HERRAMIENTA PEDAGOGICA DE APOYO PARA EL BACHILLERATO

DEPARTAMENTO DE PUBLICACIONES

GUIA DE TRABAJO No 1

AREA DE CIENCIASBIOLOGIACICLO IV

Elaborada por

MAURICIO DUEÑAS

BOGOTA D.C

1

DATOS DEL ESTUDIANTE

NOMBRE DEL ESTUDIANTE : ________________________

_________________________

CICLO : ________________________

JORNADA : MARTES Y MIERCOLES ( ) JUEVES Y VIERNES ( ) SABADOS ( ) DOMINGOS ( )

NOMBRE DEL PROFESOR: ________________________

FECHA : DEL __________ AL _______

CALIFICACION : ________________________

2

_____________________FIRMA DEL PROFESOR

1. EXCRECION CELULAR

1.1 ELIMINACION

Los productos metabólicos finales y los de renovación de sustancias constituyentes del citoplasma deben ser eliminados como sustancias inútiles o tóxicas para la célula.El equilibrio que se mantiene entre las sustancias útiles que son retenidas y las que son desechadas, constituyen todo un mecanismo excretor.

La excreción ayuda a las células a mantener su equilibrio con el medio externo. Las membranas celulares permiten el paso de ciertas sustancias más fáciles que el de otras. Por ejemplo. El agua por lo general se mueve con mayor facilidad a través de las membranas. Las moléculas pequeñas como la glucosa o las sales, se mueven más rápido que las moléculas más grandes, como proteínas y grasas.

3

1.2 EXCRECION, SECRECION, ELIMINACION

El proceso mediante el cual los organismos se liberan de las sustancias de desecho se llama EXCRECION e implica el paso de sustancias a través de las membranas celulares. Si la sustancia que sale de la célula, es de alguna utilidad al organismo, entonces el caso se denomina SECRECION.

El dióxido de carbono es una excreción celular por ser un producto metabólico de desecho, formado en todas las células animales. Pero el jugo gástrico que atraviesa las paredes de las células que tapizan el estómago, es una secreción debido a su utilidad en la digestión.

Tanto en la excreción como en la secreción, las sustancias atraviesan las membranas celulares y esto ocurre mediante la difusión. Sin embargo, es frecuente que la sustancia excretada o secretada sea más abundante en el ambiente que en la célula.

En estos casos, se necesita energía para bombear la sustancia hacia el exterior de la célula mediante el proceso de transporte activo.

La sustancia que da excretada o secretada desde que atraviesa la membrana celular. El proceso mediante el cual se fuerza a las sustancias, a salir de las cavidades del cuerpo se denomina ELIMINACIÓN y se realiza como por ejemplo en el conducto lagrimal.

1.3. EXCRECION EN PROTISTOS (UNICELULARES)

4

Figura 2. Amoeba Proteus. diagrama ilustrativo de los movimientos de arrastre de este sarcodinido.

En RIZOPODOS (Amibas) existe una vacuola pulsátilócontráctil que cuando se llena de Líquidos se contrae para descargar al exterior su contenido.

En CILlADOS (Paramecio) las vacuolas contráctiles se encargan de regular el contenido de agua en el cuerpo como también de eliminar las sustancias nitrogenadas como amoniaco y úrea.

Figura 3

2. EXCRECION VEGETAL

Las células de la raíz de algunas plantas excretan sustancias orgánicas complejas o sales inorgánicas en el suelo. Ciertas plantas

5

que crecen en suelos ricos en calcio excretan el calcio depositándolo en la superficie de las hojas.

Figura 4. Experimento para medir la velocidad de transpiración de un tallo. Al transpirar las hojas y evaporar agua, ésta es absorbida del recipiente de la derecha. La velocidad de transpiración se mide por el movimiento de la burbuja de aire por el tubo graduado. El recipiente de la derecha puede volverse a llenar por el agua del recipiente de la izquierda y comienza una nueva medición.

Las plantas excretan dióxido de carbono y oxigeno por difusión a través de las hojas. Aunque mediante la evaporación sale de la hoja la mayor parte del agua.

2.1. EXCRECION EN BACTERIÁS

Una bacteria consta de membrana plasmática, con varias prolongaciones llamadas MESOSOMAS. Se cubre además por una pared celular. En su interior posee miles de ribosomas y un NÚCLEO. Las bacterias que tienen movimiento poseen uno o varios flagelos.

Las toxinas son componentes celulares normales o productos metabólicos que interfieren la actividad celular de plantas y animales. Las toxinas de las bacterias pueden ser ENDOTOXINAS (sustancias liberadas) o EXOTOXINAS (proteínas venenosas secretadas por algunas bacterias).

Las bacterias con sus procesos metabólicos producen abundantes sustancias de desecho, entre las cuales algunas resultan toxicas para el hombre y los animales; otras son de gran utilidad.

Figura 5 Esquema generalizado de una bacteria. Casi todas las bacterias están rodeadas por una pared celular que está unida a la membrana celular relativamente en pocos puntos. Desde el citoplasma, y a través de la pared, se pueden extender flagelos, pili o ambos. En el, citoplasma se encuentran ribosomas, gránulos de diversa

6

indole y DNA; frecuentemente se encuentra una invaginación de la membrana llamada mesosoma.En la superficie interna dé la membrana plasmática se han visto, en algunos casos, prolongaciones semejantes a esferitas unidas por un tallo, semejantes a hongos (lado izquierdo del esquema).

De muchas bacterias los productos de excreción son usados en la Industria para la fabricación de compuestos químicos como el Acido Acético, Alcohol Etílico, Acetona, Acido Láctico. Estos productos a su vez son empleados en la curación del tabaco, en el curtido de cueros y en la preparación de productos lácteos.

2.2. EXCRECION EN ALGASLos productos de excreción de las algas unicelulares por lo regular son agua y sales minerales que se eliminan con el fin de mantener constante supresión osmótica interna.

Las algas azul-verdosas almacenan sus productos de excreción en forma de glucógeno (almidón animal).

Las algas verdes, almacenan sus productos en forma de almidón o aceites de reserva.

Las algas rojas excretan carbonato de calcio (CaC03) como un medio para eliminar el exceso de cal.

2.3. EXCRECION EN HONGOS

Si el hongo se desarrolla en madera, los productos químicos de desecho del hongo sirven para difundirse en la madera, descomponerla y finalmente de eso se alimenta el hongo.

El hongo PENICILLIUM ROQUEFORTI, es el causante del color, sabor y olor del Queso Roquefort.

El ASPERGILLUS NIGER proporciona en su excreción diastasa o amilasa, o sea enzima que convierte almidón en el azúcar maltosa.

El hongo PENICILLIUM NOTATUM, produce la penicilina.

Otros hongos, conocidos como ROYAS, pueden parasitar el trigo y el café, causando grandes pérdidas en la agricultura.

7

2.4. EXCRECION EN PLANTAS SUPERIORES

Además de eliminar gas carbónico, también puede excretar sustancias orgánicas que en gran parte logran almacenar en sus células, entre estas sustancias se destacan:

Los MUCÍLAGOS: Que son elaborados por bulbos, tallos y hojas suculentas.

Las RESINAS: Se encuentran en los pinos. Entre las resinas se destacan el ámbar, la trementina, el incienso. Por sus propiedades antipútridas se usan para embalsamar cadáveres.

Los ALCALOIDES: Se hallan en plantas como el café (cafeína), tabaco (nicotina), cacao (teobromina), son estimulantes del sistema nervioso en el hombre.

ACEITES ESENCIALES: Se almacenan en células glandulares de los vegetales que los producen. Sirve de materia prima para la fabricación de esencias y perfumes. En este grupo encontramos el mentol, el alcanfor, látex, la gutapercha y el chicle.

Los TANINOS: Son sustancias que se encuentran en las hojas, frutos, raíces y tallos de muchos vegetales. El hombre los utiliza para la desnaturalización de las proteínas en el curtido de los cueros y pieles. A nivel industrial el Tanino se extrae de la planta llamada Dividivi.

3. EXCRECION ANIMAL

Todos los organismos animales han desarrollado mecanismos para expulsar de su organismo aquellas sustancias, producto del metabolismo que ya no le es útil.

3.1. EXCRECION EN INVERTEBRADOS

A - Las Esponjas y las Hidras excretan los productos de la célula directamente al medio. Usan el sistema de la Difusión.

8

B - En los PLATELMINTOS la excreción ocurre por medio de unos tubos cerrados en su extremo interno por una célula denominada FLAMIGERA en la cual se desprende un mechón de cilios vibrátiles que desalojan el agua con desechos hacia un tubo colector que se abre al exterior por poros llamados NEFRIDIOPOROS que se colocan en la región ventral del animal. Este sistema de excreción se conoce con el nombre de PROTONEFRIDIOS y se presenta en planarias y tenias.

Figura 6. Órganos excretores de un gusano plano. A,

Célula flamígera. B, las células flamígeras están conectadas por conductos y túbulos excretorios al poro que se abre al exterior.

C - En los ANÉLIDOS como la lombriz de tierra, presentan sistema de excreción denominadosNEFRIDIOS, lo mismo en moluscos como el caracol y la babosa. Este sistema es un embudo ciliado, el NEFRIDIOSTOMA, el cual extrae de la cavidad celómica las sustancias de desecho.

9

Figura 7. Metanefridio de Oligoqueto (de Lang).nfs, nefrostoma; cn, conducto nefridial; pc, paredes del cuerpo; sep, septo; vt, vesícula terminal.

D - En los ANÉLIDOS también se da la función excretora por medio de células especializadas llamadas CLORÁGENAS que se localizan a nivel del intestino.

E - En ARTRÓPODOS TERRESTRES como insectos; arácnidos, chilópodos y diplópodos, el sistema de excreción que poseen son los denominados -TUBOS DE MALPIGHI; son conductos ciegos, y ramificados que recogen de la sangre los productos de desecho para llevarlos al intestino en donde desembocan.

Figura 8. Corte longitudinal esquemático del macho del camarón de agua dulce semejante a la langosta.

En otros Artrópodos como los Crustáceos (cangrejos), el sistema excretor está integrado por un par de bolsas denominadas Glándulas Verdes, situadas en la base de las antenas.

F - En los EQUINODERMOS (erizo de mar, estrella de mar) existen unas células denominadas EMIGRANTES en la cavidad celómica, las cuales recogen los productos de desecho para eliminarlos a través de la pared corporal.

3.2. EXCRECION EN LOS VERTEBRADOS

Los animales vertebrados han desarrollado un aparato excretor que está conformado por los Riñones, los cuales son órganos que se han originado por evolución de los METANEFRIDIOS.Los riñones funcionalmente separan de la sangre los compuestos como exceso de agua, sales diluidas, úrea, ácido úrico.

10

Estructuralmente los riñones se hallan formados por muchas unidades microscópicas denominadas NEFRON y NEFRONA. La Nefrona se compone de dos partes: El Corpúsculo Renal y El Tubo Urinífero.

A - En los PECES existen riñones muy bien adaptados a la vida acuática. En algunas especies hay una vejiga urinaria, como también presentan glomérulos.

B- En ANFIBIOS el sistema renal consta de dos riñones lobulados; cada uno lleva un uréter que desemboca en la Cloaca. La vejiga urinaria no está conectada con los uréteres pero si se comunica con la cloaca. La vejiga en anfibios funcionalmente reabsorbe agua cuando se hallan en la tierra.

C - En los REPTILES los riñones se ubican en la cavidad abdominal región posterior. Es importantísimo destacarlos cocodrilos y serpientes, no poseen vejiga urinaria; ante esta circunstancia los uréteres se abren directamente en la Cloaca.

Figura 9 Aspecto ventral de una disección del sistema urogenital de la runa hembra. Se ha quitado el ovario izquierdo, para ver los órganos que se encuentran debajo.D – A nivel de AVES los riñones son trilobulados, cada uno con su uréter que se abren directamente a la cloaca, lo anterior indica que las aves no poseen vejiga urinaria a excepción del avestruz.

E- En los MAMÍFEROS se hallan los riñones más evolucionados a escala animal. Su estructura y función se estudiará a nivel humano.

4. EXCRECION HUMANA

11

Figura 10. Sistema urinario humano, observado de delante atrás.

Se representa al riñón derecho seccionado para poner de manifiesto su estructura.

La excreción se define corno la eliminación de sustancias de desecho o catabólicas formadas durante la Digestión, Circulación, Respiración, C02, Agua, Urea, Acido Úrico, Sales Minerales.

ORGANOS: Sistema Urinario, Pulmones, Piel, Hígado.

El Aparato Excretor o Sistema Urinario, tiene por objetivo extraer de la sangre sustancias de desecho formadas durante la actividad celular.

Los órganos de este sistema son: //

A - Riñones: Elaboración de la orina.

B- Conductos Excretores: Uréteres, vejiga, uretra. (Meatos Urinarios ).

A- RIÑON: Órganos en forma de frijoles de 12 a 13 cm de largo; 6 a 7 cm de ancho y 2,5 cm de espesor. La unidad fundamental es el Nefrón (1 millón en cada riñón). El Nefrón consta de: Corpúsculos de Malpighio y Túbulos Uriníferos.

CORPÚISCULO DE MALPIGHIO: Glomérulo y Cápsula de Bowman. TUBULOS URINÍFEROS: Proximal, Asa de Henle, Distal, Colector (Bellini).

12

Si hacemos un corte transversal del riñón, se observa que está compuesto por tres regiones:Corteza(externa), Médula(Media) y Pelvis Renal (interna).

Los túbulos se van ensanchando hasta la cavidad central del Riñón (pelvis); la cual se conecta con un gran tubo llamado Uréter que va desde el riñón hasta la vejiga. La orina se forma en el riñón y pasa por el uréter hasta la vejiga donde es eliminada a través de la uretra. El riñón recibe la sangre de la aorta a través de la Arteria Renal la cual se subdivide hasta la formación de las Arteriolas y Capilares; cada uno de los cuales llega hasta la Cápsula de Bowman donde forma el Glomérulo por una red de capilares que formarán luego la Vena Renal, la cual va del riñón hasta la Cava Inferior.

FUNCIONES DEL RIÑON:

- Formación de la orina.- Eliminación de sustancias y líquidos de desecho.- Regula el volumen total de sangre.- Regula el contenido de agua en el cuerpo.- Regula el PH de la sangre y liquidas corporales.

- FORMACION DE LA ORINA Y SU COMPOSICION: Comprende su formación tres fases y etapas:

- FILTRACION: A medida que la sangre pasa a través del glomérulo parte del plasma es forzado a pasar por la Cápsula de Bowman.- REABSORCION: A medida que el líquido filtrado pasa por los tubos del nefrón, muchas sustancias regresan a la sangre a través de la pared del túbulo.- SECRECION: La realiza a través de los túbulos uriníferos.

13

Figura 11. Sección longitudinal a través del riñón derecho que ilustra la anatomía interior.

Se ha comprobado que el 99% de agua filtrada es reabsorbida. Es tanto el agua que se reabsorbe que 0,5 L de orina que se forma cada día es producto de la filtración de 180L de fluído a través de los nefrones. La glucosa, sales, aminoácidos y muchas otras sustancias se reabsorben con el agua. La orina es el líquido que queda después de que todos los productos mencionados vuelven a la sangre.Se excretan normalmente entre 1.200 y 1.500ml de orina en la cual se encuentran 60 gr de materiales sólidos, de los cuales cerca de 30gr son de úrea. Otros componentes minerales son: ácido úrico, la creatinina, el amoníaco y algunas sales inorgánicas (NaCI).El color de la orina se debe aun pigmento llamado Urocromo, producto de la desintegración de la hemoglobina. Su PH es de 4,8.

LA MICCION: El proceso de formación de la orina es continuo. Cuando la orina fluye al tubo colector, pasa por la médula y de allí a la pelvis renal; luego a la vejiga por medio de los uréteres. Cuando la vejiga se llena de orina, se relajan los músculos de salida (esfínteres vesicales) y fluye a la uretra y de allí al exterior. Este es un reflejo controlado por el cerebro.

Cuando los riñones no segregan orina se produce la ANURIA, causada por la obstrucción de uréteres o nefrones debido a sustancias tóxicas de enfermedades como la cólera, fiebre tifoidea.

Otras patologías son:- Glucosuria: Presencia de glucosa en la orina.

14

- Albuminuria: Presencia de albúmina en la orina.- Hematuria: Presencia de sangre en la orina.- Piuria: Presencia de pus en la orina.

15

Nombre:__________________________________Fecha:________Ciclo:___

1. Completa las siguientes frases:

La ____________ ayuda a las células a mantener su __________ con el medio externo.

Las __________ __________permiten el paso de ciertas sustancias más fáciles que el de otras.

Las __________ __________como la glucosa o las sales, se mueven más rápido que las __________ __________, como proteínas y grasas.

El proceso mediante el cual se fuerza a las sustancias, a salir de las

cavidades del cuerpo se denomina __________ y se realiza como por ejemplo en el conducto lagrimal.

Las __________ que tienen movimiento poseen uno o varios __________.

Las __________ __________ almacenan sus productos en forma de almidón o aceites de reserva.

El __________ PENICILLIUM ROQUEFORTI, es el causante del __________ __________ y ____________ del Queso Roquefort

Los __________ Son sustancias que se encuentran en las hojas, frutos, raíces y tallos de muchos vegetales.

En los __________ como la lombriz de tierra, presentan sistema de excreción denominados __________

En los __________ también se da la función excretora por medio de células especializadas llamadas __________ que se localizan a nivel del intestino

16

En __________ el sistema renal consta de dos riñones lobulados; cada uno lleva un uréter que desemboca en la __________

2. Según corresponda coloca la letra dentro del paréntesis relacionando las columnas A y B

3. De acuerdo con cada enunciado busque en la sopa de letras la palabra que corresponde, enciérrela y escríbala frente a la respectiva definición:

A I R U N A C R A A EA L E N U R E S I S DI M B E S I A T M I ER I E U M A I E E C MU C H E M A T U R I AN C I S T I T I U S DO I S H E R N I A T IG O T A R U T U T I SI N N E M I A S R T UL D M I O P I A O I RO N E F R I T I S S A

4. Explicar como realizan la excreción:

17

Columna A

A. Excreción B. ExotoxinasC. SecreciónD. EliminaciónE. MesosomasF. EndotoxinasG. Tubos de malpighiH. RiñónI. AnuriaJ. Glucosuria

Columna B

( ) Órganos en forma de frijoles( ) Presencia de glucosa en la orina.( ) Cuando los riñones no segregan orina( ) Sustancia que sale de la célula.( ) Sustancias toxicas liberadas por las bacterias.( ) Conductos ciegos, y ramificados que recogen de la sangre los productos de desecho.( ) Prolongaciones en las membranas de las bacterias.( ) Proceso mediante el cual los organismos se liberan de las sustancias de desecho.( ) Proceso por el cual se fuerza a las sustancias a salir de las cavidades del cuerpo.( ) Proteínas venenosas secretadas por bacterias.

Presencia de albúmina en la orina ____________ Ausencia de orina ____________ Aumento de la urea en la sangre ____________ Acumulación de agua en los tejidos ____________ Falta de control de los esfínteres en la vejiga ____________ Presencia de sangre en la orina ____________ Acumulación de ácido úrico en las articulaciones ____________ Inflamación del tejido renal ____________ Baja producción de orina ____________ Presencia de pus en la orina ____________ Inflamación de la vejiga urinaria ____________

a. Organismos unicelularesb. Las plantasc. Bacterias d. Hongos

f. Algas g. Los invertebradosh. Los vertebradosi. Los humanos

5. Los organismos unicelulares excretan sus residuos al exterior a través de:

a. La membrana por difusiónb. Órganos especializadosc. Vacuolas contráctilesd. Movimientos ciliarese. Transporte activo

6. Los peces, reptiles, batracios y aves, para la eliminación de residuos poseen:

a. Nefridiosb. Tubos seminíferosc. Riñonesd. Células flamígerase. Tubos de Malpighi

7. Son productos de excreción vegetal, EXCEPTO:

a. Alcaloidesb. Taninos.c. Mucílagosd. Gomase. urea

8. Los siguientes compuestos son productos de excreción humana, EXCEPTO:

a. El sudorb. Las lágrimasc. La orinad. El mucus nasale. La saliva

9. A la salida de los poros urinarios la orina es recogida por:

a. Pelvis renalb. Uréteresc. Cálicesd. Uretra.e. Cápsula de Bowman

10.La orina es tóxica por que contiene:

a. Azúcarb. Glucosac. Uread. Sangree. Albúmina

1