BIOLOGÍA CONTENIDOS 1.- LA BIOLOGÍA 1.1.- DEFINICIÓN 1.2.- HISTORIA 1.3.- RAMAS DE LA BIOLOGIA. 1.4.- DIVISIÓN DE LAS CIENCIAS BIOLÓGICAS 1.5.- GENERALIDADES: MATERIA Y ENERGÍA 1.6.- EL SER VIVO 1.7.- CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS 1.8.- NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LA MATERIA 1.9.- SEMEJANZAS Y DIFERENCIAS ENTRE SERES INERTES Y SERES VIVOS 2.- BIOMOLÉCULAS 2.1.- HIDRATOS DE CARBONO 2.2.- GRASAS O LÍPIDOS 2.3.- PROTEÍNAS 2.4.- AMINOÁCIDOS 2.5.- ÁCIDOS NUCLÉICOS

ACTIVIDADES Usted tiene acceso a las actividades que debe desarrollar, como parte fundamental de la evaluación, a través de la Plataforma www.educacue.net. Recuerde que el desarrollo de las actividades encomendadas, es el 20% de su calificación de aporte personal; por tal razón deben ser oportunamente realizadas con esmero, dedicación y de manera responsable, según

se avance en el estudio de cada uno de los temas, sin dejar la tarea para el último momento. 2

DESARROLLO PEDAGÓGICO 1.- LA BIOLOGÍA 1.1.- DEFINICIÓN Etimológicamente, viene de las palabras griega Bios= Vida, Logos= tratado, es decir es el tratado de la vida. La biología tiene como función descubrir las leyes generales a las que obedecen los fenómenos biológicos. En términos generales se puede decir que la Biología estudia las múltiples formas que pueden adoptar los seres vivos así como su estructura, función, evolución, crecimiento y relación con el medio.

1.2 DESARROLLO HISTÓRICO DE LA BIOLOGÍA La biología es una ciencia muy antigua, puesto que el hombre siempre ha deseado saber más acerca de lo que tenemos y de todo ser vivo que nos rodea, por razones didácticas estamos dividiéndola en etapas: Etapa Milenaria: En la China antigua, entre el III y IV milenio a.C ya se cultivaba el gusano productor de la seda China también ya tenían tratados de medicina naturista y de acupuntura. La antigua civilización Hindú, curaba sus pacientes basados en el pensamiento racional, en la fuerza de la mente. La cultura milenaria Egipcia, desarrolló la agricultura basado en la mejora de la semilla y de la producción, además conocían la Anatomía humana y las técnicas de embalsamamiento de cadáveres. En el III Milenio a.C los egipcios ya tenían jardines botánicos y zoológicos para el deleite de sus reyes y sus princesas. Etapa Helénica: Anaximandro estableció el origen común de los organismos, el agua. Alcneón de Crotona (S. VI a.C) fundó la primera Escuela de Medicina siendo su figura más relevante Hipócrates (S. V a.C), quien escribió varios tratados de Medicina y de Bioética que se hace mención con el “Juramento Hipocrático.” Anaximandro (610 – 546 a.C) Hipócrates (460 - ¿? a.C) La investigación formal se inicia con Aristóteles (384-322 a.C.), quién estudió algunos sistemas anatómicos y clasificó a las plantas y animales que abundaban en aquellos tiempos,

además escribió su libro Historia de los Animales. 3

Galeno, fue un médico griego, realizó estudios diseccionando animales como cerdos o monos, ejerció una enorme importancia en la medicina. Aristóteles (384 – 322 a.C) Galeno (131 – 200 d.C) Etapa Moderna: Con la creación de las Universidades en España, Italia, Francia a partir del siglo XIV, los nuevos estudiantes de medicina se vieron obligados a realizar disecciones de cadáveres, se fundaron los anfiteatros en las Facultades de Medicina, de donde surgieron destacados anatomistas y fisiólogos: Leonardo da Vinci (1452–1519), Vesalio (1514–1564) Vesalio y sus dibujos Servet (1511–1553), Fallopio (1523–1562) Fabricius (1537–1619), Harvey (1578–1657), con el invento del microscopio a principios del siglo XVII, se pudieron estudiar células y tejidos de plantas y animales, así como también los microbios, destacan: Robert Hooke (1635 - 1703), quien observó y grafico las cédulas (1665), Malpighi (1628 – 1694), Graaf (1641 – 1673), Leeuwenhoek (1632 – 1723). Robert Hooke Marcelo Malpighi Anton Van Leeuwenhoek Así mismo destacan Swammerdan (1637 – 1680) realizó observaciones microscópicas de

estructuras de animales, Grew (1641 – 1712) que estudió las estructuras de las plantas. El 4

naturalista sueco Carlos Linneo (1707 - 1778) quién proporcionó las técnicas de clasificación de plantas y animales. También tenemos al biólogo francés Georges Cuvier (1769 - 1832), quien se dedicó a la Taxonomia y paleontología. Kart Von Linne Georges Cuvier Después de unos 150 años de que Hooke, publicará su libro Micrographia, Bichat (1771 – 1802) llegó a la conclusión de que las células forman los tejidos y los tejidos a las estructuras macroscópicas. Hizo una lista de 21 tipos de tejidos en animales y en el hombre. Así mismo Mirbel en 1802 y Dutrochert en 1824 confirmaron que los tejidos vegetales tienen base en sus propias células. El naturalista francés Juan Bautista Lamarck (1744 - 1829), en su obra Hidrogeología (1802) y G.R Treviranus(1776 - 1837) en su obra Biologie Oder Philophie der leveden Natur (1802) introdujeron independientemente la palabra Biología. Juan Bautista Lamarck G.R Treviranus El escocés botánico Robert Broun (1773 - 1858), identificó al núcleo celular en 1831. El zoólogo alemán Theodor Schuwann (1810 - 1882), y el botánico alemán Mattias Schleiden (1804 - 1881) enunciaron la teoría celular.

Robert Brouwn Theodor Schuwann Mattias Schleiden 5

El médico alemán Rudolf Virchow (1821 - 1902) publicó su libro Célular Patholog (1858), donde propuso que toda célula viene de otra célula (ovnis cellula e cellula). Descubrió la enfermedad del cáncer. Rudolf Virchow Charles Darwin En 1859 el médico naturista inglés Charles Darwin (1809 - 1882) publicó su libro el Origen de las Especies, donde defendía la teoría de la evolución. En el año 1865 el monje y naturalista austriaco Gregor Mendel (1882 - 1884) describió las leyes que rigen la herencia biológica. En 1879 el citogenético alemán Walter Fleming (1843 - 1905) identificó los cromosomas y descubrió las fases de la mitosis celular. Gregor Mendel Walter Fleming Dibujo de Walter Etapa de la Biotecnología: Actualmente a principios del siglo XXI, la Biología está desempeñando un papel fundamental en la vida moderna. Después del descubrimiento de la estructura del ADN por Watson y Crick en 1953 ha surgido la Biología molecular, Biotecnología e Ingeniería Genética. En el año de 1985 se inició el Proyecto Genoma Humano. En el 2000 ya se había culminado con el borrador del Proyecto. Para el 2007 ya todo estaba culminado inclusive se está trabajando con el genoma de los animales. Los científicos han encontrado que el 99,99% de los genes son idénticos para todos los seres humanos, la variación de una persona y otra es de solo 0,01%. Es por esa razón para que en la prueba biológica del ADN, es positivo cuando la relación entre los dos individuos pasa del

99,99%. 6

1.3.- RAMAS DE LA BIOLOGÍA Señalaremos los límites generales de la biología, indicaremos brevemente en que se ha subdividido para su estudio más profundo. Bajo el punto de vista didáctico se divide en: Biología General, Especial y Aplicada.

Biología General.- Es una ciencia especialmente inductiva, es decir parte de observaciones particulares hechas en determinados seres vivos, trata de establecer características generales de los organismos así como las leyes que estos obedecen.

Biología Especial.- Se interesa por la diferencia que existe entre los diversos seres vivos y que permite su clasificación en animales, plantas y luego cada uno de estos grupos en categorías, tipos, clases, etc.

Biología Aplicada.- Estudia la relación de los seres vivos con otras ciencias como son la medicina, veterinaria, agricultura, sociología, psicología, Biofarmacia, etc. Esto se estructura en varias especialidades o ciencias a las cuales generalmente se accede con una formación básica en Biología como son: Botánica (ciencia de las plantas), Zoología (ciencia de los animales), Ecología (ciencia que estudia la relación de los seres vivos con el medio), Genética (estudio de los mecanismos de la herencia), Biología marina (ciencia de la vida marina), etc.

1.4.- DIVISIÓN DE LAS CIENCIAS BIOLÓGICAS Son muchas las ciencias que se ocupan de la Biología, pero de acuerdo al aspecto sobre el cual profundizamos más sus estudios se las divide en: 1. Ciencias Biostáticas.- Se refieren al estado del ser vivo en un momento determinado, sin tener presente su funcionamiento. Son: la Citología, la Histología y la Anatomía. 2. Ciencias Biodinámicas.- Son las que estudian las funciones de los seres vivos. La Fisiología. 3. Ciencias Biofísicas y Bioquímicas.- Estudian los fenómenos físicos y los elementos, sustancias y reacciones que tienen lugar en los seres vivos. 4. Ciencias Biogenéticas.- Estudian el origen de las especies y de los individuos. La Filogenia y la Ontogenia. 5. Ciencias Biotáxicas.- Estudian el lugar que ocupan las especies entre sí, y su relación con el espacio y el tiempo como: La Taxonomía, Paleontología y Biogeografía.

1.5.- GENERALIDADES: MATERIA Y ENERGÍA 1.5.1.- MATERIA: Es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio y es capaz de impresionar nuestros sentidos, tiene diversas manifestaciones que con una simple mirada a la naturaleza podremos apreciarlas. Así, cuando salimos al campo, junto a los montes, rocas, ríos y piedras, observamos diversidad de vegetales y animales que nos llaman la atención por el colorido de sus flores, sabor de sus frutos, suavidad de su piel, velocidad de sus movimientos, o los cantos o ruidos que emiten los

animales en su afán de comunicarse con otros. 7

1.5.2.- ENERGÍA: El término energía tiene diversas acepciones y definiciones, relacionadas con la idea de una capacidad para obrar, transformar o poner en movimiento.

1.6.- EL SER VIVO Son todos aquellos que cumplen el ciclo vital, es decir: nacen, crecen, se reproducen y mueren, y se los divide en cinco reinos. Monera (bacterias), Protista (algas, protozoos, mohos), Fungi (hongos), Plantae (Plantas), Animalia (Animales). Los virus no pertenecen a ninguno de ellos. Un ser vivo es el resultado de una organización muy precisa; en su interior se realizan varias actividades al mismo tiempo, estando relacionadas éstas actividades unas con otras, por lo que todos los seres vivos poseen una organización específica y compleja a la vez. Como grado más sencillo de organización en un organismo está la célula, los procesos que se efectúan en todo el organismo son el resultado de las funciones coordinadas de todas las células que lo constituyen. En vegetales y animales superiores se observan grados de organización más compleja, como los tejidos-órganos y el más avanzado, sistemas.

1.7.- CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS Organización específica

Cada tipo de organismo se identifica por su aspecto y forma característicos. Los adultos de cada especie tienen su propio tamaño, los seres vivos no son homogéneos, sino formados por diferentes partes, cada una con funciones específicas. La unidad estructural de los vegetales y animales es la célula, fragmento de vida más sencillo que puede vivir con independencia, la cual a su vez tiene una organización específica, pues todas tienen tamaño y forma características, por las cuales pueden ser reconocidos. Los procesos que se efectúan en todo el organismo son el resultado de las funciones coordinadas de todas las células que lo constituyen. En vegetales y animales superiores se observan grados de organización más compleja, las células forman tejidos, los tejidos - órganos y los órganos, sistemas.

Irritabilidad Los seres vivos son irritables, por lo que responden a estímulos y cambios físicos o químicos de su medio inmediato. Los estímulos que pueden producir una respuesta en casi todas las plantas y animales son cambios de color, intensidad o dirección de la luz, variación de temperatura, presión o sonido y cambios de la composición química de la tierra, el agua o el aire a su alrededor. En el hombre y otros animales superiores, algunas células del cuerpo están muy especializadas y responden a ciertos tipos de estímulos, por ejemplo: la retina del ojo responde

a la luz, 8

algunas células de la nariz y las papilas gustativas de la lengua a estímulos químicos, y las células especiales de la piel a cambios de temperatura o presión.

Metabolismo La suma de las actividades químicas de la célula que permiten su crecimiento, conservación y reparación, recibe el nombre de metabolismo. Todas las células cambian constantemente por adquisición de nuevas sustancias, a las que modifican químicamente por mecanismos diversos, por formación de materiales celulares nuevos y por transformación de la energía. Algunas clases de células como por ejemplo las bacterias tienen índices metabólicos muy altos. Otras clases, como las semillas y las esporas, poseen un índice de metabolismo apenas perceptible. Aún en una especie o persona particular, los índices metabólicos pueden variar según factores como edad, sexo, salud general, embarazo, e incluso el momento del día. El fenómeno del metabolismo permite a los seres vivos procesar sus alimentos para obtener nutrientes, utilizando una cantidad de estos nutrientes y almacenando el resto para usarlo cuando efectúan sus funciones. En el metabolismo se efectúan dos procesos fundamentales:

Anabolismo: Es cuando se transforman las sustancias sencillas de los nutrientes en sustancias complejas, lo que significa almacenamiento de energía, producción de nuevos materiales celulares y crecimiento.

Catabolismo: Cuando se desdoblan las sustancias complejas de los nutrientes con ayuda de enzimas, en materiales simples liberando energía. Ambos fenómenos ocurren continuamente y presentan relaciones mutuas muy complejas y difíciles de distinguir. Los compuestos complejos pueden ser desdoblados y sus componentes vueltos a combinar de otra manera, para formar sustancias diferentes. Las transformaciones mutuas de carbohidratos, proteínas y grasas, que en cada momento tienen lugar en las células humanas, son ejemplos de anabolia y catabolia. Durante el metabolismo se realizan reacciones químicas y energéticas. Así como el crecimiento, la auto reparación y la liberación de energía dentro del cuerpo de un organismo. A estas reacciones las denominamos procesos metabólicos, y son:

El ciclo material, son los cambios químicos de sustancia en los distintos períodos del ciclo vital: crecimiento, equilibrio e involución.

El ciclo energético, es la transformación de la energía química de los alimentos en calor, cuando el animal está en reposo, o bien en calor y trabajo mecánico cuando realiza actividad muscular, así como la transformación de la energía luminosa en energía química en las plantas. En los organismos heterótrofos, la sustancia y la energía se obtienen de los alimentos. éstos actúan formando la sustancia propia para crecer, mantenerse y reparar el desgaste,

suministran energía y proporcionan las sustancias reguladoras del metabolismo. 9

Movimiento El movimiento de muchos animales no requiere comentario, ondulan, reptan, nadan, corren o vuelan. El movimiento de los vegetales es mucho más lento, menos fácil de observar, pero indudablemente existe. Algunos animales (esponjas, corales, ostras, ciertos parásitos) no cambian de lugar, pero están provistos de cilios y flagelos que agitan el ambiente vecino y en esta forma atraen alimentos y otras substancias necesarias a la vida. El movimiento puede ser resultado de contracción muscular.

Desarrollo o crecimiento El crecimiento es un aumento de masa celular, puede producirse por el tamaño de las células o su cantidad. El aumento de tamaño de la célula puede deberse a simple ingestión de agua, pero este aumento de volumen no suele considerarse como crecimiento. Los seres vivos (organismos) requieren de nutrientes (alimentos) para poder realizar sus procesos metabólicos que los mantienen vivos, al aumentar el volumen de materia viva, el organismo logra su crecimiento. El desarrollo es la adquisición de nuevas características.

Reproducción Los seres vivos son capaces de multiplicarse, mediante la reproducción se producen nuevos individuos semejantes a sus progenitores y se perpetúa la especie. En los seres vivos se observan dos tipos de reproducción:

o Asexual : En este tipo de reproducción, un solo organismo es capaz de originar otros

individuos nuevos, que son copias exactas del progenitor desde el punto de vista genético. Un claro ejemplo de reproducción asexual es la división de las bacterias en dos células hijas, que son genéticamente idénticas; en general, es la formación de un nuevo individuo a partir de células maternas, sin que exista meiosis, formación de gametos o fecundación; no hay, por lo tanto, intercambio de material genético (ADN), el ser vivo progenitado respeta las características y cualidades de sus progenitores.

o Sexual : Esta reproducción requiere la intervención de dos individuos, siendo de sexos

diferentes. Los descendientes producidos como resultado de este proceso biológico, serán fruto de la combinación del ADN de ambos progenitores y, por tanto, serán genéticamente distintos a ellos. Esta forma de reproducción es la más frecuente en los organismos complejos, participando dos células haploides originadas por meiosis, los gametos, que se unirán durante la fecundación.

Adaptación Las condiciones ambientales en que viven los organismos vivos cambian ya sea lenta o rápidamente y los seres vivos deben adaptarse a estos cambios para sobrevivir. El proceso por el que una especie se condiciona lenta o rápidamente para lograr sobrevivir ante los cambios ocurridos en su medio, se llama adaptación o evolución biológica. Mediante la evolución todos los seres vivos mejoran sus características de adaptación al medio en el que

se encuentran, para maximizar sus probabilidades de supervivencia. 10

1.8.- NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LA MATERIA La materia viva e inerte se puede encontrar en diversos estados de agrupación. Esta agrupación u organización puede definirse en una escala de organización de la siguiente manera de menor a mayor organización. 1. Subatómico: este nivel es el más simple de todos y está formado por electrones, protones y neutrones, que son las distintas partículas que configuran el átomo. 2. Átomo: es el siguiente nivel de organización. Es un átomo de oxígeno, de hierro, de cualquier elemento químico. 3. Moléculas: las moléculas consisten en la unión de diversos átomos diferentes para formar moléculas, por ejemplo, oxígeno en estado gaseoso (O2), dióxido de carbono, o simplemente carbohidratos, proteínas, lípidos, etc. 4. Celular: las moléculas se agrupan en unidades celulares con vida propia y capacidad de autor replicación. 5. Tisular: las células se organizan en tejidos, por ejemplo: epitelial, adiposo, nervioso, muscular. 6. Organular: los tejidos están estructuras en órganos: corazón, bazo, pulmones, cerebro, riñones, etc. 7. Sistémico o de aparatos: los órganos se estructuran en aparatos, por ejemplo: digestivo, respiratorio, circulatorio, nervioso, etc. 8. Organismo: nivel de organización superior en el cual las células, tejidos, órganos y aparatos de funcionamiento forman una organización superior como seres vivos: animales, plantas, insectos, etc. 9. Población: los organismos de la misma especie se agrupan en determinado número para formar un núcleo poblacional: una manada de leones, o lobos, un bosque de arces, pinos, etc. 10. Comunidad: es el conjunto de seres vivos de un lugar, por ejemplo, un conjunto de poblaciones de seres vivos diferentes. Está formada por distintas especies. 11. Ecosistema: es la interacción de la comunidad biológica con el medio físico, con una distribución espacial amplia. 12. Paisaje: es un nivel de organización superior que comprende varios ecosistemas diferentes dentro de una determinada unidad de superficie. 13. Región: es un nivel superior al de paisaje y supone una superficie geográfica que agrupa varios paisajes. 14. Bioma: Son ecosistemas de gran tamaño asociados a unas determinadas características ambientales: macro climáticas como la humedad, temperatura, radiación y se basan en la dominancia de una especie aunque no son homogéneos. Un ejemplo es la taiga que se define por las coníferas que es un elemento identificador muy claro pero no homogéneo, también se define por la latitud y la temperatura. 15. Biosfera: es todo el conjunto de seres vivos y componentes inertes que comprenden el planeta tierra, o de igual modo es la capa de la atmósfera en la que existe vida y que se sustenta sobre la litosfera. Cada nivel de organización engloba a los niveles inferiores anteriores. Por ejemplo, un elefante tiene un sistema respiratorio que consta de órganos como son los pulmones, que a su vez están compuestos de tejidos como el tejido respiratorio, el epitelial, que a su vez lo conforman

células, y así sucesivamente. 11

1.9.- SEMEJANZAS Y DIFERENCIAS ENTRE SERES INERTES Y SERES VIVOS SEMEJANZAS: 1. Material: De los 118 elementos que se conocen, no existe uno solo que se considere exclusivo de ninguno de los seres, a todos los encontramos en los seres vivos e inertes también, y a partir de estos se pueden preparar en el laboratorio substancias compuestas que forman parte de la estructura de los seres vivos. 2. Energética: No existe diferencias en las formas de manifestación de energía, pues en los dos tipos de seres vivos; la luz y el calor, la electricidad, la gravedad, etc., se manifiestan de igual manera. 3. Leyes Físico-Químicas: Está demostrado que las que regulan los fenómenos de los seres inertes, son las mismas que lo hacen en los seres vivos. DIFERENCIAS: 1. Reproducción: Un ser vivo proviene de otro ser vivo, es decir, un ser viviente en algún momento de su vida tiene que dar origen a otro ser vivo, semejante a sí mismo y a los de su especie. Sin embargo los seres inertes jamás se reproducen, ya que jamás se podría decir que un ladrillo nazca de otro, pero es fácil comprobar que una rosa nazca de otra. 2. Tiempo de existencia: Los seres vivos tienen un tiempo limitado, necesariamente todo ser que nace tiene que morir. Los seres inertes por el contrario tienen un tiempo de existencia ilimitada. 3. Crecimiento: En la gran mayoría de los seres inertes el crecimiento es por yuxtaposición de moléculas, es decir, por adición de una capa sobre la otra. 4. Intercambio con el medio: El ser con vida existe mientras exista un permanente intercambio de sustancias con el medio que lo rodea. Si en un momento esto se interrumpe, los procesos vitales se detienen y se produce la muerte, por ejemplo al quitarle el oxígeno a algún animal éste moriría por asfixia.

2.- MOLÉCULAS BIOLÓGICAS En los organismos se encuentran cinco tipos diferentes de moléculas orgánicas en gran cantidad: carbohidratos, lípidos, proteínas, aminoácidos y ácidos nucleicos. Todas estas moléculas contienen carbono, hidrógeno y oxígeno, además, las proteínas contienen nitrógeno y azufre, y los nucleótidos, así como algunos lípidos, contienen nitrógeno y fósforo. Se ha dicho que es suficiente reconocer cerca de 30 moléculas para tener un conocimiento que permita trabajar con la bioquímica de las células. Dos de esas moléculas son los azúcares glucosa y ribosa; otra, un lípido; otras veinte, los aminoácidos biológicamente importantes; y cinco las bases nitrogenadas, moléculas que contienen nitrógeno y son constituyentes claves

de los nucleótidos. 12

2.1.- HIDRATOS DE CARBONO Llamados también: Carbohidratos, Glúcidos o Azúcares, están compuestos por Carbono, Hidrógeno y Oxígeno, representan la principal fuente de energía de los organismos vivos, por lo tanto cumplen un papel importante en la nutrición del hombre y los animales. 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, pueden ser moléculas pequeñas, (azúcares), o moléculas más grandes y complejas, se encuentran en forma de celulosa y almidones en los vegetales y como glucógeno en los animales y el hombre.

o FUNCIONES: - Energéticas: 1gr de carbohidratos nos va a proporcionar 4 Kcal/gr de peso.

- Reserva: los carbohidratos se van a almacenar en forma de almidón en los vegetales y como

glucógeno en los animales.

- Compuestos Estructurales: la celulosa se encuentra en las paredes de las células de las

plantas, lo cual proporciona firmeza a los vegetales, bacterias y hongos; y compuestos de quitina que se encuentra en el caparazón de crustáceos e insectos.

o CLASES DE HIDRATOS DE CARBONO: MONOSACÁRIDOS: Son azúcares sencillos, solubles en agua, el más común es la glucosa, llamado también azúcar de uvas o dextrosa, se encuentra en las frutas. En la sangre humana se encuentra en un período normal de 75 – 115mg/dl, el exceso de glucosa en la sangre se almacena en el hígado y en los músculos en forma de glucógeno, cuando la concentración de glucosa disminuye la hormona glucagón que es producida por las células del páncreas transforma el glucógeno en glucosa y lo descarga en el torrente sanguíneo para su posterior consumo. DISACÁRIDOS: Son azúcares dobles, formados por la unión de 2 monosacáridos. Los más representativos son: SACAROSA: Es el azúcar común de caña o remolacha, de sabor dulce. Utilizada en la alimentación y en la industria pastelera, resulta de la unión de una glucosa con una fructosa. MALTOSA: se la encuentra en la cebada germinada, es utilizada en la industria cervecera, resulta de la unión de dos glucosas. LACTOSA: es la azúcar menos dulce, llamada también azúcar de la leche, se la obtiene del suero de la leche, es utilizada como laxante y diurético. Resulta de la unión de una galactosa más una glucosa. LA SACARINA.- es un endulzante artificial, se fabrica a partir de hidrocarburos como el carbón de hulla, el cual es un tipo de carbón mineral. POLISACÁRIDOS: Es la unión de varios monosacáridos, intervienen en la formación de compuestos funcionales.

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CELULOSA: compuesto sólido, duro, resistente y principal componente de la membrana envolvente o pared de la célula vegetal. ALMIDÓN: principal reserva alimenticia en las plantas, se emplea en preparaciones farmacéuticas, se lo encuentra en tubérculos como la papa. GLUCÓGENO: es el carbohidrato de reserva más importante en los animales y el hombre.

2.2.- GRASAS O LÍPIDOS También están constituidas por C-H-O pero el O en menor proporción que los Hidratos de Carbono Son sustancias aceitosas, grasientas o cerosas, son incoloras, inodoras e insípidas. Son insolubles en agua, poco solubles en alcohol, 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. Algunos lípidos, sin embargo, desempeñan papeles principales como "mensajeros" químicos, tanto dentro de las células como entre ellas.

o FUNCIONES:

- Producen energía.- por cada gramo de grasa produce 9 Kcal.

- Forman tejido adiposo.- protege a los mamíferos del frío.

- Ayuda a algunos mamíferos a flotar en el agua.

o LAS GRASAS SE DIVIDEN EN:

- GRASAS SATURADAS: están compuestos por ácidos grasos saturados, por ejemplo el

tocino. Las grasas saturadas son sólidas a temperatura ambiente, son dañinas para la salud.

- GRASAS INSATURADAS: están formadas por ácidos grasos insaturados son líquidos a

temperatura ambiente, por ejemplo el aceite de oliva, son beneficiosos para el cuerpo humano. - GRASAS TRANS: se forman cuando pasan de ser insaturadas a saturadas, son altamente

dañinas.

2.3.- PROTEÍNAS Son compuestos que contienen C, H, O, N y generalmente S y P, como principales proteínas tenemos: enzimas, hormonas, proteínas de almacenamiento como los huevos, transporte como la hemoglobina, contráctiles como la miosina, defensiva como los anticuerpos y reguladora como la insulina y la hormona de crecimiento.

o FUNCIONES:

Casi todas las enzimas son catalizadoras de reacciones químicas. Muchas hormonas son reguladoras de actividades celulares. La hemoglobina y otras moléculas tienen funciones de transporte en la sangre. Los anticuerpos son encargados de la defensa natural contra infecciones o agentes extraños. Los receptores de las células a los cuales se fijan moléculas capaces de desencadenar una

respuesta determinada. 14

La actina y la miosina, son responsables del acortamiento del músculo durante la contracción. El colágeno es integrante de fibras resistentes en el tejido de sostén.

2.4.- AMINOÁCIDOS Son compuestos orgánicos que se combinan para formar proteínas, el cuerpo humano requiere muchos aminoácidos para:

- Descomponer los alimentos

- Crecer

- Reparar tejidos corporales

o CLASIFICACIÓN

AMINOÁCIDOS NO ESENCIALES: son los que el cuerpo puede sintetizar a partir del metabolismo lipídico y glucídico. Tenemos: Alanina, Asparragina, Aspartato, Glicina, Glutamato, Glutamina, Prolina, Serina, Cisteína, Tirosina.

Tanto la Cisteína como la Tirosina son aminoácidos semiesenciales los necesitan niños prematuros y adultos con enfermedades específicas como síndrome de malabsorción AMINOÁCIDOS ESENCIALES: son los que el organismo no los puede sintetizar por sí mismo, y provienen de la dieta, por ejemplo: carne, huevos, lácteos, soya, arroz, lentejas, maíz, trigo, avena, maní. Tenemos: Triptófano, Fenilalanina, Valina, Leucina, Isoleucina, Treonina, Metionina, Lisina, Arginina, Histidina

La Arginina y la Histidina son esenciales solo para niños, tiene una gran importancia en la producción de la Hormona del Crecimiento 2.5.- ÁCIDOS NUCLEICOS Al igual que las proteínas los ácidos nucleicos son moléculas grandes y complejas que contienen C, H, O, N Y P. Reciben el nombre de ácidos nucleicos porque fueron identificados por Friederich Miescher en 1869 en el núcleo de las células. Hay 2 tipos de ácidos nucleicos ADN y ARN. El ADN es portador del material hereditario de las células, y tiene información necesaria para dirigir la síntesis de proteínas y la herencia, sin embargo, no puede actuar solo y se vale del ARN para transferir esta información vital durante la síntesis de proteínas, el ARN participa en el proceso de unir aminoácidos para formar polipéptidos (producción de proteínas q necesita las células para sus actividades y desarrollo). Gracias a que los ácidos nucleicos pueden

autoduplicarse el mensaje genético puede pasar a la descendencia. 15

UNIDAD # 2 INTRODUCCIÓN A LA CITOLOGÍA OBJETIVOS OPERACIONALES Al terminar el estudio de la presente unidad Ud. estará en capacidad de: Determinar las características generales de la citología, destacando la importancia de su conocimiento desde el punto de vista biológico, lo que permitirá reconocer la naturaleza de la vida misma. Establecer las propiedades y características generales del citoplasma, así como el conocimiento de los organoides intracitoplasmáticos. Desarrollar un conocimiento sistemático y organizado acerca del núcleo celular, como su descr ipción, pues es el elemento fundamental en la constitución de la célula. Conocer la estructura de la membrana celular, mediante la revisión de conceptos generales para su comprensión.

CONTENIDOS 1.- CITOLOGÍA ESTÁTICA 1.1.- EL MICROSCOPIO 1.1.1.- EL MICROSCOPIO ÓPTICO 1.1.2.- EL MICROSCOPIO ELECTRÓNICO 1.2.- DEFINICIÓN DE CÉLULA 1.2.1.- LA CÉLULA EUCARIOTA 1.2.2.- LA CÉLULA PROCARIOTA 1.5.- CARACTERÍSTICAS ATRIBUIBLES A LA CÉLULA 1.6.- TAMAÑO DE LAS CÉLULAS 1.7.- FORMA DE LAS CÉLULAS 1.8.- ESTRUCTURA CELULAR 2.- EL CITOPLASMA 2.1.- PROPIEDADES FÍSICAS 2.2.- ELEMENTOS BIOGENÉTICOS 2.3.- CITOESQUELETO 2.4.- ORGANOIDES INTRACITOPLASMÁTICOS 3.- EL NÚCLEO 4.- LA MEMBRANA CELULAR 4.1.- CÉLULAS VEGETALES

4.2.- CÉLULAS ANIMALES 16

ACTIVIDADES Usted tiene acceso a las actividades que debe desarrollar, como parte fundamental de la evaluación, a través de la Plataforma www.educacue.net. Recuerde que el desarrollo de las actividades encomendadas, es el 20% de su calificación de aporte personal; por tal razón deben ser oportunamente realizadas con esmero, dedicación y de manera responsable, según se avance en el estudio de cada uno de los temas, sin dejar la tarea para el último momento.

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DESARROLLO PEDAGÓGICO 1.- CITOLOGÍA ESTÁTICA La citología o biología celular es la rama de la biología que estudia las células en lo que concierne a su estructura, sus funciones y su importancia en la complejidad de los seres vivos. Con la invención del microscopio óptico fue posible observar estructuras nunca antes vistas por el hombre, las células. Esas estructuras se estudiaron más detalladamente con el empleo de técnicas de citoquímica y con la ayuda fundamental del microscopio electrónico. La biología celular se centra en la comprensión del funcionamiento de los sistemas celulares, de cómo estas células se regulan y la comprensión del funcionamiento de sus estructuras, sin embargo la citología estática se encarga del estudio de la célula en un momento determinado, sin tener presente su funcionamiento, previamente fijado en una lámina para el microscopio.

1.1.- El MICROSCOPIO El microscopio es un instrumento que permite observar objetos que son demasiado pequeños para ser vistos a simple vista, el tipo más común y el primero que se inventó es el microscopio óptico, se trata de un instrumento que contiene una o varias lentes que permiten obtener una imagen aumentada del objeto y que funciona por refracción. La ciencia que investiga los objetos pequeños utilizando este instrumento se llama microscopía. Microscopio.- Instrumento óptico destinado a observar objetos extremadamente diminutos, haciendo perceptible lo que no lo es a simple vista. 1.1.1.- EL MICROSCOPIO ÓPTICO El tipo de microscopio más utilizado es el microscopio óptico, que se sirve de la luz visible para crear una imagen aumentada del objeto. Este microscopio es la lente convexa doble con distancia focal corta, que puede aumentar el tamaño de un objeto hasta 15 veces. Por lo general, se utilizan microscopios compuestos, que disponen de varias lentes con las que se consiguen aumentos mayores. Algunos microscopios ópticos pueden aumentar un objeto por encima de las 2.000 veces. El equipamiento adicional de un microscopio consta de un armazón con un soporte que sostiene el material examinado y de un mecanismo que permite acercar y alejar el tubo para enfocar la muestra. Los especímenes o muestras que se examinan con un microscopio son transparentes y se observan con una luz que los atraviesa; se suelen colocar sobre un fino

rectángulo de vidrio, llamado portaobjetos. El soporte tienen un 18

orificio por el que pasa la luz, bajo el soporte se encuentra un espejo que refleja la luz para que atraviese el espécimen. El microscopio cuenta con una fuente de luz eléctrica que dirige la luz a través de la muestra. 1.1.2.- EL MICROSCOPIO ELECTRÓNICO La potencia amplificadora de un microscopio óptico está limitada por la longitud de onda de la luz visible, el microscopio electrónico utiliza los electrones para iluminar un objeto, dado que los electrones tienen una longitud de onda mucho menor que la de la luz, pueden mostrar estructuras mucho más pequeñas; la longitud de onda más corta de la luz visible es de alrededor de 4.000 angstroms (1 angstrom equivale a 0,0000000001 metros). La longitud de onda de los electrones que se utilizan en los microscopios electrónicos es de alrededor de 0,5 angstroms. Todos los microscopios electrónicos cuentan con varios elementos básicos, disponen de un cañón de electrones que emite los electrones que chocan contra el espécimen, creando una imagen aumentada. Se utilizan lentes magnéticas para crear campos que dirigen y enfocan el haz de electrones. El sistema de vacío es una parte relevante del microscopio electrónico, los electrones pueden ser desviados por las moléculas del aire, de forma que tiene que hacerse un vacío casi total en el interior de un microscopio de estas características. Por último, todos los microscopios electrónicos cuentan con un sistema que registra o muestra la imagen que producen los electrones.

1.2.- DEFINICIÓN DE CÉLULA Una célula es la unidad morfológica y funcional de todo ser vivo. De hecho, la célula es el elemento de menor tamaño que puede considerarse vivo, todos los organismos vivos están formados por células. Algunos organismos microscópicos, como las bacterias y los protozoos, son unicelulares, lo que significa que están formados por una sola célula, las plantas, los animales y los hongos son organismos pluricelulares, es decir, están formados por numerosas células que actúan de forma coordinada. La célula representa un diseño extraordinario y eficaz con independencia de si es la única célula que forma una bacteria o si es una de los billones de células que componen el cuerpo humano. La célula lleva a cabo miles de reacciones bioquímicas cada minuto y origina células nuevas que perpetúan la vida, existen dos grandes tipos celulares: las procariotas (que comprenden las células de arqueas y bacterias) y las eucariotas (divididas tradicionalmente en animales y vegetales, si bien se incluyen además hongos y protistas, que también tienen células con

propiedades características) 19

1.2.1.- LA CÉLULA EUCARIOTA (eu: verdadero; karyon: núcleo), su principal característica es que poseen un núcleo en el que está contenido el material genético (ADN). Son células complejas y evolucionadas y en su interior existe una serie de organelos membranosos. Organismos pertenecientes a los reinos protista, hongo, vegetal y animal están constituidos por este tipo de células. A su vez, las células eucariontes pueden ser de dos grandes tipos: animales y vegetales. A diferencia de las células animales, las células vegetales presentan cloroplastos, pared celular, una gran vacuola central y no tienen centríolos.

1.2.2.- LA CÉLULA PROCARIOTA Procariota (Pros = Antes, Karion = Núcleo) es una célula sin núcleo celular diferenciado, es decir, su ADN no está confinado en el interior de un núcleo, sino libremente en el citoplasma. Las células con núcleo diferenciado se llaman eucariotas. Procarionte es un organismo formado por células procariotas. Ej. Bacteria. Actualmente están divididas en dos grupos: • Eubacterias, que poseen paredes celulares formadas por peptidoglicano o por mureína. Incluye a la mayoría de las bacterias y también a las cianobacterias. • Arqueobacterias, que utilizan otras sustancias para constituir sus paredes celulares. Son todas aquellas características que habitan en condiciones extremas como manantiales

sulfurosos calientes o aguas de salinidad muy elevada. 20

Entre las características de las células procariotas que las diferencian de las eucariotas, podemos señalar: ADN desnudo y circular; división celular por fisión binaria; carencia de mitocondrias (la membrana citoplasmática ejerce la función que desempeñarían éstas), nucleolos y retículo endoplasmático. Evolución Está aceptado que las células procariotas del dominio Archaea fueron las primeras células vivas, y se conocen fósiles de hace 3.500 millones de años. Después de su aparición, han sufrido una gran diversificación durante las épocas. Su metabolismo es lo que más diverge, y causa que algunas procariotas sean muy diferentes a otras.

1.5.- CARACTERÍSTICAS ATRIBUIBLES A LA CÉLULA Las células, como sistemas termodinámicos complejos, poseen una serie de elementos estructurales y funcionales comunes que posibilitan su supervivencia; no obstante, los distintos tipos celulares presentan modificaciones de estas características comunes que permiten su especialización funcional y, por ello, la ganancia de complejidad. CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES La existencia de polímeros como la celulosa en la pared vegetal permite sustentar la estructura celular empleando un armazón externo. Individualidad, todas las células están rodeadas por una envoltura que las separa y comunica con el exterior, que controla los movimientos celulares y que mantiene el potencial de membrana. Contienen un medio interno acuoso, el citosol, que forma la mayor parte del volumen celular y en el que están inmersos los orgánulos celulares. Poseen material genético en forma de ADN, el material hereditario de los genes y que contiene las instrucciones para el funcionamiento celular, así como ARN, a fin de que el primero se exprese. Tienen enzimas y otras proteínas, que sustentan, junto con otras biomoléculas, un

metabolismo activo. 21

CARACTERÍSTICAS FUNCIONALES

o Nutrición. Las células toman sustancias del medio, las transforman de una forma a otra,

liberan energía y eliminan productos de desecho mediante el metabolismo.

o Crecimiento y multiplicación. Las células son capaces de dirigir su propia síntesis; a

consecuencia de los procesos nutricionales, una célula crece y se divide, formando dos células, en una célula idéntica a la célula original, mediante la división celular.

o Diferenciación. Muchas células pueden sufrir cambios de forma o función en un proceso

llamado diferenciación celular. Cuando una célula se diferencia, se forman algunas sustancias o estructuras que no estaban previamente formadas y otras que lo estaban dejan de formarse. La diferenciación es a menudo parte del ciclo celular en que las células forman estructuras especializadas relacionadas con la reproducción, la dispersión o la supervivencia.

o Señalización. Las células responden a estímulos químicos y físicos tanto del medio externo

como de su interior, y en el caso de células móviles, hacia determinados estímulos ambientales o en dirección opuesta mediante un proceso que se denomina síntesis.

o Evolución. A diferencia de las estructuras inanimadas, los organismos unicelulares y

pluricelulares evolucionan; esto significa que hay cambios hereditarios (que ocurren a baja frecuencia en todas las células de modo regular) que pueden influir en la adaptación global de la célula o del organismo superior de modo positivo o negativo. El resultado de la evolución es la selección de aquellos organismos mejor adaptados a vivir en un medio particular.

1.6.- TAMAÑO DE LAS CÉLULAS En cuanto al tamaño, la mayoría de las células son microscópicas, es decir, no son observables a simple vista, a pesar de ser muy pequeñas (un milímetro cúbico de sangre puede contener unos cinco millones de células), el tamaño de las células es extremadamente variable. La célula más pequeña observada, en condiciones normales, corresponde a Mycoplasmagenitalium, de 0,2 μm, encontrándose cerca del límite teórico de 0,17 μm. Existen bacterias con 1 y 2 μm de longitud. Las células humanas son muy variables: hematíes de 7 micras, hepatocitos con 20 micras, espermatozoides de 53 μm, óvulos de 150 μm.. En las células vegetales los granos de polen pueden llegar a medir de 200 a 300 μm y algunos huevos de aves pueden alcanzar entre 1 (codorniz) y 7 cm (avestruz) de diámetro. Para la viabilidad de la célula y su correcto funcionamiento siempre se debe tener en cuenta la relación superficie- volumen. Puede aumentar considerablemente el volumen de la célula y no así su superficie de intercambio de membrana lo que dificultaría el nivel y regulación de los

intercambios de sustancias vitales para la célula. 22

1.7.- FORMA Respecto de su forma, las células presentan una gran variabilidad, e, incluso, algunas no la poseen bien definida o permanente. Pueden ser: fusiformes (forma de huso), estrelladas, prismáticas, aplanadas, elípticas, globosas o redondeadas, etc. Algunas tienen una pared rígida y otras no, lo que les permite deformar la membrana y emitir prolongaciones citoplasmáticas (pseudópodos) para desplazarse o conseguir alimento. Hay células libres que no muestran esas estructuras de desplazamiento pero poseen cilios o flagelos, que son estructuras derivadas de un orgánulo celular (el centrosoma) que dota a estas células de movimiento. En los organismos pluricelulares la forma de las células está adaptada, por lo general, a su función. Por ejemplo, las células planas de la piel forman una capa compacta que protege a los tejidos subyacentes de la invasión de las bacterias. Las células musculares, delgadas y largas, se contraen rápidamente para mover los huesos. Las numerosas extensiones de una célula nerviosa le permiten conectar con otras células nerviosas para enviar y recibir mensajes con rapidez y eficacia. Todas las células son independientes, pero a pesar de su individualidad, las células poseen una capacidad notable para unirse, comunicarse y coordinarse.

1.8.- ESTRUCTURA CELULAR La membrana celular restringe el paso de sustancias de afuera hacia el interior y viceversa, y protege de esta manera su integridad estructural y funcional. Las células de las plantas, de la mayoría de las algas, hongos y procariotas, están además

separadas del ambiente por una pared celular elaborada por las células mismas. 23

El núcleo de las células eucariotas están separadas del citoplasma por la envoltura nuclear, formada por dos bicapas lipídicas. Los poros de la envoltura nuclear suministran los canales a través de los cuales pasan las moléculas desde y hacia el citoplasma. El núcleo contiene el material genético, los cromosomas, que, cuando la célula no está dividiéndose, existen en una forma extendida llamada cromatina. Al actuar juntamente con el citoplasma, el núcleo ayuda a regular las actividades de la célula. El citoplasma eucariota tiene un citoesqueleto que sirve de soporte e incluye micro túbulos, filamentos de actina y filamentos intermedios. El cito esqueleto mantiene la forma de la célula, le permite moverse, fija sus organelos y dirige su tránsito.

2.- EL CITOPLASMA El citoplasma de la célula es una solución acuosa concentrada que contiene enzimas, moléculas disueltas e iones además de organelos en el caso de las células eucariotas que desempeñan funciones especializadas en la vida de la célula. Las células eucariótica contienen una gran cantidad de organelos, la mayoría de las cuales no existen en las células procariotas. El citoplasma es la parte del protoplasma que, en una célula eucariota, se encuentra entre el núcleo celular y la membrana plasmática. Consiste en una emulsión coloidal muy fina de aspecto granuloso, el citosol o hialoplasma, y en una diversidad de orgánulos celulares que desempeñan diferentes funciones, como albergar los orgánulos celulares y contribuir al movimiento de los mismos; el citosol es la sede de muchos de los procesos metabólicos que se dan en las células. El citoplasma de las células eucariotas está subdividido por una red de membranas conocidas como retículo endoplasmático (liso y rugoso) que sirven como superficie de trabajo para muchas de sus actividades bioquímicas. El retículo endoplasmático rugoso está presente en todas las células eucariotas y predomina en aquellas que fabrican grandes cantidades de proteínas para exportar. Es continuo con la membrana externa de la envoltura nuclear, que también tiene ribosomas adheridos. El citoplasma se compone de orgánulos con distintas funciones. Entre sus organelas más importantes se encuentran los ribosomas, las vacuolas y mitocondrias; cada orgánulo tiene una función específica en la célula y en el citoplasma, el citoplasma posee una parte del genoma del organismo; a pesar de que la mayor parte se encuentre en el núcleo, algunas organelas, entre ellas las mitocondrias o los cloroplastos, poseen una cierta cantidad de ácido desoxirribonucleico.

2.1.- PROPIEDADES FÍSICAS El citoplasma es homogéneo a simple vista, incoloro generalmente, intensamente coloreado cuando tiene pigmentos, transparente, más denso que el agua, se coagula con facilidad en temperaturas superiores a los 60°C, es elástico y esto le permite distenderse cuando absorbe agua y acortarse cuando lo pierde, su viscosidad es variable y depende precisamente de la

cantidad de agua y de la temperatura. 24

2.2.- ELEMENTOS BIOGENÉTICOS Principalmente está constituida por cuatro elementos, carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N), a los cuales puede añadirse según las especies: el Flúor, Fósforo, Arsénico, Silicio, Potasio, Sodio, Calcio, Estroncio, Bario, Magnesio, Zinc, Hierro, Manganeso, Cobalto, Cromo, Mercurio, Níquel, Radio, etc. La porción con que cada uno de estos interviene es variable, pero los cuatro primeros hacen casi el 99% del peso del protoplasma. Según su intervención en la constitución de las biomoléculas, los bioelementos se clasifican en primarios y secundarios. BIOELEMENTOS PRIM ARIOS Los bioelementos primarios son los elementos indispensables para formar las biomoléculas orgánicas (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos); constituyen el 95% de la materia viva seca, tenemos:

- Carbono: Tiene la capacidad de formar cadenas largas de carbono-carbono formando así

macromoléculas, también pueden incorporar radicales dando lugar a distintas moléculas formando a su vez compuestos estables, no se rompen fácilmente.

- Hidrógeno: además de ser uno de los componentes de la molécula de agua, indispensable

para la vida y muy abundante en los seres vivos, forma parte de los esqueletos de carbono de las moléculas orgánicas.

- Oxígeno: es un elemento muy electronegativo que permite la obtención de energía mediante

la respiración aeróbica.

- Nitrógeno: Se encuentra principalmente presente en las proteínas ya que forma parte de

todos los aminoácidos. También se halla en los ácidos nucleicos. - Fósforo: Se halla formando parte de los ácidos nucleicos.

- Azufre. Se encuentra formando parte de muchas proteínas.

BIOELEMENTOS SECUNDARIOS Los bioelementos secundarios se clasifican en dos grupos: los indispensables y los variables. Bioelementos secundarios indispensables. Están presentes en todos los seres vivos y son: Calcio (Ca), sodio (Na), potasio (K), magnesio (Mg), cloro (Cl), hierro (Fe) y yodo (I), de todos ellos los más abundantes son el sodio, el potasio, el magnesio y el calcio. Bioelementos secundarios variables. Están presentes en algunos seres vivos. Boro (B),

bromo (Br), cobre (Cu), flúor (F), manganeso (Mn), silicio (Si), etc. 25

2.3.- CITOESQUELETO Constituye una red dinámica de microtúbulos, filamentos y fibras de proteínas que se entrecruzan en el citoplasma, anclan los orgánulos en posición y son responsables de la forma y estructura de la célula. Numerosos componentes del citoesqueleto son ensamblados y desensamblados por la célula según sus necesidades; por ejemplo, durante la división celular se forma una estructura especial para desplazar a los cromosomas que recibe el nombre de huso acromático. Es exclusivo de las células eucarióticas, permiten a la célula mantener su forma y movimiento. Se compone principalmente por tres tipos de fibras:

Microfilamentos o filamentos de actina, típicos de las células musculares. Microtúbulos, que aparecen dispersos en el hialoplasma o forman estructuras más

complejas. Filamentos Intermedios, que mantienen la forma de la célula, como los filamentos de

queratina típicos de las células epidérmicas.

2.4.- ORGANOIDES INTRACITOPLASMÁTICOS En biología celular se denominan orgánulos a las diferentes estructuras suspendidas en el citoplasma de la célula eucariota, que poseen una forma y unas funciones especializadas bien definidas, diferenciadas y están envueltas por una membrana denominada bicapa lipídica. La célula procariota carece de la mayor parte de los orgánulos. No todas las células eucariotas contienen todos los orgánulos al mismo tiempo, sino que aparecen en determinadas células de acuerdo a sus funciones. a) RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO.- El citoplasma de las células eucarióticas está subdividido por una red de membranas conocidas como retículo endoplásmico, que sirven como superficie de trabajo para muchas de sus actividades bioquímicas; es una red de sacos aplanados, tubos y canales conectados entre sí, que caracteriza a las células eucarióticas. La cantidad de retículo endoplásmico de una célula no es fija, sino que aumenta o disminuye de acuerdo con la actividad celular Se divide en dos tipos: El retículo endoplásmico liso: carece de ribosomas es abundante en células especializadas

en la síntesis lipídica o en el metabolismo de lípidos. 26

Funciones: Actúa en la síntesis de hormonas esteroides, hígado. Produce enzimas catalizadoras. Retículo endoplasmático rugoso: Membranas replegadas entre sí, a manera de una red. Contiene ribosomas. Funciones: Sintetizan proteínas, para exportar, como los glóbulos blancos del sistema inmunológico, que producen y secretan anticuerpos. Lleva a cabo la fase inicial de las Glicoproteínas b) APARATO DE GOLGI.- Es un conjunto de cisternas o sacos aplanados y apilonados uno sobre otro, presenta unas vesículas de diversos tamaños. El número de aparatos de golgi depende del tipo celular pueden haber uno, o miles. También el aparato de Golgi es un centro de procesamiento y compactación de materiales que se mueven a través de la célula y salen de ella. Funciónes: Estación de Empaque. Procesa diversas proteínas. Bodega. c) RIBOSOMAS.- Actúan en la síntesis de proteínas; los ribosomas se encuentran en todas las células y también dentro de dos estructuras celulares llamadas mitocondrias y cloroplastos. Casi todos flotan libremente en el citoplasma, pero muchos están enlazados al Retículo endoplasmático.

d) LISOSOMAS.- Son orgánulos pequeños y a menudo esféricos, formadas en el aparato de

Golgi, contienen enzimas hidrolíticas a las que aíslan y están implicados en las actividades digestivas intracelulares de algunas células. Estas enzimas están implicadas en la degradación de proteínas, polisacáridos, ácidos nucleicos y lípidos. Las enzimas digestivas concentradas en el lisosoma descomponen los orgánulos inservibles y transportan sus elementos básicos al

citoplasma donde son aprovechados para construir orgánulos nuevos. 27

e) PEROXISOMAS.- Vesícula relativamente grande presente en la mayoría de las células eucarióticas; contienen enzimas oxidativas. Estos son abundantes en las células hepáticas, participan en la desintoxicación de sustancias. En las plantas, existen peroxisomas que cumplen funciones especiales como por ejemplo:

Los glioxisomas durante la germinación de la semilla, transforman los lípidos en azúcares. Presente en las células fotosintéticas, participa en el proceso de foto respiración.

f) CLOROPLASTOS.- Son organelas y se encuentran sólo en los organismos fotosintéticos.

Orgánulo citoplasmático, que se encuentra en las células vegetales y en las de las algas, aparecen en mayor cantidad en las células de las hojas, en una célula puede haber entre 40 y 50 cloroplastos, son los plástidos que contienen clorofila y en los cuales se produce energía química a partir de energía lumínica, en el proceso de fotosíntesis. g) MIOFIBRILLAS.- Son finísimos hilos que recorren toda la longitud del citoplasma de las células, y que están constituidas, a su vez, por filamentos que miden alrededor de 130 um de diámetro. Los que se encuentran en los tejidos musculares lisos son de aspecto homogéneo, pero los de los músculos estriados presentan bandas transversales claras que alternan con sus bandas obscuras h) MITOCONDRIAS.- Formadas por un conjunto de gránulos o bastoncitos que se disponen a manera de un rosario, Son organelas, presentes en el citoplasma limitadas por membrana. Las enzimas presentes en las mitocondrias convierten la glucosa y otros nutrientes en pequeñas moléculas de ATP (Adenosin trifosfato) que será utilizada en procesos celulares. Dentro de estos orgánulos alargados se realizan reacciones específicas de la respiración aerobia o celular, un proceso que consume el oxígeno y produce dióxido de carbono y tiene como finalidad la obtención de energía que pueda ser utilizada por la célula. Observadas al microscopio, presentan una estructura característica: tienen forma alargada, y están envueltas por dos membranas: Una externa, lisa y regular que limita a la mitocondria. Una interna, aspecto irregular, que engloba la cresta mitocondrial. i) VACUOLAS.- Las vacuolas son grandes vesículas llenas de fluido, que ocupan un 30 a un 90% del volumen celular. Las vacuolas incrementan el tamaño celular, así como la superficie expuesta al ambiente, con una mínima inversión de materiales estructurales por parte de la

célula. 28

Funciones: Son las encargadas de mantener la turgencia celular. Pueden almacenan nutrientes o productos de desecho, Funcionan como compartimiento de degradación de sustancias. j) MICROTUBULOS.- Son tubos huecos, largos, organizados a partir de proteínas globulares. En las células animales parten de una región del citoplasma, próxima al núcleo, denominada centrosoma, cuya función es organizar los micro túbulos. Embebidas en el centrosoma hay dos estructuras con forma cilíndrica, que se disponen entre sí, denominadas centriolos estos están formados por 9 tripletes de micro túbulos, los cuales se mantienen unidos mediante proteínas, estos son responsables del mantenimiento de la forma de la célula, del transporte de estructuras intracelulares, así como de la formación del huso mitótico durante la mitosis; también forman parte de los cilios y flagelos. k) CILIOS Y FLAGELOS.- Son estructuras móviles que se proyectan desde la superficie de ciertas células, su estructura interna consiste en un anillo externo de 9 pares de micro túbulos que rodean a 2 micro túbulos centrales se deslizan unos sobre otros por la acción de la proteína dineína. Los cilios y los flagelos se encuentran muy difundidos en el mundo vivo, sobre las células de los invertebrados, los vertebrados, las células sexuales de los helechos y otras plantas. La función es la de desplazar a la célula o los fluidos que hay en su exterior. l) CENTRIOLOS.- Los centriolos son muy importantes a la hora de la división celular, anatómicamente son dos cilindros huecos y alargados ubicados muy próximos al núcleo, se los aprecia en células animales y en algunos casos de vegetales. Durante la división celular se ubican perpendicularmente entre sí en los polos opuestos, cuando se los encuentra en grupos los llamamos diplosoma. Luego de ubicarse en los polos, de ellos surge unos racimos de filamentos, luego se forman los filamentos compuestos por proteínas y en menor cantidad por ácidos ribonucleicos los cromosomas se adhieren a los filamentos por el centrómero y serán empujados a los lados de la célula. La función principal de los centriolos consiste en la formación y organización de los filamentos que forman el huso al ocurrir la división celular o sea que tiene una función estructural dentro de la división celular.

3.- EL NÚCLEO Todo núcleo se origina de otro núcleo de manera que es el resultado de la reproducción celular o simplemente de la división del núcleo. Se puede comprender entonces que el núcleo estará

presente en todas las células cuyos progenitores los hayan tenido. 29

El núcleo es un cuerpo grande, frecuentemente esférico y, es la estructura más voluminosa dentro de las células eucarióticas, está rodeado por la envoltura nuclear, constituida por dos membranas concéntricas, cada una de las cuales es una bicapa lipídica; estas dos membranas están separadas por un intersticio de unos 20 a 40 nanómetros pero, a intervalos frecuentes, las membranas se fusionan creando pequeños poros nucleares, por donde circulan los materiales entre el núcleo y el citoplasma. En las células eucarióticas, el material genético -DNA- es lineal y está fuertemente unido a proteínas especiales llamadas histonas. Cada molécula de DNA con sus histonas constituye un cromosoma, los cromosomas se encuentran en el núcleo, cuando una célula no se está dividiendo, los cromosomas se ven como una maraña de hilos delgados, llamada cromatina; cuando la célula se divide, la cromatina se condensa y los cromosomas se hacen visibles como entidades independientes. El cuerpo más conspicuo dentro del núcleo es el nucléolo, hay típicamente dos nucléolos por núcleo, el nucléolo es el sitio en el que se construyen las subunidades que constituyen los ribosomas, visto con el microscopio electrónico, el nucléolo aparece como un conjunto de delicados gránulos y fibras diminutas; estos gránulos y fibras están constituidos por filamentos de cromatina, RNA ribosómico que está siendo sintetizado y partículas de ribosomas inmaduros, los nucléolos pueden variar en tamaño en relación con la actividad sintética de la célula, y pueden llegar a representar un 25% del volumen total nuclear. En algunas ocasiones las substancias que compone el núcleo se encuentran dispersas en el citoplasma sin constituir un corpúsculo limitado. En estos casos se lo llama Carioplasma y es propio de las bacterias. Generalmente las células poseen un solo núcleo, pero en algunos casos puede haber dos, el uno grande o macro núcleo y el otro pequeño o micro núcleo, como sucede en células hepáticas de algunas especies. Por lo general son muy pequeños. Usualmente su ubicación en el interior de la célula es en la porción central de la misma, aunque suelen desplazarse hacia el sitio de mayor actividad celular.

4.- MEMBRANA CELULAR Conocida como membrana plasmática, celular o citoplasmática es una estructura laminar formada por lípidos y proteínas que engloba a las células, define sus límites y contribuye a mantener el equilibrio entre el interior (medio intracelular) y el exterior (medio extracelular) de éstas; además, se asemeja a las membranas que delimitan los orgánulos de células

eucariotas. 30

La mayor característica de esta barrera es que la membrana presenta una permeabilidad selectiva, lo cual le permite "seleccionar" las moléculas que entran y salen de la célula, no es visible a microscopio óptico pero si a microscopio electrónico, donde se pueden observar dos capas oscuras laterales y una central más clara.

4.1.- CÉLULAS VEGETALES A más de la membrana celular o plasmática se halla la pared celular, que constituye una característica diferencial primaria de este tipo de células, en relación con los animales. Por fuera de la membrana organizan una capa más o menos gruesa, de naturaleza celulósica, que la rodea completamente y que tiene una consistencia semirrígida.

4.2.- CÉLULAS ANIMALES A más de la membrana celular algunas células animales, suelen secretar varias sustancias que les cubre a manera de una cutícula más o menos resistente.

BIBLIOGRAFÍA. Castro, Alfonso ; Guarderas, Carlos. (2003). Biología moderna. Quito : Casa del Estudiante Curtis, H., Barnes, N. (2000). Biología 6ta edición. Recuperado de: http://www.cobach-elr.com/academias/quimicas/biologia/biologia/curtis/inicio.htm Curtis, H., Barnes, N., Schnek, A., Massarini, A. (2011). Biología. Buenos Aires: Médica Panamericana. 7ma edición. Ville, Claude. (1996). Biología. México: McGraw-Hill