U niversidad N acionalde R í o C uarto
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�������� Universidad Nacional de Río Cuarto Facultad de Ciencias Exactas F í s i c o - Q u í m i c a s y N a t u r a l e s ������������� CONTENIDOS MINIMOS Y ACTIVIDADES PARA EL INGRESO A LAS CARRERAS DE LA FACULTAD MATERIAL ELABORADO POR Dra. Adriana Fabra Dra. Stella Castro 1 Biología Propósitos ¨Cualquiera sea la Carrera Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales que hayas elegido, el conocimiento de los principales conceptos de la biología será una herramienta fundamental para comprender y afrontar con éxito los apremiantes retos de nuestra sociedad. Más que cualquier otra disciplina la biología, la ciencia de la vida, ayuda a comprendernos a nosotros mismos y a nuestro planeta. ¡Adelante!... ¡ y mucha suerte! Contenidos A) La química de la vida: Compuestos orgánicos. *Concepto de átomos y moléculas. *Concepto de moléculas orgánicas. *Concepto de macromoléculas, monómeros y polímeros. *Carbohidratos: monosacáridos, disacáridos y polisacáridos. Estructura general. Funciones que cumplen en la célula. Ejemplos. *Lípidos: grasas neutras, fosfolípidos, carotenoides, esteroides. Estructura B) C) D) E) general. Funciones que cumplen en la célula. Ejemplos. *Proteínas: Estructura general. Funciones que cumplen en la célula. Ejemplos. *Ácidos nucleicos: ARN y ADN. Estructura general. Funciones que cumplen en la célula. El origen del Universo: Teoría del Big Bang. La formación de la Tierra El comienzo de la vida: Cuándo, dónde y cómo comenzó la vida sobre la Tierra. Teorías científicas sobre el origen de la vida. Evolución química y biológica. Un vistazo a la vida: Características de los seres vivos. *Niveles de organización *Crecimiento y desarrollo *Metabolismo: Anabolismo y catabolismo *Homeostasis *Movimiento *Respuesta a estímulos *Reproducción * Evolución y Adaptación Organización celular. Teoría celular. Forma y tamaño celular. *Tipos de células: procariotas y eucariotas. *Pared celular y membrana celular: estructura y función. *Núcleo: estructura y función. *Citoplasma: organelas y citoesqueleto, estructura y función. 2 Biología LA QUÍMICA DE LA VIDA «Uno de los principios fundamentales de la biología es que los seres vivos obedecen a las leyes de la física y la química. Los organismos están constituidos por los mismos componentes químicos -átomos y moléculas- que las cosas inanimadas. Esto no significa, sin embargo, que los organismos sean «solamente» los átomos y moléculas de los cuales están compuestos; hay 8 diferencias reconocibles entre los sistemas vivos y los no vivos» (Curtis y col.,2000). Átomos y moléculas La materia, incluso la que constituye los organismos más complejos, está constituida por combinaciones de elementos. Los elementos son, por definición, sustancias que no pueden ser desintegradas en otras sustancias por medios químicos ordinarios. De los 92 elementos naturales de la Tierra, sólo carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, fósforo, azufre (CHNOPS) constituyen el 99% de toda la materia viva; sin embargo, no son los elementos más abundantes en la superficie de la Tierra. En un elemento, la partícula más pequeña es el átomo. Los átomos, a su vez, están constituidos por partículas subatómicas: protones, neutrones y electrones. En la actualidad, los físicos explican la estructura del átomo por medio del modelo orbital. Los átomos son las piezas fundamentales de toda la materia viva y no viva. Aun así, son muy pequeños y constituyen un espacio eminentemente vacío. Los electrones se mueven alrededor del núcleo a una gran velocidad -una fracción de la velocidad de la luz- siendo la distancia entre el electrón y el núcleo, en promedio, unas 1.000 veces el diámetro del núcleo. En un átomo existe una íntima relación entre los electrones y la energía. En un modelo simplificado, la distancia de un electrón al núcleo está determinada por la cantidad de energía potencial -o «energía de posición»- que posee el electrón. Así, los electrones tienen diferentes cantidades de energía de acuerdo a su ubicación con respecto al núcleo y, a su vez, su número y distribución determina el comportamiento químico de un átomo. Las partículas formadas por dos o más átomos se conocen como moléculas que se mantienen juntas por medio de enlaces químicos. Dos tipos comunes son los enlaces iónicos y los enlaces covalentes. Las reacciones químicas (intercambio de electrones entre los átomos) pueden representarse con ecuaciones químicas. Tres tipos generales de reacciones químicas son: 1) la combinación de dos o más sustancias para formar una sustancia diferente, 2) la disociación de una sustancia en dos o más, y 3) el intercambio de átomos entre dos o más sustancias. Las sustancias formadas por átomos de dos o más elementos diferentes, en proporciones definidas y constantes, se conocen como compuestos químicos. Moléculas orgánicas de importancia biológica En los organismos se encuentran cuatro tipos diferentes de moléculas orgánicas en gran cantidad: carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. Todas estas moléculas contienen carbono, hidrógeno y oxígeno. Además, las proteínas contienen nitrógeno y azufre, y los ácidos nucleicos, así como algunos lípidos, contienen nitrógeno y fósforo (Tabla 1). 3 Biología Tabla 1. Moléculas Orgánicas de Importancia Biológica Categorías Subcategorías 4 Biología En esencia, la química de los organismos vivos es la química de los compuestos que contienen carbono o sea, los compuestos orgánicos. El carbono es singularmente adecuado para este papel central, por el hecho de que es el átomo más liviano capaz de formar múltiples enlaces covalentes. A raíz de esta capacidad, el carbono puede combinarse con otros átomos de carbono y con átomos distintos para formar una gran variedad de cadenas fuertes y estables y de compuestos con forma de anillo. Las moléculas orgánicas derivan sus configuraciones tridimensionales primordialmente de sus esqueletos de carbono. Sin embargo, muchas de sus propiedades específicas dependen de grupos funcionales. Una característica general de todos los compuestos orgánicos es que liberan energía cuando se oxidan. Numerosas moléculas biológicas (como las proteínas, los ácidos nucleicos y los polisacáridos) son muy grandes, consisten en miles de átomos y se denominan macromoléculas. En general, estas moléculas grandes que están constituidas de subunidades idénticas o similares, se conocen como polímeros («muchas partes») y las subunidades son llamadas monómeros («una sola parte»). Los carbohidratos son las moléculas fundamentales de almacenamiento de energía en la mayoría de los seres vivos y forman parte de diversas estructuras de las células vivas. Los carbohidratos -o glúcidos- pueden ser moléculas pequeñas, (azúcares), o moléculas más grandes y complejas. Hay tres tipos principales de carbohidratos, clasificados de acuerdo con el número de moléculas de azúcar que contienen. Los monosacáridos como la ribosa, la glucosa y la fructosa, contienen sólo una molécula de azúcar. Los disacáridos consisten en dos moléculas de azúcar simples unidas covalentemente. Ejemplos familiares son la sacarosa (azúcar de caña), la maltosa (azúcar de malta) y la lactosa (azúcar de la leche). Los polisacáridos como la celulosa, el glucógeno y el almidón, contienen muchas moléculas de azúcar simple (monómeros) unidas entre sí. Los lípidos son un grupo general de sustancias orgánicas insolubles en solventes polares como el agua (hidrofóbicas), pero que se disuelven fácilmente en solventes orgánicos no polares, tales como el cloroformo, el éter y el benceno. Típicamente, son moléculas de almacenamiento de energía, usualmente en forma de grasa o aceite, y cumplen funciones estructurales, como en el caso de los fosfolípidos, glucolípidos y ceras. Los esteroides aunque no se asemejan estructuralmente a los otros lípidos, se los agrupa con ellos porque son insolubles en agua e incluyen a las hormonas sexuales y el colesterol. Los carotenoides formados por unidades de isopreno, incluyen los carotenos (amarillos, anaranjados y rojos) y las xantófilas (amarillas); pigmentos accesorios que actúan como antenas durante la fotosíntesis. Las proteínas son moléculas muy grandes compuestas de cadenas largas de aminoácidos (monómeros), conocidas como cadenas polipeptídicas. A partir de sólo veinte aminoácidos diferentes usados para hacer proteínas se pueden sintetizar una inmensa variedad de diferentes tipos de moléculas proteínicas, cada una de las cuales cumple una función altamente específica en los sistemas vivos. Por ejemplo, la hemoglobina transporta el oxigeno en la sangre; el colágeno y la queratina son proteínas fibrosas que desempeñan papeles estructurales; las enzimas son proteínas que aceleran reacciones químicas específicas, es decir actúan como catalizadores biológicos. Los ácidos nucleicos: ADN (ácido desoxirribonucleico) y ARN (ácido ribonucleico) están formados por cadenas largas de nucleótidos (monómeros). Cada nucleótido es una molécula compleja formada por tres subunidades: un grupo fosfato, un azúcar de cinco carbonos y una base nitrogenada. En el ADN, el azúcar es la desoxirribosa, las bases nitrogenadas purinas (adenina, guanina) y las pirimidinas (citosina, timina). La estructura de la molécula es una hélice doble y su función es ser el portador del mensaje genético. En el ARN el azúcar es la ribosa, las 5 Biología bases nitrogenadas purinas (adenina, guanina) y las pirimidinas (citosina, uracilo). La estructura de la molécula es una cadena simple y su función es transcribir el mensaje genético del ADN y traducirlo a proteínas. Hay tres clases de ARN: mensajero, de transferencia y ribosómico que desempeñan funciones distintas como intermediarios en los pasos que llevan del ADN a las proteínas. Los nucleótidos también desempeñan papeles centrales en los intercambios de energía que acompañan a las reacciones químicas dentro de los sistemas vivos. El principal portador de energía en la mayoría de las reacciones químicas que ocurren dentro de las células es un nucleótido que lleva tres fosfatos, el ATP (Adenosina trifosfato). 6 Biología AUTOEVALUACIÓN LA QUÍMICA DE LA VIDA 1. Encierra en un círculo la respuesta correcta: Los elementos carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, fósforo y azufre (CHNOPS) comparten la siguiente característica: a) son los más abundantes de la naturaleza. b) necesitan perder electrones para ser estables. c) componen el 99% de toda la materia viva. d) se ionizan fácilmente. 2. Indica por lo menos 2 características del átomo de carbono que contribuyen a su capacidad de formar una diversidad de moléculas orgánicas. 3. a. Ubica en la columna que corresponda a las siguientes sustancias: glucosa, hemoglobina, colesterol, fosfolípidos, ARN, celulosa, carotenos, enzimas, glucógeno, colágeno, almidón. MOLÉCULAS BIOLÓGICAS #!2"/()$2!4/3 ,Ù0)$/3 02/4%Ù.!3 !#)$/3.5#,%)#/3 b. Para las sustancias que sean polímeros, indica cuál es el monómero correspondiente. Polímeros 4. Monómenos Relaciona el término más apropiado de la columna B con el correspondiente de la colum#OLUMNA! #OLUMNA" 5NMONOSACÖRIDO A%NZIMAS 5NESTEROIDE B-ALTOSA 5NÖCIDONUCLEICO C!LMIDN 5NDISACÖRIDO D!2. #ONSTITUYENTEIMPORTANTEDELAMEMBRANA E2IBOSA 0ROTE¤NASCONACTIVIDADCATAL¤TICA F6ITAMINA$ .UCLETIDOPORTADORDEENERG¤A G!40 #OMPUESTOSCONLAMISMAFRMULAPERO DIFERENTEESTRUCTURA HÖCIDOSGRASOS #OMPONENTESDELASGRASASNEUTRAS I)SMEROS 5NPOLISACÖRIDO J&OSFOL¤PIDOS 7 Biología EL ORIGEN DEL UNIVERSO Y DE LA VIDA EL ORIGEN DEL UNIVERSO (TEORÍA DEL Big-Bang) Nuestro universo comenzó como una gran explosión o “Big Bang” que llenó todo el espacio. Según esta teoría, toda la energía y la materia estaban concentradas en un minúsculo punto, menor que un átomo, hasta que fue liberada por una gran explosión cósmica que ocurrió hace 15.000 millones de años. A partir de la acumulación de partículas de polvo y gases de hidrógeno y helio se formaron todas las estrellas y los planetas de nuestro universo. Formación de la Tierra Se estima que los planetas, incluyendo la Tierra, comenzaron su existencia hace aproximadamente 4.600 millones de años. Durante el tiempo en que la tierra y los otros planetas estaban formándose, la liberación de energía a partir de materiales radioactivos mantenía sus interiores muy calientes. A medida que la superficie de la tierra se enfriaba, fue formándose la corteza externa. La atmósfera primitiva estaba formada por hidrógeno y helio. Sin embargo, estos elementos se habrían fugado hacia el espacio exterior debido a que las fuerzas gravitacionales eran aún muy débiles como para retenerlos. Posteriormente, a partir de los gases desprendidos por los volcanes, se habría formado una atmósfera secundaria, a su vez, diferente de la actual. El agua habría emanado de los géiseres en forma gaseosa y habría permanecido como vapor de agua en la atmósfera. Al descender la temperatura, las nubes de vapor se habrían condensado y se habrían formado los océanos calientes y poco profundos de la Tierra primitiva. EL ORIGEN DE LA VIDA ¨En algún momento de la historia de la tierra aparecieron sistemas biológicos capaces de producir descendientes y evolucionar, un hecho íntimamente asociado con los cambios que sufrió el planeta. Para introducirnos en el origen de las primeras formas vivas, debemos conocer las condiciones iniciales de la Tierra a partir de las cuales pudieron haberse establecido¨. Existen distintas teorías acerca de cómo empezó la vida. vida Las evidencias actuales aportan muchas pistas acerca de la aparición de la vida en la Tierra. La edad de nuestro planeta se estima en 4.600 millones de años. Como evidencias de vida, se han encontrado microfósiles de células semejantes a bacterias que tienen 3.500 millones de años de antigüedad y existen, además, otras evidencias indirectas de vida de hace 3.850 millones de años. Se han propuesto diversas hipótesis para explicar cómo podrían haber surgido compuestos orgánicos en forma espontánea en la Tierra primitiva y estructuras semejantes a células a partir de esos agregados de moléculas orgánicas. Desde una perspectiva bioquímica, tres características distinguen a las células vivas de otros sistemas químicos: 1. la capacidad para duplicarse generación tras generación; 2. la presencia de enzimas, proteínas complejas que son esenciales para las reacciones 8 Biología químicas de las que depende la vida, y 3. una membrana que separa a la célula del ambiente circundante y le permite mantener una identidad química distinta. Para responder a las preguntas ¿Cómo surgieron estas características? ¿Cuál de ellas apareció primero e hizo posible el desarrollo de las otras?, analizaremos algunas teorías científicas sobre el origen de la vida. «Entre los numerosos interrogantes que los científicos y pensadores se plantearon a lo largo de los siglos acerca de «la vida», la pregunta sobre el origen de los organismos que los rodeaban tuvo un papel central. Ante la ausencia de un mecanismo claro que explicara la permanente aparición de nuevos animales, muchos se volcaron hacia la llamada idea de la generación espontánea. Desde épocas muy antiguas, varias culturas creían que los seres vivos simples, tales como los gusanos, los insectos, las ranas y las salamandras podían originarse espontáneamente en el polvo o en el cieno; que los roedores se desarrollaban de los granos húmedos y que los pulgones de las plantas se condensaban a partir de una gota de rocío. A comienzos del siglo XX, la idea de la generación espontánea ya estaba completamente descartada. Surgió entonces una nueva pregunta. Si los seres vivos no pueden desarrollarse a partir de materia inanimada…¿cómo comenzó la vida en nuestro planeta, millones de años atrás? El químico sueco Svante A. Arrhenius (1859-1927) propuso que los gérmenes de vida (esporas o bacterias) habrían llegado del espacio exterior en meteoritos que se habrían desprendido de un planeta en el que ya habría vida.» ( Curtis y col. 2000) 8 Ideas de este tipo han surgido una y otra vez a lo largo de la historia. Sin embargo, dejan sin resolver el problema del origen de la vida, dado que los procesos que explican su establecimiento, ya sea en la Tierra o en el espacio, no son abordados sino desplazados a un tiempo y lugar inaccesibles El primer conjunto de hipótesis verificables acerca del origen de la vida fue propuesto por Alexander Oparin y John Haldane quienes, trabajando en forma independiente, postularon que la aparición de la vida fue precedida por un largo período de «evolución química». Hay un acuerdo general en dos aspectos críticos acerca de la identidad de las sustancias presentes en la atmósfera primitiva y en los mares durante este período: 1) había muy poco o nada de oxígeno presente y 2) los cuatro elementos primarios de la materia viva (hidrógeno, oxígeno, carbono y nitrógeno) estaban disponibles en alguna forma en la atmósfera y en las aguas de la Tierra primitiva. La energía necesaria para desintegrar las moléculas de estos gases y volver a integrarlas en moléculas más complejas estaba presente en el calor, los relámpagos, los elementos radiactivos, las erupciones volcánicas y la radiación de alta energía del Sol (radiación ultravioleta). Oparin postuló que en las condiciones de la Tierra primitiva se formaron moléculas orgánicas a partir de los gases atmosféricos que se irían acumulando en los mares y lagos de la Tierra y, en esas condiciones (sin oxígeno libre), tenderían a persistir. Al concentrarse algunas moléculas, habrían actuado sobre ellas fuerzas químicas, las mismas que actúan sobre las moléculas orgánicas hoy en día. Estos agregados plurimoleculares fueron progresivamente capaces de intercambiar materia y energía con el ambiente. En estas estructuras coloidales -a las que Oparin llamó coacervados- (en cuyo interior podían optimizarse ciertas reacciones) se habría desarrollado un metabolismo sencillo, punto de partida de todo el mundo viviente. 9 primitiva (rica en hidrógeno, metano, vapor de agua y amoniaco) y someterla a una descarga eléctrica, que simulaba relámpagos (Figura 1). El análisis de las sustancias producidas al cabo de un tiempo reveló que se habían formado aminoácidos y otras moléculas orgánicas. Con posterioridad, varias modificaciones en Biología Biología Biología las condiciones experimentales y en la mezcla de gases colocada en el aparato, hicieron posibleLas producir casi los aminoácidos primeras evidencias experimentales de la lateoría teoría deOparin Oparin fueron aportadas 1953 Las primeras evidencias experimentales de fueron aportadas enen 1953 porpor Lastodos primeras evidencias experimentales de la de teoría de Oparin fueron aportadas en 1953 por comunes, así como los componentes los Stanley Miller quien por ese era dela laEscuela Escuela deGraduados Graduados la Universidad Stanley Miller quien por eseentonces entonces era alumno alumno de de dede lade Universidad Stanley Miller quien por esede entonces era alumno de la Escuela de Graduados la Universidad nucleótidos del ADN yEl ARN. Investigaciones de Chicago EE.UU. experimento consistió en utilizar utilizar unaparato aparato parareproducir reproducir de Chicago EE.UU. El experimento consistió en un para la laatmósfera de Chicago EE.UU. El experimento consistió en utilizar un aparato para reproducir laatmósfera atmósfera científi cas más recientes sugieren que la primitiva (rica enenhidrógeno, metano, vapor agua amoniaco) someterla a una descarga elécprimitiva (rica hidrógeno, metano,metano, vapor de agua amoniaco) yysometerla a una elécprimitiva (rica en hidrógeno, vapor deyyagua y amoniaco) y someterla adescarga una descarga eléc1). El que análisis de las primitiva sustancias producidas al cabo atmósfera terrestre no era rica en trica, simulaba (Figura 1). El El análisis análisis delas las sustancias producidas alalcabo trica, que simulaba relámpagos (Figura(Figura 1). de sustancias producidas al cabo trica, que relámpagos simulaba relámpagos 1). El análisis de las sustancias producidas cabo agua amoniaco) y someterla a una descarga elécmetano ni amoniaco. de unyun tiempo reveló que se de tiempo reveló que sehabían habían formado de un tiempo reveló que se formado habían formado en utilizar un aparato para reproducir la atmósfera aminoácidos y yotras orgánicas. aminoácidos otrasmoléculas moléculas orgánicas. aminoácidos y otras moléculas orgánicas. mno de la Escuela de Graduados de la Universidad En el marco de la teoría de OpaCon posterioridad, varias caciones en Con posterioridad, variasmodifi modifi caciones Con posterioridad, varias modificaciones en slas de laseteoría de Oparin fueron aportadas en 1953 por rin, desarrollaron modelos alternativos, condiciones experimentales yyen las condiciones experimentales en la la mezmezlas condiciones experimentales y en la mezentre otros, elcolocada de Sidneyen W.elel Fox quien cla dede gases aparato, hicieron cla gases colocada en aparato, hicieronhicieron cla de gases colocada en el aparato, obtuvo estructuras proteicas limitadas por posible producir los aminoácidos posible producir casitodos todos los aminoácidos posiblecasi producir casi todos los aminoácidos ología membrana -llamadas microesferas protei-de comunes, así los componentes comunes, asícomo comoasí loscomo componentes de los de los comunes, los componentes noidesquenucleótidos podían llevar a cabo algunas nucleótidos del ADN ydel Investigaciones nucleótidos del ADN yARN. ARN. Investigaciones ADN y ARN. Investigaciones reacciones químicas análogas a las desugieren las científi cas más sugieren que científi cas másrecientes recientes sugieren que la que la científi cas más recientes células vivas. Si bien estas microesferas noera atmósfera terrestre no enrica en atmósfera terrestreprimitiva primitivaprimitiva no era era rica rica atmósfera terrestre no son células vivas, su formación sugiere los metano ni ni amoniaco. metano amoniaco. metano ni amoniaco. tipos de procesos que podrían haber dado origen a entidades proteicas con En elelmarco de lalateoría de OpaEn marco teoría de Opa-de OpaEn elde marco demantenila teoría miento autónomo, distintas de su ambiente rin,rin, sese desarrollaron modelos alternativos, desarrollaron modelosmodelos alternativos, rin, se desarrollaron alternativos, y entre capaces de a cabo las reacciones entre otros, elllevar Fox otros, elde deSidney Sidney W. Foxquien quien entre otros, el deW. Sidney W. Fox quien químicas necesarias para mantener su inobtuvo estructuras proteicas limitadas por obtuvo estructuras proteicas limitadas por obtuvo estructuras proteicas limitadas por tegridad física y química membrana -llamadas microesferas proteimembrana -llamadas microesferas protei- proteimembrana -llamadas microesferas noidesque podían llevar aacabo noidesque podían llevar cabo algunas algunas noidesque podían llevar a cabo algunas Todos los biólogos acuerdan en que la forma reacciones químicas análogas aalas reacciones químicasquímicas análogas las de dealas las reacciones análogas las de lasancestral de vida necesitaba un rudimentario manual de instrucciones que pudiera ser copiado y transmitido de generación en generación. células vivas. SiSibien microesferas no células vivas. bienestas estas microesferas células vivas. Si bien estas microesferas no La propuesta más aceptada es que el ARN habría sido son células vivas, su sugiere los son células vivas, suformación formación sugieresugiere son células vivas, su formación los el primer polímero en realizar las tareas que el y lasdeproteínas llevan a cabo actualmente tipos deADN procesos que dado tipos de procesos quepodrían podrían haber dado tipos procesos que haber podrían haber dado en las células. Esta hipótesis se vio corroborada con los trabajos realizados por los bioquímicos científicos norteamericanos Thomas origen a entidades proteicas con origen a entidades proteicas conmantenimanteniorigen a entidades proteicas con manteniCech y Sidney Altman que obtuvieron el Premio Nobel en 1989 por descubrir que el ARN puede miento autónomo, distintas de miento autónomo, distintasdistintas desu su ambiente ambiente miento autónomo, de su ambiente comportarse como una enzima. Cech bautizó a ese ARN como «ribozima», es decir, una enzima y capaces reacciones y capaces dellevar llevarade acabo cabo las reacciones ydecapaces llevarlas a cabo las reacciones constituida por ácidonecesarias ribonucleico. químicas necesarias para su químicas necesarias paramantener mantener su inin- su inquímicas para mantener tegridad física y yquímica tegridad física química tegridad física y química Por errores de copia en su duplicación habría aparecido una inmensa variedad de ARN; más tarde, estas moléculas aacuerdan ejercer control sobre la síntesis devida proteínas. En una Todos los biólogos acuerdan en forma ancestral de vida necesitaba un rudimentaTodos los biólogos acuerdan en que la forma de unetapa rudimentaTodos lospasaron biólogos en que la ancestral forma ancestral denecesitaba vida necesitaba un rudimentaulterior, las proteínas habrían reemplazado al ARN en la función de acelerar las reacciones quíriorio manual dede instrucciones que ser copiado copiado transmitido degeneración generación generación. manual instrucciones quepudiera pudiera yytransmitido de enen generación. rio manual de instrucciones que pudiera ser copiado y transmitido de generación en generación. micas. Mediante un aceptada proceso noque esclarecido, laARN función deelel almacenar la información genética La propuesta más es el habría sido primer polímero realizar La propuesta más aceptada es que el ARN ARN sido primer polímero enen realizar laslas tareas La propuesta másaún aceptada es que elhabría habría sido el primer polímero en realizar lastareas tareas habría sido transferida del ARN al ADN que es menos susceptible a la degradación química. Un que el el ADN y las proteínas llevan a cabo actualmente en las células. Esta hipótesis se vio que ADN y las proteínas llevan a cabo actualmente en las células. Esta hipótesis se vio coque el ADN y las proteínas llevan a cabo actualmente en las células. Esta hipótesis se viococoposible camino latrabajos evolución de sistemas simples autorreplicantes decientífi moléculas de ARN hasta rroborada los realizados por lospor bioquímicos científi cosnorteamericanos norteamericanos Thomas rroboradacon conde los trabajos realizados por bioquímicos científi cos Thomas rroborada con los trabajos realizados los bioquímicos cos norteamericanos Thomas las células actuales, en las cuales el ADN almacena información genética y eldescubrir ARNque actúa como Cech y Sidney Altman que obtuvieron el Nobel en1989 1989 pordescubrir descubrir que el ARN puede Cech y Sidney que obtuvieron el Premio Premio Nobel en por el ARN puede Cech yAltman Sidney Altman que obtuvieron el la Premio Nobel en 1989 por que el ARN puede un intermediario en la síntesis de proteínas se presenta en la fi gura 2. comportarse como enzima. Cech eseARN ARN como «ribozima», decir, una enzima comportarse comouna una enzima. Cech bautizó bautizó a ese «ribozima», eses decir, una enzima comportarse como una enzima. Cech bautizó a esecomo ARN como «ribozima», es decir, una enzima constituida por ribonucleico. constituida porácido ácido ribonucleico. constituida por ácido ribonucleico. Por errores de copia en su habríahabría aparecido unainmensa inmensa variedad Por errores de copiade encopia su duplicación duplicación aparecido una variedad dede ARN; Por errores en su duplicación aparecido una inmensa variedad deARN; ARN; 10 habría más tarde, estas moléculas pasaron aa ejercer controlcontrol sobresobre síntesis de proteínas. una más tarde, estas moléculas pasaronpasaron ejercer control sobre lalasíntesis de proteínas. EnEn una etapa más tarde, estas moléculas a ejercer la síntesis de proteínas. En unaetapa etapa ulterior, las proteínas habrían ARNalen en lafunción función deacelerar acelerar reacciones quíulterior, las proteínas habríanreemplazado reemplazado al ARN la de laslas reacciones quíulterior, las proteínas habrían reemplazado ARN en la función de acelerar las reacciones químicas. Mediante la función función dealmacenar almacenar información genética micas. Mediante unproceso proceso aúnno no esclarecido, esclarecido, la de lala información genética micas. un Mediante un aún proceso aún no esclarecido, la función de almacenar la información genética habría sido transferida del al que menos susceptible química. habría sido transferida delARN ARNdel alADN ADN al que es que menos susceptible aalaladegradación química. UnUn habría sido transferida ARN ADN es menos susceptible adegradación la degradación química. Un posible camino de lalaevolución de simples autorreplicantes demoléculas moléculas ARN hasta posible camino de evolución desistemas sistemas simples autorreplicantes de dede ARN hasta posible camino de la evolución de sistemas simples autorreplicantes de moléculas de ARN hasta laslas células actuales, ADN almacena lainformación información genética y el actúa como células actuales, enlas lascuales cuales el ADN el almacena la genética y el ARN actúa como las células en actuales, en lasel cuales ADN almacena la información genética yARN el ARN actúa como unun intermediario en presenta enlalafien fi gura 2. 2. intermediario enlalasíntesis síntesis de proteínas proteínas se presenta en gura un intermediario en la de síntesis de proteínas se presenta la fi2. gura 10 10 10 Biología Posteriormente, estas moléculas autorreplicantes se habrían introducido dentro de compartimientos. Uno de los mayores interrogantes que permanece abierto es cómo se produjo el pasaje de la química prebiótica a la aparición de la vida. Hasta el día de hoy los científicos no han podido transformar en el laboratorio la materia no viva en una célula funcional. !2. %VOLUCINDEL!2. !2. !$.!2. Sobre la base de los estudios astronómicos y de las exploraciones llevadas a cabo por vehículos espaciales no tripulados, parece que sólo la Tierra, entre los planetas de nuestro sistema solar, sustenta vida. Las condiciones en la Tierra son ideales para los sistemas vivos basados en moléculas que contienen carbono. Frente a las controversias sobre el origen de la vida, algunos científicos reconocidos postularon que hasta las formas de vida más simples son demasiado complejas para haber surgido mediante reacciones químicas al azar en el seno de una sopa oceánica y ubicaron el origen de la vida en el espacio interestelar. #»,5,!3!#45!,%3 02/4%).!3 %VOLUCINDEL!2. %VOLUCIN DE NUEVAS PROTE¤NAS ENZIMAS QUE SINTETIZAN !$. Y PRODUCENCOPIASDE!2.APARTIRDE £L !$.!2. 02/4%).!3 !$. !2. 02/4%).!3 #»,5,!3!#45!,%3 !$. %VOLUCIN DE NUEVAS PROTE¤NAS ENZIMAS QUE SINTETIZAN !$. Y PRODUCENCOPIASDE!2.APARTIRDE £L !2. 02/4%).!3 Sin embargo, la vida podría ser muy distinta de como nosotros la conocemos. En el caso de que la vida hubiera surgido en Marte en forma independiente, no habría por qué esperar que ésta compartiera sus rasgos con la de los seres vivos terrestres. El fenómeno de la vida podría haber sido resultado de una combinación inimaginable de moléculas desconocidas y con propiedades diferentes. En 1996, se encontró en la Antártida un meteorito en el que aparecieron posibles señales de organismos. Ese meteorito se habría formado en Marte hace 4.500 millones de años, habría estado a la deriva por el espacio interplanetario por 16 millones de años, habría sido capturado por la gravedad terrestre y envuelto dentro de la nieve Antártica. Así, habría quedado enterrado hasta que finalmente fue descubierto, pocos años atrás. En este meteorito, se encontraron estructuras con forma de diminutos bastoncillos, semejantes a bacterias fosilizadas, que se habrían formado 4.500 millones de años atrás. Además, se descubrieron evidencias indirectas de actividad metabólica, posiblemente llevada a cabo por microorganismos. La uniformidad que subyace a la vida en la Tierra -notablemente, todos los organismos comparten un mecanismo de transmisión genética común basado en el ADN- sugiere que toda la vida actual desciende de un único ancestro y, aunque no sería imposible que hubieran existido otras formas de vida que se extinguieron sin dejar rastros, no existen evidencias de ellas, ni siquiera por un breve período. 11 Biología Las células más tempranas pudieron haber sido heterótrofas o autótrofas La energía que produjeron las primeras moléculas orgánicas provino de una variedad de fuentes existentes en la Tierra primitiva y en su atmósfera: calor, radiaciones ultravioletas y perturbaciones eléctricas. Cuando aparecieron las primeras células primitivas, o estructuras semejantes a células, requirieron un aporte continuo de energía para mantenerse, crecer y reproducirse. El modo como estas células obtuvieron la energía actualmente es objeto de una discusión vivaz. Los organismos modernos y las células de las cuales están compuestos pueden satisfacer sus requerimientos energéticos en una de dos formas. Los heterótrofos son organismos que dependen de fuentes externas de moléculas orgánicas para obtener su energía y sus moléculas estructurales. Todos los animales y los hongos, así como muchos organismos unicelulares, son heterótrofos. Los autótrofos por contraste, se «autoalimentan». No requieren moléculas orgánicas procedentes de fuentes externas para obtener su energía o para usarlas como pequeñas moléculas de tipo estructural; en cambio, son capaces de sintetizar sus propias moléculas orgánicas ricas en energía a partir de sustancias inorgánicas simples. La mayoría de los autótrofos, incluyendo las plantas y varios tipos diferentes de organismos unicelulares, realizan fotosíntesis lo que significa que la fuente de energía para sus reacciones de síntesis es el Sol. Ciertos grupos de bacterias, sin embargo, son quimiosintéticas quimiosintéticas; estos organismos capturan la energía liberada por reacciones inorgánicas específicas para impulsar sus procesos vitales, incluyendo la síntesis de las moléculas orgánicas necesarias. Tanto los heterótrofos como los autótrofos parecen estar representados entre los microfósiles más antiguos. Se ha postulado durante largo tiempo que la primera célula viva fue un heterótrofo extremo. Sin embargo, descubrimientos recientes han planteado la posibilidad de que las primeras células hayan sido autótrofas, quimiosintéticas o fotosintéticas antes que heterótrofas. Se han descubierto varios grupos diferentes de bacterias quimiosintéticas que hubieran sido muy adecuadas para las condiciones que prevalecían en la joven Tierra. Algunas de estas bacterias son habitantes de los pantanos, mientras que otras se han encontrado en profundas trincheras oceánicas, en áreas donde los gases escapan por las fisuras de la corteza terrestre. Hay evidencia de que estas bacterias representan los sobrevivientes de grupos muy antiguos de organismos unicelulares. Aunque los biólogos aún no han podido resolver el problema acerca de si las primeras células fueron heterótrofas o autótrofas, es seguro que sin la evolución de los autótrofos la vida en la Tierra pronto habría llegado a su fin. En los más de 3.500 millones de años transcurridos desde que apareció la vida, los autótrofos más exitosos (o sea, aquellos que han dejado la mayor cantidad de descendencia y se han diversificado en la mayor variedad de formas) han sido los que desarrollaron un sistema para hacer uso directo de la energía solar en el proceso de fotosíntesis. Con el advenimiento de la fotosíntesis, el flujo de energía en la biosfera asumió su forma dominante moderna: la energía radiante del Sol, canalizada por medio de los autótrofos fotosintéticos pasa a todas las otras formas de vida. Hay dos tipos distintos de células: las procariotas y las eucariotas. eucariotas Todas las células comparten dos características esenciales. La primera es una membrana externa, la membrana celular -o membrana plasmática- que separa el citoplasma de la célula de su ambiente externo. La otra es el material genético -la información hereditaria- que dirige las actividades de una célula y le permite reproducirse y transmitir sus características a la progenie. 12 Biología Existen dos tipos fundamentalmente distintos de células, las procariotas y las eucariotas . Las células procarióticas carecen de núcleos limitados por membrana y de la mayoría de las organelas que se encuentran en las células eucarióticas. Los procariotas fueron la única forma de vida sobre la Tierra durante casi 2.000 millones de años; después, hace aproximadamente 1.500 millones de años, aparecieron las células eucarióticas. El paso de los procariotas a los primeros eucariotas (los protistas) fue una de las transiciones evolutivas principales sólo precedido en orden de importancia por el origen de la vida. La cuestión de cómo ocurrió esta transición es actualmente objeto de viva discusión. Una hipótesis interesante, que gana creciente aceptación, es que se originaron células de mayor tamaño, y más complejas, cuando ciertos procariotas comenzaron a alojarse en el interior de otras células. En el año 1973, la investigadora L. Margulis propuso el primer mecanismo para explicar cómo pudo haber ocurrido esta asociación. La llamada «teoría endo-simbiótica» (endo significa interno y simbionte se refiere a la relación de beneficio mutuo entre dos organismos) intenta explicar el origen de algunas organelas eucarióticas. Hace aproximadamente 2.500 millones de años, cuando la atmósfera era ya rica en oxígeno como consecuencia de la actividad fotosintética de las cianobacterias, ciertas células procarióticas habrían adquirido la capacidad de utilizar este gas para obtener energía de sus procesos metabólicos. La capacidad de utilizar el oxígeno habría conferido una gran ventaja a estas células aeróbicas que habrían prosperado y aumentado en número. En algún momento, estos procariotas aeróbicos habrían sido fagocitados por células de mayor tamaño, sin que se produjera una digestión posterior. Algunas de estas asociaciones simbióticas habrían sido favorecidas por la presión selectiva: los pequeños simbiontes aeróbicos habrían hallado nutrientes y protección en las células hospedadoras a la vez que éstas obtenían los beneficios energéticos que el simbionte les confería. Estas nuevas asociaciones pudieron conquistar nuevos ambientes. Así, las células procarióticas, originalmente independientes, se habrían transformado en las actuales mitocondrias, pasando a formar parte de las flamantes células eucarióticas. Investigaciones recientes sugieren que la relación metabólica entre los miembros del par simbiótico podría haber sido diferente de lo postulado por Margulis. En la actualidad, varias líneas de evidencias sustentan la teoría de la endosimbiosis. De forma análoga, se cree que los procariotas fotosintéticos ingeridos por células no fotosintéticas de mayor tamaño fueron los precursores de los cloroplastos. Por medio de la hipótesis endosimbiótica, Margulis también explica el origen de cilios y flagelos por la simbiosis de ciertas células con espiroquetas de vida libre. Los organismos multicelulares, compuestos de células eucarióticas especializadas para desempeñar funciones particulares, aparecieron en una época comparativamente reciente, sólo hace unos 750 millones de años. 13 Biología AUTOEVALUACIÓN ORIGEN Y EVOLUCIÓN DE LA VIDA 1. Indica cuál de los siguientes enunciados referidos al origen de la vida es verdadero: a) la formación de una atmósfera con oxígeno libre se produjo por la actividad de organismos de respiración aeróbica. b) los monómeros básicos de los componentes orgánicos podrían haberse sintetizado en ausencia de células. c) en la secuencia de acontecimientos que dieron lugar al origen de la vida, se supone que las membranas biológicas se conformaron luego de haberse establecido las primeras células heterótrofas. d) se supone que los primeros autótrofos fueron células eucariotas. 2. Stanley Miller realizó un experimentó en el laboratorio simulando las condiciones de la atmósfera y el océano primitivos. La ¨atmósfera¨ contenía gas hidrógeno, vapor de agua, metano, y amoníaco. El ¨océano¨ se calentaba evaporándose el agua y pasando a la atmósfera, donde se producían descargas eléctricas. Al moverse los gases hacia abajo, el vapor de agua se condensaba a agua líquida y ésta arrastraba las moléculas orgánicas que podían haberse formado. Estas moléculas se concentraban en un tubo que conducía al ¨océano¨. Responde: a) En esas condiciones de ¨atmósfera¨ primitiva, ¿qué moléculas orgánicas se formaron? b) ¿Qué moléculas se encontraban ausentes en esa ¨atmósfera¨ primitiva? c) ¿Por qué fueron necesarias las descargas eléctricas como fuente de energía? 3. Un acontecimiento crucial en el origen de la vida fue la formación de una membrana que separó los contenidos de las células primitivas del medio circundante. ¿Por qué fue ésto tan crítico? 4. ¿Por qué los científicos no se inclinan por el ADN como el primer polímero autorreplicante? 14 Biología UN VISTAZO A LA VIDA: CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS «Es sencillo afirmar que un roble y una mariposa están vivos, en tanto que las rocas no lo están. Pese a su diversidad, los organismos que habitan el planeta comparten un conjunto de características que los diferencia de los objetos inanimados. Estos rasgos incluyen un tipo especial de organización; una variedad de reacciones químicas a las que se engloba con el término metabolismo; la capacidad de conservar su medio interno adecuado incluso si el ambiente externo se modifica (proceso denominado homeostasis); movimientos, capacidad de respuesta, crecimiento, reproducción y adaptación a los cambios ambientales» (Villee y col., 1998). Cada una de estas características se analiza a continuación: 1. NIVEL DE ORGANIZACIÓN BIOLÓGICA En los seres vivos la materia se ordena en los llamados niveles de organización biológica. Cada nivel, desde el atómico hasta el de la biosfera, tiene propiedades particulares -o emergentes- que surgen de la interacción entre sus componentes. Los organismos poseen diversos niveles de organización: ¬TOMOSSONLASPART¤CULASMÖSPEQUE®ASDEUNELEMENTOQU¤MICO -OL£CULAS LOS ÖTOMOS SE COMBINAN Y FORMAN MOL£CULAS QUE SON LOS COMPONENTES ¬TOMOSSONLASPART¤CULASMÖSPEQUE®ASDEUNELEMENTOQU¤MICO FUNDAMENTALESDELASC£LULAS%XISTENMOL£CULASORGÖNICASEINORGÖNICAS -OL£CULAS LOS ÖTOMOS SE del COMBINAN Y FORMAN LOS COMPONENTES Organelas: son estructuras citoplasma de unaMOL£CULAS célula queQUE llevaSON a cabo funciones #£LULAS ES LA UNIDAD ESTRUCTURAL Y FUNCIONAL DE LOS SERES VIVOS ,AS C£LULAS FUNDAMENTALESDELASC£LULAS%XISTENMOL£CULASORGÖNICASEINORGÖNICAS específicas. Ej.: ribosomas, mitocondrias, etc. CONTIENEN NUMEROSOS COMPLEJOS MACROMOLECULARES U ORGANELAS 5NA COMPLEJO DE MACROMOL£CULASQUESEENCUENTRAENTODASLASC£LULASESLAMEMBRANAPLASMÖTICA #£LULAS ES LA UNIDAD ESTRUCTURAL Y FUNCIONAL DE LOS SERES VIVOS ,AS C£LULAS CONTIENEN NUMEROSOS COMPLEJOS MACROMOLECULARES U ORGANELAS 5NA COMPLEJO DE 4EJIDOS LAS C£LULAS SE ASOCIAN Y FORMAN LOS TEJIDOS QUE SE ENCUENTRAN UNIDOS MACROMOL£CULASQUESEENCUENTRAENTODASLASC£LULASESLAMEMBRANAPLASMÖTICA ESTRUCTURALMENTE Y FUNCIONAN DE MANERA COORDINADA !LGUNOS ORGANISMOS SLO ALCANZANELNIVELDEORGANIZACINDETEJIDOS 4EJIDOS LAS C£LULAS SE ASOCIAN Y FORMAN LOS TEJIDOS QUE SE ENCUENTRAN UNIDOS ESTRUCTURALMENTE Y FUNCIONAN DE MANERA COORDINADA !LGUNOS ORGANISMOS SLO ÊRGANOS LOS TEJIDOS SE DISPONEN EN UNA ESTRUCTURA QUE LES PERMITE REALIZAR DIVERSAS ALCANZANELNIVELDEORGANIZACINDETEJIDOS FUNCIONES EN FORMA INTEGRADA %STAS FUNCIONES CONTRIBUYEN AL FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMAYDELORGANISMOCOMPLETO ÊRGANOS LOS TEJIDOS SE DISPONEN EN UNA ESTRUCTURA QUE LES PERMITE REALIZAR DIVERSAS FUNCIONES EN FORMA INTEGRADA %STAS FUNCIONES CONTRIBUYEN AL FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMAYDELORGANISMOCOMPLETO 3ISTEMA DE RGANOS TRABAJAN EN FORMA INTEGRADA Y DESEMPE®AN UNA FUNCIN 15 PARTICULARENCONJUNTOFORMANELORGANISMOCOMPLETOQUEINTERACT¢ACONELAMBIENTE EXTERNO 3IN EMBARGO NO TODOS LOS ORGANISMOS MULTICELULARES ALCANZAN EL NIVEL DE ORGANIZACINDESISTEMASDERGANOSODERGANOS 3ISTEMA DE RGANOS TRABAJAN EN FORMA INTEGRADA Y DESEMPE®AN UNA FUNCIN ALCANZANELNIVELDEORGANIZACINDETEJIDOS ÊRGANOS LOS TEJIDOS SE DISPONEN EN UNA ESTRUCTURA QUE LES PERMITE REALIZAR DIVERSAS FUNCIONES EN FORMA INTEGRADA %STASBiología FUNCIONES CONTRIBUYEN AL FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMAYDELORGANISMOCOMPLETO 3ISTEMA DE RGANOS TRABAJAN EN FORMA INTEGRADA Y DESEMPE®AN UNA FUNCIN PARTICULARENCONJUNTOFORMANELORGANISMOCOMPLETOQUEINTERACT¢ACONELAMBIENTE EXTERNO 3IN EMBARGO NO TODOS LOS ORGANISMOS MULTICELULARES ALCANZAN EL NIVEL DE ORGANIZACINDESISTEMASDERGANOSODERGANOS /RGANISMOS LOS ORGANISMOS MULTICELULARES PUEDEN ALCANZAR EL NIVEL DE ORGANIZACIN DE TEJIDOS DE RGANOS O DE SISTEMAS DE RGANOS %N CADA CASO ESTÖN FORMADOS POR GRUPOSDEESTRUCTURASQUETRABAJANENFORMACOORDINADA 0UEDENIDENTIFICARSEVARIOSNIVELESDEORGANIZACINECOLGICA 0OBLACINSONGRUPOSDEORGANISMOSDELAMISMAESPECIEQUESECRUZANENTRES¤Y QUECONVIVENENELESPACIOYENELTIEMPO Pueden identificarse varios niveles de organización ecológica 0UEDENIDENTIFICARSEVARIOSNIVELESDEORGANIZACINECOLGICA 0OBLACINSONGRUPOSDEORGANISMOSDELAMISMAESPECIEQUESECRUZANENTRES¤Y QUECONVIVENENELESPACIOYENELTIEMPO #OMUNIDAD EN T£RMINOS ECOLGICOS LAS COMUNIDADES INCLUYEN A TODAS LAS POBLACIONES QUE HABITAN UN AMBIENTE COM¢N Y QUE INTERACT¢AN ENTRE S¤ %STAS INTERACCIONESSONLASFUERZASPRINCIPALESDELASELECCINNATURAL %COSISTEMA ESTÖN FORMADOS POR COMPONENTES BITICOS Y ABITICOS QUE INTERACT¢AN ENTRES¤!TRAV£SDEESOSCOMPONENTESFLUYELAENERG¤APROVENIENTEDEL3OLYCIRCULAN LOSMATERIALES$ENTRODEUNECOSISTEMAHAYNIVELESTRFICOS "IOMASSONÖREASGEOGRÖFICASQUESEDIFERENCIANPORSUVEGETACINCARACTER¤STICA "IOSFERAESLAPARTEDELA4IERRAENLAQUEEXISTEVIDAESSLOUNADELGADAPEL¤CULADE LASUPERFICIEDENUESTROPLANETA,A4IERRAESEL¢NICOPLANETACONOCIDOENELQUEHAY VIDA 16 Biología 2. CRECIMIENTO Y DESARROLLO Los biólogos restringen el término crecimiento a los procesos que aumentan el volumen de materia viva en los organismos. Por lo tanto, el crecimiento es el aumento de masa resultante de mayor tamaño de las células, aumento del número de células o ambos fenómenos. Los organismos se desarrollan, además de crecer. El desarrollo incluye todos los cambios que ocurren durante la vida de un organismo. La vida de las personas y muchos otros organismos comienza con un huevo fecundado, que después crece y desarrolla estructuras y formas especializadas. 3. METABOLISMO El metabolismo comprende todas las actividades químicas que ocurren en un organismo, lo que incluye reacciones químicas indispensables para la nutrición, el crecimiento y la reparación, así como la conversión de la energía en formas utilizables. El metabolismo se divide en catabolismo y anabolismo. El catabolismo comprende las reacciones de degradación de sustancias complejas para formar otras más simples; las reacciones catabólicas revisten particular importancia para la liberación de la energía química almacenada en la célula. El anabolismo comprende las reacciones de formación o síntesis de sustancias complejas a partir de otras más simples; para el almacenamiento de energía, la producción de nuevos materiales celulares y el crecimiento. 4. MOVIMIENTO El movimiento sin que implique necesariamente locomoción (movimiento de un sitio a otro), es otra característica de los organismos. La materia viva en el interior de la célula está también en movimiento continuo, y los organismos se mueven al interactuar con el ambiente. El movimiento de la mayoría de los animales es muy conspicuo; se retuercen, reptan, nadan, corren o vuelan. Las plantas también se mueven, aunque no del mismo modo en que observamos que lo hacen los animales. Por ejemplo, las plantas orientan sus hojas hacia el sol y crecen hacia la luz. 5. RESPUESTA A ESTÍMULOS (IRRITABILIDAD) Todas las formas de vida responden a estímulos, que son los cambios físicos o químicos en su ambiente interno o externo. Los estímulos que provocan una respuesta en muchos organismos son cambios de color, intensidad o dirección de la luz, de temperatura, presión o sonido, o de composición química del suelo, aire o agua circundantes. 6. HOMEOSTASIS La homeostasis es la tendencia de los organismos a mantener el ambiente interno relativamente constante y bien diferenciado del medio externo. 7. REPRODUCCIÓN La capacidad de los organismos de perdurar más allá de su propia muerte, a través de la generación de copias de sí mismos es otra característica esencial para definirlos. La reproducción puede ser asexual, en cuyo caso los descendientes tienden a ser idénticos al organismo de origen, o sexual, que da origen a organismos que reflejan las características de los dos organismos reproductores. 17 Biología 8. EVOLUCIÓN Y ADAPTACIÓN La capacidad de una población para evolucionar (cambiar) y adaptarse a su ambiente es la característica que le permite sobrevivir en un mundo cambiante. Las adaptaciones son los rasgos que mejoran la capacidad de un organismo para sobrevivir en un ambiente dado. Pueden consistir en cualquier combinación de adaptaciones estructurales, biológicas y de conducta. La lengua larga y flexible de las ranas es una adaptación para atrapar insectos, en tanto que la gruesa cubierta del pelo del oso polar lo es para sobrevivir a las temperaturas congelantes. Cada organismo con éxito biológico es un complejo de adaptaciones coordinadas, que resultan de procesos evolutivos. 18 Biología AUTOEVALUACIÓN CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS 1. En la siguiente figura están representados once niveles de organización biológica. Observa con atención y ordena en forma jerárquica. Para ello, a). Coloca el número de orden correspondiente en cada cuadro. b). Transcribe ordenadamente los niveles de organización determinados (desde lo más simple a lo más complejo). 2. Lee atentamente las siguientes afirmaciones y señala con V si es verdadera y con F si es falsa. En caso de ser falsa justifica la respuesta. a). Sólo los animales tienen movimiento. b). El metabolismo incluye los procesos químicos indispensables para crecimiento, reparación y reproducción. c). Todos los seres vivos responden a estímulos. d). La evolución es el cambio de los organismos a través del tiempo. 19 Biología 3. Completa los espacios en blanco. a. La suma de todas las actividades químicas del organismo recibe el nombre de................. ................ Estas reacciones pueden ser exergónicas o ................. o bien endergónicas o............ ................. b. La tendencia de los organismos a mantener un medio interno constante se denomina............ c. Los biólogos restringen el término.................................. a los procesos que incrementan la cantidad de sustancia viva en el organismo. 4. Si colocas pasas de uva en un vaso con agua y las observas luego de 24 hs, ¿qué ocurrió?. ¿Se relaciona esta observación con alguna característica de los seres vivos? ¿Por qué? 20 Biología RESPUESTAS Universidad Nacional de Río Cuarto F a c u l t a d d e C i e n c i a s E x a c t a s F í s i c o - Q u í m i c a s y N a t u r a l e s 21 Biología RESPUESTAS LA QUÍMICA DE LA VIDA 1. correcta c 2. -El átomo de carbono es capaz de formar múltiples enlaces covalentes. -Tiene la capacidad de combinarse con otros átomos de carbono y con átomos distintos para formar una variedad de compuestos lineales o con forma de anillo 3.a. #!2"/()$2!4/3 'LUCOSA #ELULOSA 'LUCGENO !LMIDN 3.b. B 0OL¤MEROS #ELULOSA !LMIDN 'LUCGENO %NZIMAS #OLÖGENO (EMOGLOBINA !2. !$. #AROTENOS -/,»#5,!3")/,Ê')#!3 ,Ù0)$/3 02/4%Ù.!3 !#)$/3.5#,%)#/3 &OSFOL¤PIDOS (EMOGLOBINA !2. #OLESTEROL %NZIMAS !$. #AROTENOS #OLÖGENO -ONMEROS !Z¢CARSENCILLOGLUCOSA !Z¢CARSENCILLOGLUCOSA) !Z¢CARSENCILLOGLUCOSA !Z¢CARSENCILLOGLUCOSA) !Z¢CARSENCILLOGLUCOSA !MINOÖCIDOS !MINOÖCIDOS !MINOÖCIDOS .UCLETIDOS .UCLETIDOS 5NIDADESDEISOPRENO 4. Relaciona el término más apropiado de la columna B con el correspondiente de la columna 3. 1-e; 2-f; 3-d; 4-b; 5-j; 6-a; 7-g; 8-i; 9-h; 10-c. ORIGEN Y EVOLUCIÓN DE LA VIDA 1.Correcta b 2. a). Las moléculas orgánicas que se formaron fueron: aminoácidos y nucleótidos. b). Se encontraba ausente el oxígeno libre a). Las descargas eléctricas como fuente de energía fueron necesarias para la formación de las moléculas orgánicas complejas a partir de los gases atmosféricos. 3. La membrana permitió que el ambiente interno de la célula primitiva fuera diferente del ambiente externo. La membrana, por lo tanto, permitió el mantenimiento estructural y químico de la célula. 22 Biología 4. El ADN necesita de las proteínas para replicarse y, a su vez, las proteínas necesitan de la información que provee el ADN para sintetizarse. Entre las muchas hipótesis propuestas por las cuales se postula que el ARN fue el primer polímero autorreplicante se encuentra el hecho de que el ADN es una molécula relativamente más compleja y de doble cadena, mientras que el ARN es una molécula relativamente más simple. CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS 1. a. BÖTOMOMOL£CULAORGANELAC£LULATEJIDORGANOSISTEMADERGANOS ORGANISMOPOBLACINCOMUNIDADBIOMA 2. a) F. El movimiento es una propiedad básica de los seres vivos, todos los organismos tienen movimiento. b) V. c) V. d) F. La evolución es el cambio de las poblaciones a través del tiempo. 3. Completa los espacios en blanco. a. La suma de todas las actividades químicas del organismo recibe el nombre de metabolismo. Estas reacciones pueden ser exergónicas o catabólicas o bien endergónicas o anabólicas b. La tendencia de los organismos a mantener un medio interno constante se denomina homeostasis c.Los biólogos restringen el término crecimiento a los procesos que incrementan la cantidad de sustancia viva en el organismo. 4. Lo que ocurre luego de sumergir las pasas de uva en agua es que aumentan su tamaño por incorporación de agua a sus células. Esta observación no se relaciona con ninguna de las características de los seres vivos. Recordar que el crecimiento es un proceso que incrementa la cantidad de sustancia viva en el organismo. 23 Biología GUIA DE ACTIVIDADES PRESENCIALES Tema: La Química de la Vida “Los seres vivos están constituidos por sustancias químicas” Nuestro estudio de la vida comienza con un repaso de la química ya que todos los seres vivos están formados por compuestos químicos y los procesos de la vida siguen reglas químicas. Toda la materia, viva y no viva, está formada por átomos. Los átomos pueden interactuar transfiriendo o compartiendo electrones y formando moléculas. Los átomos y los enlaces que los unen contienen energía; esta energía es utilizada para la química de la vida. Además, el flujo de energía entre la materia está a su vez gobernado por leyes físicas: las leyes de la termodinámica. A) Resuelve las siguientes cuestiones: 1. ¿Por qué los lípidos no se disuelven en agua? 2. Encierra en un círculo los que consideres solventes de lípidos: a)cloroformo b) agua c) alcohol d) agua con sal 3. Compara la molécula de glucosa con la de almidón e identifica cuál de ellas es un polímero. ¿Por qué decimos que es un polímero? 4. Establece similitudes y diferencias entre las proteínas y los ácidos nucleicos. 5. ¿Por qué son biológicamente importantes los siguientes compuestos? Indica cuáles de los siguientes compuestos son monómeros o polímeros. -Fosfolípidos -Polisacáridos -Aminoácidos -Acidos nucleicos 6. ¿Cuál es el monómero de los polímeros que identificaste en el punto 5? 7. ¿Dónde se encuentran en los seres vivos estos polímeros? ¿Cuál es la importancia de los ácidos nucleicos? 8. Completa el siguiente cuadro con las correspondientes palabras clave que se encuentran más abajo !$. !Z¢CAR "ASESNITROGENADAS .RODECADENAS !2. Palabras clave: timina- uracilo-desoxiribosa-adenina-cadena simple-guanina--citosinaribosa-cadena doble 24 Biología �������� B) Lee atentamente atentamente las las siguientes siguientesafirmaciones afirmaciones yyseñala señalacon conVVsisieses verdadera y con verdadera y con F F falsa. caso falsa justifila carespuesta. la respuesta. si si eses falsa. EnEn caso de de serser falsa justifica a) b) c) d) Losátomos átomos son partículas más pequeñas de elemento un elemento químico. Los son laslas partículas más pequeñas de un químico. Lasproteínas proteínas son polímeros nucleótidos. Las son polímeros dede nucleótidos. almidóneses polímero aminoácidos. ElElalmidón unun polímero dede aminoácidos. ribozimaeses ARN con actividad catalítica. LaLaribozima ARN con actividad catalítica. C). Relaciona el el término términomás másapropiado apropiadode delalacolumna columnaBBcon conelelcorrespondiente correspondiente dede la la columna A #OLUMNA! Columna A #OLUMNA" Columna B 5NMONOSACÖRIDO 1. Un monosacárido A#AROTENOIDES a. Carotenoides 5NESTEROIDE 2. Un esteroide B!MINOÖCIDOS b. Aminoácidos 5NÖCIDONUCLEICO 3. Un ácido nucleico C#ELULOSA c. Celulosa 5NDISACÖRIDO 4. Un disacárido D!$. d. ADN #ONSTITUYENTEIMPORTANTEDELA 5. Constituyente importante de la MEMBRANA membrana E'LUCOSA e. Glucosa -ONMEROSDEPROTE¤NAS 6. Monómeros de proteínas F#OLESTEROL f. Colesterol &UENTEDEENERG¤ACELULAR 7. Fuente de energía celular G!40 g.ATP #OMPUESTOSCONLAMISMAFRMULAPERO 8. Compuestos con la misma fórmula pero H'LICEROL h. Glicerol DIFERENTEESTRUCTURA diferente estructura #OMPONENTEDELASGRASASNEUTRAS 9. Componente de las grasas neutras I)SMEROS i. Isómeros #ONTIENEUNIDADESDEISOPRENO 10. Contiene unidades de isopreno J&OSFOL¤PIDOS j. Fosfolípidos 5NPOLISACÖRIDO 11. Un polisacárido K3ACAROSA k. Sacarosa Tema origen del del universo y el comienzo de la vida Tema: :ElEl origen universo y el comienzo de la vida 1. 2. 2. Escribeenenforma forma resumidaloslos conocimientos que posees acerca tema a)a)Escribe resumida conocimientos que posees acerca deldel tema Origen del Universo. Origen del Universo. Lee artículos «Se confi rmaría la teoría del Bang», «Fotografían al uni ellos artículo “Científicos reconstruyen el a pequeña escala” b)b)Lee los artículos «Se confirmaría la teoría delBig-Bang BigBig Bang», «Fotografían al universo verso apenas cuando había nacido». (páginas 29 y 30) (página 29) cuando apenas había nacido».del (páginas y 30) c) Selecciona las ideas principales texto y 29 transcríbelas. Selecciona ideas principales del texto con y transcríbelas. d)c)Confronta laslas ideas principales transcriptas los conocimientos previos que d) Confronta las ideas principales transcriptas con los conocimientos previos que poseias sobre el tema. poseias sobre el tema. Encierra con un círculo la opción correcta: Encierra un círculo la opción correcta: ¿Qué edadcon tendría la Tierra? tendría la Tierra? a)¿Qué 4,5edad billones de años a) 4600 millones de años b) 3,5 billones de años millones de años c)b) 2,53500 billones de años c) 2500 millones de años 25 Biología 3. Lee atentamente las siguientes afirmaciones y señala con V si es verdadera y con F si es falsa. En caso de ser falsa justifica la respuesta. a) La ausencia de oxígeno, la presencia de compuestos químicos inorgánicos, el tiempo y la energía fueron los requerimientos para la evolución química. b) Las primeras células eran aerobias procariotas. c) La mayor evidencia de la endosimbiosis de la mitocondria y el cloroplasto es que ambas organelas tienen su propio ADN, distinto del ADN nuclear. 4. Elabora un cuadro sinóptico comparando las distintas teorías acerca del origen de la vida 5. En los siguientes pares, encierra en un círculo el miembro de cada par que apareció primero sobre la Tierra: a) Bacteria - coacervados b) atmósfera con O2 - atmósfera sin O2 c) organismos unicelulares - organismos pluricelulares 6. Encierra con un círculo la opción correcta: ¿Cuál de los siguientes organismos que vive en la actualidad sería más similar a las primeras formas de vida que aparecieron en la Tierra? a) bacterias productoras de metano b) bacterias fotosintetizadoras c) algas 7. Las siguientes son fuentes de energía que pudieron permitir la aparición de la vida en la Tierra, excepto una. Señálala. a) luz b) ozono c) radiación ultravioleta d) erupción volcánica e) radioactividad solar 8. Encierra con un círculo la opción correcta: Los experimentos de Miller y Urey probaron que: a) las bacterias fueron los primeros seres vivos sobre la Tierra b) los coacervados fueron los primeros tipos de protocélulas c) las moléculas orgánicas complejas pueden formarse espontáneamente bajo condiciones que probablemente existían en la Tierra. d) el ARN puede actuar como enzima Tema: Características de los seres vivos. ¿Qué es la vida? ¿Qué queremos significar cuando usamos el término vida? 26 Biología Estas no son preguntas tan simples como parecen. Si intentas por unos momentos escribir una posible definición de la vida verás las dificultades. El problema no radica en nuestra ignorancia, sino más bien en la manera libre en que utilizamos esta palabra. 1. Selecciona algunos objetos de tu entorno familiar y luego responde: ¿Qué características podrías enunciar que comparten vos y ellos? ¿Cuáles te son propias? ¿Podrías definir y explicar estas últimas? 2. ¿Se cita en el material didáctico de estudio otra característica de los seres vivos que no habías identificado? ¿Cómo la explicarías? 3. ¿Cuál de los siguientes criterios es necesario y suficiente para definir la vida? a) movimiento b) irritabilidad c) complejidad d) todos los anteriores e) ninguno de los anteriores 4. Lee el siguiente párrafo, reflexiona sobre cada una de las aseveraciones y luego coloca (sobre la línea que las precede) una V si son verdaderas y una F si son falsas. Imaginemos una situación en la cual dos astronautas (Jury y Neil) encuentran una estructura amorfa sobre la superficie de otro planeta. El primero le pregunta a otro: “¿Estará viva?” y Neil da algunas de las siguientes respuestas: ----------- “Si vemos que se mueve podemos asegurar que es una estructura viva. El criterio de movimiento es el único absolutamente necesario para poder decir que algo está vivo. Esperemos que se mueva. ----------- Aunque se moviese, el movimiento no me garantiza que esté viva. ----------- No lo sé. Algunas cosas vivas se mueven, pero otras no. Además algunas cosas no vivas como los automóviles, también se mueven. Creo que el movimiento es un criterio necesario, pero no suficiente para decir si algo está vivo o no”. Jury no se convence e insiste. “Si está vivo tiene que ser sensible a un estímulo”. Su compañero responde entonces: ----------- “Tienes razón, todos los seres vivos responden a estímulos. Las plantas crecen hacia la luz y los animales escapan del fuego. Este es un criterio muy adecuado. ----------- Aunque no me convence mucho porque algunos estímulos no producen respuestas; si no puedes probar patear un árbol o cantarle a un musgo. Es mejor criterio que el movimiento, pero no del todo significativo”. Entonces, Jury propone a su compañero: “Miremos si tiene células, porque: ----------- todos los organismos vivos están compuestos de numerosas células, y de un complejo y organizado ensamble de moléculas. ----------- la célula es una característica exclusiva de los seres vivos. ---------- la Teoría Celular sostiene que todos los seres vivos están compuestos por 27 Biología células”. “Muy bien” -dice Neil- “También veamos si tiene crecimiento y metabolismo, pues como tú sabes este último es: ----------- una serie de procesos por los cuales todas las cosas vivas asimilan energía y las usan para el crecimiento. ----------- el proceso por el cual algunas cosas vivas crecen y se desarrollan en forma independiente del medio ambiente en el cual se encuentran. -----------un proceso muy importante y totalmente necesario para que una planta pueda madurar sus frutos y se pueda reproducir en la oscuridad absoluta. ----------- una serie de procesos físico-químicos que comprenden principalmente la nutrición, la producción de energía en forma utilizable (respiración) y la síntesis de más materia viva”. En base a ésto Jury plantea “Tendríamos que saber si esta estructura se reproduce porque: ----------- la reproducción garantiza la continuidad de la vida. ----------- la reproducción es necesaria para que un organismo pueda vivir en un ambiente hostil. ----------- la reproducción permite a algunos organismos tener una vida muy larga”. Neil, tras reflexionar, dice: “Ahora observemos si mantiene un medio interno estable y completamente diferente de su medio ambiente, es decir si tiene: ----------- homeotermia. ----------- homeostasis. ----------- homología. ----------- homogeneidad¨. “Bien”, dice finalmente el otro astronauta, “podremos estar seguros de que la estructura está viva si supiéramos que es capaz de transmitir sus características a sus descendientes, es decir si hay: ----------- adaptación ----------- reproducción ----------- evolución ----------- herencia¨. 28 INTERNET www.diariouno.com.ar/contenidos/2008/09/09/noticia_0050.html Científicos Reconstruyen El Big Bang A Pequeña Escala El Objetivo De Explicar Los Orígenes Del Universo Y Cómo Pudo Albergar La Vida. Científicos de un gran laboratorio suizo lanzarán el miércoles un experimento para reconstruir el “Big Bang” a pequeña escala con el objetivo de explicar los orígenes del universo y cómo pudo albergar la vida. En una gran máquina llamada Gran Colisionador de Hadrones (o LHC por su sigla en inglés), expertos del centro de investigación del CERN, ubicado en la frontera entre Suiza y Francia, planean hacer chocar partículas para recrear, a pequeña escala, el evento que dio inicio al cosmos. El LHC usará imanes gigantes ubicados en cavernas para disparar haces de partículas de energía a lo largo de un túnel de 27 kilómetros, donde chocarán a niveles cercanos a la velocidad de la luz. Luego, computadoras analizarán qué sucede en cada mini versión de la gran explosión del Big Bang. El vasto material recolectado será evaluado por 10.000 científicos de todo el mundo para encontrar pistas sobre lo que sigue. Científicos del laboratorio CERN, el Consejo Europeo para la Investigación nuclear fundado hace 54 años y ubicado al pie de las montañas Jura, buscarán descubrir elusivos conceptos como “materia oscura,” “energía oscura,” dimensiones extra y, sobre todo, el “Bosón de Higgs,” considerado el responsable de todo el proceso. “El LHC fue concebido para cambiar radicalmente nuestra visión sobre el universo,” dijo el director general del CERN, el francés Robert Aymar. “Cualquiera sea el descubrimiento que permita el conocimiento humano acerca de los orígenes del mundo se verá muy enriquecido,” agregó. Científicos del laboratorio se esforzaron por desmentir las sugerencias de algunos críticos, que indicaron que el experimento podía crear pequeños agujeros negros de intensa gravedad que podrían aspirar todo el planeta. Big Bang Cosmólogos creen que el Big Bang ocurrió hace unos 15.000 millones de años cuando un objeto inimaginablemente denso y caliente del tamaño de una pequeña moneda explotó y se expandió rápidamente creando estrellas, planetas y eventualmente la vida en la Tierra. Pero el experimento de 10.000 millones de francos suizos (9.000 millones de dólares) del CERN comienza con un procedimiento relativamente simple: bombear un haz de partículas a lo largo del túnel subterráneo. Los técnicos primero intentarán dirigir el haz en una dirección alrededor del colisionador hermético a unos 100 metros bajo la tierra. Una vez que hayan hecho eso -y miembros del CERN dicen que no hay garantía de éxito inmediato ni durante los primeros días- proyectarán otro haz, también levemente por debajo de la velocidad de la luz, en otra dirección. Más tarde, quizás en las próximas semanas, bombearán haces en ambas direcciones y harán chocar las partículas, pero inicialmente a baja intensidad. Luego, probablemente cerca de fin de año, pasarán a producir pequeñas colisiones que recrearán el calor y la energía del Big Bang, un concepto sobre el origen del universo ampliamente aceptado por los científicos. Los detectores van a monitorear los miles de millones de partículas que emerjan de las colisiones, capturando en computadora la forma en que se juntan, se separan o simplemente se disuelven. Es en estas condiciones que los científicos esperan encontrar bastante rápidamente el Bosón de Higgs, denominado así por el científico escocés Peter Higgs que lo propuso por primera vez en 1964 como la respuesta al misterio de cómo la materia adquiere masa. Sin masa, las estrellas y los planetas del universo nunca hubieran asumido una forma luego del Big Bang y la vida nunca hubiera comenzado en la Tierra. Biología Biología Tema: Organización celular 1. Analiza los postulados de la teoría celular e indica por qué son importantes para comprender cómo funcionan los seres vivos. 2. Observa el tamaño y la forma de las diferentes células indicadas en la figura. En base a esto responde: a). ¿De qué factores depende la forma de una célula? Nombra algún ejemplo de célula que no posea una forma fija y permanente. b). ¿Qué tipo celular es más pequeño, el procariota o el eucariota?. Expresa sus medidas en cm y en m. ¿ A cuántos mm, cm, dm, y m corresponde 1 µ?. ¿A cuántas mµ, µ, mm, cm, dm, y m corresponde 1 A? c). ¿Cuáles son las células más grandes que conoces? ¿Qué características poseen estas células? d) .¿Puede una célula crecer indefinidamente? ¿Por qué? 30 31 Biología Lee el párrafo y responde a continuación las siguientes cuestiones: Tema: 3. Organización celular «En la materia viva hay niveles de organización interrelacionados de manera compleja. Las fronteras entre estos niveles de organización se hallan determinados por el límite 1. Analiza los postulados de la teoría celular e indica por qué son importantes para de resolución del ojo (0,1 mm), el cómo microscopio óptico y el microscopio electrónico (10 comprender funcionan los (0,2� seresm) vivos. A). Ello permite distinguir los campos de la anatomía, la citología, la ultraestructura y la biología molecular». 2. Observa el tamaño y la forma de las diferentes células indicadas en la figura. a). base ¿Cuáles sonresponde: los niveles de organización a los que se refiere el párrafo? En a esto b). ¿Qué es el límite de resolución y qué el poder de resolución? términos relacionan con el de una lente? ¿Porejemplo qué? de a). ¿Estos ¿De qué factoresse depende la forma deaumento una célula? Nombra algún c). Compara entre los distintos tipos de microscopios de la fi gura. célula que no posea una forma fija y permanente. d). otros tiposes demás microscopios. b).Nombra ¿Qué tipo celular pequeño, el procariota o el eucariota?. Expresa sus medidas en cm y en m. ¿ A cuántos mm, cm, dm, y m corresponde 1 µ?. ¿A cuántas mµ, µ, mm, cm, dm, y m corresponde 1 A? c). ¿Cuáles son las células más grandes que conoces? ¿Qué características poseen estas células? d) .¿Puede una célula crecer indefinidamente? ¿Por qué? 32 31 Biología 3. SeresLee el párrafo y responde continuación siguientes 4. extraterrestres llegan a laaTierra y quierenlas saber de quécuestiones: están formados los seres «En la materia viva hay niveles de organización interrelacionados deobservan manera vivos. Para ello toman muestras de tejido de cebolla, vaca, peces y de piel humana y las compleja. Las fronteras entre estos niveles de organización se hallan determinados por el límite con un microscopio electrónico. ¿Qué estructura/s crees que observarían en todos los tejidos de resoluciónSedel ojo (0,1 dicha mm), observación el microscopio (0,2� m) postulados y el microscopio electrónico (10 analizados? relaciona conóptico algunos delos de la teoría celular? A). Ello permite distinguir los campos de la anatomía, la citología, la ultraestructura y la biología molecular». 5. Si hubieran observado al microscopio la célula de una bacteria, ¿qué diferencias a). las ¿Cuáles son losen niveles de organización los que sede refiuna ere célula el párrafo? encontrarían con observadas el punto 1? Dibuja la aestructura bacteriana b). ¿Qué es el límite de resolución y qué el poder de resolución? ¿Cómo se denomina el tipo de célula que se encuentra en las bacterias? ¿Por qué se llama ¿Estos términos se relacionan con el aumento de una lente? ¿Por qué? así? c). Compara entre los distintos tipos de microscopios de la figura. d). Nombra otrosobservar tipos de microscopios. 6. Supone que pudieras en un ratón recién nacido un fragmento de piel y que el esquema de lo observado sea el siguiente: al cabo de unos meses, vuelves a observar otro fragmento de piel del mismo ratón. ¿Cuál de los siguientes crees que sería ahora el esquema de tu nueva observación? ¿Por qué? 7. Confecciona un cuadro sinóptico estableciendo las estructuras comunes a células procariotas y eucariotas y las exclusivas de cada uno de los tipos celulares. Indica cuál es la función de cada una de las estructuras. 8. Describe y esquematiza el modelo de «mosaico fluido» correspondiente a la estructura de la membrana celular. Indica si se trata de la membrana de una célula procariota, eucariota animal o eucariota vegetal. ¿Por qué? ¿Qué significa la expresión unidad de membrana? 9. Describe la estructura de la pared celular vegetal. ¿Qué otros tipos celulares poseen pared celular? ¿En qué se diferencian de la pared celular vegetal? 10. Enuncia las funciones de la membrana y la pared celular. 33 32 �������� �������� BIBLIOGRAFIA BIBLIOGRAFIA - Curtis, H., Barnes, N., Schnek, A., Flores, G. - Curtis, H., Barnes, N., Schnek, A., Flores, G., BIOLOGÍA. 2000. Sexta Edición En Español, Ed. CURTIS BIOLOGIA. 2008. Médica Panamericana, BuenosSéptima Aires. Edición en Español, Ed. Médica Panamericana, Buenos BIBLIOGRAFIA -Aires. Villee, C., Solomon, E., Martin, D., Berg, L. BIOLOGÍA. CuartaN., Edición, Ed. Interamericana, - Curtis, H.,1998. Barnes, Schnek, A., Flores, G. -BIOLOGÍA. Solomon, E., Martin, D., Berg, E. BIOLOGIA. México. 2000. Sexta Edición En Español, Ed. 2001. Quinta Edición,Buenos Ed. Interamericana, México Médica Panamericana, Aires. - Audesirk, Villee, C.,T.,Solomon, Martin,B.D., Berg, L. Audesirk, E., G., Byers, BIOLOGIA BIOLOGÍA. 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