Guía Nº 1

CIENCIAS I CICLO ENSEÑANZA MEDIA
Profesor:
Mauricio Saldias
Año: 2014
OBJETIVO: Conocer los conceptos ligados a la célula.
CONTENIDOS: Módulo 5: Bases de la Vida “La célula como unidad funcional”
ACTIVIDAD (ES): Leen con atención y responda las preguntas de opción múltiple.
Dibujos de Células.
Célula Procarionte.
Célula Eucarionte.
Guía de Ciencias.
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CIENCIAS I CICLO ENSEÑANZA MEDIA
Profesor:
Mauricio Saldias
Año: 2014
Cuadro Comparativo de célula procarionte y eucarionte.
Referencia
Núcleo.
Material Genético.
Tamaño.
Organelos
Evolución
Cromosoma
Citoesqueleto
Pared Celular.
Célula Procarionte
Sin núcleo
Citoplasma
+ pequeña (1 – 10 m) (m= micrón)
Ribosomas y extractos de
membrana.
Sin movilidad
Sin nucléolos
División o bipartición
Esferas o cocos; bastones o
bacilos; espiral o espirilos.
Menos evolucionada
Único y forma circular.
No posee
Posee
Respiración
Aeróbica y Anaeróbica
Movimiento.
Nucléolos.
Reproducción
Forma.
Célula Eucarionte.
Con núcleo
Núcleo
+ grande
Posee organelos citoplasmáticos.
Con movilidad
Con nucléolos
Mitosis
Según su función
Más evolucionadas
Cromosomas múltiples
Posee
Sólo en células vegetales y algunos
hongos
Aeróbica y Anaeróbica
Célula Vegetal.
Célula Animal.
Guía de Ciencias.
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CIENCIAS I CICLO ENSEÑANZA MEDIA
Profesor:
Mauricio Saldias
Año: 2014
Membrana Plasmática. (Modelo de Singer y Nicolson o Mosaico Fluido.)
La membrana plasmática es una estructura superficial limitante, que da individualidad a la
célula, separándola del medio externo o de otras unidades similares.
La membrana plasmática de las células animales y vegetales está formada por lípidos y
proteínas, además de una pequeña cantidad de Hidratos de carbonos. Los principales lípidos de la
membrana son fosfolípidos, que se disponen formando una doble capa. Cubriendo a la bicapa e
inmersas en ella se encuentran distintos tipos de proteínas que, al igual que los lípidos, pueden
desplazarse o cambiar de lugar en la estructura que forman. Esta última característica, junto a la
disposición de las cabezas de los fosfolípidos y las proteínas que asoman por la superficie dan origen
al nombre del modelo de membrana que se denomine como “mosaico fluido”.
La bicapa lipídica se forma espontáneamente y además se autorrepara, de modo que al
hacerse un agujero en la bicapa, ésta se sella por sí misma.
Las proteínas de la membrana cumplen distintas funciones: constituir sistemas enzimáticos,
actuar como moléculas receptoras y transmitir mensajes al interior de la célula, posibilitar el traslado
de materiales a través de la membrana. Los carbohidratos se encuentran en la superficie externa de la
membrana, contribuyendo a la recepción de mensajes y al reconocimiento de células similares para
formar tejidos.
Fosfolípidos
Colesterol
Proteínas integrales
Estructura
Moléculas anfipáticas,
con cabeza hidrofílica
y cola hidrofóbica. El
tipo de fosfolípido que
forma una membrana
determina su
permeabilidad y
flexibilidad. Ver figura
22d
Es un esteroide, que
se dispone entre los
fosfolípidos, a la
altura de la base de
la cola. Pueden llegar
a ser tan numerosos
como los fosfolípidos
Suelen tener formas
cilíndricas, que logran al
atravesar la bicapa lipídica
una o más veces. Son
moléculas de alto peso
molecular, formados por
cientos de aminoácidos
Función
La bicapa que
organizan permite
acomodar las demás
moléculas de la
membrana y servir
como principal
mecanismo de
aislación de la célula
Aumentan la rigidez
y disminuyen la
permeabilidad de la
membrana
Transporte de sustancias,
por ej., iones.
Activación de respuestas
celulares (proteínas
receptoras)
Reconocimiento de
sustancias
Guía de Ciencias.
Glicolípidos y
Glicoproteínas
Son carbohidratos
unidos a proteínas
o lípidos de la
membrana
formando una
“nube superficial
de azúcares” que
en sus partes más
densas se llama
glicocálix
Reconocimiento
con otras células o
moléculas.
También se cree
que protegen y e
impiden
interacciones
innecesarias
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CIENCIAS I CICLO ENSEÑANZA MEDIA
Profesor:
Mauricio Saldias
Dato
interesante




El REL sólo sintetiza
los fosfolípidos de la
capa citosólica de la
membrana. Los de la
capa externa
provienen de la
interna
La presencia de
colesterol en la
membrana es
exclusivo de las
células eucariontes
Año: 2014
Hay proteínas integrales
que se fijan a la
membrana mediante una
porción hidrofóbica que
sólo tiene afinidad con la
parte central de la
membrana
Uno de los
glicocálix mejor
estudiados
pertenece a los
glóbulos blancos
En resumen, las funciones de la membrana plasmática pueden ser:
Participar en procesos de reconocimiento celular.
Participar en la determinación de la forma celular.
Recibir información externa y transmitirla al interior celular.
Regular el movimiento de materiales entre los medios intra y extracelular y mantener la
concentración óptima para llevar a cabo los procesos celulares.
Desplazamiento neto de moléculas a presión y temperatura constante de zonas de mayor
concentración a zonas de menor concentración, sin gasto de energía (transporte pasivo),
generalmente así es como se mueven las moléculas en el interior de la célula y también a través de
membranas celulares. Las moléculas que pueden atravesar deben ser pequeñas, sin carga y apolares
o hidrofóbicas (Ej.: gases respiratorios, hormonas lipídicas como las sexuales, los corticoides y las
liposolubles como las tiroideas (T3 y T4). Diálisis, se denomina a la difusión de soluto a favor del
gradiente de concentración hasta quedar en equilibrio. En medicina es muy importante la diálisis para
retirar desechos de la sangre de personas con los riñones afectados por alguna enfermedad.
La Osmosis corresponde a la difusión de agua (solvente) a través de una membrana semipermeable.
Si se tienen dos soluciones con distinta concentración de soluto, el flujo neto del agua será de la
solución con menor concentración de soluto (mayor cantidad de agua) a la de mayor concentración
de soluto (menor cantidad de agua) alcanzándose el equilibrio, (siempre seguirá pasando agua a un
lado y otro, pero no habrá un cambio neto de sus concentraciones). La osmolaridad de una solución
corresponde a su capacidad de retener y captar agua. La diferencia de presión osmótica de una
solución respecto a la del plasma se denomina tonicidad que puede ser: hipotónica, menor que la del
medio intracelular; isotónica, igual a la del medio intracelular; e hipertónica, mayor a la del medio
intracelular.
Estructuras proteicas que forman un conducto en la membrana, a través del cual se desplazan iones a
favor del gradiente electroquímico (favor de gradiente de concentración), sin gasto de energía
(transporte pasivo). Difusión Facilitada: es una forma de transporte pasivo, es decir sin gasto de
energía de un tipo de soluto a través de una proteína transportadora a favor del gradiente químico,
físico o eléctrico. Es muy específico, un ejemplo lo constituye el transportador de glucosa en la
membrana plasmática.
Transporte Activo: Se realiza contra el gradiente de concentración, químico o eléctrico, y las proteínas
transportadoras que lo realizan aprovechan alguna fuente de energía. Un ejemplo es la bomba de
Na+/ K+ ATPasa que acopla el transporte de Na+ hacia el exterior con el transporte de K+ hacia el
interior, ambos en contra de sus gradientes, el proceso se realiza con consumo de ATP.
Intercambio a través de vesículas
Endocitosis: pequeñas porciones de membrana se invaginan para englobar e introducir en vesículas
sustancias sólidas (fagocitosis) o fluidas (pinocitosis).Con gasto de energía.
Exocitosis es un fenómeno inverso a la endocitosis y las sustancias son descargadas fuera de la célula,
Con gasto de energía. Excreción:
http://www.mhhe.com/sem/Spanish_Animations/sp_endocyt_exocyt.swf
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Diferencias entre transporte Activo y Pasivo.
Referencia
Energía
Clasificación
Transporte Pasivo
Sin gasto energético.
Difusión, Osmosis, Difusión Facilitada.
Concentración
Ocurre mediante
Gradiente
Ingresan moléculas pequeñas y sencillas
por poros
Mayor a menor
Lípidos y Proteínas
A favor del gradiente.
Transporte Activo
Con gasto energético.
Endocitosis, exocitosis, transporte activo
primario y secundario
Introducir o eliminar macromoléculas por
modificación de la membrana.
Menor a mayor
Sólo por proteínas transportadoras
En contra del gradiente
Citoplasma
Rodeada por la membrana plasmática se encuentra una región semilíquida, el citoplasma, en la que
tienen lugar la mayor parte de las reacciones químicas relacionadas con la fabricación y degradación
de moléculas orgánicas. En el citoplasma es posible distinguir: citosol, citoesqueleto, inclusiones y una
gran variedad de organelos u organoides.
Citosol
El citosol constituye el medio interno celular en el que ocurren procesos de biosíntesis (fabricación)
de materiales celulares y de obtención de energía. Procesos mecánicos como el movimiento del
citoplasma o ciclosis en células vegetales y la emisión de seudópodos en las células animales
dependen de las propiedades de semilíquido del citosol.
El citosol está compuesto por agua, enzimas, ácidos nucleicos (del tipo ARN), proteínas estructurales,
etc.
Citoesqueleto
Es una red de filamentos proteicos que surca el citosol, participando en la determinación y
conservación de la forma celular, en la distribución de los organelos en el citosol y en variados tipos
de movimientos celulares. Los principales tipos de filamentos citoesqueléticos son:
Microtúbulos, de 25 m de diámetro, están formados por la proteína tubulina.
Filamentos intermedios, de 8 -10 m de diámetro, por ejemplo, la miosina.
Microfilamentos de actina, de 6 m de diámetro.
Otras funciones de los componentes del citoesqueleto son:
 actuar como un sistema de transporte de materiales en el interior celular.
 formar cilios (mediante microfilamentos) y flagelos (en base a microtúbulos), que participan en el
movimiento celular.
 posibilitar el movimiento de los cromosomas por el citoplasma durante la reproducción celular y la
división del citoplasma al término de ésta.
 permitir actividades mecánicas tales como la ocurrencia de movimiento o corrientes
citoplasmáticas y el movimiento de células animales mediante la emisión de seudópodos
(movimiento ameboide).
Organelos citoplasmáticos
Son estructuras subcelulares de carácter permanente, cada una de las cuales posee una morfología,
composición química y función definidas. Figuran entre ellas: mitocondrias, cloroplastos, lisosomas,
ribosomas, retículo endoplásmico, complejo de Golgi, peroxisomas, centriolos, vacuolas.
Existen organelos que carecen de membranas limitantes (centriolos, ribosomas), pero la mayoría
posee una o dos membranas envolventes que separan su contenido del citoplasma circundante para
formar compartimentos intracelulares separados (lisosomas, mitocondrias). Algunos organelos
forman un extenso sistema de endomembranas (membranas internas) que ocupan gran parte del
volumen citoplasmático (complejo de Golgi, retículos endoplásmicos, envoltura nuclear). La presencia
de membranas intracelulares divide la célula en compartimientos funcionalmente distintos, aumenta
la superficie interna celular y proporciona un medio de sustentación mecánica para la estructura del
citoplasma.
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Retículo Endoplásmico
Es un organelo constituido por un sistema de túbulos y vesículas interconectadas que comunica
intermitentemente con la membrana plasmática y la membrana nuclear y que funciona como un
sistema de transporte intracelular de materiales. En las células existen dos tipos de retículo:
Rugoso (RER): posee membranas cubiertas en su superficie externa por ribosomas. Como la función
de los ribosomas es la síntesis de proteínas, el RER abunda en aquellas células que fabrican
grandes cantidades de proteínas. La función del RER es fundamentalmente almacenar las
proteínas fabricadas en los ribosomas.
Liso (REL): no posee ribosomas en su superficie. Participa en funciones como: síntesis de lípidos, como
esteroides, fosfolípidos y triglicéridos; degradación de materiales nocivos que penetran en las
células, especialmente en el hígado.
Diferencias entre retículo endoplásmico liso y rugoso.
Referencia
Ribosomas
Función
Textura
Lugar
RER
Posee ribosomas
Almacenamiento y transporte de proteínas
Es rugoso
En el citoplasma
REL
No posee ribosomas
Metabolismo y biosíntesis de lípidos.
Es liso
Cerca de la membrana
Complejo de Golgi
Es un componente del sistema de endomembranas constituido por sacos aplanados o cisternas,
túbulos, vesículas y vacuolas. Está especialmente desarrollado en células que participan activamente
en el proceso de secreción en las cuáles distribuyen al intracelularmente y exterioriza diversos tipos
de sustancias sintetizadas en el RER y REL. Es un organelo de funciones múltiples:
 Posibilita la circulación intracelular de materiales sintetizados en las porciones lisa y rugosa del
retículo.
 Sintetiza moléculas que forman parte de cubiertas celulares (celulosa) o de membranas celulares
(glicolípidos y glicoproteínas).
 Participa en la formación de lisosomas que contienen enzimas digestivas, así como del acrosoma,
estructura del espermio que posibilita su penetración al óvulo.
Ribosomas
Son organelos corpusculares relacionados con la síntesis de proteínas. Pueden encontrarse libres en el
citosol o adheridos a la superficie del RER. Los ribosomas libres sintetizan proteínas de uso interno, en
tanto que los ribosomas adheridos a las membranas reticulares sintetizan proteínas lisosómicas
(enzimas) y de secreción.
Lisosomas
Son organelos presentes en células animales y vegetales provistos de una membrana limitante que
encierra gran cantidad de enzimas hidrolíticas que degradan materiales provenientes del exterior o de
la misma célula. La membrana lisosómica es resistente a las enzimas que contiene y protege de la
autodestrucción a la célula. La función lisosómica se traduce en:
 Digerir alimentos y otros materiales incorporados a la célula; esto permite a ciertos tipos celulares
que se alimentan de gérmenes (glóbulos blancos), desempeñar un importante papel en la defensa
orgánica.
 Digerir restos de membranas celulares mediante un proceso denominado autofagia. Esta función
permite la renovación y el recambio de componentes celulares en células lesionadas o que
envejecen.
 Digerir material extracelular mediante la liberación de enzimas en el medio circundante; así ocurre
la digestión de los alimentos en el tubo digestivo, la remodelación del hueso formado y la
penetración del espermio en la fecundación.
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Profesor:
Mauricio Saldias
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Peroxisomas (Glioxisomas en células vegetales)
Son organelos similares a los lisosomas, muy abundantes en ciertas células del riñón y del hígado, y
que se forman en el retículo endoplásmico. En las células vegetales contienen algunas enzimas que
convierten grasas y aceites en carbohidratos. En las células animales contienen enzimas oxidativas
que intervienen en la producción y degradación del peróxido de hidrógeno (agua oxigenada),
cumpliendo un rol detoxificador.
Centriolo
Es un organelo presente sólo en células animales y en algunas plantas primitivas. Cuando no está
reproduciéndose, la célula posee dos centriolos dispuestos perpendicularmente entre sí. Cada uno de
ellos está formado por un conjunto de microtúbulos dispuestos en forma radial. El centriolo organiza
una estructura denominada huso acromático, que durante la división celular orienta el movimiento de
los cromosomas por el citoplasma. Además, origina el cuerpo basal, estructura que a su vez da origen
a los cilios y los flagelos.
Vacuolas
Son vesículas intracelulares especialmente desarrolladas en la célula vegetal donde ocupan cerca del
90% del volumen celular, desplazando el citoplasma hacia la periferia. En la célula participan en el
almacenamiento de sustancias nutritivas, de desecho o en proceso de digestión y en la regulación de
la cantidad de agua que ingresa o sale de la célula.
Plásmidos
Son organelos de forma generalmente elíptica, relacionados con
los procesos bioquímicos de las células vegetales. Almacenan
pigmentos y además tienen la capacidad de sintetizar y acumular
sustancias de reserva como almidón, lípidos y proteínas. Según
posean o carezcan de pigmentos, se les clasifica como:
Leucoplastos: carecen de pigmentos y abundan en tejidos de
almacenamiento como tallos y raíces. Almacenan lípidos,
proteínas y almidón.
Clomoplastos: contienen diversos tipos de pigmentos
responsables del color de las distintas estructuras vegetales.
Entre ellos se destacan los cloroplastos, organelos de doble
membrana que contienen el pigmento clorofila y un conjunto de
enzimas que posibilitan la realización de la fotosíntesis, proceso
por el cual las células vegetales sintetizan sustancias orgánicas utilizando como fuente
energética la luz solar.
Mitocondrias
Son organelos de forma esférica o elíptica, que se
encuentran de manera constante en las células animales y
vegetales, pero cuyo número varía de acuerdo a la actividad
celular, siendo más elevado en aquellas células que tienen
mucho gasto de energía.
Las mitocondrias son organelos dotados con una doble
membrana que limita un compartimento en el que se
encuentran diversas enzimas que controlan el proceso de la
respiración celular. En este proceso, la energía química
almacenada en las moléculas orgánicas (como la glucosa) es
liberada gradualmente en reacciones que ocurren tanto en el citosol como en el interior de las
mitocondrias.
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Comparación entre mitocondria y cloroplasto.
Mitocondria
Presente en todas las células eucariontes.
Participa en la respiración celular
Forma de bastoncitos
No posee clorofila
Posee crestas mitocondriales
Enzimas degradadoras de alimentos
Cavidad central se denomina matriz
Son heterotropos
Ocurre el proceso de Respiración aeróbica
ATP resulta ADP
La membrana interna es plegada
Enzimas degradan la glucosa
2 espacios intermembranosos
Menor tamaño
Ocurre el catabolismo celular.
Año: 2014
Cloroplasto
En células vegetales
En la fotosíntesis
Forma ovalada como huevo
Posee clorofila
Posee organización en granas
Enzimas productoras de glucosa
Cavidad central se llama estroma
Son autótrofos
Ocurren los procesos de Fase luminosa y oscura
ADP resulta ATP
Membrana interna es lisa
Enzimas fijan CO2
3 espacios intermembranosos
Mayor tamaño
Ocurre anabolismo
Comparación entre catabolismo y anabolismo.
Anabolismo
Construcción de moléculas
Reacción de síntesis
Reacción de reducción
Crean enlaces químicos
Requieren energía
Utiliza moléculas sencillas
Requiere ATP
Forman sustancias complejas a partir de sustancias
simples.
Catabolismo
Degradación de sustancias
Reacciones hidrolíticas
Reacción de oxidación
Rompen enlaces químicos
Liberan Energía
Utiliza moléculas complejas
Forma ATP
Degradación de sustancias complejas.
ESQUEMAS RESUMIDOS DE LA
RESPIRACIÓN CELULAR Y LA FOTOSÍNTESIS
1
3
Cadena
transporta
dora de
electrones
4
H+
+
H
H+
H+
H+
H+
H+
2
Guía de Ciencias.
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Año: 2014
Representación de moléculas importantes
a) Hidratos de Carbono.
Glucosa.
Fructosa.
Ribosa
Desoxirribosa
Disacárido Sacarosa
Guía de Ciencias.
Galactosa.
Disacárido Lactosa.
Disacárido Maltosa
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Mauricio Saldias
Año: 2014
b) Lipidos
Colesterol
Fosfolípido.
c) Proteinas.
Estructura de un aminoácido
d) Ácidos Nucleicos.
Guía de Ciencias.
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Mauricio Saldias
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Año: 2014
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