BIOLOGÍA 9°
UNIDAD N° 1: LA CÉLULA
TEMA:
Forma y tamaño de la célula y funciones celulares: Nutrición, transporte
y relación.
INDICADOR DE DESEMPEÑO: Reconoce
y explica las estructuras y función de la célula, tejido, órganos, sistemas y
las distintas fases del proceso de reproducción celular meiosis y mitosis
METODOLOGIA:
Ø Lectura e
interpretación del documento, pegar el documento en su cuaderno y resolver la
evaluación.
TOMADO DE: http://sgpwe.izt.uam.mx/files/users/uami/retana/Tansporte_membranal.pdf
FORMA Y TAMAÑO DE LAS
CÉLULAS
Tanto las células
procariotas como eucariotas presentan una gran diversidad o variedad en sus
formas y tamaños, que representan su adaptación evolutiva a distintos ambientes
o a diferentes funciones especializadas dentro de un organismo multicelular.
FORMA DE LA CÉLULA
Aunque tienden a ser
esféricas o globulares cuando se encuentran aisladas, las células presentan
numerosas formas características; estas se deben a algunos factores como:
• La
existencia de las paredes celulares, que presentan las células de las plantas,
hongos y muchos organismos unicelulares.
• La
presión que ejercen unas células sobre otras.
• La
disposición del citoesqueleto, especie de armazón que presentan en el
citoplasma las células eucariotas.
• Las
funciones que cumplen las células y para las cuales están adaptadas.
En los tejidos y órganos que
constituyen el cuerpo humano se han identificado por lo menos 200 tipos
diferentes de células. Algunas de ellas son: los eritrocitos o glóbulos rojos
de la sangre que tienen la forma de un pequeño disco bicóncavo debido a que han
perdido el núcleo, lo que les permite disponer de una mayor superficie para el transporte
del oxígeno. Las células sexuales masculinas o espermatozoides tienen la forma
de un renacuajo con una larga cola, que es un flagelo que utilizan para
desplazarse y así poder llegar al óvulo. Las neuronas de forma estrellada
poseen largas extensiones que les permiten la transmisión de impulsos
nerviosos. Las células epiteliales, que cubren y protegen al cuerpo, tienen la
forma de pequeños tabiques o ladrillos. Las células musculares lisas que
constituyen órganos como el estómago, tienen la forma de huso.
Los leucocitos o glóbulos blancos son esféricos dentro de la sangre, pero, para
salir de los vasos sanguíneos y cumplir con su función defensiva, emiten
pseudópodos (prolongaciones citoplásmicas), variando su forma a medida que se
desplazan.
Las células vegetales son
esféricas, ovoides, poliédricas, cilíndricas, reniformes, etc. También los
organismos unicelulares procariotas (eubacterias y arqueobacterias) y los
eucariotas (protozoarios, levaduras y muchas algas) presentan un sinfín de
formas.
TAMAÑO DE LAS CÉLULAS
Las células son generalmente
microscópicas; su tamaño se mide por medio de micrómetros. La mayoría de las
células tienen dimensiones comprendidas entre 1 y 20 micrómetros de diámetro.
Sin embargo, las hay mucho más pequeñas que 1 micrómetro y algunas son tan
grandes que pueden ser observadas a simple vista. Entre las más pequeñas,
tenemos a las bacterias de los grupos micoplasma y ricketsia, que miden 0.2 –
0.3 micrómetros de diámetro y entre las más grandes, destacan las algas marinas
del género Acetabularia, las yemas de los huevos de las aves y los huevos de
los peces (como el caviar que son los huevos de un pez llamado esturión). Todas
estas células tienen dimensiones de centímetros y pueden ser observadas a
simple vista.
FUNCIONES CELULARES
NUTRICIÓN CELULAR
TIPOS DE NUTRICIÓN Como todo ser vivo,
las células realizan las tres funciones vitales: nutrición, relación y
reproducción: La nutrición celular es el conjunto de procesos por los que la
célula obtiene materia y energía, necesarios para su mantenimiento, crecimiento
y reproducción. Según cómo obtengan la materia orgánica se diferencian dos
tipos de células: Células autótrofas: fabrican materia orgánica (glúcidos,
lípidos, proteínas, ácidos nucleicos) a partir de la inorgánica (agua, CO2 y
sales minerales). La energía necesaria para hacerlo puede obtenerse de la luz
(células fotosintéticas: plantas, algas y algunas bacterias) o de reacciones
químicas (células quimiosintéticas: algunas bacterias). Células heterótrofas:
obtienen la materia orgánica degradando materia previamente fabricada por otros
organismos. Propia de hongos, animales, protozoos y muchas bacterias.
Ø INGESTIÓN Y DIGESTIÓN La entrada de nutrientes en la
célula o ingestión siempre se hace a través de la membrana plasmática. Las
moléculas pequeñas pueden atravesar directamente la bicapa lipídica (difusión)
o ser transportadas por proteínas de membrana especiales. Las partículas
grandes precisan de la invaginación de la membrana mediante endocitosis o
fagocitosis.
Ø METABOLISMO CELULAR La transformación de los
nutrientes se realiza mediante numerosas reacciones químicas que, en conjunto,
reciben el nombre de metabolismo. Las reacciones metabólicas son catalizadas
por enzimas. El metabolismo consta de dos conjuntos de reacciones: Catabolismo:
reacciones de degradación. Transforma sustancias complejas y ricas en energía
en otras más simples. Así, se obtiene energía (en forma de ATP) y materiales de
construcción para las estructuras celulares que se usarán en el anabolismo. Anabolismo:
reacciones de síntesis. Transforma sustancias sencillas en otras más complejas
y ricas en energía. Requiere energía (ATP) y moléculas sencillas que son
obtenidas del catabolismo.
REACCIONES CATABÓLICAS Las células pueden utilizar muchos tipos de
moléculas para obtener energía. En las células eucariotas los procesos
catabólicos tienen lugar tanto en el citoplasma como en diferentes orgánulos,
principalmente las mitocondrias. Aunque los lípidos, como los ácidos grasos,
son muy energéticos, normalmente se utilizan como reserva de energía a largo
plazo. Por ello, la principal fuente de energía son los glúcidos, sobre todo la
glucosa, que es oxidada hasta H2O y CO2, obteniendo numerosas moléculas de ATP.
Los principales procesos catabólicos son la respiración celular y las
fermentaciones.
RESPIRACIÓN CELULAR. La respiración consiste en la degradación de la
materia orgánica oxidándola hasta CO2 y H2O. Aunque existe una respiración
anaerobia, la mayoría de las células realizan una respiración aerobia, que
utiliza O2 para la oxidación. La respiración aerobia de la glucosa conlleva
numerosas reacciones que tienen lugar tanto en el citoplasma como en las
mitocondrias. Los procesos implicados son: glucólisis, ciclo de Krebs,
transporte de electrones y fosforilación oxidativa. Glucólisis: tiene lugar en
el citosol. La molécula de glucosa (de 6 carbonos) se convierte en dos
moléculas de ácido pirúvico (3C). Se liberan 2 moléculas de ATP. Ciclo de
Krebs: el pirúvico entra en la matriz mitocondrial y se convierte en
Acetil-CoA. Éste entra entonces en el ciclo de Krebs, donde será oxidado,
obteniéndose CO2 y poder reductor en forma de la coenzima NADH. Transporte de
electrones: tiene lugar en la membrana interna de la mitocondria. Aquí, varios
complejos proteicos transfieren electrones desde el NADH hasta el aceptor final
de e-, que es el O2, dando H2O.Fosforilación oxidativa: la energía obtenida en
el transporte de electrones se aprovecha para obtener energía en forma de ATP a
partir de ADP y fosfato.
FERMENTACIONES Las fermentaciones son procesos anabólicos
anaerobios, donde se da una oxidación parcial de la glucosa, por lo que se
obtiene menos energía que en la respiración. Suceden en el citosol. Las
principales son la fermentación láctica y la alcohólica.
•Fermentación láctica: el ácido pirúvico obtenido en
la glucólisis es transformado en ácido láctico. La realizan las bacterias de la
leche (yogur, queso) y las células musculares esqueléticas en escasez de
oxígeno.
•Fermentación alcohólica: el pirúvico pierde una
molécula de CO2, dando acetaldehído (etanal), que será convertido en etanol.
REACCIONES ANABÓLICAS Las reacciones anabólicas permiten a los organismos
obtener moléculas complejas a partir de otras más sencillas, con gasto
energético. El proceso anabólico más importante es la fotosíntesis, pero cada
biomolécula necesita su propia biosíntesis:
•Gluconeogénesis: proceso básicamente
inverso a la glucólisis. Permite que las células sinteticen glucosa a partir de
precursores sencillos derivados de los aa. Se utiliza cuando escasea la
glucosa.
•Biosíntesis de polisacáridos: sobre todo
glucógeno. La realizan las células animales en el citosol para almacenar
glucosa sin problemas osmóticos.
•Biosíntesis de ácidos grasos: el exceso de
nutrientes se almacena en forma de grasas en el citosol.
•Biosíntesis de aminoácidos: los organismos
autótrofos pueden sintetizar todos los aa. Los heterótrofos, como los animales,
sólo algunos. Los aa no sintetizables se denominan aa esenciales y deben
obtenerse con la dieta.
•Biosíntesis de proteínas (traducción
genética): la realizan los ribosomas con las instrucciones del ARNm. Puede
darse en el citosol de todas las células y en el RER de las eucariotas.
•Biosíntesis de ácidos nucleicos: son la
duplicación del ADN y la transcripción del ARN. Sucede en el citoplasma de
procariotas y en el núcleo, mitocondrias y cloroplastos de eucariotas.
TRANSPORTE CELULAR
TRANSPORTE PASIVO
La difusión simple se puede realizar directamente
con la doble capa de fosfolípidos o a través de proteínas transmembranas.
Normalmente un solvente orgánico atraviesa las membranas con facilidad. Las
demás moléculas e iones atraviesan la membrana por diferencia de tamaño; las de
menor peso molecular atraviesan las membranas por los canales con relativa
facilidad
TRANSPORTE ACTIVO
La célula utiliza ATP como fuente de energía para
ayudar a las moléculas a atravesar la membrana, a través de proteínas
translocadoras.
El transporte activo se divide en:
·
Primario:
el transporte está ligado directamente a una
reacción química como la hidrólisis de ATP.
·
Secundario:
trasladación de la especie en contra del
gradiente electroquímico está acoplada al transporte de otra especie a favor de
dicho gradiente, de modo que la magnitud absoluta de la energía libre es lo
suficientemente alta para impulsar el transporte de ambas.
BOMBA DE SODIO-POTASIO
La bomba de sodio y potasio es una proteína presente
en todas las membranas plasmáticas de las células, cuyo objetivo es eliminar
sodio de la célula e introducir potasio en el citoplasma. La proteína
transmembrana “bombea” tres cationes de sodio expulsándolos fuera de la célula
y lo propio hace con dos cationes de potasio al interior de ella.
TRANSPORTE MACROMOLECULAR
• ENDOCITOSIS.
Es el proceso por el cual la célula capta partículas
del medio externo mediante una invaginación de una región de la membrana
plasmática que posteriormente da lugar a una vesícula intracelular. La
partícula es englobada en el interior de la vesícula.
Existen dos modalidades de endocitosis en función
del tamaño de las partículas incorporadas:
• Pinocitosis:
Consiste en la incorporación de cantidades
minúsculas de líquido
extracelular y sustancias disueltas en forma de
vesículas pequeñas.
La pinocitosis mediada por receptores específicos es
el procedimiento por el que penetran en la célula determinadas hormonas, el
colesterol e incluso virus.
• Fagocitosis:
Consiste en la incorporación de grandes partículas
de materia por una célula, por ejemplo: bacterias, alguna otra célula o
partículas de tejido que está en degeneración.
EXOCITOSIS:
Es un proceso inverso al de endocitosis, en el que
una vesícula intracelular se aproxima a la membrana plasmática fundiéndose con
ella de manera que el contenido de dicha vesícula es vertido al medio extracelular.
Por exocitosis la célula puede expulsar los restos
del proceso de digestión celular que no le resultan útiles y también los
productos de secreción procedentes del aparato de Golgi en forma de vesículas secretoras.
El proceso más representativo es la secreción
celular.
• Secreción constitutiva: Es realizada por todas las
células eucarióticas de modo continuo que se fusiona a la membrana plasmática.
• Secreción regulada: Funciona en solo en células
especializadas en secreción, y únicamente cuando la célula es estimulada por
una señal extracelular, generalmente por un químico que se une a los receptores
de membrana y genera
cambios cambios intracelulares intracelulares. Las
células células secretoras secretoras producen producen grandes grandes cantidades
de productos (como hormonas, enzimas digestivos, etc.), que son almacenados en
vesículas secretoras hasta su liberación (vesículas cubiertas de catrina).
ÓSMOSIS:
Es un tipo especial de transporte pasivo en el cual
sólo las moléculas de agua son transportadas a través de la membrana. El
movimiento de agua se realiza desde un punto en que hay mayor concentración a uno
de menor para igualar concentraciones. La función de la ósmosis es mantener
hidratad la membrana celular.
Ósmosis en una célula animal.
• En un medio isotónico, hay un equilibrio dinámico,
es decir, el paso constante de agua.
• En un medio hipotónico, hipotónico, la célula
absorbe absorbe agua hinchándose hinchándose hasta el punto en que puede
estallar.
• En un medio hipertónico, la célula se deshidrata y
muere.
Ósmosis
en célula vegetal.
• En un
medio isotónico, existe un equilibrio dinámico.
• En un
medio hipotónico, la célula tomo agua y sus vacuolas se llenan aumentando la
presión.
• En un
medio hipertónico, la célula elimina agua y el volumen de la vacuola disminuye.
RELACIÓN CELULAR La relación celular permite a las células recoger
información del medio y responder apropiadamente para adaptarse. Es una función
realizada principalmente por la membrana celular. Un estímulo es cualquier
cambio en el medio que genera una respuesta en las células.
•Organismos unicelulares: están en constante
contacto directo con su medio, por lo que deben realizar cambios continuados.
•Organismos pluricelulares: la mayoría de las
células están en contacto con el medio interno, del que reciben los estímulos.
Las respuestas más habituales son el movimiento y la secreción.
ENLACES PARA CONSULTA GUÍA #1 FUNCIONES CELULARES
ENLACES PARA CONSULTA GUÍA #1 FUNCIONES CELULARES
APRENDIZAJE: Analizar el funcionamiento de los seres
vivos en términos de sus estructuras y procesos.
EVIDENCIA: Reconoce la estructura y función de la
célula, tejido, órganos y sistemas y los diferentes niveles de organización en
un ser vivo (célula, tejido, órgano, sistema, organismo).
Teniendo
en cuenta el documento entregado “Forma y tamaño de la célula y funciones
celulares” y que se encuentra en el blog https://cienciainemerab.blogspot.com/ BIOLOGIA 9° 2020
METODOLOGIA:
a. Lectura de la guía y documento de
trabajo entregado en clase o consultarlo
en el blog https://cienciainemerab.blogspot.com/,
b. Resolver la actividad en forma de
trabajo, con buena ortografía y presentación, en hojas tamaño carta, sin rayas.
Investigar con ayuda de la Internet y/o YouTube de acuerdo a las indicaciones
c. Enviar por correo y en el caso de no
poder hacerlo por correo, por whassap como
documento (Word o Pdf).
RESPONDA:
1. Haga un glosario con los términos más
relevantes en el tema propuesto en el documento “Forma y tamaño de la célula
y funciones celulares”
Ø
Luego
de haber observado el video que se encuentra en el enlace https://youtu.be/Xpi5E-TojWY
y en el blog https://cienciainemerab.blogspot.com/
1. Haga una descripción de la estructura de
la membrana celular o plasmática, de acuerdo a cada uno de sus componentes
2. Dibuja la membrana celular e indica en
ella cada una de sus componentes (partes)
3. Explique que es proceso de la difusión
simple y facilitada. ¿Qué diferencia hay entre las dos
4. ¿Cuáles son los factores que afectan la difusión?
5. Defina el concepto de ósmosis
6. Elabore un cuadro comparativo para la
ósmosis en medio hipertónico, hipotónico e isotónico, acompañarlo de imagen
7. Explique de acuerdo a la imagen y la
consulta del punto 5 y 6
8. En qué consiste el equilibrio dinámico
9. ¿Cómo ocurre el proceso de respiración
celular? Explique
Ø
De
acuerdo al enlace https://bioloquimica.files.wordpress.com/2011/03/nutricic3b3n.pdf
1. Elabore un dibujo donde se explique en
forma clara y descriptiva la nutrición celular en autótrofos y heterótrofos
2. Defina los conceptos relacionados con la
nutrición según el documento Pdf del anterior enlace
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