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TRABAJO PRÁCTICO N°1 2021 INTRODUCCIÓN A LA BIOLOGÍA: DE LAS BIOMOLÉCULAS A LA ORGANIZACIÓN CELULAR BÁSICA TEMARIO UNIDAD DE CONOCIMIENTO 1. Niveles de organización de la materia. Noción de sistemas y propiedades emergentes. 2. Biomoléculas (macromoléculas): hidratos de carbono, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. Generalidades. 3. Célula procariota y eucariota: componentes y características principales. límites celulares: membrana plasmática y pared celular. Compartimientos, organelas y componentes subcelulares: núcleo, retículo endoplasmático rugoso y liso, complejo de Golgi, lisosomas, peroxisomas, mitocondria, ribosomas, centríolos, cilias y flagelos.Virus: características generales. 3. Uniones intercelulares: características generales de sus estructuras y rol en el mantenimiento de los tejidos. 4. Citoesqueleto: Características generales de sus componentes y rol en el mantenimiento de la estructura celular. 5. Mecanismos de división celular: Tipos de divisiones celulares, características generales y su rol en los seres vivos. BIBLIOGRAFÍA - Becker, W, Kleinsmith, L y Hardin, J. “El mundo de la Célula”. Editorial Pearson- Addison Wesley, España, 2006. - Curtis H., Barnes S., Schnek A. y Massarini A. (2008) Biología. Editorial Médica Panamericana. 7ª Edición - Curtis H, Sue-Barnes N, Schnek A, Flores G. (2006) Invitación a la Biología. Editorial Médica Panamericana. 6ª Edición. - De Robertis (h), Hib y Ponzio. “Fundamentos de Biología Celular y Molecular”. Editorial El Ateneo. 4º Edición. - Sadava D., Heller C., Orians G., Purves B. y Hillis H. (2009) Vida, La Ciencia de la Vida. Editorial Médica Panamericana. 8ª Edición. Material multimedia sugerido: https://www.youtube.com/watch?v=E54iViZJgYU https://www.youtube.com/watch?v=URUJD5NEXC8 Este archivo fue descargado de https://filadd.com � FILADD.COM https://www.youtube.com/watch?v=E54iViZJgYU https://www.youtube.com/watch?v=URUJD5NEXC8 https://www.youtube.com/watch?v=9fyJXmrpfCE UNIDAD DE ACCIÓN CUESTIONARIO GUÍA DE ESTUDIO 1. a) ¿A qué se denominan niveles de organización de la materia y cuál es su utilidad? b) ¿Por qué se dice que los niveles de organización son de complejidad creciente? ¿Cómo se manifiesta esa complejidad? c) Defina sistema y propiedad emergente. 2. a) ¿A qué denominamos biomoléculas? ¿Cómo se clasifican? b) Mencione la importancia biológica y las posibles fuentes naturales de las siguientes biomoléculas: hidratos de carbono, lípidos, ácidos nucleicos y proteínas. 3. Describa y compare una célula eucariota y una procariota en relación con su organización celular general. 4. Investigue acerca de los principales mecanismos de división celular y su función biológica específica. 5. a) Investigue acerca de la estructura y funciones generales de los siguientes componentes y organelas celulares que abordaremos a lo largo de la cursada: - membrana plasmática - citosol/citoplasma - núcleo - retículo endoplasmático rugoso y liso - ribosomas - mitocondrias - lisosomas - peroxisomas - cilias y flagelos 6. Las células pueden establecer uniones permanentes o transitorias con otras células para llevar a cabo diferentes funciones: comunicación, adhesión, formación de tejidos, entre otras. En un epitelio intestinal ¿qué tipo de uniones celulares espera encontrar? 7. ¿A qué se denomina citoesqueleto? Describa de manera general sus componentes y las principales estructuras celulares de las que forman parte los componentes del citoesqueleto. 8. Observe el siguiente video y responda https://www.youtube.com/watch?v=kdzs9F3YIEs ¿Qué analogía puede establecer entre la primera imagen de este video y el citoesqueleto de una célula? 9. ¿Los virus son comparables con las células? ¿Qué características poseen? 10. Compare procesos de división celular e Indique los aspectos particulares de cada uno de ellos. Este archivo fue descargado de https://filadd.com � FILADD.COM https://www.youtube.com/watch?v=9fyJXmrpfCE https://www.youtube.com/watch?v=kdzs9F3YIEs 11. ¿Cuál es la finalidad biológica de la mitosis? ¿y de la meiosis? EJERCICIOS DE APLICACIÓN 1. Una manera útil de abordar el estudio de los seres vivos es a través del conocimiento de los niveles de organización de la materia que van aumentando en complejidad tanto estructural como funcional. Es posible estudiar Biología a partir de cualquiera de ellos, ya sea a través de un abordaje molecular o bien desde uno descriptivo de la funcionalidad de una célula u organismo. a. Complete la columna “Definición” de siguiente tabla en la que le presentamos los diferentes niveles de organización. Nivel de organización Definición Ejemplos Subatómico Es el nivel más pequeño ya que son las partículas que constituyen al átomo. Electrones, protones, neutrones. Atómico Son las partículas que constituyen a la materia y son las más pequeñas después de las subatómicas. Los átomos son la unidad fundamental de las estructuras químicas. C, H, Cl, N, Hidrogeno Molecular Son uniones de 2 o más átomos, los monómeros son la unidad molecular las que más interacciones tiene. Oxigeno, CO3Na, H2O, Macromolecular Nivel donde muchas moléculas se unen para formar un polímero. Proteinas, Lipidos, carbohidratos. ADN ARN. Supramacromolecular Unidad funcional compuesta por varios agregados moleculares Virus, ribosomas, Organela Estructuras que se encuentra dentro de una célula. Mitocondrias, REL Y RER, Lisosoma. Célula Unidad estructural y fundamental para los seres vivos. Procariota y eucariota, glóbulo blanco, ovulo, enterocito Tejido Conjunto de células con una misma función dentro del organismo. Tejido epitelial, endotelio Órgano Son varios tejidos organizados para cumplir una función. Corazón, pulmones, estomago. Sistema de órganos Un sistema de órganos son varios órganos para desarrollar una función completa (dispares y distintas) Ejemplo aparato/sistema digestivo, sistema urinario, sistema respiratorio Organismo Todos los órganos sumado son un ORGANISMO El humano. Hombre, Mujer. Bacteria Población Un conjunto de humanos forma una población donde viven y crecen. Población argentina Cultivo escherichia coli Comunidad Poblaciones en interacción en un espacio y tiempo determinado Comunidad Argentina Escherichia en el tracto intestinal Ecosistema Conjunto de comunidades en interacción y su medio abiótico. Una playa y montañas. Este archivo fue descargado de https://filadd.com � FILADD.COM Biósfera Porción de la superficie terrestre donde se desarrolla la vida La tierra b. Complete la columna “Ejemplos” tomando elementos del siguiente listado. Procure agregar nuevos ejemplos para cada nivel de organización: Enterocito – neutrones – Cl- - hombre - C – ADN – N - Na2CO3 - H2O - glóbulo blanco – lisosoma - ribosoma – bacteria – proteína – endotelio - cultivo de Escherichia coli – protones - sistema respiratorio - sistema digestivo- ARN – ribosa – electrones – óvulo – estómago – glucosa –Escherichia coli en el tracto intestinal del ser humano. Este archivo fue descargado de https://filadd.com � FILADD.COM 2. Todos los seres vivos están constituidos por biomoléculas que forman parte de su estructura y además aportan la energía necesaria para realizar llfunciones que les permiten mantenerse vivos. Como los seres humanos somos organismos heterótrofos, necesitamos alimentarnos ingiriendo materia para incorporar nutrientes que serán la base de las biomoléculas que constituyen nuestro organismo. La mayoría de los alimentos que ingerimos contienen nutrientes en diferentes proporciones, pero resulta fundamental balancear nuestra alimentación diaria ya que ningún alimento reúne todos los tipos de nutrientes que necesitamos. Supongamos que, para solventar sus estudios en la carrera de Medicina, Ud. decidió trabajar este verano como cocinero en un restauranteen la Costa Atlántica y que tiene como tarea elaborar el menú del día aprovechando sus conocimientos de medicina. Organice el menú utilizando las imágenes que se presentan a continuación y agregue la información en la tabla adjunta. No olvide que el menú debe incluir un platode entrada, un plato principal, postre y bebida. a. Intente hacer una clasificación de los alimentos escogidos para su menú según las moléculas biológicas que cada uno de ellos aportarán al comensal. Este archivo fue descargado de https://filadd.com � FILADD.COM Entrada Plato principal Postre Bebida Nombre Bruschetta Pollo con batata, papa y arroz. Tarta de frutilla Jugo de naranja Alimentos seleccionados Tostada de pan, tomate y queso. Pollo saborizado, arroz hervido, papa y batata al horno. Masa de tarta, frutillas, crema. Agua, naranja exprimida, azúcar. Biomoléculas representativas Carbohidratos, proteínas. Carbohidratos, proteínas, lípidos. Carbohidratos, lípidos, proteínas. Agua, Carbohidratos Valor energético (Bajo-Medio-Alto) Medio Alto Medio Medio b. Compárelos cualitativamente y discuta sobre el posible valor energético de cada uno. c. ¿Considera que su menú es apto para todo tipo de personas? Mencione tres enfermedades que puedan estar vinculadas a una inadecuada alimentación. Justifique su respuesta. 3- En la figura se muestran los esquemas (I y II) que representan una célula procariota y una eucariota. a- Indique cuál corresponde a la célula procariota y cuál a la eucariota. Fundamente su elección. Los esquemas fueron confeccionados a escala (ambos presentan una barra que indica 5 ɥm). A la célula del esquema II le hicimos una ampliación para poder observar en mayor detalle sus componentes y estructuras. b- Indique las distintas estructuras señaladas con flechas en cada esquema y discuta su posible función en la célula. Este archivo fue descargado de https://filadd.com � FILADD.COM c- Observe el cuadro de la derecha y marque con una cruz en la columna que corresponda si cada componente puede encontrarse en células procariotas (columna P), eucariotas (columna E) o en ambos tipos celulares (columna A). d- En la figura de la izquierda, ordene los términos indicados según su tamaño, ubicándolos al costado de los distintos rangos de longitud. Justifique. e- ¿Qué son los virus? Fundamente su respuesta. f- A continuación, podrá encontrar algunas preguntas y afirmaciones. Responda las preguntas y evalúe si las afirmaciones son falsas, verdaderas o parcialmente verdaderas. Justifique o amplíe cada una de ellas. • Las células eucariotas poseen pared celular. • ¿Como se denomina el conjunto de estructuras que le brindó a las células eucariotas su gran diversidad adaptativa funcional? • Las infecciones son causadas por células procariotas. • Los eucariotas son organismos pluricelulares. • ¿Qué entiende por antibiótico? Postule cuál cree Ud. que podría ser el mecanismo de acción de estas moléculas • Los hongos, ¿son procariotas u eucariotas? • Mencione un patógeno eucariota y uno procariota indicando en ambos casos a qué enfermedad lo asocia. g. El gráfico muestra una serie de componentes biológicos ordenados según su tamaño en una escala de longitudes. Ubique en la zona de la escala adjunta que les corresponda una célula procariota y una eucariota. ¿Para qué se emplea este tipo de herramienta? Este archivo fue descargado de https://filadd.com � FILADD.COM h. Observando el cuadro de la derecha en donde se comparan unaescala aritmética y una logarítmica, discuta si la utilizada en el diagrama anterior se trataba de una escala logarítmica o aritmética. ¿Cuándo cree Ud. que convendrá utilizar una u otra? 5- El siguiente diagrama muestra los distintos componentes del citoesqueleto de una célula. a- ¿Qué tipo de células poseen citoesqueleto? Procariotas / Eucariotas (tache lo que no corresponda) b- ¿Cuál es el sentido general de la existencia del citoesqueleto? c-¿Asocia alguno de ellos a una función específica de alguna célula u órgano? 6- Los tejidos se forman y estabilizan a través de uniones que se establecen tanto entre una célula y su vecina como entre una célula y algunos de los componentes de la matriz extracelular. a- Identifique los distintos tipos de uniones esquematizadas en el siguiente gráfico, estableciendo en cada caso si se trata de una “unión célula- célula” o de una “unión célula-matriz extracelular” b- Con ayuda de su docente, indique qué componentes del citoesqueleto intervienen en cada una de las uniones identificadas Este archivo fue descargado de https://filadd.com � FILADD.COM 7. Tipos de división celular a. El esquema que presentamos a continuación responde a dos procesos de división celular básicos. ¿Puede determinar el nombre de cada uno de ellos? Fundamente su elección. b. ¿Cree que alguno o algunos de los componentes del citoesqueleto previamente mencionados intervienen en el proceso de división celular? ¿Cuáles? c- Si la finalidad de la división celular fuera la de renovar las células del epitelio intestinal ¿Qué tipo de división tendrían estas células? ¿Por qué? Este archivo fue descargado de https://filadd.com � FILADD.COM RESPUESTAS 1 A) Se denominan niveles de organización porque es la forma dividir en categorías para estudiar de forma más útil y organizada todos los componentes existentes en la vida, ya sean orgánicos o inorgánicos, hay miles de células que el ojo humano no puede ver. B) Son de complejidad creciente porque van desde lo más simple o pequeño a lo más grande o complejo, ejemplo: Nivel subatómico – Nivel atómico – Nivel molecular – Nivel subcélular – Nivel célular etc, y todos estos niveles se forman a partir del primero que es el más simple mientras que el siguiente va a tener estos componentes, pero será de forma más compleja, y así consecutivamente formando la cadena de niveles. C) SISTEMA: Un sistema tiene propiedades colectivas que interactúan entre si hasta tener sus propiedades de interacción únicas. Y es un objeto de estudio de dicha porción de la biosfera. PROPIEDADES EMERGENTES: Son propiedades únicas que tiene cada nivel que su anterior nivel no posee. Y para lograr esto interactúan entre si, sumando los componentes de su organismo para generar otro más complejo. 2) A) Se denomina BIOMOLÉCULAS a las moléculas que conforman a las células y componente esencial de los seres vivos. Se clasifican en ORGANICAS (ácidos nucleicos, lípidos, proteínas, hidratos de carbono) e INORGANICAS (Agua y minerales) B) HIDRATOS DE CARBONO, CARBOHIDRATOS: Son la principal fuente de energía de la célula, están compuestos por CARBONO, HIDRÓGENO Y OXÍGENO. Los hidratos de carbono se clasifican por su n° de monómeros en Monosacáridos, Disacáridos, Oligosacáridos y polisacáridos y también por su n° de átomos de carbono en triosas, tetrosas, pentosas y hexosas. Su origen natural para los humanos puede provenir de arroz, trigo, maíz, cebada, centeno, avena, o alimentos que tienen almidón como el pan, el arroz, la pasta, los cereales. LIPIDOS: Son moléculas insolubles en agua y solubles en solventes orgánicos, ya que tienen estructuras hidrofóbicas, estos se clasifican en triacilgliceroles, fosfolípidos, glicolípidos, esteroides y poliprenoides. Son moléculas que almacenan energía. De origen natural proviene de los aceites vegetales, mantequilla, incluso grasas animales. ACIDOS NUCLEICOS: Son macromoléculas con gran importancia biológica Este archivo fue descargado de https://filadd.com � FILADD.COM ya que todos tenemos esto. Son dos tipos de ácidos nucleicos llamados ADN (desoxirribonucleico) y ARN (ácido ribonucleico). El ADN es el depósito de la información genética, y esta se transcribe en moléculas ARN (también conocida como síntesis proteica) Los acidos nucleicos están formadospor nucleótidos. PROTEINAS: Conformado por monómeros llamados AMINOÁCIDOS. Hay muchas moléculas de proteínas diferentes, ejemplo; enzimas, hormonas, proteínas de almacenamiento, proteínas de transporte, etc… Su origen natural proviene de las carnes, pescado, huevo, queso, lácteos, también frutos secos, legumbres… 3) Las células se clasifican en dos tipos: PROCARIOTA Y EUCARIOTA PROCARIOTA vienen del reino de Móneras y se pueden representar como bacterias, algas azules… EUCARIOTA vienen de los reinos: Protistas (protozoos, crisofitas), hongos (Mohos, hongos verdaderos), vegetales (algas verdes, rojas, pardas, briofitas y traqueofitas) y animales (metazoos). PROCARIOTA EUCARIOTA Las células procariotas no poseen NUCLEO, pero sus cromosomas están en un espacio llamado nucleoide donde está siempre en contacto con el protoplasma. Se dice que las PROCARIOTAS son antecesoras de las EUCARIOTAS. No posee endomembranas ni citoesqueleto, pero si posee membrana plasmática y flagelos. Poseen un núcleo donde está el ADN y todo esto incluye una membrana nuclear. Desarrolla endomembranas y un sistema de citoesqueleto para mantener firme la célula, además que contiene: RER, REL, Aparato de Golgi, Mitocondrias, Cloroplasto, Ribosomas, Citoplasma, membrana plasmática 4) Biogénesis o mecanismo de división celular es un mecanismo que se divide en MITOSIS o MEIOSIS. La biogénesis dice que todas las células provienen de otras células preexistentes. MITOSIS o MEIOSIS son procesos de reproducción de organismos. MITOSIS: Ocurren en las células somáticas. La división mantiene los cromosomas estables. Es un proceso donde de una célula madre se obtienen 2 células hijas IDENTICAS que son diploides porque tienen sus cromosomas a pares (2 juegos de cromosomas) Las fases de la mitosis son: profase, prometafase, metafase, anafase y Este archivo fue descargado de https://filadd.com � FILADD.COM telofase MEIOSIS: De una celula diploide pasamos a tener celulas haploides con esta división sexual, todo con el fin de que el cigoto resulte diploide y sus cromosomas no se dupliquen. Esta división como dice su nombre es sexual, ocurre en los aniamles y vegetales que se reproducen sexualmente y existe la gametogénesis. En la meiosis sucede el intercambio de información entre los cromosomas paternos y maternos. Lo que se originan en la MEIOSIS son las celulas sexuales o gametas. 5) MEMBRANA PLASMATICA: Es una pared celular que brinda protección a la célula e interacción celular con el medio ambiente. Es una delgada película de 6 a 10nm de espesor compuesta por una bicapa lipídica continua y proteínas. CITOSOL/CITOPLASMA: Esta rodeado por la membrana plasmatica. Se divide en dos compartimientos, uno en el sistema de endomembranas y otro afuera de estas que seria el CITOSOL. El citosol constituye el verdadero medio interno de la célula, contiene los ribosomas y los filamentos del citoesqueleto donde ocurre la síntesis proteica. Los subcomponentes del citosol son las enzimas y ribosomas. NÚCLEO: Toda célula eucariota tiene un núcleo, y este siempre se relaciona con la forma de su célula. Este núcleo sirve para almacenar información en forma de ADN. En el núcleo también ocurre la duplicación de adn, crecimiento de la célula y procesamientos del ARN. RER Y REL: El retículo endoplasmatico es la parte más extensa de las Este archivo fue descargado de https://filadd.com � FILADD.COM endomembranas. El rugoso se llama así porque está cubierto de ribosomas, y es donde sucede la síntesis de proteínas. El liso se llama así porque NO tiene ribosomas cubriéndolo, en este sintetizan los lípidos y varias moléculas, almacena ion calcio y dexotiricación celular. RIBOSOMAS: Conjunto de distintas moléculas (ARN, Ribosomas y proteínas) y se lleva a cabo la síntesis de proteínas MITOCONDRIAS: Estan en toda la celula, y tiene enzimas que intervienen en la extracción de energía de los alimentos y en su transferencia al ATP, también sucede la respiración aerobica. LISOSOMAS: Son organoides polimorfos, contienen ezinmas hidrolíticas que hacen la digestión de sustancias incorporadas en la célula por endocitosis. PEROXISOMAS: Contiene enzimas vinculadas a la degradación del peróxido de hidrógeno, y protege a la célula. CILIAS Y FLAGELOS: Cilias y flagelos seria lo mismo pero modificado, y sirve para transportar a la célula. 7) Uniones de anclaje y estrechas. 8) La relación que puede tener la primer imagen y el citoesqueleto es básicamente la estructura. Ambos poseen una estructura que los mantiene en “pie” (es el sostén de ambos). Aunque el sostén del citoesqueleto es dinamico, y el de una estructura real no. 9) Los virus no son células, pero tienen algunas propiedades celulares como AUTORREPRODUCIÓN, HERENCIA Y MUTACIÓN GÉNETICA y en lo único comparable con una célula seria con esas características. Características de un virus: • El virus en cual célula que ingresa la infecta. Esto quiere decir que se reproduce dentro de otras células procariotas o eucariotas. • Tienen una envoltura llamada cápside. • Existen 2 tipos de virus, los que poseen una molécula de ARN como cromosoma y los virus BACTERIANOS que tienen molécula de ADN. • Los virus pueden atravesar poros de un filtro de porcelana • El tamaño de los virus varia entre 30 y 300nm • Son parasitos subcelulares • No sobreviven por si solos Este archivo fue descargado de https://filadd.com � FILADD.COM 10) mitosis meiosis División celular ASEXUAL Genera células diploides Genera células somaticas División celular SEXUAL Esta división genera gametas Genera células haploides 11) MITOSIS: Mantener los números diploide de cromosomas (2n) en las células somáticas a lo largo de toda la vida del individuo. MEIOSIS: Reducir los cromosomas a número haploide y separalos para evitar que estos se multipliquen, y lograr las GAMETAS (ovocito y espermatozoide) para lograr el ciclo vital de humanos. Ejercicios de aplicación: 3)B) 1gr de CARBOHIDRATOS aporta 4,2 kcal 1gr de proteínas aporta 4 kcal 1gr de lípidos aporta 9,5 kcal C) Si es apto para todas las personas! Enfermedades: Obesidad: Comer demasiado y de mala forma genera OBESIDAD. (Consumir muchas grasas malas, carbohidratos malos, etc) Caries: Comer mucha azúcar lastima los dientes. Diabetes: Esta enfermedad genera que el organismo cuente con demasiada azúcar en la sangre provocando varios trastornos como la producción de baja insulina. 3)e) los virus son parásitos subcelulares que no viven por su propia cuenta y deben infectar a las células para sobrevivir y reproducirse. Y son las causantes de varias enfermedades que tienen los humanos ejemplo CORONAVIRUS, pandemia actual 2021. Este archivo fue descargado de https://filadd.com � FILADD.COM
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