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TRABAJO PRÁCTICO N°1
2022
INTRODUCCIÓN A LA BIOLOGÍA:
DE LAS BIOMOLÉCULAS A LA ORGANIZACIÓN CELULAR BÁSICA
OBJETIVOS
● Analizar y discutir en forma general algunos de los principales contenidos que
serán abordados durante la cursada de Biología.
● Conocer y comprender la organización básica de los seres vivos, con especial
énfasis en el nivel de organización molecular.
● Conocer y comparar los modelos de organización celular desde su dimensión
estructural y su relación con una función determinada.
● Entender la existencia de compartimientos subcelulares especializados dentro de
la célula eucariota.
UNIDAD DE CONOCIMIENTO TEMARIO
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
https://www.youtube.com/watch?v=9fyJXmrpfCE
UNIDAD DE ACCIÓN
En su casa el estudiante deberá: analizar el cuestionario guía de estudio y utilizarlo
como orientación para el abordaje del contenido teórico de este práctico.
En clase los estudiantes deberán: resolver y discutir con ayuda del docente, la guía de
estudio y los problemas de aplicación para confirmar que los conceptos teóricos han sido
integralmente comprendidos.
CUESTIONARIO GUÍA DE ESTUDIO
1.
a) ¿A qué se denominan niveles de organización de la materia y cuál es su utilidad?
Es una escala que va ubicando cada nivel, siguiendo una jerarquización de menor a
mayor complejidad
b) ¿Por qué se dice que los niveles de organización son de complejidad creciente?
¿Cómo se manifiesta esa complejidad?
Porque a medida que suben los niveles se va sumando propiedades nuevas que en
los niveles previos no existían. Y se manifiesta ya que cada uno de los niveles de
organización de la materia agrupa a los anteriores.
c) Defina sistema y propiedad emergente.
Un sistema es un conjunto de normas y procedimientos que regulan el
funcionamiento de un grupo. Y una propiedad emergente es un comportamiento o
comportamientos característicos que aparecen para cada nivel de organización
2.
a) ¿A qué denominamos biomoléculas? ¿Cómo se clasifican?
Las biomoléculas son aquellas que forman parte de los seres vivos, se clasifican en
inorgánicas (agua y minerales) y orgánicas (proteínas, hidratos de carbono, ácidos
nucleicos y lípidos).
b) Mencione la importancia biológica y las posibles fuentes naturales de las siguientes
biomoléculas:
Hidratos de carbono: son los principales proveedores de energía para células, tejidos y
órganos del cuerpo se encuentra libre en frutos maduros, almidón de maíz, caña de
azúcar, malta, leche, remolacha, papa y cereales.
Lípidos: constituyen parte fundamental de las membranas celulares, forman el principal
material de reserva energética, son importantes fuentes de energía por su alto
contenido calórico. Y sus fuentes principales son las carnes, los lácteos, los frutos secos,
y los aceites vegetales
Ácidos nucleicos: son depositarios de información genética y responsables de su
transmisión de padres a hijos, cumplen un papel fundamental en la síntesis de proteínas
y dirigen el ensamble correcto de aminoácidos. Y en alimentos los encontramos en el
pescado, carnes, hongos, verduras, frutos secos, entre otros.
Proteínas: son fundamentales porque ayudan a “fabricar” células, tejidos, hormonas,
enzimas, neurotransmisores y catalizadores. Sus fuentes naturales son carne, pescado,
huevos, leche, arroz, pasta y frutos secos.
3. Describa y compare una célula eucariota y una procariota en relación con su
organización celular general.
Eucariota
Procariota
Descripción
Una célula eucariota es aquella que tiene
un núcleo verdadero. Una célula típica
de estas, por lo menos, tiene cuatro
identificadores estructurales: una
membrana plasmática (que define su
contorno y limita su contenido), un
núcleo (alberga el ADN que dirige la
actividad celular), unos orgánulos de
membrana (se verifican varias funciones
celulares) y un citosol con túbulos y
filamentos.
Son aquellas que no poseen núcleo, pero
tienen otras partes que incluyen una
membrana plasmática, ribosomas y ADN.
Estas células se encuentran en
organismos unicelulares tales como las
bacterias.
Comparación
• Son bastante más complejas,
presentan organeras con
funciones específicas.
• Tienen un núcleo auténtico,
rodeado de membrana.
• Son de 10 a 50 veces más grandes
• Se dividen por mitosis y meiosis.
• La mayoría de la información
genética se localiza en el núcleo.
• Son los organismos con mayor
antigüedad y tienen una
estructura básica.
• Ausencia de un núcleo rodeado de
membrana
• Miden entre 1 y 10 micrones.
• Tiene una división celular directa
(fisión binaria).
• Su material genético se encuentra
disperso en el citoplasma
4. Investigue acerca de los principales mecanismos de división celular y su función
biológica específica.
Fisión binaria.- también conocida como bipartición, es la división de las células
procariotas y consiste en la duplicación del ADN, seguida de la división del citoplasma,
dando lugar a dos células hijas.
Mitosis.- división de células eucariotas comprendida en cinco fases que son: profase,
prometafase, metafase, anafase y telofase. Cuyo objetivo es asegurar que cada núcleo
hijo reciba una copia de cada cromosoma, que previamente se ha duplicado.
Meiosis.- división de células sexuales o gametos. Implica un ciclo de replicación de ADN
cromosómico seguido por dos divisiones nucleares sucesivas. Esto deja como resultado,
la formación de cuatro núcleos hijos que contienen un juego haploide de cromosomas
por núcleo.
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: protege, proporciona un entorno estable y transporta
nutrientes dentro de la célula; también transporta sustancias tóxicas fuera de la
ella. Está formada de una bicapa de fosfolípidos junto con otros lípidos, proteínas
y carbohidratos.
- citosol/citoplasma: las funciones del citosol son proveer condiciones para el
funcionamiento de organelos, procesos bioquímicos, regulador del pH y
ambiente para el citoesqueleto, puede adoptar físicamente dos condiciones
plasmagel (hialoplasma viscoso gelatinoso) y como plasmasol (mas líquido). Las
funciones del citoplasma es albergar los organelos celulares, y contribuir al
movimiento de distintos componentes, está compuesto por agua, sales y otras
moléculas orgánicas.
- núcleo: su función es contener y guardar los cromosomas que transportan la
información genética. Está constituido por la envoltura nuclear, el nucleoplasma
y el nucléolo.
- retículo endoplasmático rugoso y liso: Las funciones del RER son la síntesis,
almacenamiento, transporte de proteínas y la glucosilación. Tiene ribosomas
adosados a su membrana externa. Las funciones del REL son la síntesis,
transporte, almacenamiento de lípidos y detoxificación. No tiene ribosomas
adosados a su membrana externa, las membranas son de tipo unitario, aunque
más finas.
- ribosomas: Intervienen en la síntesis de proteínas. Está compuesta por dos
subunidades, una subunidad pequeña y otra grande. La subunidad pequeña está
formada por 1 molécula de ARN y 32 proteínas y la subunidad grande consiste
de 3 moléculas de ARN y 46 proteínas.
- mitocondrias: son muy largas y altamente ramificadas, cuenta con dos
membranas, una interna y una externa y crestas mitocondriales. En ella ocurren
la mayoría de las reacciones químicas implicadas en la oxidación de azucares y
de otros moleculares
- lisosomas: cuentan con una membrana y en su interior enzimas digestivas. Son
empleados como el lugar de almacenamiento de hidrolasas, enzimas capaces de
digerir moléculas biológicas, como proteínas, hidratos de carbono y lípidos.
- peroxisomas: están rodeados de una membrana simple, pero carecen de una
estructura interna. Intervienen en la formación y descomposición de peróxido de
hidrógeno el cuál es muy tóxico para las células, también cumplen otras
funciones, incluyendo Ia neutralización de otros compuestos peligrosos (como el
metanol, el etanol, el formato y el formaldehído).
- cilias y flagelos: son prolongaciones móviles presentes en la superficie de
algunas células, permiten el desplazamiento de la misma. Están
estructuralmente formados por un eje o axonema, la zona de transición y el
corpúsculo basal.
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?
Estas uniones celulares se clasifican en tres grupos funcionales: Uniones estrechas,
el paso de moléculas pequeñas solubles en agua a través del epitelio se realiza a
través de las uniones estrechas que sellan los espacios entre células epiteliales.
Uniones comunicantes, las uniones comunicantes permiten la comunicación entre
los citoplasmas de las células vecinas a través de la formación de un canal que
atraviesa las membranas. Uniones de anclaje, las uniones de anclaje conectan el
citoesqueleto de cada célula con los de la célula vecinas o a la matriz extracelular, lo
que les permite constituirse como unidades estructurales resistentes.
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.
Se denomina citoesqueleto, a una estructura formada de filamentos y túbulos
interconectados que se extienden a lo largo del citosol, desde el núcleo hasta la
cara interna de la membrana plasmática. Sus principales elementos estructurales
son tres: microtúbulos, microfilamentos y filamentos intermedios, exclusivos de
células eucariotas.
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?
La estructura da sostén al edificio como el citoesqueleto da sostén a la célula, ambos
cumplen la misma función de dar forma y apoyo. Son relativamente iguales.
9. ¿Los virus son comparables con las células? ¿Qué características poseen?
No se considera a los virus como células verdaderas. Los virus dependen de células
huésped (procariotas y eucariotas), y por eso son parásitos obligados; fuera de la célula
los virus son inactivos y hasta pueden cristalizarse, se activan al introducirse en las
células, en donde se reproducen.
10. Compare procesos de división celular e Indique los aspectos particulares de cada
uno de ellos.
11. ¿Cuál es la finalidad biológica de la mitosis? ¿y de la meiosis?
La finalidad de la mitosis es asegurar que el material de la célula madre se reparte
equitativamente entre las dos células hijas. Y de la meiosis es producir los gametos,
células sexuales haploides, se obtienen células con mitad de cromosomas que las
células somáticas. De este modo, al unirse en la fecundación con otro gameto, la
célula huevo o cigoto tendrá el número de cromosomas (diploide) de la especie.
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
Ejemplos
Subatómico
Electrónes,
Neutrones protones
Atómico
Litio, boro, (elementos
químicos)
Cloro carbono nitrógeno
Molecular
CO2
Na2CO3 H2O glucosa
ribosa
Macromolecular
Proteína
ADN
ARN
Supramacromolecular
Enzimas, membranas
plasmáticas, liposomas
Organela
Núcleo, vacuolas,
mitocondrias
Lisosoma ribosoma
Célula
espermatozoides,
neuronas
Enterocito glóbulo
blanco bacteria ovulo
Tejido
Tejido epitelial,
conectivo, conjuntivo
Endotelio
Órgano
Corazón, riñón, hígado,
páncreas
Estómago
Sistema de órganos
Sistema respiratorio,
digestivo, nervioso
Organismo
Plantas, hongos,
animales
Hombre
Población
Humanos, reptiles,
mamíferos, aves
Cultivo de echerichia
coli
Comunidad
Escherichia coli en el
tracto intestinal del ser
humano
Ecosistema
Naturales y artificiales
Biósfera
América del sur
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 - Na
2
CO
3
- H
2
O - 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.
2. Todos los seres vivos están constituidos por biomoléculas que forman parte de su
estructura y además aportan la energía necesaria para realizar funciones 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 restaurante en 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 plato de 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.
Entrada
Plato principal
Postre
Bebida
Nombre
2 rebanadas
de pan de ajo
Pasta al pesto
con pollo
salteado junto
con verduras
Tarta de frutas
Jugo de
naranja
Alimentos
seleccionados
Pan
Pasta de ajo
Mantequilla
Tallarín
Salsa pesto
Pollo
Zanahoria
Cebolla
Brócoli
Harina
Huevos
Leche
Uvas
Manzanas
Kiwi
Piña
Arandanos
Nueces
Naranja
Biomoléculas
representativas
Carbohidrato
Proteínas,
carbohidratos
Carbohidratos
Vitaminas ©
Valor energético
(Bajo-Medio-Alto)
Medio
Alto
Medio
Alto
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.
No es apto para todos por la presencia de nueces, lácteos y azucares.
Diabetes por el exceso de azúcar.
Sobrepeso por no tener una alimentación balanceada.
Anemia por la falta de hierro.
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.
Eucariota
Nucléolo
Núcleo
Membrana
nuclear
Mitocondria
Lisosoma
Centriolos
Retículo
endoplasmático
rugoso
Aparato de Golgi
Membrana plasmática
Retículo
endoplasmático
liso
cilia
s
Procariota
pilis
Flagelo
nucleoide
cápsula
Pared
celular
Membrana
plasmática
Ribosoma
Citoplasma
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. PV
Ya que no todas la presentan
eucariota
procariota
virus
ADN
P. moleculas
H2
Es un agente infeccioso ya que causa distintas enfermedades y necesita de un huésped
para poder reproducirse
• ¿Cómo 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. V
• Los eucariotas son organismos pluricelulares.
F
Los organismos pluricelulares son los seres vivos y organismos.
• ¿Qué entiende por antibiótico? Postule cuál cree Ud. que podría ser el mecanismo
de acción de estas moléculas
Medicamento que ayuda a aliviar una infección
• Los hongos, ¿son procariotas u eucariotas?
Eucariotas
• Mencione un patógeno eucariota y uno procariota indicando en ambos casos a qué
enfermedad lo asocia.
Eucariota - aspergilosis - causada por el Aspergillus, un tipo de moho (hongo)
Procariota – conjuntivitis bacteriana – causada por staphylococcus aureus,
haemophilus influenzae, streptococcus pneumoniae, etc
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?
Para tener una guía aproximada y hacer más preciso el conocimiento
procariota
eucariota
h. Observando el cuadro de la derecha en donde se comparan una
escala 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?
Es logaritmica porque va en una escala de 10 elevado a la potencia de un
valor.
5- El siguiente diagrama muestra los distintos componentes del citoesqueleto de
una célula.
a- ¿Qué tipo de células poseen citoesqueleto?
Eucariotas
b- ¿Cuál es el sentido general de la existencia del citoesqueleto?
Darle forma y sostén a la célula
c-¿Asocia alguno de ellos a una función específica de alguna célula u órgano?
Los microfilamentos sostienen a las organelas
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
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?
Meiosis
Mitosis
Guía de TP 1 2022 (completo).docx
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