texto-del-estudiante-biologia-28-33

Vista previa del material en texto

Observa	el	gráfico,	lee	y	luego	responde	las	preguntas.	
Como	aprendiste	en	las	páginas	22	y	23	los	lisosomas	
son	organelos	que	sintetizan	enzimas	que	degradan	
estructuras	celulares	e	incluso	a	la	célula	completa.
El	gráfico	muestra	el	aumento	de	la	concentración	de	
enzimas	lisosomales	en	las	células	de	la	cola	del	renacuajo	
durante	su	desarrollo.
1. ¿Qué	problema	de	investigación	pudo	haber	dado	
lugar	a	esta	investigación?
2. ¿Qué	relación	existe	entre	las	células	de	la	cola	y	el	
aumento	de	las	enzimas	lisosómicas?
3. ¿Qué	sucedió	con	el	tejido	que	compone	la	cola?	
Explica.
Actividad 4 Análisis
Realiza	individualmente	las	siguientes	actividades.	
1. Haz	una	tabla	comparativa		entre	células	procariontes	y	eucariontes	basándote	en	tres	criterios	que	tú	elijas.	
2. Escoge	un	tipo	de	célula	eucarionte	y	dibújala.	Rotula	al	menos	cinco	organelos	o	estructuras	con	su	
nombre	correspondiente.	
3. Relaciona	el	organelo	o	la	estructura	celular	que	corresponda,	según	su	función.	
A	 Mitocondria	 		Sintetiza	proteínas.	
B	 Vacuola	 		Contiene	el	material	genético	celular.	
C	 Ribosoma	 		Participa	en	la	digestión	celular.		
D	 Citoesqueleto	 		Coordina	el	movimiento	de	los	organelos.	
E	 Lisosoma	 		Almacena	agua	y	nutrientes.
F	 Núcleo	 		Obtiene	la	energía	que	requiere	la	célula.	
4. Elabora	un	cuadro	resumen	de	las	funciones	de	las	siguientes	estructuras:	lisosomas,	peroxisomas,	ribo-
somas,	aparato	de	Golgi	y	retículo	endoplasmático	(liso	y	rugoso),	núcleo	y	membrana	plasmática.	
Al finalizar la lección...
Co
nc
en
tra
ció
n d
e e
nz
im
as
 lis
os
óm
ica
s e
n l
a c
ola
Longitud relativa de la cola (en porcentaje)
 100 80 60 40 20 0
10
8
6
4
2
Unidad
Lección 2: ¿Qué tipo de células existen y cómo funcionan? 27
Propósito de la lección
No	debes	olvidar	que	las	células	son	
estructuras	que	están	vivas,	y	como	
has	aprendido	desde	los	primeros	
años	de	estudio,	los	seres	vivos	
requieren	energía	para	vivir.	Pues	
bien,	en	esta	lección	aprenderás	que	
las	mitocondrias	y	los	cloroplastos	
son	los	dos	organelos	que	cumplen	
este	papel	fundamental	en	las	
células	eucariontes:	producir	la	
energía	necesaria	para	las	funciones	
celulares.	
Debes recordar: organismos autótrofos y fotosíntesis.
Trabaja con lo que sabes
¿Es necesaria la luz del sol para el proceso de fotosíntesis?
En	años	anteriores	has	estudiado	sobre	las	necesidades	que	tienen	las	plantas	
para	realizar	fotosíntesis.	¿Será	la	luz	un	factor	que	influye	en	el	proceso	foto-
sintético?	Compruébalo	realizando	la	siguiente	actividad.
Materiales
–	una	planta	de	cardenal	 –	mechero
–	papel	aluminio	 –	dos	vasos	de	precipitado	de	50	mL
–	lugol	 –	dos	vasos	de	precipitado	de	250	mL
–	alcohol	 –	dos	cápsulas	de	Petri
–	pinzas
Procedimiento
1. Tapen	parcialmente	una	de	las	hojas	del	cardenal	con	
papel	aluminio	y	procuren	que	otra	quede	expuesta	al	
sol	durante	una	semana.	
2. Corten	la	hoja	tapada	y	una	que	haya	estado	expuesta	a	
la	luz	y	colóquenlas	en	agua	caliente	durante	5	minutos.	
3. Saquen	las	hojas	del	agua	utilizando	las	pinzas,	y	póngan-
las,	cada	una	por	separado,	en	alcohol	(30	mL).	Sométanlas	
a	baño	María	durante	3	minutos.	(Observa	la	fotografía	2.)
4. Saquen	las	hojas	con	cuidado,	siempre	identificando	cuál	
es	la	que	estaba	tapada,	lávenlas	con	agua	y	déjenlas	enfriar.	
5. Pongan	las	hojas	en	las	cápsulas	de	Petri	y	agréguenles	dos	gotas	de	lugol	
a	cada	una	y	observen.	
Análisis
a. ¿Qué	diferencias	observan	en	la	reacción	del	lugol	en	ambas	hojas?
b. ¿A	qué	atribuyen	esta	diferencia?
c. ¿Qué	importancia	tiene	la	luz	del	sol	en	la	producción	de	la	glucosa?
d. Definan	cómo	recuerdan	el	concepto	fotosíntesis	y	qué	sustancias	parti-
cipan	en	este	proceso.	
1
2
Cuidado
Revisa el Anexo 1 
de la página 232 
de tu texto. 
28 Unidad 1: La célula
LECCIÓN 3:
¿Cómo son los organelos que 
producen energía en la célula? 
Formas de nutrición y obtención de 
energía
Todo	organismo	consume	energía	para	mantener	la	actividad	
celular	y,	en	último	término,	las	funciones	vitales.	Al	interior	de	
las	células,	las	moléculas	se	modifican,	rompiéndose,	uniéndose	
entre	sí	y	transformándose	en	otras.	Esa	intensa	e	incesante	
actividad	de	transformación	química	constituye	el	metabolismo.
Según	la	forma	en	que	los	organismos	obtienen	materia	y	energía,	
se	clasifican	en	dos	tipos:	autótrofos	y	heterótrofos.	
Los	organismos	autótrofos	sintetizan	moléculas	orgánicas	sencillas,	
como	glucosa,	glicerina	o	aminoácidos	a	partir	de	moléculas	
inorgánicas	 como	H2O,	CO2,	NO3	mediante	procesos	 como	 la	
fotosíntesis	o	la	quimiosíntesis.	En	cambio,	los	organismos	heterótrofos	
necesitan	incorporar	moléculas	orgánicas	sencillas	para	transformarlas	en	
otras	de	mayor	complejidad,	como	almidón,	grasas	o	proteínas.
Autótrofos fotosintéticos
Los	vegetales	pueden	presentar	este	tipo	de	metabolismo,	pues	los	cloroplastos	
que	poseen	sintetizan	las	moléculas	orgánicas	necesarias	para	la	obtención	de	
energía	(glucosa),	que	posteriormente	serán	metabolizadas	en	las	mitocondrias	
de	la	célula.	
Heterótrofos
Los	animales	obtienen	los	compuestos	orgánicos	
de	los	nutrientes	que	ingresan	a	sus	células.	Por	
ejemplo,	cuando	al	comer	una	manzana	esta	
pasa	por	el	sistema	digestivo	y	en	el	intestino	los	
nutrientes	son	absorbidos,	llegando	al	torrente	
sanguíneo	 y	 a	 todas	 las	 células,	 donde	 los	
compuestos	se	metabolizan,	específicamente,	en	
la	mitocondria.	
La	molécula	más	usada	por	las	células	(vegetales	
y	animales)	para	la	obtención	de	energía	es	la	
glucosa.	
Responde	en	tu	cuaderno.	
1. ¿Qué	organelos	participan	en	la	obtención	de	energía	en	las	células	vegetales?
2. ¿Cómo	explicarías	la	siguiente	afirmación:	“las	plantas	fabrican	su	propio	
alimento"	con	los	nuevos	conceptos	que	has	conocido?
Actividad 5 Análisis
 Organismos autótrofos.
 Organismos heterótrofos.
29
Unidad
Lección 3: ¿Cómo son los organelos que producen energía en la célula?
El cloroplasto
Como	has	aprendido,	los	cloroplastos	son	organelos	exclusivos	de	las	células	
vegetales.	Contienen	clorofila,	pigmento	que	participa	en	el	proceso	de	foto-
síntesis.	Como	sabes,	en	este	proceso	la	energía	luminosa	se	transforma	en	quí-
mica,	donde	se	sintetiza	materia	orgánica	(glucosa)	a	partir	de	materia	inorgánica	
(agua	y	dióxido	de	carbono).	
Los	cloroplastos	son	organelos	complejos,	que	tienen	su	propio	material	genético	
(ADN	similar	al	procarionte),	se	mueven,	crecen	e	incluso	pueden	llegar	a	dividirse	
al	interior	de	la	célula.	
Tilacoide. Estructura 
membranosa en forma 
de saco aplanado. 
Contiene clorofila. 
Membrana externa. Estructura muy 
permeable a iones y pequeñas moléculas. 
Membrana interna. Rodea al 
estroma. Es casi impermeable.
Estroma. Es el espacio interior que queda delimitado 
por la membrana interna, contiene un elevado número 
de componentes, como el ADN, ribosomas, enzimas e 
inclusiones de granos de almidón y lípidos. 
ADN. Es circular y de doble 
hélice, como el de las bacterias.
Grana. Conjunto de la tilacoides.
Ribosomas
¿Qué sucede en el cloroplasto?
La	ecuación	global	que	resume	el	proceso	de	fotosíntesis	que	ocurre	en	el	
cloroplasto	es:	
CO2 + H2O glucosa + O2
(ADN similar
al interior
¿Te ha sucedido que cuando picas 
una cebolla, comienzas a llorar? Esto 
se produce porque cuando cortas la 
cebolla estás destruyendo las células 
que componen la estructura. Al romper 
las células, se rompen también las 
vacuolas, lo que permite la salida de 
compuestos químicos que al entrar 
en contacto con el agua de los ojos, 
produce ardor. Las células de cebolla no 
poseen cloroplastos, pues al estar bajo 
la tierra, no captan la luz del Sol. 
Conexión con...
la gastronomía
 Célula vegetal. Cloroplasto.
30 Unidad 1: La célula
La mitocondria 
Organelos	que	se	encuentran	en	grandes	cantidades	en	el	citoplasma	de	todas	las	
células	eucariontes,	tanto	animales	como	vegetales.	Son	especialmente	abundantes	
en	las	que,	por	su	actividad,	tienen	una	elevada	demanda	de	energía,	como	sonlas	
células	musculares	y	los	espermatozoides.	¿Qué	otras	células	de	tu	cuerpo	crees	tú	
que	presentan	una	alta	concentración	de	mitocondrias?,	¿por	qué?	
Al	 igual	que	los	cloroplastos,	poseen	doble	membrana,	ADN	y	ribosomas.	
Observa	su	estructura.	
Matriz mitocondrial. Es el espacio interior 
delimitado por la membrana interna. 
Contiene varias enzimas y ribosomas. 
Cresta mitocondrial
Ribosomas
Membrana externa. Es lisa y limita por completo 
a la mitocondria. Su estructura es la misma que la de 
las membranas celulares (una doble capa lipídica y 
proteínas asociadas). Es muy permeable y permite el 
paso de algunas moléculas de gran tamaño.
Membrana interna. Presenta muchos 
repliegues internos, denominados crestas 
mitocondriales, que incrementan su superficie 
y, por tanto, su capacidad metabolizadora.
Espacio 
intermembranoso. 
Es el espacio existente 
entre las dos 
membranas. Tiene un 
contenido parecido al 
citoplasma.
ADN. Moléculas de ADN mitocondrial, 
circular y de doble hélice. 
Como	ya	viste,	las	células	animales	obtienen	glucosa	y	otros	nutrientes	por	el	
consumo	de	alimentos.	
Todas	las	células	eucariontes,	independiente	de	cómo	hayan	obtenido	la	glucosa,	
realizan	el	proceso	de	respiración celular	que	permite	degradar	esta	y	otras	
sustancias	orgánicas	en	compuestos	inorgánicos	más	sencillos,	como	el	dióxido	
de	carbono	y	el	agua,	liberando	energía	que	se	almacena	en	la	célula.	
En	el	proceso	de	degradación,	la	mayoría	de	las	células	necesitan	oxígeno.	La	
ecuación	global	esquemática,	que	resume	el	proceso	complejo	de	la	respiración	
celular,	es:
Glucosa + O2 H2O + CO2 + energía
La respiración celular, proceso de obtención de energía
Novedades 
científicas
Un grupo de científicos del Instituto 
de Investigación Biomédica (IRB, 
Barcelona) acaba de descubrir 
información específica en el material 
genético que regula el movimiento 
y posición de las mitocondrias en las 
células del sistema nervioso. 
Muchas enfermedades neurológicas, 
entre ellas el parkinson, se deben a 
alteraciones de genes que regulan 
el transporte mitocondrial, ya que el 
aporte energético para estos tejidos es 
vital para su funcionamiento. 
Fuente: http://www.investigacionyciencia.es/
noticias/genes-de-control-en-el-trasporte-mito-
condrial-10044 (Adaptación). 
 Mitocondria.
31
Unidad
Lección 3: ¿Cómo son los organelos que producen energía en la célula?
¿Cuáles son las etapas de la respiración celular?
Las	reacciones	químicas	que	tienen	lugar	durante	la	respiración	aeróbica	son	muy	complejas	y	numerosas,	pero	lo	
importante	es	que	comprendas	que	la	finalidad	de	este	proceso	es	producir	ATP.	
Al finalizar la lección...
1. Dibuja	en	tu	cuaderno	una	mitocondria	y	un	cloroplasto	y	rotula	al	menos	cuatro	estructuras	en	cada	organelo.	
2. Identifica	qué	sustratos	o	reactivos	participan	en	la	fotosíntesis.
3. ¿Qué	productos	se	generan	en	la	fotosíntesis?
4. ¿Cuál	es	la	molécula	que	ingresa	en	el	proceso	de	respiración	celular?
5. ¿Cuál	es	el	propósito	de	la	respiración	celular?
6. Escribe	en	tu	cuaderno	las	ecuaciones	de	la	fotosíntesis	y	de	la	respiración	celular.	Compara	ambos	procesos	y	
escríbelos	en	tu	cuaderno.
ATP: molécula que utiliza la célula para
 
acumular energía y así usarla cuando 
lo requiera. 
Apuntes:
acumular energía y así usarla cuando 
Aunque	la	glucosa	es	el	principal	nutriente	utilizado	por	las	mitocondrias	para	
obtener	energía,	también	se	pueden	utilizar	grasas	y,	en	menor	proporción,	
proteínas.
Glucosa
Membrana plasmática
Célula 
Citoplasma celular
Matriz mitocondrial
Mitocondria
Cresta mitocondrial
ATP
1. La glucosa se encuentra en el citoplasma 
celular. Aquí se descompone dando 
origen a dos moléculas más pequeñas. 
2. Estas moléculas ingresan a la mitocondria, 
específicamente a la matriz mitocondrial, donde 
pasan por una secuencia de reacciones químicas. 
3. Luego, las reacciones continúan en las 
crestas mitocondriales, generando una gran 
cantidad de ATP (energía) para la célula. 
1
2
3
 Recuerda que esto es un esquema y que las proporciones de los 
tamaños entre la mitocondria y la célula no corresponde a la realidad. 
32 Unidad 1: La célula