COLEGIO SAN FRANCISCO JAVIER GUIAS Código PGF 03 R07 2009 08 V03 Estudiante: Guía Nº: 4 Profesor: Alba Sthella Salazar Rodríguez Grado: 6º Asignatura: Ciencias Naturales Sección A.B.C.D. tema: La célula y los organismos más sencillos Fecha: Ind. de logro: Indago acerca del uso industrial de microorganismos que habitan en ambientes extremos. En una sola gota de agua de un charco pueden llegar a convivir una gran variedad de pequeños organismos invisibles a simple vista: son los microorganismos. Su descubrimiento no fue posible hasta que, a principios del siglo XVII, se inventó el microscopio. Los microorganismos son seres diminutos solamente visibles en un microscopio. Como todos los seres vivos, loa microorganismos realizan funciones de nutrición, relación y reproducción. Los seres vivos están formados por células Actualmente se sabe que todos los seres vivos están formados por células, gracias a la invención de los microscopios y las diversas técnicas de tinción. Teoría celular Todos los seres vivos están compuestos por células. Las células son unidades básicas de estructura y función de los seres vivos. Se producen nuevas células a partir de células existentes. De los unicelulares a los multicelulares Los paramecios y otros seres microscópicos están constituidos por una sola célula. Son organismos unicelulares. Algunas algas y colonias de cianobacterias forman agrupaciones celulares que interactúan sin formar tejidos. El cuerpo de una planta o de un animal está constituido por células que forman tejidos. Son organismos multicelulares o pluricelulares. Todos los seres vivos están formados por células. La célula es la unidad más sencilla capaz de realizar todas las funciones de un ser vivo. La estructura de una célula Las células de un animal, una planta e incluso la única que conforma a un paramecio y a una bacteria tienen muchas formas y tamaños. Pese a sus diferencias, las células de estos seres vivos tienen características en común. Están rodeadas de una fina barrera llamada membrana celular o membrana plasmática, la cual da forma y regula la entrada y salida de sustancias en la célula. Tienen un citoplasma donde se fabrican diversas sustancias y se encuentran organelos (pequeñas estructuras) como las mitocondrias, las vacuolas y los ribosomas entre otros. Poseen información genética, el ADN, una macromolécula que contiene la información para regular las funciones de la célula. Las células están divididas en dos grandes categorías, dependiendo si contienen núcleo no. El núcleo es una estructura que contiene el ADN (material genético). Las células procariotas (del griego pro: antes y cario: núcleo ), se caracterizan porque su material genético no está contenido en un núcleo. Las bacterias y las cianofíceas (algas azul verdosas) son células procariotas. Las células eucariotas (del griego eu: verdadero y cario: núcleo ) poseen un núcleo donde se encuentra el 1
material genético. Las células de animales, plantas, hongos y protistas como la ameba son células eucariotas. Entre las células eucariotas encontramos células animales y células vegetales. Las células animales Las células animales tienen gran variedad de organelos y diversas formas según la función que realicen. Organelos Función Celulares Mitocondrias Respiración celular Lisosomas Digestión celular Ribosomas Síntesis de proteínas Vacuolas Almacenar sustancias nutritivas y de desecho. Aparato de Golgi Secreción celular Retículo Transporte de endoplasmático rugoso y liso sustancias. Las células vegetales Las células vegetales poseen algunas estructuras características y exclusivas que no poseen las células animales. Pared celular. Es una cubierta gruesa y rígida, situada por fuera de la membrana plasmática. Hace que las células tengan una forma regular. La pared celular está constituida por celulosa, una sustancia, impermeable y resistente que protege y da consistencia a la célula vegetal. La pared presenta perforaciones para permitir la entrada y salida de sustancias. Vacuolas de reserva. Son grandes vesículas, rodeadas por una membrana, donde se almacenan sustancias. Ocupan la mayor parte del citoplasma, desplazando el núcleo hacia la periferia. Cloroplastos. Son organelos que contienen un pigmento verde llamado clorofila. En ellos se realiza la fotosíntesis. Mediante la fotosíntesis, las células fabrican compuestos orgánicos a partir de dióxido de carbono, sales minerales y agua, utilizando la energía luminosa que captura la clorofila. La nutrición celular Las células necesitan nutrirse, es decir, incorporar sustancias del exterior para fabricar sus propios compuestos y obtener energía para realizar sus funciones. Existen diferencias en la forma de nutrirse de las células animales y vegetales. Las células vegetales son capaces de fabricar sus propios compuestos mediante la fotosíntesis; por eso, no necesitan incorporar alimentos procedentes de otros seres vivos. Se dice que tienen una nutrición autótrofa (auto uno mismo y trofos alimentarse ). Las células animales carecen de cloroplastos y no pueden fabricar compuestos a partir de dióxido de carbono y del agua. Deben tomar alimentos elaborados por otros organismos. Por eso, decimos que tienen nutrición heterótrofa (hetero: distinto y trofos: alimentarse ). Cómo obtienen energía las células? Todas las células animales y vegetales obtienen energía que necesitan para realizar sus actividades vitales mediante una especie de combustión lenta de compuestos orgánicos. Este proceso se denomina respiración y tiene lugar en las mitocondrias. Para respirar se toma oxígeno y se desprende vapor de agua y dióxido de carbono. La membrana y la nutrición celular Todas las células necesitan materia y energía para su nutrición. La materia procede del medio que rodea a la célula, y para llegar a su interior debe atravesar la membrana plasmática. La difusión y el transporte activo La membrana plasmática tiene permeabilidad selectiva. Es decir, deja pasar libremente algunas sustancias y facilita o impide el paso de otras. Las moléculas pequeñas atraviesan la membrana mediante: Difusión. Es el mecanismo por el que algunas partículas pequeñas se dirigen libremente de un medio de mayor 2
concentración a otro de menor concentración. La ósmosis es la difusión del agua a través de una membrana desde una zona diluida hacia otra más concentrada. El agua atraviesa la membrana de forma que las concentraciones a ambos lados tienden a igualarse. En la difusión y la ósmosis la célula no gasta energía. Transporte activo. En ocasiones, la célula necesita sustancias que se encuentran en menor concentración en el medio extracelular que en su interior. En estos casos, la membrana transporta sustancias desde el lugar en que su concentración es menor hacia donde es mayor. Este transporte supone un gran gasto de energía (denominada ATP) para la célula. Endocitosis y exocitosis Para el ingreso de partículas de gran tamaño a la célula, la membrana se hunde y engloba a la partícula, formando una pequeña bolsa que se incorpora al citoplasma. Este mecanismo se denomina Endocitosis. El proceso contrario, por el cual las vesículas celulares vierten su contenido al exterior, recibe el nombre de exocitosis. Todas las células se relacionan con el medio en que viven, ya que de él toman lo que necesitan para vivir. Las células tienen sensibilidad, es decir, pueden detectar cambios en el medio; por ejemplo, cambios en la temperatura o en su composición, y pueden responder a estos cambios de dos maneras: La reproducción celular Las células se reproducen para formar células hijas idénticas o similares a las progenitoras. La reproducción celular tiene finalidades diferentes según se trate de organismos unicelulares o multicelulares. En los organismos unicelulares la reproducción celular da lugar a dos nuevos individuos unicelulares que se separan para llevar a cabo una vida independiente. En los multicelulares las células se reproducen durante el desarrollo del organismo. El aumento del número de células permite el crecimiento del individuo hasta que adquiere el tamaño adulto. En los individuos adultos, las células, las células siguen reproduciéndose para sustituir a las que mueren por el desgaste, como sucede, por ejemplo, con las células de la piel. Proceso de división celular La reproducción celular se realiza generalmente mediante la división de la célula materna en dos células hijas. Este proceso se realiza en dos fases: División del núcleo. La célula madre divide su núcleo formando dos núcleos hijos idénticos, que serán los núcleos de las dos células hijas. Fabricando sustancias. Las células pueden fabricar y segregar compuestos que vierten al exterior, como respuesta a un estímulo; así ocurre, por ejemplo, con las células de las glándulas sudoríparas que producen el sudor como respuesta al calor. Realizando movimientos. Las células también pueden desplazarse o bien realizar movimientos sin desplazamiento. Los tipos de movimientos celulares pueden ser ameboide, movimiento contráctil y movimiento vibrátil. División del citoplasma. Se realiza de distinta manera según se trate de una célula animal o vegetal CELULAS ANIMALES Se divide por bipartición. La célula sufre un estrechamiento por su plano medio, que divide en dos al citoplasma. CÉLULAS VEGETALES La pared rígida impide la bipartición. Se forma un tabique de separación sobre el que cada célula hija fabrica su propia pared. 3
Taller de aplicación Desarrolle sus competencias 1. En la ilustración se puede observar una representación de células vistas al microscopio. También figura una escala graduada en micrómetros, tal como se vería ampliada. Indica el tamaño de las células representadas, expresando su diámetro en micras. Las células de los organismos pluricelulares están especializadas y, por ello, tienen diferentes formas, como consecuencia de la adaptación a la función que van a desempeñar. Observa la forma de las células y justifícalas según su función Neuronas encargadas de transmitir impulsos nerviosos. Células musculares capaces de contraerse. Células epiteliales que revisten superficies. Glóbulos rojos que transportan gran cantidad de oxígeno en poco espacio. Explica Los siguientes esquemas representan una célula animal y otra vegetal a. Nombra las estructuras señaladas. b. Que función realiza las estructuras.3, 5,7, 1, 4,2 c. Explica cuál es la animal y cuál la vegetal? d. Cuál de estas dos células tiene nutrición autótrofa y cuál heterótrofa? Por qué? Comprende Indica que partes de la célula se encargan de realizar las siguientes funciones: a. Obtener energía b. Regular la entrada y salida de sustancias de las células c. Transformar sustancias inorgánicas en orgánicas d. Dar forma a la célula e. Contener la información que regula el funcionamiento de la célula 4
Explica Cuáles son las diferencias en la nutrición de las células animales y vegetales en cuanto a su tipo (autótrofa o heterótrofa) y a las sustancias que incorporan del exterior (alimento elaborado o dióxido de carbono, agua y sales minerales? TIPO DE NUTRICIÓN SUSTANCIAS QUE INCORPORAN CÉLULAS ANIMALES CÉLULAS VEGETALES a. La célula animal y la célula vegetal necesitan respirar para vivir. b. Qué sustancia incorporan para realizar esta función? c. Qué sustancias resultan de desecho? d. Cuál es el propósito principal de la respiración? Establece comparaciones entre: Difusión Transporte Pasivo Endocitosis Ósmosis Transporte Activo Exocitosis Gráfica No 1 Gráfica No 2 Para realizar la nutrición las células utilizan algunos mecanismos para permitir la entrada o salida de sustancias. Identifica los mecanismos celulares que representan las gráficas No1 y No2 La célula siempre va a tratar de igualar su concentración con la del medio en que se encuentra, para ello cuenta con la membrana celular que es permeable. Teniendo en cuenta los siguientes prefijos: híper: (mayor) hipo (menor) iso (igual), describe los procesos esquematizados, hipertónicos, isotónicos e hipotónico. Cómo las células responden a los estímulos? A través de dibujos representa la división celular en las células animales y en las células vegetales. 5