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La unidad básica de la vida: la célula
1. De la invención del microscopio a la teoría celular
2. Modelo de organización celular
3. Estructura y función de los orgánulos celulares
4. La función de nutrición en las células
5. La función de la relación en las células
UNIDAD 05
4º ESO | UNIDAD 05 | BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA
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1. De la invención del microscopio a la teoría celular
LA UNIDAD BÁSICA DE LA VIDA: LA CÉLULA:
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Un microscopio es un instrumento destinado a observar objetos muy pequeños, haciendo perceptible lo que no lo es a simple vista. Hay tres tipos de microscopio: simple, compuesto y electrónico.
Simple. Electrónico. Compuesto.
El microscopio
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Fina lámina de corcho observada almicroscopio óptico por Robert Hooke (primero en ver las células aunque aún no sabía lo que eran).
LA UNIDAD BÁSICA DE LA VIDA: LA CÉLULA: DE LA INVENCIÓN DEL MICROSCOPIO A LA TEORÍA CELULAR
El desarrollo del microscopio permitió el establecimiento de la teoría celular, cuyos principios básicos son:
1 Todos los seres vivos están formados por células.
2 Todas las células proceden de otras células preexistentes.
3 Las funciones vitales de los organismos ocurren también en las células.
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Las células contienen la información genética necesaria para la regulación de las funciones celulares y para la transmisión de esa información a toda su descendencia.
La teoría celular
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2. Modelo de organización celular
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Todas las células tienen una estructura básica común con tres componentes:
Citoplasma. Se trata de un material acuoso delimitado por la membrana plasmática en el que se encuentran los orgánulos y moléculas implicadas en variadas reacciones químicas.
Distintas formas celulares.
Membrana plasmática. Es una capa que envuelve a la célula y a través de la cual se producen intercambios de materia, energía e información con el exterior.
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Material genético. Se encarga de controlar y dirigir el funcionamiento de la célula.
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Modelo de organización procariota
En las células procariotas el material genético se encuentra en contacto directo con el citoplasma.
LA UNIDAD BÁSICA DE LA VIDA: LA CÉLULA: MODELO DE ORGANIZACIÓN CELULAR
Según la manera en la que se dispone el material genético en las células, se establecen dos modelos fundamentales de organización, este es el primero que surgió en la evolución
A B C D E
A
B
C
D
E
Bacilos de Escherichia coli.Colonia de Sarcina maxima.Espirilos de Spirochaeta plicatilis.Nostoc commune. Anabaena spiroides.
Algunos ejemplos de bacterias procariotas:
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Modelo de organización eucariotaLas células eucariotas presentan una doble membrana, la membrana nuclear, que separa el material genético del citoplasma. Dentro de esta organización se diferencian dos tipos de células: animales y vegetales.
LA UNIDAD BÁSICA DE LA VIDA: LA CÉLULA: MODELO DE ORGANIZACIÓN CELULAR
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3. Estructura y función de los orgánulos celulares
Fragmento de pared celular tejida por celulosa y otros polisacáridos que se entrecruzan, aumentando su rigidez.
La membrana plasmática y la pared celular
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Pared celular. Es un tipo de matriz extracelular presente en las células vegetales que está formada por fibras de celulosa dispuestas en capas de distinta orientación para dar mayor rigidez y mantener la forma de la célula.
Membrana plasmática. Es una fina envuelta que rodea a las células. Está formada por una doble capa de moléculas de lípidos entre la que se intercalan proteínas. La membrana plasmática es fluida, de forma que las moléculas que la componen se mueven unas respecto a otras.
Membrana celular.
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La membrana plasmática y la pared celular
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Citoplasma. Es el espacio comprendido entre el núcleo de la célula y la membrana plasmática. Está ocupado por distintos orgánulos inmersos en un medio acuoso llamado citosol.
En él hay, además, moléculas de proteínas, aminoácidos, glúcidos, lípidos y diferentes sales minerales.
Representación del citoesqueleto.
El citoplasma
En él se encuentra el citoesqueleto, formado por una red de filamentos proteicos que dan forma a la célula, le proporcionan la capacidad de realizar distintos tipos de movimientos y participa en el movimiento y organización de los diferentes orgánulos presentes en el citoplasma.Los filamentos son de tres tipos: microfilamentos, microtúbulos y filamentos intermedios.
LA UNIDAD BÁSICA DE LA VIDA: LA CÉLULA: ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LOS ORGÁNULOS CELULARES
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Son los siguientes:
Microfotografía de un centrosoma.
Orgánulos celulares
Ribosoma.
Centrosoma. Es exclusivo de células animales y está dispuesto cerca del núcleo cuando la célula se encuentra en estado de reposo. En división, se duplica y cada fracción se sitúa en uno de los polos de la célula.
Ribosomas. Están adosados a las membranas del retículo endoplasmático o en el interior de otros orgánulos, como las mitocondrias o los cloroplastos. Constan de dos subunidades constituidas por proteínas y ARN, y su principal función es la fabricación de las proteínas.
LA UNIDAD BÁSICA DE LA VIDA: LA CÉLULA: ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LOS ORGÁNULOS CELULARES
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Representación del retículo endoplasmático liso y rugoso.
Microfotografía coloreada del retículo endoplasmático rugoso con ribosomas.
Retículo endoplasmático.Sistema membranoso que forma una complicada red de túbulos y sáculos comunicados entre sí, y conectados con el aparato de Golgi y con la membrana nuclear.
Algunas zonas del retículo presentan un aspecto granuloso, debido a la presencia de ribosomas en su cara externa, razón por la cual reciben el nombre de retículo endoplasmático rugoso, en él se sintetizan proteínas. Otras no presentan ribosomas adheridos y forman el retículo endoplasmático liso, donde se sintetizan los lípidos.
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Los lisosomas contienen enzimas que degradan moléculas por fagocitosis.
Imagen del aparato de Golgi coloreada,tomada con el microscopio electrónico.
Lisosomas. Son vesículas procedentes del aparato de Golgi encargadas de digerir materiales procedentes del exterior o de la propia célula.
Aparato de Golgi. Constituye una pila de sáculos membranosos cercanos al núcleo junto a los que se aprecia una serie de vesículas. Su función es intervenir en el transporte y la maduración de moléculas fabricadas en el retículo endoplasmático, que son secretadas al exterior o que van a formar parte de otras membranas.
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PeroxisomaMicrofotografía de una célula vegetal con una vacuola en su interior.
Vacuolas. Se trata de orgánulos presentes en casi todos los tipos celulares. En las células vegetales son de gran tamaño. Constituyen el almacén de agua y diversas sustancias que la célula debe eliminar, asimilar, digerir o reservar para momentos posteriores.
Peroxisomas. Son sáculos membranosos en los que tienen lugar reacciones de oxidación para eliminar sustancias tóxicas.
LA UNIDAD BÁSICA DE LA VIDA: LA CÉLULA: ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LOS ORGÁNULOS CELULARES
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Fotografía y dibujo de una mitocondria y sus partes.
Cloroplasto.
Cloroplastos. Característicos de las células vegetales, ya que en ellos se realiza el proceso de fotosíntesis. Están limitados por una membrana externa y otra interna, y contienen en su interior un medio interno denominado estroma.
Mitocondrias. Están delimitadas por una doble membrana. El espacio interior constituye la matriz mitocondrial. Constituyen las centrales energéticas de las células eucariotas. En ellas se lleva a cabo la respiración celular.
LA UNIDAD BÁSICA DE LA VIDA: LA CÉLULA: ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LOS ORGÁNULOS CELULARES
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Es una estructura delimitada por una doble membrana con poros, la membrana nuclear, que permite el intercambio de sustancias entre el núcleo y el citoplasma.
En el interior se encuentran varias moléculas de ADN asociadas a proteínas, llamadas histonas, que ayudan a proteger y estabilizar el ADN. El núcleo se encarga de controlar el funcionamiento de toda la maquinaria celular y está relacionado con la transmisión de los caracteres entre progenitores y descendencia.
El núcleo celular
Microfotografía del núcleo, en la que seobservan la membrana nuclear y el nucléolo.
LA UNIDAD BÁSICA DE LA VIDA: LA CÉLULA: ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LOS ORGÁNULOS CELULARES
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La nutrición celular implica todos los procesos necesarios para obtener materia y energía del exterior, procedimientos para su uso interno y mecanismos de expulsión de sustancias de desecho.
La materia pasa al interior de las células por diferentes mecanismos, como: difusión, ósmosis, permeasas y endocitosis.
4. La función de nutrición en las células
Modalidades de endocitosis.
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Incorporación de materia
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Las células pueden utilizar energía química y luminosa, y en función del tipo de energía y de la materia que utiliza se distinguen dos modalidades de nutrición: heterótrofa y autótrofa.
El metabolismo celular comprende el conjunto de reacciones químicas que ocurren en la célula con el objetivo de lograr su mantenimiento, su reprodu-cción y su desarrollo. Se diferencia la fase catabó-lica y la anabólica.
Los seres vivos autótrofos fabrican compuestos orgánicos a partir sustancias inorgánicas, usando energía luminosa que transforman enenergía química.
LA UNIDAD BÁSICA DE LA VIDA: LA CÉLULA: LA FUNCIÓN DE NUTRICIÓN EN LAS CÉLULAS
Obtención de energía
Metabolismo celular
Los organismos heterótrofos utilizan la energía química para fabricar su propia materia orgánica a partir de materia orgánica de otros organismos.
Relación entre los procesoscatabólicos y anabólicos.
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5. La función de la relación en las células
Las células de las glándulas endocrinas actúan como emisores de señales químicas (hormonas) queliberan y atraviesan el torrente circulatorio. Las células de los distintos tejidos tienen en su membrana proteínas receptoras que, en contacto con la hormona adecuada, generan una determinadarespuesta. Las células que responden a una hormona concreta se denominan células diana.
La sensibilidad es la capacidad de las células de responder ante determinadas señales internas y externas.Los estímulos son agentes de naturaleza física o química que afectan a las células y provocan cambios en ellas.
LA UNIDAD BÁSICA DE LA VIDA: LA CÉLULA
Las respuestas ante los estímulos pueden ser: enquistamiento celular, tropismos y tactismos, nastias, movimiento ameboide, vibrátil y contráctil.