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Tema: Células


1..1 Introducción a las células Ver PPT teoría celular

Teoría celular


1..1.1 Resuma la teoría celular.


  • los organismos vivos están compuestos por células

  • la célula es la unidad viva más pequeña

  • las células se forman a partir de otras células preexistentes.


1.1.2 Discuta las pruebas de la teoría celular.

TdC: en este punto se puede tratar la naturaleza de las teorías científicas, indicando que la acumulación de pruebas hace posible que una hipótesis adquiera el rango de teoría, que una teoría debe ser desechada cuando haya constancia de que no ofrece una explicación completamente satisfactoria y cuáles son las pruebas necesarias para que una teoría sea adoptada o rechazada.


  1. Todos los seres vivos están compuestos por células:

    Si bien la mayoría de las células eucariontes que componen a los seres vivos poseen células con un núcleo y citoplasma, existen excepciones.

Células musculares: las células musculares poseen más de un núcleo. Se las denomina fibras musculares.
Células de los hongos: Se las denomina hifas. Poseen numerosos núcleos rodeados por una única membrana plasmática.
Protistas: Los protistas so organismos unicelulares en los que una sola célula realiza todas las funciones.



  1. La célula es la unidad más pequeña que tiene vida:

    • La célula corresponde al menor nivel de organización capaz de realizar todas las funciones vitales.

    • La célula posee todas las estructuras necesarias para llevar a cabo las funciones vitales.




  1. Las células provienen de células preexistentes:

  • Las células eucariontes se dividen por mitosis mientras que las células procariontes se dividen por fisión binaria.

  • Todas las células poseen un antecesor en común.

1.1.3 Indique que los organismos unicelulares realizan todas las funciones vitales. Compare dos organismos unicelulares un protozoo y un alga. Ej: Chlorella vs Paramecium

Incluya los conceptos de metabolismo, respuesta, homeostasis, crecimiento, reproducción y nutrición.

  • metabolismo: (Alga unicelular)

  • metabolimso (protozoo)

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

  • respuesta: alga unicelular

  • respuesta: protozoo

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………………………………………………………………………………………………………………………

  • homeostasis:

  • homeostasis

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

  • crecimiento:

  • crecimiento

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

  • reproducción:

  • reproducción

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

  • nutrición:

  • nutrición

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

1.1.4 Compare los tamaños relativos de las moléculas, del grosor de la membrana celular, de los virus, de las bacterias, de los orgánulos y de las células, utilizando las unidades apropiadas del sistema internacional.

Se requiere una apreciación del tamaño relativo de las:

  • moléculas (1 nm)

  • el grosor de las membranas (10 nm)

  • el tamaño de los virus (100 nm)

  • bacterias (1 µm)

  • orgánulos (hasta 10 µm)

  • la mayoría de las células (hasta 100 µm)

TdC: todas las entidades biológicas incluidas en la lista anterior quedan fuera de nuestra capacidad de percepción directa. Para observarlas debemos utilizar dispositivos tecnológicos tales como el microscopio óptico o el microscopio electrónico. ¿Cabe hacer alguna distinción entre las afirmaciones de conocimiento basadas en las observaciones realizadas directamente con los sentidos y las basadas en las observaciones asistidas por medios tecnológicos?




1.1.5 Calcule el número de aumentos de un dibujo y el tamaño real de los especímenes representados en imágenes de las que se conozca el número de aumentos.

Se puede indicar el número de aumentos (por ejemplo, ×250) o señalarlo por medio de una escala, por ejemplo:

Calcule el tamaño real de la hoja de rosal:


Indique el aumento con que se observa la imagen:

1.1.6 Explique la importancia de la proporción superficie/volumen celular como factor limitante del tamaño celular.

Mencione el concepto de que la tasa de producción de calor/producción de desechos/consumo de recursos de una célula es proporcional a su volumen, mientras que la tasa de intercambio de materia y energía (calor) es proporcional a su superficie. Pueden compararse modelos matemáticos que incluyan cubos y la variación en dicha relación que tiene lugar conforme las caras aumentan en una unidad.



Organismo

Radio/cm

Superficie/cm2

Volumen/cm3

Relación superficie volumen (superficie/volumen)

1

1









2

2









3

3









4

4











o        A medida que aumenta el tamaño de un organismo, la relación superficie/volumen disminuye.

o        consecuentemente disminuye la tasa de intercambio de sustancias entre el organismo y el medio que lo rodea.

1.1.5 Indique que los organismos multicelulares presentan propiedades emergentes.
Las propiedades emergentes surgen de la interacción entre las distintas partes componentes: el todo es más que la suma de sus partes.
La vida misma puede ser considerada como una propiedad emergente, por lo que podría discutirse la naturaleza de la vida a la luz de esta consideración, incluyendo las diferencias entre el mundo vivo y el mundo inerte y los problemas relacionados con las decisiones médicas que implican determinar la muerte.
Las propiedades emergentes son la consecuencia de la interacción de las partes que constituyen un sistema.
1.1.4 Explique cómo se diferencian las células en los organismos multicelulares para realizar funciones especializadas expresando algunos de sus genes pero no otros.
         Los organismos mulitcelulares poseen estructuras especializadas para cumplir diferentes funciones.

         Las células se diferencian para formar tejidos que se especializan en una función.

         Las células se especializan debido a que solo se expresan algunos genes dando origen a determinadas estructuras, formas, funciones y adaptaciones.

         la diferenciación de las células tiene lugar durante el desarrollo embrionario.
1.1.6 Indique que las células tronco conservan la capacidad de dividirse y que pueden diferenciarse por diferentes vías. VER PPT CÁNCER GENES Y CICLO CELULAR
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Resuma un uso terapéutico de las células tronco.

Este es un campo en rápido desarrollo. En el año 2005 se emplearon células tronco para restaurar tejidos protectores de neuronas en ratas de laboratorio, lo que produjo sensibles mejoras en su movilidad. Se puede escoger cualquier ejemplo de uso terapéutico de células tronco en seres humanos o en otros animales.
 la investigación con células tronco, tanto si son de seres humanos como de otros animales, plantea problemas éticos. El uso de células tronco embrionarias implica la muerte del embrión en estadio temprano, pero si se desarrolla la clonación terapéutica con éxito se podría aliviar el sufrimiento de los pacientes que sufren distintas afecciones.
 la investigación con células tronco ha venido dependiendo del trabajo llevado a cabo por distintos equipos de científicos de muchos países que han compartido sus resultados, acelerándose de este modo el ritmo de sus progresos. Sin embargo, los aspectos éticos relativos a los procedimientos han llevado a establecer restricciones a la investigación en muchos países. Los gobiernos nacionales se ven influidos por tradiciones locales, culturales y religiosas muy diversas que afectan al trabajo de los científicos.

TdC: este punto permite discutir las grandes oportunidades que ofrece la clonación terapéutica y los importantes riesgos potenciales (por ejemplo, las células tronco podrían desarrollar tumores).

Otra cuestión que se puede considerar es cómo la comunidad científica transmite la información sobre sus trabajos a la sociedad, de forma que puedan tomarse decisiones bien fundamentadas en relación con la investigación.
Uso de las células trono para tratar el linfoma Non-Hodgkins

1.El linfoma denominado Non- Hodgkins es un tipo de cáncer que ataca al sistema linfático.

2. Se filtra la sangre de paciente y se extraen de la sangre células tronco que aún no se ha diferenciado.

3. Se eliminan las células enfermas utilizando quimioterapia y radiación.

4. Al paciente se le transplantan  células tronco sanas.

Leer en PPT TEORÍA CELULAR ENFERMEDAD DE STARGADT
1.2 EL ORIGEN DE LAS CÉLULAS VER PPT EL ORIGEN DE LAS CÉLULAS
El origen de las células


1.2.1. El origen de LAS MOLÉCULAS ORGÁNICAS Y FORMACIÓN DE POLÍMEROS, MEMBRANAS Y ÁCIDOS NUCLEICOS
Producción de azúcares simples, aminoácidos y otras moléculas orgánicas: Experimentos de Miller

Ensamblaje de compuestos de carbono para formar polímeros:
1) Las primeras proteínas pudieron haberse ensamblado en llanuras ricas en arcillas a la orilla del mar VER PPT EL ORIGEN DE LAS CÉLULAS

2) Las vías metabólicas evolucionaron en ventisqueros hidrotermales

3) Formación de membranas

4) Desarrollo de los mecanismos de la herencia: Los organismos tienen genes formados por ADN que utilizan enzimas como catalizadores. Para replicarse el ADN y formar nuevas células necesita de las enzimas que catalizan los procesos de replicación, pero que las enzimas se sinteticen se requiere de los genes. Es posible que hacia el inicio de la evolución que llevaría a células con ADN, estas tuviesen ARN. Se conoce que el ARN puede almacenar información (ver evidencias) y se aturorreplica actuando como un autocatalizador.

1.2.2. Explicar el origen de las células eucarióticas a través de la teoría endosimbiótica


Identificar las pruebas que avalan la teoría de endosimbiosis:
Mitocondrias y cloroplastos poseen:

Doble membrana

ADN circular con algunos pocos genes como los procariotas

Ribosomas 70 S

Transcriben su ADN y pueden sintetizar sus propias proteínas

Ambas organelas sólo pueden reproducirse a partir mitocondrias y cloroplastos pre existentes.
1.2.3 Significado de la universalidad del código genético y sus variaciones
Identificar y explicar el significado de la universalidad en el código genético para los organismos vivos y las variaciones en el mismo
El código genético es un conjunto de reglas que define la traducción de una secuencia de nucleótidos en el ARNm a una secuencia de aminoácidos que dará lugar a una proteína y es así en todos los seres vivos.

El código se basa en la relación entre secuencias de tres nucleótidos (codones) y aminoácidos. Cada codón se corresponde con un aminoácido. Los codones son transcripciones del ADN al ARN. En el ADN existen 4 bases nitrogenadas: adenina, timina , citosina y guanina, mientras que en el ARN son adenina, uracilo, guanina y citosina. En el proceso de transcripción existe una correspondencia de bases de ADN a ARN (apareamiento), donde Adenina se corresponde con uracilo, guanina por citosina. La secuencia transcripta a ARNm es traducida a una secuencias de aminoácidos en una proteína con una función y una estructura concretas.
El código genético es compartido por todos los organismos conocidos, incluyendo los virus y orgánulos, aunque pueden existir pequeñas diferencias. El codón UUU codifica fenilalanina tanto en bacterias, como en arqueas como en eucariotas: Esto sería una evidencia de la universalidad
Analizar los experimentos de Pasteur y discutir sus pruebas VER PPT EL ORIGEN DE LAS CÉLULAS

Los experimentos de Pasteur utilizando matraces con cuello de cisne mostraron que no había evidencias que soportaran la generación espontánea de la vida. Hasta el momento las evidencias de otras tantas investigaciones sugieren que las células provienen de otras pre-existentes. Evidencias:


Una célula es una estructura compleja y no se han sugerido, hasta el momento, mecanismos para producir células a partir de subunidades más simples

No se conoce ningún incremento en el número de células, tejidos u organismo de una población que no ocurra SIN división celular

Los virus son subunidades más sencillas peor no son células. Ellos sólo pueden reproducirse si se encuentran en el interior de un huésped que hayan infectado previamente.

 

1.3  ULTRAESTRUCTURA DE LAS CÉLULAS VER PPT TEORÍA CELULAR

1.3.1 Dibuje y rotule un diagrama de la estructura de Escherichia coli (E. coli) como ejemplo de procariota.

El diagrama debe mostrar la pared celular, la membrana plasmática, el citoplasma, los pili, los flagelos, los ribosomas y el nucleoide (región que contiene el ADN desnudo).

1.3.1 Anote las funciones de cada una de las estructuras nombradas en el diagrama del punto 2.2.1.

o        Pared celular: La pared celular no es de celulosa sino que está constituida por una glicoproteína.

o        Membrana plasmáticaControla la entrada y salida de sustancias.

o        Citoplasma: contiene las enzimas necesarias para los procesos metabólicos.

o        Ribosomas: son de menor tamaño que los de las células eucariontes (70 S). Están libres en el citoplasma. Sintetizan proteínas.

o        Nucleoide: Es la región  que contiene ADN. No presenta membrana nuclear. El ADN es circular. El ADN no está asociado a proteínas.

o        Flagelo: Se relaciona con el movimiento.

o        Pili: Son proyecciones en forma de pelos, generalmente más numerosos que el flagelo. Se asocian con la adhesión de las células procariontes a diferentes tipos de superficies.

o        Plásmidos: son porciones de ADN fuera del nucleoide. Los plásmidos pueden autoduplicarse. Las bacterias pueden transferir los plásmidos de una bacteria a otra e el proceso denominado conjugación.

 Identifique las estructuras citadas en el punto 1.3.1 en micrografías electrónicas de E. coli.

  1. Plásmidos, ribosomas 70S

o        Se observa la membrana plasmática

  • No se observan organelas

  • Indique que las células procarióticas se dividen por fisión binaria.

La fisión binaria es un tipo de reproducción asexual

1.3.2 Células eucarióticas

1.3.2.1 Dibuje y rotule un diagrama de la ultraestructura de una HEPATOCITO como ejemplo de célula animal. Todos los DIBUJOS DENE CONTENER ESCALA DE TAMAÑO Y AUMENTO DEL DIBUJO

El diagrama debe mostrar:

o        ribosomas libres

o        retículo endoplasmático rugoso

o        lisosomas

o        aparato de Golgi,

  • mitocondrias

  • GRÁNULOS DE GLUCÓGENO

  • PEROXISOMAS (NO OBLIGATORIO)

  • MEMBRANA CELULAR

  • NÚCLEO,MEMBRANA NUCLEAR DOBLE, POROS




Anote las funciones de cada una de las estructuras nombradas en el diagrama del punto 1.3.2.1.


Estructura

Función

Núcleo

Contiene a los cromosomas.

Posee una membrana doble con poros.

Controla las funciones celulares.

Transmite la información genética.

Membrana plasmática

Posee la estructura de mosaico fluido.

Regula la entrada y salida de sustancias.

Mitocondrias

Respiración aeróbica:

o        formación de ATP en el ciclo de Krebs.

o        cadena de transporte de electrones.

Retículo endoplasmático rugoso

Síntesis de proteínas.

Transporte de proteínas por medio de vesículas.

Ribosomas

Síntesis de proteínas


Aparato de Golgi

Empaquetamiento de las proteínas.


Lisosomas

Digestión de sustancias.

Es una vesícula rodeada por  membrana que contienen enzimas hidrolíticas.



 Identifique las estructuras citadas en el punto 2.3.1 en micrografías electrónicas de células de hígado.U OTRAS CÉLULAS: EJEMEPLOS: CÉLULAS DEL PÁCREAS: ISLOTES DE LANGERHANS
Núcleo
Membrana plasmática

Mitocondria
Retículo endoplasmático


Aparato de Golgi


1.3.3 Compare las células procarióticas y las eucarióticas
Las diferencias deben incluir:

                                ADN desnudo frente al ADN asociado a proteínas

                                ADN en el citoplasma frente al ADN incluido dentro de una envoltura nuclear

                                ausencia de mitocondrias frente a la presencia de mitocondrias

                                ribosomas 70S frente a ribosomas 80S

                                las células eucarióticas tienen membranas internas que permiten compartimentar sus funciones

Crtiterio

Células procariontes

Células eucariontes












































Compare las células vegetales y las animales


Criterio

Célula animal


Célula vegetal

Pared celular






Cloroplasto






Polímero para almacenar glúcidos






Vacuola






Forma








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