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GUÍA Nº5: CÉLULA, ESTRUCTURA Y FUNCIÓN

Nombre:____________________________________Curso: 3°medio DIF:_____Asignatura: Biología Temática: Célula, estructura y función Profesor: Mabel Sanquea Fecha inicio: 11 mayo del 2020 Fecha entrega: 15 mayo del 2020

ACTIVIDADES PARA 3° MEDIO DIFERENCIADO

Instrucciones: Para el desarrollo de la actividad debes utilizar el PPT y esta guía que se encuentra en www.amandalabarca.cl en el portal educativo y en el Blog Tareas on Line, además debes usar otras páginas de internet. Envía la guía en formato Word o PDF y graba de la siguiente forma. Ej.: 3C-ZUDAIRE-G5 DIF. (Según tú apellido y curso). Enviar al correo: bioamanda19@gmail.com

GUÍA Nº5: LA CÉLULA

La célula es la unidad morfofuncional y de origen de todos los organismos, en ella se llevan a

cabo todas las reacciones químicas que dan lugar al maravilloso fenómeno de la vida. Existen diferentes tipos de células, formas, tamaños, metabolismo, pero en general ellas constituyen dos grandes grupos: las células procariontes y los eucariontes. LAS CÉLULAS PROCARIONTES.

Son células pequeñas, que no tienen envoltura nuclear y su material genético se encuentra disperso en el citoplasma, son de estructura simple, existiendo tres componentes celulares universales: la membrana plasmática, ribosomas y el nucleoide o ADN. Se caracterizan por la ausencia de organelos en su citosol o citoplasma, presenta mesosoma, para la respiración y lamelas con pigmentos y enzimas, su membrana plasmática se encuentra cubierta por una pared celular. Sus representantes son el Reino Mónera con las rickettsia, bacterias y las cianofíceas o algas azules verdosas. LAS CÉLULAS EUCARIONTES.

Se caracteriza por presentar membrana nuclear o carioteca, formando un núcleo definido, con el material genético o ADN en su interior, formando cromosomas y membranas internas que forman diferentes tipos de organelos, como: Los retículos endoplasmáticos, aparato de Golgi, mitocondrias, núcleo, vacuolas, plastidios, lisosomas y peroxisomas, además presenta complejos supramoleculares como: los ribosomas, citoesqueleto, centriolos y otros como inclusiones, cilios y flagelos. Estas células, son de mayor tamaño que las procariontes.

Sus representantes son los Reinos: Protista (Paramecium caudatum), Hongo (Rhizopus nigricans), Vegetales (Malus sylvestris) y Animales (Canis lupus).

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En este grupo encontramos las células animales y vegetales, cuya diferencia radica en que las células vegetales presentan en forma exclusiva: la pared celular, gruesa y rígida formada de celulosa, una gran vacuola central, que contiene agua y sales minerales, los plastidios, que contienen pigmentos que cumplen diferentes funciones.

CÉLULA ESTRUCTURA Y FUNCIÓN

I) LIMITE CELULAR

1. Pared celular: Es una estructura gruesa y rígida que se forma por encima de la membrana. Corresponde a una serie de capas de materiales fabricados al interior de la célula y que son liberados hacia afuera de la membrana, acumulándose desde el interior hacia el exterior. La pared da forma y rigidez a la célula y también la protege de una posible ruptura. Estructura presente en:

Bacterias, formada por Peptidoglicano Hongos , formada por Quitina y en Vegetales, formada por Celulosa.

2. MEMBRANA PLASMÁTICA (modelo Mosaico Fluido): Es un complejo supramolecular formada por una doble capa de lípidos (fosfolípidos, glicolípidos y colesterol) a los que se adosan proteínas y una pequeña cantidad de hidratos de carbono. Esta estructura es muy plástica y de gran fluidez, ya que está en constante cambio. Sus funciones: delimitar a la célula, conducir potenciales de acción electroquímica, participar en las funciones de transporte y comunicación celular. Dependiendo de la naturaleza de la sustancia a transportar, el mecanismo puede ser de dos tipos: TRANSPORTE PASIVO: Mecanismo que permite el ingreso o salida de sustancias de la célula, a través de la membrana sin gasto de energía. Este transporte, ocurre a favor de la gradiente de concentración, es decir las sustancias pasan de una zona de mayor a menor concentración por los poros de la membrana, ingresan las sustancias de igual o menor tamaño que los poros y las de mayor tamaño ingresan vía hidrosoluble por las proteínas, así pasa la glucosa y aminoácidos y por vía liposoluble, por la capa lipídica, así ingresa el glicerol. Existen diferentes tipos de transporte pasivo:

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Difusión Simple: es el paso de sustancias, como moléculas o iones. Difusión Facilitada: es el paso de sustancias a través de carriers o proteínas transportadoras por los poros o canales proteicos. Osmosis: es el paso de solventes, como agua, solvente universal por excelencia. TRANSPORTE ACTIVO: Es el movimiento de sustancias a través de la membrana, en contra de la gradiente de concentración, es decir de una zona de menor a otra de mayor concentración. En este mecanismo intervienen proteínas transportadoras específicas, lo que implica un gasto energético para célula, ejemplo: la fagocitosis y pinocitosis. MODIFICACIONES DE LA MEMBRANA: Es un conjunto de alteraciones que presenta la membrana plasmática que sirve para funciones específicas. Por ejemplo: Las microvellosidades, presente en la superficie de los enterocitos o células intestinales que aumentan la superficie de absorción para las sustancias nutritivas. Los complejos de unión, como uniones adherentes en las células epiteliales de la piel que permiten unir y enganchar fuertemente a las células vecinas y uniones estrechas, como las oclusivas forman una estructura a modo de cinturón en todo el perímetro celular. Flagelos: Son prolongaciones de membrana o apéndice móvil con forma de látigo, son delgadas extensiones de la membrana con un anillo, usados para el movimiento. Ej: Euglenas, espermatozoide. Pseudópodo:Son expansiones de la membrana producidas por el movimiento del citoplasma, que los utilizan para alimentarse o desplazarse y se contraen por la actina en microfilamentos. Ej: Amebas

II) CITOPLASMA:

Corresponde a la matriz coloidal que hay al interior de la célula, con un 85% de agua. Se encuentra en estado de gel o sol, (no es ni solido ni líquido, es estado intermedio entre ambos). Contiene una gran cantidad de moléculas disueltas, como: aminoácidos, ácidos grasos, monosacáridos, nucleótidos y enzimas, productos del metabolismo, agua y sales minerales. Las funciones del citoplasma son: contener al citoesqueleto y a los organelos y ser el medio donde ocurren muchas de las reacciones químicas del metabolismo. ORGANELOS CELULARES: 1. Retículo Endoplasmático: Es un sistema membranoso compuesto por una serie de “sacos aplastados”, túbulos y cisternas que se extienden por todo el citoplasma y que se hallan comunicados con la membrana nuclear externa. Todo este sistema de membrana forma un único compartimiento interno que recibe el nombre del lumen. Su función, es sintetizar proteínas y lípidos constituyentes de la membrana u otros que van a ser transportados hacia afuera de la membrana. Hay 2 tipos de retículo endoplasmático, el rugoso y liso. Retículo Endoplasmático Rugoso o Granular (RER): Es una red de canales con ribosomas adheridos a la cara externa de la membrana. Su función es sintetizar proteínas de secreción (en páncreas y linfocitos), proteínas integrales (de membrana y organelos), síntesis de enzimas lisosómicas y peroxisómicas y glicosilación (adición de azucares) a lípidos y proteínas.

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Retículo Endoplasmático Liso (REL): Es la red de canales sin ribosomas, con enzimas en su lumen. Su función es la fabricación de lípidos, la mayoría de grasas que forman las membranas celulares, como el colesterol y glicerofosfolípidos, también esteroides, en células de Leydig, foliculares y glándulas sebáceas. También sintetiza enzimas que intervienen en la detoxificación o inactivación de toxinas y glucogenolisis o transformación de glucógeno a glucosa. 2. Aparato de Golgi: Está formado por una serie de cisternas y vesículas aplanados o esféricas apilados unos encima de otros. El Golgi, también forma parte del sistema membranoso celular y se ubica en el citoplasma, cercano al núcleo. Se encarga del procesamiento, empaquetamiento, clasificación, distribución y modificación de proteínas al resto del organismo, completa la glicosilación de proteína y lípidos. En los vegetales se llama Dictiosoma y sintetiza polisacáridos de la pared celular. 3. Lisosomas: Son vesículas globulares o bolsas unimembrana originadas a partir del Golgi, contienen enzimas hidrolíticas y proteolíticas, fabricadas en el RER y maduran en el Golgi donde se activan y finalmente son envueltas por la membrana. Su función, es o son: Autofagia o digestión interna de los componentes celulares desgastados (restos de membrana, citoesqueleto, etc.) o heterofagia, digestión de las partículas alimenticias incorporadas a la célula, transformándolas en pequeñas moléculas que nutren a la célula. Es considerado como el sistema digestivo intracelular. Son agentes bactericidas, es decir matan bacterias, fagocitándolas.

4. Peroxisomas: Son vesículas con una sola membrana, originadas a partir de peroxisomas preexistentes, retículo o mitocondrias, en su interior hay 26 enzimas diferentes del tipo “oxidasas” formadas a partir del REL. Sus funciones son: el metabolismo de lípidos, oxida los ácidos grasos, en mitocondrias importante en la termogénesis en animales que hibernan y protección celular frente a peróxidos y moléculas oxidativas perjudiciales, degrada el agua oxigenada o destruye los peróxidos de hidrógeno a oxígeno molecular y agua realizada por la enzima llamada catalasa. Presente en la mayoría de las células animales y vegetales. Excepto en los glóbulos rojos o eritrocitos. El agua oxigenada (H2O2) es producida por las mitocondrias y retículo, es tóxica y muy dañina para la célula.

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5. Mitocondrias: Son organelos alargados, con doble membrana, con proteínas, ribosomas y ADN circular en su interior, un medio acuoso llamado Matriz Mitocondrial. La membrana externa es lisa, y la interna presenta pliegues, llamados crestas mitocondriales que aumentan la superficie de acción. Su función es realizar la “Respiración Celular” que consta de 3 etapas: La glicolisis, ciclo de Krebs y fosforilación oxidativa, donde recupera energía de los nutrientes como una molécula altamente energética llamada ATP o adenosintrifosfato. 6. Núcleo: Es una estructura esférica formada por una doble membrana. La membrana externa de la envoltura nuclear presenta una gran cantidad de ribosomas y se prolonga hacia el citoplasma formando el retículo endoplasmático. Presenta las siguientes partes: a) La membrana nuclear o carioteca, presenta una gran cantidad de poros por los cuales hay un paso constante de sustancias desde y hacia el interior del núcleo. Al interior se encuentra el ADN asociado a proteínas llamadas histonas, con las cuales forma unas largas cadenas similares a un collar de perlas. b) La cariolinfa o jugo nuclear, es la matriz donde se encuentran los componentes nucleares. c) Los cromosomas, es el ADN que junto a las proteínas se hallan dispersos formando la cromatina. Cuando la célula entra en división, la cromatina se condensa por un proceso de “superenrollamiento” y forma los cromosomas. d) Nucléolo, corresponde a un conjunto de proteínas, ARN y ADN, que en conjunto dirigen la síntesis de ARN ribosomal. No tiene membrana. La función del núcleo es contener el material hereditario, que se manifiesta en el proceso de división celular, llamado mitosis en la reproducción asexual y meiosis en la reproducción sexual, que después se transmitirá a las células descendientes y junto con ello regula el funcionamiento coordinado de todos los procesos y organelos celulares, que se analizara a continuación: CÉLULA: UNIDAD DE ORIGEN Ciclo Celular: En este ciclo se reconocen tres etapas, Interfase, Mitosis y Citodiéresis. La duración del ciclo es variable y depende de cada célula. Lo que marca la diferencia es el periodo de interfase que puede variar de una célula a otra, mientras que mitosis y citodiéresis duran lo mismo en todas las células. INTERFASE: El ciclo se inicia luego de que la célula se ha dividido y presenta tres fases: Fase G1, es el periodo de crecimiento interdivisional y la célula puede entrar en la fase G0 o de diferenciación celular, donde la célula se especializa y puede desarrollar una función determinada. Fase S, la célula se prepara para la futura división celular y el material genético o DNA se duplica. Fase G2 o premitótica, la célula entra período de “descanso” previo a la mitosis. MITOSIS: Este proceso inicia la división celular y en el ocurren una serie de cambios que afectan a los cromosomas o ADN, cuyo objetivo es repartir equitativamente la información hereditaria a las células hijas que resultaran al final del proceso. Consta de varias etapas y ellas son:

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ETAPAS DE LA MITOSIS: Profase: Aquí el ADN duplicado comienza a enrollarse y acortarse, los centriolos migran hacia los polos de la célula y se forma el áster, que luego se organizará como huso mitótico, haz de fibras proteicas que atraviesan la célula de lado a lado y que ayudan a repartir el material genético. Al final de esta etapa comienza a desaparecer la membrana nuclear. Metafase: en este estadio los cromosomas, se alinean en el centro celular. El huso mitótico está completamente formado y presenta fibras polares y fibras cromosómicas Anafase: en esta fase ocurre el arrastre de los cromosomas a los extremos de la célula por las fibras del huso mitótico originando los cromosomas hijos, que corresponden a las cromatidas. Telofase: en esta etapa ocurre la cariocinesis o formación de los núcleos hijos, se restablece la membrana nuclear, se desorganiza el huso mitótico y desaparece y al final de la etapa se puede ver dos núcleos aún en un mismo citoplasma, ya que la célula no se divide completamente. CITODIERESIS: ocurre el estrangulamiento del citoplasma celular justo por la mitad, hasta que finalmente la célula se separa en dos células hijas, que contienen exactamente lo mismo y el proceso con esto termina. 7. Plastidios: Organelo típico de las células vegetales, de forma ovoide, tienen una doble membrana y una matriz plastidial con ADN y ribosomas. Cumplen diversas funciones ya que hay diferentes tipos: LEUCOPLASTOS: son los que almacenan y metabolizan diferentes sustancias. Ej: -Amiloplastos: almacenan almidón -Proteoplastos: almacenan proteínas -Oleoplastos: almacenan aceites CROMOPLASTOS: poseen pigmentos carotenoides que dan el color amarillo - rojizo a las estructuras que lo poseen, por ejemplo, flores, frutos, raíces (zanahoria). Pueden ser: -Rodoplasto: dan color rojo. Ej: Las hojas del ciruelo -Feoplastos: dan color café. Ej: Cochayuyo -Cianoplastos: dan color azul. Ej: Las violetas, lavándulas -Cloroplastos: dan color verde. Ej: Lechugas, espinacas

Los Cloroplastos: Son organelos que presentan clorofila, pigmentos verde, donde se realiza la Fotosíntesis. Tienen doble membrana, El estroma es la matriz en la cavidad interna y presenta las granas e intergranas, dos tipos de estructuras membranosas. Las granas son un conjunto de tilacoides, sacos aplanados, que contienen la clorofila. La función del cloroplasto es la fabricación de glucosa a partir de agua y dióxido de carbono, requiriendo para ello de la clorofila y luz solar.

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8. Vacuolas: Son sáculos globulares formados por una membrana simple llamada Tonoplasto. Algunas se forman a partir de organelos (Retículo, Golgi, mitocondrias, cloroplastos) y otras a partir de invaginaciones de la membrana plasmática. En vegetales ocupan el 95% del volumen celular. Sus funciones son: almacenar sustancias de reserva, como sales minerales, lípidos, ácidos grasos y proteínas solubles. servir como medio de transporte de sustancias desde los organelos al exterior de la célula o desde el medio extracelular al interior de la célula. ayudar a mantener el equilibrio de agua de la célula (en protozoos). Presión de turgencia: las células se hinchan gracias a las vacuolas, lo que aumenta el color verdoso, a fin de regular la transpiración, en vegetales. COMPLEJOS SUPRAMOLECULARES 1. Citoesqueleto: Estructura formada por diferentes fibras de proteína, como microfilamentos de actina que otorga contractibilidad, filamentos intermedios de queratina, que tensiona y microtúbulos de tubulina, que forman una especie de enrejado donde se “anclan” o afirman los organelos citoplasmáticos a modo de andamiaje. Además, sirve para dar la forma la célula, se destruye y reorganiza constantemente (no es una estructura rígida). En la imagen se muestra como estas proteínas se distribuyen en las células. 2. Centriolos: Son dos estructuras pares de 9 cilindros por tripletes de microtúbulos, unidos por la proteína nexina, ellos forman el centrosoma. Entre sus funciones destaca la formación del huso mitótico durante la división celular, también forman los cilios y flagelos en ciertos tipos de células. Presente solo en animales 3. Ribosomas: Son complejos supramoleculares, de forma esféricas de textura porosa formadas por proteínas y ARN o ácido ribonucleico. Los ribosomas están formados por dos subunidades una mayor y una más pequeña, entre las cuales queda un pequeño surco. Su función es sintetizar proteínas en el citoplasma al unirse al ARNm y ARNt

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GUÍA de actividades Nº5: CÉLULA, ESTRUCTURA Y FUNCIÓN

I) Reconoce, identifica y relaciona las funciones celulares, indicando el número en el espacio indicado.

Su función es la traducción y síntesis de enzimas lisosómicas y peroxisómicas y la glicosilación.

Contiene los organelos, citoesqueleto y ocurren las reacciones químicas del metabolismo.

Es un complejo supramolecular formado por una doble capa de fosfolípidos, con proteínas y muy pocos glúcidos, más el Glicocalix.

Sintetiza la mayoría de grasas que forman las membranas celulares.

Realiza la oxidación de los ácidos grasos y protege a la célula frente a moléculas oxidativas perjudiciales.

Realiza Autofagia o digestión celular interna o heterofagia, digestión de alimentos incorporadas a la célula.

Sintetiza proteínas en el citoplasma, uniéndose el ARNm a la subunidad menor y ARNt a la subunidad mayor.

Forma el Huso mitótico en la división celular que presenta fibras continuas y fibras cromosómicas.

Contiene el ADN, está a cargo de la división celular y regula el funcionamiento de todos los procesos celulares.

Realiza el procesamiento, empaquetamiento, clasificación, distribución y modificación de proteínas al resto del organismo.

En el ocurre el ciclo de Krebs y la fosforilación oxidativa , produciendo gran cantidad de ATP

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II) TERMINOS PAREADOS: Escribe el número en el espacio indicado, relacionando la definición sobre estructura celular y el concepto correspondiente.

______Las paltas y aceitunas presentan este tipo de organelo

______Es la red de canales con enzimas en su lumen, pero sin ribosomas.

______Son vesículas aplanadas o esféricas apilados unas encima de otras.

______Red de canales con ribosomas adheridos a la cara externa de la membrana

______Vesículas de una membrana, con enzimas del tipo “oxidasas” formadas a partir del REL.

______Están presentes en la superficie de los enterocitos y aumentan la superficie de absorción.

______Son organelos con doble membrana, con proteínas, ribosomas y ADN circular en su interior

______Expansiones de la membrana producidas por el movimiento del citoplasma para desplazarse.

______Bolsas de una membrana originadas a partir del Golgi, con enzimas hidrolíticas y proteolíticas.

______Es la matriz citoplasmática con un 85% de agua más moléculas disueltas, en estado de gel o sol.

III) Sobre los tipos celulares según presencia o ausencia de carioteca completa la siguiente tabla:

1. Microvellosidades 2. Pseudópodo 3. Coloide 4. R.E.Granular 5. R. E. Liso

6. A. De Golgi 7. Lisosomas 8. Peroxisomas 9. Mitocondrias 10. Oleoplastos

CÉLULA PROCARIONTE CÉLULA EUCARIONTE

DIFERENCIAS en el nombre

ESTRUCTURA

MATERIAL GENÉTICO

FORMA DEL CROMOSOMA

REINO Representante

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IV) En relación a los Complejos Supramoleculares completa la siguiente tabla, escribiendo en N=Nombre, E=3 Estructuras, F= Función y en PI= proceso en que interviene.

III) Contesta en forma breve y precisa 1. Si necesito observar REL, ¿en qué tipo de células habría que tomar la muestra? Explica. ____________________________________________________________________________________

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2. ¿Cómo se llama el A. Golgi en vegetales?, ¿dónde se ubica y qué produce? Fundamenta.

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3. ¿Qué relación tiene el REL con los testículos?

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