Transcripción

1 Guía Proped tica

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13 Biología Moderna

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15 ÍNDICE Competencias Genéricas 17 Competencias Disciplinarias ORGANIZACIÓN Niveles de organización 1.2 Teoría celular Principios de la Teoría Celular Célula Reproducción celular 1.3 Organismos Unicelulares y Pluricelulares Estructuras y funciones de la célula 1.4 Estructuras Especializadas Tejidos Órganos Aparatos PROCESOS METABÓLICOS EN LOS SERES VIVOS 2.1 Nutrición Sistémica Aparato digestivo, estructuras, órganos y funciones Tipos de nutrición (autótrofas-heterótrofas) 2.2 Respiración Sistémica Aparato respiratorio, estructuras, órganos y funciones Tipos de respiración (aerobia y anaerobia) 2.3 Características de los seres vivos Sistema Nervioso

16 2.3.2 Sistema Hormonal Sistema Excretor Sistema Circulatorio 2.4 Etapas de crecimiento 2.5 Reproducción Estructuras, órganos y funciones Tipos de reproducción EVOLUCIÓN 3.1 Selección Natural de Darwin y Wallace Variación genética y selección natural Gregor Mendel y sus leyes Origen del Universo Origen de la vida 3.2 Biodiversidad Clasificación taxonómica y características de los cinco reinos de Whittaker Adaptación Especie-especiación 3.3 Mutaciones 3.4 Extinción BIBLIOGRAFÍA

17 COMPETENCIAS GENERICAS Describen fundamentalmente conocimientos, habilidades, actitudes y valores indispensables en la formación de los alumnos. Categoría Se autodetermina y cuida de si Piensa, Critica y Reflexiona Aprende de forma autónoma Trabaja de Forma Colaborativa Participa con responsabilidad en la sociedad Competencia 1. Se conoce y valora a si mismo y aborda problemas, retos teniendo en cuenta los objetivos que persigue 2. Es sensible al arte y participa en la apreciación e interpretación de sus expresiones en distintos géneros. 3. Elige y practica estilos de vida saludables. 4. Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos. 5. Sustenta una postura personal sobre el tema de interés y relevancia general, considerando otros puntos de vista de manera crítica y reflexiva. 6. Aprende por iniciativa e interés propio a lo largo de la vida. 7. Participa y colabora de manera efectiva en equipos diversos. 8. Participa con una conciencia cívica y ética en la vida de la comunidad, región México y el mundo. 9. Mantiene una actitud respetuosa hacia la interculturalidad y la diversidad de creencias, valores, ideas y prácticas sociales. 10. Contribuye al desarrollo sustentable de manera crítica, con acciones responsables

18 COMPETENCIAS DISCIPLINARIAS Son conocimientos, habilidades y actitudes asociados con las disciplinas en las que tradicionalmente se ha organizado el saber y que todo bachiller debe adquirir. Competencia 1 Establece la interrelación entre la ciencia, la tecnología, la sociedad y el ambiente en contextos históricos y sociales específicos. 2 Fundamenta opiniones sobre los impactos de la ciencia y la tecnología en su vida cotidiana, asumiendo consideraciones éticas. 3 Identifica problemas, formula preguntas de carácter científico y plantea las hipótesis necesarias para responderlas. 4 Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntas de carácter científico, consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes. 5 Contrasta los resultados obtenidos en una investigación o experimento con hipótesis previas y comunica sus conclusiones. 6 Valora el pre-concepción personal o común sobre diversos fenómenos naturales partir de evidencias científicas. 7 Hace explicitas las nociones científicas que sustentan a los procesos para la solución de problemas cotidianos. 8 Explica el funcionamiento de maquinas de uso común a partir de nociones científicas. 9 Diseña modelos prototipos para resolver problemas, satisfacer necesidades o demostrar principios científicos. 10 Relaciona las expresiones simbólicas de un fenómeno de la naturaleza y los rasgos observables a simple vista o mediante instrumentos o modelos. 11 Analiza las leyes generales que rigen el funcionamiento del medio físico y valora las acciones humanas de impacto ambiental. 12 Decide sobre el cuidado de su salud a partir de conocimientos de su cuerpo, sus procesos vitales y el entorno al que pertenece. 13 Relaciona los niveles de organización química, biológica, física y ecológica de los sistemas vivos

19 Competencia ORGANIZACIÓN 1 Saberes 1. Niveles de organización. 1.2Teoría celular Principios de la Teoría Celular Célula Reproducción celular Organismos Unicelulares y Pluricelulares Estructuras y funciones de la célula Estructuras Especializadas Tejidos Órganos Aparatos. Ejemplos Ejercicio

20 ATRIBUTOS DE LA COMPETENCIA RESULTADOS DE APRENDIZAJE Describe los niveles de organización química, biológica y ecológica de los seres vivos. Dominio de los conceptos, características y funciones de los niveles de organización y de la teoría celular. Saberes Nombre Niveles de Organización No. 1 Instrucciones para el alumno Lee y analiza la información para realizar el ejercicio correspondiente al tema. Saberes a adquirir Jerarquización, Manera didáctica de selección de información, lograrlos Mediante exposición del docente y actividad realizada por el alumno. NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LOS SERES VIVOS La biología (la ciencia que estudia a los seres vivos) se ocupa de analizar jerarquías o niveles de organización que van desde la célula a los ecosistemas. Este concepto implica que en el universo existen diversos niveles de complejidad. Por lo tanto, es posible estudiar biología a muchos niveles, desde un conjunto de organismos (comunidades) hasta la manera en que funciona una célula o la función de las moléculas de la misma. Para una mayor comprensión, partiendo desde la materia no viva, en orden ascendente mencionaremos los principales niveles de organización: 1.- Nivel molecular: Es el nivel abiótico o de la materia no viva. En este nivel molecular se distinguen cuatro subniveles: - Subnivel subatómico: Lo constituyen las partículas subatómicas; es decir, los protones, electrones y neutrones

21 - Subnivel atómico: Constituido por los átomos, que son la parte más pequeña de un elemento químico que puede intervenir en una reacción. - Subnivel molecular: Constituido por las moléculas;, es decir, por unidades materiales formadas por la agrupación de dos o más átomos mediante enlaces químicos (ejemplos: O2, H2O), y que son la mínima cantidad de una sustancia que mantiene sus propiedades químicas. Distinguimos dos tipos de moléculas: inorgánicas y orgánicas. - Subnivel macromolecular: Está constituido por los polímeros que son el resultado de la unión de varias moléculas (ejemplos: proteínas, ácidos nucleicos). La unión de varias macromoléculas da lugar a asociaciones macromoleculares (ejemplos: glucoproteínas, cromatina). Por último, las asociaciones moleculares pueden unirse y formar organelos u orgánulos celulares (ejemplos.: mitocondrias y cloroplastos). Las asociaciones moleculares constituyen el límite entre el mundo biótico (de los seres vivos) y el abiótico (de la materia no viva o inerte). Por ejemplo, los ácidos nucleicos poseen la capacidad de autorreplicación, una característica de los seres vivos. 2.- Nivel celular: Incluye a la célula, unidad anatómica y funcional de los seres vivos. La más pequeña unidad estructural de los seres vivos capaz de funcionar independientemente. Cada célula tiene un soporte químico para la herencia (ADN), un sistema químico para adquirir energía etc. Se distinguen dos tipos de células: Las células procariotas: son las que carecen de envoltura nuclear y, por lo tanto, la información genética se halla dispersa en el citoplasma, aunque condensada en una región denominada nucleoide. Las células eucariotas son las que tienen la información genética rodeada por una envoltura nuclear, que la aísla y protege, y que constituye el núcleo. Las células son las partes más pequeñas de la materia viva que pueden existir libres en el medio. Los organismos compuestos por una sola célula se denominan organismos unicelulares, y deben desarrollar todas las funciones vitales. 3.- Nivel pluricelular u orgánico: Incluye a todos los seres vivos constituidos por más de una célula. En los seres pluricelulares existe una división de trabajo y una diferenciación celular alcanzándose distintos grados de complejidad creciente: - Tejidos: es un conjunto de células muy parecidas que realizan la misma función y tienen el mismo origen. Por ejemplo el tejido muscular cardíaco. - Órganos: Grupo de células o tejidos que realizan una determinada función. Por ejemplo, el corazón, es un órgano que bombea la sangre en el sistema circulatorio

22 - Sistemas: es un conjunto de varios órganos parecidos que funcionan independientemente y están organizados para realizar una determinada función; por ejemplo, el sistema circulatorio. - Aparatos: Conjunto de órganos que pueden ser muy distintos entre sí, pero cuyos actos están coordinados para constituir una función. -.Organismoo ser vivo:es un organismo de alta complejidad que nace, crece, alcanza la capacidad para reproducirse y muere. Estos organismos están formados por una gran cantidad de átomos y de moléculas que constituyen un sistema dotado de organización y en constante relación con el entorno 4.- Nivel de población: Los seres vivos generalmente no viven aislados, sino que se relacionan entre ellos. Una población es un conjunto de individuos de la misma especie, que viven en una misma zona en un momento determinante y que se influyen mutuamente. Grupos de individuos similares que tienden a aparearse entre sí en un área geográfica limitada. Esto puede ser tan sencillo como un campo con flores separado de otro campo por una colina sin flores, o una manada de cabras en un predio. Poblacion de osos Una Comunidad es la relación entre grupos de diferentes especies. Por ejemplo, las comunidades del desierto pueden consistir en conejos, coyotes, víboras, ratones, aves y plantas como los cactus. La estructura de una comunidad puede ser alterada por cosas tales como el fuego, la actividad humana y la sobrepoblación. 5.- Nivel de ecosistema:la diferentes poblaciones que habitan en una misma zona en un momento determinado forman una comunidad o biocenosis. Las condiciones fisicoquímicas y las características del medio en el que viven constituyen el biotopo. Al conjunto formado por la biocenosis, el biotopo y las relaciones que se establecen entre ambos se denomina ecosistema. 6.- Biósfera: La suma de todos los seres vivos tomados en conjunto con su medio ambiente. En esencia, el lugar donde ocurre la vida, desde las alturas de nuestra atmósfera hasta el fondo de los océanos o hasta los primeros metros de la superficie del suelo (o digamos mejor kilómetros sí consideramos a las bacterias que se pueden encontrar hasta una profundidad de cerca de cuatro kilómetros de la superficie). Dividimos a la Tierra en atmósfera (aire), litósfera (tierra firme), hidrósfera (agua), y biósfera (vida)

23 Ejercicio Nombre Cuadro Comparativo No. 1 Instrucciones para el alumno Realiza el siguiente cuadro con ayuda de la lectura anterior, contestando lo que se te pide y guiándote con el ejemplo. Actitudes a formar Responsabilidad Manera didáctica Ejercicios y tareas sobre el tema de lograrlas Competencias genéricas a Identifica las ideas clave en un texto o discurso oral e infiere en conclusiones a partir de ellas. desarrollar Sigue instrucciones y procedimientos de manera reflexiva, comprendiendo como cada uno de sus pasos contribuye al alcance de un objetivo. Manera didácticas Participación activa cuando surjan dudas. de lograrlas NIVELES DE ORGANIZACION

24 Saberes Nombre Teoría Celular No. 2 Instrucciones para el alumno Analiza la información que se presenta, para que después apliques tus conocimientos. Saberes a adquirir Manejo de información Manera didáctica de lograrlos Revisando la información, realizando tareas y participando activamente en el grupo. TEORIA CELULAR Los conceptos de materia viva y célula están estrechamente ligados. La materia viva se distingue de la no viva por su capacidad para metabolizar y autoperpetuarse (pasa de generación a generación), además de contar con las estructuras que hacen posible la ocurrencia de estas dos funciones; si la materia metaboliza y se autoperpetúa por sí misma, se dice que está viva. La célula es el nivel de organización de la materia más pequeño que tiene la capacidad para metabolizar y autoperpetuarse, por lo tanto, tiene vida y es la responsable de las características vitales de los organismos. En la célula ocurren todas las reacciones químicas que nos ayudan a mantenernos como individuos y como especie. Estas reacciones hacen posible la fabricación de nuevos materiales para crecer, reproducirse, repararse y autorregularse; asimismo, produce la energía necesaria para que esto suceda. Todos los seres vivos están formados por células, los organismos unicelulares son los que poseen una sola célula, mientras que los pluricelulares poseen un número mayor de ellas. Si consideramos lo anterior, podemos decir que la célula es nuestra unidad estructural, es la unidad de función y es la unidad de origen; esto, finalmente es lo que postula la Teoría celular moderna. Llegar a estas conclusiones no fue trabajo fácil, se requirió de poco más de doscientos años y el esfuerzo de muchos investigadores para lograrlo. Quienes postularon la Teoría celular formaron parte de este grupo y entre ellos podemos mencionar a Robert Hooke, René Dutrochet, Theodor Schwann, MathiasSchleiden y Rudolph Virchow. Es importante hacer notar que el estudio de la célula fue posible gracias al microscopio, el cual se inventó entre los años 1550 y 1590; algunos dicen que lo inventó Giovanni Farber en 1550,mientras que otros opinan que lo hizo ZacchariasJannsen hacia

25 A Robert Hooke se le menciona porque fue el primero en utilizar la palabra "célula", cuando en 1665 hacía observaciones microscópicas de un trozo de corcho. Hooke no vio células tal y como las conocemos actualmente, él observó que el corcho estaba formado por una serie de celdillas, ordenadas de manera semejante a las celdas de una colmena; para referirse a cada una de estas celdas, él utiliza la palabra célula. Robert Hook fue el primero en descubrir el hecho de la existencia de las células en el siglo XVII. Pero tuvieron que pasar dos siglos más hasta que los avances de la tecnología y la investigación sobre la materia avanzaran para que los primeros postulados de la teoria celular fueran construidos. Tras una cuantiosa investigación desarrollada durante muchos años, por los científicos alemanes Matthias Jakob Schleiden y Theodor Schwannse logró crear una lista de principios o postulados de la Teoría Celular. 1. En principio, todos los organismos están compuestos de células. 2. En las células tienen lugar las reacciones metabólicas de organismo. 3. Las células provienen tan solo de otras células preexistentes. 4. Las células contienen el material hereditario

26 Ejercicio Nombre Completa el enunciado No. 2 Instrucciones Lee nuevamente la información. para el alumno Completa cada oración con la palabra correcta. Actitudes a formar Competencias genéricas a desarrollar Manera didácticas de lograrlas Responsabilidad Manera didáctica de lograrlas Realizando una lectura y resolviendo sus dudas. Sigue instrucciones y procedimientos de manera reflexiva comprendiendo como cada uno de sus pasos contribuye al alcance de un objetivo. Participación activa cuando surjan dudas. La citología (estudio de las células) nació y se desarrolló de forma paralela a la mayoría de los instrumentos ópticos. En 1665 el inglés observa trozos de corcho y utiliza por primera vez el término de célula A partir de 1590 construye los primeros microscopios con los que observa y describe organismos unicelulares. Los conceptos de célula están estrechamente ligados. La materia viva se distingue de la no viva por su capacidad para y. En y proponen las ideas fundamentales de lo que será la teoría celular. La como de los seres vivos. Todos los están compuestos de células Las células contienen el material. Las células solo de otras ya. En la célula ocurren todas las que nos ayudan a mantenernos como individuos y como especie. Estas reacciones hacen posible la fabricación de nuevos materiales para,, y autorregularse; asimismo, produce la necesaria para realizar todas estas actividades

27 Ejercicio Nombre Cuadro sinóptico. No. 3 Instrucciones para el alumno Con la lectura de la Teoría celular selecciona la información adecuada para elaborar tu cuadro. Actitudes a Orden Manera didáctica Ejercicio formar Responsabilidad de lograrlas Competencias genéricas a Identifica las ideas clave en un texto o discurso oral e infiere en conclusiones a partir de ellas. desarrollar Sigue instrucciones y procedimientos de manera reflexiva comprendiendo como cada uno de sus pasos contribuye al alcance de un objetivo Manera didácticas de Participación activa cuando surjan las respuestas o dudas lograrlas

28 Saberes Nombre Célula No. 3 Instrucciones para el alumno Analiza la información que se presenta, para que después aplique sus nuevos conocimientos adquiridos. Saberes a adquirir Manejo de información Manera didáctica de lograrlos Revisando la información, realizando tareas y participando activamente en el grupo. CELULA Todos los seres vivos (animales y plantas) están conformados por un conjunto de unidades mínimas conocidas como células. La célula es considerada como la unidad fundamental tanto estructural como de funcionamiento en los seres vivos. Es decir, la célula es la mínima parte en que se puede dividir a un organismo y es la entidad más pequeña que reúne el conjunto de propiedades que se pueden asociar con la materia viviente. Dicho de otra manera, la célula tiene la capacidad de nutrirse, de aprovechar substancias extrañas y de transformarlas realizando la síntesis de su propio citoplasma, además es capaz de reproducirse para asegurar la supervivencia de la especie. Como ya hemos dicho que todos los seres vivos están compuestos por células, hay que tener cuidado cuando hablamos de los organismos acelulares, ya que este término no significa que los mencionados organismos no tengan células. Más bien, indica que los mismos están conformados por una sola célula, por lo que también se les conoce por organismos unicelulares. En ellos, toda la materia viva (protoplasma) se encuentra dentro de una única membrana plasmática. Según la teoría celular, los cuerpos de los vegetales y de los animales están constituidos por células. Por lo general, cada una de las células debe estar constituida por un núcleo y una membrana plasmática que la rodea. Sin embargo, existe el caso de entes celulares que no cumplen esta regla, como es el caso de los glóbulos rojos que pierden su núcleo durante su maduración y, en el lado opuesto, se puede citar a las células de los músculos estriados que pueden presentar varios núcleos. Si una célula se encuentra en un medio favorable, empezará a crecer hasta dividirse en dos células, dándose así un proceso de reproducción asexual. Las células vegetales logran esto con relativa facilidad, ya que este proceso es más difícil cuando se les compara con las células animales. Es preciso insistir en que sólo es posible que aparezcan nuevas células por medio de la división de las células ya existentes

29 No existe una forma definida para las células por lo que se presentan en una gran variedad de tamaños, colores y estructuras. Sin embargo, presentan una serie de características que son comunes a todas las células como lo es la presencia de núcleo y de órganos subcelulares, tales como: mitocondrias, retículos endoplasmáticos (granulosos y lisos) y complejo de golgi. Según su grado de complejidad se ha dividido a las células en dos grandes grupos. El primero es el de las células procariotas que se caracterizan por carecer de envoltura nuclear y de un sistema membranoso en el citoplasma, además de realizar sus procesos metabólicos a través de procesos enzimáticos. El otro grupo es el de las células eucariotas que poseen envoltura nuclear y un complejo sistema membranoso que delimita los orgánulos en el citoplasma. Célula Eucariota Célula Procariota Entre los científicos que han hecho importantes aportes en el estudio de las células podemos citar a MatthiasSchleider y Theodor Schwann (uno botánico y el otro zoólogo respectivamente) quienes formularon la teoría celular en 1855 y a AugustWeimann quien dedujo en 1880 que las células sólo pueden provenir de otras células. Célula Procariota Estas son muy simples y primitivas. Apenas tienen estructuras en su interior. Se caracterizan por no tener un núcleo propiamente dicho; esto es, no tienen el material genético envuelto en una membrana y separado del resto del citoplasma. Además, su ADN no está asociado a ciertas proteínas como las histonas y está formando un único cromosoma. Son procariotas, entre otras: las bacterias y las cianofíceas. La celula procariota, también procarionte, organismo vivo cuyo núcleo celular no está envuelto por una membrana, en contraposición con los organismos eucariotas, que presentan un núcleo verdadero o rodeado de membrana nuclear. Además, el término procariota hace referencia a los organismos conocidos como móneras que se incluyen en el reino Móneras o Procariotas. Están metidos en los dominios Bacteria y Archaea. Entre las características de las células procariotas que las diferencian de las eucariotas, podemos señalar: ADN desnudo y circular; división celular por fisión binaria; carencia de mitocondrias (la membrana citoplasmática ejerce la función que desempeñarían éstas), nucleolos y retículo endoplasmático

30 Poseen pared celular, agregados moleculares como el metano, azufre, carbono y sal. Pueden estar sometidas a temperatura y ambiente extremos (salinidad, acidificación o alcalinidad, frío, calor). Está aceptado que las células procariotas del dominio Archaea fueron las primeras células vivas, y se conocen fósiles de hace millones de años. Después de su aparición, han sufrido una gran diversificación durante las épocas. Su metabolismo es lo que más diverge, y causa que algunas procariotas sean muy diferentes a otras. Algunos científicos, que encuentran que los parecidos entre todos los seres vivos son muy grandes, creen que todos los organismos que existen actualmente derivan de esta primitiva célula. A los largo de un lento proceso evolutivo, hace unos 1500 millones de años, las procariotas derivaron en células más complejas, las eucariotas. Célula Eucariota Son células características del resto de los organismos unicelulares y pluricelulares, animales y vegetales. Su estructura es más evolucionada y compleja que la de los procariotas. Tienen orgánulos celulares y un núcleo verdadero separado del citoplasma por una envoltura nuclear. Su ADN está asociado a proteínas (histonas y otras) y estructurado en numerosos cromosomas. ESTRUCTURA GENERAL DE LA CÉLULA EUCARIÓTICA En toda célula eucariota vamos a poder distinguir la siguiente estructura: - Membrana plasmática - Citoplasma - Núcleo

31 DIFERENCIAS ENTRE LAS CÉLULAS VEGETALES Y ANIMALES Por lo general las células vegetales son de mayor tamaño que las animales, tienen plastos y están envueltas en una gruesa pared celular, también llamada pared celulósica o membrana de secreción. Sus vacuolas son de gran tamaño y no tienen centriolos. CELULA ANIMAL 1 Membrana plasmática 2 Retículo endoplasmático rugoso 3 Retículo endoplasmático liso 4 Aparato de Golgi 5 Mitocondria 6 Núcleo 7 Ribosomas 8 Centrosoma (Centriolos) 9 Lisosomas 10 Microtúbulos (citoesqueleto) ORGANULOS CELULARES CELULA VEGETAL 1 Membrana plasmática 2 Retículo endoplasmático rugoso 3 Retículo endoplasmático liso 4 Aparato de Golgi 5 Mitocondria 6 Núcleo 7 Ribosomas 8 Cloroplasto 9 Pared celulósica o pared vegetal 10 Vacuola DESCRIPCIÓN DE LA ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LOS ORGÁNULOS CELULARES MEMBRANA Membrana plasmática: Delgada lámina que recubre la célula. Está formada por lípidos, proteínas y oligosacáridos. Regula los intercambios entre la célula y el exterior. Pared celular: Gruesa capa que recubre las células vegetales. Está formada por celulosa y otras sustancias. Su función es la de proteger la célula vegetal de las alteraciones de la presión osmótica. CITOPLASMA Hialoplasma: Es el citoplasma desprovisto de los orgánulos. Se trata de un medio de reacción en el que se realizan importantes reacciones celulares, por ejemplo: la síntesis de proteínas y la glicolisis. Contiene los microtúbulos y microfilamentos que forman el esqueleto celular. Retículo endoplasmático: Red de membranas intracitoplasmática que separan compartimen-tos en el citoplasma. Ahí dos clases: granular y liso. Sus funciones son: síntesis de oligosacáridos y maduración y transporte de glicoproteínas y proteínas de membrana. Ribosomas: Pequeños gránulos presentes en el citoplasma, también adheridos al retículo endoplasmático granular. Intervienen en los procesos de síntesis de proteínas en el hialoplasma. Aparato de Golgi: Sistema de membranas similar, en cierto modo, al retículo pero sin ribosomas. Sirve para sintetizar, transportar y empaquetar determinadas sustancias elaboradas por la célula y destinadas a ser almacenadas o a la exportación. Lisosomas: Vesículas que contienen enzimas digestivas. Intervienen en los procesos de degradación de sustancias

32 Vacuolas: Estructuras en forma de grandes vesículas. Almacenamiento de sustancias. Mitocondrias: En ellas se extrae la energía química contenida en las sustancias orgánicas (ciclo de Krebs y cadena respiratoria). Centrosoma: Interviene en los procesos de división celular y en el movimiento celular por cilios y flagelos. Plastos: Orgánulos característicos de las células vegetales. En los cloroplastos se realiza la fotosíntesis. NÚCLEO Contiene la información celular. Nucleoplasma: En él se realizan las funciones de replicación y transcripción de la información celular. Esto es, la síntesis de ADN y ARN. Nucléolo: Síntesis del ARN de los ribosomas. Envoltura nuclear: Por sus poros se realizan los intercambios de sustancias entre el núcleo y el hialoplasma. Retículo Endoplasmático El retículo endoplasmático es un orgánulo que tiene apariencia de una red interconectada de tubos aplanados y sáculos comunicados entre sí, que intervienen en funciones relacionadas con la síntesis proteica, metabolismo de lípidos y algunos esteroides, así como el transporte intracelular. Se encuentra en la célula animal y vegetal pero no en la célula procariota. Es un orgánulo encargado de la síntesis y el transporte de las proteínas. Reticuloendoplasmático rugoso. El retículo endoplasmático rugoso (RER), también llamado retículo endoplasmático granular, ergastoplasma o ergatoplasma, es un orgánulo propio de la célula eucariota que participa en la síntesis y el transporte de proteínas en general. Reticuloendoplasmático liso. Es un orgánulo celular formado por cisternas, tubos aplanados y sáculos membranosos que forman un sistema de tuberías que participa en el transporte celular, en la síntesis de lípidos (triglicéridos, fosfolípidos para la membrana plasmática, esteroides, etc). A diferencia del retículo endoplasmático rugoso, carece de ribosomas adosados a su membrana. Aparato de Golgi, es también llamado complejo o cuerpo de Golgi, se encarga de la distribución y el envió de los productos químicos de la célula. Modifica proteínas y lípidos (grasas) que han sido construidos en el retículo endoplasmático y los prepara para expulsarlos fuera de la célula Lisosoma es una vesícula membranosa que contiene enzimas hidrolítico para la digestión intracelular controlada de macromoléculas.la lesión de la membrana en los extractos celulares inducida por la lisis osmótica o por el envejecimiento, explica la liberación de los enzimas en forma no sedimentable. Citoesqueleto. Está constituido por proteínas del citoplasma que polimerizan en estructuras filamentosas. Es responsable de la forma de la célula y del movimiento de la célula en su conjunto y del movimiento de orgánulos en el citoplasma.se subdividen en microtúbulos, y filamentos intermedios Cloroplasto (célula vegetal).son los orgánulos en donde se realiza la fotosíntesis. Están formados por un sistema de membranas interno en donde se encuentran ubicados los sitios en que se realiza cada una de las partes del proceso fotosintético. En los organismos procariontes

33 fotosintéticos, el proceso se lleva a cabo asociado a ciertas prolongaciones hacia el interior de la célula de la membrana plasmática Pared celular (célula vegetal). Una de las características más sobresalientes de las células vegetales es la presencia de una pared celular, la cual tiene diversas funciones. La pared celular protege los contenidos de la célula, da rigidez a la estructura celular, provee un medio poroso para la circulación y distribución de agua, minerales, y otras pequeñas moléculas nutrientes; además de contener moléculas especializadas que regulan el crecimiento de la planta y la protegen de las enfermedades. La substancia que constituye la pared celular de las plantas es un carbohidrato: la celulosa, formado por miles de moléculas de glucosa. Célula animal

34 REPRODUCCION CELULAR La división celular permite la reproducción de los organismos unicelulares y pluricelulares. En estos últimos posibilita, además, el desarrollo de un individuo a partir de una única célula y la reparación de los tejidos dañados. En los procariontes y los eucariontes, los cromosomas se duplican antes de la división celular. Luego se distribuyen entre las células hijas de tal manera que se produce una distribución equitativa del material hereditario. En los eucariontes existen dos tipos de división celular: la mitosis y la meiosis. MITOSIS Las plantas y los animales están formados por miles de millones de células individuales organizadas en tejidos y órganos que cumplen funciones específicas. Todas las células de cualquier planta o animal han surgido a partir de una única célula inicial el óvulo fecundado por un proceso de división. La mitosis es la división nuclear asociada a la división de las células somáticas células de un organismo eucariótico que no van a convertirse en células sexuales. Una célula mitótica se divide y forma dos células hijas idénticas, cada una de las cuales contiene un juego de cromosomas idéntico al de la célula parental. Después cada una de las células hijas vuelve a dividirse de nuevo, y así continúa el proceso. Salvo en la primera división celular, todas las células crecen hasta alcanzar un tamaño aproximado al doble del inicial antes de dividirse. En este proceso se duplica el número de cromosomas (es decir, el ADN) y cada uno de los juegos duplicados se desplaza sobre una matriz de microtúbulos hacia un polo de la célula en división, y constituirá la dotación cromosómica de cada una de las dos células hijas que se forman. Durante la mitosis existen cuatro fases: Profase El comienzo de la mitosis se reconoce por la aparición de cromosomas como formas distinguibles, conforme se hacen visibles los cromosomas adoptan una apariencia de doble filamento denominada cromátidas, estas se mantienen juntas en una región llamada centrómero, y es en este momento cuando desaparecen los nucleolos. La membrana nuclear empieza a fragmentarse y el nucleoplasma y elhuso cromático y tomar los cromosomas

35 Metafase En esta fase los cromosomas se desplazan al plano ecuatorial de la célula, y cada uno de ellos se fija por el centrómero a las fibras del huso nuclear. Anafase Esta fase comienza con la separación de las dos cromátidas hermanas moviéndose cada una a un polo de la célula. El proceso de separación comienza en el centrómero que parece haberse dividido igualmente. Telofase Ahora, los cromosomas se desenrollan y reaparecen los nucleolos, lo cual significa la regeneración de núcleos interfásicos. Para entonces el huso se ha dispersado, y una nueva membrana ha dividido el citoplasma en dos. MEIOSIS Los organismos superiores que se reproducen de forma sexual se forman a partir de la unión de dos células sexuales especiales denominadas gametos. Los gametos se originan mediante meiosis, proceso de división de las células germinales. La meiosis se diferencia de la mitosis en que sólo se transmite a cada célula nueva un cromosoma de cada una de las parejas de la célula original. Por esta razón, cada gameto contiene la mitad del número de cromosomas que tienen el resto de las células del cuerpo. Cuando en la fecundación se unen dos gametos, la célula resultante, llamada cigoto, contiene toda la dotación doble de cromosomas. La mitad de estos cromosomas proceden de un progenitor y la otra mitad del otro. Dado que la meiosis consiste en dos divisiones celulares, estas se distinguen como Meiosis I y Meiosis II. Ambos sucesos difieren significativamente de los de la mitosis. Cada división meiotica se divide formalmente en los estados de: Profase, Metafase, Anafase y Telofase. De estas la más

36 compleja y de más larga duración es la Profase I, que tiene sus propias divisiones: Leptoteno, Citogeno, Paquiteno, Diploteno y Diacinesis. Meiosis 1 Las características típicas de la meiosis I, solo se hacen evidentes después de la replicación del DNA, en lugar de separarse las cromátidas hermanas se comportan como bivalente o una unidad, como si no hubiera ocurrido duplicación formando una estructura bivalente que en si contiene cuatro cromátidas. Las estructuras bivalentes se alinean sobre el huso, posteriormente los dos homólogos duplicados se separan desplazándose hacia polos opuestos, a consecuencia de que las dos cromátidas hermanas se comportan como una unidad, cuando la célula meiótica se divide cada célula hija recibe dos copias de uno de los dos homólogos. Por lo tanto las dos progenies de esta división contienen una cantidad doble de DNA, pero estas difieren de las células diploides normales. Profase Leptoteno: En esta fase, los cromosomas se hacen visibles, como hebras largas y finas. Otro aspecto de la fase leptoteno es el desarrollo de pequeñas áreas de engrosamiento a lo largo del cromosoma, llamadas cromómeros, que le dan la apariencia de un collar de perlas. Cigoteno: Es un período de apareamiento activo en el que se hace evidente que la dotación cromosómica del meiocito corresponde de hecho a dos conjuntos completos de cromosomas. Así pues, cada cromosoma tiene su pareja, cada pareja se denomina par homólogo y los dos miembros de la misma se llaman cromosomas homólogos. Paquiteno: Esta fase se caracteriza por la apariencia de los cromosomas como hebras gruesas indicativas de una sinapsis completa. Así pues, el número de unidades en el núcleo es igual al número n. A menudo, los nucleolos son muy importantes en esta fase. Los engrosamientos cromosómicos en forma de perlas, están alineados de forma precisa en las parejas homólogas, formando en cada una de ellas un patrón distintivo

37 Diploteno: Ocurre la duplicación longitudinal de cada cromosoma homólogo, al ocurrir este apareamiento las cromátidas homólogas parecen repelerse y separarse ligeramente y pueden apreciarse unas estructuras llamadas quiasmas entre las cromátidas.ademas La aparición de estos quiasmas nos hace visible el entrecruzamiento ocurrido en esta fase. Diacinesis: Esta etapa no se diferencia sensiblemente del diploteno, salvo por una mayor contracción cromosómica. Los cromosomas de la interfase, en forma de largos filamentos, se han convertido en unidades compactas mucho más manejables para los desplazamientos de la división meiótica. Metafase Al llegar a esta etapa la membrana nuclear y los nucleolos han desaparecido y cada pareja de cromosomas homólogos ocupa un lugar en el plano ecuatorial. En esta fase los centrómeros no se dividen; esta ausencia de división presenta una diferencia importante con la meiosis. Los dos centrómeros de una pareja de cromosomas homólogos se unen a fibras del huso de polos opuestos. Anafase Como la mitosis la anafase comienza con los cromosomas moviéndose hacia los polos. Cada miembro de una pareja homologa se dirige a un polo opuesto

38 Telofase Esta telofase y la interfase que le sigue, llamada intercinesis, son aspectos variables de la meiosis I. En muchos organismos, estas etapas ni siquiera se producen; no se forma de nuevo la membrana nuclear y las células pasan directamente a la meiosis II. En otros organismos la telofase I y la intercinesis duran poco; los cromosomas se alargan y se hacen difusos, y se forma una nueva membrana nuclear. En todo caso, nunca se produce nueva síntesis de DNA y no cambia el estado genético de los cromosomas. Meiosis II Profase Esta fase se caracteriza por la presencia de cromosomas compactos en numero haploide. Los centroiolos se desplazan hacia los polos opuestos de las células Metafase En esta fase, los cromosomas se disponen en el plano ecuatorial. En este caso, las cromátidas aparecen, con frecuencia, parcialmente separadas una de otra en lugar de permanecer perfectamente adosadas, como en la mitosis. Anafase Los centrómeros se separan y las cromátidas son arrastradas por las fibras del huso acromático hacia los polos opuestos

39 Telofase En los polos, se forman de nuevo los núcleos alrededor de los cromosomas. Ejercicio Nombre Mapa Conceptual No. 4 Instrucciones Lee nuevamente la información. para el alumno Selecciona la información más importante para la elaboración de tu mapa conceptual. Coloca las conexiones adecuadas para su interpretación. Actitudes a formar Competencias genéricas a desarrollar Manera didácticas de lograrlas Responsabilidad Manera didáctica de lograrlas Realizando una lectura y resolviendo sus dudas. Sigue instrucciones y procedimientos de manera reflexiva comprendiendo como cada uno de sus pasos contribuye al alcance de un objetivo. Ordena información de acuerdo a categorías, jerarquías y relaciones. Participación activa cuando surjan dudas

40 es Tipos Meiosis

41 Ejercicio Nombre Crucigrama No. 5 Instrucciones Lee con atención la lectura anterior y resuelve el ejercicio. para el alumno Actitudes a formar Responsabilidad Manera didáctica de lograrlas Realizando una lectura y resolviendo sus dudas. Competencias genéricas a desarrollar Sigue instrucciones y procedimientos de manera reflexiva comprendiendo como cada uno de sus pasos contribuye al alcance de un objetivo. Manera Participación activa cuando surjan dudas. didácticas de lograrlas

42 Horizontal 3. carece de Ribosomas, fabrica sustancias lipídicas 6. Son los dos tipos de celula eucariota 8. conjunto de sacos aplanados intercomunicados entre sí. 11. Es el tipo de celula que presentan el resto de seres vivos. 14. son estructuras membranosas que acumulan diversas sustancias 15. Es la membrana que la separa del medio externo, la protege, le da forma a la célula 17. contiene el material genético (genes, cromatina o cromosomas), formado por ácidos nucleicos 18. Anthony van Leeuwenhoek fabrico un microscopio por el cual observo unas células como: 19. estructuras subcelulares que desempeñan diferentes funciones dentro de la celula 20. son pequeñas vesículas que contienen Enzimas 21. orgánulos dispersos por el citoplasma o unidos al RER. Sintetizan proteínas Vertical 1. El material hereditaria pasa de la a la celula hija 2. Es el medio por el cual se pudieron observar las celulas 4. observando al microscopio comprobó que en los seres vivos aparecen unas estructuras elementales a las que llamó células 5. son los dos tipos de reproduccion celular 7. Schleiden y Schwann crearon la 9. Todo ser vivo esta formado por una o varias celulas 10. una solución acuosa en la que se llevan a cabo las reacciones metabólicas 12. tiene Ribosomas en su membrana y fabrica proteínas 13. Es el tipo de célula que presentan las bacterias 16. Esta es el proceso destinado a proporcionar a la célula energía para realizar todas sus actividades y materia orgánica para crecer y renovarse

43 Ejercicio Nombre Identificación de Orgánulos No. 6 Instrucciones Revisa la célula animal y vegetal para el alumno Localiza cada orgánulo por su número y escribe su nombre en la parte de abajo. Actitudes a formar Competencias genéricas a desarrollar Manera didácticas de lograrlas Responsabilidad Disposición Manera didáctica de lograrlas Observación y tarea Sigue instrucciones y procedimientos de manera reflexiva comprendiendo como cada uno de sus pasos contribuye al alcance de un objetivo. Participación activa cuando surjan dudas Citoesqueleto

44 Peroxisoma

45 Saberes Nombre Organismos unicelulares y pluricelulares No. 4 Instrucciones para el alumno Analiza la información que se presenta, para que después aplique sus conocimientos adquiridos. Saberes a adquirir Manejo de información y depuración de la misma. Manera didáctica de lograrlos Revisando la información, realizando tareas y participando activamente en el grupo. Organismos Unicelulares y pluricelulares Son los seres vivos más sencillos y se conocen también como microorganismos o microbios, porque sólo pueden ser observados al microscopio. La microbiología es la ciencia que estudia estos organismos. CARACTERÍSTICAS La principal característica que tienen en común todos los microorganismos es su tamaño diminuto. Como consecuencia de ello, los microorganismos poseen algunas ventajas: La disminución del tamaño supone un aumento de la relación superficie/volumen. Y, por ello, la superficie de contacto con el medio externo es mayor, lo que facilita un rápido intercambio de sustancias con el exterior. Las pequeñas dimensiones hacen que los compartimentos celulares estén muy próximos, por lo que las reacciones metabólicas son rápidas. Como consecuencia, los microorganismos consumen los nutrientes del medio con rapidez y originan muchos productos de desecho que son eliminados al exterior, alterando en poco tiempo el medio en el que viven. Se multiplican muy rápido. Reproduciéndose por procesos de bipartición, gemación y esporulación, todos ellos basados en la mitosis. Pueden vivir en multitud de ambientes; algunos de ellos de los más inhóspitos en los que es capaz de crecer un ser vivo. Muchos se agrupan formando colonias. CLASIFICACIÓN Existen organismos unicelulares en tres de los cinco reinos:

46 Reino Monera: Pertenecen a este reino las bacterias, organismos procariotas que presentan una gran variedad de formas de vida, las hay con nutrición autótrofa (fotosintetizadoras y quimiosintetizadoras) y heterótrofa (saprófitas, descomponedoras o parásitas, causantes estas últimas de enfermedades como la tuberculosis o la sífilis). Según su forma se clasifican en cocos (forma esférica), vibrios (forma de como), espirilos (forma de tirabuzón) y bacilos (forma de bastón). La mayor parte de nuestra experiencia con las bacterias está relacionada con las especies patógenas. Aunque algunas bacterias causan enfermedades, otras muchas viven sobre la superficie o en el interior del cuerpo humano y previenen las enfermedades. Además, las bacterias desempeñan funciones esenciales en el medio ambiente y en la industria. Reino Hongos:Son organismos eucariotas con nutrición autótrofa, la mayoría son descomponedores, pero también los hay que establecen relaciones de simbiosis con otros organismos como es el caso de los líquenes, donde se asocian con un alga, y otros son parásitos produciendo algunos de ellos graves enfermedades. Algunos hongos unicelulares se emplean en la producción o fabricación de alimentos. Las levaduras, por ejemplo, son necesarias en la fabricación del vino, en la fermentación del pan y en la elaboración de la cerveza, otros se emplean en el proceso de maduración del queso, en los quesos Brie, Camembert y Roquefort

47 Muchos hongos también producen compuestos que son útiles en diversos procesos industriales. Los hongos también son muy importantes en la producción de antibióticos; por ejemplo, la penicilina, la ciclosporina, la cefalosporina y la griseofulvina son utilizadas para luchar contras las enfermedades fúngicas y bacterianas. Los hongos también se están convirtiendo en una herramienta de gran utilidad en la lucha contra la contaminación del medio ambiente. La acumulación de pesticidas y otros contaminantes está provocando la destrucción de numerosos ecosistemas y, por tanto, situando a muchas especies animales y vegetales en peligro. Ciertas especies de hongos se emplean en los procesos de biorremediación (utilización de microorganismos para eliminar la contaminación del medio ambiente). Reino Protoctista: Incluye dos tipos de organismos unicelulares eucariotas, las algas unicelulares y los protozoos. Algas unicelulares: son los organismos fotosintéticos más importantes del planeta, pues capturan mayor cantidad de energía solar y producen más oxígeno que todas las plantas juntas. Las algas constituyen, además, el primer eslabón de la mayor parte de las cadenas alimentarias acuáticas, al formar parte del plancton, y sustentan a una gran diversidad animal. Protozoos: se conocen más de veinte mil especies de protozoos, que incluyen organismos tan conocidos como los paramecios y las amebas. Muchas especies viven en hábitats acuáticos como océanos, lagos, ríos y charcas. Los protozoos se alimentan de bacterias, productos de desecho de otros organismos, algas y otros protozoos. Muchas especies son capaces de moverse utilizando diversos mecanismos: flagelos, estructuras propulsoras con forma de látigo; cilios de aspecto piloso, o por medio de un movimiento ameboide, un tipo de locomoción que implica la formación de pseudópodos (extensiones a modo de pie)

48 Organismos Pluricelulares Tanto los organismos unicelulares como los pluricelulares comparten las mismas características propias de la vida; todos ellos tienen una organización específica, llevan a cabo procesos metabólicos, crecen, se reproducen, pueden moverse, responden a los estímulos del medio y con ello adaptarse a las condiciones que se les van presentando. Los organismos unicelulares realizan de manera muy simplificada sus actividades vitales mientras los pluricelulares desarrollan complejas estructuras para la ejecución de las mismas. Funciones generales en organismos pluricelulares. El organismo humano es un ejemplo de organismo pluricelular complejo y ha desarrollado un conjunto de aparatos y sistemas con funciones específica, por ejemplo: En la función de nutrición Sistema digestivo. A través de la digestión se convierten las moléculas complejas de los alimentos en moléculas sencillas que se transfieren al sistema circulatorio, y de ahí a todas las células. Sistema respiratorio. Suministra oxígeno a la sangre y recoge de ella bióxido de carbono para expulsarlo del cuerpo. Sistema circulatorio. A través de la sangre se lleva a todas las células del cuerpo los nutrientes y el oxígeno que son indispensables para su funcionamiento así mismo, recoge de ellas productos de excreción y secreción y los lleva a los órganos correspondientes. Regresa a la sangre el exceso de líquido tisular y produce defensas contra la enfermedad. Es parte del sistema circulatorio. Sistema urinario. Representa el principal medio de excreción de sustancias de desecha y productos que se encuentran en exceso. Este sistema mantiene el equilibrio hídrico de la sangre. Sistema reproductor masculino. Elabora las hormonas que determinan los caracteres sexuales secundarios, así como los espermatozoides, que intervienen en la reproducción. Sistema reproductor femenino. Elabora hormonas que determinan los caracteres sexuales secundarios, así como los óvulos, que intervienen en la reproducción

49 Ejercicio Nombre Cuadro sinóptico No. 6 Instrucciones para el alumno Lee detenidamente la lectura anterior y selecciona la información adecuada para realizar tu ejercicio. Elabora tu cuadro sinóptico en el siguiente recuadro. Actitudes a formar Competencias genéricas a desarrollar Manera didácticas de lograrlas Responsabilidad Disposición Manera didáctica de lograrlas Realiza una lectura y clasifica información. Sigue instrucciones y procedimientos de manera reflexiva comprendiendo como cada uno de sus pasos contribuye al alcance de un objetivo. Ordena información de acuerdo a categorías, jerarquías y relaciones. Participación activa cuando surjan dudas

50 Saberes Nombre Estructuras Especializadas No. 5 Instrucciones para el alumno Analiza la información que se presenta, para que después aplique sus conocimientos adquiridos. Saberes a adquirir Manejo de información Manera didáctica de lograrlos Revisando la información, realizando tareas y participando activamente en el grupo. Estructuras Especializadas: tejidos, órganos y aparatos. Un ser vivo, también llamado organismo, es un conjunto de células que forman una estructura muy organizada y compleja, en la que intervienen sistemas de comunicación molecular, que se relaciona con el ambiente con un intercambio de materia y energía de una forma ordenada y que tiene la capacidad de desempeñar las funciones básicas de la vida que son la nutrición, el crecimiento, la relación y a ser posible la reproducción, de tal manera que los seres vivos actúan y funcionan por sí mismos sin perder su nivel estructural hasta su muerte. Las células que componen cualquier organismo no se hayan dispersas al azar, sino que suelen encontrarse agrupadas en tejidos de células diferenciadas de la misma naturaleza y con un comportamiento fisiológico común, los cuales se distribuyen en órganos y estos a su vez en sistemas. Los sistemas orgánicos comparten cierta coherencia morfofuncional, tanto en sus órganos y tejidos, como en sus estructuras y origen embriológico. Será precisamente la unión organizada de todos estos sistemas (o conjuntos de sistemas, denominados aparatos) la que dé lugar al organismo completo. Los tejidos corporales pueden clasificarse en cuatro tipos fundamentales, de conformidad con su estructura y función. 1. Tejido Epitelial: que cubre las superficies corporales y reviste los órganos huecos, cavidades corporales y conductos. Además, forma glándulas. 2. Tejido conectivo: el cual protege al cuerpo y sus órganos, además de brindarles sostén. Diversos tipos de tejido conectivo mantienen la forma de los órganos, almacenan energía en forma de grasa y ayudan a brindar inmunidad contra microorganismos causantes de enfermedades. 3. Tejido muscular: es el que genera la fuerza física necesaria para mover las estructuras corporales