uema de la preparación microscópica asignada al grupo %escripción del te&ido es+uematizado

• ) continuación, el grupo preparará una muestra viva de células vegetales, provenientes de un catáfilo de ce#olla o de algas Elodea,segJn la metodolog-a +ue aparece en la página = de la gu-a de estudio. Lo o#servado, de#en es+uematizarlo todos los miem#rosdel grupo en el siguiente espacio. ste procedimiento se de#erá completar en 1= minutos.

• )grega en tu descripción cuál ser-a el largo de una célula vegetal y cuántas ca#r-an en 1 mm2.

RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR

RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR

s+uema de la preparación de célula vegetal %escripción del te&ido es+uematizado

• Einalmente, se o#servarán células animales. ;ara ello, son ayuda de un 4cotonito6, de#erá rasparse suavemente el paladar de unintegrante del grupo +ue tenga la #oca limpia. La muestra de#erá tratarse segJn las indicaciones de la página =.

• %e#en realizarse $ preparaciones idénticas, en $ portao#&etos distintos, los +ue serán numerados del 1 al $Do ;reparación 1D de#e o#servarse tal cual, sin tincióno ;reparación 2D se tie con azul de metileno

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o ;reparación !D se tie con témperao ;reparación $D se tie con lugol

• (odo de aplicar la tinciónD cuando la preparación esté lista so#re la platina, se agrega una pe+uea gota de tinción Ausando ungotario7 por el #orde del cu#reo#&eto y esperar +ue difunda acia la muestra. ólo se de#e o#servar la preparación cuando esté#ien empapada con tinción.

• Cada preparación de#erá es+uematizarse una sola vez en el grupo, en o&as #lancas suministradas por el profesor. l tiempoasignado para o#tener estos $ es+uemas y correspondientes descripciones será de 20 minutos.

•

Limpiar y ordenar todo. l &efe de grupo devuelve personalmente los materiales +ue le fueron encomendados.• ) partir de este d-a, el grupo dispone de una semana para entregar el informe de la#oratorio, el +ue de#erá ela#orarse segJn la

pauta en la sección 4ane8os6 de esta gu-a.

>esumen del la#oratorio Aideal para ir ce+ueando en la medida +ue te vayas desocupando7D

A"#$.$dad T$empo esponsa&$'$dad OOrganización de grupos =S ;ersonal'raslado al la#oratorio =S ;ersonal>ecepción de materiales =S


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'eodor )m#rose S"he$smannA1W!$511$7

Las ";'!'as #$enen d$s#$n#as formas, #ama?os - f!n"$ones, pero "ompar#en a')!nas "ara"#er/s#$"as "om!nes

'ras la difusión de la teor-a celular, fueron mucos los allazgos en torno a la diversidad de células +ue era posi#le encontraren los seres vivos. in em#argo, e8isten algunas condiciones compartidas por todas la células independiente del origen +ue esta tengaD

• @em&rana "e'!'arD todas las células están rodeadas por una mem#rana celular. sta actJa como una #arrera entre el interior de lacélula y su medio am#iente. 'am#ién controla el paso de materiales dentro y fuera de la célula.

• @a#er$a' hered$#ar$oD en coerencia con el tercer postulado de la teor-a celular, cuando se forman nuevas células, reci#en una copia del

material ereditario de las células originales. ste material es el )%B, +ue controla las actividades de una célula.• C$#op'asma - or)ane'osD Las células tienen sustancias +u-micas y estructuras +ue le permiten comer, crecer y reproducirse, las cuales

se llaman organelos. Los organelos están rodeados por un fluido llamado citoplasma.• De #ama?o pe7!e?oD la mayor-a de las células son invisi#les a simple vista. Ya tuviste ocasión de constatar tal eco en el primer

tra#a&o práctico. 'J mismo estás formado por cerca de 100 #illones de células y para cu#rir el punto de la letra i se necesitar-an cerca de=0

La ";'!'a e!"ar$on#e posee n"'eo - !na )ran .ar$edad de or)ane'os de formas - #ama?os &$en def$n$dos

A"#$.$dad B. "dentificación y descripción de los organelos de una célula eucarionten la figura = se es+uematiza una célula eucarionte, con toda su variedad de organelos. Las micrograf-as +ue encontrarás

más a#a&o corresponden a los organelos con susrespectivos nom#res. 'u tarea es rotular Aponer

los nom#res7 el es+uema de la célula trascomparar el es+uema con las micrograf-as.;ara &ustificar tu decisión, de#erásrealizar una descripción de cadaorganelo en el espacio asignado.

@$"ro)raf/a Nom&re - #ama?o Des"r$p"$+n@$#o"ondr$a %.D 0,$ a 0,W μmL.D $ a μm

RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR

RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR

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Eigura =. s+uema de una célula eucarionte


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Cen#r$o'os%.D 0,2 μmL.D 0,= a 0, μm

RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR

RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR

@$"ro)raf/a Nom&re - #ama?o Des"r$p"$+nApara#o de Go')$L.D 1,= μm apro8.Aanco muy relativo7

RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR

RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR

). N"'eo%.D ! 510 μm

H. N!"'eo'o%.D muy relativo

C. Car$o#e"aAmem#rana interna ye8terna del nJcleo7spesorD !0 T =0 nm

RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR

RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR

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e#/"!'o Endop'sm$"oL$so A>L7u tamao depende deltipo de célula

RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR

RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRR

$&osomas%.D 20 a 2= nm

RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR

RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR

L$sosomas%.D 0,2= a 0,W μm

RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR

RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR

La ";'!'a e!"ar$on#e p!ede es#!d$arse se)n 'as es#r!"#!ras presen#es en "ada "ompar#$men#o) continuación se descri#en las estructuras más importantes de una célula eucarionte. e de#e tener presente +ue la principal

condición de este tipo de célula es el eco de tener compartimentos independientes. 'ales compartimentos permiten estudiar la célulaen #ase a am#ientes y zonas l-mite +ue tienen funciones espec-ficas. in em#argo, de#e recordarse +ue de una u otra forma, todas lasestructuras de una célula están estrecamente relacionadas.l el es+uema de la figura / sirve de referencia para esta#lecerlas primeras relaciones de u#icación. 'oda célula eucarionteconsta de una mem#rana plasmática +ue envuelve alcitoplasma y al nJcleo. i #ien el nJcleo está rodeado decitoplasma, su tamao, función y caracter-sticas de sumem#rana se definen me&or si se descri#e en forma

independiente a los demás componentes citoplasmáticos.l citoplasma posee una fase semil-+uida, el citosol,

+ue está atravesado por una red comple&a de citoes+ueleto.m#e#idos en el citosol y afirmados por el citoes+ueleto, seu#ican los organelos y las inclusiones citoplasmáticas.

@E@ANA PLAS@TICALa mem#rana plasmática es una estructura superficial limitante, +ue da individualidad a la célula, separándola del medio e8terno o deotras unidades similares.

Eigura /. Organización general de una célula eucarionte.

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Célulaeucarionte

Núcleo

Citoplasma

Membranaplasmática

Citosol

Organelos

Citoesqueleto


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Or)an$*a"$+n:La mem#rana plasmática de las célulasanimales y vegetales está formada por l-pidos yprote-nas, además de una pe+uea cantidad decar#oidratos.Los principales l-pidos de la mem#rana sonfosfol-pidos, +ue se disponen formando una

do#le capa. %istri#uidas en la #icapa seencuentran distintos tipos de prote-nas, ya seaatravesándola Aprote-nas integrales7 odispuestas so#re la cara interna Aprote-nasperiféricas7. )l igual +ue los l-pidos, estasprote-nas pueden cam#iar de lugar,otorgándole un gran dinamismo estructural a lamem#rana.2

Eigura . structura general de la m.plasmática

F!n"$ones:• ;articipación en procesos de reconocimiento celular.• %eterminación de la forma celular.• >ecepción de información e8terna y transmisión al interior celular.• >egulación del movimiento de materiales entre los medios intra y

e8tracelular y mantención de la concentración óptima para llevar aca#o los procesos celulares.

T$po de ";'!'a:'odas las células, sin e8cepción. Ca#e sealar, sin em#argo,

+ue ciertas células animales poseen un alto grado dedesarrollo de su mem#rana, en cuanto a la proyección deplegamientos Apor e&. células gliales del sistema nervioso7 omicrovellosidades Apor e&. células intestinales y renales7

Cone$onesDesdeC$#oes7!e'e#oD fi#ras citoes+ueléticas se asocian con prote-nasde la m. plasmáticaC$#oso'D mucas de las sustancias +ue atraviesan la mem#ranaprovienen del citosolELD los fosfol-pidos de la m. plasmáticas se forman en el >L

%a"$a C$#oso'D 'oda sustancia +ue atraviesa la mem#rana, llega al citosol=a"!o'a fa)o"/#$"a D la vacuola se forma de un plegamiento de lamem#rana plasmática

CITOSOL Eig. W. )specto del citosol al (' Aen la 4lupa67Or)an$*a"$+n:l citosol constituye el medio celular en el +ue ocurren procesos de #ios-ntesisAfa#ricación7 de materiales celulares y de o#tención de energ-a. ;rocesosmecánicos como el movimiento del citoplasma o ciclosis en células vegetales yla emisión de seudópodos en las células animales dependen de laspropiedades de semil-+uido del citosol.l citosol está compuesto por agua, enzimas, )>B, prote-nas estructurales,inclusiones, etc. y constituye cerca del =$Z del volumen total de una célula.

F!n"$ones:• -ntesis de moléculas orgánicas, por e&., prote-nas mediante ri#osomas• 'ransporte, almacenamiento y degradación de moléculas orgánicas, como grasas y glucógeno

T$po de ";'!'a:'odas, en general.

Cone$onesDesde@( p'asm#$"a D transporte de sustancias +ue ingresan a la célulaN"'eoD transporte de )>B

%a"$a N"'eoD transporte de nucleótidos y prote-nas ri#osomales@( p'asm#$"a D transporte de sustancias de deseco

2 Más detalles estructurales y funcionales de la membrana plasmática, se entrean en la páina 28

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CITOESUELETOs una red de filamentos proteicos +ue surca el citosol, participando en la determinación y conservación de la forma celular, en ladistri#ución de los organelos en el citosol y en variados tipos de movimientos celulares. Los principales tipos de filamentos citoes+ueléticos sonDEigura . 'res tipos de fi#ras citoes+ueléticas Or)an$*a"$+n: F!n"$ones:

(icrofilamentosD cadenas do#lestrenzadas, cada una formada por unilo de su#unidades de una prote-nallamada actina* cerca de nm dediámetro y asta varios cent-metrosde longitud Aen el caso de célulasmusculares7.

Contracción muscular* cam#iosen la forma celular, incluida ladivisión citoplasmática en lascélulas animales* movimientocitoplasmático* movimiento deseudópodos

Eilamentos intermediosD constan de Wsu#unidades formadas por cadenasproteicas +ue parecen cuerdas* W 512 nm de diámetro y 105100 mm delongitud.

(antenimiento de la formacelular* su&eción amicrofilamentos en célulasmusculares* soporte dee8tensiones de célulasnerviosas* unión de células.

(icrotJ#ulosD tu#os formados porsu#unidades proteicas espirales dedos partes* cerca de 2= nm dediámetro y pueden alcanzar =0 mmde longitud. La prote-na +ue formalas su#unidades se llama tu#ulina.

(ovimiento de cromosomasdurante la división celularcoordinado por los centriolos*movimiento de organelos dentrodel citoplasma* movimiento decilios y flagelos

T$po de ";'!'a:n general, todas las células eucariontes poseen los tres tipos de componentes citoes+ueléticos. l uso de uno u otro dependerá de latarea espec-fica de la célula. ólo las células animales poseen centriolos para coordinar la división celular. Las células ciliadas puedenser independientes como mucas especies de organismos unicelulares o formando te&idos, como es el caso de la superficie interna de latrá+uea o la trompa de Ealopio. Los flagelos se pueden encontrar en protozoos y espermatozoides.

Cone$onesDesde

$&osomasD s-ntesis de todas las prote-nascitoes+ueléticas

%a"$a

La mayor-a de los organelos está afirmado por el citoes+ueleto@( p'asm#$"a D (ucas fi#ras está fi&as a prote-nas de la mem#rana=es/"!'asD los movimientos de lisosomas, vacuolas, etc. dependen del citoes+ueleto.

NCLEOl nJcleo es una estructura +ue se presenta en todo tipo de célula, e8cepto en las #acterias y ciano#acterias. ComJnmente e8iste unnJcleo por célula, si #ien algunas células carecen de éste Acomo el gló#ulo ro&o7 y otras son #i o plurinucleadas Acomo las células delmJsculo es+uelético7. La forma nuclear es varia#le dependiendo en gran parte de la forma celular, en tanto su tamao guarda relacióncon el volumen citoplasmático. Eigura 10. (orfolog-a y relaciones estructurales del nJcleo

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Or)an$*a"$+n:Cuando la célula no se está dividiendo, el nJcleo está constituido por una envoltura nuclear o carioteca, el material genético o cromatinay uno o más nucléolos. 'anto la cromatina como el nucléolo están incluidos en un medio semil-+uido llamado &ugo nuclear o carioplasma.%urante la división celular se pierde esta organización, ya +ue desaparece la carioteca y el nucléolo, en tanto la cromatina se condensay forma a los cromosomas.CariotecaD s una do#le mem#rana provista de poros. Eorma parte del sistema de mem#ranas internas de la célula, presentandocontinuidad con el >>. u superficie e8terna suele presentar ri#osomas aderidos, mientras +ue a la superficie interna se adosangránulos de cromatina. ) través de los poros se mantiene un intercam#io permanente de materiales entre el carioplasma y el citoplasma.CromatinaD s una red de gránulos y filamentos constituida por )%B y prote-nas. l )%B es la molécula +ue posee la información con eldiseo de todas las prote-nas +ue es capaz de ela#orar el organismo de una especie. Cuando la célula se dispone a dividirse, lacromatina se duplica y luego se condensa para formar los cromosomas, +ue actJan como portadores de la información ereditaria.BucléoloD s una estructura intranuclear desprovista de mem#rana. )lcanza su mayor desarrollo, en cuanto a tamao y cantidad, encélulas +ue sintetizan activamente prote-nas. n el nucleolo se sintetiza )>B y además se arman los ri#osomas +ue luego se desplazanasta el citosol y[o >> a través de los poros nucleares

F!n"$ones:• epara el material genético del citosol.• Controla la s-ntesis de prote-nas.• nsam#la los ri#osomas en el nucleolo.

T$po de ";'!'a:Células eucariontes en general. l nucleolo tiene mayor desarrolloen células con activa s-ntesis de prote-nas, por e&emplo algunostipos de células glandulares

Cone$onesDesdeC$#oso': reci#e prote-nas +ue controlan la lectura del )%B

%a"$a C$#oso': traspasa ri#osomas y )>BE: traspasa ri#osomas

ETÍCULO ENDOPLS@ICOs un organelo constituido por un sistema de tJ#ulos y ves-culasinterconectados +ue comunica intermitentemente con las mem#ranasplasmáticas y nuclear y +ue funciona como un sistema de transporteintracelular de materiales. ?ay dos tipos de ret-culo endoplásmicoD• ETÍCULO ENDOPLS@ICO UGOSO HE• ETÍCULO ENDOPLS@ICO LISO HEL

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LISOSO@ASOr)an$*a"$+n:on organelos provistos de una mem#rana limitante +ue encierra gran cantidad de enzimas digestivas, +ue degradan materiales provenientes dele8terior o de la misma célula. on eterogéneos, aun+ue la mayor-a se puede definir como redondeado u ovoide. u mem#rana es resistente a lasenzimas +ue contiene y protege a la célula de la autodestrucción. u nJmero oscila entre unos pocos y varios cientos por célula.

F!n"$ones:•

%igestión de material e8tracelular mediante la e8ocitosis deenzimas* as- ocurre la digestión de los alimentos en el tu#odigestivo, la remodelación del ueso formado y lapenetración del espermio en la fecundación. Afig. )7

• %igestión de restos de mem#ranas celulares mediante4autofagia6. sto permite la renovación y el recam#io deorganelos en células daadas o +ue enve&ecen. Afig. H7

• %igestión de alimentos y otros materiales incorporados a lacélula* esto permite alimentarse de gérmenes a ciertascélulas de funciones defensivas Afig. C7

• (ediante el rompimiento de la mem#rana lisosomal enforma programada, la célula puede determinar suautodestrucción, fenómeno +ue es crucial en varias etapas

de la vida y se denomina 4apoptosis6 Afig. %7

T$po de ";'!'a:on organelos presentes en células eucariontes en general.on especialmente importantes en células de órganosdigestivos, en el te&ido óseo Auesos7, en el espermio, losgló#ulos #lancos, entre mucos otros.Cone$onesDesdeGo')$D Los lisosomas son ves-culasconstruidas en el Kolgi

%a"$a @( p'asm#$"a D al li#erar enzimas mediante ves-culas +ue se funden con la m. plasmática=a"!o'a fa)o"/#$"a o a'$men#ar$a 2D se pueden fundir con vacuolas para digerir el interiorC!a'7!$er or)ane'o mem&ranosoD para realizar autofagia

PEOJISO@ASe parecen a los lisosomas en +ue tam#ién son organelos redondeados, +ueposeen una serie de enzimas en su interior.

Eigura 1$. ;ero8isomas &unto a otros organelos

Or)an$*a"$+n:La concentración de enzimas +ue poseen en su interior es tal, +ue tienden aformar cristales, los +ue se aprecian como mancas oscuras en su interior. %os desus enzimas más importantes son la catalasa y la urato o8idadasa

F!n"$ones:• us enzimas utilizan O2 para eliminar átomos de idrógeno a varios tipos de

moléculas orgánicas, a través de una reacción +u-mica +ue produce peró8idode idrógeno A?2O27. ) su vez, toma el ?2O2, &unto a diversas sustancias +ue

pueden resultar tó8icas Apor e&. el alcool7, y transformarlas en agua.• ;articipa en ciertas etapas de degradación de las grasas

T$po de ";'!'a:;resentes en todas las células eucariontes. specialmente numerosos en células del -gado y los riones.

Cone$onesDesdeC$#oso'D todas sus enzimas son importadas desde elcitosol

%a"$a C$#oso'D tras meta#olizar una gran diversidad de moléculas, traspasan losproductos al citosol, algunos de los cuales se aprovecan en las mitocondrias

3 !n este caso, es un oranelo de almacenamiento a corto pla"o, a diferencia de la #acuola central de las plantas$

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Eigura 1!. Eunciones de

los lisosomas


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IOSO@AS Eigura 1=. Organización de un ri#osomaOr)an$*a"$+n:on organelos no mem#ranosos. Hásicamente son gránulospe+ueos, consistentes en )>B y prote-nas. )lgunos son li#res y seencuentran suspendidos en el citosol, mientras +ue otros estánasociados a mem#ranas internas de la célula.Cada ri#osoma está constituido por dos su#unidadesD una mayor yotra menor. Cada una de ellas, posee un tipo de )>B llamado )>Bri#osomal y prote-nas ri#osomales.;ueden asociarse varios ri#osomas entre si, formando unasestructuras con forma de collar de perlas, llamadas polirri#osomas.

F!n"$ones:8clusivamente, s-ntesis de prote-nas

T$po de ";'!'a:'odos los tipos de células, pues todas re+uieren ela#orar suspropias prote-nas

Cone$onesDesdeN"'eoD los ri#osomas se arman en el interior delnJcleoC$#oso'D los materiales para el armado de cadaprote-na, se u#ican o provienen en el citosol

%a"$a C$#op'asma D todas las prote-nas citosólicas y citoes+ueléticas se originan en losri#osomas(. plasmáticaD mucas prote-nas de la mem#rana, se ela#oran en los ri#osomasED los ri#osomas aderidos al >>, les traspasan prote-nas sintetizadas paraun posterior procesamiento

@ITOCONDIASOr)an$*a"$+n:on organelos de forma esférica, tu#ular u ovoide, dotados de una do#lemem#rana, +ue limita un compartimento en el +ue se encuentran diversasenzimas +ue controlan el proceso de la respiración celular.Cada mitocondria consta de una mem#rana e8terna #astante permea#le y otra

interna y plegada, muy impermea#le. l plegamiento de la mem#rana internaforma las crestas mitocondriales, cuyo fin es disponer de una mayor superficiepara realizar reacciones +u-micas

F!n"$ones:-ntesis de moléculas de )';, mediante la degradación de car#oidratos,proceso conocido como respiración celular. Las moléculas de )'; sonindispensa#les en la e&ecución de tareas +ue re+uieren energ-a, por e&emplo, las-ntesis de prote-nas.

T$po de ";'!'a:e encuentran en todo tipo de células eucariontes, y su nJmero var-a de acuerdoa la actividad celular, siendo más elevado en a+uellas células +ue tienen mucogasto de energ-a. ;or e&emplo, en células musculares.

Eigura 1/. structura general de una mitocondria

Cone$onesDesdeC$#oso'D la mitocondria o#tiene la materia prima para larespiración celularD glucosa y o8-geno

%a"$a 'odos las procesos Acasi todos mediados por prote-nas7 en +ue sere+uiere )';

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Las ";'!'as .e)e#a'es poseen a')!nas "ara"#er/s#$"as es#r!"#!ra'es 7!e 'es son prop$as

'odos las estructuras y componentes antes descritos están presentes en la inmensa mayor-a de las células eucariontes. Bo o#stante,e8isten algunas estructuras especiales +ue son e8clusivas de las células vegetales y +ue, por tanto, las células animales no las poseen.

PAED CELULALo más importanteD no reemplaza a la mem#rana plasmáticaOr)an$*a"$+n:La pared celular de las plantas está compuesta decelulosa y otros polisacáridos y es producida por lamisma célula +ue rodea. ;osee un espesor de 0,1 a10 μm

F!n"$ones:oporte mecánico de las plantas y ongos, frente a lagravedad y el vientooporte mecánico frente a los desa&ustes del ingresoo salida de agua desde las células;resenta permea#ilidad frente a sustancias nutritivasy desecos, pero no es una mem#rana selectiva

T$po de ";'!'a:>eino (oneraD todas las #acterias poseen pared celular de peptidoglicán. >eino ;rotistaD algunos tipos de protozoos, como lasdiatomeas poseen pared celular de s-lice. >eino ?ongosD todos los ongos poseen células con pared celular de +uitina. >eino ;lantaDtodas las plantas poseen células con pared celular de celulosa. >eino )nimalD ningJn animal posee células con pared celular

Cone$onesDesdeC$#oso'D los componentes de la pared pueden ser sintetizadosen el citosol

%a"$a @( p'asm#$"a D toda molécula +ue atraviesa la mem#rana,necesariamente pasa antes a través de la pared celular

CLOOPLASTOS

Or)an$*a"$+n:on organelos ovoides o fusiformes +ueposeen dos mem#ranas. La mem#ranainterna encierra un fluido llamado estroma,el cual contiene pilas interconectadas de#olsas mem#ranosas uecas. Las #olsasindividuales se llaman tilacoides y sussuperficies poseen el pigmento clorofila,molécula clave en la fotos-ntesis.La mem#rana e8terna está en contactocon el citosol.

;oseen )%B y ri#osomas en su estroma

F!n"$ones:l cloroplasto a#sorve luz solar para transformarla en energ-a +u-mica y posee loscomponentes necesarios para retener tal energ-a en moléculas de azJcar

T$po de ";'!'a:;rotistas fotosintetizadores y plantas

Cone$onesDesdeC$#oso'D el CO2 necesario para la fotos-ntesis y +ue provienedel e8terior, es captado por el cloroplasto desde el citosol

%a"$a @$#o"ondr$asD el azJcar producido por los cloroplastos es utilizado porlas mitocondrias para la respiración celular

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PLSTIDOS NO FOTOSINTETIKADOESLos cloroplastos son plástidos muy especializados, +ue realizanfotos-ntesis. 8isten además una gran variedad de plástidos +ue cumplenotras funciones

Or)an$*a"$+n:;oseen mem#rana interna y e8terna. in em#argo, la mem#rana internano forma redes de tilacoides, sino +ue es lisa. l contenido del estromadepende de la función del plástido. i es de almacenamiento, serángránulos de almidón Aamiloplastos7. i se trata de colorear pétalos o frutos,serán pigmentos Acromoplastos7.)l igual +ue los cloroplastos, poseen )%B y ri#osomas propiosF!n"$ones:• )lmacenamiento de nutrientes para el invierno• Coloración de flores y frutos

T$po de ";'!'a:)lgunos protistas y todas las plantas

Cone$onesDesdeCloroplastosD los amiloplastos reci#en la glucosa para ser almacenadaen forma de almidón

%a"$a @$#o"ondr$asD en per-odos de #a&a calidad de fotos-ntesis,las mitocondrias reci#en azJcares desde amiloplastos

=ACUOLA CENTAL$

Las vacuolas son organelos presentes en la mayor-a de las célulaseucariontes, incluyendo las animales. La vacuola central es un tipoespecial de vacuola, presente en algunos protistas y plantas

Eigura 20. Localización y morfolog-a de la vacuola central

Or)an$*a"$+n:Hásicamente es un organelo ovoide, cuya forma dependerá de la formade la pared celular y de la cantidad de agua +ue contenga. Como lamayor-a de los organelos citoplasmáticos, está rodeado de una solamem#rana. Ocupa cerca del 0Z del volumen celular

F!n"$ones:• )lmacenamiento de agua y otros nutrientes• oporte mecánico de los te&idos Aturgencia7• >egulación del ingreso y salida de agua de la célula• %igestión intracelular, similar a la de los lisosomas

T$po de ";'!'a:)lgunos protistas y todas las plantas

Cone$onesDesdeC$#oso'D capta el agua para su almacenamiento

%a"$a C'orop'as#osD donde se ace uso del agua almacenada

4 %a #acuola central se diferencia de las #acuolas faoc&ticas en su tama'o y funci(n$ %a faoc&tica es e)clusi#amente de

almacenamiento por corto pla"o, enerada mediante endocitosis y #inculada con lisosomas *ue deradan su contenido$ %as

#acuolas faoc&ticas están presentes en todas las c+lulas eucariontes$

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A"#$.$dad ( F!n"$ones "e'!'ares $n#e)radasa7 Completa las oraciones con los nom#res de distintas estructuras celulares.

17 Las moléculas +ue organizan la RRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRR son de origen lip-dico y RRRRRRRRRRRRRRR. sodetermina +ue si tal envoltura desea aumentar su superficie o reemplazar sus componentes, el organelo responsa#le deela#orar los RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR será el >L y los responsa#les de las prote-nas serán los RRRRRRRRRRRRR, los +uedependen, a su vez, de la información enviada por el RRRRRRRRRRRRRRRRRR. %e esta manera, si el material genético presentafallas, es posi#le +ue la capacidad de la mem#rana para RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR de&e de funcionar.

27 Otro nom#re para definir a la RRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRR es endosoma, pues se produce por una incorporaciónde materiales e8ternos mediante pliegues vesiculares de la mem#rana plasmática. ste organelo, t-pico de las célulaseucariontes, se traslada asta el RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR, donde se puede encontrar con un RRRRRRRRRRRRRRRRRRR,+uien lo digiere. )lgunas de las moléculas +ue se o#tienen pueden ser luego aprovecadas en procesos de s-ntesis, pore&emplo en el RRRRRRRRRRRRRRRRR para ela#orar prote-nas. ;ara +ue los todos estos organelos cam#ien de u#icación, es vitalla participación del RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR, formado por una gran diversidad de prote-nas.

!7 i #ien las RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR poseen )%B propio, la mayor parte de sus RRRRRRRRRRRRRRRRRRRR provienen deri#osomas u#icados en el RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR. ;or tal motivo, am#as mem#ranas de este organelo de#en tener lacapacidad de captarlas desde el e8terior. i alguna de estas moléculas funciona incorrectamente, se ver-a alterada lacapacidad de la célula para realizar tareas +ue re+uieran RRRRRRRRRRRRRRRRRRR, por e&emplo, el transporte de algunos tiposde sustancias a través de la RRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR. l otro organelo +ue posee ácidos

nucleicos y do#le mem#rana son los RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR, los +ue son e8clusivos de las células RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR.

#7 Una vez completas todas las oraciones, realiza un mapa conceptual +ue resuma lo +ue se seala en cada uno de los tres párrafos.c7 la#ora tu propio párrafo usando las siguientes estructuras, en este orden estrictoD (itocondria Citoes+ueleto Kolgid7 numera todos los criterios de clasificación +ue se te ocurran para utilizar con los organelos citoplasmáticos, por e&emplo, forma.e7 >otula los siguientes es+uemas y decide cuál corresponde a una célula animal y cuál a una célula vegetal.

Las ";'!'as pro"ar$on#es "are"en de 'a ma-or par#e de 'os "omponen#es de 'a ";'!'a e!"ar$on#e(

:olviendo a las caracter-sticas esenciales de toda célula Apágina 107, las células procariontes poseen los elementos m-nimosnecesarios para cumplir con cada definición, de una manera simple, pero eficiente.

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Las #acterias son los organismos procariontes másconocidos. Una diferencia importante entre las célulasprocariontes y las eucariontes es +ue el )%B de las primeras noestá contenido en un nJcleo. %e eco, el término procariontesignifica Vantes del nJcleoV.

n las células procarióticas, el )%B se localiza en unaregión limitada +ue se denomina área nuclear o nucleoide, nolimitada por una mem#rana Afig. 217 . n estas células tam#ién

faltan otros organelos mem#ranosos. stas células suelen sermuco menores +ue las eucarióticas. n efecto, la célulaprocariótica promedio tiene sólo un décimo del diámetro de lacélula eucariótica promedio.

)l igual +ue las células eucarióticas, las procarióticasposeen mem#rana plasmática, +ue limita el contenido de lacélula a un compartimiento interno. n algunas célulasprocarióticas, la mem#rana plasmática se pliega acia dentro yforma un comple&o de mem#ranas en el +ue ocurren lasreacciones de transformación de energ-a celular. La mayor partede las células procarióticas tam#ién poseen pared celular con unmaterial llamado peptidoglicán, una estructura +ue las envuelveen su totalidad e incluye la mem#rana plasmática. (ucos

procariontes tienen flagelos, fi#ras largas +ue se proyectandesde la superficie celular y +ue funcionan como propulsores, demanera +ue son importantes para la locomoción.

l material interno denso de las células #acterianas contiene ri#osomas, as- como gránulos de almacenamiento con glucógeno,l-pido o compuestos fosfatados. Los ri#osomas de las células procarióticas son más pe+ueos de los presentes en las eucarióticas.

A"#$.$dad M( "dentifica la o las estructuras +ue se solicitan

Iden#$f$"a 'as es#r!"#!ras presen#es:en #odas 'as ";'!'as pro"ar$on#es en #odas 'as ";'!'as e!"ar$on#es s+'o en ";'!'as .e)e#a'es s+'o en ";'!'as an$ma'es• >i#osomas• Bucleoide• (em#rana plasmática• Citoes+ueleto• ;ared celular de peptidoglicán

• (em#rana plasmática• ;ared celular• BJcleo• >> T >L• Kolgi• Lisosoma• Citoes+ueleto• :acuolas

• ;lastidios• ;ared celular de

celulosa• :acuola central

• (itocondrias• Centr-olos

0( Un$.ersa'$dad de 'as mo';"!'as or)n$"as

Los e'emen#os - mo';"!'as 7!e "ons#$#!-en a #odos 'os seres .$.os son s$m$'ares

) pesar +ue en la naturaleza es posi#le encontrar más de 100 elementos +u-micos distintos, los seres vivos estamosorganizados por una cantidad reducida de tales elementos y en proporciones #astante fi&as. ;or e&emplo, tanto un ser umano como unaplanta posee cerca de un 10Z de idrógeno. Claro +ue tal idrógeno se encuentra distri#uido en una gran gama de moléculas, tantoorgánicas como inorgánicas. ;uede ser parte de una molécula de glucosa Aorgánica7 o de una molécula de agua Ainorgánica7.

s importante conocer la organización de una célula. in em#argo, lo +ue la célula es capaz de acer depende de lasmoléculas +ue la forman, de las +ue es capaz de sintetizar, digerir o acer reaccionar. )demás, conocer las necesidades molecularesdel organismo es la #ase de la nutrición y los #uenos á#itos alimenticios.

Eigura 21. structura de una célula procarionte

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A"#$.$dad 1. Compos$"$+n e'emen#a' de' "!erpo h!manon la siguiente ta#la se detalla la composición porcentual de los elementos +ue forman parte de las moléculas +ue constituyen el cuerpoumano. 'u tarea es averiguar en +ué tipo de moléculas se encuentran, si tales moléculas son orgánicas o inorgánicas y +ué funcióncumplen en el organismo.

Ta&'a 0. Composición porcentual de los elementos +ue forman el cuerpo umano

-m#olo

+u-mico Bom#re ;orcenta&e

(oléculas en +ue se encuentra

Eunciones"norgánicas Orgánicas

O O8-geno /=C Car#ono 1W% ?idrógeno 10N Bitrógeno !

Ca Calcio 1,=P Eósforo 1 ;otasio 0,$

S )zufre 0,!C' Cloro 0,2Na odio 0,2@) (agnesio 0,1Fe ?ierro 'razas=

I Yodo 'razas

Pre)!n#as de an'$s$s:a7 Cuáles son los elementos +ue constituyen el /Z del cuerpo umano3#7 Los demás elementos traza sonD manganeso, co#re, zinc, co#alto, fluor, moli#deno, selenio, #oro, silicio. egJn esto, +ué

elemento ser-a anormal de allar en el cuerpo umano3c7 Qué tipo de gráfico ser-a el más adecuado para representar los porcenta&es de esta ta#la3 Cómo solucionar-as el pro#lema

de los valores muy pe+ueos3d7 Cómo puede e8plicarse +ue todos los organismos tengamos una proporción de elementos similar, a pesar de las diferencias

de tamao, á#itat, adaptaciones, comple&idad, etc.3 La clave de esta respuesta está en la ta#la !.e7 Qué caracter-sticas del agua T aprendidas en +u-mica T podr-an e8plicar la importancia +ue tiene esta sustancia en los seres

vivos3

Ta&'a 2. Composición apro8imada de una #acteria tipo y una célula tipo de mam-fero

Componente;orcenta&e del peso totalHacteria Célula

)gua 0 0"ones inorgánicos ABa\, ]\, (g\, Ca\\, Cl5, etc.7 1 1;rote-nas 1= 1W)>B / 1.1)%B 1 0.2=Eosfol-pidos 2 2Otros l-pidos 5 2;olisacáridos 2 2Otros ! !

5 ra"a- se usa este t+rmino cuando se *uiere decir *ue una sustancia está presente, pero en cantidades apenas detectables$

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Las mo';"!'as or)n$"as p!eden ser de "!a#ro #$pos - se &asan en !nos po"os e'emen#os 7!/m$"os

n la siguiente ta#la Ata#la $7 se descri#en varios aspectos en torno a los cuatro tipos principales de moléculas orgánicas.stJdiala con detención y luego resuelve los pro#lemas.

Clase demolécula

lementoscomponentes

%escripción Cómo reconocerlos Eunción principal en los sistemasvivos

Car#oidratos C, ?, O n general su fórmula apro8imada esAC?2O7n

Contar los átomos de C, ?y O

1. (onosacáridos AazJcares sencillos7,+ue son principalmente moléculas decinco car#onos Apentosas7, como lari#osa, o de seis car#onos Ae8osas7,como la glucosa y fructosa

Huscar formas c-clicas, depentágono o e8ágono

Euente de energ-a celular*constituyente de otros compuestos

2. %isacáridos, +ue son dosmonosacáridos unidos por un enlaceglucos-dico, como la maltosa y lasacarosa

Contar las unidades deazJcar

Componentes de otros compuestos,forma de azJcar de transporte envegetales

!. ;olisacáridos, +ue se componen demucos azJcares unidos por enlaces

glucos-dicos, como el glucógeno y lacelulosa

Contar las unidades deazJcar

Eorma de almacenamiento de energ-aAglucógeno en animales, almidón en

vegetales7* componente estructural dela pared celular de plantas/

L-pidos C, ?, O Contienen menos O +ue loscar#oidratos en relación con el C y el ?1. Krasas neutras. Com#inación deglicerol con una a tres moléculas deácidos grasosD (onoglicéridos, 1 ácidograso%iglicéridos, 2 ácidos grasos'riglicéridos, ! ácidos grasosi los ácidos grasos poseen enlacesdo#les entre átomos de car#onoAC^^C7, se dice +ue están insaturados*de lo contrario, están saturados

Huscar el grupo glicerol enun e8tremo de la moléculaD

Euente de energ-a celular y forma dealmacenamiento de energ-a

n multicelulares, pueden funcionarcomo aislante térmico

2. Eosfol-pidos. e componen de ungrupo glicerol unido a uno o dos ácidosgrasos y a una #ase orgánica +uecontiene fósforo

Huscar el glicerol y lacadena lateral +ue contienefósforo y nitrógeno

Componente de mem#ranas celulares

!. steroides. (oléculas comple&as +uecontienen átomos de car#onodispuestos en cuatro anillosentrelazados Atres cicloe8anos y unciclopentano7

Huscar $ anillos enlazadosD )lgunos son ormonas, otros soncolesterol, sales #iliares y vitamina %*componentes de mem#ranas celulares

$. Carotenoides. ;igmentosanaran&ados y amarillos, +ue cocsistenen unidades de isopreno

Huscar unidades isopreno l retinal Aimportante en lafotorrecepción7 y la vitamina ) seforman a partir de carotenoides

;rote-nas C, ?, O, B ypor locomJn,

Uno o más polipéptidos Acadenas deaminoácidos7 enrollados o plegados enformas caracter-sticas para cadaprote-na

Huscar unidades deaminoácidos unidas porenlaces C T B Aenlacepept-dico7

structuralD citoes+ueleto, ri#osomas ymem#ranas. nzimáticaDtransformaciones +u-micas, s-ntesis denuevas moléculas, ruptura de moléculas,durante la digestión y procesamiento deenerg-a. 'ransporteD en la sangreAemoglo#ina7 y a través de mem#ranasen la célula. %efensaD anticuerpos.?ormonalD seales entre células en elorganismo. >eceptoraD detección de

6 .er descripci(n en páina 20

25


26/44

est-mulos en la superficie celular

Clase demolécula

lementoscomponentes

%escripción Cómo reconocerlos Eunción principal en los sistemasvivos

_cidosnucleicos

C, ?, O, B, ; l es+ueleto se compone de grupospentosa y fosfato alternados, de los cualesse proyectan las #ases nitrogenadas.)%BD azJcar deso8irri#osa y #ases

adenina, timina, citosina y guanina* )>BDazJcar ri#osa y #ases adenina, uracilo,citosina y guanina. Cada su#unidadmolecular, llamada nucleótido, consiste enuna pentosa, un grupo fosfato y una #asenitrogenada

8isten nucleótidos +ue no estructuranácidos nucleicos, sino +ue tienen ! gruposfosfatos, ricos en energ-aD el )';

Huscar un es+ueletode pentosa T fosfato.l )%B forma una

do#le élice

)lmacenamiento, transmisión ye8presión de la información genética

Control de la s-ntesis y la secuencia

de todas las prote-nas, enviando unmensa&e desde el nJcleo alcitoplasma A)>B7

;ara el caso del )';, funciona comola 4moneda de intercam#io6 de laenerg-a celular

A"#$.$dad 11( es!e'.e 'os s$)!$en#es pro&'emasa7 Los siguientes es+uemas muestran varios aspectos de la organización de las moléculas orgánicas. Compáralos con las

descripciones de la ta#la $ y anota en tu cuaderno una caracter-stica de cada tipo de molécula, +ue concluiste de tales di#u&os.

C A O % I D A T O S

Eigura 22a. Eormación de disacárido a partir de dos monosacáridos Eigura 22#. structura de un polisacáridoD el almidón

L Í P I D O S

Eigura 22c. Eormación de un triglicérido a partir de unglicerol y tres ácidos grasos

Eigura 22d. structura de un fosfol-pido

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27/44

P O T E Í N A S

Eigura 22e. Aa7 Eormación de un dipéptido a partir de dos aminoácidos. A#7 s+uema de un polipéptido, mostrando la diversidad detipos de aminoácidos y los e8tremos terminales

C I D O S

N U C L E I C O

S

Eigura 22f. structura de un nucleótidoEigura 22g. Organización de una cadena denucleótidos, para configurar un ácido nucleico

27


28/44


29/44

videncia e8perimental 2D Cuando se agrega una mayor cantidad de fosfol-pidos en un recipiente con agua, los fosfol-pidos ad+uieren ladisposición mostrada en la figura 2!#.

;reguntasDa7 Cuál es la porción polar de un fosfol-pido3 Cuál ser-a la apolar3#7 Qué ace +ue un fosfol-pido tienda a +uedarse al lado de otro, en forma mas o menos paralela3c7 Cuando se tienen gotitas esféricas de aceite en un vaso con agua Amicelas de triglicéridos7, espontáneamente se reJnen

formando una gota cada vez más grande. Qué sucede si se revuelve el agua con la gota de aceite3 Cómo se e8plican los

comportamientos del aceite en agua en #ase a las evidencias e8perimentales descritas3d7 ;or +ué los triglicéridos y los fosfol-pidos no se disuelven en agua3

La "apa"$dad de 'os fosfo'/p$dos de formar &$"apas de#erm$na 'a es#r!"#!ra - f!n"$+n de 'a mem&rana p'asm#$"a

'al como se e8plicó en lapágina 1$, la mem#rana plasmáticaes #ásicamente una #icapa defosfol-pidos, +ue &unto a prote-nas ycar#oidratos, configura una #arrera+ue regula el intercam#io desustancias entre la célula y su

entorno. 'ras desarrollar la actividad12 de#ió +uedar claro +ue el eco+ue los fosfol-pidos se asocien en#icapas es espontáneo yresponde a las cualidadesanfipáticas de talesmoléculas, vale decir,poseen una regiónpolar y otra apolar.

n la figura2$ se sealan los componentesde la mem#rana plasmática y elrol +ue le corresponde a cada

uno.

Eosfol-pidos Colesterol ;rote-nas integralesKlicol-pidos yKlicoprote-nas

structura (oléculas anfipáticas, conca#eza idrof-lica y colaidrofó#ica. l tipo defosfol-pido +ue forma unamem#rana determina supermea#ilidad y fle8i#ilidad.:er figura 22d

s un esteroide, +ue sedispone entre losfosfol-pidos, a la altura dela #ase de la cola. ;uedenllegar a ser tan numerososcomo los fosfol-pidos

uelen tener formas cil-ndricas,+ue logran al atravesar la #icapalip-dica una o más veces. onmoléculas de alto pesomolecular, formados por cientosde aminoácidos

on car#oidratosunidos a prote-nas ol-pidos de la mem#ranaformando una 4nu#esuperficial de azJcares6+ue en sus partes másdensas se llamaglicocáli8

Eunción La #icapa +ue organizanpermite acomodar lasdemás moléculas de lamem#rana y servir comoprincipal mecanismo deaislación de la célula

)umentan la rigidez ydisminuyen lapermea#ilidad de lamem#rana

'ransporte de sustancias, pore&., iones.)ctivación de respuestascelulares Aprote-nas receptoras7>econocimiento de sustancias

>econocimiento conotras células omoléculas. 'am#ién secree +ue protegen y eimpiden interaccionesinnecesarias

%atointeresante

l >L sólo sintetiza losfosfol-pidos de la capacitosólica de la mem#rana.Los de la capa e8ternaprovienen de la interna

La presencia de colesterolen la mem#rana ese8clusivo de las célulaseucariontes

?ay prote-nas integrales +ue sefi&an a la mem#rana medianteuna porción idrofó#ica +ue sólotiene afinidad con la parte centralde la mem#rana

Uno de los glicocáli8me&or estudiadospertenece a losgló#ulos #lancos

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A"#$.$dad 12( Un$dad - d$.ers$dad de mem&rana

a7 n el siguiente es+uema de una célula animal, marcamediante flecas a+uellas estructuras +ue están formadas demem#rana

#7 La ta#la = seala la composición lip-dica apro8imada de! tipos de mem#ranas celulares. Compara los valores e ipotetizauna e8plicación frente a las diferencias

'a#la =. Composición lip-dica apro8imada de diferentesmem#ranas celulares

2( In#er"am&$o en#re 'a ";'!'a - e' am&$en#e

La mem&rana presen#a permea&$'$dad se'e"#$.a

n el estudio de los organelos, especialmente los +ue tienen relación con la s-ntesis de materiales, se izo evidente lanecesidad +ue la materia prima para +ue tales estructuras funcionen, proviene del medio +ue rodea a la célula. )l mismo tiempo, si unacélula desea eliminar un deseco o li#erar alguna sustancia +ue a ela#orado, la mem#rana plasmática será fundamental en el procesode intercam#iar moléculas.

Erente a los mecanismos de intercam#io, se dice +ue la mem#rana posee permea#ilidad selectiva. ;ermea#ilidad selectivasignifica +ue algunas sustancias atraviesan con más facilidad +ue otras. ;or e&emplo, el o8-geno es muy permea#le, mientras +ue el ionsodio posee una permea#ilidad reducida y dependiente de mecanismos especiales de ingreso. La siguiente actividad permitecomprender por +ué algunas sustancias pasan con más facilidad +ue otras a través de la mem#rana.

A"#$.$dad 13( Ca!sas de 'a permea&$'$dad se'e"#$.a n el siguiente es+uema se representan la permea#ilidad de diversas sustancias a través de la mem#rana y algunas caracter-sticas

de tales sustancias. 'u tarea es e8plicar las diferencias de permea#ilidad a partir de la comparación de las cualidades de las part-culas.

Nom&re F+rm!'a 7!/m$"a Peso mo'e"!'ar Po'ar$dad

O8-geno O2 !2 )polar

%ió8ido de car#ono CO2 $$ ;olar pe+uea

)gua ?2O 1W ;olar pe+uea

Urea C?$OB2 10W ;olar pe+uea

Klicerol C!?WO! 2 ;olar pe+uea

'riptófano C11?12O2B2 20$ )polar

Klucosa C/?12O/ 1W0 ;olar grande

Cloruro Cl5 != "on negativo

;otasio ]\ ! "on positivo

;orcenta&e de l-pido total en peso(em#rana

plasmática delgló#ulo ro&o

(em#ranade la

mitocondria

(em#ranadel ret-culo

endoplásmicoEosfol-pidos /0 / /Colesterol 2! ! /Klicol-pidos ! trazas trazasOtros 1! 21 2

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odio Ba\ 2! "on positivo

La permea&$'$dad d$feren"$a' de#erm$na d$s#$n#os me"an$smos de #ranspor#e a #ra.;s de 'a mem&rana

l eco +ue no todas las sustancias atraviesan la mem#rana con facilidad, ligado a la necesidad de +ue incluso las menospermea#les sean capaces de acerlo, e8ige +ue las mem#ranas dispongan mecanismos especializados para me&orar la permea#ilidadde tales sustancias.

l la figura 2= se es+uematizan los mecanismos utilizados por las moléculas Asolutos7 para atravesar la mem#rana plasmática.Ca#e sealar +ue un re+uisito importante para poder pasar de un lado a otro de la mem#rana es +ue e8ista un gradiente deconcentración. sto +uiere decir +ue la sustancia tiene +ue estar más concentrada a un lado +ue al otro. ;or e&emplo, si ay máso8-geno afuera de la célula +ue adentro, el gradiente positivo permitirá el ingreso del o8-geno al interior de la célula. 'al transporte semantendrá asta el momento +ue las concentraciones de igualen. l proceso se denomina difusión simple y es válido para lassustancias de mayor permea#ilidad.

Cuando e8iste diferencia deconcentración, pero el soluto tiene menorpermea#ilidad, se re+uiere el apoyo de

prote-nas integrales de mem#rana +ueoperan espec-ficamente para cadasustancia. ;ueden ser canales, +uefuncionan como poros espec-ficos +uenormalmente presentan dos posicionesDa#ierto o cerrado. O pueden sertransportadores, +ue modifican su estructurapara permitir el traspaso del soluto.

Cuando se re+uiere +ue unasustancia atraviese la mem#rana en contradel gradiente de concentración, vale decir,de donde está menos concentrada aciadonde está más concentrada, se utilizan

transportadores capaces de operar comouna #om#a, es decir, gastan energ-a paraforzar a las moléculas a acumularse contragradiente.

A"#$.$dad 18( Cada #$po de mo';"!'a, !n me"an$smo de $n#er"am&$o d$s#$n#oLa tarea es simpleD completa el siguiente cuadro con las moléculas mencionadas en la actividad 1$, averiguando e induciendo

+ué mecanismo de transporte utiliza cada una. Ca#e sealar +ue el uso de un transportador en contra de la gradiente de concentraciónno depende del tipo de molécula, sino de la concentración en +ue se encuentra y el re+uerimiento de esa sustancia por parte de lacélula.

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T$po de #ranspor#e @o';"!'as #ranspor#adas

%ifusión simple

%ifusión facilitada mediante canales

%ifusión facilitada mediante transportadores

E' a)!a a#ra.$esa 'a mem&rana med$an#e !n #$po espe"$a' de d$f!s$+n: 'a osmos$s

l agua tam#ién se difunde de regiones de concentración elevada de agua a regiones de concentración #a&a. in em#argo, ladifusión del agua a través de mem#ranas con permea#ilidad diferencial tiene efectos tan importantes so#re las células +ue se usa unnom#re especial para referirnos a ellaD osmosis.

Qué +ueremos decir al descri#ir una solución como Vcon alta concentración de aguaV o Vcon #a&a concentración de aguaV3 Larespuesta es sencillaD el agua pura tiene la concentración de agua más alta posi#le. Cual+uier sustancia aadida a agua pura desplazaalgunas de las moléculas de agua. La solución resultante tendrá un menor contenido de agua +ue el agua pura. Las sustancias disueltaspodr-an formar enlaces dé#iles con algunas de las moléculas de agua, las cuales entonces no podrán difundirse a través de lamem#rana Afigura 2/a7. Cuanto más alta sea la concentración de sustancias disueltas, menor será la concentración de agua. Unamem#rana muy simple, con permea#ilidad diferencial, podr-a tener poros apenas lo #astante grandes como para de&ar pasar el agua,pero suficientemente pe+ueos como para ser impermea#le a las moléculas de azJcar.

Consideremos una #olsa eca de un plástico especial +ue es permea#le al agua, pero no al azJcar. Qué sucederá sicolocamos una solución de azJcar en la #olsa y luego sumergimos la #olsa sellada en agua pura3 Los principios de la osmosis nos dicen+ue la #olsa se incará y, si es lo #astante dé#il, se reventará Afigura 2/#7.

La osmos$s a #ra.;s de 'a mem&rana p'asm#$"a desempe?a !n pape' $mpor#an#e en 'a .$da de 'as ";'!'as

Como se verifica#a más arri#a, casi todas lasmem#ranas plasmáticas son muy permea#les al agua. %ado+ue todas las células contienen sales, prote-nas, azJcares yotras sustancias disueltas, el flu&o de agua a través de lamem#rana plasmática depende de la concentración de aguaen el l-+uido +ue #aa a las células. l fluido e8tracelular delos animales suele ser $so#+n$"o AVtiene la misma fuerzaV7respecto al fluido citoplásmico del interior de las células. esdecir, la concentración de agua adentro de las células es lamisma +ue afuera, as- +ue no ay una tendencia neta delagua a entrar en las células o a salir de ellas. Ca#e sealar+ue los tipos de part-culas disueltas raras veces son losmismos dentro y fuera de las células, pero la concentracióntotal de todas las part-culas disueltas s- es igual, as- +ue laconcentración de agua es igual dentro y fuera de las células.

A"#$.$dad 19( Una ap'$"a"$+n "on"re#a de 'a osmos$si se sacan gló#ulos ro&os del cuerpo y se sumergen en soluciones de sal con distintas concentraciones, los efectos de la

permea#ilidad diferencial de la mem#rana plasmática respecto al agua y a las part-culas disueltas se manifiestan de forma drásticaD• i se colocan gló#ulos ro&os en agua pura Ao sea sin sales o destilada7, se incarán y finalmente reventarán. Eigura 2a

32

Eigura 2/


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• i la solución tiene una concentración de sal másalta +ue el citoplasma de los gló#ulos ro&os Aes decir,si la solución tiene una concentración más #a&a deagua7, las células se encogerán. Eigura 2#

a7 8plica las dos situaciones anteriores en #ase a laosmosis

#7 Las soluciones con una concentración de part-culasdisueltas más #a&a +ue el citoplasma de una célula,y +ue por tanto acen +ue entre agua en la célulapor osmosis, se llaman h$po#+n$"as( Lassoluciones +ue tienen una concentración depart-culas disueltas más alta +ue el citoplasmacelular, y +ue por tanto acen +ue salga agua de lascélulas por osmosis, se descri#en comoh$per#+n$"as. egJn estas definiciones, clasifica elam#iente de las soluciones de 2a y 2#.

c7 8plica por +ué se arrugan los dedos tras un #aoprolongado. n +ue tipo de agua este fenómeno esmás comJnD el agua dulce o el agua salada3

La incazón causada por la osmosis puede tener efectos considera#les so#re las células. Los protistas como el Paramecium,+ue viven en el agua dulce, tienen estructuras especiales llamadas vacuolas contráctiles para eliminar el agua +ue continuamente sefiltra al interior. n contraste, el ingreso de agua en las vacuolas centrales de las células vegetales ayuda a mantener la rigidez de laplanta. La osmosis a través de mem#ranas plasmáticas es crucial para el funcionamiento de mucos sistemas #iológicos, incluida laa#sorción de agua por las ra-ces de las plantas, la a#sorción de agua ingerida en el intestino y la rea#sorción de agua y minerales en losriones.

A"#$.$dad 1B( Tra&a4o pr"#$"o 0: La&ora#or$o de osmos$s en #e4$dos .e)e#a'es

"nstrucciones generalesD• l curso se dividirá en los mismos seis grupos del tra#a&o práctico de microscop-a. e les recuerda +ue cada grupo de#e tener un

&efe, +ue se ará responsa#le de los materiales +ue se le entreguen al grupo durante el la#oratorio. Los alumnos ausentes no podránfigurar como autores del informe correspondiente.

• 'odos los grupos de#erán dirigirse al la#oratorio de ciencias, con su delantal #lanco, cuaderno, lápices Apasta y mina7 y gu-a deestudio. %e faltar cual+uiera de estos implementos, necesarios para el adecuado funcionamiento del grupo, se sancionará lacalificación final de informe de la#oratorio.

• )l llegar al la#oratorio, a cada grupo se le asignará una mesa y un sector del mesón en torno a los materiales +ue utilizarán. 'odode#erá +uedar limpio y ordenado al final de la actividad.

• Badie comenzará a acer uso de los materiales +ue a#rá en su mesón, asta +ue el profesor lo autorice.

O#&etivos generales del la#oratorioD• (anipular el microscopio como erramienta de tra#a&o• Utilizar datos teóricos y emp-ricos para poner a prue#a ipótesis de tra#a&o• %esarrollar las etapas #ásicas de una investigación cient-fica• >edactar un informe de la#oratorio +ue corri&a las eventuales faltas del informe anterior

O#&etivos espec-ficosD• %eterminar el efecto +ue posee la concentración de solutos del medio, so#re un te&ido vegetal.• %isear un e8perimento simple para poner a prue#a ipótesis so#re el efecto de la osmosis en te&ido vegetal A'ema para el informe7

;rocedimiento "D Osmosis en te&ido vegetal de ce#olla17 Usando un #istur-, corta cuidadosamente la ce#olla y remueve una o&a Acatáfilo7 lo más delgada posi#le. U#ica un pe+ueo

fragmento de ella so#re un portao#&eto con una gota de azul de metileno.

33

Eigura 2 a Eigura 2 #


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27 Cu#re la muestra con un cu#reo#&eto, evitando la formación de #ur#u&as. Luego seca cuidadosamente el e8ceso de tinción.;repara tres muestras iguales y numéralas del 1 al !.

!7 (ira la preparación 1 al microscopio y di#u&a y anota cada una de las o#servaciones realizadas.$7 ) la preparación 1, agrégale con una pipeta ;asteur, algunas gotas de agua destilada por un e8tremo del cu#reo#&eto.

;aralelamente, u#ica un trozo de papel a#sor#ente en el otro e8tremo.=7 >epite este procedimiento con las preparaciones 2 y !, empleando aora las dos soluciones de cloruro de sodio. s+uematiza tus

o#servaciones y compáralas con las anteriores.

;reguntas para el análisisD >esponde en tu cuaderno17 Cuáles son las #arreras +ue atraviesa la tinción desde el medio e8tracelular asta el interior de la célula327 Cuáles son los cam#ios +ue e8perimenta la célula cuando se coloca en agua destilada y en las dos soluciones de

BaCl3!7 Qué resultados a#r-as o#tenido si se u#iese tra#a&ado con gló#ulos ro&os en vez de células vegetales3

;rocedimientos ""D l pro#lema de las papas perfectas17 "mag-nate +ue los contratan como 4e8pertos en te&idos vegetales6 en una compa-a de alimentos. e les pide +ue encuentren la

manera de mantener las papas frescas y cru&ientes antes de ponerlas a freir. e les informa +ue al poner las papas en agua saladay en agua destilada sucedió lo inesperado. %e&ar las papas sin agua no resultó.

27 ;lantéate una ipótesis de tra#a&o para resolver el pro#lema y disea un procedimiento e8perimental consecuente con tal ipótesis.%ispones de trozos de papas sin pelar, sal, agua destilada y de la llave. l procedimiento de#e planificarse para poder ser realizado

en menos de !0 minutos.!7 Una vez redactada la ipótesis y diseado el protocolo, rev-salos con el profesor, +uien de#e dar el visto #ueno.$7 ;on en marca el diseo, o#tiene y registra resultados.=7 >evisa tu ipótesis a la luz de los resultados. Concluye. )vanzar todo lo posi#le en la redacción del informe +ue sólo de#e incluir el

desarrollo de 4el pro#lema de las papas perfectas6./7 Limpia y ordena todo. l &efe de grupo devuelve personalmente los materiales +ue le fueron encomendados.7 ) partir de este d-a, el grupo dispone de una semana para entregar el informe de la#oratorio, el +ue de#erá ela#orarse segJn la

pauta en la sección 4ane8os6 de esta gu-a.

>esumen del la#oratorio. videntemente, se re+uerirán ! oras de clases para completarlo.

A"#$.$dad T$empo esponsa&$'$dad O1I sesión

Organización de grupos =S ;ersonal'raslado al la#oratorio y recepción de materiales =S


35/44 a a

launa ala

Eigura 2Wa Eigura 2W#

Eigura 2Wc

La figura 2Wa corresponde a una micrograf-a al (' de un gló#ulo #lanco. sta célula fue fotografiada en el momento e8actoen +ue inger-a #acterias durante una respuesta de defensa del organismo.

La figura 2W# muestra un segmento de una célula de la glándula mamaria Atam#ién al ('7 en pleno proceso de li#eración dealgunos componentes de la lece acia el medio e8tracelular.

Einalmente, la figura 2Wc muestra un trozo de célula endotelial. ste tipo de célula es el +ue permite intercam#iar sustanciasentre la sangre y las células +ue rodean a los vasos sangu-neos.;reguntasD

a7 Qué estructura se puede apreciar en las tres imágenes3#7 ;or +ué supones +ue en estos casos no son utilizados T al parecer T mecanismos de transporte como la difusión simple o

mediada por prote-nas de mem#rana para acer +ue sustancias entren o salgan de la célula3 ?ipotetizac7 Cómo se reemplazará la mem#rana utilizada para fa#ricar una ves-cula +ue ingresa a la región citoplasmática como en 2Wa3d7 Cómo se evitará +ue la célula crezca desmesuradamente al agregar las mem#ranas de las ves-culas +ue li#eran sustancias

al e8terior como se ve en 2W#3

e7 Los procesos +ue aparecen en las micrograf-as se denominan e8ocitosis y endocitosis. "dentifica cuál es cuál y luego realizaun di#u&o es+uemático de cada uno. ;uedes ayudarte con el es+uema +ue aparece en la página 1W Alisosomas7.

f7 >e+uieren de energ-a estos mecanismos de transporte3 Una pistaD las ves-culas no están flotando en el citoplasma.

A"#$.$dad 1M( Pro&'emas de 'a 2 par#e de 'a )!/a

a7 e inyecta en el torrente circulatorio de un animal de e8perimentación unaormona +ue pese a entrar en contacto con variados tipos celulares sólo afecta elfuncionamiento de ciertas células testiculares +ue responden produciendoespermios. cómo podr-as e8plicar esta respuesta de células espec-ficas a unaormona en particular3

35


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#7 La gráfica muestra el contenido relativo de los iones Ba\, ]\ y Ca\\ en las células del alga verde Nitella y del agua de la lagunadonde vive, evidenciando las diferencias e8istentes entre los medios intra y e8tracelular. stas diferencias de#en ser mantenidaspara +ue el alga continJe funcionando con normalidad Cómo mantendrá el alga Nitella estas diferencias3

c7 O#serva el siguiente es+uema.

>epresenta un tu#o de vidrio con forma de U, cuyo interior está separadoen dos mitadas mediante una mem#rana semipermea#le A+ue de&a pasaragua, pero no solutos7. )l lado iz+uierdo se a agregado un pistón alnivel de la superficie del l-+uido.l agua tiende a desplazarse acia el lado iz+uierdo del tu#o.%os preguntasD

• ;or +ué el agua tiende a desplazarse acia el lado iz+uierdo deltu#o3

• i la presión con +ue el agua se desplaza al lado iz+uierdo tuviese

una magnitud de 10 mm?gW, con cuánta fuerza a#r-a +ue apretarel pistón para evitar +ue el agua se siga desplazando3

d7 ste pro#lema es dif-cil, pero muy interesante.

n un la#oratorio se +uer-a sa#er +ué sustanciaspod-an pasar mediante endocitosis por el endotelioy cuáles no. ;ara ello, se marcó con oro amoléculas de al#Jmina glicosilada la +ue se usósola o &unto a glucosa o al#Jmina sin marcar,agregadas al plasma de tres vasos sangu-neosdiferentesD• )l#Jmina glicosilada Afigura !0a y #7• )l#Jmina glicosilada y glucosa Afig. !0c7• )l#Jmina glicosilada y al#Jmina Afig. !0d7

Cada punto negro +ue se aprecia en las

micrograf-as de endotelio corresponde a unamolécula de al#Jmina glicosilada marcada con oro.4)6 corresponde al plasma sangu-neo y 4H6 es elam#iente intercelular Aentre célula endotelial y lascélulas cercanas al vaso sangu-neo7La diferencia entre la figura !0a y !0# es el tiempotranscurridoD ! minutos

8 mm mil&metros de mercurio, unidad para medir presiones de pe*ue'a manitud

36


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'areaD %escri#ir los resultados y concluir +ué sustancia es transportada por ves-culas y cuál no.

e7 ) modo de resumen, completa el siguiente cuadro, usando a la difusión simple como referencia

(ecanismo de transporteUso deenerg-a

%irección del transporteBaturaleza de lotransportado

&emplo en +ue se utilice

%ifusión simple No Medio extracelular citoplasma

Moléculaspequeñas yapolares

Intercambio de gases

%ifusión facilitada

Osmosis

'ransporte activo

ndocitosis

8ocitosis

3( De ";'!'as a #e4$dos, +r)anos - or)an$smos

Las células de los organismos pluricelulares no viven aisladas. Cada célula es parte de un te&ido y cada te&ido poseecaracter-sticas distintivas. ;or e&emplo, el te&ido muscular está formado por células alargadas y tiene la capacidad de contraerse.

Un te&ido es un con&unto de células +ue comparten caracter-sticas morfológicas y funcionales. s frecuente +ue las células deun te&ido se mantengan estrecamente relacionadas, ya sea por mecanismos f-sicos o comunicación +u-mica. ;ero tam#ién es comJnencontrar te&idos cuyas células se distancien unas de otras, como sucede con las células sangu-neas.

s un error suponer +ue cada te&ido se encuentra limitado a un órgano particular del cuerpo. )l contrario, la mayor-a de loste&idos se encuntran distri#uidos en casi todos los órganos del cuerpo. %e esta manera, el corazón posee te&ido muscular, pero tam#iénte&ido epitelial, te&ido con&untivo, te&ido nervioso y te&ido sangu-neo. Otros e&emplosD supuestamente los uesos sólo poseen te&ido óseo.;ero tam#ién están formados de te&ido con&untivo, cartilaginoso, sangu-neo y epitelial. l cere#ro no sólo son neuronas Ate&ido nervioso7.'am#ién posee te&ido sangu-neo, linfático y epitelial.

e podr-a suponer +ue un órgano es el resultado de las caracter-sticas de los te&idos +ue lo forman. ;ero es más +ue eso. Laproporción, disposición, morfolog-a y relación +ue esta#lece con los demás te&idos ace +ue un mismo te&ido pueda aportar distintascaracter-sticas en distintos órganos. ;or e&emplo, en el corazón, e8iste un tipo de te&ido muscular +ue permite #om#ear sangre. Otro tipode te&ido muscular, dispuesto de una forma muy distinta, asociado a estructuras óseas, permite los movimientos del #razo o las piernas.Eunciones relacionadas Acontracción7, logradas en diferentes partes del cuerpo.

'ampoco es correcto asumir +ue cada órgano posee 4un tipo especial de cada tipo de te&ido6. ólo un especialista podr-adiferenciar una muestra te&ido muscular e8tra-da del rostro de otra e8tra-da del pie. l epitelio de la tra+uea se parece muco al epiteliode las trompas de Ealopio. Las neuronas de la retina son casi idénticas a otras neuronas u#icadas en la piel.

Lo interesante es +ue al o#servar mediante un microscopio una muestra de un órgano cual+uiera, por e&emplo el estómago, esfacti#le reconocer varios te&idos mediante sus caracter-sticas distintivas.

A"#$.$dad 0( %$s#o'o)/a, 'a "$en"$a 7!e es#!d$a 'os #e4$dos

l profesor te mostrará imágenes de te&idos o#tenidas mediante microscopio óptico. 'u tarea es es+uematizarlos aciendo usode lo aprendido en las actividades $, = y /. ) modo de respaldo, se incluyen a continuación imágenes similares a las +ue se revisarán en

clases. La idea es +ue puedas aumentar su tamao desde el arcivo electrónico para estudiarlas me&or.

Eig. !1a. 'e&ido epitelialD epitelio renal Eig. !1#. 'e&ido muscularD mJsculo estriadoEig. !1c. 'e&ido sangu-neoD gló#ulos ro&os

y #lancos

37


38/44

Eig. !1d. 'e&ido adiposoD grasa #lanca Eig. !1e. 'e&ido glandularD glándulas salivales Eig. !1f. 'e&ido nerviosoD médula espinal

Con la información e8tra-da de estas preparaciones istológicas, resuelve el siguiente -tem de columnas pareadasD

T$po de #e4$do Cara"#er/s#$"as de s!s ";'!'as F!n"$+n

1. pitelial Células separadas, unidas mediante mJltiples prolongaciones 'ransporte y defensa

2. (uscular %ispuestas en torno a un lumen, estreca relación con vasos sangu-neos >evestimiento

!. angu-neo )largadas y compactas, con estriaciones del citoes+ueleto Li#eración de sustancias

$. )diposo %ispuestas en capas, formas cJ#icas o cil-ndricas Contracción

=. Klandular eparadas entre s-, formas redondeadas )lmacenamiento

/. Bervioso Con citoplasmas desplazados por vacuola lip-dica, poligonales Comunicación

Los n$.e'es de or)an$*a"$+n perm$#en es#a&'e"er "a#e)or/as de "omp'e4$dad "re"$en#e

%e la misma manera +ue unos pocos elementos +u-micos permiten organizar un sinf-n de moléculas orgánicas y con solocuatro tipos de tales moléculas es posi#le estructurar una célula, los te&idos organizan órganos y los órganos, sistemas y aparatos.

s importante reconocer tales categor-as, pues no es lo mismo +ue una droga afecte al 4te&ido muscular6 +ue a los 4mJsculostorácicos6. e tratar-a de dos categor-as distintas.

sta distinción es tan real, +ue actualmente la #iolog-a se estudia mediante especialistas para cada nivel de organización.8isten #iólogos moleculares, #iólogos celulares, istólogos, morfofisiólogos Aespecialistas en la estructura y función de los sistemas7,etc. l conocimiento es tan vasto, +ue es preciso segmentarlo y estudiarlo parceladamente. %e la misma forma, todo allazgo cient-ficode#e poderse remitir al nivel de organización correcto. ;or e&emplo, si e descu#ierto +ue las células musculares son capaces deregenerarse, de#o ser capaz de determinar si es un fenómeno de todos estos tipos de te&idos o solo del te&ido muscular del órgano +ueutilicé para mi investigación.

A"#$.$dad 01( N$.e'es de or)an$*a"$+n $n#e)rados

a7 La siguiente actividad no de#er-a re+uerir de mayores instrucciones. implemente completa leyendo en sentido vertical, segJn lapauta dada por el e&ercicio 1 y segJn los espacios +ue ya fueron completados en el e&ercicio 2 y !.

E4er"$"$o 1 E4er"$"$o 0 E4er"$"$o 2

N $ . e ' e s

d e o r ) a n $ * a " $ + n

)tómico l n$#r+)eno forma parte de las̀ l f+sforo está presente en los`

(olecular pro#e/nas, +ue pueden formarparte de los`

Organelosr$&osomas, siempre a#undantesen`

Celular ";'!'as ep$#e'$a'es, +ueconstituyen el`

'isular o dete&idos ep$#e'$o de revestimiento del`

te&ido )'and!'ar +ue se puedeallar en`

rgano es#+ma)o, +ue es parte del`

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)parato oistema aparato d$)es#$.o. sistema ner.$oso(

#7 :erdadero o falsoD

17 Un aparato puede tener m

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