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ESTRUCTURA CELULAR

OBJETIVO: Analizar el origen y desarrollo de los organismos como un proceso de organizacion progresiva en el medio, que permita comprender su importancia en el proceso evolutivo de las diferentes especies.

Destrezas:
- Reconocer los niveles de organizacion biologico, desde la descripcion general de cad nivel y la interpretacion de la celula como la unidad anatómica, funcional y de origen de todos los seres vivos.
- Explicar la teoria celular a partir de la investigacion  cientifica e interpretacion de cada uno de los principios que constituyen los criterios fundamentales  de la biologia moderna.
- Explicar la estructura, caracteristicas y funciones  de losorganelos celulares y membrana plasmatica que permiten la funcionalidad de la celula como unidad  de vida, desde la ejecucion de graficos, diagramas, mapas conceptuales y simuladores.

TABLA DE RESUMEN DE FUNCIONES, SEMEJANZAS Y DIFERNECIAS ENTRE CELULA ANIMAL, VEGETAL Y PROCARIOTA.

ESTRUCTURA	FUNCION	CELULA PROCARIOTA	CELULA ANIMAL	CELULA VEGETAL
MEMBRANA PLASMATICA	Separa el contenido celular del entorno, regulación del flujo de sustancias, relación con otras células.	Presente	Presente	Presente
RETICULO ENDOPLASMATICO	Síntesis de proteínas y lípidos	Ausente	Presente	Presente
APARATO DE GOLGI	Modifica, empaca y transporta proteínas y lípidos, síntesis de algunos  carbohidratos	Ausente	Presente	Presente
MITOCONDRIAS	Respiración celular	Ausente	Presente	Presente
RIBOSOMAS	Síntesis de proteínas	Presente	Presente	Presente
LISOSOMAS	Digestión celular	Ausente	Presente	Presente
CLOROPLASTOS	fotosíntesis	Ausente	Ausente	Presente
PLASTIDOS	Reserva de alimentos y pigmentos vegetales	Ausente	Ausente	Presente
VACUOLAS	Almacena agua, nutrientes, transportan desechos y productos de secreción, confieren turgencia  a la planta y soporte	Ausente	Presente	Presente
CENTRIOLOS	División celular y síntesis de microtubulos para cilios y flagelos	Ausente	Presente	Ausente
NUCLEO	Contiene cromosomas y está rodeado de la membrana nuclear (carioteca)	Ausente	Presente	Presente
MATERIAL GENETICO	Contiene la información hereditaria para construir y dirigir  la actividad celular	ADN	ADN	ADN
CROMOSOMAS	Contienen ADN y por lo tanto los genes	Único, circular, ADN sin proteínas	Varios, lineales, con ADN y proteínas	Varios, lineales, con ADN y proteínas
PARED CELULAR	Protección y soporte celular	Presente	Ausente	Presente
CILIOS	Movimiento celular, protección y absorción	Ausente	Presente	Ausente
FLAGELOS	Movimiento celular	Presente	Presente	Presente

  

Partes de la Célula

RESUMEN

La célula es la unidad constitutiva de la materia viva, puede constituir por si sola un individuo o participar junto con otros elementos semejantes en la formación de organismos más complejos. La individualidad de la célula está relacionada con su estructura y con la miscibilidad con el ambiente de las sustancias que la componen. Su estructura consta de algunos elementos que aparecen diferenciados y constantes en cualquier momento de la vida celular, excepto en el periodo reproductivo. Para sus funciones y desarrollo las células toman materiales nutritivos del exterior, las sustancias nutritivas (y junto a las mismas eventuales sustancias inertes o tóxicas) pueden atravesar la membrana celular por fenómenos fisicoquímicos o penetrar por sus poros.

Algunas células pueden realizar fotosíntesis, transformando la energía luminosa en energía química, estas células pueden ser algas verdeazules y cianobacterias.

La descripción de la división celular para la comprensión de la misma, se la define como la función celular que garantiza la supervivencia de la especie mediante la reproducción, por medio de la cual, una célula es capaz de dar origen a dos o may células hijas, semejantes a ella. 

  ESTRUCTURA Y FUNCION CELULAR:

1.                                                       INTRODUCCION:

La microscopía electrónica es una herramienta muy importante en el estudio de la estructura celular. Su principal ventaja reside en que proporciona imágenes de diferentes estructuras celulares, en diferentes condiciones. Para determinar la función de las estructuras celulares es necesario introducir otras técnicas. Los investigadores deben purificar distintas estructuras celulares de manera que se puedan emplear métodos físicos y químicos para determinar lo que cada una realiza. En la actualidad los biólogos celulares emplean técnicas experimentales distintas a comprender la función de las estructuras celulares.
 

1.                                                                               ORGANIZACIÓN Y PROCESOS:

1.                                                                                                       LA CELULA:

La palabra célula proviene del latín cellula = pequeña estancia, unidad constitutiva del protoplasma o materia viva; puede constituir por sí sola un individuo o participar junto con otros elementos semejantes, en la formación de organismos más complejos. La teoría celular sostenía que la célula era un elemento estructural constante en todos los seres vivos, desde los protozoos, constituidos por una célula única, hasta los metazoos y matafitos , animales y vegetales pluricelulares. Sin embargo ciertas observaciones han disminuido el valor de esta generalización; se ha visto, por ejemplo, que no sólo no pueden considerarse todos los protozoos como verdaderamente unicelulares, sino que existen organismos vivos carentes de cualquier estructura celular, como los virus filtrables. También las bacterias, aunque muestren algunas notas estructurales cromáticas, no presentan un verdadero y propio núcleo.

La célula típica, libre, suele presentar forma esférica, y esféricas son también las células que flotan en los fluidos. Algunas especies celulares tienen, por el contrario, una forma propia, como los glóbulos rojos ovalados de algunos anfíbios y mamíferos, y los glóbulos rojos bicóncavos del hombre.

La forma celular puede variar por la acción recíproca de elementos, formando colonias o tejidos, y depender también de la diferenciación y de la función de las mismas células

En cuanto a sus dimensiones, casi todas las células son microscópicas: los diámetros máximos varían desde algunas micras hasta algunos centímetros. Existen no obstante ejemplos de células visibles a simple vista: como el huevo de las aves, cuyo volumen está determinado por la enorme acumulación de materiales de reserva. Las dimensiones de las células no varían con las del organismo del que forman parte; por ejemplo, el volumen de las células de la mucosa intestinal del ratón no difiere mucho del de las células análogas del elefante. Constituyen una excepción a esta regla los elementos llamados perennes, como las células nerviosas y musculares. 

 

1.                                                                                                                               ESTRUCTURA CELULAR GENERAL:

Antiguamente los biólogos pensaban que las células estaban formadas por una gelatina uniforme que llamaban protoplasma. Con la microscopía electrónica y otras herramientas modernas de investigación, se ha extendido la percepción del mundo con respecto a las células. En la actualidad sabemos que la célula tiene un alto nivel de organización y que es sorprendentemente compleja: tienen su propio centro de control, su sistema de transporte interno, fuentes de energía, fábricas para procesar la materia que requiere, plantas de empaquetamiento, e incluso un sistema de autodestrucción. En nuestros días el término protoplasma si acaso se utiliza es en un sentido muy general. La porción de protoplasma que se encuentra fuera del núcleo se llama citoplasma, y el material interno del núcleo se llama nucleoplasma. Los organelos se encuentran suspendidos en el componente líquido del citoplasma y del nucleoplasma. Cada uno de los organelos delimitados por sus membranas forma uno o más compartimentos independientes dentro del citoplasma. 

 

Estructura de las células eucariotas y sus funciones: 

 

Cuadro . Estructura de la célula eucariota y sus funciones

 

Estructura	Descripción	Función
Núcleo celular
Núcleo	Gran estructura rodeada por una doble membrana; contiene nucleolo y cromosomas.	Control de la célula
Nucleolo	Cuerpo granular dentro del núcleo; consta de ARN y proteínas.	Lugar de síntesis ribosómica; ensamble de subunidades ribosómicas.
Cromosomas	Compuestos de un complejo de ADN y proteínas, llamado cromatina; se observa en forma de estructuras en cilindro durante la división celular.	Contiene genes (unidades de información hereditaria que gobiernan la estructura y actividad celular).
Sistema de membranas de la célula.
Membrana celular (membrana plasmática)	Membrana limitante de la célula viva	Contiene al citoplasma; regula el paso de materiales hacia dentro y fuera de la célula; ayuda a mantener la forma celular; comunica a la célula con otras.
Retículo endoplasmático (ER)	Red de membranas internas que se extienden a través del citoplasma.	Sitio de síntesis de lípidos y de proteínas de membrana; origen de vesículas intracelulares de transporte, que acarrean proteínas en proceso de secreción.
Liso	Carece de ribosomas en su superficie externa.	Biosíntesis de lípidos; Destoxicación de medicamentos.
Rugoso	Los ribosomas tapizan su superficie externa.	Fabricación de muchas proteínas destinadas a secreción o incorporación en membranas.
Ribosomas	Gránulos compuestos de ARN y proteínas; algunos unidos al ER, otros libres en el citoplasma.	Síntesis de polipéptidos.
Aparato de Golgi	Compuesto de saculaciones membranosas planas.	Modifica, empaca (para secreción) y distribuye proteínas a vacuolas y a otros organelos.
Lisosomas	Sacos membranosos (en animales).	Contienen enzimas que degradan material ingerido, las secreciones y desperdicios celulares.
Vacuolas	Sacos membranosos (sobre todo en plantas, hongos y algas )	Transporta y almacena material ingerido, desperdicios y agua.
Microcuerpos (ej. peroximas)	Sacos membranosos que contienen una gran diversidad de enzimas.	Sitio de muchas reacciones metabólicas del organismo.
Organismos transductores de energía
Mitocondrias	Sacos que constan de dos membranas; la mambrana interna está plegada en crestas.	Lugar de la mayor parte de las reacciones de la respiración celular; transformación en ATP, de la energía proveniente de la glucosa o lípidos.
Plástidos	Sistema de tres membranas: los cloroplastos contienen clorofila en las membranas tilacoideas internas.	La clorofila captura energía luminosa; se producen ATP y otros compuestos energéticos, que después se utilizan en la conversión de CO2 en glucosa.
Citoesqueleto
Microtúbulos	Tubos huecos formados por subunidades de tubulina.	Proporcionan soporte estructural; intervienen en el movimiento y división celulares; forman parte de los cilios, flagelos y centriolos.
Microfilamentos	Estructuras sólidas, cilíndricas formadas por actina.	Proporcionan soporte estructural; participan en el movimiento de las células y organelos, así como en la división celular.
Centriolos	Par de cilindros huecos cerca del centro de la célula; cada centriolo consta de 9 grupos de 3 microtúbulos.	Durante la división celular en animales se forma un uso mitótico entre ambos centriolos; en animales puede iniciar y organizar la formación de microtúbulos; no existen en las plantas superiores.
Cilios	Proyecciones más o menos cortas que se extienden de la superficie celular; cubiertos por la membrana plasmática; compuestos de 2 microtúbulos centrales y 9 pares periféricos	Locomoción de algunos organismos unicelulares; desplazamiento de materiales en la superficie celular de algunos tejidos.
Flagelos	Proyecciones largas formadas por 2 microtúbulos centrales y 9 periféricos; se extienden desde la superficie celular; recubiertos por mambrana plasmática.	Locomoción de las células espermáticas y de algunos organismos unicelulares.

 

 

 TIPOS DE ORGANIZACIÓN CELULAR:

ORGANIZACIÓN UNICELULAR:

 

Células Eucariotas:

Los organismos Eucariotas son aquellos que contienen una estructura llamada núcleo, que se encuentra limitado por una membrana. El núcleo sirve para localizar el material genético, el ADN.

El término eucariota significa "núcleo verdadero" y se refiere a que el material genético de las células, está incluido en un núcleo distinto, rodeado por una membrana nuclear. Estas células también presentan varios organelos limitados por membranas que dividen el citoplasma celular en varios compartimentos adicionales. Algunos organelos sólo se presentan en algunas variedades celulares específicas. Por ejemplo, los cloroplastos, que atrapan la luz solar para conversión de energía, se hallan en las células que realizan fotosíntesis. Los organelos especializados de las células eucariotas les permiten resolver algunos de los problemas relacionados con su gran tamaño, de manera que pueden ser considerablemente más grandes que las células procariotas. 

Células procariotas:

Las células procariotas son aquellas que carecen de núcleo, vacuolas, mitocondrias y otros orgánulos subcelulares, generalmente son más pequeñas que las eucariotas. Son organismos de una sola célula que pertenecen al grupo Monera: se incluyen bacterias y algas verdeazules o cianobacterias, que no son sino bacterias fotosintéticas. El ADN de las células procariotas está confinado a una o más regiones nucleares, que a veces se denominan nucleoides, los cuales no están limitados por una membrana independiente.

Las células procariotas tienen una membrana plasmática que confina el contenido celular a un compartimento interno, pero carece de un sistema de membranas internas en forma de organelos. En algunas células procariotas la membrana plasmática puede plegarse hacia adentro y forma un complejo de membranas internas en donde se piensa se llevan a cabo las reacciones de transformación de energía. Algunas células procariotas también tienen una pared celular o membrana externa, que es una estructura que encierra a toda la célula, incluida la membrana plasmática. 

 

TALLER :1

COMPLETE LA SIGUIENTE TABLA.

ESTRUCTURA	FUNCION	CELULA PROCARIOTA	CELULA ANIMAL	CELULA VEGETAL
MEMBRANA PLASMATICA	Separa el contenido celular del entorno, regulación del flujo de sustancias, relación con otras células.		Presente	Presente
RETICULO ENDOPLASMATICO		Ausente		Presente
APARATO DE GOLGI	Modifica, empaca y transporta proteínas y lípidos, síntesis de algunos  carbohidratos	Ausente	Presente
MITOCONDRIAS	Respiración celular		Presente	Presente
RIBOSOMAS		Presente		Presente
LISOSOMAS	Digestión celular	Ausente	Presente
CLOROPLASTOS			Ausente	Presente
PLASTIDOS	Reserva de alimentos y pigmentos vegetales	Ausente		Presente
VACUOLAS	Almacena agua, nutrientes, transportan desechos y productos de secreción, confieren turgencia  a la planta y soporte	Ausente	Presente
CENTRIOLOS	División celular y síntesis de microtubulos para cilios y flagelos		Presente	Ausente
NUCLEO	Contiene cromosomas y está rodeado de la membrana nuclear (carioteca)	Ausente		Presente
MATERIAL GENETICO	Contiene la información hereditaria para construir y dirigir  la actividad celular	ADN	ADN
CROMOSOMAS	Contienen ADN y por lo tanto los genes		Varios, lineales, con ADN y proteínas	Varios, lineales, con ADN y proteínas
PARED CELULAR		Presente		Presente
CILIOS	Movimiento celular, protección y absorción		Presente
FLAGELOS		Presente		Presente

Núcleo celular
Núcleo	Gran estructura rodeada por una doble membrana; contiene nucleolo y cromosomas.
		Lugar de síntesis ribosómica; ensamble de subunidades ribosómicas.
Cromosomas	Compuestos de un complejo de ADN y proteínas, llamado cromatina; se observa en forma de estructuras en cilindro durante la división celular.	Contiene genes (unidades de información hereditaria que gobiernan la estructura y actividad celular).
Sistema de membranas de la célula.
Membrana celular (membrana plasmática)		Contiene al citoplasma; regula el paso de materiales hacia dentro y fuera de la célula; ayuda a mantener la forma celular; comunica a la célula con otras.
Retículo endoplasmático (ER)	Red de membranas internas que se extienden a través del citoplasma.	Sitio de síntesis de lípidos y de proteínas de membrana; origen de vesículas intracelulares de transporte, que acarrean proteínas en proceso de secreción.
Liso	.
	Los ribosomas tapizan su superficie externa.	Fabricación de muchas proteínas destinadas a secreción o incorporación en membranas.
Ribosomas	Gránulos compuestos de ARN y proteínas; algunos unidos al ER, otros libres en el citoplasma.	Síntesis de polipéptidos.
	Compuesto de saculaciones membranosas planas.	Modifica, empaca (para secreción) y distribuye proteínas a vacuolas y a otros organelos.
Lisosomas	Sacos membranosos (en animales).
Vacuolas	Sacos membranosos (sobre todo en plantas, hongos y algas )	Transporta y almacena material ingerido, desperdicios y agua.
Microcuerpos (ej. peroximas)		Sitio de muchas reacciones metabólicas del organismo.
Organismos transductores de energía
Mitocondrias	Sacos que constan de dos membranas; la mambrana interna está plegada en crestas.	Lugar de la mayor parte de las reacciones de la respiración celular; transformación en ATP, de la energía proveniente de la glucosa o lípidos.
Plástidos	Sistema de tres membranas: los cloroplastos contienen clorofila en las membranas tilacoideas internas.	La clorofila captura energía luminosa; se producen ATP y otros compuestos energéticos, que después se utilizan en la conversión de CO2 en glucosa.
Citoesqueleto
Microtúbulos	Tubos huecos formados por subunidades de tubulina.
Microfilamentos		Proporcionan soporte estructural; participan en el movimiento de las células y organelos, así como en la división celular.
	Par de cilindros huecos cerca del centro de la célula; cada centriolo consta de 9 grupos de 3 microtúbulos.	Durante la división celular en animales se forma un uso mitótico entre ambos centriolos; en animales puede iniciar y organizar la formación de microtúbulos; no existen en las plantas superiores.
Cilios	Proyecciones más o menos cortas que se extienden de la superficie celular; cubiertos por la membrana plasmática; compuestos de 2 microtúbulos centrales y 9 pares periféricos	.
	Proyecciones largas formadas por 2 microtúbulos centrales y 9 periféricos; se extienden desde la superficie celular; recubiertos por mambrana plasmática.	Locomoción de las células espermáticas y de algunos organismos unicelulares.

TAREA: 
En el cuaderno de dibujo de biologia grafique y rotule:
1.- Funcionamiento del aparato de golgi
2.- Los organelos ubicados en el citosol.
3.- Difusion facilitadora y fagocitosis - pinocitosis