INSTITUCION EDUCATIVA LA PRESENTACION NOMBRE ALUMNA: AREA : CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL ASIGNATURA: CIENCIAS NATURALES DOCENTE: SANDRA YAMILE GIRALDO RESTREPO TIPO DE GUIA: CONCEPTUAL - EJERCITACION PERIODO GRADO FECHA N° DURACION 3 10° A-B JULIO 1/2014 1 6 UNIDADES INDICADORES DE DESEMPEÑO • Identifica y describe problemáticas relacionadas con la célula, los organismos y los ecosistemas concernientes al estudio de la biología. • Identifica a los componentes de la membrana celular y su funcionamiento como una estructura que relaciona a esta con un medio CONCEPTOS BASICOS DEL ESTUDIO DE LA BIOLOGIA BIOLOGIA. La Biología es una disciplina que forma parte de las Ciencias Naturales. Su principal objetivo es el estudio del origen, de la evolución y de las propiedades que poseen todos los seres vivientes. La palabra biología deriva del griego y significa “estudio de la vida, de los seres vivos” (bios = vida y logia = estudio, ciencia, tratado). La biología es el estudio científico de los seres vivos. Los biólogos definen a los seres vivos, como todos los seres descendientes de un solo ancestro celular que vivió, hace unos 4 mil millones de años. Debido a su ancestro común, los seres vivos comparten muchas características que no son encontradas en el mundo no viviente: • Están formados por una o más células • Poseen información genética • Usan la información genética para producirse a sí mismos • Están genéticamente relacionados y pueden cambiar con el paso de las generaciones. • Pueden transformar compuestos químicos inorgánicos en parte de la materia viviente. • Pueden extraer energía del ambiente y realizar trabajo biológico • Pueden regular su ambiente interno. LA CÉLULA COMO UNIDAD DE LOS SERES VIVOS La célula, es la unidad morfológica y funcional de los organismos vivos, es una estructura pequeña capaz de desempeñar todas las funciones vitales. Es el elemento de menor tamaño que puede considerarse vivo. De este modo, puede clasificarse a los organismos vivos según el número de células que posean: si sólo tienen una, se les denomina unicelulares (como pueden ser los protozoos o las bacterias, organismos microscópicos); si poseen más, se les llama pluricelulares En estos últimos el número de células es variable: de unos pocos cientos, como en algunos nematodos, a cientos de billones, como en el caso del ser humano. Las células están vivas, significa que, realizan las funciones vitales, igual que cualquier ser vivo. Es decir, nacen, crecen, se reproducen y mueren. Para ello, necesitan alimentarse, respirar eliminar, al igual que nosotros. Sin embargo, sus órganos internos son distintos, y son llamados organelos. CLASIFICACION Y FISIOLOGIA CELULAR 1 2 PARTES DE LA CÉLULA Célula animal posee membrana celular, citoplasma y núcleo y organelos, la célula vegetal posee pared celular, citoplasma y núcleo y organelos. MEMBRANA CELULAR Es una delgada envoltura que delimita la célula, separando físicamente el interior del exterior de la célula. Está formada por tres capas, en el que los fosfolípidos envuelven una capa de proteínas que se encuentra entre ellos. Se dice que la membrana celular es semipermeable porque solo permite la entrada y salida de algunas sustancias en la célula y es selectiva porque selecciona y escoge las sustancias que penetran o salen de ella, según sus necesidades. CITOPLASMA Es el contenido semifluido que se encuentra hacia el interior de la membrana celular, donde se ubican las organelas citoplasmáticas. También recibe el nombre de citosol. EL NÚCLEO CELULAR Funciona como el cerebro de la célula ya que controla y regula toda la actividad celular. Tiene forma esferoidal, químicamente constituido por núcleoproteínas, lípidos y otras sustancias orgánicas. Estructuralmente esta organizado por: Membrana nuclear: Es una doble membrana llena de poros y permeable que regula el intercambio de sustancias con el citoplasma. Jugo nuclear: Sustancia semilíquida en la que se encuentran suspendidos los cromosomas y el nucléolo. También se le conoce como cariolinfa o nucleoplasma. Los cromosomas: Tienen forma de bastón o hilos. Contienen las unidades hereditarias, es decir los genes. Están formados por una sustancia que se puede teñir, llamada cromatina. El nucléolo: Cuerpo esférico que se encuentra dentro del núcleo, contiene copias múltiples de la información para la síntesis del ARN ORGANELOS 1. MITOCONDRIA: Algunas de ellas tienen formas de filamentos, bastones o esferas. Poseen una doble membrana celular, la externa es lisa y la interna tiene una serie de pliegues llamados crestas mitocondriales. Contienen gran cantidad de enzimas y su principal función es la respiración celular, que es el proceso mediante el cual las células pueden extraer energía de los compuestos orgánicos, especialmente de la glucosa. 2. CLOROPLASTO: organelo perteneciente al grupo de los plastidios; se encuentra presente sólo en células eucariotas vegetales. Los cloroplastos contienen clorofila, la cual participa en el proceso de la fotosíntesis que tiene como resultado la formación de almidón, molécula que sirve de alimento para la planta. Otro tipo de plastidios son los cromoplastos, que dan coloración a las flores y a los frutos 3. VACUOLA: Presentan apariencia semejante a una burbuja de aire. El término vacuola, que significa “vacío”, se refiere al hecho de que estas organelas carecen de estructura interna. Las vacuolas participan almacenando, principalmente, agua lo que permite mantener la turgencia de la planta; también puede almacenar almidón o sustancias de desechos. 4. CITOESQUELETO: corresponde a una serie de filamentos que se encargan de mantener la forma y la organización de la célula, además participan en el movimiento de varias células; se encuentran en células vegetales y animales. 5. PEROXISOMAS: corresponden a pequeñas vesículas formadas en el aparato de Golgi que contienen en su interior enzimas capaces de destruir sustancias tóxicas como el agua oxigenada (peróxido de hidrógeno; H2O2); los peroxisomas están formados por una sola membrana y están presentes en células animales y vegetales. 6. LISOSOMAS: son un tipo de vesícula formada por una sola membrana formada en el aparato de Golgi que contiene enzimas digestivas que le permite digerir o degradar sustancias sólidas incorporadas a la célula, también puede degradar organelos o partes obsoletas de la célula. este proceso es conocido como digestión celular. Se encuentran presentes tanto en células animales como vegetales. 7. RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO: es una red de tubos y canales conectados entre si y que envuelven el nucleo, es típico de las células eucariotas. En algunas secciones de esta membrana la superficie presenta apariencia rugosa o lisa, gracias a esta característica se puede diferenciar el retículo liso del 3 rugoso, ya que el liso no tiene ribosomas. Tiene funciones en la secreción celular, síntesis de lípidos y transporte de sustancias dentro de la célula. 8. RIBOSOMA: Son pequeños gránulos adheridos al Retículo Endoplasmático Rugoso. Están presentes en todas las cédulas, constituidos esencialmente por ARN y proteínas. Dirigen las síntesis de proteínas. 9. APARATO DE GOLGI: Se ubica cerca del núcleo, está formado por una serie de pilas de sacos membranosos aplanados y su principal función es la de almacenar temporalmente las proteínas. También participan en la formación de glucógeno. REPRODUCCION CELULAR Y PROBLEMAS ASOCIADOS CICLO CELULAR: Es el proceso mediante el cual las células son capaces de reproducirse, y se reconoce que va desde el inicio de una división celular hasta que comienza otra. Se divide en tres períodos llamados Interfase, Mitosis y citocinesis. Etapas de la interfase • G1= Primera fase (Intervalo 1): Se caracteriza por ser la fase de crecimiento, se reproduce gran actividad enzimática y absorción de sustancias. • S= Síntesis de ADN: Aquí ocurre la dualidad del ADN, lo cuál conlleva a la duplicación de los cromosomas, sea el núcleo va a tener el doble de proteínas nucleares y de ADN que tenía al principio. • G 2 = Segunda fase (Intervalo 2): En la G 2 se da la síntesis de proteínas. Su final marca el comienzo de la Mitosis. Etapas de la mitosis La mitosis es el proceso mediante el cual ocurre la división de la célula progenitora y la formación de células hijas, que reciben el mismo número de cromosomas que la célula progenitora. • Profase: pro: primero, antes. El centriolo se duplica y emigra a los polos de la célula, alrededor de éste aparecen una fibrillas llamadas áster. En las células vegetales se forma una estructura semejante llamada Se forma el huso acromático, una serie de filamentos que unen los centrosomas. Desaparece el huso y la membrana nuclear. Al separarse las cromátidas se mantienen unidas por el centrómero. • Metafase: meta: después, entre. Termina por desintegrarse la membrana nuclear. Los cromosomas se colocan en el plano ecuatorial de la célula. El centrómero de cada cromosoma entra en contacto con el huso acromático, se divide y las dos cromátidas se separan en cromosomas idénticos. • Anafase: ana: arriba, ascendente. Las cromátidas se separan en sus centrómeros, y un juego de cromosomas se dirigen hacia los polos de la célula. • Telofase: telos: fin . Se inicia cuando los cromosomas ya están ubicados en los polos, entonces se alargan y empiezan a desenrollarse. El huso acromático desaparece y se forman las membranas nucleares, cada una conserva el número original de cromosomas. Se organizan los nuevos núcleos y reaparecen los nucléolos. Durante la mitosis ocurren dos etapas muy importantes para la formación de las células hijas: • Cariocinesis: Es la división del núcleo celular. • Citocinesis: Es la división del citoplasma Meiosis: Es la forma de reproducción celular, en el cual el número de cromosomas de las células hijas se reduce a la mitad. Se inicia con una célula diploide (2n), que al reproducirse termina con cuatro células haploides, es decir, las células poseen solo la mitad del número de cromosomas. Las células sexuales o gametos se reproducen de esta manera. 4 PROBLEMAS ASOCIADOS Virus Los viriones (virus en fase extracelular) no realizan ninguna actividad fisiológica, por lo que no requieren sintetizar proteínas ni utilizan energía; son estructuras inertes, o sea, estructuras que no tienen vida. Así, el ácido nucleico viral se replica a expensas de la energía de la célula infectada. Existen dos sistemas de replicación de virus, el ciclo lítico y el ciclo lisogénico • Ciclo lítico. Se denomina así porque la célula infectada muere por rotura al liberarse las nuevas copias virales. • Ciclo lisogénico. Esta forma viral se denomina profago, o virus atenuado, mientras que la célula infectada se denomina célula lisogénica. En este estado el profago puede mantenerse durante un tiempo indeterminado, pudiendo incluso, reproducirse la célula, generando nuevas células hijas lisogénicas. El profago se mantendrá latente hasta producirse un cambio en el medio ambiente celular que provoque un cambio celular, por ejemplo, por variaciones bruscas de temperatura, o disminución en la concentración de oxígeno. Este cambio induce a la liberación del profago, transformándose en un virus activo que continúa el ciclo de infección hasta producir la muerte celular y la liberación de nuevos virus. El cáncer El cuerpo está compuesto de muchos tipos de células. Estas células crecen y se dividen para producir nuevas células conforme el cuerpo las necesita. Cuando las células envejecen, mueren y éstas son reemplazadas por células nuevas. Pero a veces, este proceso ordenado de división de células se descontrola. Células nuevas se siguen formando cuando el cuerpo no las necesita. Cuando esto pasa, las Células viejas no mueren cuando deberían morir. Estas células que no son necesarias pueden formar una masa de tejido. Esta masa de tejido es lo que se llama tumor. No todos los tumores son cancerosos. Los tumores pueden ser benignos o malignos. Los tumores benignos no son cancerosos: Generalmente se pueden extraer o extirpar. En la mayoría de los casos, estos tumores no vuelven a crecer. Las células de los tumores benignos no se diseminan o riegan a otros tejidos o partes del cuerpo. Los tumores malignos son cancerosos: Las células en estos tumores pueden invadir el tejido a su alrededor y diseminarse o regarse a otros órganos del cuerpo. Cuando el cáncer se disemina o riega de una parte del cuerpo a otra, se llama metástasis. El término metástasis se emplea para describir una gran variedad de desórdenes que se basan en una incontable multiplicación celular. Es el resultado de una serie de modificaciones accidentales en el material genético que trae como consecuencia la alteración del comportamiento normal de la célula. 5 ACTIVIDADES 1. Ver los videos “Célula: biología celular” y “Célula organización celular”. Y responder las siguientes preguntas • Como se identifican las células, cuál es su definición y clasificación. • Cual son las partes de la célula y su principal función. 2. Seleccione la respuesta correcta a. Como esta organela contiene enzimas digestivas, al romperse y liberarse su contenido, puede hidrolizar los principales componentes celulares, por lo que se le ha denominado saco suicida. A. lisosoma. B. ribosoma. C. mitocondria. D. Aparato de Golgi. b. Funciona como un centro para el procesamiento del ARN precursor, a partir del cual se originan los principales tipos de ARN. A) Membrana nuclear. B) Nucleoplasma. C) Cromatina. D) Nucléolo. c. Rodea al núcleo y lo separa del citoplasma. Permite el intercambio de materiales entre el núcleo y el citoplasma a través de sus poros. A) Membrana nuclear. B) Cromatina. C) Cariolinfa. D) Nucleólo. d. Está formado por una serie de membranas aplastadas y canales por donde circulan o se transportan diversas sustancias a través de la célula. Puede participar en la síntesis de proteínas al tener adheridos ribosomas. A) retículo endoplasmático. B) aparato de Golgi. C) mitocondria. D) lisosomas. e. El nombre del contenido semilíquido del núcleo celular se denomina A) nucleólo. B) cariolinfa. C) cromatina. D) membrana celular. “Hay una fuerza motriz más poderosa que el vapor, la electricidad y la energía atómica: la voluntrad”. Albert Einstein. 6