GUÍA DE ESTUDIO Nº 1: LA CÉLULA

DESAFÍO Nº 15
Profesor Mauricio Hernández Fonseca
Biología – 1° Medio
Nombre del Estudiante
: ________________________________
Curso
DIFERENCIACIÓN CELULAR
TIMBRE
DIFERENCIACIÓN CELULAR
: __________
En el desarrollo embrionario el ovocito fecundado, el cigoto, da origen a un organismo completo; un organismo
que se encuentra formado por órganos y tejidos especializados que permiten la vida.
Las células que forman los tejidos poseen una forma y una función específica que alcanzan por medio de la
diferenciación celular. Este proceso entraña ciertas interrogantes debido a que los estudios en el desarrollo
embrionario han demostrado que todas las células somáticas del organismo contienen la información genética que
permiten dar origen a un nuevo individuo, pero estas células no tiene la potencialidad de llegar a transformarse
en otro tipo de células, propiedad que si tienen las células del cigoto que dan origen a todas las células
especializadas del cuerpo.
Para comprender el desarrollo debemos enfocarnos sobre cómo las células determinan cuáles genes se activan y
cuándo.
Existen dos ideas importantes sobre el desarrollo embrionario que se deben considerar:
1.
2.
En la mayoría de los casos, todas las células somáticas contienen todos los genes que se encuentran
presentes en el cigoto, en otras palabras, la diferenciación celular no es el resultado de la pérdida de
ADN.
Los cambios celulares durante el desarrollo y la diferenciación celular son el resultado de la expresión
diferencial de genes.
La diferenciación celular es el proceso por el cual una célula cambia su estructura de manera que pueda realizar
una función específica. Las células bien diferenciadas son células maduras, completamente relacionadas que
están listas para cumplir con su función particular.
Cada tipo celular tiene características, funciones, y lapsos de vida específicos, aunque todos se han diferenciado
de la célula original o cigoto.
Las primeras células de un ser humano procedentes del cigoto son denominadas células totipotenciales, por ser
capaces de diferenciarse en todo tipo de células especializadas; proceso que comienza a los 4 días de desarrollo.
De una célula totipotencial se puede obtener un organismo funcional. A medida que se diferencian restringen su
potencial y se convierten en células pluripotenciales, que pueden desarrollarse en varios, pero ya no en todos los
tipos celulares. De estas células ya no es posible obtener un organismo.
A medida que avanza la diferenciación se van desarrollando los distintos tipos de tejidos del cuerpo.
Con la especialización y la maduración muchas células pierden la capacidad de reproducción. En cambio otras
denominadas células troncales o células madre conservan la capacidad de división. En los adultos estas células
sólo, pueden diferenciarse en un tipo concreto de célula especializada (ej.: las células sanguíneas). A estas
células troncales indiferenciadas de un tejido que pueden desarrollarse a células especializadas de dicho tejido
se las denomina multipotenciales. (Ej. Las de la médula ósea que dará lugar a células sanguíneas).
DIFERENCIACIÓN CELULAR Y LA HISTOLOGÍA
Las células de los organismos pluricelulares no viven aisladas. Cada célula es parte de un tejido y cada tejido
posee características distintivas. Por ejemplo, el tejido muscular está formado por células alargadas y tiene la
capacidad de contraerse.
Un tejido es un conjunto de células que comparten características morfológicas y funcionales. Es frecuente que
las células de un tejido se mantengan estrechamente relacionadas, ya sea por mecanismos físicos o comunicación
química. Pero también es común encontrar tejidos cuyas células se distancien unas de otras, como sucede con las
células sanguíneas.
Es un error suponer que cada tejido se encuentra limitado a un órgano particular del cuerpo. Al contrario, la
mayoría de los tejidos se encuentran distribuidos en casi todos los órganos del cuerpo. De esta manera, el
corazón posee tejido muscular, pero también tejido epitelial, tejido conjuntivo, tejido nervioso y tejido
sanguíneo. Otros ejemplos: supuestamente los huesos sólo poseen tejido óseo. Pero también están formados de
tejido conjuntivo, cartilaginoso, sanguíneo y epitelial. El cerebro no sólo son neuronas (tejido nervioso). También
posee tejido sanguíneo, linfático y epitelial.
Se podría suponer que un órgano es el resultado de las características de los tejidos que lo forman. Pero es más
que eso. La proporción, disposición, morfología y relación que establece con los demás tejidos hace que un mismo
tejido pueda aportar distintas características en distintos órganos. Por ejemplo, en el corazón, existe un tipo de
tejido muscular que permite bombear sangre. Otro tipo de tejido muscular, dispuesto de una forma muy
distinta, asociado a estructuras óseas, permite los movimientos del brazo o las piernas. Funciones relacionadas
(contracción), logradas en diferentes partes del cuerpo.
Tampoco es correcto asumir que cada órgano posee “un tipo especial de cada tipo de tejido”. Sólo un especialista
podría diferenciar una muestra tejido muscular extraído del rostro de otra extraída del pie. El epitelio de la
tráquea se parece mucho al epitelio de la tuba uterina. Las neuronas de la retina son casi idénticas a otras
neuronas ubicadas en la piel.
Lo interesante es que al observar mediante un microscopio una muestra de un órgano cualquiera, por ejemplo el
estómago, es factible reconocer varios tejidos mediante sus características distintivas.
Actividad 1. Histología, la ciencia que estudia los tejidos
El profesor te mostrará imágenes de tejidos obtenidas mediante microscopía. Con la información extraída de
estas preparaciones histológicas, resuelve el siguiente ítem de columnas pareadas:
Tipo de tejido
Características de sus células
Función
1. Epitelial
Células separadas, unidas mediante múltiples prolongaciones
Transporte y defensa
2. Muscular
Dispuestas en torno a un lumen, estrecha relación con vasos
sanguíneos
Revestimiento
3. Sanguíneo
Alargadas y compactas, con estriaciones del citoesqueleto
Liberación de
sustancias
4. Adiposo
Dispuestas en capas, formas cúbicas o cilíndricas
Contracción
5. Glandular
Separadas entre sí, formas redondeadas
Almacenamiento
6. Nervioso
Con citoplasmas desplazados por vacuola lipídica, poligonales
Comunicación
Actividad 2: Selección múltiple
1.
Si uno de los dos blastómeros resultantes de la primera segmentación de un cigoto de ratón se implantara
en el útero de una hembra, es probable que al término de la gestación se origine
A. un feto normal.
B. la mitad del feto.
C. la cuarta parte del feto.
D. un feto sin sexo definido.
E. no se va a originar nada, porque faltan células.
2.
A.
B.
C.
D.
E.
Se dice que un cigoto es totipotente porque:
Produce todos los tipos de tejidos
Genera un grupo de células especializadas en la misma función
Produce un tejido incapaz de diferenciarse
Es capaz de generar un tipo de tejidos
Todas las anteriores
3.
“Las células mantienen el genoma completo y activan o inactivan los genes en forma selectiva durante el
desarrollo, mediante mecanismos de regulación de expresión génica”. Esto permite explicar la:
A. Capacidad de especialización de los tejidos
B. Diferenciación celular
C. Capacidad de pluricelularidad de los organismos
D. A y B son correctas
E. Todas son verdaderas
4.
A.
B.
C.
D.
E.
5.
Que los blastómeros resultantes de las primeras segmentaciones sean totipotenciales significa que
alcanzan un mayor volumen celular que el cigoto.
originan un organismo de mayor envergadura física.
son incapaces de agruparse en una mórula.
su contenido de material nutritivo es abundante.
tienen capacidad de originar embriones completos.
Los riñones, las neuronas y las vías respiratorias provienen respectivamente de las siguientes capas
embrionarias de la gástrula
A. endoderma-mesoderma-ectoderma.
B. mesoderma-ectoderma-endoderma.
C. mesoderma-endoderma-ectoderma.
D. ectoderma-mesoderma-endoderma.
E. ectoderma-endoderma-mesoderma.
6.
Es durante la gastrulación, se forman las tres capas embrionarias, que darán origen a los tejidos y órganos
del embrión y futuro feto. Existe una capa que se asocia a la cavidad blastocélica, que permite el origen y
desarrollo de las estructuras que se encuentran en el sistema digestivo y respiratorio. A ¿cuál de las
siguientes capas corresponde?
A. Ectoderma.
B. Mesoderma.
C. Neurula.
D. Endoderma.
E. Mesénquima.
7.
Las células que forman parte de músculo cardiaco se caracteriza por su gran contenido de mitocondrias,
esto se debe a su función principalmente contráctil. Según lo anterior que función cumple la mitocondria en
este proceso:
A. Aporta los lípidos necesarios para formar las membranas de las células musculares
B. Se encarga del aporte energético necesario para que ocurra la contracción
C. Junto con los ribosomas sintetizan las proteínas que dan origen a los músculos
D. Sintetizan ADN que es la molécula de energía de la célula
E. B y D son correctas
8.
Las células que forman parte de la glándula mamaria se encargan de la producción de los lípidos y las
proteínas necesarias para la formación de la leche, estas son depositados a los conductos galactóforos
(transportan la leche al exterior) por vesículas de secreción. Según esto los organelos celulares que estarán
más desarrollados en este tipo de células es o son:
I.
RER
II.
REL
III.
Complejo de Golgi
A.
B.
C.
D.
E.
Solo I
Solo III
I y II
II y III
I, II y III
9.
La siguiente imagen representa a una célula intestinal. Al respecto se puede deducir
que las microvellosidades y la gran cantidad de mitocondrias que presenta se debe a
que:
I.
Las microvellosidades se encargan de absorber los nutrientes que llegan al
intestino delgado
II.
Las mitocondrias le entrega la energía necesaria para el transporte de
nutrientes a través de la célula
III.
Las microvellosidades activan a las mitocondrias para que fabriquen
proteínas
A.
B.
C.
D.
E.
Solo I
Solo II
I y II
II y III
I, II y III
10. La siguiente imagen representa a un tipo celular de gran
importancia para nuestro organismo, se diferencias del resto
por ser alargadas y en general con múltiples prolongaciones.
¿A qué tipo de células representa?
A. Eritrocito
B. Plaquetas
C. Neurona
D. Osteocito
E. Adipocito