La vida a nivel microscópico

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1 2do Medio> Biología Organización y función celular La vida a nivel microscópico El comics que ves a continuación, ilustra un fenómeno natural que le sucede a las células. Sin embargo el experimentador no logra reconocer de cuál se trata. Puedes tú aventurar lo que le ocurrió a la célula? Puedes determinar qué parte de la célula será la responsable de tal fenómeno? 1

2 El esquema que se te presenta a continuación, es una síntesis de los principales temas y conceptos que se verán en este módulo. Repásalos para que puedas reconocerlos a medida que van apareciendo en el texto. Objetivo del módulo. En este módulo lograrás reconocer la morfología de los cuatro tipos celulares. Así como también, comprenderás el funcionamiento general de la célula, el cual es permitido por cada uno de sus componentes. 2

3 ORGANIZACIÓN Y FUNCIÓN CELULAR. Mucho se ha avanzado desde las primeras celdillas observadas por Hooke en trozos de corcho, hasta el día de hoy. Si bien es cierto, esa fue la primera evidencia de que algo componía a los seres vivos, hoy en día esa información ha sido enormemente complementada y ya han sido prácticamente identificados todos los elementos que componen la célula y su función. Debes recordar, que la célula es la mínima unidad de vida, y que compone a todos los seres vivos, pudiendo ser estos de una sola célula (unicelulares) o de muchas células (pluricelulares). Por otra parte, las células tienen la capacidad de reproducirse, y de dar origen a una gran población de ellas a través de múltiples replicaciones, esta es la forma en la que nosotros los humanos crecemos, y desde ser un huevo recién fecundado compuesto de unas 8 células, pasamos a ser organismos tan complejos de miles y millones de ellas. Pues bien, partiremos diciendo que las células se pueden dividir de acuerdo a dos clasificaciones generales: SEGÚN SU GRADO DE EVOLUCIÓN. Célula procarionte; - Más primitiva. - Sin núcleo definido. - Con ADN disperso en citosol. - Bacterias son un ejemplo. Célula eucarionte; - Más evolucionada. - Con núcleo definido. - Con ADN dentro del núcleo. -Con múltiples organelos. SEGÚN EL ORGANISMO Y SU METABOLISMO. Célula vegetal; - Compone a todos los vegetales. - Realiza fotosíntesis para obtener energía. - Tiene algunos organelos únicos. Célula animal; - Compone a todos los animales. - Realiza respiración celular para obtener energía. - Tiene algunos organelos únicos. 3

4 Como ya adelantamos, estos tipos de células comparten algunos organelos, y otros son exclusivos. De esto depende la característica metabólica de cada célula. A continuación verás los componentes y organelos de la célula en detalle, organizados a modo de ficha, donde encontrarás características importantes como la organización, las funciones, las conexiones, y la forma de cada organelo. Ficha 1 4

5 Ficha 2. Organización y función celular Ficha 3. 5

6 Ficha 4. Organización y función celular 6

7 Ficha 5 Ficha 6 7

8 Ficha 7 Organización y función celular Ficha 8 8

9 Ficha 9 Organización y función celular Detalles del proceso de la respiración celular. Esta vía metabólica comienza cuando la molécula de glucosa es transformada químicamente, convirtiéndose en dos moléculas con tres carbonos cada una: el ácido pirúvico. Este proceso se denomina glucólisis y ocurre en el citoplasma de todas las células. Como consecuencia del mismo, se libera la energía necesaria para la producción neta de dos ATP por cada glucosa. Pero, para poder aprovechar al máximo la energía de los alimentos, estos deben ser completamente degradados a moléculas simples, liberando la energía química contenida. Una vez realizado el proceso de glucólisis, la intervención del oxígeno es imprescindible para lograr este objetivo En qué lugar de las células se encuentran todas las condiciones necesarias para la completa degradación de sustancias en presencia de oxígeno? En las mitocondrias, organelos presentes en las células eucariontes animales principalmente, se obtiene prácticamente toda la energía que necesita una célula para vivir. Los nutrientes obtenidos desde la glucólisis, participarán en el Ciclo de Krebs y la Cadena Respiratoria para formar ATP durante la Fosforilación Oxidativa. 9

10 Todas las estructuras y componentes antes descritos están presentes en la inmensa mayoría de las células eucariontes. No obstante, existen algunas estructuras especiales que son exclusivas de las células vegetales y que, por tanto, las células animales no las poseen, o las poseen pero menos desarrolladas. Ficha 10 Ficha 11 10

11 Ficha 12 Detalles del proceso de fotosíntesis. En la fotosíntesis, la energía lumínica se convierte en energía química y el carbono se fija en compuestos orgánicos. La ecuación generalizada para este proceso es: 6CO 2 + 6H 2 O + energía lumínica => C 6 H 12 O 6 + 6O 2 Fase Dependiente de Luz: Si resumiéramos el papel de la energía lumínica que desempeña en la fotosíntesis, podríamos afirmar lo siguiente: -La energía lumínica destruye las moléculas de agua, con lo que los electrones e hidrógenos de ésta quedan a disposición de la célula, mientras que sus átomos de oxígeno se liberan como oxígeno molecular. -La energía lumínica es absorbida por los átomos de los pigmentos, especialmente de la clorofila, con lo que sus electrones saltan a estados elevados de energía, pasando a otras moléculas que quedan como dadoras de electrones. -La energía que liberan esos electrones se utiliza para fabricar ATP. 11

12 Continuación fotosíntesis Fase oscura: Esta segunda etapa de la fotosíntesis tiene lugar en el estroma de los cloroplastos y consta de una serie de reacciones termoquímicas, en las cuales el ATP y el NADPH, son utilizados para reducir el CO2 a carbohidratos. La fase oscura forma el Ciclo de Calvin. El CO 2 absorbido por la planta, se combina con un azúcar de cinco carbonos (ribosa), el RuDP (di fosfato ribulosa), proceso denominado fijación del CO2. La molécula resultante, de seis carbonos, es inestable y se rompe para formar dos moléculas de PGA (Ácido fosfoglicérido), cada una de las cuales recibe un segundo fosfato (del ATP procedente de la fase luminosa), convirtiéndose en PGAP (ácido difosfoglicerido). Estas moléculas son reducidas luego a PGAL (aldehído fosfoglicérido) por el NADPH generado en las reacciones luminosas, liberándose un grupo fosfato. Algunas moléculas de PGAL reconstruyen el RuDP necesario para comenzar el ciclo de Calvin. Las restantes moléculas de PGAL abandonan el ciclo y sirven de base para la síntesis de glucosa y otros hidratos de carbono. 12

13 El siguiente esquema, es un resumen esquemático de las principales características y fenómenos que suceden en las células. Revísalo y constata que las ideas que has aprendido a través de este módulo, coincidan con las expuestas en este marco conceptual de síntesis. Además se dan breves características acerca de los tipos de transporte que pueden suceder a través de la membrana plasmática. 13

14 AHORA TE TOCA A TI Para comprobar que alcanzaste el objetivo de este módulo, realiza las siguientes actividades, tratando de hacerlo sin mirar el texto. Actividad 1. QUÉ VES?... observa con atención las imágenes, e identifica aquel organelo o componente celular que corresponda. 14

15 Actividad 2. Completa la imagen, identificando los componentes celulares que se indican. Utilizando la información de la actividad 2, contesta estas breves preguntas: Función de organelo n 10 Qué pasa si se pierde al organelo n 12 Función de organelo n 3 Qué pasa si se pierde al organelo n 1 Función de organelo n 6 15