BACTERIAS

BIOLOGÍA COMÚN BC-01

C É L U L A

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1. NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LOS SISTEMAS VIVOS

La Biología es el estudio científico de la vida y se define a través de una jerarquía de

organización. La vida requiere de materia, que es todo lo que ocupa espacio y tiene masa. La

materia, tanto del universo biótico, organismos vivos, como del universo abiótico, está constituida

por combinaciones de elementos químicos.

En la Tierra, existen unos 92 elementos. Algunos de ellos nos resultan familiares, como el

carbono, el oxígeno, el calcio y el hierro. Sin embargo, no todos los elementos son

incorporados en iguales proporciones, lo que se verifica al observar que el carbono (C),

hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N), constituyen el 96 % del cuerpo humano.

En el nivel químico, la partícula más pequeña de un elemento es el átomo, que al combinarse

con átomos del mismo elemento o de otros elementos, en proporciones definidas y constantes,

originan los compuestos, moléculas y macromoléculas.

En el nivel celular, muchos tipos distintos de átomos y macromoléculas se asocian entre sí y

forman células. Sin embargo, una célula es mucho más que una agrupación de átomos y

moléculas, sino que “es la unidad estructural y funcional básica de la vida”, el componente más

simple de la materia viva que es capaz de realizar todas las actividades vitales.

En los organismos pluricelulares, las células forman tejidos que a su vez

se disponen en estructuras funcionales llamadas órganos. Un conjunto

de órganos coordinadamente cumple funciones biológicas integrándose

como un sistema de órganos. Los aparatos o sistemas de órganos

se relacionan y cumplen sus funciones en forma coordinada y precisa

estructurando el complejo organismo multicelular.

Los organismos de una misma especie, que habitan en la misma área y

en el mismo tiempo, constituyen una población. Las distintas

poblaciones de organismos que interactúan en una misma área

estructuran una comunidad biótica o biocenosis.

El ecosistema es el nivel en que la comunidad o biocenosis se relaciona con el ambiente físico o

abiótico llamado biotopo.

Todos los ecosistemas equivalentes conforman un bioma, ejemplo, desierto de Atacama, desierto

del Sahara, el desierto de Gobi, forman el bioma desierto; así todos ecosistemas bosque templados

formaran el bioma bosque templado.

Cuerpo Humano

Elemento % masa

O 65

C 18

H 10

N 3

Ca 1.5

P 1.2

K 0.2

S 0.2

Cl 0.2

Na 0.1

Responda

Una población está constituida por

………...................................…………………………………………………………………...........................

La unidad estructural y funcional básica de la vida es la ….………………………………………………....

La biocenosis al relacionarse con el …………………………… forman el ………………………………………..

3

Figura 1. Niveles de organización biológica.

Complete a) Las siguientes imágenes representan distintos niveles de organización biológica. Indica en la línea de

puntos a cuál corresponde cada una de ellas y luego ordena la secuencia correcta desde el nivel de menor complejidad al de mayor complejidad, asignando números del 1 al 5 en el paréntesis.

……………………… …………………. …………………… ………………… ………………………

( ) ( ) ( ) ( ) ( )

b) Dentro de los niveles de organización biológica: la célula es al tejido, como el órgano es

al................................

c) La................................es la propiedad emergente que surge a nivel de célula.

d) El nivel de organización ecosistema precede al nivel de..............................................

Cada nivel de organización incluye a los niveles inferiores y constituye, a su vez, los niveles superiores (Figura 1). Y lo

que es más importante, cada nivel se caracteriza por poseer propiedades que emergen en ese nivel y no existen en el anterior: las propiedades emergentes. Así, una molécula de agua tiene propiedades diferentes de la suma de las propiedades de sus átomos constitutivos

-hidrógeno y oxígeno-. De la misma manera, una célula tiene propiedades diferentes de las moléculas que la forman, y un organismo multicelular tiene

propiedades nuevas y diferentes de las células que lo constituyen. De todas las propiedades emergentes, sin duda, la más maravillosa es la que surge en el

nivel de una célula individual, y es nada menos que la vida.

Átomo

Macromolécula

Molécula

QU

ÍM

IC

A

BIO

LO

GÍA

MO

LE

CU

LA

R

BIO

LO

GÍA

CE

LU

LA

R

FIS

IO

LO

GÍA

EC

OLO

GÍA

Tejido

Órgano

Célula

Sistemas de

órganos

Organismo

Población

Comunidad

Ecosistema

Bioma

Biosfera

Organelo

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TEORÍA CELULAR

La célula fue descrita por Robert Hooke en el año 1665 al estudiar con el microscopio unas finas

laminillas de corcho, las que estaban formadas por un entramado de fibras que dejaban una serie

de espacios, que parecían “celdillas” de panales de las abejas, y por ello, las denominó células.

Con el tiempo y el perfeccionamiento de los microscopios, se fue observando que las células

estaban presentes en muchos tejidos de plantas y animales, reconociendo en su interior una

masa viscosa denominada protoplasma o citoplasma y a un gránulo más o menos voluminoso,

generalmente central, llamado núcleo.

Finalmente, un botánico Schleiden (1804-1881) y un zoólogo Schwann (1810-1882) recogieron

las observaciones y descripciones realizadas en plantas y animales y formularon en 1839 el

principio básico de la Teoría Celular.

Posteriormente sobre la base de todas estas investigaciones, en 1855, se estableció un principio

que resultaría central para la biología. Rudolph Virchow (1821-1902) formuló la siguiente

afirmación: toda célula procede de otra célula. En esos tiempos, la teoría celular se enfrentó

con la Teoría Vitalista, según la cual la fuerza vital era una más de las fuerzas que gobiernan la

naturaleza, como la fuerza gravitatoria o la fuerza eléctrica. Según esta teoría, los organismos

vivos formados por materia inerte poseen un principio etéreo llamado principio vital, pero con el

desarrollo de la Biología se observó que las distintas facetas de la actividad de los seres vivos se

deben a la acción conjunta y coordinada de los numerosos elementos celulares que constituyen el

organismo y no por esta fuerza comentada anteriormente. De esta manera se explica la génesis

celular, la actividad nerviosa, el metabolismo celular, entre otros.

August Weismann (1834 – 1914), en 1880 postula que todas las células actuales tienen

antecesores o una línea germinal que establece una continuidad en el tiempo, que no se

interrumpe a través de las generaciones.

La vida se caracteriza por una serie de propiedades que emergen en el nivel de organización

celular. La teoría celular constituye uno de los principios fundamentales de la biología y establece

que:

Todos los organismos vivos están formados por una o más células. La

estructura del organismo como un todo se debe a la especial disposición de sus

células y de las estructuras que éstas generan. (La célula como unidad

estructural).

La mayoría de las reacciones químicas de un organismo vivo, incluyendo los

procesos liberadores de energía y las reacciones biosintéticas, tienen lugar

dentro de las células. (La célula como unidad funcional).

Toda célula procede de la división de otra anterior. (La célula como unidad de

origen).

Las células contienen la información hereditaria de los organismos de los

cuales son parte y esta información pasa de la célula progenitora a la célula

hija (la célula como unidad de herencia).

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(Unicelular, multicelular,

eucariota)

2. CARACTERÍSTICAS DE LOS SISTEMAS VIVOS

Todos los sistemas vivos comparten propiedades y/o características comunes, tales como:

Membrana plasmática, que delimita al citoplasma, y cuya función principal es regular el

intercambio de sustancias entre la célula y el exterior, manteniendo el medio intracelular

constante dentro de ciertos límites permisibles, (mecanismo de permeabilidad selectiva).

Centro de almacenamiento de la información genética (DNA), y control de los procesos

vitales (mecanismos de regulación de la expresión génica).

Procesos metabólicos: que le permite realizar las transformaciones químicas que hacen

posible los procesos vitales de desarrollo, crecimiento y reproducción.

*Los conceptos relacionados con el metabolismo se revisaran en una guía posterior.

¿Cómo se clasifican los seres vivos?

Los organismos vivos se agrupan en tres categorías principales llamadas dominios

Archaebacteria, Eubacteria y Eukarya. Tanto las Archaebacterias como las Eubacterias o

Bacterias propiamente tales son procariontes, es decir, organismos carentes de endomembranas

y más simples en su constitución. Las Archaebacterias son las que prosperan en condiciones

extremas, soportan temperaturas superiores a 100º C o inferiores de 0º C, concentraciones

salinas muy altas o pH extremos. Las Eubacterias o simplemente Bacterias son aquellas que

reconocemos como las que causan enfermedades, las descomponedoras o las que se ocupan en

procesos industriales, como por ejemplo, la fabricación del queso o yogurt.

El dominio Eukarya incluye a organismos eucariontes, es decir, formados por células con

estructuras endomembranosas, más complejas y más evolucionadas. Este dominio comprende a los

Protistas (algas y Protozoos), Fungi (Hongo), Planta y Animal (Figura 2).

Figura 2. Clasificación de los seres vivos (Woese, 1990).

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REINOS DEL DOMINIO EUKARYA

RESUMEN

REINO CARACTERÍSTICAS BÁSICAS

Planta

Todos los organismos de este reino son multicelulares y autótrofos, realizan

fotosíntesis, y para ello poseen cloroplastos. Se distinguen además por poseer

pared celular y una gran vacuola central cuya membrana se denomina tonoplasto.

Animal Todos los organismos de este reino son multicelulares, son heterótrofos. Poseen

centríolos y carecen de pared celular y de una gran vacuola central.

Protista

Presenta organismos uni y pluricelulares, y en ellos se distinguen:

Protozoos: Organismos unicelulares heterótrofos como el paramecio y la

ameba.

Protofito: Organismos unicelulares y pluricelulares autótrofos, realizan la

fotosíntesis como el cochayuyo (pluricelular), y diatomea (unicelular).

Fungi Presenta organismos unicelulares como las levaduras y pluricelulares como los

champiñones. Son heterótrofos.

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CÉLULA PROCARIONTE

Se llama procarionte (Figura 4) (del griego pro = antes de y, karion = núcleo) a las células sin

núcleo celular diferenciado, es decir, cuyo ADN no se encuentra confinado dentro de un

compartimento limitado por membranas, sino libremente en el citoplasma. Procarionte es un

organismo formado por células procariotas, aunque cada vez más se usa simplemente como

sinónimo de procariota. Son unicelulares.

Entre las características de las células procariotas que las diferencian en las eucariotas podemos

señalar:

ADN principal desnudo (sin un denso acompañamiento de proteínas) y lo más a menudo en

forma de una sola hebra circular, denominada cromosoma bacteriano y al lugar que

ocupa en el citoplasma se le denomina nucleoide. Además, puede contar con trozos

pequeños DNA circulares, extracromosómicos, que llevan pocos genes y están relacionados

con la resistencia a los antibióticos que se denominan plasmidios.

División celular por fisión binaria, no realizan mitosis.

Carencia de organelos membranosos en el citoplasma, que forma un solo compartimiento.

En el citoplasma se observan ribosomas y granos de reserva.

Suelen portar pared celular, de peptidoglucano cuya composición no tiene nada que ver

con la de los grupos eucarióticos que la tienen.

Funcionalmente hay bacterias que respiran aeróbicamente y otras bacterias

anaeróbicamente.

Según su nutrición, hay bacterias autótrofas (fosintéticas y quimiosintéticas) y otras

heterótrofas, unas beneficiosas que se utilizan en la industria y otras las parásitas que nos

causan enfermedades y las saprófitas, que son degradadores y participan en los ciclos

biogeoquímicos, función ecológicamente muy importante (Figura 3).

Figura 3. Esquema general del ciclo de la materia en un ecosistema.

AMBIENTE

PRODUCTORES CONSUMIDORES

DEGRADADORES o DESCOMPONEDORES

Materia

Inorgánica

Materia orgánica

Materia Orgánica

Bacterias y

Hongos

Materia

Inorgánica

Materia

Orgánica

Materia

Inorgánica

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Figura 4. Célula procarionte: estructuras básicas.

ADN Doble hebra circular cerrado. Sin proteínas histonas, desnudo.

Membrana plasmática Se habla de membrana plasmática porque tienen la estructura de ella, es decir, doble capa de fosfolípidos, proteínas, carbohidratos, etc.

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A continuación se presenta un cuadro que resume las principales características de las células de

tipo procarionte y eucarionte.

1mm= 103 µm = 106 nm

ACTIVIDAD

Marque con una X si el organismo presenta en su(s) célula(s) la estructura señalada

Organismos

Pared Endomembranas Ribosomas Membrana

celular ADN Núcleo

Canelo

Abeja

Musgo

Ballena

Levadura

Paramecio

Champiñón

Cochayuyo

Escherichia coli

Vibrio cholerae

Características Célula Procarionte Célula Eucarionte

Membrana Celular Doble capa de fosfolípidos y proteínas. Doble capa de fosfolípidos y proteínas.

Pared Celular

Está presente en todos los procariontes y es glicopeptídica o de peptidoglucano. En algunas bacterias una capa de polisacáridos llamada cápsula rodea a ambas estructuras (membrana y pared) y tiene por función proteger a la bacteria, como por ejemplo, de la desecación.

No todos los eucariontes poseen pared celular está presente en las células vegetales (celulosa) en algunos protistas y en hongos (quitina). No se encuentra en células animales.

Presentación del DNA

La molécula de DNA se encuentra libre en el citoplasma, sin histonas, de forma doble, circular y cerrada al que se denomina cromosoma bacteriano.

El DNA está asociado a proteínas (histonas y no histonas), a lo que se denomina cromatina, la que tiene una disposición lineal.

Compartimentalización citoplasmática

No poseen ya que no tienen un sistema de endomembranas.

Poseen, ya que cuentan con un sistema complejo de estructuras membranosas llamadas organelos.

Ribosomas Se observan libres o en grupos en el citoplasma; son pequeños y livianos, y en ellos se sintetizan proteínas.

Se observan en el citoplasma y también adheridos a organelos; son más grandes y pesados que los de los procariontes y en ellos se sintetizan proteínas.

Locomoción Algunas bacterias utilizan flagelos. Poseen cilios y flagelos organizados por microtúbulos.

Reproducción Reproducción Asexuada o Fisión binaria o simple división.

Reproducción asexuada y sexuada.

Nutrición Hay bacterias autótrofas (fotosintéticas y quimiosintéticas) y otras heterótrofas.

Hay organismos autótrofos, solo fotosintéticos y heterótrofos.

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RESPONDA

¿Qué tienen en común las células procariontes y eucariontes?

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Sobre Dominios, Reinos y tipos celulares indica con una (V) si es verdadero o una (F) si

es falso, según corresponda.

a) .......... El cochayuyo y las diatomeas se clasifican dentro del Reino Protista.

b) .......... Las bacterias y los protozoos están constituidos por células procariontes.

c) .......... Las células procariontes y eucariontes poseen ribosomas.

d) .......... En el citoplasma de una bacteria se encuentra el material genético.

e) ........... Las células hepáticas (hígado) y las bacterianas poseen ADN circular cerrado.

f) .......... Organismos del Reino Animal y del Reino Protista poseen células con núcleo.

g) .......... Las células procariontes NO poseen sistema de endomembranas.

h) …………. El Reino Animal y el Reino Planta solo poseen organismos multicelulares.

i) …………. La levadura pertenece al reino Fungi y es unicelular.

j) …………. El musgo pertenece al reino Planta.

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Preguntas de selección múltiple

1. La teoría celular NO postula que

A) toda célula presenta cromatina.

B) toda célula proviene de otra célula.

C) las células son unidades de herencia.

D) todo ser vivo es o está formado por células.

E) las células son las unidades estructurales y funcionales de los seres vivos.

2. La bacteria causante de la sífilis (Treponema pallidum) y una célula obtenida del roble

(Nothofagus oblicua) tienen en común poseer

I) ribosomas.

II) núcleo definido.

III) membrana celular.

A) Solo I.

B) Solo II.

C) Solo I y III.

D) Solo II y III.

E) I, II y III.

3. Ordene de menor a mayor complejidad los siguientes niveles de organización biológica

1. organelo 2. célula 3. macromolécula 4. tejido 5. órgano

A) 3, 1, 2, 4, 5

B) 1, 3, 4, 2, 5

C) 3, 5, 1, 2, 4

D) 1, 3, 2, 5, 4

E) 4, 1, 2, 5, 3

4. Es correcto afirmar que las bacterias poseen ADN

I) circular.

II) doble hebra.

III) sin proteínas histonas.

A) Solo I.

B) Solo II.

C) Solo III.

D) Solo I y II.

E) I, II y III.

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5. Es correcto afirmar que las células de las plantas y de los animales poseen

I) mitocondrias.

II) núcleo definido.

III) citoesqueleto.

A) Solo I.

B) Solo II.

C) Solo I y II.

D) Solo II y III.

E) I, II y III.

6. De los siguientes cinco niveles de organización, el que está incluido en los otros cuatro es

A) molécula.

B) órgano.

C) átomo.

D) célula.

E) tejido.

7. Sobre la Teoría Celular, se puede afirmar correctamente que la célula es la unidad

I) estructural.

II) funcional. III) genética.

A) Solo I. B) Solo III. C) Solo I y II. D) Solo II y III. E) I, II y III.

8. Una de las siguientes asociaciones Reino-Representante es INCORRECTA

A) Animal - mosca

B) Planta - musgo

C) Planta - roble

D) Protista - levadura

E) Fungi - champiñon

9. Si una célula posee núcleo definido, necesariamente

I) presenta organelos.

II) tiene endomembranas.

III) corresponde a un organismo pluricelular.

Es (son) correcta(s)

A) solo I.

B) solo I y II.

C) solo I y III.

D) solo II y III.

E) I, II y III.

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10. Es exclusivo de una célula vegetal y no de una célula animal, poseer

I) pared celular.

II) cloroplastos.

III) ribosomas.

Es (son) correcta(s)

A) solo I.

B) solo II.

C) solo III.

D) solo I y II.

E) solo II y III.

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RESPUESTAS

DMCA-BC01

Preguntas 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Claves A C A E E C E D B D

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