Bienvenidos al Ciclo 2022

Nivel: Secundario Básico

Escuela: Instituto Juan Bautista Alberdi

Curso: 2°

Asignatura: Biología

Docente: Prof. Zulma Alfaro

Contacto: yanina.zalf@gmail.com

La célula

Los seres vivos: Evolucionan, se reproducen, se relacionan y están Formados por células.

Las células presentan diferentes formas en su estructura porque realizan distintas funciones

Ej: Las células nerviosas son alargadas para transmitir el estímulo , la piel está conformada por células más planas unidas entre sí.
Además de presentar diferentes formas, las células son muy diminutas, es decir, no la podemos observar a simple vista, para ello necesitaríamos del microscopio óptico.

Todos los seres vivos están conformados por una unidad mínima estructural y funcional llamada célula que no es perceptible al ojo humano y se mide en micrones (unidad de medida menor al mm)

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HACIA UNA TEORÍA CELULAR

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Las células fueron vistas y descriptas por primera vez en el siglo XVII. El científico inglés Robert Hooke, con un microscopio de construcción propia comenzó a observar objetos cotidianos y a dibujar los detalles que veía. En 1665, al contemplar un fragmento de corcho, un material de origen vegetal, descubrió que estaba compuesto por una serie de estructuras parecidas a las celdas de los panelas de abejas. Las llamo células, palabra derivada del latín célula, que significa celda pequeña.

Luego a medida que los microscopios adquirían un mayor poder de resolución, los investigadores pudieron observar no sólo las paredes de las células, sino también su contenido interno, a partir de dicha información se postuló lo que se conoce como teoría celular la cual plantea los siguientes postulados:

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Postulados de la teoría celular:

• Todos los seres vivos están compuestos por células

• La célula es una unidad estructural y funcional de la vida

• Toda célula proviene de una célula preexistente

• Toda célula posee información hereditaria, transmitida por la célula que le dio origen

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Fundadores de la teoría celular: matthias schleiden, Theodor schwann

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En la actualidad se sabe que Todos los seres vivos están constituidos por células. Sin embargo, no todos los organismos vivos están conformados por la misma cantidad, es decir, algunos organismos poseen una única célula llamados unicelulares mientras que otros están formados por millones de células, llamados pluricelulares y / o multicelulares.

Cabe destacar también que no todas las células son iguales, varían en su estructura, forma y tamaño. Pero sí, todas ellas, son capaces de cumplir con todas las funciones vitales por los que se las considera las unidades fundamentales de la vida.

las bacterias, algunas algas y los protozoos son ejemplos de organismos unicelulares. Los organismos pluricelulares presentan diferentes niveles de organización que parte desde la célula.

EL PASO A LA MULTICELULARIDAD

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Niveles de organización:

La materia se encuentra en diferentes niveles de organización: desde los más sencillos, como las partículas subatómicas que conforman un átomo, pasando por las moléculas, las células, los tejidos y los órganos, entre otros niveles hasta los más grandes. Cada nivel está conformado por el anterior.

Los Seres Vivos en la naturaleza presentan distintos niveles de organización. Por ejemplo;
Las bacterias solo tienen un nivel de organización celular, ya que están formados por una única célula.
Las algas, hongos o corales son pluricelulares, pero aun así están en el nivel de organización celular, ya que sus células no conforman tejidos.
Las medusas en cambio son pluricelulares con tejidos, pero sin órganos.
Los mamíferos por ejemplo presentan un nivel de organización mayor, más complejo de aparatos o sistemas.

A medida que se originaban organismos más complejos, fueron necesarias nuevas adaptaciones, como la presencia de sistemas conductores. En el hombre, por ejemplo, para que cada célula pueda llevar a cabo la nutrición son necesarios los sistemas digestivo, respiratorio, excretor y circulatorio.

Microscopio actual

Con el uso de un microscopio podemos amplificar la imagen de un objeto a través de un sistema de lentes y fuentes de iluminación. Manipulando el paso de un rayo de luz entre las lentes y el objeto, podemos conseguir ver la imagen de este amplificada.

Se puede dividir al microscopio en dos partes; El sistema mecánico y el sistema óptico. El sistema mecánico es la forma en que está construido el microscopio y las piezas en las que van instaladas las lentes. El sistema óptico es el sistema de las lentes y la forma en que logran amplificar la imagen.
El microscopio óptico genera una imagen aumentada utilizando varias lentes. En primer lugar, la lente del objetivo es una ampliación de la imagen real aumentada de la muestra. Una vez obtenemos esa imagen ampliada, las lentes del ocular forman una imagen virtual ampliada de la muestra original. Además, necesitamos un punto de luz.
En los microscopios ópticos hay una fuente de luz y un condensador que la focaliza en la muestra. Cuando la luz ha atravesado la muestra, las lentes se encargan de aumentar la imagen.

Partes y funciones del Microscopio Óptico:

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Sistema mecánico:

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El pie o base
Constituye la base del microscopio y su apoyo principal, puede tener distintas formas, siendo las más habituales rectangulares y con forma de Y.

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El tubo
Tiene forma cilíndrica y por dentro es de color negro para evitar las molestias del reflejo de la luz. Al final del tubo es donde se colocan los oculares.

El revólver
Es una pieza giratoria en la que se enroscan los objetivos. Cuando giramos este dispositivo, los objetivos pasan por el eje del tubo y se colocan en posición de trabajo. Se le llama revólver por el ruido que hace el piñón al encajar en un lugar fijo.

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La columna o brazo
La columna o el brazo, en algunos casos conocida por asa, es la pieza de la parte posterior del microscopio. Sujeta al tubo en su parte superior y en la parte inferior se acopla al pie del
aparato.

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La platina
La platina es la pieza metálica plana en la que se coloca la muestra a observar. Tiene un orificio en el eje óptico del tubo que permite que pase el rayo de luz en dirección a la muestra. La platina puede ser fija o giratoria. Si es giratoria, mediante tornillos puede centrarse o moverse con movimientos circulares.

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El tornillo macrométrico
El dispositivo enganchado a este tornillo hace que el tubo del microscopio se deslice verticalmente gracias a un sistema de cremallera. Estos movimientos permiten que se enfoque rápidamente la preparación.

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El tornillo micrométrico

Este mecanismo ayuda a enfocar la muestra con un enfoque exacto y nítido a través del movimiento casi imperceptible de la platina.

Sistema óptico:

Oculares

Son los sistemas de lentes más cercanos a la mira del observador. Son cilindros huecos en la parte superior del microscopio provistos de lentes convergentes. Dependiendo de si existe uno o dos oculares, los microscopios pueden ser monoculares o binoculares.

Objetivos

Son las lentes que se regulan mediante el revólver. Son un sistema de lentes convergentes en las que se pueden acoplar varios objetivos. el objetivo se realiza de forma creciente según sus aumentos en el sentido de las agujas del reloj. Los objetivos llevan su aumento en un lateral y también están distinguidos por un anillo coloreado. Algunos de los objetivos no enfocan la preparación en el aire y necesitan utilizarse con aceite de inmersión.

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Condensador

Es un sistema de lentes convergentes que capta los rayos de luz y los concentra en la muestra proporcionando mayor o menor contraste. Tiene un regulador para ajustar la condensación a través de un tornillo. La localización de este tornillo puede variar dependiendo del modelo de microscopio.

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Fuentes de iluminación
La iluminación está constituida por una lámpara halógena. Dependiendo del tamaño del microscopio puede tener mayor o menor voltaje.

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Diafragma

También conocido como iris, se encuentra sobre el reflector de la luz. A través de este se puede regular la intensidad de la luz abriéndolo o cerrándolo.

Para que no se cambien los colores de la muestra se utilizan lentes acromáticas. Y la aberración esférica se da porque los rayos que pasan por el extremo convergen en un punto más cercano, por eso se pone un diafragma para permitir el paso a los rayos en el centro.

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Estructura celular

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“Toda célula posee información hereditaria, transmitida por la célula que le dio origen”

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El presente postulado afirma que la información hereditaria se trasmite a las demás células durante un proceso de división celular. Cuando hacemos referencia a algo hereditario es común pensar en bienes económicos como una casa, un auto, dinero. En biología la información hereditaria hace referencia a los rasgos que adquirimos de nuestros progenitores.
Seguramente a más de uno de nosotros, nos dijeron que teníamos rasgos en los cuales nos parecemos a algún familiar, como por ejemplo “tenes los ojos de tu mamá”, “tenes la nariz del abuelo”, “se ríe como el papá”.

¿Por qué creen que tenemos rasgos en los cuales nos parecemos a algún familiar?

Estas semejanzas con nuestros familiares se debe a la información hereditaria, es decir al material genético denominado ADN (ácido desoxirribonucleico) el cual controla el funcionamiento de la célula. 
El material genético puede estar disuelto de forma central y libre en la célula o delimitado por una membrana, contenido en un núcleo. Según sea el caso las células se diferencian en procariotas y eucariotas.

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CELULA PROCARIOTA

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Al analizar el significado de la palabra (pro  es anterior y carion núcleo) asentamos que los organismos con células procariotas aparecieron antes de que existieran células con un núcleo, es decir que las células procariotas carecen de un núcleo verdadero. Su interior no está dividido en compartimientos como en la célula eucariota, las pocas estructuras que presentan se hallan dispersas en el citoplasma.
Los organismos con un tipo de célula procariota son unicelulares es decir formados únicamente por este tipo celular.
 

Además, Las células procariotas están rodeadas de una pared celular (algunos organismos presentan además capsula) que las protege y les da forma, posteriormente se encuentra la membrana plasmática, cuya función es la de controlar el paso de sustancias desde el interior hacia el exterior de la célula y viceversa. El medio acuoso intracelular es el citoplasma, donde se halla el material genético y los ribosomas cuya función es fabricar proteínas a partir de la información genética.

CELULA EUCARIOTA

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La mayoría de los seres vivos están formados por células que no son procariotas, aparecieron en la tierra mucho tiempo después. Las células eucariotas (Eu verdadero – carion núcleo) más complejas que las bacterias con la presencia de un núcleo verdadero que contiene al ADN. Estas células forman la estructura de los animales y las plantas, es decir, de organismos pluricelulares, aunque también existen organismos unicelulares eucariotas, llamados protozoos (como las amebas), algunos hongos (como las levaduras) y ciertas algas.
La característica principal de estas células es la presencia de núcleo y de un sistema de compartimientos, es decir, que las estructuras que presenta en su interior están envueltas por una membrana. La membrana del núcleo presenta poros por los cuales intercambia sustancias y envía “mensajes” al resto de la célula.

Los compartimientos internos rodeados por membranas de la célula eucariota son llamados organelas entre las cuales se identifican: ribosomas, centriolos, aparato de Golgi, vacuola, retículo endoplasmatico, mitocondria, lisosoma, nucléolo. Cada organela cumple una función específica en la célula, como un empleado de fábrica en su puesto de trabajo, cada trabajador cumple una función específica para que la fábrica funcione, asimismo funcionan las organelas dentro de la célula. 
A través del citoplasma pasa una red de fibras de proteínas, llamada citoesqueleto, que mantienen la forma de la célula como las columnas en una casa.

ESTRUCTURA BÁSICA DE LA CÉLULA

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Si bien existen diferencias entre la célula procariota y eucariota presentan, en esencia, algunas estructuras comunes en ambas como la Membrana celular o plasmática, se trata de una barrera que separa las células del entorno y que les sirve de protección. Establece un límite entre el exterior y el interior. El Citoplasma, sustancia acuosa intracelular y el
Material genético, que está constituido por una o varias moléculas de ADN. La información contenida en el material genético controla el funcionamiento de las células y es transmitida a las células hijas durante la división celular.
 

CÉLULA EUCARIOTA: ANIMAL Y VEGETAL
 

Las células eucariotas se diferencian en células animales y células vegetales, presentan semejanzas, pero también poseen ciertas características propias.
En las células vegetales se distinguen las siguientes estructuras.

• Pared Celular: Las células vegetales estas rodeadas por una pared celular, por fuera de la membrana plasmática. Mantiene la forma de la célula y le brinda resistencia y rigidez. La pared celular permite que las plantas se mantengan de pie. Posee poros a través de los cuales las células vecinas se conectan e intercambian sustancias. Estas conexiones se denominan plasmodesmos.

“Si alguna vez has comido o picado el tallo de un apio seguramente has percibido la dureza de la pared celular al romperse”

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• Vacuola: En el centro celular presentan una estructura de gran tamaño, llamada vacuola, allí se almacenan sustancias de reserva, como agua, sales y otros nutrientes. La vacuola ocupa gran parte de la célula vegetal mantiene la “turgencia de la célula” “las altas temperaturas y la falta de agua pueden repercutir en la célula haciendo que pierda la turgencia y las plantas se marchiten” además, contribuye a que la célula conserve su forma. Las células animales también poseen vacuola, pero de tamaño muy pequeño.
   

• Cloroplastos: se encargan de realizar el proceso de fotosíntesis, es decir, el proceso por el cual la planta produce su propio alimento a partir de la energía lumínica. Contiene un pigmento llamado clorofila que, además de desempeñar un papel importante en la fotosíntesis, les proporciona a las plantas su característico color verde.
   

Todos los seres vivos llevan a cabo ciertas funciones vitales a nivel celular una de ellas es la nutrición.
las células ya sean organismos unicelulares u organismos más complejos pluricelures se nutren a través de ciertas sustancias que ingresan a la célula llamados nutrientes.

ORGANIZACIÓN DE LA CÉLULA EUCARIOTA Y PROCESO METABOLICO

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Los nutrientes se incorporan a la célula a través de la membrana plasmática, y una vez dentro de las sustancias sufren una serie de transformaciones. Algunas se unen para formar sustancias más complejas (ANABOLISMO) pero otras se descomponen en unidades menores (catabolismo). Estos dos tipos de proceso reciben el nombre de METABOLISMO CELULAR y ocurre en el citoplasma de la célula. Para que la célula cumpla con su función vital es necesario la participación de más estructuras dentro de la célula, en función a esto las llamadas organelas cumplen distintas funciones específicas dentro de la célula para mantener su funcionamiento.

Membrana plasmática
Los nutrientes que se incorporan en la célula a través de la membrana plasmática y sufren transformaciones debido a las organelas.
 

Membrana plasmática o celular: Presente en todas las células. Es una bicapa lipídica semipermeable, ya que regula la entrada y salida de sustancias de la célula. Su estructura responde a un modelo de mosaico fluido (1972: Singer y Nicolson), es decir, que presenta fluidez y elasticidad debido a los fosfolípidos anfipáticos.  formada por lípidos: fosfolípidos y colesterol y proteínas: integrales o periféricas.

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Funciones de la membrana: formación de un medio interno / protección celular / forma estructural / transporte de nutrientes y desechos. / comunicación entre células adyacentes
 

Mitocondria
organela de la célula eucariota donde se lleva a cabo la respiración celular. La respiración celular es el mecanismo por el cual las células obtienen energía a través de la glucosa (carbohidratos), es decir, es un proceso Catabólico donde se degrada glucosa y se obtiene energía en forma de ATP molécula: ADENOSIN TRIFOSFATO. Proceso que requiere oxígeno.

Membrana externa: Permeable, porosa igual a la membrana celular.
Crestas mitocondriales: invaginaciones de la membrana externa, formando la matriz (ADN circular)
Membrana interna: donde ocurre la respiración celular

Decimos entonces que el metabolismo se define como el proceso por el cual se transforman en el organismo los hidratos de carbono, las proteínas, las grasas, y otras sustancias.

METABOLISMO CELULAR ; PROCESO ANABÓLICO

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"La fotosíntesis"

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Los animales son heterótrofos es decir que se nutren a través de otras fuentes de alimento.

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Las plantas, las algas y algunas bacterias son autótrofas es decir que producen su propio alimento, lo hacen a través de un proceso llamado fotosíntesis, es decir que es un proceso de síntesis, (anabólico: se producen moléculas más complejas a partir de otras más sencillas) ocurre generalmente en las hojas de las plantas, pero también puedo darse en cualquier parte de las plantas que presenten una coloración verde en su estructura. Utilizan la luz ya sea del sol o artificial.

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La fotosíntesis ocurre en dos etapas:

• Etapa lumínica: Los rayos del sol llega a los cloroplastos de las células vegetales. En los cloroplastos son los pigmentos fotosintéticos, como la clorofila que absorben La luz. Así la planta obtiene energía llamada “energía lumínica”
   

• Etapa oscura: (ocurre en presencia o ausencia de luz) una vez que se absorbió la luz necesaria de la etapa lumínica esta reacciona con el dióxido de carbono (Co2) presente en el aire y con el agua (H2O) absorbida a través de las raíces, como producto de esta reacción se produce glucosa que es el nutriente exclusivo de las plantas. Como desecho a esta reacción se produce el Oxigeno (O2), que es utilizado por el resto de los seres vivos.

Sin el sol no habría fotosíntesis y la vida no sería sustentable.
 

REACCION DE LA FOTOSINTESIS

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CO2 + H2O + LUZ     =      GLUCOSA + O2

PROCESO CATABÓLICO:  RESPIRACIÓN CELULAR
 

Obtención de energía química

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La respiración celular es el mecanismo por el cual las células obtienen energía a través de la glucosa, es decir, es un proceso Catabólico donde se degrada glucosa y se obtiene energía en forma de ATP (adenosin trifosfato). Es decir, a partir de sustancias complejas se obtienen otras más sencillas.

Para que el proceso respiratorio sea posible la célula necesita nutrientes, que pueden obtenerse a través de diferentes fuentes de alimentos, como lo hacen los organismos heterótrofos o mediante la fotosíntesis, como los organismos autótrofos.

El proceso respiratorio tiene lugar en la mitocondria de las células eucariota. Esta organela es bastante grande y en una misma célula puede haber varias.

El proceso de respiración consta de tres etapas: glucolisis – ciclo de Krebs -  cadena respiratoria y síntesis de la mayor cantidad de ATP. La primera etapa ocurre en el citoplasma de la célula, las dos etapas siguientes tienen lugar en las mitocondrias. Aquí es necesaria la presencia de oxígeno, por eso la respiración se denomina aeróbica.
Por el oxígeno es posible degradar más moléculas de glucosa y así obtener mayor cantidad de energía, esto a su vez le permite a los seres vivos más ATP para el mantenimiento de sus funciones, repararse, crecer y desarrollarse.

La mitocondria entonces funciona como una fábrica eléctrica de energía para la célula.
 

REACCIÓN :

Como resultado del proceso se obtiene agua y dióxido de carbono.

                             Glucosa          oxigeno                        dióxido de carbono      agua     energía

La fotosíntesis y la respiración celular se conforman en un mismo ciclo.

Recuerda que, la fotosíntesis, a diferencia de la respiración celular es un proceso anabólico donde a partir sustancias más simples se forman sustancias complejas, es decir, glucosa que se degrada en la respiración celular para obtener energía.