Guía TP N1 La Célula (parte 1) Generalidades Membranas Organelas ALUMNOS

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Articulación Básico 
Clínico Comunitaria 1 
 
2020 
 
Guía TP N°1 
La Célula (parte 1) 
Generalidades. Membranas. 
Organelas citoplasmáticas. 
 
 
 
 
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 Guía de TP N°1 
La Célula. Generalidades 
Membranas. Organelas citoplasmáticas. 
Objetivos 
Al finalizar el presente núcleo, los estudiantes deberán ser capaces de: 
1. Definir el concepto de célula. 
2. Mencionar los postulados de la teoría celular. 
3. Explicar las características comunes y diferenciadoras de las células procariotas y 
eucariotas. 
4. Describir estructuras no celulares (virus y priones) con capacidad de interferir, 
como agentes patógenos, en la estructura y función celular. 
5. Indicar los bioelementos y biomoléculas que constituyen a los seres vivos. 
6. Esquematizar y describir brevemente la organización celular y subcelular. 
7. Clasificar los organismos según el mecanismo de utilización de la energía 
8. Establecer la relación entre la composición de las membranas biológicas y la 
permeabilidad selectiva que presentan. 
9. Reconocer y analizar los distintos tipos de transporte que se llevan a cabo a través 
de las membranas. 
 
Bibliografía 
 Alberts B, Bray D, Hopking K y Col. Introducción a la Biología celular (3º ed.). Editorial 
Panamericana (2011). 
 Blanco A & Blanco G. Química Bilógica. (10º ed.). editorial El Ateneo (2016). 
 Curtis H, Barnes S, y Col. Biología. (7º ed). Editorial Panamericana. (2007) 
 De Robertis E, Hib J. Fundamentos de Biología celular y Molecular (4º ed.). Editorial El 
ateneo (2004). 
 Guía de Trabajo Práctico “de la célula a la comunidad”, de la asignatura Aproximación a la 
Medicina (año 2018). 
 Guyton & Hall. Tratado de Fisiología Médica. (13º ed.). J. E.Hall, Ediciones (2016). 
 Lodish, H., Berk, A., Lawrence Zipurski, S., Matsudaira, P., Baltimore, D. y Darnell, J. E. 
Biología Celular y Molecular (7° ed.). Editorial Médica Panamericana, (2016) 
 Ross M, Pawlina W. Histología texto y Atlas color con Biología Celular y Molecular (3º ed). 
Editorial Panamericana (2011). 
 
 
 
 
 
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Actividades 
1) ¿Cuáles son los bioelementos que constituyen a los seres vivos? ¿Cómo pueden 
clasificarse? 
2) ¿Qué son las biomoléculas? ¿Cómo están constituidas? 
3) Defina el concepto de célula. 
El comienzo de la vida. Teoría celular 
La edad de la Tierra se estima de 4600 millones de años. Se calcula que el origen 
de la primera célula habría ocurrido hace unos 3800 millones de años. Se han encontrado 
microfósiles de células semejantes a bacteria que tienen más de 3500 millones de años 
de antigüedad. 
Las condiciones de la atmósfera y 
los mares de la Tierra primitiva eran las 
siguientes: a) había muy poco o nada de 
oxígeno presente y b) los cuatro elementos 
primarios de la materia viva (hidrógeno, 
oxígeno, carbono y nitrógeno) estaban 
disponibles en alguna forma en la atmósfera 
y en las aguas de la tierra primitiva. La 
energía necesaria para desintegrar las 
moléculas de estos gases y volver a 
integrarlas en moléculas más complejas 
estaba presente en el calor, los relámpagos, 
los elementos radiactivos y la radiación de 
alta energía del Sol. 
 El primer conjunto de hipótesis 
verificables acerca del origen de la vida 
fue propuesto por un biólogo y bioquímico 
ruso Aleksadr Ivanovich Oparin. Este 
postuló que en las condiciones de la Tierra primitiva se formaron moléculas orgánicas a 
partir de sustancias inorgánicas y los gases atmosféricos (evolución química) que se irían 
acumulando en los mares y lagos de la Tierra y en esas condiciones (sin oxígeno libre), 
tenderían a persistir. Al concentrarse algunas moléculas, habrían actuado sobre ellas 
 
 
 
 
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fuerzas químicas, las mismas que actúan sobre las moléculas orgánicas hoy en día. Estos 
agregados plurimoleculares fueron progresivamente capaces de intercambiar materia y 
energía con el ambiente. En estas estructuras coloidales (en cuyo interior podían 
optimizarse ciertas reacciones) se habría desarrollado un metabolismo sencillo, punto de 
partida de todo el mundo viviente. Con estos sistemas se pasó a una nueva etapa, la de 
evolución prebiológica. Los sistemas constituyen un nuevo nivel de organización en el 
proceso del origen de la vida, lo que implica el establecimiento de nuevas leyes. En los 
sistemas químicos modernos, ya sea en el laboratorio o en el organismo vivo, las 
moléculas y los agregados más estables tienden a sobrevivir, y los menos estables son 
transitorios. De igual modo, dado que los sistemas presentaban heterogeneidad, los 
agregados que tenían mayor estabilidad química en las condiciones prevalecientes en la 
tierra primitiva habrían tendido a sobrevivir. 
Stanley Miller un científico estadounidense aportó en 1953, las primeras 
evidencias experimentales 29 años después de que Oparin publicara su teoría. Sus 
experimentos de laboratorio han demostrado que, reproduciendo las condiciones de la 
tierra primitiva, pueden formarse los tipos de moléculas orgánicas características de los 
sistemas vivos. 
Fig.1: Aparato creado por Stanley Miller 
para demostrar la síntesis de moléculas 
orgánicas sin la participación de los seres 
vivos (síntesis prebiótica) en las 
condiciones de la atmósfera terrestre 
alrededor de 4 mil millones de años atrás. 
El dispositivo contenía vapor de agua, 
proveniente del calentamiento del balón 
del matraz inferior. Por el grifo ubicado en 
la parte superior izquierda se introducían, 
en la columna, metano, amoníaco, 
hidrógeno y dióxido de carbono. Al pasar 
por el balón superior derecho, la mezcla 
era sometida a descargas eléctrico y se 
convertía en líquido en el condensador y 
era recogido por el grifo inferior. Se 
observó que ese líquido contenía diversas 
moléculas de compuestos de carbono 
(moléculas orgánicas). 
 
 
 
 
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Otros experimentos han sugerido el tipo de procesos por los cuales agregados de 
moléculas orgánicas pudieron haber formado estructuras semejantes a células, separadas 
de su ambiente por una membrana y capaces de mantener su integridad química y 
estructural. Todos los biólogos acuerdan en que la forma ancestral de vida necesitaba un 
rudimentario manual de instrucciones que pudiera ser copiado y transmitido de 
generación en generación. La propuesta más aceptada es que el RNA habría sido el 
primer polímero en realizar las tareas que el DNA y las proteínas llevan a cabo 
actualmente en las células. Más tarde, estas moléculas de ARN pasaron a ejercer control 
sobre la síntesis de proteínas. En una etapa ulterior, las proteínas habrían reemplazado al 
RNA en la función de acelerar las reacciones químicas (catalizadores). Mediante un 
proceso aún no esclarecido, la función de almacenar la información genética habría sido 
transferida del ARN al ADN que es menos susceptible a la degradación química. 
 
 
 
 
 
 
Fig.2: Posible camino de la evolución de sistemas 
simples autorreplicantes de moléculas de RNA hasta 
las células actuales, en las cuales el DNA almacena 
la información genética y el RNA actúa como un 
intermediario en la síntesis de proteínas 
 
 
 
 
 
 
 
La teoría celular establece los tres principios fundamentales de la biología. Dos 
científicos alemanes, Theodor Schwann, zoólogo, histólogo y fisiólogo, y Jakob 
Schleiden, botánico, se percataron de cierta comunidad fundamental en la estructura 
microscópica de animales y plantas, en particular la presencia de centros o núcleos. 
https://es.wikipedia.org/wiki/Theodor_Schwann
https://es.wikipedia.org/wiki/Histolog%C3%ADa
https://es.wikipedia.org/wiki/Fisiolog%C3%ADa
https://es.wikipedia.org/wiki/Matthias_Jakob_Schleiden
https://es.wikipedia.org/wiki/Matthias_Jakob_Schleidenhttps://es.wikipedia.org/wiki/Bot%C3%A1nica
https://es.wikipedia.org/wiki/Animalia
https://es.wikipedia.org/wiki/Plantae
 
 
 
 
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Asentaron el primer y segundo principio de la teoría celular. Posteriormente un médico 
patólogo alemán, Rudolf Virchow, explicó lo que debemos considerar el tercer principio. 
 
4) Enumere los principios de la teoría celular. 
. 
La definición de que la célula es la unidad estructural, funcional y del origen de 
todo ser vivo, engloba los tres principios de la teoría celular. 
Las tres características que distinguen a las células vivas de otros sistemas 
químicos son: 
a) la capacidad para duplicarse generación tras generación. 
b) la presencia de enzimas, proteínas complejas que son esenciales para las 
reacciones químicas de las que depende la vida. 
c) una membrana que separa a la célula del ambiente circundante y le permite 
mantener una identidad química distinta. 
 
5) Nombre los tipos de células que componen los seres vivos. 
6) ¿Cuáles son las principales diferencias entre las células procariotas y eucariotas en 
cuanto al tamaño, organización del material genético y estructuras membranosas? 
7) Mencione tres ejemplos de organismos procariotas. 
8) Complete la siguiente figura de una célula procariota con referencias en cada flecha.. 
 
 
Fig.3: Esquema de una bacteria 
(célula procariota) 
 
 
 
 
 
 
 
https://es.wikipedia.org/wiki/Rudolf_Virchow
 
 
 
 
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Los científicos determinaron que, en algún momento de la historia de la Tierra, 
diversos tipos de eucariotas se escindieron de un tronco procariótico, formando ramas 
que evolucionaron de manera independiente. El paso de los procariotas a los primeros 
eucariotas fue una de las transiciones evolutivas principales sólo precedida en orden de 
importancia por el origen de la vida. La cuestión de cómo ocurrió esta transición es 
actualmente objeto de viva discusión. Una hipótesis interesante, que gana creciente 
aceptación, es que se originaron células de mayor tamaño, y más complejas, cuando 
ciertos procariotas comenzaron a alojarse en el interior de otras células. En la década de 
1960 la investigadora y microbióloga estadounidense Lynn Margulis propuso el primer 
mecanismo para explicar cómo pudo haber ocurrido esta asociación. La llamada "teoría 
endosimbiótica" (endo significa interno y simbionte se refiere a la relación de beneficio 
mutuo entre dos organismos) intenta explicar el origen de algunas organelas eucarióticas. 
Hace aproximadamente 2.500 millones de años, cuando la atmósfera era ya rica en 
oxígeno como consecuencia de la actividad fotosintética de las cianobacterias, ciertas 
 
 
 
 
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células procarióticas habrían adquirido la capacidad de utilizar este gas para obtener 
energía de sus procesos metabólicos. La capacidad de utilizar el oxígeno habría conferido 
una gran ventaja a estas células aeróbicas, que habrían prosperado y aumentado en 
número. En algún momento, estos procariotas aeróbicos habrían sido fagocitados por 
células de mayor tamaño, sin que se produjera una digestión posterior. Algunas de estas 
asociaciones simbióticas habrían sido favorecidas por la presión selectiva: los pequeños 
simbiontes aeróbicos habrían hallado nutrientes y protección en las células hospedadoras 
a la vez que estas obtenían los beneficios energéticos que el simbionte les confería. Estas 
nuevas asociaciones pudieron conquistar nuevos ambientes. Así, las células 
procarióticas, originalmente independientes, se habrían transformado en las actuales 
mitocondrias, pasando a formar parte de las flamantes células eucarióticas. El paso de 
procariotas a eucariotas significó el gran salto en complejidad de la vida y uno de los más 
importantes de su evolución. Sin este paso, sin la complejidad que adquirieron las células 
eucariotas, sin la división de trabajo entre membranas y orgánulos presente en estas 
células, no habrían sido posibles ulteriores pasos como la aparición de los organismos 
pluricelulares. La vida, probablemente, se habría limitado a constituirse en un 
conglomerado de bacterias. De hecho, los cuatro reinos restantes procedemos de ese 
salto cualitativo. El éxito de estas células eucariotas posibilitó los posteriores cambios 
adaptativos de la vida, que han desembocado en la gran variedad de especies que existe 
en la actualidad. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig.4: Esquema representativo de la teoría endosimbiótica 
 
 
 
 
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9) Mencione tres ejemplos de organismos eucariotas. 
10) Describa brevemente los componentes del núcleo celular. 
11) Complete la siguiente figura del interior de una célula eucariota colocando las 
correspondientes referencias en cada flecha. 
 
 
12) ¿Qué es el citoplasma? ¿Qué elementos que lo componen? 
 
Organelas intracelulares 
Todas las células tienen el mismo conjunto básico de orgánulos intracelulares que pueden 
clasificarse en dos grupos: a) organelas membranosas, con membranas plasmáticas que 
separan el me dio interno del organulo del citoplasma circundante y b) organelas no 
membranosas, que carecen de membrana plasmática. 
 a) Membranosos. Las membranas de las organelas membranosas adoptan en el 
citoplasma formas vesiculares, tubulares o de otro tipo que pueden estar enrolladas o 
 
 
 
 
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replegadas. Estas configuraciones de la membrana aumentan mucho la extensión de la 
superficie sobre la cual ocurren las reacciones bioquímicas y fisiológicas esenciales. Los 
espacios encerrados por las membranas de las organelas constituyen los 
microcompartimientos intracelulares donde se segregan o concentran sustratos, 
productos u otras sustancias. 
 
Retículo endoplasmático 
13) Describa ambos tipos de retículo endoplasmático y sus correspondientes funciones. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Aparato de Golgi y vesículas. 
14) La siguiente figura representa la relación funcional entre el RE, el aparato de Golgi y 
vesículas de transporte. Describa brevemente dicha relación. 
 
 
 
 
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Endosomas y Lisosomas 
 
15) En base a la siguiente figura describa cual es la función de los endosomas y 
lisosomas 
 
 
 
 
 
 
 
Mitocondrias 
16) Complete con referencias el siguiente esquema y describa cual es la función de la 
mitocondria. 
 
 
 
 
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Peroxisomas 
17) Complete con referencias la siguiente figura y describa la función de los peroxisomas 
 
 
 
 
 
 
b) No membranosas 
Centríolo 
18) Describa como están formados los centriolos y su función. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Ribosomas 
19) Describa como están formados los ribosomas y su función (En la siguiente guía 
volverán a ver el importante papel que cumple esta organela en la síntesis de 
proteína). 
 
 
 
 
 
 
20) ¿Qué es el citoesqueleto? ¿Cuál es la función? ¿Qué elementos lo constituyen? 
21) Complete el siguiente cuadro que resume las principales diferencias y semejanzas 
entre la organización celular en organismos procariotas y organismos eucariotas. 
 Procariota Eucariota 
Envoltura nuclear 
(ausente/presente) 
 
ADN (cantidad, forma, 
asociado o no a proteínas) 
 
Nucléolos nuclear 
(ausente/presente) 
 
Ribosomas nuclear 
(ausente/presente, tamaño) 
 
Endomembranas nuclear 
(ausente/presente) 
 
Mitocondrias nuclear 
(ausente/presente) 
 
Cloroplastos 
(ausente/presente) 
 
Pared celular 
(ausente/presente, 
composición)Pág.14 Articulación Básico Clínico Comunitaria 1 - 2020 
Membranas biológicas y transporte 
Una de las características asociada con la vida es la homeostasis, es decir, la capacidad 
de mantener relativamente estable el medio interno a pesar de los cambios que pueden 
darse en el exterior. Esto se logra gracias a las características de la membrana 
plasmática, a través de la cual la célula se relaciona con el medio circundante. Los 
organismos pro y eucariontes que componen las diferentes formas de vida presentan una 
membrana que las limita y que les permite regular el intercambio de materia con su medio 
externo. Por lo tanto, la membrana celular es de presencia universal y es selectiva en 
cuanto a que controla qué sustancias atraviesan, cómo y cuándo lo harán, en función de 
las necesidades de la célula. La membrana membrana plasmática y las moléculas que la 
componen son las que hacen posible esta selectividad. Es a través de ella que la célula 
interacciona con otras y recibe las señales del exterior. Las membranas plasmáticas así 
como la membrana de las organelas de las células eucariotas, tienen la misma estructura 
básica. Sin embargo, existen diferencias en las clases de lípidos y particularmente el tipo 
y número de proteínas y carbohidratos. Los mismos principios generales de tránsito a 
través de la membrana plasmática se aplican a las diferentes variedades de membranas 
internas que compartimentalizan la célula eucariota. 
 
22) Enumere las funciones de la membrana plasmática. 
23) Complete el siguiente texto incluyendo las correspondientes palabras sobre las líneas 
punteadas. 
La membrana celular también denominada membrana …………… está compuesta 
por una ……………… de fosfolípidos. Los fosfolípidos tienen una …………… hidrofílica 
(atrae ……………) y dos …………… hidrofóbicas (repelen ……….). Los fosfolípidos más 
abundantes son los fosfoglicéridos. La cabeza del fosfoglicérido es una molécula de 
………. unida a un alcohol, el ………., mientras que las colas son ……………. Los 
fosfolípidos pueden moverse y permiten que el agua y moléculas …………… pasen hacia 
adentro o hacia afuera de la célula. Las variaciones en la composición lipídica establecen 
la especialización funcional de la membrana que difiere entre los distintos tipos celulares o 
incluso en una misma célula como en las células polarizadas. Otro tipo de lípido presente 
en las membranas biológicas es el …………… que modifica la fluidez de la membrana. 
 
 
 
 
Pág.15 Articulación Básico Clínico Comunitaria 1 - 2020 
Incluidas en la bicapa de lípidos se encuentran proteínas involucradas en el 
…………… y reconomiento celular. Las proteínas denominadas …………… atraviesan la 
bicapa de lípidos mientras que las …………… solo se unen a uno de los lados. Algunas 
proteínas presenta uniones con moléculas de carbohidratos formando …………… y están 
involulcradas en el reconocimiento de determinadas moléculas. 
 
24) Complete con referencias la siguiente figura de una molécula fosfolipídica y su 
disposición dentro de la membrana celular. 
 
25) El modelo de mosaico fluido establece que los fosfolípidos de membrana pueden 
realizar cuatro tipos de movimientos. Indique en la figura cuales son estos movimientos. 
 
 
Transporte de sustancias a través de la membrana plasmática 
 
 
 
 
 
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26) ¿De qué manera las sustancias atraviesan las membranas? Explique los diferentes 
mecanismos de transporte. 
27) Indicar qué tipos de transporte de membrana se observan en el esquema. 
 
 
 
 
 
Pág.17 Articulación Básico Clínico Comunitaria 1 - 2020 
28) Complete el siguiente cuadro comparativo entre los diferentes tipos de transporte de 
moléculas de bajo peso molecular a través de las membranas celulares. 
 
 
 
Gasto de 
energía 
 
 
Tipo 
de 
Transporte 
 
 
Molécula 
que se 
transporta 
 
 
A favor o 
en contra 
gradiente 
 
Utilización de 
transportador
es (SI/NO) 
 
 
Tipo de 
transportador 
 
Involucra 
partes de la 
membrana 
(SI/NO) 
 
 
 
 
Sin 
 
 
 
 
 
 
 
Con 
 
 
 
 
 
 
29) Describa los procesos involucrados en el transporte de moléculas de elevado peso 
molecular (exocitosis y endocitosis:fagocitosis y pinocitosis). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Pág.18 Articulación Básico Clínico Comunitaria 1 - 2020 
30) En base al tipo de nutrición ¿Cómo se clasifican los organismos? Expliqué cada uno 
de ellos. 
 
Virus y priones 
31) ¿Qué son los virus? ¿Qué los diferencian de las células vivas? ¿Cuál es su estructura 
básica? 
32) Complete la siguiente figura indicando en cada flecha los componentes de la 
estructura básica de los virus 
 
 
 
 
 
 
 
Fig.5: Diferentes 
tipos de virus y su 
estructura 
 
 
 
31) ¿Qué es un prion? ¿Cómo es su mecanismo de acción patógena en la célula?