BICEN“2013 – AÑO DEL BICENTENARIO DE LA ASAMBLEA GENERAL CONSTITUYENTE DE 1813” Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas ÁREA BIOLOGÍA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BIOLÓGICAS DOCENTES: Lic. Baro Graf Carolina Srita. Brunet Avalos, Clarisse Sr. Bulssico Julián Agustín Srita. Giolito María Virginia Lic. Livieri Andrea Lourdes Lic. Maidágan, Paula María Srita. Novero Analia Sr. Savoretti Franco Srita. Velazquez Marcia Srita. Vigil Anaclara Docente coordinador: Lic. Ignacio Simó BIBLIOGRAFIA: -Alberts, B, Johnson, Lewis, Raff, Roberts y Walter. Biología Molecular de la Célula; 5° Edición - Curtis, HN, NS Barnes. Biología. 6° Ed. Editorial Médica Panamericana. Buenos Aires. - Campbell, N.A. y Reece, J.B. Biología 7ª Edición. Editorial Médica Panamericana
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BICEN“2013 – AÑO DEL BICENTENARIO DE LA ASAMBLEA GENERAL CONSTITUYENTE DE 1813”
Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas
ÁREA BIOLOGÍA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BIOLÓGICAS
DOCENTES:
Lic. Baro Graf Carolina
Srita. Brunet Avalos, Clarisse
Sr. Bulssico Julián Agustín
Srita. Giolito María Virginia
Lic. Livieri Andrea Lourdes
Lic. Maidágan, Paula María
Srita. Novero Analia
Sr. Savoretti Franco
Srita. Velazquez Marcia
Srita. Vigil Anaclara
Docente coordinador:
Lic. Ignacio Simó
BIBLIOGRAFIA:
-Alberts, B, Johnson, Lewis, Raff, Roberts y Walter. Biología Molecular de la Célula; 5° Edición
1- ¿Cuáles son los postulados de la Teoría Celular? ¿Cómo se llegó a la construcción de los mismos? In-
vestigue.
2- ¿Qué diferencia a una célula eucariota de una procariota? Elabore una tabla comparativa.
3- Diferencie los siguientes términos en cuánto a su función y a su presencia en organismos de los dis-
tintos reinos: membrana plasmática/pared celular y núcleo/nucleoide.
4- ¿Qué características hacen que las plantas - a nivel celular - tengan más en común con los animales
que con las bacterias?
5- ¿Qué estructura celular posibilita la adhesión entre células? ¿Qué importancia podría tener dicha
adherencia?
6- ¿Es posible relacionar la forma que adquiere una célula con su función? ¿De qué manera? Nombre
algunos ejemplos.
7- Mencione diferentes lugares/objetos que usted crea que pueden estar contaminados con bacterias.
¿Cómo verificaría tal estimación?
8- ¿Esperaría poder distinguir con un microscopio óptico el núcleo de una célula animal? ¿Y sus ribo-
somas?
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9- ¿Conoce células que se puedan observar sin necesidad de un instrumento óptico?
10- Cuando se trabaja con cultivos celulares es importante mantener la esterilidad (ausencia de toda
forma de vida). ¿Por qué cree usted que es importante?
11- Mencione ejemplos de la vida cotidiana donde usted considere que sea importante mantener la es-
terilidad.
12- ¿Qué diferencia a los virus de las bacterias?
13- ¿Qué enfermedades causadas por virus conoce? ¿Dichas enfermedades pueden curarse con antibi-
óticos, al igual que las causadas por bacterias?
14- ¿Cómo podría visualizar un virus?
15- Se dice que los virus son parásitos obligados. Explique esto último.
16- Dibuje un esquema representativo del ciclo de reproducción de los virus.
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Unidad 4
Organelas
¿Cómo se llevan a cabo a nivel celular los procesos vitales de los organismos?
La evolución de los eucariotas implicó muchas diferencias con sus predecesores procariotas. En las células
procariotas, todos los procesos esenciales para la vida ocurren en un único compartimiento limitado por la
membrana celular o plasmática. Por el contrario, técnicas microscópicas modernas han confirmado que las
células eucariotas contienen una multitud de estructuras membranosas especializadas en forma y función
que desempeñan las actividades requeridas para el funcionamiento celular y del organismo (organelas). Es
decir que, en las células eucariotas, existe una separación espacial de las funciones: el ADN se mantiene
principalmente en un compartimiento separado, el núcleo, y también en algunas organelas que se encuen-
tran en el citoplasma, como las mitocondrias, presentes en todas las células eucariotas, o los cloroplastos, en
células fotosintéticas. Es importante comprender que una célula no es una combinación fortuita de compo-
nentes, sino una entidad dinámica e integrada. Así como los órganos de los animales multicelulares trabajan
juntos en sistemas de órganos, las organelas de las células eucariotas están comprometidas en varias funcio-
nes cooperativas e interdependientes.
Las células, como los organismos, existen como entidades diferentes de su entor-no.
Membrana plasmática
Todas las células, procariotas y eucariotas, son básicamente muy semejantes. Todas tienen ADN como
material genético, desempeñan los mismos tipos de reacciones químicas y están rodeadas por una membra-
na celular externa. La membrana celular -o plasmática- es esencial en la vida celular. No solamente define los
límites de la célula, sino que además permite que la célula exista como una entidad diferente de su entorno.
Esta membrana regula el tránsito de sustancias hacia fuera y hacia adentro de la célula. En las células euca-
riotas, además, otras membranas definen los compartimientos y organelas, lo que permite mantener las
diferencias entre el contenido de las mismas y el citosol.
Las membranas celulares de eucariotas y procariotas, así como las de las organelas de células eucariotas,
tienen la misma estructura básica de doble capa lipídica. Sin embargo, hay diferencias en los tipos de lípidos
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y, particularmente, en el número y tipo de proteínas y carbohidratos que poseen. Estas diferencias confieren
a las membranas de diferentes tipos de células y de diferentes organelas propiedades únicas que pueden
correlacionarse con diferencias en la función.
La mayoría de las membranas biológicas tiene aproximadamente 40% de lípidos (principalmente fosfolípi-
dos y colesterol) y 60% de proteínas, aunque existe una variación considerable. Las proteínas, extremada-
mente diversas en su estructura, desempeñan una variedad de actividades y son las responsables de la ma-
yoría de las funciones esenciales que cumplen las membranas biológicas. Algunas proteínas son enzimas y
regulan reacciones químicas particulares; otras son receptores, implicados en el reconocimiento y unión de
moléculas señal, tales como las hormonas; y aun otras son proteínas de transporte, que desempeñan pape-
les críticos en el movimiento de sustancias a través de la membrana.
Figura 1. Esquema de la distribución de los componentes de la membrana plasmática de las células.
La pared celular
Una distinción fundamental entre las células animales y vegetales es que las células vegetales están ro-
deadas por una pared celular. La pared se encuentra por fuera de la membrana y es construída por la célula.
Tiene funciones de sostén y estructurales principalmente. Los plasmodesmos, que son canales que atravie-
san las paredes celulares, permiten una conexión citoplasmática entre células contiguas. Las paredes celula-
res de las plantas contienen celulosa y también se pueden encontrar en muchas algas (organismos eucario-
tas). Los hongos (organismos eucariotas) y los procariotas también tienen paredes celulares, pero usualmen-
te no contienen celulosa. Las paredes celulares procarióticas contienen polímeros complejos conocidos co-
mo peptidoglicanos, y las de hongos quitina y otros polisacáridos y proteínas.
Proteínas Fosfolípido Colesterol
Carbohidratos
Bicapa lipídica
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Figura 2. Esquema de la pared celular de los células vegetales.
Las células dirigen su crecimiento y desarrollo
El núcleo
Todas las células necesitan controlar sus actividades y especificar su propia estructura. La información pa-
ra hacerlo se almacena en la macromolécula ácido desoxirribonucleico o ADN. En las células eucariotas, el
ADN es lineal y está fuertemente unido a proteínas especiales llamadas histonas. Cada molécula de ADN con
sus histonas constituye un cromosoma. Los cromosomas se encuentran en el núcleo.
El núcleo es un cuerpo grande, frecuentemente esférico y, por lo común, es la estructura más voluminosa
dentro de las células eucariotas. Está rodeado por la envoltura nuclear, constituida por dos membranas con-
céntricas, cada una de las cuales es una bicapa lipídica. Estas dos membranas están separadas por un inters-
ticio pero, a intervalos frecuentes, las membranas se fusionan creando pequeños poros nucleares, por donde
circulan los materiales entre el núcleo y el citoplasma. Dentro del núcleo se destaca el nucléolo que es el
sitio en el que se construyen los componentes de la maquinaria para generar las proteínas, los ribosomas.
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Figura3. esquemática del núcleo de las células eucariotas.
Los ribosomas
Son las estructuras más numerosas (tanto en células procariotas como en eucariotas). No están rodeadas
por membranas, por lo cual no constituyen verdaderas organelas. En ellos se produce la síntesis de proteínas
a partir de la unión de los diferentes aminoácidos. Este proceso está dirigido por las moléculas de ácido ribo-
nucleico, ARN, el cual se produce a partir de la información genética contenida en el ADN del núcleo. Cuanta
más proteína esté fabricando una célula, más ribosomas tendrá. Algunos ribosomas se encuentran libres en
el citoplasma e intervienen en la síntesis de proteínas que permanecerán en el citosol; otros están adheridos
a la superficie externa de otra organela muy importante, el retículo endoplasmático, donde participan en la
síntesis de proteínas que serán enviadas a la superficie de la célula, al exterior o a otros compartimientos del
sistema de endomembranas. Tanto en las células procarióticas como en las eucariotas, los ribosomas tienen
una estructura similar, constituidos por dos subunidades, cada una de las cuales está formada por un com-
plejo de ARN ribosomal y proteínas.
Figura 4. Ribosomas y partículas ribosómicas.
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El retículo endoplásmico (RE)
El citoplasma de las células eucariotas está subdividido por una red de membranas conocidas como retícu-
lo endoplásmico (RE), que sirven como superficie de trabajo para muchas de las actividades celulares. La
membrana externa de la envoltura nuclear se continúa con el retículo endoplásmico que está formado por
una red de sacos aplanados, tubos y canales conectados entre sí, que caracteriza a las células eucariotas. La
cantidad de RE de una célula no es fija, sino que aumenta o disminuye de acuerdo con la actividad celular. En
las células eucariotas muchos ribosomas están unidos a la superficie de una parte del RE, produciendo el RE
rugoso, que es especialmente abundante en aquellas células que producen proteínas de exportación. Sola-
mente algunas proteínas, cuyo destino final es el exterior celular, la membrana plasmática o el sistema de
endomembranas, serán sintetizadas en ribosomas asociados al RE. Cuando una proteína está siendo sinteti-
zada en ribosomas asociados al RE, esto permite que la misma pueda ingresar a la cavidad interior del RE. La
molécula de proteína recién sintetizada se mueve luego dentro del RE rugoso y podrá ser transportada com-
pactada en una vesícula al complejo de Golgi, y desde allí a su destino final.
En asociación con las membranas del RE liso, denominado así porque carece de ribosomas en su superfi-
cie, se producen la síntesis de lípidos y la degradación del glucógeno, un carbohidrato de almacenamiento. El
RE liso se encuentra muy desarrollado en células especializadas en la síntesis o metabolismo de lípidos, como
las células glandulares que producen hormonas esteroides y también se encuentra muy desarrollado en las
células hepáticas, donde está relacionado con varios procesos de detoxificación (una de las muchas funcio-
nes del hígado).
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Figura 5. Esquema del sistema de endomembranas de una célula eucariota.
El aparato de Golgi
Es un centro de procesamiento y compactación de materiales que se mueven a través de la célula y salen
de ella. Su principal función es la de modificación y distribución de proteínas y lípidos. El complejo de Golgi
recibe vesículas del RE, modifica sus membranas y sus contenidos e incorpora los productos terminados en
vesículas de transporte que los llevan a otras partes del sistema de endomembranas, a la superficie celular o
al exterior de la célula. En las células de las plantas, sintetiza y reúne algunos de los componentes de las pa-
redes celulares.
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Los ribosomas, el retículo endoplásmico y el aparato de Golgi y sus vesículas cooperan en la síntesis, pro-
cesamiento químico, empaquetamiento y distribución de macromoléculas y nuevo material de membrana.
Tráfico de vesículas
Otras organelas celulares eucariotas son los lisosomas y peroxisomas. Se trata de vesículas, compartimen-
tos rodeados de membrana, en las cuales diferentes tipos de moléculas se degradan a constituyentes más
simples que pueden ser utilizados por la célula o en el caso de productos de desecho, eliminados fácilmente.
Los lisosomas
Son un tipo de vesícula relativamente grande, formada en el complejo de Golgi, contienen, y aíslan del re-
sto de la célula enzimas hidrolíticas, que están implicadas en las actividades digestivas intracelulares de al-
gunas células. Las enzimas lisosomales son capaces de hidrolizar a todos los tipos principales de macromolé-
culas que se encuentran en una célula viva, pero no destruyen la membrana de los lisosomas que las contie-
nen y de esta manera restringen su actividad al interior lisosomal. Estas enzimas están implicadas en la de-
gradación de proteínas, polisacáridos, ácidos nucleicos y lípidos. Para su mejor funcionamiento, las enzimas
hidrolíticas requieren de un medio ácido como es el del interior del lisosoma.
Los peroxisomas
Son otro tipo de vesículas relativamente grandes presentes en la mayoría de las células eucariotas; con-
tienen enzimas oxidativas y son particularmente abundantes en las células hepáticas (del hígado), donde
participan en la eliminación de algunas sustancias tóxicas, evitando cualquier daño a las células y al organis-
mo por parte de éstas.
En las plantas, existen peroxisomas que cumplen funciones especiales como por ejemplo, los glioxisomas
que, durante la germinación de la semilla, transforman los lípidos almacenados en azúcares. Otro tipo de
peroxisoma, presente en las células fotosintéticas, participa en el proceso de fotorrespiración.
Las vacuolas
Son grandes vesículas llenas de fluido, que pueden ocupar de un 30 a un 90% del volumen celular. Se en-
cuentran en casi todas las células vegetales, son frecuentes en protistas y se observan en algunas células
animales. Las vacuolas incrementan el tamaño celular, así como la superficie expuesta al ambiente, con una
mínima inversión de materiales estructurales por parte de la célula. Son las encargadas de mantener la tur-
gencia celular vegetal; por otra parte, pueden almacenar temporariamente nutrientes o productos de dese-
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cho, y funcionar como un compartimiento de degradación de sustancias. En una misma célula pueden co-
existir distintas vacuolas con diferentes funciones.
Figura 6. Microelectrofotografía de células vegetales.
Las células, como los organismos, obtienen y consumen energía para llevar ade-lante sus procesos vitales.
Las mitocondrias
Son organelas eucariotas limitadas por membrana y pueden adoptar diferentes formas; están siempre ro-
deadas por dos membranas, la más interna de las cuales presenta pliegues. Estos pliegues, conocidos como
crestas, son superficies de trabajo para las reacciones mitocondriales en las cuales las moléculas que alma-
cenan energía química son degradadas y la energía liberada es envasada en unidades más pequeñas, molé-
culas de adenosina-trifosfato (ATP), que serán utilizadas luego en otros procesos celulares. En general, cuan-
to mayor son los requerimientos energéticos de una célula eucariótica en particular, más mitocondrias con-
tiene.
Las mitocondrias presentan vestigios de una existencia como organismos independientes. Se multiplican
por fisión binaria como las bacterias, tienen un genoma propio contenido en un pequeño cromosoma que
codifica para algunas de sus proteínas y tienen además ribosomas propios similares a los procarióticos.
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Los plástidos
Son organelas eucariotas limitadas por membrana y se encuentran sólo en los organismos fotosintéticos
(plantas y algas). Están rodeados por dos membranas concéntricas, al igual que las mitocondrias, y tienen
además un sistema de membranas internas que pueden estar intrincadamente plegadas. Al igual que las
mitocondrias, los plástidos contienen múltiples copias de un pequeño genoma, así como ribosomas propios.
Los plástidos maduros son de tres tipos: leucoplastos, cromoplastos y cloroplastos.
• Los leucoplastos almacenan almidón, proteínas o aceites.
• Los cromoplastos contienen los pigmentos que dan color a las flores y los frutos.
• Los cloroplastos (chloro significa "verde") son plástidos grandes que contienen clorofila y en los cua-les se produce energía química a partir de energía lumínica, en el proceso de fotosíntesis. Al igual que otros plástidos, están rodeados por dos membranas. Existe una tercera membrana interna -la membrana tilacoide- que forma una serie complicada de compartimientos y superficies de trabajo. Las moléculas de clorofila y las otras sustancias involucradas en la captura de energía luminosa proveniente del Sol están situadas en las membranas tilacoides dentro de los cloroplastos.
¿Existe una relación entre el número de crestas mitocondriales o membranas tilacoides y la ac-tividad celular?
Figura 7. Esquema de las organelas que participan en el metabolismo energético de las celulas eucariotas .
En 1 se indican Arriba: Mitocondria a) membranas interna, rica en poteínas necesarias para la respiración
celular. b) estroma de la mitocondria. Abajo: Cloroplasto a) sacos tilacoides, donde se lleva a cabo la
fotosintesis. b) estroma del cloroplasto. En 2 se detallan los componentes internos del cloroplasto.
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El paso de los procariotas a los primeros eucariotas
(los protistas) fue una de las transiciones evolutivas principales sólo precedida en orden de importancia por el origen de la vida. La cuestión de cómo ocurrió esta transición es actualmente objeto de viva discusión. Una hipótesis interesante, que gana creciente aceptación, es que se originaron células de mayor tamaño, y más complejas, cuando ciertos procariotas comenzaron a alojarse en el interior de otras células.
La investigadora L. Margulis (foto) propuso el primer mecanismo para explicar cómo pudo haber ocurrido esta asociación. La llamada "TEORÍA ENDOSIMBIÓTICA" (endo significa interno y simbionte se refiere a la relación de beneficio mutuo entre dos organismos) intenta explicar el origen de algunas organelas eucariotas. Hace aproxima-damente 2.500 millones de años, cuando la atmósfera era ya rica en oxígeno, ciertas células procarióticas habrían adquirido la capacidad de utilizar este gas para obtener energía de sus procesos metabólicos. La capacidad de utilizar el oxígeno habría conferido una gran ventaja a estas células aeróbicas, que habrían prosperado y aumentado en número. En algún momento, estos procariotas aeróbicos habrían sido fagocitados por células de mayor tamaño, sin que se produjera una digestión posterior. Algunas de estas asociaciones simbióticas habrían sido favorecidas por la presión selectiva: los pequeños simbiontes aeróbicos habrían hallado nutrien-tes y protección en las células hospedadoras a la vez que éstas obtenían los beneficios energéticos que el simbionte les confería. Estas nuevas asociaciones pudieron conquistar nuevos ambientes. Así, las células pro-carióticas, originalmente independientes, se habrían transformado en las actuales mitocondrias, pasando a formar parte de las flamantes células eucariotas. En la actualidad, varias líneas de evidencia sustentan la teoría de la endosimbiosis. De forma análoga, se cree que los procariotas fotosintéticos ingeridos por células no fotosintéticas de mayor tamaño fueron los precursores de los cloroplastos. La mayor complejidad de la célula eucariótica la dotó de un número de ventajas que finalmente posibilitaron la evolución de organismos multicelulares.
Figuras tomadas de http://es.wikipedia.org/wiki/Lynn_Margulis y http://webs.uvigo.es/mmegias/5-celulas/1-endosimbiosis.php
Las células poseen una estructura definida y son capaces de realizar movimientos
El citoesqueleto
El citoesqueleto es una estructura eucariota que mantiene la organización de la célula, le permite mover-
se, posiciona sus organelas y dirige el tránsito intracelular. Es un denso entramado de fibras proteicas que se
extiende a través del citoplasma. Está formado por tres tipos de filamentos: microtúbulos, filamentos inter-
medios y filamentos de actina. Los microtúbulos son tubos huecos, formados por dímeros de las proteínas
tubulina alfa y beta. Son componentes de los cilios y los flagelos, participan en el transporte de organelas y
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en el movimiento de los cromosomas durante la división celular. Los filamentos intermedios están compues-
tos por proteínas fibrosas resistentes y duraderas. Abundan en las células sometidas a fuerzas mecánicas
(epiteliales, nerviosas y musculares) y forman la lámina nuclear, un armazón que sostiene la membrana del
núcleo. Los filamentos de actina están constituidos por actina, una proteína globular. Producen movimientos
celulares mediante la formación de seudópodos, estrangulan el citoplasma durante la división celular y for-
man parte de las estructuras contráctiles de las células musculares.
Figura 8. Representación gráfica de componentes del citoesqueleto.
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Cuestionario 4
1- Se suele usar una fábrica industrial como analogía del funcionamiento de una célula. ¿A qué partes de
la célula corresponderían las siguientes partes de la fábrica?
a) Dirección
b) Generadores de energía
c) Departamento de transporte
d) Departamento de empaque
e) Cadena de montaje
f) Muros externos y vías de acceso
2- ¿Cuáles son las únicas organelas que no están rodeadas por membrana plasmática?
a) Los cloroplastos
b) Los ribosomas
c) Los peroxisomas
d) Las mitocondrias
3- ¿Dónde se porducen los ácidos nucleícos de los ribosomas en una célula eucariota?
a) En el nucléolo
b) En el retículo endoplasmático rugoso
c) En otros ribosomas
d) En el complejo de Golgi
4- ¿En qué organela se degradan moléculas orgánicas y se libera la energía química contenida en sus
enlaces mediante un proceso que consume oxígeno?
a) En los ribosomas
b) En los cloroplastos
c) En el núcleo
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d) En las mitocondrias
5- ¿Qué sustancias almacenan los leucoplastos?
a) Almidón
b) Proteínas y aceites
c) Xantófilas y carotenos
d) a y b son correctas
6- ¿Cuáles fueron los indicios que llevaron a postular el origen endosimbiótico de los cloroplastos?
a) Tienen su propio DNA
b) Tienen su propio RNA
c) Están en todas las plantas verdes
d) a y b son correctas
e) a y c son correctas
7- ¿Cuál es la estructura celular que mantiene la organización de la célula y sus organelas, le permite
moverse, participa en las modificaciones de su morfología y dirige el tránsito intracelular?
a) El citoplasma
b) El citoesqueleto
d) El citosol
8- ¿Cuáles son los sitios en los que ocurre el acoplamiento de aminoácidos en la síntesis de proteínas?
a) Los centríolos
b) Los desmosomas
c) Los nucléolos
d) Los ribosomas
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9- Señale qué características son correctas para las vacuolas:
a) Sus principales funciones son el almacenamiento y el transporte de materiales, tanto dentro de la célula
como hacia el interior y el exterior
b) En una misma célula pueden coexistir distintas vacuolas con diferentes funciones
c) En la mayoría de las células de plantas y hongos, las vacuolas son de gran tamaño
d) Las vacuolas con clorofila se denominan cloroplastos
e) Numerosas vacuolas pequeñas se pueden fusionar en una vacuola grande
f) Todas las anteriores son correctas salvo e)
g) Todas las anteriores son correctas salvo d) y f)
h) Todas las anteriores son correctas salvo f) y g)
10- Elabore una pregunta que integre los conceptos del siguiente enunciado:
Está formada por fosfolípidos, proteínas y, en algunos casos, colesterol. Su principal función es mantener separada a la célula del medio que la rodea y regular la entrada y la salida de sustancias. Las células euca-riontes poseen membranas internas que presentan la misma estructura general que la membrana celular y definen los compartimientos y las organelas.
11- El recorrido de una proteína integral de membrana, desde que se inicia su síntesis hasta que alcanza su localización definitiva es:
a. RER- Golgi- MP
b. Citosol- RER- Golgi- MO
c. Citosol- REL- Golgi-MP
d. Golgi-REL- Citosol- MP
12- La síntesis de glucoproteínas se da en:
a. RER
b. REL
c. Golgi
d. b y c son correctas
13- Las mitocondrias se dividen por:
a. Gemación
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b. Mitosis
c. Fisión Binaria
14- El ADN de las mitocondrias es
a. Idéntico al nuclear
b. Circular
c. No posee
15- Especifique de qué organela se habla en cada caso
a. Vesículas envueltas en una membrana que contiene enzimas hidrolíticas
b. Sitios donde se realiza la síntesis de proteínas
c. Lugar donde se clasifican y distribuyen los productos hacia distintas vías
16- En las células procariotas
a. La falta de núcleo impide la coordinación del metabolismo celular
b. La ausencia de mitocondrias impide la producción de energía
c. La ausencia de cloroplastos impide la fotosíntesis
d. La ausencia de envoltura nuclear impide el aislamiento del ADN del resto de los componentes celula-res
17- Indique la opción que ordene en forma creciente los niveles de organización en los siguientes ejem-plos
a. Carbono-electrón-almidón-célula-glucosa-hoja-algarrobal-algarrobo
b. Electrón-carbono-glucosa-almidón-célula-hoja-algarrobo-algarrobal
c. Electrón –glucosa-carbono-almidón-algarrobo-hoja-algarrobal-célula
d. Algarrobal-algarrobo-hoja-célula-almidón-glucosa-carbono-electrón
18- ¿Qué estructura celular hace posible que las células posean una composición bioquímica diferente de la del medio que la rodea?
a. Retículo endoplasmático
b. Pared celular
c. Membrana celular
d. Núcleo
19- Las células de la piel son muy resistentes a los esfuerzos mecánicos, esta propiedad ese debe a que poseen abundante cantidad de:
a. Filamentos de actina
b. Microtúbulos de tubulina
c. Filamentos intermedios
d. Filamentos de miosina
20- El citoesqueleto interviene de manera directa en
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a. La formación de la pared celular
b. La distribución de las organelas en el citoplasma
c. El desarrollo del esqueleto óseo
d. La síntesis de ATP
21- ¿Cuál de las siguientes funciones es exclusiva de una célula eucariota?
a. Síntesis de proteínas
b. Respiración celular fotosíntesis
c. Trasporte intracelular de vesículas
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Glosario:
• Abiótico: en el ecosistema, elementos que no tienen vida.
• ADN: ácido desoxiribonucleico, macromolécula portadora de la información genética
• Anatomía: estudio de la estructura interna y externa de los seres vivos
• Anticuerpo: proteína, sintetizada por un linfocito B en el contexto de una respuesta inmunológica,
que es complementaria a una sustancia extraña determinada (antígeno) con la que se combina específica-
mente.
• Árbol filogenético: diagrama que muestra las relaciones evolutivas entre varias especies u otras en-tidades que se cree que tienen una ascendencia común.
• ARNr: ARN (ácido ribonucleico) ribosomal, componente estructural y funcional de los ribosomas
• Biomolécula: es un compuesto químico que se encuentra en los organismos vivos. Están formadas por sustancias químicas compuestas principalmente por carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, sulfuro y fósforo.
• Bióticos: relativo a los organismos vivos del medio ambiente.
• Células madre: células relativamente indiferenciadas capaces de una gran proliferación, que pueden
generar una variedad de células diferenciadas con funciones definidas. Algunas pueden dar origen a un or-
ganismo entero, otras a varios tipos de células pero no a todas las de un organismo, y otras pueden dar célu-
las específicas.
• Celulosa: Compuesto orgánico. Componente estructural de la pared celular de las plantas verdes y muchas especies de algas.
• Citoesqueleto: red de estructuras proteicas dentro del citoplasma que mantiene la configuración de
la célula, fija sus organelas e interviene en la movilidad celular.
• Citoplasma: compartimento de las células eucariotas delimitado por la membrana plasmática y las
membranas de las organelas subcelulares.
• Citosol: contenido del citoplasma, excluidas las organelas delimitadas por membrana.
• Diferenciación celular: proceso por el cual las células sufren modificaciones que las llevan a adquirir la morfología y las funciones definitivas de un tipo celular específico.
• Dosel: capa de ramas y hojas formadas por las copas de árboles vecinos, los cuales típicamente se encuentran cubriendo grandes áreas.
• Ecosistema: conjunto de todos los organismos vivientes y de las condiciones físicas, químicas y bioló-gicas, de un área determinada, de las cuales depende la vida.
• Enzimas hidrolíticas: Proteínas que lisan moléculas con la liberación de moléculas de agua entre otros productos de degradación.
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• Enzimas oxidativas: Proteínas que catalizan la reacción de oxido/reducción utilizando al Oxígeno co-mo aceptor final de electrones. Estas enzimas están presentes principalmente en la mitocondria, donde se produce la degradación de diversas moléculas.
• Especie: conjunto de individuos que proceden de antecesores comunes y que son capaces de repro-ducirse entre sí y de dar lugar a una descendencia fértil.
• Esterilidad: inexistencia de gérmenes
• Esteroides: Molécula de origen vegetal o animal que constituye la base para la formación de muchas hormonas y vitaminas las cuales cumplen funciones variadas en el organismo.
• Eucariota: célula que tiene un núcleo y organelas rodeadas por membrana y cromosomas en los que
el ADN está unido fuertemente a proteínas.
• Filogenia: Origen y desarrollo evolutivo de las especies, historia de los mismos.
• Fosfolípidos: moléculas orgánicas con características de lípido, con una cabeza hidrofílica y una cola
hidrofóbica. Los fosfolípidos forman la estructura básica de las membranas de las células y de las organelas.
• Genoma: dos acepciones: conjunto de todo el ADN de una célula; y conjunto de todos los genes pre-sentes en una célula
• Glucógeno: Carbohidrato de reserva energética.
• Hipótesis: es una suposición. Es una idea que puede no ser verdadera, basada en información previa.
• Histonas: Proteínas nucleares principales de todas las células eucariotas. Se asocian al ADN para su
empaquetamiento dentro del núcleo celular.
• Homínido: Familia de mamíferos primates a la que pertenece el hombre
• Hormonas: Moléculas de señalización producidas por las glándulas en los organismos multicelulares.
Son transportados por el sistema circulatorio a órganos distantes con el objetivo de regular la fisiología y el
comportamiento.
• Matriz extracelular: todo material producido por las células y secretado en el medio que lo rodea.
Generalmente se aplica a la porción no celular de los tejidos animales, formada por proteínas y glúcidos.
Importante en la organización de tejidos y órganos.
• Membrana celular: membrana externa que rodea al citoplasma celular. También denominada
membrana plasmática.
• Metabolismo: Totalidad de las reacciones químicas que se produce en un organismo determinado.
• Morfología: forma o estructura de los seres vivos.
• Nicho: zona geográfica caracterizada por peculiaridades ecológicas bien definidas.
• Núcleo: estructura rodeada por membrana, característica de las células eucariotas, que contiene in-
formación genética en forma de ADN organizado en cromosomas.
• Nucleoide: en las células procariotas, región en la cual se localiza el cromosoma.
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• Objeto de estudio: Materia o asunto de que se ocupa una ciencia.
• Ontogenia: describe el desarrollo de un organismo.
• Organelas: estructuras rodeadas por membrana que se encuentran en el citoplasma de células euca-
riotas y tienen una función particular.
• Pared celular: estructura rígida o plástica producida por la célula y situada fuera de la membrana ce-
lular en la mayoría de plantas, algas, hongos y procariotas.
• Peptidoglicano: Molécula formada por carbohidratos y componentes aminoacídicos. Forma parte de
las paredes celulares de diversas bacterias a las cuales le confiere rigidez entre otras propiedades.
• Pluricelular: Un organismo pluricelular o multicelular es aquel que está constituido por 2 o más célu-
las, en contraposición a los organismos unicelulares (protistas y bacterias, entre muchos otros) que reúnen
todas sus funciones vitales en una única célula.
• Polímero: Unidad compleja formada por estructuras más sencillas denominadas monómeros.
• Procariota: célula que carece de núcleo y organelas limitadas por membrana.
• Proceso fisiológico: proceso relativo al funcionamiento y las funciones de los seres vivos o unidades
vivas integradas, es decir: células, tejidos, órganos y organismos.
• Proliferación celular: proceso por el cual una célula origina varias células hijas por divisiones celula-
res.
• Proteína: compuesto orgánico complejo constituido por una o más cadenas polipeptídicas, cada una
formada por muchos aminoácidos unidos por enlaces peptídicos.
• Protista: término que se aplica a cualquier eucariota que no es una planta, un animal o un hongo. La
mayoría de los protistas son unicelulares, aunque algunos son multicelulares simples o forman colonias.
• Sistema de clasificación jerárquica: En las clasificaciones de tipo jerárquico un conjunto de objetos se
organiza utilizando un modelo simple, que permite establecer subdivisiones aplicando un criterio que deben
cumplir todos los elementos que se incluyen en la clase más específica.
• Sistema de nomenclatura: conjunto de nombres o términos empleados para asignar nombres cientí-
ficos a los organismos.
• Taxón: grupo de organismos emparentados evolutivamente.
• Taxonomía: división ordenada de los organismos en categorías basadas en un conjunto de caracte-
rísticas utilizadas para establecer semejanzas y diferencias.
• Unidad de estudio: es el objeto o entidad real que va a ser estudiado y que permite su observación
por medio de técnicas/instrumentos.
• Virus: partícula no celular parásita compuesta por una región central de ácido nucleico y una cubier-
ta proteica, que se reproduce sólo dentro de una célula hospedadora.
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Experimentación La importancia de experimentar
Un ejemplo:
En los primeros años de la década de 1930, el citólogo alemán Joachim Hämmerling estudió las funciones
del núcleo y del citoplasma en forma comparada, aprovechando ciertas
propiedades inusuales del alga marina Acetabularia. El cuerpo de
Acetabularia está formado por una única célula gigante de 2
a 5 centímetros de altura. Los individuos poseen un
“sombrero”, un pedicelo y un “pie”, que constituyen
porciones diferenciadas de la célula única. El núcleo
de la célula está contenido en la porción del
“pie”. Si se elimina el “sombrero”, la célula
regenera rápidamente uno nuevo. Diferentes
especies de Acetabularia tienen diferentes tipos de
“sombrero”. Acetabularia mediterranea, por ejemplo, tiene
un “sombrero” compacto en forma de sombrilla y Acetabularia crenulata
tiene un “sombrero” con estructuras en forma de pétalo. Hämmerling tomó el “pie” de A.
crenulata, que contiene al núcleo de la célula, y lo implantó en una célula de A. mediterranea, de la cual
había eliminado antes tanto el “pie” como el “sombrero”. El “sombrero” que se formó luego tenía una forma
intermedia entre las formas de ambas especies. Si posteriormente se eliminaba el sombrero con forma inter-
media, el nuevo sombrero formado era completamente característico de A. crenulata. Hämmerling interpretó
estos resultados como indicio de que ciertas sustancias determinantes del sombrero son producidas bajo la
dirección del núcleo. Estas sustancias se acumulan en el citoplasma, y ésta es la razón por la que el sombrero
formado poco después del trasplante nuclear era de tipo intermedio. Sin embargo, en el momento en que se
formó el segundo sombrero, se habían agotado ya las sustancias determinantes de la forma de sombrero,
presentes en el citoplasma antes del trasplante de modo que la forma de éste estaba por completo bajo el
control del nuevo núcleo. Podemos ver, por estos experimentos, que el núcleo desempeña funciones funda-
mentales para la célula, llevando la información hereditaria que determina que un tipo particular de célula se
desarrollará.
Figura tomada de http://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/10682747/Acetabularia-la-increible-
planta-unicelular.html.
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Esquema de los experimentos con Acetabularia. Tomado de http://e-ciencia.com/blog/divulgacion/%C2%BFcomo-se-demostro-que-la-informacion-genetica-estaba-contenida-en-
el-nucleo/
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Cada actividad experimental irá acompañada del correspondiente informe.
TEMA 1
HIPOTESIS: el ambiente que nos rodea contiene organismos vivos invisibles al ojo humano
EXPERIMENTACIÓN:
MATERIALES:
- Cajas de Petri conteniendo medio de cultivo Luria-Bertani sólido y estéril
- Estufas de temperatura controlada
PROCEDIMIENTO:
- con marcador indeleble dibuja sectores diferentes en la parte externa de la base de la caja
de Petri y rotúlalas con números consecutivos
- toca con las yemas de los dedos el medio de cultivo en uno de los sectores delimitados, y
toma nota de cuál sector se trata
- Pasa tus manos por sitios que haya a tu alrededor: dinero, paredes, suelo, celular, etc....
- Toca con la yema de tus dedos el medio de cultivo en diferentes sectores, tomando nota de lo que tocaste antes de realizar la operación
- Tapa la caja de Petri para evitar contaminación posterior
- Llevar las cajas de Petri ya procesadas a incubador de temperatura controlada
- A las 48 hs, observar
Aquellos alumnos que hayan asistido a un 80% de las clases accederán a complementar el experi-mento planteado mediante observación en lupa y microscopio de los organismos cultivados en el Labo-ratorio del Area Biología, FCByF, UNR.
Luego de observar con lupa o microscopio:
- dibuja lo observado con los diferentes aumentos y describe con tus palabras lo que más te llamó la
atención.
Procedimiento a seguir para utilizar el microscopio:
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1. Sentarse cómodamente delante del microscopio.
2. Encender el sistema de iluminación.
3. En el caso de microscopios binoculares, acomodar la separación de los oculares de manera de lograr un campo visual único. Por campo visual nos referimos al disco de luz observado a través del binocular. Uno de los oculares puede ser girado para compensar diferencias en la visión de los ojos del operador.
4. Bajar el condensador y cerrar el diafragma para disminuir la intensidad luminosa. Es aconsejable co-menzar con una baja intensidad luminosa.
5. Bajar la platina y elegir el objetivo de menor aumento en el sistema de revólver.
6. Colocar el preparado sobre la platina. Asegurarlo con la pinza de ajuste.
7. Observando lateralmente (NO a través del ocular), ascender la platina utilizando el tornillo macrométrico hasta casi tocar el preparado con el objetivo. Se debe tener la precaución de que el objetivo no toque el preparado.
8. Mirando por el binocular, mover en forma descendente la platina utilizando el tornillo macrométrico hasta lograr una imagen más o menos definida.
9. Ajustar con el tornillo micrométrico el foco de la imagen lograda.
10. Revisar la iluminación. Es aconsejable utilizar una baja intensidad y el diafragma lo más cerrado posible, para lograr una imagen más nítida.
Tomado del Manual de instrucciones de Olympus Biological Microscope Models CH30.
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TEMA 2
PREPARACION SIMPLE DE UNA MOLECULA ESENCIAL, EL ADN
MATERIALES:
1 rodaja de banana de aproximadamente 1 cm
agua fría
1 cucharada de NaCl
Embudo y papel de filtro
alcohol
dos gotas de detergente
hielo
tubo o vaso de precipitado
Varilla de vidrio
PROCEDIMIENTO:
1- Triturar con tenedor en un vaso una rodaja de banana con agua hasta obtener una papilla.
2- Agregar una cucharada de sal.
3- Mezclar suavemente durante 2-3 min.
4- Agregar el detergente diluido en agua
5- Mezclar suavemente durante 2-3 min.
6- Paralelamente enfriar en hielo alcohol en un tubo de ensayo (llenar hasta menos de la mitad).
7- Ubicar el embudo con el papel de filtro en la boca del tubo y verter la mezcla, de forma que gotee en
el etanol.
8- Esperar unos minutos, observar el precipitado, que flotará. De ser posible enroscar en una varilla lo
obtenido.
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TEMA 3
SEPARACIÓN DE DISTINTOS COMPONENTES COLOREADOS DE HOJAS Y FLORES
MATERIALES:
Flores coloreadas y hojas de plantas (traídas por los alumnos)
acetona o alcohol, 20 ml (opcional)
un mortero
papel secante o absorbente
PROCEDIMIENTO:
1- Cortar las hojas y flores en trozos pequeños.
2- Colocar los trozos en un mortero al que se añade preferentemente acetona, alternativamente alco-
hol.
3- Machacar con el pilón, favoreciendo la extracción de los componentes.
4- Trasvasar el líquido a otro recipiente.
5- Sumergir apenas (1 cm) un extremo de una tira de papel absorbente de 5 cm de ancho.
6- Observar a lo largo del tiempo.
INFORMES
1- Objetivo
2- Materiales y procedimiento (incluye datos que pudieran resultar relevantes: temperatura ambiente,
condiciones de luz, tiempos, cambios sobre el protocolo sugerido y otros).
3- Resultados: describe lo observado. Podés ayudarte con esquemas, diagramas, dibujos y fotos.
4- Conclusión: ¿Podés sacar alguna conclusión acerca de lo que está ocurriendo?