LA CELULA VEGETAL Y ANIMAL

VIDEO “LAS CÉLULAS PROCARIOTA EUCARIOTA”

CONSIGNAS PARA EL TRABAJO COLABORATIVO

1.    Cada grupo elegirá el tema a trabajar

2.    Leerán el material de lectura publicado en el blog del profesor

3.    Indagarán y profundizarán sobre el tema escogido

4.    Rellenarán la planilla de datos publicada en el blog del profesor

5.    Utilizarán aplicaciones o recursos multimedia a elección para realizar el trabajo colaborativo

6.    Deberán explicar a sus compañeros su producción

7.    Publicarán el trabajo a través de un blog o wikipedia

8.  Deberán insertar el link correspondiente en la planilla de datos

Para completar la Planilla de datos haz click aquí.

GUÍA DE PREGUNTAS PARA LA OBSERVACIÓN DE VIDEO “LA CÉLULA VEGETAL Y ANIMAL”

1.    ¿Qué tienen en común la célula animal y vegetal?

2.    ¿Qué es la membrana plasmática y cuál es su función?

3.    ¿Qué es el citoplasma y que encontramos en ella?

4.    ¿Dónde se encuentra el ADN y cuál es su función?

5.    ¿Dónde se encuentran las mitocondrias y qué rol desempeña en la célula?

6.    ¿En qué estados se pueden encontrar los ribosomas y que se realizan en él?

7.    ¿Qué es el RE y cuál son sus funciones?

8.    ¿Qué es el complejo de Golgi? ¿cuál es su función?

9.    ¿Qué es el citoesqueleto?

10.  ¿Cuáles son las organelas particulares de la célula vegetal?

11.  ¿Qué espacio ocupa la vacuola en la célula vegetal?

12.  ¿Qué son los cloroplastos y cuál es su función?

13.  ¿Qué rodea la membrana celular y que función le otorga a la célula vegetal?

14.  ¿Qué son las células?

GUÍA DE PREGUNTAS PARA LA OBSERVACIÓN DE VIDEO “LAS CÉLULAS PROCARIOTA EUCARIOTA”

1.    ¿Cómo son los cromosomas de las células procariotas?

2.    ¿Por qué se llaman células procariotas?

3.    ¿Qué organismos están formados por células eucariontes?

4.    ¿Cuáles son los elementos básicos de una célula eucariota?

5.    ¿Dónde se encuentran los cromosomas de las células eucariotas y cuáles son sus funciones?

6.    ¿Qué rodea al núcleo?

7.    ¿Qué le da rigidez a la célula vegetal?

8.    El relator hace una analogía ¿con qué compara a la célula y por qué?

9.    ¿Qué se encuentra en el núcleo de la célula y cuál es su función?

10.  Teniendo en cuenta la nutrición celular ¿qué diferencian a la célula vegetal de la animal?

11.  ¿Donde se ubican las proteínas y dónde se almacenan?

12.  ¿Para qué son utilizadas estás proteínas en la célula?

13.  ¿Qué función tienen los lisosomas en la célula?

14.  ¿Cómo obtiene la célula la energía necesaria para sobrevivir?

15.  ¿Cómo hacen las células para moverse?

ORGANELAS DE LAS CÉLULAS ANIMAL Y VEGETAL

CÉLULA ANIMAL

La célula está delimitada por una membrana celular o plasmática con permeabilidad selectiva (semipermeable). Dentro de esa membrana se encuentran distintos tipos de moléculas disueltas en agua que forman una solución coloidal, llamada citoplasma. La célula mantiene su forma gracias a un sistema de filamentos que constituyen el citoesqueleto. En el citoplasma se encuentra un complejo sistema de membranas originado en la membrana plasmática que constituyen los orgánulos u organoides: el retículo endoplasmático, que en algunas zonas está cubierto por ribosomas (RER) e interviene en la formación de las proteínas, y en otras regiones no posee ribosomas (REL) y se lo relaciona con procesos de desintoxicación (células hepáticas) o con el metabolismo de los lípidos. En los Complejos de Golgi se procesan y guardan moléculas que serán utilizadas por la célula o bien serán eliminadas como sustancias de desecho. En las mitocondrias se realizan las más importantes reacciones químicas que suministran la energía necesaria para que la célula pueda cumplir sus actividades vitales.

CELULA VEGETAL

Esta célula contiene, excepto algunas diferencias, los mismos componentes que la célula animal. A la membrana plasmática la rodea una pared celular de celulosa atravesada por plasmodesmos, pequeños conductos que comunican células contiguas. La estructura más destacada es la vacuola, lleno de una solución de sales minerales y otras sustancias que mantienen la rigidez de la pared celular y la lozanía del cuerpo vegetal. Los plástidos son típicos de la célula vegetal: los leucoplastos almacenan sustancias de reserva (almidón, aceites o proteínas); los cromoplastos están presentes en los órganos vegetales de color rojo, amarillo o anaranjado; y los cloroplastos, de color verde por la clorofila, llevan a cabo la fotosíntesis. Al igual que la célula animal posee un núcleo con los mismos componentes, un RE (rugoso y liso), mitocondrias y un complejo de Golgi, que cumple un importante papel en la incorporación de materiales para la formación y expansión de la pared celular. El citoesqueleto de la celula vegetal tienen las mismas estructuras filamentosas que el de la célula animal.

CÉLULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS

INTRODUCCIÓN

La célula es la unidad de estructura y función de los seres vivos. Todo ser vivo, entonces, consta de por lo menos una célula, y como organismos unicelular puede llevar a cabo todas las funciones necesarias para la supervivencia y la reproducción.

Existen dos tipos fundamentalmente distintos de células: las procariontes y las eucariontes. Entre los procariontes, a su vez, las características bioquímicas permiten reconocer dos grandes grupos: Bacteria y Archaea. Así, actualmente se reconocen tres grandes dominios que agrupan a los seres vivos: Bacteria, Archaea y Eukarya; los dos primeros agrupan procariontes unicelulares y coloniales y el último a todos los organismos formados por células eucariontes.

LAS CÉLULAS PROCARIONTES

En las células procariontes (“antes del núcleo”), el material genético es una molécula grande y circular de DNA a las que están débilmente asociadas diversas proteínas. Está ubicada en una región definida llamada nucleoide y carece de una membrana que lo rodee.

Las células procariontes comparten ciertas características

Todas las células procariontes tienen la misma estructura básica:

·         La membrana plasmática contiene la célula, regula el tránsito de materiales dentro y fuera de ella y la separa del ambiente.

·         El nucleoide consiste en el material hereditario (DNA) de la célula.

·         El resto del material contenido por la membrana plasmática se denomina citoplasma. El Citoplasma está compuesto por dos componentes: el citosol más líquido y las partículas insolubles suspendidas, incluidos los ribosomas.

·         El citosol consiste mayoritariamente en agua que contiene iones disueltos, moléculas pequeñas y macromoléculas solubles, como las proteínas.

·         Los ribosomas son complejos de RNA y proteínas de alrededor de 25 nm de diámetro. Son los sitios de la síntesis proteica.

El citoplasma no es una región estática. Al contrario, las sustancias en este ambiente están en constante movimiento.

Las células procariontes son funcionalmente complejas y realizan cientos de reacciones bioquímicas.

Algunas células procariontes tienen características especializadas

Estas estructuras incluyen una pared celular protectora, una membrana que participa en la compartimentalización de algunas reacciones químicas y flagelos que cumplen un papel importante en el movimiento celular a través del ambiente acuoso.

·         Paredes celulares. La mayoría de las procariontes tiene una pared celular ubicada fuera de la membrana plasmática. La rigidez de la pared celular sostiene la célula y determina su forma. Las paredes celulares de la mayoría de las bacterias, pero no en Archaea, contienen peptidoglucano (polímeros de amino-azúcares).

·         Membranas internas. Algunos grupos de bacterias (cianobacterias y otras) llevan a cabo la fotosíntesis. En estas bacterias fotosintéticas, la membrana plasmática se pliega dentro del citoplasma formando un sistema interno que contienen compuestos necesarios para la fotosíntesis.

·         Flagelos y Pili. Algunos procariontes nadan al utilizar apéndices denominados flagelos. Un flagelo sólo, constituido por una proteína denominada flagelina, se asemejan a un sacacorchos diminuto. Los pili se proyectan desde la superficie de algunas bacterias. Más cortos que los flagelos, estas estructuras similares a un pelo ayudan a las bacterias a adherirse unas con otras cuando intercambian material genético.

·         Citoesqueleto. Algunas procariotas, en especial las bacterias con forma de bastón, tienen una estructura helicoidal filamentosa interna que cumple una función en el mantenimiento de la forma celular.

LAS CÉLULAS EUCARIONTES

En las células eucariontes (del griego eu, que significa “buen” y karyon, “núcleo” o “centro”), por el contrario, el DNA es lineal y está fuertemente unido a proteínas. Está rodeado por una doble membrana, la envoltura nuclear, que los separa de los otros contenidos celulares de un núcleo bien definido.

Características de las células eucariotas

1. La compartimentalización de las células eucariontes es clave para la función celular.

Algunos compartimentos en las células eucariontes han sido caracterizados como fábricas que sintetizan productos específicos. Otros son como una central eléctrica que toman la energía en una forma y la convierten en otra forma más útil. Estos compartimientos membranosos, así como otras estructuras (como los ribosomas) que carecen de membranas pero tienen formas y funciones distintivas, se denominan orgánulos.

·         Núcleo. Contiene la mayor parte del material genético celular (DNA). Su replicación y los primeros pasos en la decodificación de la información genética tiene lugar en el núcleo.

·         Mitocondrias. Es una central energética donde la energía almacenada en los enlaces de los hidratos de carbono y los ácidos grasos se convierten en una forma más útil para la célula (ATP).

·         Retículo endoplasmático y el Sistema de Golgi. Son compartimientos en los cuales algunas proteínas sintetizadas por los ribosomas se empaquetan y se envían a las localizaciones apropiadas en la célula.

·         Lisosomas y Vacuolas. Constituyen sistemas digestivos celulares en los que se hidrolizan las moléculas grandes en monómeros utilizables.

·         Cloroplastos. Se encuentran sólo en algunas células y realizan la fotosíntesis. La membrana que rodea cada orgánulo tiene dos funciones esenciales: en primer lugar, mantiene las moléculas separadas de otras moléculas de la célula con las que podrían reaccionar de manera inapropiada; en segundo lugar, actúa como un regulador del tránsito, permitiendo que la materia prima permanezca dentro del orgánulo y liberando sus productos al citoplasma.

2. Algunos orgánulos procesan información

En la célula la información se almacena en la secuencia de nucleótidos en las moléculas de DNA. La mayor parte del DNA en las células eucariotas reside en el núcleo. La información es traducida desde el lenguaje del DNA al lenguaje de las proteínas en los ribosomas.

·         Núcleo. El núcleo es por lo general el orgánulo más grande en la célula. Está rodeado por dos membranas, que juntas forman la envoltura nuclear. Las dos membranas de la envoltura nucleas están separadas y perforadas por poros nucleares que conectan el interior del núcleo con el citoplasma. El núcleo cumple diferentes papeles en la célula: es el sitio de la replicación del DNA; es el sitio del control genético de las actividades celulares; una región dentro del núcleo, el nucléolo, comienza el ensamblaje de los ribosomas a partir de RNA y proteínas específicas.

·         Ribosomas. En las células eucariotas se hallan en dos lugares: en el citoplasma, donde pueden estar libres o adheridos a las superficies del retículo endoplasmático, y dentro de las mitocondrias y cloroplastos. Químicamente los ribosomas consisten en un tipo especial de RNA denominado RNA ribosómico (rRNA), al que se unen en forma covalente más de 50 moléculas de proteínas distintas.

3. El Sistema de endomembranas es un grupo de orgánulos interrelacionados

·         Retículo endoplasmático. Red de membranas interconectadas que se extienden por todo el citoplasma de una célula eucarionte formando tubos y sacos aplanados. Estas membranas se denominan en forma colectiva retículo endoplasmático o RE. El compartimiento interior del RE, llamado luz o lúmen, está separado y se distingue del citoplasma.

o   El retículo endoplasmático rugoso (RER). Esta cubierto por ribosomas, que se adhieren en forma temporal a las caras externas de sus sacos aplanados. Como un compartimiento, el RER segrega ciertas proteínas recién sintetizadas fuera del citoplasma; estas proteínas se transportan a otras ubicaciones en la célula. En el interior del RER las proteínas pueden ser modificadas químicamente de modo que se altera la función y su destino. En los ribosomas adheridos ocurre la síntesis de proteínas que actúan fuera del citosol, es decir, las proteínas que están destinadas a salir de la célula, incorporarse a sus membranas o moverse dentro de los orgánulos del sistema de endomembranas.

o   El retículo endoplasmático liso (REL). Es más tubular que el RER y carece de ribosomas. Dentro de la luz del REL, se modifican químicamente algunas proteínas sintetizadas del RER. Además, el REL cumple funciones importantes: es responsable de modificar químicamente moléculas pequeñas incorporadas por la célula, en especial fármacos y pesticidas; es el sitio para la hidrólisis del glucógeno en las células animales; y es el sitio para la síntesis de lípidos y esteroides.

·         Sistema de Golgi. El aspecto exacto del sistema de Golgi varía de una especia a otra, pero casi siempre consiste en sacos membranosos aplanados denominados cisternas, apiladas como platos, y pequeñas vesículas delimitadas por membrana. El sistema de Golgi desempeña varias funciones: recibe proteínas del RER y luego puede modificarlas; concentra, empaqueta y clasifica las proteínas antes de enviarlas a sus destinos celulares o extracelulares; es el lugar donde se sintetizan los polisacáridos de la pared celular de las plantas.

·         Lisosomas. A partir del Golgi se originan los orgánulos denominados lisosomas. Éstos contienen enzimas digestivas y son sitios donde se hidrolizan las macromoléculas –proteínas, polisacáridos, ácidos nucleicos, y lípidos- en sus monómeros. Los lisosomas son orgánulos en los que se degradan los alimentos y los objetos extraños incorporados por la célula.

4. Algunos orgánulos transforman la energía

Una célula necesita energía para sintetizar el material que necesita para actividades como el crecimiento, la reproducción y el movimiento. La energía se transforma de una forma a otra en la mitocondria (que se encuentra en las células eucariontes) y en los cloroplastos (que se encuentran en las células eucariontes que capturan la energía solar).

·         Mitocondrias. Las mitocondrias tienen dos membranas: la membrana externa es lisa y ofrece poca resistencia al pasaje de sustancias; inmediatamente por dentro de la membrana externa se encuentra una membrana interna, que se pliega hacia adentro en muchos lugares. Los plegamientos tienden a ser bastante regulares y dan origen a estructuras en forma de estantes denominadas crestas. El espacio cerrado por la membrana intermedia se denomina matriz mitocondrial.

·         Plástidos. Se encuentran sólo en las células de plantas y ciertos protistas.

o   Cloroplastos. Contienen el pigmento verde clorofila y son los sitios de fotosíntesis. Al igual de las mitocondrias, un cloroplasto está rodeado por dos membranas. Además, tienen una serie de membranas internas cuyas estructuras y disposiciones varían de un grupo de organismos fotosintéticos a otro. Las membranas internas de los cloroplastos se asemejan a pilas de crepes o panqueques ahuecados. Estas pilas, denominadas grana (en sigular, granum), consisten en una serie de compartimientos circulares,  delgados y estrechamente empaquetados: los tilacoides. El líquido en el cual está suspendida la grana se denomina estroma.

o   Cromoplastos. Tienen pigmentos rojos, anaranjados o amarillos, y dan color a los órganos de las plantas, como las flores.

o   Leucoplastos. Son depósitos de almacenamiento para almidones y grasas.

Consignas de la Clase N° 4

Clase N° 3 - Proteínas

Son moléculas grandes compuestas de cadenas largas de aminoácidos, conocidas como cadenas polipeptídicas.  Cada aminoácido contiene un grupo amino (-NH₂) y un grupo carboxilo (-COOH) unidos a un átomo de carbono central.

Los veinte aminoácidos diferentes que conforman las proteínas varían de acuerdo con las propiedades de sus grupos laterales (R). A partir de éstos se sintetiza una gran variedad de diferentes tipos de proteínas, cada una de las cuales cumple una función altamente específica en los seres vivos. Estos grupos pueden ser:

• No polares: sin diferencia de carga entre una zona y la otra. 
• Polares: con cargas balanceadas de modo tal que el grupo lateral en conjunto es neutro; o negativamente cargado o positivamente cargado.

Un enlace peptídico es un enlace covalente formado por una reacción de condensación (Ver figura a, Dipéptido). Los polipéptidos (ver figura b) son polímeros de aminoácidos unidos por enlaces peptídicos, en que los grupos amino de un aminoácido se une al grupo carboxilo de su vecino. (Esta cadena polipeptídica contiene solamente seis aminoácidos, pero algunas pueden contener hasta 1.000 monómeros de aminoácidos).

La secuencia de aminoácido se conoce como estructura primaria de la proteína. Según esta secuencia, la molécula puede adoptar una entre varias formas. Los puentes de hidrógeno, entre los grupos amino y carboxilo tienden a plegar la cadena en una estructura secundaria repetida, como la hélice alfa o la hoja plegada beta. Las interacciones entre los grupos R de los aminoácidos pueden dar por resultado un plegamiento ulterior en una estructura terciaria que a menudo es de forma globular e intrincada. Dos o más polipéptidos pueden actuar recíprocamente y formar una estructura cuaternaria. Dada la variedad de aminoácidos, las proteínas pueden tener un alto grado de especificidad.

FUENTE BIBLIOGRÁFICA:

• Curtis, Helena y otros. (1.993). Biología. Buenos Aires, Argentina: Ed. Médica Panamericana S.A.C.F.
• Curtis, Helena y otros. (2.008). Biología. Buenos Aires, Argentina: Ed. Médica Panamericana S.A.C.F.

Clase N° 4 - Ácidos nucleicos y Base nitrogenada

Los nucleótidos son moléculas complejas formada por un grupo fosfato, un azúcar de cinco carbonos y una base nitrogenada. Son los bloques estructurales de los ácidos desoxirribonucleicos (DNA) y ribonucleicos (RNA), que transmiten y traducen la información genética.

Hay cinco bases nitrogenadas diferentes en los nucleótidos: dos de ellas, la adenina y la guanina, tienen una estructura de dos anillos y se conocen como purinas; las otras tres, citosina, timina y uracilo, tiene una estructura de anillo único y se conoce como pirimidinas. La adenina, guanina y la citosina se encuentran tanto en el DNA como el RNA, mientras que la timina se encuentra sólo en el DNA y el uracilo sólo en el RNA.

Los nucleótidos también pueden unirse en cadenas largas por reacciones de condensación que involucran a los grupos hidroxilo de las subunidades de fosfato y de azúcar (ribosa para el RNA y desoxirribosa para el DNA). Una molécula de RNA está formada por una sola cadena de nucleótidos las moléculas de DNA, en cambio, constan de dos cadenas de nucleótidos enrolladas sobre sí mismas que forman una doble hélice.

Los nucleótidos también desempeñan papeles centrales en los intercambios de energía que acompañan a las reacciones químicas dentro de los sistemas vivos. El principal portador de energía en la mayoría de las reacciones químicas que ocurren dentro de las células es un nucleótido que lleva tres fosfatos, el ATP (Trifosfato de Adenosina). La única diferencia entre esta molécula y el AMP (monofosfato de adenosina) es la unión de dos grupos fosfato adicionales. Aunque esta diferencia en la fórmula puede parecer pequeña, es la clave del funcionamiento del ATP en los seres vivos. El ADP contiene dos grupos fosfatos.

FUENTE BIBLIOGRÁFICA:

• Curtis, Helena y otros. (1.993). Biología. Buenos Aires, Argentina: Ed. Médica Panamericana S.A.C.F.
• Curtis, Helena y otros. (2.008). Biología. Buenos Aires, Argentina: Ed. Médica Panamericana S.A.C.F.

Consignas de la Clase N° 3

Consignas de la Clase N° 2

Clase N° 2 - Lípidos

Los lípidos (grasas y aceites, ceras, colesterol y otros esteroides) son moléculas orgánicas hidrófobas. Existen combinaciones como los fosfolípidos (un grupo fosfato unido a un lípido) y los glucolípidos. Las grasas son los principales lípidos almacenadores de energía.

Una molécula de grasa está formada por una molécula de glicerol unida a tres ácidos grasos (de aquí el término “triglicérido”). Las grasas pueden ser no saturadas o saturadas, con dependencia de si sus ácidos grasos contienen o no enlaces dobles. Las grasas no saturadas, que tienden a ser líquidos oleosos, se encuentran más comúnmente en las plantas.

Los fosfolípidos son los principales componentes estructurales de las membranas celulares.

Los glucolípidos, formados por una unidad de glicerol, dos ácidos grasos y una cadena de carbohidrato corta unida al tercer carbono del glicerol, también son componentes importantes de las membranas celulares y participan en el reconocimiento entre células.


FUENTE BIBLIOGRÁFICA:

•  Curtis, Helena y otros. (1.993). Biología. Buenos Aires, Argentina: Ed. Médica Panamericana S.A.C.F.
• Curtis, Helena y otros. (2.008). Biología. Buenos Aires, Argentina: Ed. Médica Panamericana S.A.C.F.

Consignas de la Clase N° 1

Clase N° 1 - Glúcidos

Los hidratos de carbono o carbohidratos son la fuente primaria de energía química para los sistemas vivos. Pueden existir como compuestos simples (monómeros) o combinados formando largas cadenas (polímeros). Los carbohidratos (también llamados glúcidos) más simples son los monosacáridos (“azúcares simples”), como la glucosa y la fructosa.

Los monosacáridos pueden combinarse para formar disacáridos (dos azúcares), como la sacarosa, y polisacáridos (cadena de muchos monosacáridos).

Algunos polisacáridos como el almidón y el glucógeno son formas de almacenamiento de azúcar mientras que otros, como la celulosa, son materiales estructurales importantes de las plantas.

El almidón está compuesto de dos tipos diferentes de polisacáridos, la amilosa (a) y la amilopectina (b),  conformado por unidades de glucosa alfa, en las que el carbono 1 de un anillo está unido al carbono 4 del siguiente en una cadena larga, no ramificada, que se enrosca para formar una hélice (c). La cadena principal se ramifica periódicamente en cadenas cortas que contienen entre 24 y 36 unidades de glucosa alfa.

El glucógeno, que es la forma más común de almacenamiento del azúcar en los vertebrados, se asemeja a la amilopectina, en su estructura general, excepto que cada rama contiene sólo entre 16 y 24 unidades de glucosa alfa.

La celulosa está formada por monómeros de glucosa beta, unidos en enlaces 1®4, los grupos –OH (indicados en color) que se proyectan a ambos lados de la cadena forman puentes de hidrógenos con grupos de –OH vecinos, dando como resultado la formación de haces de cadenas paralelas.

Los disacáridos y los polisacáridos se forman por reacciones de condensación, en las que las unidades de monosacáridos se unen en forma covalente con la eliminación de una molécula de agua y pueden ser escindidas nuevamente por hidrólisis, con la incorporación de una molécula de agua. (Ver la estructura de la sacarosa).

Los hidratos de carbono pueden estar unidos en forma covalente a proteínas y construir las glucoproteínas, o a lípidos y forman los glucolípidos. Ambos compuestos forman parte de las membranas plasmáticas.


FUENTE BIBLIOGRÁFICA:

• Curtis, Helena y otros. (1.993). Biología. Buenos Aires, Argentina: Ed. Médica Panamericana S.A.C.F.
• Curtis, Helena y otros. (2.008). Biología. Buenos Aires, Argentina: Ed. Médica Panamericana S.A.C.F.