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BIOLOGIA CELULAREvidencia de aprendizaje 1
Mara Guzmn Ortega
Soy o me parezco?
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Evidencia de aprendizaje: Soy o me parezco?
In t roduccin:
Los antiguos filsofos y naturalistas, en especial Aristteles dentro del Renacimiento, llegaron a la
conclusin de que todos los animales y vegetales, por ms complicados que sean, estn constituidos
por unos pocos elementos que se repiten en cada uno de ello. Se referan a las estructuras
macroscpicas de un organismo, como las races, hojas y flores comunes a diferentes vegetales o a
los segmentos u rganos que se repiten en el reino animal. Muchos siglos despus gracias a la
invencin de las lentes de aumento, se descubri que detrs de esa estructura macroscpica existe
todo un mundo de dimensiones microscpicas. Tambin se encontr que una sola clula aislada
puede constituir un organismo entero, como en el caso de los protozoarios, o bien agruparse y
diferenciarse en tejidos y rganos, para formar un organismo multicelular.
Por lo tanto la clula es una unidad morfolgica y fisiolgica en la estructura de los seres vivos, as
como el tomo lo es en la estructura qumica. Se le puede considerar como un organismo en s misma,
a menudo muy especializado y compuesto por muchos elementos, la suma de los cuales no solo
constituyen la unidad celular, sino que tiene un significado particular en el organismo considerado en
su totalidad. Si por medios mecnicos o de otra naturaleza se destruye la organizacin celular, la
funcin de la clula tambin se altera; y aunque puedan persistir algunas de las propiedades vtales
(por ejemplo la actividad de algunas enzimas), pierde su significado cono unidad organizada y muere.
De acuerdo con lo anterior, la clula es la unidad estructural y funcional bsica de los seres vivos. Sin
embargo, a pesar de compartir una serie de caractersticas esenciales en cuanto a estructura y
funcin, no todas las clulas presentan el mismo nivel de complejidad, por lo que se distinguen, dos
modelos diferentes de organizacin celular: clulasprocariotasy clulas eucariotas.
Desarrol lo
Las clulas tienen componentes esenciales comunes, como son: membrana plasmtica la cual les
ayuda a aislarse del medio que las rodea y constituye la principal barrera selectiva para el
intercambio de sustancias con el exterior. El citoplasma contiene una serie de elementos
imprescindibles para el correcto funcionamiento de la clula; una parte muy importante es la
informacin gentica (ADN y ARN), adems de los ribosomas implicados en la sntesis de protenas.
La clula se define como la unidad vital, siendo el ser vivo ms pequeo que realiza funciones vitales,
como son nutricin,relacin y reproduccin
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La nutricin dentro de la clula es la capacidad de captar materia y/o energa del medio y
transformarla en materia y energa propia.
La relacin es la capacidad de captar y responder a estmulos del medio o de otras clulas.
La reproduccin es la capacidad de duplicar su material gentico y transmitirlo a las clulas hijas, es
decir, de formar otras clulas semejantes a ellas a las que transmiten la herencia.
Procariotas y Eucariotas
A pesar de que las clulas tienen estructuras y funciones comunes, existen grados de complejidad,
donde se establecen dos niveles de organizacin: Las clulas procariotas y las clulas eucariotas.
Las clulas procariotasson estructuralmente ms simples que las clulas eucariotas y se sitan en la
base evolutiva de los seres vivos. La estructura procariota es caracterstica y exclusiva de las bacterias
(reino monera). Son de pequeo tamao, desde menos de una micra hasta unas pocas micras, igual al
tamao de algunos orgnulos de las clulas eucariotas.
La estructura de una clula procariota consiste en:
Membrana plasmticaque delimita el citoplasma celular. Rodeando a la membrana existe unapared
celularrgida responsable de la forma de la clula. La composicin y estructura de la pared vara entre
los principales grupos bacterianos, aunque est presente en todos ellos, excepto en los micoplasmas,
las nicas clulas procariotas desprovistas de pared celular.
Citoplasma, de aspecto granuloso, con ribosomasy diversas inclusiones rodeadas o no de membrana
(fundamentalmente con materiales de reserva de carbono, nitrgeno, fsforo, etc.)
Zona de nucleoide, situada en el centro de la clula y no separada del resto del citoplasma por
membrana alguna (por ello no se considera un ncleo verdadero), que contiene el material gentico en
forma de ADN, densamente empaquetado
Algunas bacterias contienen adems otros elementos, cuya presencia o no vara de unos grupos a
otros:
Flagelos:apndices externos implicados en el movimiento.
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Pelos y fimbrias: apndices rgidos que participan en el intercambio de informacin gentica
(conjugacin) o en la adhesin al hospedador.
Cpsulas y capas mucosas: envolturas de naturaleza mucosa externas a la pared celular.
Sistemas internos de membrana: aunque escasos entre las bacterias, algunas, como muchas
bacterias auttrofas, presentan sistemas internos de membrana, conectados o no con la membrana
celular, y asociados en general con determinados procesos metablicos.
Se sealan con un asterisco (*) los elementos que no son comunes a todas las bacterias.
Fisiologa de la Clula Procariota: Nutricin y Reproduccin
Nutricin. En las bacterias existen una gran diversidad de tipos de nutricin: auttrofas:
fotosintticas o quimiosintticas; hetertrofas: con catabolismo tipo respiracin celular o fermentativo.
Pueden ser aerobias o anaerobias (estrictas o facultativas). La mayora son hetertrofas, pudiendo ser:
saprofitas, comensales, simbiontes o parsitas. Algunas pueden fijar directamente el nitrgeno
atmosfrico, aunque generalmente lo incorporan en forma de sales. Las cianobacterias son todas
auttrofas fotosintticas y los micoplasmas hetertrofos parsitos.
Reproduccin. Su forma de reproduccin es la divisin simple por biparticin. Su capacidad
reproductiva es enorme, en condiciones favorables pueden duplicar su nmero cada media hora. El
cromosoma bacteriano, unido al mesosoma, se duplica, separndose los dos cromosomas hijos al
crecer la membrana entre los puntos de anclaje de stos. Posteriormente la membrana plasmtica se
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invagina y se produce un tabique de separacin, lo que da lugar a dos clulas hijas, cada una de ellas
con una rplica exacta del cromosoma de la clula madre.
Con este tipo de reproduccin asexual las clulas hijas son idnticas y la nica forma de variabilidadgentica en la descendencia sera por mutacin de su ADN. Se ha comprobado que las bacterias
pueden recibir o transmitir informacin gentica a otras bacterias, dentro de la misma generacin. Este
modo de transmitir la informacin gentica se denomina: mecanismos parasexuales. Estos pueden ser
de varios tipos:
Transformacin (fragmentos de ADN libres en el citoplasma, plsmidos, pasan a travs de la
membrana de una bacteria donadora a la receptora).
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Conjugacin (una bacteria donadora transmite una rplica de su propio cromosoma a otra bacteriareceptora).
Transduccin(en la que un virus acta como vehculo de la molcula de ADN que se transfiere entre
bacterias).
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Estructura de la clula eucariota
Excepto las bacterias, el resto de los seres vivos (reinos protoctistas, hongos, plantas y animales),
desde los protoctistas unicelulares (protistas) hasta los organismos pluricelulares complejos con tejidos
diferenciados, presentan una organizacin celular eucariota.
La membrana plasmtica, que constituye el lmite externo de la clula y cuya funcin primordial
consiste en regular el transporte e intercambio de sustancias con el medio exterior.
En ocasiones, rodeando a la membrana plasmtica, existe unapared celularrgida, fundamentalmente
de celulosa en las clulas vegetales y de quitina en el caso de algunos hongos.
El citoplasmacelular contiene los orgnulos celulares y est ocupado por un entramado de filamentos
proteicos que compone el esqueleto celular o citoesqueleto, implicado tambin en la formacin de
cilios y flagelos, los movimientos intracelulares y la divisin celular.
Los ribosomas presentan un coeficiente de sedimentacin de 80 S, mayor que en las clulas
procariotas, y su funcin, al igual que en stas, consiste en la sntesis de protenas.
Mitocondrias y cloroplastos, orgnulos relacionados con la obtencin de energa mediante los
procesos de respiracin y fotosntesis, respectivamente. Ambos orgnulos estn rodeados por una
membrana doble, si bien los cloroplastos son exclusivos de las clulas vegetales.
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Las clulas eucariotas poseen un complejo sistema interno de membranas constituido por el retculo
endoplasmtico, conectado con la membrana nuclear, y el complejo de Golgi, orgnu1os relacionados
con la biosntesis de molculas y su distribucin dentro de la clula, as como con la secrecin de
sustancias al exterior. Otros orgnulos membranosos son las vacuolas, que alcanzan un gran
desarrollo en las clulas vegetales, y los lisosomas, relacionados con el complejo de Golgi, que
contienen enzimas esenciales para la degradacin de sustancias en el interior de vacuolas digestivas.
Por ltimo, todas las clulas eucariotas presentan un ncleodelimitado por una doble membrana. En
su interior se encuentra la cromatina, constituida por ADN asociado a histonas y cuya unidad
estructural es el nucleosoma. La membrana nuclear doble tiene unos poros que comunican el
nucleoplasma y el citoplasma.
Una clula eucariota, es un alga unicelular como la Euglenaviridis, encontramos que basta ser una
clula. Cumple con estructuras basadas en una barrera peritrica que dentro contiene el citoplasma.
Posee un ncleo, que dentro conserva su informacin gentica en forma de ADN. Tambin contiene
organelos especficos para su digestin nutricin y mantenimiento. Esta se diferencia de otras clulaseucariotas en la estructura de su membrana, est formada por pared de protenas. Se alimenta por un
microtbulo que pareciera una boca donde por medio de fagocitosis ingiere material y nutrientes como
el carbono provenientes del desecho de otras clulas o del medio acutico en el que se encuentre,
cuenta con un haz ocular el cual es fotosensible, tambin puede ser fottrofo, pues posee organelos
llamados cloroplastos los cuales son especficos de las clulas vegetales capaces de sintetizar ATP
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para la liberacin de energa metablica, posee un flagelo por lo que hace que la clula sea mvil,
adems de ser posible el movimiento de contraccin y traslacin lo cual hacen que se desplace con
facilidad en
METABOLISMO
Hongo: Alga: La amebaVirus
Tinea peds La Euglena Entamoeba histolytica
on heterotrficos y en su
ayora aerobios obligatorios.
iertas levaduras fermentadoras,
erobias facultativas, se
esarrollan en ambientes con
oco oxgeno o mismo en la
usencia de este elemento.
ueden germinar lentamente en
msfera de reducida cantidad de
xgeno.
l crecimiento vegetativo y la
produccin asexuada ocurren en
ondiciones reducidas de
xgeno, la reproduccin sexuada
efecta apenas en atmsfera
ca en oxgeno.
os hongos producen enzimas
omo lipasas, invertasas, lactasas,
roteinasas, amilasas, etc.
Llevan a cabo un
anabolismo auttrofo
fotosinttico, es decir,
utilizan la luz como fuente
de energa para crear
materia orgnica a partir
de materia inorgnica.
Pueden producir energa
atravez de la luz del sol
como lo hacen otras
plantas.
Consiguen sus nutrientes
de otras cosas vivas.
La forma ms normal de
alimentacin es la fagocitosis. La
partcula que va a ser ingerida es
rodeada por la membrana celular
(pseudpodos) e introducida en el
citoplasma en una vescula.
Pueden ser saprofitos o parsitos
y estos llegan a producir graves
enfermedades a los seres
humanos.
Los ciclos de vida pueden llegar a
ser muy complejos, implicando a
diferentes seres vivos como
insectos, moluscos, otros
vertebrados, etc., que se
convierten en transmisores de
enfermedades.
Son agregados de grand
molculas capaces de d
copias de s mismos.
Son parsitos intracelul
obligados: necesitan
penetrar en las clulas y
utilizar toda la maquina
biolgica de estas para
formar nuevos virus. Ex
virus especficos capace
infectar a cada grupo de
seres celulares. Hay viru
llamados bacterifagos
fagos
Los virus pueden infect
animales, vegetales,
bacterias, parsitos, e
incluso algas.
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su ambiente. Su reproduccin la hace por divisin nuclear cerrada (mitosis).
ESTRUCTURA
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Hongo: Alga: La amebaVirus
Tinea peds La Euglena Entamoeba histolytica
oseen pared celular,parecida a
a de los vegetales, pero no tienen
elulosa
Los hongos pueden desarrollarse
n medios de cultivo especiales
ormando colonias de dos tipos:
Levaduriformes
ilamentosas
Las colonias levaduriformes son
astosas o cremosas, formadas
or microorganismos unicelulares
ue cumplen las funciones
egetativas y reproductivas.
Las colonias filamentosas pueden
er algodonosas, aterciopeladas o
ulverulentas; son constitudas
undamentalmente por elementos
multicelulares en forma de tubo:
as hifas.
Las hifas pueden ser contnuas o
enocticas y tabicadas o
eptadas.
Pueden ser unicelulares o
pluricelulares.
La mayora presentan una
pared celular formada por
molculas de celulosa.
En las algas pluricelulares,
las clulas no se organizan
formando tejidos. La
estructura formada se
denomina talo.
Tienen la estructura tpica de una clula
eucariota, presentando citoplasma,
ncleo y diversos orgnulos.
El citoplasma se divide en una masa
central granular denominada endoplasma
y una capa externa ms clara llamada
ectoplasma.
Se desplazan extendiendo el citoplasma
hacia afuera, formando prolongaciones
similares a tentculos, conocidos como
seudpodos o falsos pies. Los
seudpodos se utilizan tambin para
envolver el alimento en un proceso
conocido como fagocitosis.
Los elementos ms reconocibles en la
ameba son el ncleo y la vacuola
contrctil que emplea para mantener la
presin osmtica. Esta vacuola recibe el
agua en exceso de la clula y
peridicamente se une a la membrana
citoplasmtica para expulsar el agua al
exterior. Las vacuolas digestivas reciben
el alimento una vez ingerido y lo
digieren
Los virus estn
constituidos po
una nucleocps
formada por la
cpsida y elcid
nucleico que se
localiza en su
interior. La cp
que sirve como
cubierta protect
est formada po
molculas de
protena dispue
geomtricamen
subunidades. H
cpsidas
icosadricas y
helicoidales.
El cido nucleic
puede ser ADN
ARN, en ning
caso aparecen
ambos
EVOLUCION
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Hongo: Alga: La amebaVirus
Tinea peds La Euglena Entamoeba histolytica
os hongos
parecieron hace 800
illones de aos y se
onocen cerca de 250
00 especies.
volucin La
volucin de los
ongos no es muy
ara, dado que no hay
uficientes registros
siles que permitan
eterminada. Se cree
ue los hongos
vieron su origen a
artir de un grupo
etertrofo de
oneras del cual
urgieron hongos
lsos o myxomicetes.
e los myxomicetes
urgi el filum
umicota que significa
ongos verdaderos.
El origen de las algas
eucariotas y de todas las
plantas ha sido uno de
los objetivos prioritarios
de la botnica, en la
actualidad existe un
amplio consenso en
considerar que el
proceso conocido como
endosimbiosis, por el
cual uno de los
participantes penetra por
completo en las clulas
del otro y la estructura
penetrante permanece
cubierta por la
membrana del
hospedante.
Los seres vivos se dividen actualmente
en tres dominios: bacterias (Bacteria),
arqueas (Archaea) y eucariontes
(Eukarya). En los dominios Archaea y
Bacteria se incluyen los organismos
procariotas, esto es, aquellos cuyas
clulas no tienen un ncleo celular
diferenciado, mientras que en el
dominio Eukarya se incluyen las
formas de vida ms conocidas y
complejas (protistas, animales, hongos
y plantas).
El trmino "bacteria" se aplic
tradicionalmente a todos los
microorganismos procariotas. Sin
embargo, la filogenia molecular ha
podido demostrar que los
microorganismos procariotas se
dividen en dos dominios,
originalmente denominados Eubacteria
y Archaebacteria, y ahora
renombrados como Bacteria y
Archaea, que evolucionaron
independientemente desde un ancestro
comn. Estos dos dominios, junto con
el dominio Eukarya, constituyen la
base del sistema de tres dominios, que
actualmente es el sistema de
clasificacin ms ampliamente
utilizado en bacteriologa.
Sufren cambios evolutivos al igu
que los seres vivos. Los genoma
virales estn sujetos a la mutaci
con la misma frecuencia comn
todos los cidos nucleicos, y cua
las condiciones favorecen a un
mutante en particular, ste es
seleccionado, dando origen a un
nueva cepa que paulatinamente
substituye a la anterior. Hoy da
existen dos opiniones predomina
en relacin con el origen de los v
La primera opinin considera qu
virus se originaron a partir de c
degeneradas que perdieron la
capacidad para hacer vida libre.
acuerdo con la segunda opinin,
virus se originaron a partir de
fragmentos de cido nucleico ce
que escaparon de la clula origin
La biologa molecular de los fag
bacterias difiere en forma
considerable de la de los virus d
eucariotes y sus respectivas clu
hospederas, al grado de que no e
posible propagar bacterifagos e
clulas eucariticas o virus anim
en bacterias. Esto sugiere que lo
fagos y los virus de eucariotes se
originaron en forma independien
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Conclusiones
Las clulas presentan una gran variabilidad de formas e, incluso, algunas no presentan una forma fija.
Las clulas con forma definida pueden ser redondeadas, elpticas, fusiformes, estrelladas, prismticas,
aplanadas, etc., es decir, no hay un prototipo de forma celular. El hecho de que normalmente se
representen como una circunferencia, o una elipse, con un punto que representa el ncleo, es una
mera simplificacin de la realidad.
Las algas llevan a cabo un anabolismo auttrofo fotosinttico, a diferencia de la Ameba que es un
organismo de nutricin hetertrofa pues se alimenta de toda clase de plantas y animales
microscpicos, de bacterias y de otras clulas. En cuanto a los hongos que son microorganismosheterotrficos y en su mayora aerobios obligatorios. Sin embargo, ciertas levaduras fermentadoras,
aerobias facultativas, se desarrollan en ambientes con poco oxgeno o mismo en la ausencia de este
elemento.
Los virus no son clulas, son endoparsitos estrictos y, adems, desde el punto de vista gentico no
tienen metabolismo. Dependen fisiolgicamente de la clula viva.
Las algas pueden ser unicelulares o pluricelulares. La mayora presentan una pared celular formada
por molculas de celulosa. En las algas pluricelulares, las clulas no se organizan formando tejidos. La
estructura formada se denomina talo. Las bacterias son procariotas y, por lo tanto, a diferencia de las
clulas eucariotas (de animales, plantas, hongos, etc.), no tienen el ncleo definido ni presentan, en
general, orgnulos membranosos internos. Generalmente poseen una pared celular compuesta de
peptidoglicano. Muchas bacterias disponen de flagelos o de otros sistemas de desplazamiento y son
mviles. En cuanto a los hongos eucariotas entre los que se encuentran los mohos, las levaduras y
las setas. Se clasifican en un reino distinto al de las plantas, animales y protistas. Esta diferenciacin
se debe, entre otras cosas, a que poseen paredes celulares compuestas por quitina. En cuanto a los
virus est integrada por dos tipos de macromolculas: cidos nucleicos y protenas, los que forman las
partculas virales o viriones
El origen de las algas eucariotas y de todas las plantas en la actualidad existe un amplio consenso en
considerar que el proceso conocido como endosimbiosis, por el cual uno de los participantes penetra
por completo en las clulas del otro y la estructura penetrante permanece cubierta por la membrana
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del hospedante. Las bacterias, hace aproximadamente 1500 millones de aos, una clula eucaritica
anaerobia captur bacterias aerobias, las cuales no fueron degradadas, sino que se estableci una
relacin endosimbitica. Las bacterias atrapadas recibieron refugio y alimentacin a cambio de generar
energa para la clula hospedera. A travs del tiempo, esas bacterias aerobias atrapadas
evolucionaron en el citoplasma a las mitocondrias, los organelos que realizan la respiracin. La
evolucin de los hongos no es muy clara, dado que no hay suficientes registros fsiles que permitan
determinada. Se cree que los hongos tuvieron su origen a partir de un grupo hetertrofo de moneras
del cual surgieron hongos falsos o myxomicetes. De los myxomicetes surgi el filum eumicota que
significa hongos verdaderos. Los virus la primera opinin consideran que los virus se originaron a partir
de clulas degeneradas que perdieron la capacidad para hacer vida libre. De acuerdo con la segunda
opinin, los virus se originaron a partir de fragmentos de cido nucleico celular que escaparon de la
clula original. La biologa molecular de los fagos y bacterias difiere en forma considerable de la de los
virus de eucariotes y sus respectivas clulas hospederas, al grado de que no es posible propagar
bacterifagos en clulas eucariticas o virus animales en bacterias. Esto sugiere que los fagos y los
virus de eucariotes se originaron en forma independiente.
BIBLIOGRAFIA:
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