Biologia I, Cuadernillo de Procedimientos Para El Aprendizaje

EDUCACIÓN MEDIA SUPERIOR A DISTANCIABiología I CUADERNILLO DE PROCEDIMIENTOS PARA EL APRENDIZAJE Con la colaboración de: www.FreeLibros.com Leticia Alcázar Esquivel Ana María Sánchez Manzanilla Mirian Yaneli Acosta González BIOLOGÍA I Cuadernillo de procedimientos para el aprendizaje Con la colaboración de : Leticia Alcázar Esquivel Ana María Sánchez Manzanilla Mirian Yaneli Acosta González EMSAD EDUCACIÓN MEDIA SUPERIOR A DISTANCIA www.FreeLibros.com BIOLOGÍA I Cuadernillo de Procedimientos para el aprendizaje Con la colaboración de: Leticia Alcázar Esquivel Ana María Sánchez Manzanilla Mirian Yaneli Acosta González Coordinación de Educación Media Superior a Distancia Martha Elena Fuentes Torres Departamento de Diseño de Material Didáctico y Capacitación: Antonio Cadena Magaña Revisión y asesoría académica: Víctor Manuel Mora González Diseño Gráfico: Mildred Ximena Uribe Castañón Corrección de Estilo Cristina Miranda Huerta ©Secretaría de Educación Pública. México, enero de 2008. Subsecretaría de Educación Media Superior Dirección General del Bachillerato Educación Media Superior a Distancia ISBN: En trámite Derechos Reservados www.FreeLibros.com FreeLibros.com .ÍNDICE 1 2 3 CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS 7 BIOLOGÍA CELULAR 79 DIVERSIDAD BIOLÓGICA 122 RESPUESTAS 145 www. FreeLibros.4 www.com . De tal manera que se ha propiciado el desarrollo de nuevas ramas. las diferentes teorías acerca del origen de la vida. técnicas y procedimientos que han permitido avanzar en estos campos científicos. sin perder de vista el aspecto integrador de los seres vivos. se centran específicamente en el nivel molecular y celular. buscando la explicación científica a los fenómenos biológicos a este nivel. se busca fomentar la valoración de las implicaciones socioeconómicas. El estudio de la naturaleza de la vida ha avanzado en las últimas décadas de manera vertiginosa. al estudiar las características distintivas de los mismos. económico y ecológico. Una unidad de relevante importancia. al grado que la Biología actual ha ampliado sus fronteras de investigación. se pretende promover una actitud investigadora basada en el análisis. la importancia de los procesos fotosintéticos a nivel global y el impacto ambiental. con la Geografía al proporcionarle los conocimientos de los espacios geográficos como la corteza terrestre. constituyen la materia de Biología. utilizan técnicas avanzadas de investigación microscópica y ultramicroscópica. es uno de los pilares de la revolución científica y tecnológica del momento. las investigaciones físicas y químicas inherentes a la biología. sin lugar a dudas. Es importante resaltar que esta disciplina se relaciona estrechamente con la Física puesto que comparten el estudio de los fenómenos de la materia y la energía. de quinto semestre. donde se abordarán los nuevos criterios de clasificación de los seres vivos. entre otras. subcelular y molecular. como el conocimiento de la estructura y función celular. La asignatura de Biología I se imparte en el cuarto semestre y junto con Biología II. como la pérdida de la biodiversidad y sus implicaciones. El papel formativo de la Biología en el bachillerato. Sus últimos descubrimientos impactan en la conciencia social y obligan a reflexionar sobre temas tan trascendentes.com . entre otros contenidos de carácter integrador. prácticas. Los contenidos de esta asignatura. Finalmente. es la relativa a Biodiversidad. Biología y Fisiología Celular. sin dejar de señalar a México 5 www. las cuales a su vez. presenta varios aspectos importantes. se pretende ampliar y profundizar los conocimientos previos con que cuenta el alumno sobre los mecanismos que rigen el mundo vivo.FreeLibros. pasando del estudio del individuo en su dimensión biológica al análisis y conocimiento de los niveles celulares y moleculares. éticas y ambientales que se derivan de los nuevos descubrimientos y aplicaciones de la Biología. donde se distribuyen los seres vivos. sin excluir obviamente. Biología Molecular. Bioquímica. Además. Analizando además. En un sentido. con las Matemáticas como herramienta básica en la interpretación de modelos que le ayudan a resolver problemas relacionados con los fenómenos naturales y la Ecología como parte complementaria en el estudio de las relaciones de los seres vivos y su medio ambiente. provocado por el deterioro y la destrucción de diversos ecosistemas. la hidrósfera y la atmósfera. así como su importancia dentro de un contexto social.PRESENTACIÓN La Biología. para explicar los fenómenos vitales. de manera crítica y bajo un marco ético. Genética. tolerancia e interés científico. Unidad II: Biología celular. Objetivo de la asignatura Serás capaz de plantear problemas y alternativas de solución respecto a la diversidad biológica. 6 www. su preservación y manejo sostenible de nuestros recursos naturales en un ambiente de participación. El contenido del programa está estructurado en las siguientes unidades: Unidad I: Características de los seres vivos. a partir de la delimitación de la Biología como ciencia interrelacionada con otras disciplinas y el análisis estructural. Unidad III: Diversidad biológica. utilizando la observación sistemática y el razonamiento deductivo e inductivo para derivar criterios de clasificación que permitan establecer relaciones de parentesco entre los grupos naturales y/o dominios. siendo nuestra responsabilidad la preservación y explotación sustentable de estos recursos. de los que se infiera la biodiversidad de nuestro país. respeto. funcional y evolutivo de los seres vivos en general y de la célula en particular.com .como un país mega diverso.FreeLibros. analizando las bases químicas inherentes a los seres vivos. así como su relación con otras ciencias.¿ CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS Objetivo de la unidad: Explicarás las características y el origen de los seres vivos. en un ambiente participativo. su campo de estudio e importancia. pues es un material indispensable en la fabricación de las llantas.com ¿ . es decir. Como ejemplos podemos citar los siguientes: un joven estudiante de ingeniería. después de observar la especie de araña Nephila clavipes. vestimenta. ¿ 7 ¿Qué voy a aprender? www. se obtuvieron a través de conocimientos empíricos que partían de observaciones sencillas y luego pasaban a ensayos de prueba y error. tolerante y de respeto. para poder elaborar antibióticos en el tratamiento de enfermedades. medicinas paraenfrentar las enfermedades. animales y los recursos que tenía en su medio para satisfacer las necesidades antes mencionadas.FreeLibros. como era el de satisfacer necesidades alimenticias. UNIDAD 1 ¡Hola! Bienvenido al fascinante mundo de la biología. comparando las diferentes teorías del origen de la vida y sus características distintivas. cómo obtiene sus conocimientos. Es importante recordar que muchos de los conocimientos sobre el uso de plantas. la gente nativa del trópico desde épocas ancestrales descubrieron que el caucho –líquido lechoso– que sale del árbol de la especie Hevea brasiliensis (árbol del caucho) les servía para modelar esferas con las que jugaban al fútbol y éste en la actualidad tiene un papel importantísimo en la industria automotriz. conforme se avanza en otras ciencias como la física y la química. etc. otro ejemplo. es sobre la especie de hormiga toro una de las especies más grandes originaria de Australia. todos los niños y niñas hemos jugado al fútbol y sabes. que conozcas qué estudia esta gran ciencia que forma parte de las ciencias naturales. Esta unidad tiene como objetivo principal participarte de todo lo relacionado con la Biología. Te has preguntado alguna vez ¿por qué puedes vivir? ¿qué es la vida? ¿cómo y cuando se originó la vida? y una pregunta –común a todos nosotros– ¿sólo en la tierra hay vida? El hombre se planteó una y mil preguntas más como éstas desde sus inicios. su importancia por las tantas aplicaciones que el hombre ha hecho a través de la historia en muchas otras ciencias con la finalidad de satisfacer muchas necesidades cotidianas de la humanidad. a partir de la conceptualización de la Biología como ciencia. sobre todo cuando necesitaba resolver problemas para poder subsistir. esto se debe a que esta especie al igual que todas las hormigas posee unas glándulas llamadas metafrontales que producen antibióticos más eficientes que los provenientes de la penicilina y que sin lugar a dudas será de gran utilidad en las ciencias médicas. la biología también puede obtener más eficazmente nuevos conocimientos. mediante la observación directa e indirecta de los objetos de conocimiento y su contextualización en situaciones reales. A través del tiempo. realizó diferentes análisis para identificar la composición y estructura de la seda de su telaraña y descubrió que ésta era más resistente que el acero. herramientas. la cual es empleada por un grupo étnico para hacer cataplasmas que colocan sobre las heridas de las personas y así evitan que se infecten. que se apoya en otras ciencias y ella misma ha tenido que especializarse estableciendo disciplinas centradas en un objetivo particular de estudio. agua y aire. la Biología pretende descubrir cómo se originó la vida y en ese quehacer ha invertido mucho tiempo. es importante que sepas que la biología analiza lo que está ocurriendo en cada una de tus células. 8 En ese sentido. de hecho lo que ocurre con cada uno de los individuos al estar interactuando con otros seres vivos e incluso con los elementos sin vida como suelo. pero éste sirve de base para generar otros conocimientos que ayudan a resolver diversos problemas del hombre. sin embargo. De lo antes expuesto podemos resumir que la Biología es una ciencia interdisciplinaria y multidisciplinaria. ya que algunos de sus descubrimientos contribuyen a enriquecer el conocimiento. Podemos considerar que la biología se caracteriza porque es una ciencia básica y aplicada.Además de todo lo anterior. ¡no! Podemos considerar a la biología como una ciencia muy ambiciosa. por lo tanto. Algo que no debes olvidar es que ahora eres un individuo activo para obtener tus conocimientos. y recuerda que tú formas parte de ese grupo. que procura obtener hasta el más mínimo de los detalles –información propiamente– de los diferentes niveles de organización. de tus tejidos. como te has dado cuenta.com . Bueno. contaminación de agua. por ello. también es importante señalar que para ello se convierte en algo así como el Sherlock Holmes de las ciencias. terminan por causar estragos a lo largo y ancho de nuestro hermoso planeta. porque todo en su conjunto forman complejos sistemas de vida y recuerda que tú no escapas a tal complejidad. medicamentos. el origen de una enfermedad y buscar el agente causal de las enfermedades. apoyada en los conocimientos que le aportan muchas disciplinas y. si piensas que es todo. ya mencionamos muchos de los objetivos de estudio de la biología. de tus órganos y sistemas. suelo y aire. como la obtención de más alimentos. que si bien estos últimos elementos se consideran abióticos –sin vida–. destrucción de ecosistemas. muchas veces desmesuradas e inconcientes que. analiza y especula sobre un caso particular a investigar. ya que indaga. entre otros. son esenciales para la continuidad de los seres vivos. para así poder obtener conocimientos completos sobre las diferentes incógnitas y problemas en el diario acontecer de la humanidad. como son: la extinción de las especies. de hecho hasta nuestros días continúa en tan misterioso e importante propósito. con gran serenidad y paciencia para dar solución a los problemas propuestos. desde la célula hasta el conjunto de los ecosistemas.FreeLibros. www. te recomendamos diferentes fuentes de consulta tanto bibliográficas como electrónicas. Una tarea más es la de establecer sistemas de clasificación a partir de describir a las especies. también participa en la solución de los problemas derivados de las actividades que realiza el hombre. Biología molecular y herencia. Biología Moderna. Publicaciones Cultural. Eréndira. Biología I y II. 2004. Marta.com . Biología. 1999.es/cp/ventanie/Webquest/webquest.Fuentes de consulta Es importante que recuerdes que puedes consultar los textos que estén a tu alcance y aborden los temas que comprende la unidad. México. ciencia y naturaleza. 2003. 10ª ed.princast. Biología. Biología general. Cecile y Taggart.html • http://www. México. Pearson Prentice Hall. • Starr. Ralph. • Overmire. Mc Graw-Hill. Arturo. McGraw-Hill Interamericana.com/aldea/Tareas2. 2003. Robert. Luis.biologia. Santillana. 2004. 2003. México. 2ª ed.aldeaeducativa.edu.edu:8001/esgbio/chapters. La ciencia de la vida. 2002. México. • Cervantes. • Espinosa. Raúl.gob. Santillana. México.FreeLibros. Biología. México. México. te sugerimos los siguientes: Bibliografía básica: • Audesirk. 9 Enciclopedia Encarta • Biología • Vida • Reino (biología) Sitios Web: • www. Ballesteros Manuel y Ucedo. • Jimeno.ar/ www. Biología. Teresa y Audesirk Gerald.pe/escolares/imagenes/ • http://web.htm • http://www. Trillas. México. 2ª reimpresión. Grupo Noriega Editores.inrena. Thomas. 2004. El método científico.mit.educastur. Bibliografía complementaria: • Alonso. 2002. Antonio. Luis. • Rosenblueth. Biología. Thomson. • Ondarza. 2002. Ediciones Científicas La Prensa Médica Mexicana. México. México.asp?which=7 • http://esg-www. un enfoque integrador. La unidad y diversidad de la vida. Graciela y otros. Trillas. Silvia y Bojórquez Castro. México. 2003. • Galván Huerta. • Wallace. ¿Cómo aprendo? 1. Observa las imágenes que a continuación se te presentan.1. Utilizando los medios que tengas a tu alcance. La Biología como Ciencia Objetivo temático: Describirás a la Biología como ciencia reconociendo su campo de estudio.com . INTRODUCCIÓN A LA BIOLOGÍA. Actividades: 1.FreeLibros. investiga los siguientes conceptos básicos y haz tu glosario: • Biología • Biósfera • Botánica • Célula • Comunidad • Ecosistema • Microbiología • Organismo (individuo) • Órgano • Población • Sistema o aparato • Tejido • Teoría Creacionista • Teoría de la Panspermia • Teoría de la Generación Espontánea • Vida • Zoología • Teoría de la síntesis abiótica • Experimentación • Crecimiento • Irritabilidad • Hipótesis • Diseño experimental • Homeostasis • Observación • Organización • Planteamiento del problema • Metodo científico • Adaptación • Teoría • Ley • Metabolismo • Reproducción 10 2.1. 1.1. ECOSISTEMAS TERRESTRES www. relaciones interdisciplinarias y su correlación con la tecnología y la sociedad a partir del razonamiento analógico y el análisis de situaciones reales documentadas. de acuerdo con su objeto de estudio? 5. Física. entre otras. investiga su objeto de estudio y relaciona las siguientes columnas colocando en el paréntesis la letra correspondiente. Geología. c) Investiga las diferencias entre lo vivo y lo no vivo d) ¿Por qué la Biología forma parte de las Ciencias Naturales? e) Investiga cómo apoyan otras ciencias a la Biología. por ejemplo la Química.com . Historia.ECOSISTEMA ACUÁTICO ¿Comparten características semejantes?. Sí ¿Cuáles? 3. f) ¿Como se divide la Biología. Geografía.FreeLibros. ¿cuáles? No. Ahora descríbelas y comenta tu descripción con tus compañeros. Coméntalo con tu asesor y compañeros. ¿por qué? 4. ( ( ( ( ) ) ) ) virología bacteriología micología protozoología a)protozoarios b) hongos c)bacterias d) virus 11 www. a) ¿Qué estudia la Biología? b) Busca un concepto de vida. Investiga lo que a continuación se te solicita en los medios que tengas a tu alcance. La microbiología a su vez se divide en varias disciplinas. ¿Tuvieron puntos de coincidencia? Sí. Matemáticas. com . señalando el objeto de estudio de las siguientes ciencias de la biología. Criptógamas (plantas sin flor ni fruto ) Fanerógamas (plantas con flor y fruto) Micología Hepáticas.FreeLibros. Musgos y Selaginelas Orquídeas Insectos Peces Anfibios y reptiles Aves Mamíferos ____________________________ ____________________________ ____________________________ ____________________________ ____________________________ ____________________________ ____________________________ ____________________________ ____________________________ ____________________________ www. La botánica y la zoología se especializan en el estudio de los seres vivos de acuerdo con su grado evolutivo. Completa el siguiente cuadro.6. primeramente investiga y a continuación coloca sobre la línea el nombre de la disciplina que estudia a los seres vivos que se indican. CIENCIA Botánica Zoología Citología Histología Anatomía Fisiología Embriología Genética Microbiología Parasitología OBJETO DE ESTUDIO 12 Patología Paleobiología Evolución Inmunología Ecología Taxonomía 7. con base en encuesta. químicas y mecánicas. los científicos liderados por Henrik Clausen. que al ser fermentados producen ácido láctico. de la Universidad de Copenhage.FreeLibros. Realiza las siguientes lecturas y después comenta con tus compañeros por qué es importante para ti la biología. Guadalupe Gutiérrez. El gran número de aplicaciones del PLA se debe a sus propiedades físicas. Julio 2007. las cuales son poco usuales en los polímeros y son más importantes que su misma capacidad de biodegradación. la sociedad y la tecnología. así como envases y empaques para alimentos. 13 PLÁSTICO DE MAÍZ Ya existe en varias partes del mundo. México. Basta con incubar glóbulos rojos con las enzimas durante 60 minutos para obtener un tipo de sangre O. Ejemplo de ellos es una botella de agua elaborada en el Reino Unido. es transparente y se conoce como ácido poliláctico (PLA). el cual no tiene antígenos en su superficie celular. 33. 10. la primera se basa en una síntesis química.8. 23.com . Después de numerosos análisis comparativos y técnicas bioinformáticas. se obtiene a partir de los azúcares de este cereal. p. El ácido láctico puede obtenerse por vía química o biotecnológica. Mayo 2007. Op. Núm. El papel de las dos enzimas es suprimir de la superficie de los glóbulos rojos las moléculas responsables de desencadenar la reacción inmune del organismo contra las células sanguíneas del donante. De aquí. 207. www. 33. y la otra en la fermentación de sustratos ricos en carbohidratos por microorganismos. que el grupo O. Vol. Incluso. que los consumidores aceptarían dichos envases. el cual poseen los donantes universales. la Grapentine Company aseguraba. cápsulas para liberación lenta de fármacos. México.. en una bacteria. puede ser suministrada a cualquier paciente que tenga anticuerpos A o B. Asimismo. hallaron. la cual es comercializada desde 2005. implantes. Vol. Las presencia o ausencia de antígenos –moléculas en forma de azúcares inductoras de la producción de anticuerpos determina los distintos grupos sanguíneos. identifica de qué manera se establece relación entre la biología. SANGRE UNIVERSAL Investigadores daneses encontraron la forma de convertir cualquier grupo sanguíneo al O. Núm. p. en Ciencia y Desarrollo. Cit. 209. prótesis. dos nuevas enzimas del tipo glicosidasa que tienen el potencial de realizar la citada conversión. dos años antes. Con el PLA se hace hilo para sutura. lo meristemos resultan ser extraordinarias fábricas de órganos y tejidos. a lo largo de toda la vida de la planta. El estudio sobre los meristemos permite ampliar el conocimiento acerca del funcionamiento de las plantas. pp. gracias a ellas. www. 207. así como las fluctuaciones espacio-temporales que puedan ocurrir. lo que permite conservar y reproducir plantas que podrían extinguirse. las trayectorias de reacción de una molécula individual. en Ciencia y Desarrollo. México. Un ejemplo de beneficios proporcionados por el estudio de moléculas aisladas es descubrir. Por ejemplo. May 2007. las cuales poseen células madre o pluripotenciales y. en algunos casos. dependiendo del medio en que se cultiven.MERISTEMOS Fuente inagotable de vida vegetal –Resumen– Los meristemos son estructuras diminutas localizadas en las puntas de los tallos. la raíz de una planta y. 6 . aún es necesario optimizar los instrumentos para obtener altas resoluciones en el orden de 1-100 nanómetros. examinar e identificar su tipo y estructura. sin necesidad de emplear un promedio general sobre una gran cantidad de ellas.FreeLibros. 33.com .9. En esta escala es posible observar los movimientos libres de las moléculas. en tiempo real. cuál es el responsable de una enfermedad específica. como pueden ser los diferentes tipos de cáncer. estudiar de qué se compone el plancton y qué moléculas son las responsables de la fosforescencia del mismo. Julia Cano Sosa y Enrique Castaño de la Serna. nos permite obtener de manera controlada plantas enteras o partes de ellas. UNA SOLA MOLÉCULA -Resumen- 14 Los avances recientes en la detección y manipulación de una sola molécula abren una serie de nuevas posibilidades para aumentar los conocimientos en muchas áreas de investigación científica. con ello. Las aplicaciones de esta área de la ciencia son de gran interés para muchos campos de la investigación científica y se espera sean de gran utilidad en el desarrollo de nuevos materiales de uso tecnológico. asímismo. Núm. así como producir aquellas carentes de infecciones virales útiles para su conservación en bancos de germoplasma (son colecciones de material vegetal vivo que tienen como objetivo recolectar y conservar plantas para el futuro de la sociedad). en el amplio espectro de los compuestos que existen en nuestro organismo. Nuevas tecnologías Las técnicas de microscopía utilizadas hoy en día permiten obtener imágenes sobre superficies de una sola molécula y. también nos permitirá modificar el ADN de una persona que padece una enfermedad a causa de la alteración de un gen. en toda ella. Esto se debe a que las células de los meristemos tienen la característica de poder dar lugar a cualquier tejido vegetal. Vol. Sin embargo. El futuro de la detección de una sola molécula Hasta ahora los mejores trabajos desarrollados en el campo de la detección de una sola molécula han sido realizados mediante instrumentos construidos de forma artesanal en el laboratorio de investigación.FreeLibros. Lo cierto es que a partir de la mínima unidad de vida. la evolución se puede explicar y entender con mayor facilidad. dos o más elementos unidos químicamente forman compuestos y estos pueden ser de carácter orgánico e inorgánico. sin embargo.24. que corresponde al nivel químico. el gran salto del nivel químico al nivel biológico es la gran incógnita. Mayo 2007. 1.com . Vol. su método de estudio y sus límites. 207. 33. biólogos e ingenieros tanto electrónicos como en computación. aún cuando existen muchas teorías para explicar tan impresionante evento. será necesario construir fuertes lazos de colaboración entre químicos. en dicho proceso se involucran directamente la materia y la energía. en Ciencia y Desarrollo. o sea. así como la estructura y funcionamiento del ADN. La interdisciplinariedad contribuirá a resolver problemas biológicos de actualidad.2. a partir de la revisión documental y de experiencias de laboratorio en un ambiente participativo y de respeto. físicos. la física y la química son de gran utilidad a la Biología para poder entender cómo se organiza la materia. NIVELES DE ORGANIZACIÓN Objetivo temático: Explicarás los diferentes niveles de organización de la materia. bioquímicos. Sabemos que la mínima unidad de materia propiamente dicha es el átomo y que átomos iguales forman elementos. transcripción (síntesis de nuevas proteínas) o la translación (movimientos de constituyentes celulares o de la misma célula). pp 20 . tales como las enfermedades). México. por lo tanto. 15 Podemos considerar que la materia se ha organizado desde el momento mismo en que se formó el Universo. Sin embargo. www.Más ventajas Gracias a los estudios de detección de una sola molécula se puede obtener información en tiempo y espacio real relacionados con procesos celulares complejos como la signalización (proceso mediante el cual las células se mandan señales unas a otras para responder a diferentes eventos. hasta este nivel el hombre tiene resuelta la transformación y organización de la materia. Núm. Mildred Quintana Cruz. el hombre no puede comprobar ninguna. la célula. es decir. 16 www. el proceso de organización de la materia y el cómo explicar los eventos que ocurrieron a través del tiempo. las células se organizaron para realizar trabajos en común como un mecanismo de protección y de sobrevivencia. recuerda que tú formas parte de ella. los factores. el tiempo que transcurrió en nuestro planeta para que este impresionante evento ocurriera y a partir del cual la evolución transformó en millones y millones de seres vivos tan diferentes. Este cambio facilitó la formación de tejidos.Así. Grupos de individuos con características semejantes y que tienen la capacidad de reproducirse y tener descendencia fértil reciben el nombre de especie. éstas se organizan para formar ecosistemas y el conjunto de ecosistemas que forman nuestro planeta constituyen la biósfera. sin embargo. pero que sin duda son en muestras de que la materia constantemente se organiza y se perfecciona.com . los elementos que participaron en la formación de lo que propiamente concebimos como seres vivos y más aún. un proceso continuo. éstos a su vez forman aparatos o sistemas y en su conjunto constituyeron al individuo u organismo. algunos que sorprendentemente viven hasta nuestros días –las bacterias– y otros más que fueron desapareciendo en el transcurso del tiempo. las cuales se caracterizan por establecerse en un lugar específico con varios individuos para constituir poblaciones. Ahora describamos el nivel ecológico. Poblaciones de diferentes especies que interactúan entre sí forman comunidades. Al leer sobre la forma en que se estructuran los diferentes niveles de organización podemos compararlo con el hecho de ir subiendo los peldaños de una escalera. los cuales se organizaron para formar órganos. ya que no conocemos las condiciones. así como la importancia de cuidar nuestra biósfera. Actividades: 1. de esta manera se explica el paso del nivel unicelular al pluricelular. Todos los niveles citados corresponden al nivel biológico. Lee nuevamente y reflexiona sobre la complejidad de la biósfera. el gran salto de pasar del nivel químico al nivel biológico es una gran incógnita.FreeLibros. com . NIVEL DE ORGANIZACIÓN Átomo Elemento Molécula Compuesto Célula Tejido Órgano Aparato o sistema Individuo Población Comunidad Ecosistema DEFINICIÓN 17 Biósfera www. Investiga en el medio que tengas a tu alcance los aspectos señalados en el siguiente cuadro y complétalo.2.FreeLibros. coloca dentro del cuadro el nivel de organización que corresponda y sobre la línea la(s) disciplina(s) que estudia(n) el nivel que se señala.3. Completa el esquema.com .FreeLibros. Nivel:___________ 18 Nivel:___________ Citología CÉLULA Nivel: QUÍMICO www. encuentra los niveles de organización y algunos ejemplos que están presentes. ¿qué es el método científico?. pero.1. son 15 palabras. De acuerdo con el esquema anterior. Te invitamos a profundizar más sobre el tema y realiza las actividades que a continuación se señalan. Responde a las preguntas.2.4. contesta las siguientes preguntas: a) ¿Qué nivel de organización está presente en todos? b) ¿Qué nivel de organización incluye a todos? c) ¿En qué nivel de organización te encuentras tú? 5. empleando los medios que tengas a tu alcance. a todos se nos presentan problemas que obviamente tenemos que resolver. Te damos una pista. Lo anterior significa que es indispensable aplicarlo para lograr propósitos específicos. El Método Científico y su aplicación En la vida cotidiana.FreeLibros. como ya sabes. a) ¿A qué se le llama ciencia? b) ¿Qué diferencia hay entre las ciencias formales y las ciencias factuales? c) ¿Por qué la biología es una ciencia natural? d) ¿Qué es la tecnología? e) ¿Qué es el método científico? www. A P A R A T O O C E B P I N O S I S T E I S A A L B O P I P O T S E U P M O C O S I S T E M A B E B F M O L O A E L T L E C O S I S T E M A R C E L T E J O A C A O B C E I J O M I L R R I D C E L U O U G A O O E U U B N L A P A R S I L I C E N A R I Z F A A O C O M U N I D A D M S E L V A P A R A U 19 1. precisamente ese es el objetivo del método científico: contribuir con las ciencias naturales a encontrar respuesta a muchas incógnitas y resolver problemas que afectan a la humanidad. Resuelve la sopa de letras.com . 5. Principio. En su sangre había sustancias químicas que sus cuerpos habían producido para combatir a la www. microbiólogos y tecnólogos para trabajar en el problema de esta extraña enfermedad. ¿Podría ser esta la causa de la enfermedad? El organismo encontrado en el tejido pulmonar se inyectó a diferentes animales. Se buscaron microorganismos y sustancias químicas en el suministro de agua. Los hechos sugerían que la causa era un microbio desconocido presente en el aire. Ley. Los médicos estaban desconcertados.f) ¿Cuáles son los pasos del método científico? g) Describe cada uno de los pasos para que sepas cómo se realizan. Teoría. Esta enfermedad llegó a conocerse como enfermedad de los Legionarios. Probaron en los tejidos de gente enferma si había sustancias químicas venenosas y buscaron microorganismos que se sabía producían enfermedades similares. No encontraron evidencia de que la enfermedad pasara de una persona a otra. se sirvieron de su experiencia y de la experiencia de otros médicos. designó a un grupo de médicos. Veintinueve de estas personas murieron. pero no las encontraron. Georgia. El centro para el Control de Enfermedades en Atlanta. Lee el siguiente artículo. h) ¿Qué relación se establece entre la tecnología y el método científico? i) Define el conocimiento científico y el conocimiento empírico.FreeLibros. el agua o los animales (aves. Datos. se encontró una bacteria en el tejido pulmonar de uno de los pacientes muertos por la afección. en el sistema de ventilación. al investigar sobre la enfermedad de los Legionarios. en la cocina. El material se mezcló con sangre de la gente que había tenido la enfermedad de los Legionarios y había sobrevivido. estadísticos. En la prueba final se usó material de embriones de pollo infectados con la bacteria. Resultados.com . Entonces se hizo un descubrimiento. l) ¿Qué tipos de microscopio utiliza el hombre? m) ¿Qué otras herramientas apoyan actualmente las investigaciones científicas en la Biología? n) Define los conceptos: Experimento. No se encontró nada. ENFERMEDAD DE LOS LEGIONARIOS 20 En julio de 1976. Los pacientes tenían fiebre. tos y desarrollaron pulmonía. ¿Cuál era la causa de la enfermedad? Los médicos. mamíferos o insectos). alrededor de 180 personas se enfermaron durante la Convención Americana Legionaria en Pennsylvania. Tampoco había señal alguna de que estuviera relacionada con la comida. j) ¿Qué instrumento tuvo un papel importante en el avance de las investigaciones en la Biología? k) Describe brevemente cada una de las partes que forman al microscopio óptico. 6. en el depósito de basura. luego responde las preguntas propuestas. Una vez concluida la investigación. En el control del experimento.dhsint. No. Ahora se sabía que la nueva bacteria era la causa de la enfermedad. • ¿Qué hipótesis se planteó para intentar resolver el problema? d) Experimentación para probar la hipótesis (Diseño experimental) • ¿En qué consistió el experimento que diseñaron para probar la hipótesis? e) Observación y registro de los datos del experimento • ¿Aceptaron o rechazaron la hipótesis? Sí. Adaptado de http://www. Ahora responde lo siguiente: a) Definición del problema. de acuerdo con sus resultados? 21 www. Estas sustancias reaccionaron con la bacteria de los embriones de pollo. No se observó reacción alguna.asp 7. se mezcló sangre de gente que nunca había tenido esta enfermedad con la bacteria del embrión de pollo. ¿por qué? • ¿Bajo qué condiciones se realizó el experimento? • ¿Cuáles fueron sus resultados? • ¿Qué nombre le dieron a la bacteria que causaba la enfermedad? f) Conclusiones • ¿Cuál es la conclusión. los científicos del Centro de Control de Enfermedades que estudiaron la Enfermedad de los Legionarios. publicaron sus resultados en revistas científicas. • ¿Cuál es el problema que se identifica? • ¿Qué se debe hacer con el problema para resolverlo? b) Recolección de la información. ¿dónde buscarían información los científicos para obtener los antecedentes sobre la enfermedad? c) Construcción de la hipótesis.com/epidemiologos/Buscador/abstract/109/109. Se le llamó Legionella pneumophilla.bacteria.FreeLibros. • ¿Qué información tenían sobre la enfermedad? • De acuerdo con la fecha en que sucedió. para divulgar tan importante hallazgo.com . www. 4. Resuelve el siguiente crucigrama. VERTICALES 1.g) Informe de la investigación. Método que implica poner en práctica experimentos para obtener una verdad. Posible solución del problema. • Elabora un breve informe que contenga la metodología de la investigación los resultados y las conclusiones.Ciencia que se basa en la experimentación (inv. Se plantean preguntas acerca de lo observado para explicar sus fenómenos.) 6. • Si tú fueras el investigador. ¿dónde publicarías tu informe para que éste llegue a un mayor número de científicos y a la población en general? 8. Se emplean para hacer las observaciones y ayudan a identificar los problemas. diseña un experimento para resolver algún problema biológico que identifiques. 4. 2.FreeLibros. Conjunto de conocimientos objetivos de las cosas. recuerda que cuentas con el apoyo de tu asesor 9. Datos que se obtienen como resultado del experimento y sirven para aceptar o rechazar la hipótesis. 2. Procedimiento que permite controlar y reproducir las condiciones que existen en la naturaleza. Consiste en ver detenidamente algo que despierta nuestro interés.com . 3. 5. 5. De acuerdo con observaciones hechas en tu localidad. 1 2 1 3 4 5 22 2 6 3 4 5 HORIZONTALES 1. Instrumento que facilitó conocer a los seres vivos que a simple vista el hombre no podía observar. Permiten analizar los resultados y aceptar o rechazar la hipótesis. h) Publicación del informe. 3. el objetivo por el cual fue levantada esta mole de cristal y acero en pleno desierto de Arizona. etc. no apoyan la clonación o la experimentación con embriones humanos. Una limitante muy importante está relacionada con los avances de la tecnología. equipos.FreeLibros. sino a muchas otras ciencias como: a la medicina. pero ambas fracasaron. ésta aporta conocimientos que son de gran utilidad no sólo a la biología misma. etc. Por ejemplo. la química farmacéutica. Los avances que pueda lograr cualquier ciencia están influenciados por la disponibilidad de recursos humanos. ético. al igual que muchas otras ciencias. pese a tantas limitantes de la biología.2. analiza y reflexiona sobre su contenido.com . Límites de la Biología La biología. Sin embargo. Sin embargo. entre otras. está limitada para realizar sus trabajos de investigación. se puede considerar que hay una relación directamente proporcional. el tiempo que se requiere para ejecutar una investigación. Te invitamos a leer las breves cápsulas de información que se anexan para comprobar lo antes mencionado. Dos misiones intentaron sobrevivir autogestivamente en el ambiente cerrado de Biosfera 2. las disposiciones políticas y legales en la mayoría de los países prohíbe realizar experimentos con la especie humana si éstos ponen en riesgo la vida o la integridad física y moral de los seres humanos de igual forma se han hecho muchas protestas para impedir que se continúen haciendo experimentos con primates.1. Realiza la siguiente lectura.2. Las limitaciones pueden ser de carácter socioeconómico. político. tecnológico. Desde el punto de vista ético algunos grupos. disponibilidad de recursos económicos y humanos. De ahí que cuando se descubren más y mejores herramientas la biología avanza en ocasiones a pasos agigantados. materiales. nunca se alcanzó. ya que si avanza la tecnología. Actualmente no todos los países disponen de suficientes recursos económicos para financiar investigaciones. obviamente la biología no escapa a tal situación. REGRESO A LA BIÓSFERA 2 Breve historia del fracaso del experimento “BIÓSFERA 2” 23 En medio del desierto de Arizona el polémico laboratorio ecológico llamado Biosfera 2. ha transformado su primer objetivo para acoger a científicos de todo el mundo que buscan evitar las peores repercusiones del calentamiento global. www. como lo demuestra la historia. Actividades: 9. la antropología. avanza la ciencia y viceversa. lo que trae como consecuencia un serio retraso en la obtención de nuevos conocimientos. Texto tomado de http://www.FreeLibros. A principios de 1993. En asesoría grupal profundiza más en relación a los alcances y limitaciones de la biología y comenta con tus compañeros y con tu asesor. puede interferir en la síntesis de vitamina B12 y hasta causar daño cerebral. www. las cosechas eran muy pequeñas y en consecuencia las raciones alimenticias disminuyeron… Algunos biosferanos perdieron hasta 50 kg de peso en esos meses.invirtió 200 millones de dólares que parecía se perderían tras los fracasos. Y termina el acariciado sueño de vivir en un hábitat que sería el pionero de las colonias humanas en los inhóspitos planetas vecinos. Pero otros peligrosos cambios acechaban: el dióxido de carbono comenzó a reaccionar con el calcio presente en la estructura del edificio y produjo grandes cantidades de carbonato de calcio. que impidió el estudio de la atmósfera del hábitat. Jeffrey Severino. los encargados externos del proyecto decidieron insuflar Biosfera 2 con oxígeno. Cabe mencionar que éste decidió ofrecer a la Universidad de Columbia hacerse cargo de las instalaciones. las polémicas y escándalos.edu o www.biospherics.com . el bloqueo de rayos ultravioleta produjo óxido nitroso –gas hilarante.bio. un segundo grupo entra a Biosfera 2 para una misión de un año. 11 científicos del comité consultivo renunciaron alegando la ausencia de resultados y de progreso en las investigaciones. de donde los biosferanos obtenían sus alimentos. aunque el propósito inicial de la misma no se logró.que. etc. en ciertas concentraciones. relacionados con el tema. En febrero de 1994. se iniciaron los problemas: los niveles de oxígeno habían descendido un inesperado 7% de los originales. estudiante de la Universidad de Columbia.En septiembre de 1991. tomando como base artículos de revistas. La segunda misión aborta en abril del mismo año. Ante esta situación. paginas web. El dueño de la construcción – Biosfera 2. las cucarachas y las hormigas proliferaron mientras otros insectos polinizadores como las abejas desaparecieron. un primer grupo de científicos se aisló en la gran réplica de la biosfera a nivel del planeta donde se ha manifestado la vida –para una misión de dos años.org/biosphere2. Ese mismo año. dos meses después rompen algunos cristales y expresan su preocupación por la seguridad en las instalaciones. descubrió más tarde que el gas vital había sido consumido eficientemente por los microorganismos presentes en los suelos de la zona de agricultura intensiva.. aunque esto violara las condiciones iniciales de la aventura… Sus habitantes corrían peligro de morir.html 24 Lo anterior permite darnos cuenta de que tenemos límites en nuestros procesos de investigación 10. lo cual permitió realizar nuevas investigaciones. Era como si los habitantes de Biosfera 2 vivieran en una cima a 5 mil metros de altura. Agrega otras preguntas en el siguiente espacio y contéstalas: 25 2. grupo taxonómico o especie a la que corresponden. fisiológicos. heterótrofos? ¿Todos los organismos enlistados presentan la característica de irritabilidad? ¿Cómo se reproducen? ¿Cuál podría ser la causa de las diferencias? 1.. que si bien todos las poseen. ¿cuáles. son muy particulares de acuerdo a su nivel evolutivo. www. CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS Objetivo temático: Describirás las características distintivas de los seres vivos a partir de modelos naturales en un ambiente participativo. de esta manera el hombre logró establecer semejanzas y diferencias entre los seres vivos que le rodeaban y descubrió aspectos morfológicos. se llaman así porque tienen vida. también podemos observar que todos los organismos consumen alimentos pero lo que consumen y la forma en que lo hacen es diversa. etc. revisa detenidamente el cuadro comparativo de la página siguiente. etológicos. en lo que coincidimos es que todas son muy diferentes y están íntimamente relacionadas con el grado evolutivo de los organismos. ¿Cuáles de ellos son autótrofos?. Por ejemplo. Los seres vivos. anatómicos.com . la duración de cada etapa es variable en todos.1. analicen la información del cuadro y después enlisten las conclusiones generales.FreeLibros. pero –pregunta obligada– ¿por qué?. todos presentan un ciclo de vida definido. presenta las mismas características? Diremos que asignarle características o atributos a todo lo que nos rodea es indispensable. en fin. para lo cual te pueden servir las siguientes preguntas y otras que puedas plantear junto con sus compañeros: ¿Cuántos niveles de organización están representados? Ennuméralos. En plenaria junto con tu asesor. ¿todos tienen las mismas características? ¿el ser humano. Ahora. podemos seguir mencionando todas y cada una de sus características.3. caminan. a nivel de órganos Nadan Reptan Vuelan Corren. fagocita Heterótrofa: absorción. absorción. parásitos Autótrofa: fotosíntesis Heterótrofa Heterótrofa Aparatos y sistemas Aparatos y sistemas Heterótrofa Heterótrofa Sésil. heterótrofa.FreeLibros. nadan Eucarionte Respuesta en membrana celular Nastias Nastias y tropismos Sistema nervioso + Sistema nervioso ++ Aparatos y sistemas Sistema nervioso +++ Sistema nervioso ++++ REPRODUCCIÓN •Bacteria •Amiba •Hongo •Pino •Peces •Anfibios y reptiles •Aves •Mamíferos Eucarionte Eucarionte Eucarionte Eucarionte Órganos Aparatos y sistemas Eucarionte Pluricelular Eucarionte Unicelular Procarionte Unicelular Mitosis Mitosis Sexual y asexual Sexual: conos. vuelan. fecundación interna 26 www. fecundación interna Sexual. por por quimiosíntesis.com Unicelular Autótrofa A nivel celular. .CARACTERÍSTICAS ORGANISMOS NUTRICIÓN ESTRUCTURA ORGANIZACIÓN MOVIMIENTO IRRITABILIDAD Respuesta en membrana celular Emisión de seudópodos Heterótrofa. medio de flagelos. semillas Sexual. a nivel celular Sésil. fecundación externa Sexual. fecundación externa e interna Sexual. CARACTERÍSTICA DEFINICIÓN PARTICULARIDADES La célula es la unidad de estructura. Permiten reponer a los individuos que mueren. Los organismos desarrollan mecanismos de estímulo-respuesta por medio de células nerviosas o sistema nervioso. Los organismos van desarrollando mecanismos homeostáticos para mantener el equilibrio. protección.com . Requiere la construcción o síntesis de nueva materia viva. escapar. el anabolismo (proceso constructivo) y el catabolismo (proceso de desintegración). Durante las etapas pueden presentar diferencias fisiológicas. pareja. Le permite a los organismos desplazarse para conseguir alimento. morfológicas y anatómicas importantes. Implica dos procesos.3. Estructura Metabolismo Crecimiento Adaptación Irritabilidad 27 Reproducción Homeostasis Organización Ciclo vital Movimiento www. Conforme se avanza en la organización. Los organismos adquieren la capacidad de transmitir sus cambios a sus descendientes a través de sus genes. Investiga en los medios a tu alcance las características de los seres vivos y completa el cuadro. da continuidad a la especie. función y origen.FreeLibros. cada nuevo nivel tienen mayor integración y especialización. etc. 4. De acuerdo con la información antes obtenida, responde lo que a continuación se pregunta: a) ¿Podemos prescindir de alguna de ellas? b) ¿Cuáles son más importantes? Justifica tu respuesta. c) Enlista las características que presentas tú. Una vez revisadas las características de los seres vivos, es importante señalar que la interrelación entre todas ellas permite establecer los principios unificadores de la Biología, es decir, todo aquello que es común a los organismos y son de carácter... Taxonómico: Permite agrupar a los organismos con base en características comunes dentro de una gran diversidad. Anatómico-funcional: Sirve para entender las relaciones entre la estructura, la función, la organización entre los órganos y sistemas, y la realización de diferentes tareas (respiración, circulación, reproducción, respuesta a estímulos, etc.). 28 Homeostático o autorregulador: Se refiere a la capacidad de regular el balance interno de los seres vivos mediante mecanismos homeostáticos. Genético: Estudia los mecanismos mediante los cuales pasan las características de las células madres a las células hijas, o bien, de padres a hijos. Ecológico: Permite entender cómo interactúan los seres vivos entre sí y con el medio ambiente que les rodea. Etológico: Contribuye a entender el porqué o porqués del comportamiento entre individuos de la misma especie y entre organismos de diferente especie. Evolutivo: Establece la relación del proceso evolutivo de las especies en un contexto específico de tiempo y espacio. Desarrollo histórico: Este principio juega un papel importante, pues gracias a él podemos conocer los avances científicos de la biología a través de la historia. www.FreeLibros.com Otro aspecto importante es que la biología se divide en diferentes ramas, basada en los criterios de diversidad, unidad, continuidad, e interdisciplinariedad, por ejemplo: Ramas de la biología con base en los criterios de: Diversidad Especialidades Zoología : animales Entomología (insectos) Helmintología (gusanos) Ictiología (peces) Botánica: plantas Ficología (algas) Briología (musgos) Pteridología (helechos) Micología (hongos) Microbiología Virología (virus) Bacteriología (bacterias) Protozoología (protozoarios) Unidad y Continuidad Generalidades Genética: variación y herencia Morfología: forma y estructura Histología: tejidos Citología: células Embriología: formación y desarrollo embrionario Fisiología: función de órganos y aparatos Taxonomía: clasificación Parasitología: parásitos Evolución: origen y cambios a través del tiempo Paleontología: cambios a través de fósiles Ecología: interrelaciones de los seres vivos con el ambiente Etología: comportamiento Interdisciplinariedad Bioquímica: biología –química Biofísica: biología-física Biogeografía: biología-geografía Bioestadística: biología-matemáticas Bioética: biología-ética (rama de la filosofía) Historia-biología: permite conocer la historia de las ciencias biológicas Ingeniería génetica 29 1.4. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS SERES VIVOS Objetivo temático: Explicarás los principales elementos y compuestos inorgánicos y orgánicos, sus características e importancia estructural y funcional en los seres vivos, a través de un análisis de sus propiedades químicas y físicas, en un ambiente de participación y respeto. Los seres vivos están formados por células, éstas a su vez están constituidas por muchas moléculas tanto orgánicas como inorgánicas y todas son incorporadas a través de los procesos de la nutrición. Dichas sustancias químicas se pueden encontrar como soluciones, coloides y suspensiones, elementos o compuestos. Cabe mencionar que un 90% de la materia viva se encuentra en estado coloide y, a su vez, estos coloides están formados en un 90% de C, H, O y N y el 10% restante, por otros elementos como Ca, P, K, N, S, etc. www.FreeLibros.com A continuación te presentamos como se clasifican dichas sustancias de acuerdo con sus características. COMPUESTOS ORGÁNICOS CARBOHIDRATOS LÍPIDOS O GRASAS PROTEÍNAS ÁCIDOS NUCLEICOS VITAMINAS AGUA COMPUESTOS INORGÁNICOS SALES MINERALES Por cierto, te has preguntado en alguna ocasión ¿qué comes?, y no nos referimos al pan, las tortillas, la carne, los dulces, en fin, sino a las sustancias que están presentes en lo que comes. ¿Tienes idea de lo que te puede pasar si dejas o no puedes ingerir alimentos o tomar agua? Puedes recordar, ¿cómo te sientes cuando estás sano y cuando estás enfermo? Las respuestas a dichas preguntas u otras más que te puedas plantear, las podrás obtener al desarrollar las actividades correspondientes al tema. Incluso, si revisas tus notas de la asignatura de Química II, te acordarás de los carbohidratos, los lípidos, las proteínas, esas macromoléculas naturales son básicas para los seres vivos. 1.4.1. Bioelementos Primarios y Secundarios Se llama bioelementos a los elementos químicos que constituyen a los seres vivos. De los elementos que existen en la naturaleza, aproximadamente 70 se encuentran en los seres vivos y de éstos, sólo unos 22 se encuentran en todos en cierta abundancia y cumplen cierta función. Se clasifican en primarios y secundarios. Bioelementos primarios: C, H, O, N, P y S, los cuales representan en su conjunto el 96.2% del total. Bioelementos secundarios: Na+, K+, Ca+2, Mg+2, Cl-, éstos se encuentran en menor cantidad que los primarios; sin embargo, son imprescindibles para los seres vivos. En medios acuosos se encuentran ionizados. También debemos considerar a los llamados oligoelementos o elementos vestigiales, que son aquellos que se encuentran en un porcentaje menor al 0.1%. Algunos, los indispensables, se encuentran en todos los seres vivos y son Mn, Fe, Co, Cu y Zn; mientras que otros, variables, solamente los necesitan algunos organismos, entre ellos están el B, Al, V, Mo, I y Si. 30 www.FreeLibros.com 1. Como sabemos el agua es indispensable para la vida y sin ella. Los minerales suministran elementos necesarios para la vida.2. hierro. estar disueltos en agua o encontrarse en las sales en el agua de mar. Los minerales pueden provenir del suelo. Completa el cuadro de la página siguiente: www. y también tenemos a los minerales que generalmente los asimilamos en forma de sales. Actividades: 31 1.4. Investiga lo que a continuación se te solicita y responde en tu cuaderno a cada una de las preguntas: a) ¿Por qué se llaman moléculas inorgánicas? b) ¿Cómo están formadas las moléculas de agua? c) ¿Qué propiedades tiene el agua y por qué es tan importante para los seres vivos? d) ¿En qué procesos celulares participa? e) ¿En qué procesos sistémicos participa? f) ¿Es importante el agua para los seres vivos? ¿qué daños sufren si no disponen del agua? g) ¿Cuáles son las principales características de los bioelementos primarios? h) ¿Por qué los minerales se dividen en macro y micronutrientes? 2. magnesio y cinc son importantes. también debemos señalar que el CO2 es materia prima esencial en la fotosíntesis. Los compuestos de calcio. Un mineral es cualquier elemento o compuesto químico que exista en forma natural. sales minerales) En este grupo se incluye el agua. Moléculas Inorgánicas de interés biológico (agua. fósforo. y de éstas pasan a los animales.FreeLibros. ambos se encuentran disueltos dentro de la célula e intervienen en el proceso de la respiración. los gases y las sales minerales. Los principales gases que se encuentran en el protoplasma celular son oxígeno (O2) y dióxido de carbono (CO2). precisamente la vida –como la percibe la humanidad– sería imposible. son absorbidos en forma de iones por las raíces de las plantas. a través de la cadena trófica.com . ¡resuelve el siguiente crucigrama! www.4. Biomoléculas Orgánicas Este tema ya no es totalmente nuevo para ti. en el curso de Química II se abordó el tema de macromoléculas naturales.FreeLibros. 1. Te sugerimos que desempolves tus conocimientos previos. lo que ahora abordaremos como Biomoléculas orgánicas. 3.MINERAL FUNCIÓN DAÑOS PROVOCADOS POR SU DEFICIENCIA MACRONUTRIENTES Nitrógeno Potasio Fósforo Calcio Magnesio Azufre MICRONUTRIENTES Hierro Cinc 32 Manganeso Molibdeno Cobre Yodo Vanadio Selenio Cobalto Boro Aluminio Nota: se sabe que el boro y el vanadio son esenciales para las plantas. si recuerdas.com . pero se desconoce su papel metabólico.3. el frío. 33 a) ¿Por qué se les llama biomoléculas orgánicas? b) ¿Qué elementos están presentes en todas? c) Las biomoléculas son: ________________________. 4. Seguro acertaste en todas. en ellos está escrito el proceso evolutivo de los seres vivos y son la clave para la sobrevivencia de los mismos. Están presentes en las hojas de las plantas y les sirven para protegerlas de la deshidratación. 2. te invitamos a resolver las siguientes actividades y verás que son de sumo interés para ti en tu vida diaria. estos guardan muchos secretos. los ácidos nucleicos. 3. ________________________. 2. Polisacárido estructural. ¿no crees? Entremos de nuevo en materia. VERTICALES 1. Compuestos que forman parte de la membrana celular y son la segunda fuente de energía.2 1 1 2 3 HORIZONTALES 1. ¿sabes?. www. aprovéchalas en beneficio tuyo y de tu familia. por ello. Principal fuente de energía de los seres vivos.com . valora los beneficios que puedes obtener de los alimentos que ingieres y evita aquéllos que te puedan causar daño. ¡Bien!. A esos compuestos agregaremos otros más. _______________________. vale la pena que retomemos y expliquemos el tema con más detalle. etc. Te invitamos a trabajar en equipos pequeños para buscar la información que sea necesaria.FreeLibros. y _________________________ nucleicos. Compuestos que participan en la estructura de la membrana celular y están formados por aminoácidos. Los carbohidratos son productos naturales muy difundidos entre los vegetales y animales.FreeLibros. También tienen funciones estructurales. La primera clasificación se basa en el grupo funcional si un azúcar presenta al grupo cetónico se llama cetosa y si presenta al grupo alldehído se llama aldosa. como la de suministrar la mayor cantidad de la energía necesaria en los mecanismos celulares. Los carbohidratos también se conocen como glúcidos. Su fórmula empírica es Cn(H2O)n . además. • Tetrosas: si contienen 4 carbonos.5. • Hexosas si contienen 6 carbonos. en ocasiones contienen azufre. Lee la información que se te proporciona: CARBOHIDRATOS ¡Principal fuente de energía para los seres vivos! Las plantas verdes sintetizan los carbohidratos durante el proceso de la fotosíntesis. la glucosa es el principal combustible tanto para plantas como para animales. es decir. ya que. nitrógeno o fósforo. fructuosa y galactosa. estos compuestos almacenan energía en los enlaces C-H. ya que sirven como tejidos de sostén para las plantas y algunos animales –insectos. hidrógeno y oxígeno.com . H H 34 H H C C C CH2 O OH OH OH H C C OH O OH OH H C CH2 O ALDOSA CETOSA La segunda clasificación toma en cuenta el número de carbonos presentes en la cadena del carbohidrato y así se tienen: • Triosas: si contienen 3 carbonos. en los cuales. crustáceos-. Dentro de las hexosas se encuentran azúcares muy importantes en biología: glucosa. están formados por una cetona o aldehído y varios grupos oxhidrilos. los tres fabricados por las plantas. Estos están formados por átomos de carbono. Actualmente se les define como aldehídos o cetonas polihidroxiladas. Los carbohidratos se clasifican tomando en consideración diferentes criterios. a partir de CO2 y H2O por la acción de la energía solar. azúcares o hidratos de carbono. está basada en el grado de polimerización y se muestra en el siguiente cuadro: www. según sus estructuras. • Pentosas: si contienen 5 carbonos. La palabra carbohidrato significa hidrato de carbono. cumplen funciones diversas. La tercera clasificación más reciente. Son carbohidratos que al hidrolizarse producen de 3 a 6 moléculas de monosacáridos.Carbohidratos Monosacáridos Ejemplos: D-Ribosa. mientras que en los animales el glucógeno es esencial. Los almidones son muy abundantes en cereales como el arroz. De acuerdo con su función biológica pueden ser: ESTRUCTURALES. D-fructuosa. en el caso de los carbohidratos sería la unión entre dos o más monosacáridos para producir al menos un disacárido. consiste en la condensación de dos moléculas de monosacáridos. 6 CH2OH 5 6 CH2OH 5 35 O H 1 H 4 O H H 2 1 H 4 H OH 3 OH O Maltosa H OH 3 + H 2O H 2 OH H OH H OH Enlace glucosídico. como ejemplos pueden mencionarse la celulosa –es el más abundante en la naturaleza y está presente en la pared celular de las células de las plantas-. D-Manosa Disacáridos Lactosa. el frijol. Observa el siguiente esquema. Oligosacáridos Ejemplos: Rafinosa. Son el producto de la unión de numerosas moléculas de monosacáridos. heparina. celulosa. Sacarosa. con pérdida de una molécula de agua. Maltosa Son azúcares simples que no pueden hidrolizarse en otros más simples. quitina. Este proceso consiste en la unión entre los monómeros. pectina de algunos frutos como pera y manzana. Es el tipo de enlace entre las unidades monoméricas de un polisacárido es normalmente entre un grupo –OH de un monosacárido y el grupo –OH de otro. en el caso de las plantas destaca el almidón.com . www. la papa. trigo y maíz.FreeLibros. glucógeno. El glucógeno se encuentra fundamentalmente en el hígado. Son azúcares que al hidrolizarse producen más de 6 moléculas de monosacáridos. Sirven de protección o soporte mecánico a las células. en una reacción denominada condensación. y la quitina del exoesqueleto de los artrópodos. Son azúcares que al hidrolizarse producen dos moléculas de monosacáridos iguales o de diferente estructura. POLISACÁRIDOS. Estaquiosa Polisacáridos Ejemplos: almidón. D-Glucosa. Éstos participan en el metabolismo de los organismos. Aclaremos el concepto de polimerización. ¿Cómo se pueden unir los monosacáridos? El enlace que une a los dos azúcares se llama Glucosídico. la cual implica la salida de una molécula de agua y el establecimiento de un enlace covalente entre un C y un O. METABÓLICOS. produce dos moléculas de D-Glucosa.Reserva nutricional de los tejidos animales. en su reproducción. En el cuerpo humano se transforma en glucosa en el hígado e intestino. La nitración de la celulosa es importante en la fabricación de explosivos. No son hidrolizables por los enzimas humanos. Estos oligosacáridos están relacionados estructuralmente con la sacarosa. ayuda a eliminar los desechos de la digestión. Azúcar reductor. trigo. en -D-Galactosa y en o -D-Glucosa. Tiene gran importancia energética en los animales y vegetales. En algunas frutas el almidón se convierte en azúcares cuando éstas maduran. Maltosa Vegetales. maíz). tienen gomas vegetales funciones de identificación y antigénicas. nutrición y crecimiento. frutas y miel D-Fructosa Jugo de frutas. Quitina Caparazón de crustáceos y en Da resistencia a la capa protectora de los los exoesqueletos crustáceos e insectos. Se encuentran acumulados en las vacuolas vegetales. Grupo cetónico o aldehídico y varios grupos Oxhidrilo Monosacáridos D-Ribosa Ácidos nucleicos. de los insectos www. interviene (papa). Glucógeno Azúcar de remolacha Vegetales Lactosa Se hidroliza en medio ácido o con ciertas enzimas.com . Cereales(arroz.000 o abundante de la más unipared celular. Es una cetohexosa. 36 Oligosacáridos Unión de 3 a 6 monómeros Estaquiosa 1-3 galactosas Almidón Tubérculos Carbohidrato de reserva de las plantas. No tiene valor nutritivo para el hombre. nucleótidos y algunas coenzimas como ATP y NAD. Celulosa El polisacárido (está formada más grande y por 10. cereales Rafinosa germinantes y malta. Se usa para la fabricación de rayón –fibra textil– Los acetatos de celulosa se emplean en las películas fotográficas y materiales plásticos. Frijol Es la fuente alimenticia más importante de los animales. Azúcar no reductor. Polisacáridos Formados por más de 6 monómeros Glucógeno Hígado y múscu. Azúcar de mesa. D-Glucosa –llamado Se encuentran también libres en la sandextrosa– gre. en la Glucosa + remolacha y la Glucosa caña de azúcar Hidrólisis del almidón. Reduce al máximo los cambios de presión osmótica que ocasiona la glucosa en las células. También forma parte del polisacáridos prostético de albúminas y globulinas. Al hidrolizarse forma laDGlucosa o D-Fructuosa. pero contribuye a disminuir problemas digestivos. Se descompone en ácido pirúvico y láctico en los músculos. Es un azúcar reductor. Tienen baja solubilidad. Se usa en la fabricación de cerveza y bebidas alcohólicas. Está presente en jaleas. para proporcionar la energía necesaria y facilitar la contracción muscular. no es muy dulce. Galactosa + Glucosa Dos monómeros Disacáridos Leche (Mujer 71g/L.Tipo de carbohidrato Composición Ejemplos Fuente Función Componente de los ácidos nucleicos. Es el monómero más importante en la síntesis de muchos Oligosacáridos. Le da resistencia a la pared celular. los esqueléticos El hígado lo transforma en glucosa. pero si pueden ser fermentados por microorganismos de la flora intestinal. miel. Se hidroliza en medio ácido. esperma D-Manosa Resulta de la No se encuentra libre sino formando parte de alhidrólisis de las gunos polisacáridos y en algunas proteínas. Es dades de el compuesto más D-glucosa) abundante de la biósfera Alimento para los animales herbívoros. Vaca 48g/L) Sacarosa En el embarazo Glucosa + se presenta en la Fructosa orina. el azúcar más dulce de todos los comunes.FreeLibros. ¿cuáles son? h) ¿Qué funciones tienen cada uno de los tipos de polisacáridos? 7. g) Los polisacáridos se dividen en dos tipos.Actividades: 6.FreeLibros. e) Enlista ejemplos de: • Pentosas • Hexosas • Monosacáridos • Disacáridos • Oligosacáridos • Polisacáridos f) Esquematiza y describe el enlace glucosídico.com . ___________________. y qué sucede cuando dicho parámetro está por debajo o por encima del promedio? f) ¿Cómo se llama a la enfermedad en la que la glucosa ya no puede ser degradada por falta de la hormona llamada insulina? g) ¿Cómo se puede prevenir? h) ¿Quiénes tienen más probabilidades de padecerla? 37 www. De acuerdo con la información del cuadro anterior responde: a) ¿Cuáles de estos carbohidratos consumes regularmente? b) ¿Qué pasaría si no los consumieras? c) ¿Qué función tienen los siguientes polisacáridos?: • Almidón: • Glucógeno: • Celulosa: • Quitina: d) ¿Por qué la glucosa es esencial en los seres vivos? e) ¿Cuáles son los niveles óptimos de glucosa en la sangre de las personas. __________________ y ____________________. en: ________________ o ________________ • Por el número de C presentes en la cadena en: _______________________________ ______________________________________. Utiliza la lectura previa y si es necesario investiga en otras fuentes para responder a las siguientes preguntas: a) ¿Por qué se llaman carbohidratos y de qué otra forma se les conoce? b) ¿Cómo están constituidos los carbohidratos? c) ¿Quiénes son los principales productores de los carbohidratos? ¿Cómo se llama el proceso en el cual obtienen los carbohidratos? d) Los carbohidratos se clasifican de acuerdo con: • Por el grupo funcional presente. • Por su grado de polimerización en: ____________________. Célula vegetal Insecto Fruta Caña de azúcar Bebé tomando leche ADN 9. rico en azúcares. 2. 8. Se usa para fabricar cerveza y bebidas alcohólicas. 7. 7. 2.FreeLibros. 4. Principal fuente de energía de plantas y animales. 5. Compuestos formados por un grupo cetónico o aldehídico y varios oxhidrilos. 6. El azúcar que contiene un grupo aldehídico. Polisacárido estructural presente en algunos frutos. Polisacárido presente en la pared celular de la célula vegetal. Carbohidratos que al hidrolizarse producen de 3-6 moléculas de monosacáridos. 3. (pl) 3. 6. considera la información que se te proporcionó anteriormente. Llamado comúnmente azúcar de mesa. Azúcar que contiene 6 átomos de carbono en la cadena. Resuelve el siguiente crucigrama. 5. Carbohidrato de reserva de las plantas. Característica que adquieren los exoesqueletos de los insectos por la presencia de un azúcar particular.8. Azúcares que al hidrolizarse producen más de 6 moléculas de monosacáridos. Reserva nutricional en los animales. Sustancia líquida que se extrae de las frutas. 1 2 38 2 4 5 3 4 5 7 8 6 6 3 7 8 VERTICALES 1. Azúcar del RNA www. 8. El azúcar que contiene un grupo cetónico 4.com . HORIZONTALES 1. Observa los siguientes dibujos y coloca sobre la línea el tipo de carbohidrato que está presente. el hígado lo transforma en glucosa. Los lípidos también están presentes en las plantas. también lo son los lípidos. glicolípidos y esfingolípidos. tiene muchos datos valiosos para ti. En este grupo se incluyen las grasas. a partir de su participación en el metabolismo celular podemos obtener las moléculas de ATP (adenosin trifosfato). cardiolipina Esfingomielina Cerebrósidos. Estos junto con los carbohidratos y proteínas son las fuentes básicas de energía para los seres vivos. ¡toma nota de ellos! La palabra lípido viene del griego lipós. O. en el cerebro y tejido nervioso. sebo vacuno Fosfoligéridos de etanolamina y colina. P. mitocondrias. Mientras que las plantas utilizan a los carbohidratos como fuente de reserva para sus procesos biológicos. Es decir. N. glioxisomas de semillas grasas Depósito de grasas Membranas Membranas Membranas Membranas Citosol de vegetales. y tienen gran importancia en momentos de inanición de los seres vivos –cuando no pueden consumir alimentos–. H. en los músculos. ya que las grasas de reserva. cloroplastos www. LÍPIDOS Anteriormente vimos que los carbohidratos son una fuente importante de energía para los seres vivos. ácidos grasos. En la siguiente tabla se presentan los principales lípidos celulares: 39 LÍPIDO Ácidos grasos Glicéridos (grasas neutras) Fosfoglicéridos (fosfolípidos) Esfingolípidos Glicolípidos Esteroides Terpenos Ejemplos Ácido oleico. fosfoglicéridos. En el ser humano los lípidos se encuentran en las membranas celulares –en función de que no son solubles en agua-. carotenoides Localización celular importante Citosol. que significa grasa. como ejemplos de sustancias de importancia biológica. Los lípidos proporcionan la mayor cantidad de energía a nuestro organismo. gangliósidos Colesterol Aceites esenciales. aproximadamente 9 kilocalorías por gramo.com .FreeLibros. en forma de aceites y ceras y en los animales en forma de grasas y aceites. Lee la siguiente información. los proveerán de dicha energía. palmitito y esteárico Aceite de coco. los animales utilizan a las grasas y aceites con el mismo propósito. esteroides. ceras. Disponte a disfrutar la siguiente lectura. Los lípidos están formados por ácidos grasos y están formados básicamente por C. Los lípidos son un grupo diverso de sustancias cuya característica común es el ser insolubles en agua y solubles en solventes orgánicos no polares.10. Estos pueden clasificarse en monoglicéridos. cuando presentan ligaduras dobles en su cadena. LÍPIDOS SIMPLES Los glicéridos son ésteres de ácidos grasos y glicerol. diglicéridos y triglicéridos. por ejemplo el oleico y linoleico.Los ácidos grasos. por ejemplo. los terpenos. A estos lípidos se les denomina esenciales. Es importante señalar que el extremo carboxilo de la molécula del ácido graso es soluble en agua y altamente polar mientras que la parte de hidrocarburo es insoluble en agua y no polar. Comprenden los lípidos más abundantes. grasas neutras o glicéridos y las ceras o céridos. CH2 CH CH2 OOC OH OH R CH2 CH CH2 OOC OOC OH R R’ CH2 CH CH2 OOC OOC OOC R R’ R’’ Monoglicérido Diglicérido Triglicérido www. etc. en estos se encuentran los esteroides. Los ácidos grasos se presentan como trazas en las células y tejidos éstos son importantes como estructuras constitutivas de otros lípidos. y es no saturado cuando presenta uno o más enlaces dobles en el esqueleto de la cadena (-C=C-C=C-). el palmítico. siendo los más comunes los que tienen 16 y 18 carbonos en su molécula. normalmente tienen número par de carbonos. Los ácidos grasos poli-insaturados tienen funciones biológicas importantes y deben administrarse en la dieta. Son los lípidos que contienen un elemento o grupo adicional a su estructura. por ejemplo: los fosfolípidos. que se encuentran presentes en la naturaleza. Cuando todos los átomos de carbono de la cadena están unidos mediante enlaces simples (-C-C-) el compuesto es saturado. Es importante señalar que el término lípido fue propuesto por el bioquímico Bloor y fue él mismo quien los clasificó de acuerdo a su composición química en: Simples. que son menos abundantes. con un grupo carboxilo en un extremo. Los nombres comunes de los ácidos indican la fuente de la que provienen. que tienen incluido un azúcar. 40 Compuestos. insaturados. los glucolípidos o cerebrósidos. cuando sólo poseen ligaduras simples en su cadena. Estos se clasifican en saturados. o bien. que tienen presente al grupo fosfato.com . las vitaminas y los carotenoides. según el número de ácidos grasos esterificados –unidos– al glicerol. Derivados.FreeLibros. por ejemplo los galactolípidos. tubérculo-esteárico. son cadenas de hidrocarburos no ramificadas. Son sustancias asociadas a los lípidos. leche. A través de la hidrólisis. para formar moléculas de grasa. 41 O C HO H H C C H H H C H H H C C H H H H C C H H H C H H H H H C C C C H H H H H H H C C C H H H H Ácido graso saturado www. ya que contienen tres ácidos grasos diferentes. Los ácidos grasos se unen al glicerol mediante enlaces estéricos. producen el olor desagradable y sabor a rancio. como el butírico. se obtiene el glicerol y ácidos grasos libres. Las grasas y los aceites naturales son mezclas de ésteres del glicerol. crema. Las grasas se dividen en dos tipos: las saturadas (en ellas se encuentran las de origen animal) y las insaturadas (de origen vegetal). los glicéridos se descomponen en ácidos grasos y glicerol. común en la mantequilla. aceitunas. etc.La mayoría de los triglicéridos son mixtos. permitiendo así la formación de la grasa y la obtención de tres moléculas de agua.com . nueces. en tanto que los hidrógenos del grupo carboxilo del ácido graso también se desprenden y se unen a los OH’s. Si la hidrólisis se realiza en un medio alcalino se obtiene jabón y la reacción se conoce como saponificación. debido a que los radicales hidroxilo del glicerol se desprenden. En los alimentos estos ácidos. las primeras llamadas así porque ya no aceptan la incorporación de más de un átomo de hidrógeno mientras que las insaturadas sí pueden hidrogenarse –aceptan átomos de hidrógeno–. como se demuestra en el siguiente esquema: CH2 CH CH2 OH + H O O OH + H O O OH + H O O Enlace estérico C C C (CH2)16 (CH2)16 (CH2)16 CH3 CH3 CH3 CH2 CH CH2 O O O O O O C C C (CH2)16 (CH2)16 (CH2)16 CH3 CH3 CH3 H 2O + HO 2 H 2O Glicerol Ácido graso Grasa Agua El término grasa se aplica al glicérido que solidifica a temperatura ambiente y el de aceite al que pertenece en estado líquido a temperatura ambiente. Cuando la hidrólisis se realiza por acción de las lipasas (enzimas).FreeLibros. En este proceso hay deshidratación de los glicéridos. hexacosanol. el cual se depositará en los tejidos adecuados. un ácido graso monoinsaturado. entre otras. alcohol oleílico. que es. ya que esto puede dar origen a la enfermedad de la obesidad y desencadenar a la vez patologías más graves. Estos glicéridos son la principal forma de almacenamiento de grasas tanto en vegetales como animales y pueden formarse a partir del exceso de carbohidratos. Grasas neutras o glicéridos. la H C H configuración más común para los ácidos grasos de oriH H H H C H C H H C H H C H H C H H C H H C H H C H O C gen natural Ácido graso insaturado Las ceras son ésteres de ácidos grasos y alcoholes superiores.FreeLibros. en cuya H C H H C cadena hay un doble enlace cis. En ellos se encuentran los fosfolípidos. sirviendo así de aislante del frío y del agua. como la diabetes mellitus y la hipertensión arterial. Recuerda que cualquier alimento ingerido en exceso se convertirá en material graso. más resistentes a la saponificación y menos susceptibles a la autooxidación que los glicéridos. lípidos y proteínas en células y tejidos. Las ceras son sólidos con punto de fusión que varía entre 60 ºC y 80 ºC.com . el esteárico y el cerótico. La función biológica de los céridos es diferente. en el pelambre o plumaje.H C OH H C H C H H C H H C H H C H Ácido oléico. de los cuales uno manifiesta propiedades de lípido. La cera se emplea en la industria de los barnices y los lubricantes. Los alcoholes más comunes son: cetílico. glicolípidos y esfin- www. Los ácidos más comunes en las ceras son el palmítico. por cierto. octacosanol. cuando uno. Debes tomar muy en cuenta esta información. En las plantas y animales tienen una función protectora. LÍPIDOS COMPUESTOS Estos presentan en su molécula dos o más componentes bien diferenciados. triacontanol. 42 La función biológica de los glicéridos es de suma importancia. dos o tres tipos diferentes de ácidos grasos pueden combinarse con los grupos hidroxilo del glicerol para formar una molécula de grasa. En las plantas se encuentran principalmente en las hojas y los frutos. pues son compuestos de alto valor calórico que constituyen el material de reserva de los organismos. en los animales en la piel. Corresponden a los ésteres formados por un ácido graso y el glicerol –polialcohol–. integrados por cuatro anillos de carbono. los ácidos biliares. Además. Entre los lípidos más abundantes en la composición de la mayor parte de las membranas de células animales están los fosfoglicéridos de etanolamina (cefalina) y de colina (lecitina). por su parte. Ambos tipos son derivados de bloques constitutivos comunes de cinco átomos de carbono y son grupos relacionados de compuestos. mitocondrias y cloroplastos. Fosfolípidos. Los plasmalógenos. una sustancia grasa que recubre las fibras nerviosas. verduras.com . los fosfolípidos son lípidos anfipáticos. también son insolubles o poco solubles en agua. estos compuestos están presentes en las células vegetales y animales. Las lecitinas forman parte del tejido nervioso. Los fosfolípidos sirven de vínculos estructurales vitales entre las fases acuosa y no acuosa de la célula. En este grupo se incluyen a los esteroides y a los terpenos. Los fosfolípidos contienen al grupo fosfato. LÍPIDOS DERIVADOS Estos son compuestos que presentan una estructura diferente a los verdaderos lípidos. pudiendo estar presentes en algunas grasas de reserva. ya que poseen tanto regiones hidrofóbicas como hidrofílicas en sus moléculas. las hormonas sexuales –masculinas y femeninas-. Por lo tanto. cefalinas y plasmalógenos.FreeLibros. generalmente D-glucosa o D-galactosa. Los esfingolípidos carecen de glicerol y presentan esfingosina. Los ácidos grasos están enlazados por uniones ésteres a dos de los grupos hidroxilos del glicerol y el tercer grupo está esterificado con ácido fosfórico. Son compuestos importantes de las membranas celulares. Las cefalinas forman parte del tejido cerebral y muscular. de la yema del huevo. Estos se dividen en fosfoglicéridos. la esfingomielina es el compuesto más abundante de este grupo. Entre ellos están el colesterol. Los esteroides son compuestos liposolubles. siendo componentes especialmente importantes de las membranas celulares del cerebro y tejidos nerviosos. Los cerebrosidos y los gangliósidos son ejemplos de este tipo de lípidos. fosfoinosítidos y fosfoesfingósidos. Estos poseen una cola hidrofóbica formada por las dos cadenas de ácidos grasos y una cabeza hidrofílica que corresponde al ácido fosfórico con carga negativa y de una molécula con carga positiva unida a él. germen de trigo e hígado. a los que se une una cadena de carbono de longitud variable. forman parte de la mielina. 43 www. Los primeros se dividen a su vez en lecitinas. A los gangliósidos también suelen llamarse glicoesfingolípidos por su composición mixta. Otro compuesto importante es la cardiolipina. están relacionadas con los fenómenos de coagulación sanguínea. las hormonas adrenocorticales (adrenalina y noradrenalina) y la vitamina D. Otras clases de glucolípidos tienen como componentes glicerol o esfingosina. Los glucolípidos contienen carbohidratos en la región polar hidrofílica de la cabeza. que está presente en todas las membranas de las células bacterianas. Los cerebrósidos tienen un azúcar y una esfingosina y se encuentran en la envoltura de mielina del tejido nervioso. también cumplen un rol funcional en ciertas actividades enzimáticas. Se encuentran casi siempre en las membranas. sin embargo. en vez del ácido graso. son muy polares.golípidos. no saponificables. no se ha informado sobre la presencia de esteroles en las bacterias. Los esteroides son lipoides constituyentes de las hormonas y los carotenos dan el color a los vegetales. El componentes lineal de la vitamina A y de la clorofila es un alcohol terpenoide llamado fitol. 44 Los terpenos se forman a partir de una molécula de isopreno que se repite. D. que proporciona el olor a las rosas. del follaje de otoño y de otros materiales. ya vimos que los lípidos pueden ser estructurales o de reserva. en los animales constituyen el recubrimiento de los órganos. En los vegetales se encuentran como cúmulos o gotas. el limonero –presente en el limón– el geraniol. www. presente en la membrana plasmática. Es importante señalar que las vitaminas liposolubles A. Algunos otros terpenos son usados en la fabricación de medicinas como el mentol. Además. que le da el olor característico al geranio.com . Los vegetales y los hongos contienen otras clases de esteroles. Los esteroides y esteroles se presentan como alcoholes libres o como ésteres de ácidos grasos de cadena larga. producido en la menta. en el siguiente cuadro se resume el papel biológico de éstos. también son sintetizadas a partir de la unidad pentacarbonada isopreno. el citronelol. también están en conductos internos (como el cerumen). el alcanfor. Constituyen el componente principal de aceites esencias. E y K. goma natural y los pigmentos carotenoides que absorben la energía lumínica durante la fotosíntesis y que dan el color amarillo y naranja de las zanahorias. son los responsables de olores y sabores característicos.FreeLibros. Los fosfolípidos están en las membranas. ambos muy empleados en perfumería. Los terpenos son constituyentes comunes en ciertas especies vegetales. pero los esteroles son relativamente abundantes. Las ceras se encuentran en vegetales (en sus hojas.H 3C H 3C OH H 3C H 3C H 3C H HH H CH3 C C C C H H H CH3 O Testosterona HO OH Colesterol H 3C HO Estradiol La mayoría de los esteroides se presentan en pequeñas trazas. que se encuentra sólo en animales. siendo el común el colesterol. por ejemplo. frutos y semillas). Pero aún hay más. Recapitulemos. Los cerebrosidos son el tejido sostén del sistema nervioso. un protector interno para que las vísceras resbalen y los órganos tengan movimiento interno. derivados de tales vegetales. Los carotenos vegetales son precursores de la vitamina A. FreeLibros. lisosomas. un oso puede llegar a perder hasta el 20% de su masa corporal. el sistema endocrino genera señales químicas para la adaptación del organismo a diversas circunstancias medioambientales. así. • Las ceras –lípidos neutros. los tocoferoles (vitamina E).Función energética • Generalmente en forma de triglicéridos. • En animales desérticos. etc. las naftoquinonas (vitamina K) y los calciferoles (vitamina D). etc. constituyen la reserva energética de uso tardío o diferido del organismo. Función catalítica Hay una serie de sustancias que son vitales para el correcto funcionamiento del organismo y que no pueden ser sintetizadas por éste. En medio acuoso. la mayor parte de la energía derivada de la combustión de los triacilgliceroles se destina a la producción calórica necesaria para los periodos largos de hibernación. por lo tanto deben ser necesariamente suministradas en su dieta. • Los orgánulos celulares: núcleo. las reservas grasas se utilizan principalmente para producir agua (es el caso de la reserva grasa de la joroba de camellos y dromedarios). Esta interfase está formada por lípidos de tipo anfipático. la enzima no puede funcionar y la vía metabólica queda interrumpida con todos los perjuicios que ello pueda ocasionar. estos lípidos tienden a autoestructurarse formando la bicapa lipídica de la membrana plasmática que rodea la célula. Así.com . Su contenido calórico es muy alto (10 Kcal/gramo). 45 www. Estas señales reciben el nombre de hormonas. también están rodeados por una membrana de bicapa lipídica. • Representan una forma compacta y anhidra de almacenamiento de energía. En este proceso. cloroplastos. La función de muchas vitaminas consiste en actuar como cofactores de enzimas (proteínas que catalizan reacciones biológicas). En ausencia de su cofactor. En este tejido la combustión de los lípidos no se ocupa en la producción de ATP. calciferoles. hay un tejido adiposo especializado que se llama grasa parda o grasa marrón. Producción de calor • En algunos animales (particularmente en aquellos que hibernan). sirven como protección mecánica de las estructuras donde aparecen. leucotrienos. • Los lípidos sólo pueden metabolizarse aeróbicamente –en presencia de oxígeno–. la combustión de un mol de ácido palmítico puede producir hasta 146 moles de agua (32 por la combustión directa del palmítico y el resto por la fosforilación oxidativa acoplada a la respiración). Muchas de estas hormonas tienen estructura lipídica: por ejemplo: Esteroides. Reserva de agua • Representan una importante reserva de agua. prostaglandinas. la interfase célula-medio debe ser hidrofóbica. Ejemplos son los retinoides (vitamina A). mitocondrias. Función informativa • Los organismos pluricelulares han desarrollado distintos sistemas de comunicación entre sus órganos y tejidos. Estas sustancias reciben el nombre de vitaminas. Función estructural • Para poder delimitar bien el espacio celular. Como te habrás dado cuenta los lípidos cumplen funciones importantísimas en los seres vivos y. nunca te debes olvidar de que tú eres un ser vivo. si es necesario. ¿Cómo justificarías la importancia de los lípidos? 14.FreeLibros.com . ¡Sigamos trabajando! 11. investiga en otras fuentes para responder las siguientes preguntas: a) ¿Cómo están formados los lípidos? b) ¿Cuál es la principal característica que tienen estos compuestos? c) ¿Cómo se realiza el enlace estérico? d) El enlace estérico permite la formación de: e) ¿Cómo clasificó el bioquímico Bloor a los lípidos? f) ¿Por qué se clasifican en ácidos grasos saturados y no saturados? g) ¿Por qué recomiendan consumir aceites vegetales y no grasas de origen animal? h) ¿Cuáles son los principales lípidos celulares y dónde se localizan? 12. Completa la tabla: Tipo de lípido Composición Ejemplos Fuente Función Usos 46 Simples Compuestos Derivados 13. ¿ Qué pasaría si los lípidos no existieran? www. Utiliza la lectura previa y. 49 y 50).com . arginina e histidina. que debemos incluirlos en nuestra dieta y que son indispensables para el buen funcionamiento del organismo. lo que a continuación vas a leer. presentan una estructura muy compleja. como el Fe. O. de ahí su nombre. constituyen entre el 50% y 70% de su peso seco y desempeñan acción biocatalizadora en las actividades celulares. El término proteína viene del griego protéicos.15. éstas junto con los lípidos constituyen las membranas celulares. lisina. constituyentes de las proteínas. y son: fenilalanina. Determinadas proteínas transportan moléculas o iones al interior de la célula. La importancia de éstas radica en que forman parte de la estructura de las células. Sin embargo. treonina. despertará tu interés de igual forma que los temas anteriores. 47 www. triptófano. isoleucina. Se reconocen 20 aminoácidos. que significa en primer orden. o bien. valina. pueden intervenir en la generación y transmisión de los impulsos nerviosos. metionina. Las moléculas de las proteínas tienen miles de átomos. Todas las proteínas están formadas por unidades simples llamadas aminoácidos. otras reconocen y neutralizan sustancias extrañas al organismo. H. están formadas esencialmente por C. leucina. Resuelve la siguiente sopa de letras en la que se encuentran escondidos varios términos relacionados con los lípidos I T A C E I T E S T E R I CO L E S F I NGO L I P I DO E GR A S A S L E C I T I NA S E P F O S F O L I P I DO S T C E R E B R O S I DO S N I E E NC E F A L I NA S A E MR CO L E S T E R O L L T R P O E S COL I NA E N E U P L I R G L I C E R I DO S R O E D A C I DO S G R A S O S S S E D E R I V A DO S L O T I F S 16.FreeLibros. desde los organismos unicelulares hasta los pluricelulares (Ver Cuadro 1 en las pp. N y en ciertas proteínas S y metales. la función fundamental de las proteínas es formar. Zn y Mg. ¿qué podremos conocer sobre ellas? no nos distraigamos. los cuáles contienen en su composición al grupo amino y al grupo carboxilo. Es importante señalarte que algunos aminoácidos no pueden ser sintetizados en nuestro organismo. unir y proteger la estructura de los organismos vivos. Lee la siguiente información: PROTEÍNAS Toca el turno a las proteínas. se les denomina aminoácidos esenciales. com . composición. Enlace Peptídico H O H 2N C R Aminoácido 1 H + H OH N H C R C O OH C Aminoácido 2 H 2O H H 2N C R O C N H Dipéptido H C R C O OH 48 Otro ejemplo es: CH3 CH2 NH2 COOH + CH3 CH NH2 COOH + CH2 OH CH NH2 COOH CH2 NH2 CH CONH CONH CH CH2 OH COOH GLICINA ALANINA SERINA TRIPÉPTIDO: Glicilalanilserina Las proteínas pueden clasificarse tomando en consideración diferentes criterios. durante la reacción se libera una molécula de agua.Las proteínas son polímeros. La polimerización ocurre por la reacción entre el grupo carboxilo de una molécula con el grupo amino de otra molécula. Observa el siguiente esquema: www. etc. ya que los aminoácidos se unen a través del enlace peptídico formando cadenas que reciben el nombre de péptidos. Observa las siguientes figuras que te muestran cómo ocurre dicha unión. función. el más simple es un dipéptido.FreeLibros. grado de solubilidad. estructura. 288.com . Química. Aminoácidos con grupos laterales hidrofóbicos COO+ + COOH 3N C H + COOH 3N + COOH 3N C H + COOH 3N C H 49 H 3N C H C CH2 H CH2 CH CH3 H 3C CH2 CH CH3 H 3C Leucina (leu) H C CH2 CH2 S CH3 Metionina (met) CH2 CH3 Isoleucina (ile) Valina (val) Fenilalanina (phe) Aminoácidos con grupos laterales hidrofílicos COO+ COO+ COO+ COO+ COO+ H 3N C C H H 3N C H H 3N C H H 3N C C HN H CH NH C H H 3N C H CH2 H 2N O CH2 CH2 COOH 2N Glutámico (glu) CH2 CH2 C O CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 NH3+ Lisina (lis) Asparagina (asn) Glutamina (gln) Histidina (his) www. plumas. Cuadro 1: Veinte aminoácidos que se encuentran en los sistemas biológicos. vasos sanguíneos) Fibroína (seda) Miosina (tejido muscular) HIDROSOLUBLES NO HIDROSOLUBLES PIGMENTOS Protaminas (esperma) Albúminas (huevo) Pseudoglobulinas (suero) Histonas (timo) Euglobinas (suero) Prolaminas (maíz) Glutelinas (Trigo) Cromoproteínas (hemoglobina) Glucoproteínas (mucina) Lipoproteínas (lipovitelinas) Fosfoproteínas (caseína) Nucleoproteínas (histona) Metaloproteínas (ceruloplasmina) Zárraga & otros.Clasificación de las proteínas: PROTEÍNAS GLOBULARES SIMPLES CONJUGADAS FIBROSAS CONJUGADAS SIMPLES Queratina (piel. México 2003.FreeLibros. uñas) Colágeno (tendones. McGraw Hill. p. lana. tejido conectivo) Elastina (ligamentos. FreeLibros.COO+ H 3N C H + CH2 CH2 CH2 NH C NH2+ NH2 Arginina (arg) COOH 3N C H CH2 COO- Aspártico (asp) Con características intermedias COO+ COO+ COO+ COO+ H 3N C H H H 3N C H H 3N H C C H H OH H 3N H C C H OH CH3 Alanina (ala) 50 Glicina (gly) CH3 Treonina (thr) Serina (ser) COO+ COO+ COO+ COO+ H 3N C H H 3N C C HC H H 3N C SH H H 2N C C C H CH2 CH2 CH2 H 2C OH Tirosina (tyr) N H Triptófano (trp) Cisteína (cys) Prolina (pro) Todas las proteínas son cadenas lineales compuestas de algunos de estos veinte aminoácidos. www.com . son solubles en agua. Ahora bien. Estructura secundaria. Las sencillas son las que están compuestas sólo de aminoácidos. seroalbúmina-suero sanguíneo). prolaminas o gliadinas (zeína-maíz. globulinas (seroglobulina-yema de huevo). uñas. catalasa). De acuerdo con su composición se clasifican en simples o sencillas y compuestas. la proteína es llamada fosfoproteína. Esta estructura es dada por la configuración helicoidal que presentan las cadenas H H N H C R1 O C OH 51 +H 2H2O N H R2 C H C O HO H H N H C R3 N O C H N H C R1 O C Enlace peptídico N H R2 C H C O H N N C R3 O C www. nucleoproteínas (ribonucleoproteínas y desoxirribonucleoproteínas-tejido glandular). cuando sustituimos al grupo prostético por el ácido fosfórico. queratina-pelo) y las protaminas (salmina del salmón. cuernos. la ferritina contiene fierro y está en el hígado) y las lipoproteínas (lipoproteínas séricas – suero sanguíneo. Las proteínas globulares son cadenas polipeptídicas dobladas o enrolladas adoptando formas esféricas. glutelinas (orizenina-arroz). vitelina-yema de huevo). piel. los anticuerpos. Las nucleoproteínas tienen ácidos nucleicos y las lipoproteínas tienen fosfolípidos. escleroproteínas (colágena-huesos. músculos. mientras que las conjugadas están estructuradas por proteínas sencillas unidas a otros grupos no proteicos. forman las enzimas. Las fibrosas son proteínas de cadena lineal larga que se enlazan unas con otras de forma paralela a lo largo de un eje. Esta tiene dos variantes: a)De hélice alfa. Forman parte de tendones. son insolubles en agua. etc. histonas (globina-hemoglobina). lipoproteínas lácteas). metaloproteínas (insulina tiene Zn y está en el páncreas. A estos grupos que participan en las proteínas se les denomina grupo prostético. oseomucoide-hueso). hordeínacebada). Como ejemplos de las proteínas simples tenemos a: albúminas (ovoalbúmina-huevo.Las proteínas por su forma se dividen en fibrosas y globulares. Se encuentran constituyendo fibras o láminas largas. Entre las proteínas conjugadas están las: fosfoproteínas (caseína-leche. cuando el grupo prostético es un carbohidrato. cromoproteínas (hemoglobinas-eritrocitos. Su función es esencialmente dinámica en la célula.FreeLibros. matriz de los huesos. plumas. cabellos. glucoproteínas (mucina-saliva. Está determinada por la secuencia de aminoácidos unidos por enlaces peptídicos. ciprinina en la carpa). Las proteínas pueden ser de: Estructura primaria. etc. la proteína recibe el nombre de glicoproteína.com . FreeLibros.polipeptídicas de muchas proteínas. Estructura cuaternaria. formada por dos o más cadenas proteicas. tiene la forma de una hoja plegada. debido a los puentes de hidrógeno que son los que estabilizan a la espiral y se forman entre el oxígeno del grupo carboxilo C=O y el hidrógeno del grupo amino NH. Es otra configuración que presentan las cadenas polipeptídicas de estructura secundaria. que la molécula proteica nativa está formada por varias subunidades idénticas que se agrupan y presentan su propia conformación tridimensional. Se forma por la disposición espacial de las cadenas polipeptídicas de una proteína.com . Se forma cuando la estructura secundaria de la cadena de polipéptidos está doblada sobre sí misma. es decir. adoptando un aspecto globular a lo largo de un eje. en la hélice beta los puentes de hidrógeno se forman entre una cadena y otra. N CO R C N CO R R CO N O C O N C C O R CO R CO N O R CO NR CC N CO O C O N O NR C CO O R CO 52 C O -Hélice Hoja - En las proteínas con estructura de hélice alfa los puentes de hidrógeno se forman dentro de la misma cadena de aminoácidos. b)De tipo beta. Estructura terciaria. www. Es importante señalar que las proteínas tienen funciones muy importantes en los seres vivos, por ello debes saber que existen ciertos factores que las desnaturalizan, es decir, que las hacen perder sus propiedades físicas y químicas, los principales factores desnaturalizantes son el calor y el pH. Las proteínas tienen diferentes funciones y pueden ser: Estructural • Algunas proteínas constituyen estructuras celulares. • Ciertas glucoproteínas forman parte de las membranas celulares y actúan como receptores o facilitan el transporte de sustancias. • Las histonas forman parte de los cromosomas que regulan la expresión de los genes. • Hay proteínas que proporcionan elasticidad y resistencia a órganos y tejidos. • El colágeno del tejido conjuntivo fibroso es el componente principal del cartílago, la piel, etc. • La elastina del tejido conjuntivo elástico tiene la función de dar elasticidad a los tejidos. • La queratina proporciona dureza a las uñas, cuernos, etc. • Las arañas y los gusanos de seda segregan fibroínas para fabricar las telas de araña y los capullos de seda, respectivamente. Enzimática Las proteínas con función enzimática son las más numerosas y especializadas. La función que realizan es la de biocatalizar –acelerar o retardar– las reacciones químicas del metabolismo. Existen algunos venenos y toxinas que son proteínas funcionan como enzimas. Tal vez todas las proteínas tengan función enzimática. Energética Cuando es necesario que se metabolice, las proteínas son capaces de liberar 4 kilocalorías por gramo de proteína consumida. De transporte • Algunas cromoproteínas especializadas, como la hemoglobina, son capaces de fijar oxígeno en su molécula y liberarlo posteriormente bajo la influencia de factores específicos; de esta manera actúan como transportadores de Oxígeno. • En los invertebrados la hemocianina transporta el oxígeno. • Los citocromos transportan electrones durante la cadena respiratoria. De defensa • Algunas proteínas circulantes del plasma, principalmente del grupo de las globulinas, son capaces de combinarse con la proteína extraña (antígeno) que indujo su síntesis al entrar en contacto con el organismo por primera vez. Dichas sustancias producidas reciben el nombre de anticuerpos. • La trombina y el fibrinógeno inducen la formación de coágulos sanguíneos para evitar hemorragias. • Las mucinas (glucoproteínas) presentes en la saliva, que tienen efecto germicida y protegen a las mucosas. 53 www.FreeLibros.com Hormonal Muchos de los mensajeros químicos (hormonas) que regulan el funcionamiento de otros órganos o glándulas son de naturaleza proteica, por ejemplo la insulina y el glucagón, responsables de regular la concentración de glucosa en la sangre; las hormonas segregadas por la hipófisis como la de crecimiento (HC) y la adrenocorticotrópica (HACT) que regulan la síntesis de corticoesteroides, o bien la calcitocina, que regula el metabolismo del calcio. Reguladora Algunas proteínas regulan la expresión de ciertos genes y otras regulan la división celular, por ejemplo la ciclina. Homeostática Contribuyen a mantener el equilibrio osmótico y actúan junto con otros sistemas amortiguadores para mantener constante el pH del medio interno de la célula. Contráctil • La actina y la miosina constituyen las miofibrillas responsables de la contracción muscular. • La dineina está relacionada con el movimiento de cilios y flagelos. 54 De reserva La ovoalbúmina de la clara de huevo, la gliadina del grano de trigo y la hordeína de la cebada, constituyen la reserva de aminoácidos para el desarrollo del embrión. Como te darás cuenta, las proteínas son indispensables por la infinidad de funciones que realizan en los seres vivos, ¡ojo! ¡tú formas parte de ellos!, ¿que pasaría si alguna de las funciones que tienen no se realizara en tu cuerpo? Sabes, existen muchas enfermedades ocasionadas precisamente por el mal funcionamiento de las enzimas, por su carencia o por su ausencia, por ejemplo: la diabetes, la mucopolisacaridosis, la anemia falciforme, entre otras. A todo esto, ¿cómo y dónde se forman las proteínas?, a decir verdad, es un proceso que ocurre en el interior de tus células y depende de los requerimientos de tu organismo, del proceso de división celular, en fin. Pero este tema lo abordaremos a continuación. www.FreeLibros.com 17. Utiliza la lectura previa y si es necesario investiga en otras fuentes para responder a las siguientes preguntas: a) La palabra proteína significa: b) ¿Cuáles son los principales elementos presentes en la composición de estos compuestos? c) ¿Cómo se llama a los monómeros que las constituyen? d) ¿Cómo se llama el enlace que permite la unión entre los aminoácidos? e) ¿Por qué razón algunos aminoácidos se llaman esenciales y cuáles son? f) Por su forma, las proteínas pueden ser: g) Las proteínas pueden presentar estructura: h) Señala las características de cada tipo de estructura y dibuja cada una de ellas. i) ¿Cómo se clasifica a las proteínas? j) ¿Qué funciones pueden tener las proteínas? 18. Completa la tabla: Tipo de Proteína Fibrosas Composición Ejemplos Fuente Función 55 Globulares Simples Conjugadas 19. Justifica la importancia de las proteínas. www.FreeLibros.com mediante un enlace éster. y están presentes en todas las células. por un ácido fosfórico y un nucleósido (zona sombreada de la figura).20. este último se constituye por la desoxi-D-ribosa). cada nucleótido está formado. La timina sólo puede formar ADN y el uracilo sólo está presente en el ARN. Los ácidos nucleicos son polímeros lineales de un monómero llamado nucleótido (ver figura de la izquierda). Resuelve la siguiente sopa de letras donde se han escondido más de 15 términos relacionados con las proteínas. y una base nitrogenada (purina o pirimidina unión de una pentosa (la D-ribosa o la 2. A F E N I L A L A N I N A E Z I G C OG NM F C A S E I N A H V I T E L L O L L I H I S O L E U C I N A I R I N O L OU E E B NM I O S I N A L C A N S B A C T T M R H O R MO N A C I E A A O U G Q E OO O E L A S T I N A N L N L L L E U L R G S E MU C I N A L A I I A U A N E I P L ANT I C I C L I E S TNB RORN OO S I M P L E D A T L I C I L E P A A MB S A N I L U B O L G N A N E S R T S O I N S U L I N RM S L A S AO P O I S R ND E F E N P E P T I D I C N E T N E C ON J U G A D A S R A L B UM I N A S G L U C O P R O T E I N A S E N Z I MA L I M E T A LOP ROT E I NA S E R I 56 21. y una base nitrogenada (purina o pirimidina). las bases pirimidínicas son: CITOCINA. TIMINA y URACILO. www.com . Su función biológica no quedó plenamente demostrada hasta que Avery y sus colaboradores demostraron en 1944 que el ADN era la molécula portadora de la información genética.FreeLibros.desoxi-D-ribosa). Lee la interesante información sobre los ácidos nucleicos que se presenta: ÁCIDOS NUCLEICOS Hay dos tipos de ácidos nucleicos (AN): el ácido desoxirribonucleico (ADN) y el ácido ribonucleico (ARN). NH2 N N O O P O H O CH2 H OH O N N H H H Las bases nitrogenadas pueden ser purinas: ADENINA y GUANINA. O .O .FreeLibros.O .CH2 O OH H O H2C.CH2 O OH H H H H N H OH H OH O H C. www.P A-T G-C Los nucleótidos se enlazan para formar los ácidos nucleicos o polinucleótidos. OH H Azucar ADENINA OH H GUANINA PURINAS H H C O P .CH2 H H N H O N O OH H TIMINA H H P .O .O . A menudo los pares de bases son mencionados como A-T o G-C. En las hebras enfrentadas A se complementa con T.O .O .O .CH2 N N H O O N HC P .CH2 N O N N C H N H Acuérdate de que la adenina (A) y guanina (G) son purinas y que la timina (T) y citosina (C) son pirimidinas. azúcar y fosfato. adenina a timina y guanina a citosina.com .P 2 N H HC C N N H P . y G se complementa con C.CH2 O N H N H N O 57 OH H CITOSINA PIRIMiDINAS Apareamiento de bases H H N N H O N O C H H H N H N O H N N O HC C H N N N P . Los nucleótidos A-T están unidos por dos puentes hidrógeno y C-G por tres. Las bases de los nucleótidos del ADN H H Base N N N Fosfato HC P .NH2 C N C N CH HC C N N H Adenina O C N HN C CH HN C C N 2 N H Guanina NH2 C N CH C CH O N Citosina HN C CH3 C CH O N Timina PIRIMIDINAS O C HN CH C CH O N H Uracilo O C PURINAS La figura que se presenta a continuación muestra las base en los nucleótidos: base. James D. Los pares de bases están formados siempre por una purina y una pirimidina. C. Los pares de bases adoptan una disposición helicoidal en el núcleo central de la molécula. como ya se Bases nitrogenadas mencionó anteriormente. La cadena se va formando al enlazar los fosfatos al C3’ de otro nucleótido. La A Molécula de fosfato se empareja siempre con la T mediante dos puentes de Desoxirribosa hidrógeno. Watson y Francis H. de forma que ambas cadenas están siempre equidistantes. dos propiedades fundamentales del material genético.Los nucleótidos se forman por la unión del C5’ de la pentosa con el grupo fosfato formando un nucleótido monosfato. nos damos cuenta de que la molécula de ADN. PUENTES DE HIDRÓGENO www.com . ya que presentan una rotación de 36º con respecto al par adyacente. de forma que hay 10 pares de bases por cada vuelta de la hélice. Así la cadena tiene un extremo 5´y un extremo 3´. el azúcar desoxirribosa y el grupo fosfato. 58 ESTRUCTURA DEL ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO “ADN” En el año 1953. presenta bases nitrogenadas (Púricas: A. G y Pirimídicas: T. mientras que la C se empareja siempre con la G por medio de 3 puentes de hidrógeno.FreeLibros. Actualmente se acepta el modelo postulado por Watson y Crick: la doble hélice. A C G T A G T C Como puedes darte cuenta después de observar la figura antes presentada. C). las dos hebras de ADN se mantienen unidas por los puentes hidrógenos entre las bases. a unos 11 Å una de la otra. la mayoría de los investigadores en ese entonces reconocieron que ese modelo servía para explicar la mutación y la replicación. Crack propusieron un modelo molecular para el ADN. circular y cerrada. Sin embargo. eucariontes y muchos virus. el extremo 3’-OH de una de las hebras es adyacente al extremo 5’-P (fosfato) de la otra. tienen una orientación diferente.es/biomoleculas/AN/an4-1. por ejemplo en Procariotas –células sin núcleo–.ehu. el ADN puede presentarse como una doble hélice cerrada. estos quedan separados por una secuencia de ADN de hasta 80 pares de bases. Por convención. apareciendo el superenrollamiento (trenzamiento de la cadena) y la asociación con proteínas histónicas y no histónicas. como puede observarse en la figura que se presenta arriba. El ADN se enrolla (dos vueltas) alrededor de un octeto de proteínas histónicas formando un nucleosoma. También es importante mencionar que existen diferencias entre las cadenas de ADN. A partir de dicho modelo. En los virus. En otras palabras. El cromosoma bacteriano se encuentra altamente condensado y ordenado (“supercoiled” o superenrollado). Este collar de nucleosomas vuelve a enrollarse y cada 6 nucleosomas constituyen un “paso de rosca” por medio de histoma H1 formando estructuras del tipo solenoide. algunos virus tienen genes hechos de ARN (Acido ribonucleico). siendo la estructura propia del núcleo interfásico –cuando la célula no se está dividiendo–. el ADN se presenta como una doble cadena.Esquema tomado de http://www. 59 El ADN es el material genético de procariontes. No posee las histonas del cromosoma eucariota. sus autores sugirieron que las moléculas de ADN podían replicarse mediante la síntesis de las parejas complementarias nuevas de cada una de las hebras parentales de la estructura de doble hélice.FreeLibros.htm En cada extremo de una doble hélice lineal de ADN. así como en las mitocondrias y cloroplastos de eucariotas –células nucleadas-. www. la secuencia de bases de una hebra sencilla se escribe con el extremo 5’-P a la izquierda. Esta “gigantesca” molécula circular tiene un peso de 3 X 10 9 d (daltons). las dos hebras son antiparalelas –una va en dirección 5’P al extremo 3’-OH.com . como una doble hélice abierta o simplemente como una única hebra lineal. de aproximadamente de 1 mm de longitud. pero se ha comprobado la existencia de proteínas y poliaminas de bajo peso molecular y de iones magnesio que cumplirían su función. En los Eucariotas el ADN se encuentra localizado principalmente en el núcleo. mientras que la otra está en dirección 3’-OH a 5’-P–. formando un “collar de perlas” o más correctamente denominado fibra de cromatina. Esto fue el fundamento de considerar al ADN como el material genético de la vida. que toma el nombre de cromosoma bacteriano. RNA RIBOSÓMICO (RNAr) El RNA ribosómico (RNAr) está presente en los ribosomas. parece bastante probable que el ARN fuese el primer biopolímero que apareció en la corteza terrestre durante el transcurso de la evolución.com . de forma que en una disolución acuosa se hidroliza fácilmente. el ARN es químicamente inestable. En el ARN la base que se aparea con la A es U. RNA DE TRANSFERENCIA (RNAt): Son cadenas cortas de una estructura básica. Los ribosomas son los organelos donde se realiza la síntesis de las proteínas. Esto indica que en la posición 2’ del anillo del azúcar hay un grupo hidroxilo (OH) libre.ESTRUCTURA DEL ÁCIDO RIBONUCLEICO “ARN” Una célula típica contiene 10 veces más ARN que ADN. El azúcar presente en el ARN es la ribosa. Son diminutos organelos formados por dos subunidades. ARN corto de interferencia ( siARN: del inglés: short interfering RNA ): Son componentes de una gran respuesta antiviral denominada interferencia del ARN. en el cual la A se aparea con T. a diferencia del ADN. sitio donde se encuentran las moléculas de RNAr. orgánulos intracelulares implicados en la síntesis de proteínas. ARNnc : ARN funcional que no codifica para síntesis proteica. de acuerdo con sus pesos moleculares. Su función es leer los RNAm y formar la proteína correspondiente. Por este motivo. pasa al citoplasma y sirve de pauta para la síntesis de proteínas (traducción). su función dentro de la célula y el sitio donde normal-l mente se encuentras y son: RNA MENSAJERO (RNAm) Se sintetiza sobre un molde de ADN por el proceso de transcripción por el cual se copia el ARN a partir del molde del ADN. Se identifican tres diferentes tipos de ARN. www. que pueden unirse específicamente a determinados aminoácidos. C A U C A G A G U G U A G U G Según las modernas teorías sobre el origen de la vida. Ribo-llaves (ribo-switches): Son formas de ARN que actúan como llaves “encendido-apagado” de gran precisión. 60 Imagen de los ribosomas.FreeLibros. 30 S y 50 S en procariontes y 40 S y 60 S en eucariontes. Durante la interfase el funcionamiento de la célula está dirigido por las proteínas. el ARNm es “leído” por el ribosoma (que contiene ARNr o ribosómico) con la ayuda del ARNt ( o de transferencia) que le provee los aminoácidos para la formación de las proteínas (TRADUCCIÓN). primero debe duplicarse el ADN. A partir del ADN se forma una molécula de ARN mensajero (TRANSCRIPCIÓN) que sale del núcleo. 61 Se observa el momento en que la molécula de ADN se abre y se empiezan a formar las nuevas cadenas de ADN y al mismo tiempo se forman cadenas de ARN.com . Este proceso consiste en la formación de nuevas hebras de ADN. ya que para que la célula pueda dividirse. la TRANSCRIPCIÓN y la TRADUCCIÓN. Dogma central de la Biología Se le llama así a los procesos estrechamente relacionados que son la REPLICACIÓN. el ARNm sale del núcleo y viajan hacia los ribosomas. la síntesis de las proteínas. En la siguiente figura se muestran los tres procesos antes mencionados. en los que participan el ADN y EL ARN. www. en donde el mensaje que llevan –secuencias de bases– es interpretado por el RNAr y el RNAt para iniciar la síntesis de proteínas. muy importante para todos los seres vivos.FreeLibros. para que las células hijas tengan exactamente la misma cantidad de material genético –ADN–.En general se consideran los primeros tres tipos para explicar el proceso en el que participan al interior de las células. La REPLICACIÓN es fundamental. El RNAt tiene tres bases que integran el anticodón y son complementarias al codón. al copiarse la secuencia de bases del DNA –cuando éste se está duplicando–.FreeLibros. difícil de entender. específicamente a la unidad más pequeña 30 S en procariotes o 40 S en eucariotes. El RNAt es el encargado de llevar a los aminoácidos desde el citoplasma y conducirlos al sitio de síntesis de las proteínas y reconocer el codón. respectivamente). Debemos aclarar los siguientes términos. difícil de repetir y más aún. en este proceso participa la RNA polimerasa. Primero te presentamos el código genético: SEGUNDO NUCLEÓTIDO U PRIMER NUCLEÓTIDO U UUU UUC Fen UUA Leu UUG CUU CUC Leu CUA CUG AUU AUC Ile AUA AUG Met GUU GUC GUA Val GUG C UCU UCC UCA UCG CCU CCC CCA CCG ACU ACC ACA ACG GCU GCC GCA GCG A UAU UAC Tir UAA Tre UAG CAU His CAC CAA Gln CAG AAU Asn AAC AAA Lis AAG GAU Asp GAC GAA Glu GAG G UGU UGC UGA UGG CGU CGC CGA CGG AGU AGC AGA AGG GGU GGC GGA GGG Cis Tre Tri U C A G U C A G U C A G U C A G Ser C Pro Arg Ser Arg A Tre G Ala Gli Abreviaturas Ala Alanina Arg Arginina Asn Asparagina Asp Ácido aspártico Cis Cisteína Fen Fenilalanina Gli Glicina Gln Glutamina Glu Ácido glutámico His Histidina Ile Isoleucina Leu Leucina Lis Lisina Met Metionina Pro Prolina Ser Serina Tre Treonina Tri Triptófano Tir Tirosina Val Valina www. La transcripción es el proceso en el cual se sintetiza el RNAm. se llama codón. Una vez formadas las cadenas de RNAm. en segundo lugar la TRANSCRIPCIÓN del RNA y en tercer lugar la formación de la nueva proteína. 62 Sé que te parece un trabalenguas. que es la que cataliza –controla– la síntesis del RNA. Esto se debe a que los aminoácidos no reconocen los tripletes. conjunto de tres bases de RNAm. tratemos de explicarlo en términos más entendibles. Para que pueda ocurrir la síntesis de las proteínas se llevan a cabo los siguientes eventos: en primer lugar la TRANSCRIPCIÓN del ADN. y los codones forman lo que se conoce como Código Genético. Durante la traducción interviene el RNAt y en este proceso los aminoácidos se colocan según el orden de tripletes del RNAm. éstas salen del núcleo. triplete a un conjunto de tres bases de RNAm que codifica para cada uno de los veinte aminoácidos.com TERCER NUCLEÓTIDO . viajan por el citoplasma y llegan a los ribosomas. Cuando el anticodón reconoce su codón inicia propiamente dicha la síntesis de proteínas.SINTESIS DE PROTEÍNAS Es un proceso interesante y complejo regulado por los ácidos nucleicos que se encuentran en el núcleo el ADN y el ARNm (ácido desoxirribonucleico y ácido ribonucleico mensajero. lo que permite buscar al aminoácido indicado y además colocarlo en el orden que le corresponda.com . es decir. de acuerdo con el mensaje recibido del RNAm. una secuencia complementaria a su vez de cada RNAm. y ya se está señalando la secuencia de aminoácidos que deberán estar presentes en la proteína que se tiene que sintetizar.. interpreta el mensaje del RNAm. te darás cuenta de que al interactuar los nucleótidos se forman los codones.Si observas detenidamente el cuadro.FreeLibros. Por ejemplo: HEBRA DE ADN 5’-3’ A G C T T G G A C SE FORMAN LOS SIGUIENTES RNAm U C Se incorpora la Ser G A A Se incorpora la Asn C C U Se Incorpora la Leu G Ya habíamos mencionado que el RNAr. y que el RNAt forma el anticodón. observa ahora: 63 RNAm AUG-CAA-CGU-UAU-GAA-CUG-AGC-UUU-GCA-UCG-UAC-GCC-ACU… CODÓN U C G A A C C U G ANTICODÓN A G C U U G G A C met-gln-arg-tir-glu-leu. al mismo tiempo se forman las moléculas de RNAm. es decir. GU-AGC-AUG-CGG-UGA Anticodones Cadena de aminoácidos que se unen para formar la nueva proteína.. Con los avances que tiene hoy en día la ciencia y la tecnología se ha logrado obtener una vasta información relacionada con los ácidos nucleicos. En la transferencia de los aminoácidos participa la enzima aminoacil-RNAt-sintetasa y moléculas de ATP. que constan de tres bases. cuando el DNA se duplica. como se puede observar en las figuras antes presentadas cada aminoácido es transportado por su respectivo RNAt al sitio preciso del ribosoma para que pueda unirse con el resto de los aminoácidos y en el lugar que le corresponde. y cada secuencia corresponde a un aminoácido en particular.. más aún se logra mani- www. los aportes de la biología molecular al respecto son impresionantes. Utiliza la lectura previa y si es necesario investiga en otras fuentes para responder las siguientes preguntas: a) ¿Qué características tienen en común el DNA y el RNA? b) ¿Qué diferencias presentan el DNA y el RNA? c) ¿Cuáles son los principales elementos presentes en la composición de estos? 23. control de enfermedades.pular el material genético para hacer mejoramientos a nivel celular. en fin. Actividades: 22. se entiende mejor cómo sucedió el proceso de la evolución. y cómo los seres vivos logran adaptarse al medio en que viven. ojalá te interesen lo suficiente para buscar más información al respecto. Cuando avances en tu curso de biología. Responde: a) ¿Qué enlace permite que las cadenas antiparalelas del ADN permanezcan unidas formando la doble hélice? b) ¿Qué funciones tiene el DNA? c) ¿Qué funciones tiene el RNA? d) ¿Qué ocurre si se altera la secuencia de las bases del DNA? e) ¿Qué es el código genético? f) Explica: ¿cómo ocurre la síntesis de las proteínas? www.FreeLibros. retomarás algunos aspectos de este tema. Completa el siguiente cuadro: 64 ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO ADN ÁCIDO RIBONUCLEICO ARN COMPUESTOS QUE LOS FORMAN Grupo: Azúcar Bases Púricas: Bases Pirimídicas: Grupo: Azúcar Bases Púricas: Bases Pirimídicas: 24. que contribuyan a resolver diferentes problemáticas como la obtención de mejores alimentos.com . No es el caso del ser humano. le da ventajas cuando esté enferma. sin embargo. 25. Resuelve la siguiente sopa de letras que esconde varios términos relacionados con los ácidos nucleicos. los hombres tienen y necesitan consumir una mayor cantidad de proteínas. por el contrario. Comenta brevemente con tus compañeros y tu asesor. como una estrategia de sobrevivencia. 1. la mujer almacena mayor cantidad de grasa que el hombre. por ejemplo: el oso almacena gran cantidad de grasa porque debe pasar por largos periodos de inanición.FreeLibros. 27. durante la lactancia y.4. www. (Tip: son más de diez palabras) A R N AM E N S J E R O A D E N D MC R P ROT E I NA S N L AU E OR I A S AN I D I M I R I P C S S O B DN A C R I C K B A C E L O OM O I O S C I N F O R MA C E X B O S M E R M I T C R OM R OO I I S A I A MO S OM O R C U D A R R W A T S ON B I O S S O T I M R P U R I C A S AO L T I M I NA I OD I T O E L C UN I C NU C R B AD E N I NAC E L U L AAA I O N P E N T O S A N T I C ODON S I A M I NO A C I DO S L O S O A NDOB L E H E L I C E R E RDA A H E R E N C I A N E D A C I OM U C OD I GOG E N E T I C O C I G S E NEGRUPO FO S F A TO 65 26. de cierta manera. el hecho de que todos juegan un papel importantísimo en los seres vivos. pues esta grasa permitirá la obtención de energía.4. dentro de la especie humana. Justifica tu respuesta. tu opinión sobre los temas antes vistos. pero debemos ser más específicos al señalar en qué cantidad los requieren. sus funciones y de ser posible anota ejemplos de estos. Investiguemos más. h) ¿Son importantes los ácidos nucleicos? Sí / No. que de manera regular consume alimentos. su composición.com .g) Investiga sobre el papel que ha tenido el DNA en el proceso de la Evolución de las especies. Elabora un mapa conceptual en el que señales las principales moléculas orgánicas. ya que por naturaleza tienden a formar mayor cantidad de masa muscular. Dichos requerimentos están intimamente ligados a las características propias de los seres vivos. ya que debe tener una reserva durante los embarazos. lípidos y proteínas nos queda bastante claro. Requerimientos de los Seres Vivos De acuerdo con la información antes revisada sobre carbohidratos. FreeLibros. Existen diferentes teorías que tratan de explicar el origen del Universo. Interrogante que da la pauta a muchas investigaciones científicas para conocer la verdad sobre los eventos que precedieron a la aparición de los seres vivos. pero la más aceptada es la Teoría del Big-Bang. en un ambiente participativo. Milller. debemos partir de explicar cómo se originó el universo. ¿cómo aparecieron los seres vivos? Entre ellas tenemos la: Creacionista. Las investigaciones realizadas desde la antigüedad han permitido establecer diversas teorías que intentan explicar ¿cómo surge la vida?. Panspermia. Oparin. Generación Espontánea. Primero analicemos la siguiente línea del tiempo: Tiempo en miles de millones de años 0 Gran Explosión 5 Formación de Galaxias 10 Formación del Sistema Solar 15 PRESENTE: Origen de la Vida hace 4. para darnos una idea de cómo eran las características de nuestro planeta desde sus inicios y qué elementos intervinieron en el proceso de generación de la vida. esta última intenta proponer cómo fueron los protobiontes. esa gran incógnita que acompaña a la humanidad desde épocas milenarias y aún sigue buscando la respuesta. Sin embargo.5 www. Redi.com . TEORÍAS SOBRE EL ORIGEN DE LA VIDA Objetivo temático: Discutirás las diferentes teorías sobre el origen de la vida a partir de la revisión de las propuestas hechas por Helmont. 66 Uno de los temas más espinosos para la biología es precisamente entender y explicar el origen de la vida.1. entre otros. de respeto y tolerancia. Biogénesis y la Teoría de la Síntesis Abiótica .5. dedujeron que esto se debía a la interacción de la materia no viva con fuerzas naturales como el calor del sol.1.) la convierte en una teoría idealista.FreeLibros.C.5. ¿quiénes la apoyaban? b) ¿Quiénes estaban en contra de dicha teoría? c) ¿Qué experimento realizó J. Investiga en los medios que tengas a tu alcance y responde las preguntas: a) En relación a la teoría de la generación espontánea. Jenófanes y Demócrito (en el siglo V antes de Cristo). ¿estás de acuerdo con él?. ¿quién lo propone?. B. del agua de mar. IV A. se realizaron experimentos por diferentes científicos interesados en echarla abajo dicha teoría. adiós al mito de la generación espontánea! Posterior a los resultados de Pasteur. 67 Actividades: 1. del rocío y de la basura. entre los griegos como Tales de Mileto.com . i) ¿Cómo logra comprobar que no existe la generación espontánea? j) ¿Por qué fue tan difícil echar abajo la teoría de la generación espontánea? k) Con las aportaciones de L. El pensamiento de Aristóteles prevaleció por muchos años y para comprobar que esta teoría era incorrecta. ¿qué plantea dicho principio?. La tarea no fue sencilla y se dieron los primeros pasos firmes en ese sentido hasta el siglo XIX. los biólogos llaman a este Principio de Biogénesis. Aristóteles (S. ¡Por fin. Para ellos la vida podía surgir del lodo. Anaximandro. cuando el científico francés Louis Pasteur con un sencillo experimento logró por fin demostrar que no existía la generación espontánea. etc. Pasteur se estableció el principio de la Biogénesis. los experimentos estuvieron y están encaminados a demostrar que “la vida viene sólo de la vida”. pequeños vertebrados. sí. ya que ahí observaron la aparición de gusanos. cangrejos. Teoría de la Generación Espontánea La idea de la generación espontánea surgió también como una teoría materialista. no ¿por qué? www. A partir de ello. Van Helmont y qué resultados obtuvo? d) ¿Qué experimento realizó Needham y que resultados logró? e) ¿Por qué no consiguió echar abajo la teoría de la Generación espontánea? f) Describe brevemente en qué consistió el experimento realizado por Francisco Redi. g) ¿Cómo pudo refutar Lázaro Spallanzini los resultados obtenidos por Redi? h) Describe brevemente el experimento de Luis Pasteur. insectos.1. él propone que la generación espontánea de la vida era el resultado de interacción de la materia inerte con una fuerza vital o soplo divino que llamó entelequia. de la materia en putrefacción. Posteriormente. buscan con ahínco evidencias sobre la existencia de otros seres vivos realizando múltiples experimentos ¿consideras que algo similar pudo ocurrir para que la vida surgiera en nuestro planeta?. El termino biogénesis viene de dos vocablos griegos bios: vida y genésis: inicio o principio. Reflexiona sobre lo siguiente: a través de los medios informativos tú sabes que hoy en día. en otras palabras. Justifica tu respuesta. analizando. ¿qué opinas sobre ella? 4. 5.1. Lee la siguiente información. precisando la época en que fue propuesta y quiénes la sostuvieron. 1. ya que confirma el principio de unidad entre los seres vivos y el de diversidad que se manifiesta en la variedad de formas. se continuó investigando y se estableció la teoría de la Biogénesis. luego responde estas preguntas: a) ¿Qué plantea la teoría de la biogénesis? b) ¿Estás de acuerdo con ella?. Actualmente la Teoría de la Biogénesis está totalmente aceptada.FreeLibros. Sí / No.com .2. 68 7. Investiga sobre esta teoría. criticando y reflexionando sobre su propuesta. colores y especialidad fisiológica de las células.5. Sí / No. Investiga en los medios a tu alcance y profundiza sobre la Teoría de la Biogénesis.5. y tal afirmación se convierte en el segundo postulado de la Teoría Celular –que estudiaremos más adelante–. Comenta con tus compañeros y con tu asesor y luego contesta: a) ¿En que estás de acuerdo? b) ¿Qué eventos quedan fuera de la realidad? c) ¿Podemos considerar que en su realización se tomó en cuenta la teoría de la panspermia?. Para entender mejor esta teoría te recomendamos observar la película EVOLUCIÓN. el hombre realiza diferentes viajes al espacio exterior y que en la mayoría de ellos lleva organismos vivos para conocer su comportamiento fuera de nuestra atmósfera. La teoría establece que: “la vida solo proviene de la vida”. ¿por qué? www. De acuerdo con tu investigación en relación con la teoría de la panspermia. Teoría de la Panspermia 2. Asimismo. Teoría de la Biogénesis 6. 3. ¿podría pensarse que otra civilización haya hecho investigaciones aquí hace miles de años trayendo consigo organismos de los cuales se desarrollaron los seres que hoy conocemos? Justifica tu respuesta. Partiendo de los resultados obtenidos por Pasteur.3. al facilitar la llegada de las radiaciones ultravioleta a la superficie de la Tierra. polisacáridos. dando como resultado la organización de molécula sencillas o monómeros como aminoácidos simples y carbohidratos. la síntesis en el laboratorio de la urea –un compuesto orgánico–. fue el bioquímico J. diseño un experimento que pretendía corroborar la hipótesis de Oparin. a las altas temperaturas originadas por la radiación solar y a la actividad volcánica. pues no contenía oxígeno libre. bióxido de carbono y vapor de agua dieran origen a los primeros monómeros orgánicos sintetizados por procesos fisicoquímicos: aminoácidos. facilitaron que el metano. Teoría de la Evolución Química 8. El carácter reductor de la atmósfera primitiva de la Tierra y las diversas fuentes de energía que actuaban sobre ella. En 1924 Alexander I.B. y N(nitrógeno) Miller hizo pasar descargas eléctricas a través de una mezcla de gases que se asemejaría a la atmósfera primordial. Oparin y en 1928 John B.S Haldene el primero en proponer que la atmósfera reductora (sin oxígeno libre) reunía las características necesarias para la evolución de la vida. unidades llamadas protobiontes o sistemas precelulares. además de contener también agua (H2O). Subsecuentes modificaciones de la atmósfera 69 www. carbohidratos .FreeLibros. fundamentalmente. constituyéndose aquéllas en la principal fuente de energía para la síntesis abiótica de diversos monómeros orgánicos. amoníaco. Al acumularse este material orgánico en el medio acuático se da origen al caldo caliente y diluido (sopa primigenia) donde según la teoría Oparin-Haldene se polimerizaron estas unidades de compuestos orgánicos para formar moléculas de proteínas. es decir. Estudia atentamente el texto que aparece a continuación: Hasta mediados del siglo 18 se pensaba que los compuestos orgánicos solo podían formarse por la acción de los seres vivos. se agrupan para formar los sistemas polimoleculares abiertos. a partir de compuestos orgánicos. O(oxígeno).com . lípidos y ácidos nucleicos. Esta teoría sugiere que la atmósfera primitiva de la tierra era muy diferente a la actual. En un recipiente de agua. ácidos nucleicos y que a mayor grado de organización. Miller obtuvó aminoácidos. H(hidrógeno). dióxido de carbono (CO2). metano (CH4) y amoníaco (NH3).5.4. sino reductora por su alto contenido de hidrógeno. que en el modelo experimental. dio por tierra con esta creencia. Toda esta energía provocó que los compuestos reaccionaran entre sí. Haldene propusieron por separado la misma teoría sobre el origen de la vida. ácidos grasos y bases nitrogenadas para después llegar a formar polipéptidos.1. En 1950 Stanley Miller. que proponía como condiciones de partida: 1) Una atmósfera reductora: ausencia o escasas cantidades de oxígeno libre 2) Presencia de cantidades considerables de: C(carbono). La ausencia de oxígeno libre en la atmósfera no permitía la formación de ozono ni tampoco detenía las radiaciones ultravioleta del Sol en la proporción que lo hace ahora. monosacáridos. De ahí que las sustancias presentes en la atmósfera se hallaran expuestas a una intensa radicación ultravioleta. representaba al antiguo océano. así como a las descargas eléctricas ocasionadas por las tormentas que ocurrían en la Tierra primitiva. no era oxidante. Al parecer. facilitando que estas radiaciones llegaran en forma directa a la superficie terrestre. S. En la década de los 20. Las simples moléculas inorgánicas que Miller puso en su aparato. monosacáridos. bases nitrogenadas). Los primeros organismos -según esta teoría. mezcló metano. y por lo tanto el carbono empezó a circular por la ecósfera. para ello. ácidos grasos e incluso moléculas de nucleótidos. Por su parte Melvin Calvin.FreeLibros. Los experimentos de Miller y otros experimentos no probaron que la vida se originó de esta manera. al enfriarse comprobó que los aminoácidos se habían unido dando lugar cadenas estructuralmente parecidas a las proteínas actuales. conforme fueron cambiando las condiciones atmosféricas por el aumento de oxígeno. c) Se estabilizó el oxígeno y el dióxido de carbono en la atmósfera. lípidos y carbohidratos. solo que las condiciones existentes en el planeta hace alrededor de 3 mil millones de años fueron tales que pudo haber tenido lugar la formación espontánea de macromoléculas orgánicas. Esta aparición de organismos aerobios tuvo varias consecuencias: a) Los organismos que usan el O2 obtienen más energía de una molécula de glucosa que la que obtienen los anaerobios por fermentación. los expusó a rayos gamma y de este modo obtuvo aminoácidos y carbohidratos. mediante diferentes procedimientos han logrado obtener en condiciones de laboratorio aminoácidos. por lo tanto son mucho más eficientes. dieron lugar a la formación de una variedad de moléculas complejas. www. 70 Otros investigadores. que se confinaron a áreas restringidas. con grandes cantidades de energía. b) El O2 liberado a la atmósfera era tóxico para los anaerobios obligados. que habría resultado en la primera célula. eventualmente. ácidos grasos. Fox. La Tierra en sus inicios era un lugar muy diferente al que conocemos actualmente.fueron anaerobios dado el carácter reductor de la atmósfera primitiva. Otros científicos también han contribuido para confirmar dicha hipótesis. quien demostró cómo de la unión de unos aminoácidos con otros pudieron formarse moléculas de proteínas en la sopa primigenia. fuertes tormentas etc.produjeron muestras o precursores de las cuatro clases de macromoléculas orgánicas (monosacáridos.com . ser rodeados de una membrana lipoprotéica. Ponnamperuma diseñó un experimento que simulaba tanto la atmósfera primitiva como la hidrósfera. calentó hasta el punto de fusión una mezcla de 18 a 20 aminoácidos. sin embargo. Oparín formó protobiontes a partir de proteínas y polisacáridos. ácidos grasos. amoníaco. así tenemos a Sidney W. El océano era una “sopa” de compuestos orgánicos formados por procesos inorgánicos –llamada Sopa primigenia por Haldene-. En 1965. Esto hizo pensar que los productos formados a partir de esos ácidos nucleicos podrían haber quedado cerca del ácido nucleico y. con lo cual logró sintetizar diversos aminoácidos. muy similares en diversos aspectos a las células: tiene un límite externo bien definido y en ciertas condiciones son capaces de absorber material de una solución e inclusive dividirse. hidrógeno y agua. Inicio de la vida: los protobiontes Se ha observado que si se agita agua que contiene proteínas y lípidos se forman estructuras huecas que se denominan microesferas (esférulas). además empleó diversos tipos de energía como los rayos ultravioleta y diferentes precursores químicos. eran bastante estables y los llamó coacervados. aminoácidos. aparecieron los organismos anaerobios. J. pero con su ausencia disminuyó la síntesis abiótica de moléculas orgánicas. Fox? e) ¿Qué diseñó Ponnamperuma y qué demostró con su experimento? f) ¿Qué resultados obtuvo Melvin Calvin y en qué consistió su experimento? 71 g) ¿A qué se le llama protobionte? h) ¿Qué modelos de protobiontes se han propuesto? 10.d) En la atmósfera superior el O2 reaccionó para formar OZONO (O3) que se acumuló hasta formar una capa que envolvió a la tierra e impidió que las radiaciones ultravioletas del sol llegaran a la tierra. Investiga más a fondo sobre la Teoría de la Evolución Química y responde: a) ¿Cómo explica Oparin el origen de la vida? b) ¿Qué propone B. Completa el siguiente cuadro: PROTOBIONTE COACERVADOS PROPUESTO POR CARACTERÍSTICAS DIBUJO ESFÉRULAS SULFOBIOS www. S Haldene? c) ¿Qué hizo Stanley Miller para demostrar que efectivamente ocurrió la Evolución Química de los compuestos orgánicos? d) ¿Qué demostró Sidney W.com . 9.FreeLibros. com . ¿qué ocurriría si no se hubieran formado las membranas celulares? c) ¿Cómo obtuvo Sydney X. Responde las preguntas: a) ¿Qué papel juegan las membranas en la constitución de los protobiontes? b) Reflexiona y luego contesta. Internet. Fox a las esférulas? d) ¿Qué podemos concluir en relación a la evolución química de los compuestos orgánicos? 72 Para conocer más ampliamente sobre las teorías investiga en los medios que tengas a tu alcance. www. libros de texto y no olvides que tu asesor te puede orientar de las fuentes que te proporcionan más y mejor información.FreeLibros.11. ENCARTA. llena el cuadro que aparece a continuación: TEORÍA ¿QUIÉN Y CUÁNDO LA POSTULA? FUNDAMENTO PRUEBAS DE APOYO PRUEBAS EN CONTRA Generación Espontánea Panspermia 73 Biogénesis Síntesis Abiótica 13.com . Con el propósito de sintetizar la información que acabas de adquirir y fijar las ideas más importantes.12. ¿cuál prevaleció por más tiempo? ¿cuál tiene más pruebas a favor? www. De estas teorías.FreeLibros. no existiría la especie humana. más aún. profesor de Geofísica en la Universidad de Stanford propone que después de que Morfeo chocó contra la Tierra. El Dr. De hecho se considera que de no haberse formado la Luna. ¡La tarea aún es larga! ¿No crees? ¿Nos ayudas? 15. www. y que después del impacto favoreció la formación de una estructura que a su vez permitió la formación de una atmósfera diluida la cual por acción de las descargas eléctricas –rayos– generó los elementos que al sumarse propiciaron la evolución y aparición de los seres vivos. bajo del agua.com .1. se calcula que aproximadamente 50 millones de años después de que se formó el sistema solar. observa el Documental “Y SI NO TUVIERAMOS LUNA”. Lo cierto es que todas las teorías buscan explicar. la vida se encontraría en las primeras fases de evolución.528 km de distancia de la Tierra -17 veces más cerca de que se encuentra hoy en día. ¡Será interesante! Comenta tu investigación con tus compañeros y tu asesor. se originaron una serie de cataclismos en la Tierra que propiciaron y aceleraron los procesos de la evolución de la materia hasta formar los primeros seres vivos.5.FreeLibros. Norman Sleep. ¡Interesante! ¿No te parece? Si tienes oportunidad. que los seres pensantes se encontrarían en los océanos y no en la Tierra. Otro dato interesante derivado de su teoría es que considera que de no haber sido de esta manera. todas tienen el inconveniente de no poder asegurar categóricamente que de tal o cual forma ocurrieron los eventos que se proponen. no habría oxigeno suficiente. sin embargo. 74 14. 1999. Investiga en páginas Web otras propuestas recientes. gracias al impacto se expulsó aproximadamente la mitad del agua del océano. Señala que después del impacto el proceso evolutivo volvió a empezar en la Tierra. Su teoría toma como base los hallazgos de seres vivos en rocas de Groelandia que corresponden a 200 millones de años antes de la fecha calculada sobre la aparición de la vida en el planeta. Concepciones Actuales sobre el Origen de la Vida A partir de la teoría que existe para explicar el origen de la Luna. un planeta llamado Morfeo.lo cual originó condiciones muy particulares en nuestro planeta. editado por Discovery Chanel. Su teoría la fundamenta en proponer que los núcleos de los planetas eran de hierro. comprobar cómo surge la vida. Los desechos de ese choque dieron origen a la Luna. que en un principio era un objeto enorme ubicado a 22. nuestro protoplaneta fue golpeado por una masa del doble del tamaño de Marte. sin embargo. de la Colección Descubriendo el Mundo.5. Él considera que de no haber ocurrido tal suceso el planeta se encontraría sumergido hasta los 3 Km. recto y ano forman un: c) Reproducción d) Adaptación a) Tejido e) Homeostasis b) Órgano 5. b) Anabolismo c) Fotosíntesis a) Citología d) Quimiosíntesis b) Histología e) Ciclo de Krebs c) Morfología d) Fisiología e) Embriología www.com . 75 a) Célula b) Tejido 4. ( ) Boca. ( ) Conjunto de tejidos que se organizan para formar estructuras que realizan una función común. Contesta brevemente las siguientes pregun. ( ) Capacidad de un organismo para dar c) Órgano d) Aparato origen a otro semejante a él. ¿Es importante para ti? Sí. c) Célula 3.¿Qué he aprendido? ) Nivel de organización que considera Llegó el momento de demostrarte a ti mismo 6.d) Biósfera e) Especie cia importante? 2. esófago. ( ) Nivel de organización formado por grupo de células para realizar una función específica. ( ) Ciencia que estudia los tejidos. a) Homeostasis b) Irritabilidad c) Movimiento d) Adaptación e) Reproducción 8. e) Especie a) Catabolismo 10.FreeLibros.d) Tejido e) Órgano der a estímulos del exterior. estomago. II. Coloca en el paréntesis la letra que conteste a) Átomo b) Molécula correctamente cada enunciado. ( la interacción entre poblaciones con su medio que sí aprendiste ¡Autoevalúate! Resuelve los físico en un lugar determinado. c) Ecosistema 1. No ¿Por qué? 7. faringe. ¡Empecemos! I. ¿Cómo justificas que la Biología es una cien. ( ) Capacidad de los organismos de respon.a) Población b) Comunidad tas. intestib) Metabolismo nos delgado y grueso. e) Individuo a) Crecimiento 9. ( ) Etapa del metabolismo en que ocurre la c) Sistema d) Individuo biosíntesis de nuevas moléculas. siguientes ejercicios. ( ) Paso del método científico que consiste en crear las condiciones especiales que hagan posible la repetición del fenómeno. 76 14. 16. ( ) Se obtiene mediante la inducción a partir de las observaciones y medidas de los fenómenos naturales. ( ) Es la explicación temporal basada en lo que se sabe sobre el fenómeno observado. 18. ( ) Ciencia auxiliar de la biología que se encarga de estudiar la composición de la materia viva. Relaciona ambas columnas. ( ) Ciencia que estudia el origen y las transformaciones que se han presentado en la materia viva a través del tiempo. colocando dentro del paréntesis la letra que corresponda a la opción correcta. 20.FreeLibros. 19. a) Matemáticas b) Química c) Física d) Geología e) Geografía III. 15.11.com . a) Citología b) Embriología c) Fisiología d) Genética e) Patología 12. ( ) Paso del método científico que consiste en ver detenidamente algo que despierta nuestro interés. ( ) Debe relacionar de manera razonable muchos hechos aparentemente aislados en una estructura mental coherente. a) Hipótesis b) Observación c) Método científico d) Diseño del experimento e) Planteamiento del problema f) Experimentación g) Aceptación de la hipótesis h) Ley i) Teoría www. ( ) Conjunto de actividades planeadas para comprobar la hipótesis propuesta. ( ) Ciencia que estudia la transmisión de las características de padres a hijos. a) Genética b) Paleontología c) Patología d) Evolución e) Embriología 13. permite establecer semejanzas y diferencias. ( ) Se formulan preguntas sobre lo observado. 21. ( ) Serie ordenada de operaciones que el hombre de ciencia realiza para obtener nuevos conocimientos. 17. Coloca en el paréntesis la letra que corresponda a la respuesta correcta: 22. a) Glucosídico b) Peptídico c) Estérico d) Iónico e) Puente de hidrógeno 29. a) Albúmina b) Creatinina c) Coenzima d) Hemoglobina e) Gluteína 28. ( ) Organelo esférico colocado sobre el retículo endoplasmático rugoso. a) Monosacáridos b) Oligosacáridos c) Polisacáridos d) Estructurales e) Metabólicos 23. formado por dos subunidades.Ser. es el sitio de la síntesis de proteínas.IV. ( ) Proteína conjugada constituyente de la sangre. ( ) Tipo de RNA que se forma por la transcripción del DNA. a) Adenina b) Guanina c) Citosina d) Timina e) Uracilo 30.com . ( ) Principal polisacárido constituyente de las paredes celulares de la célula vegetal. formando fibras o láminas.FreeLibros. ( ) Monosacárido que se obtiene durante el proceso de la fotosíntesis. ( ) Carbohidratos formados por dos a once monosacáridos. a) Conjugadas b) Simples c) Fibrosas d) Globulares e) Enzimáticas www. ( ) Enlace que permite la unión entre los aminoácidos para formar a las proteínas. a) Glucosa b) Galactosa c) Fructuosa d) Almidón e) Celulosa 25. ( ) Proteínas formadas por cadenas polipeptídicas ordenadas paralelamente a lo largo de un eje. son insolubles en agua. a) Glucosa b) Galactosa c) Fructuosa d) Almidón e) Celulosa 24. ( ) Base pirimídica que diferencia al RNA del DNA. a) Centrosoma b) Lisosoma c) Ribosoma d) Cloroplasto e) Vacuola 77 a) Gli-Ala-Lis b) Fen-Iso-Lis c) Ala.Fen d) Cis-Asp-Gln e) Tir-Pro-Glu 26. ( ) Ejemplos de aminoácidos esenciales: 27. a) RNAm b) RNAt c) RNAr d) RNAn e) RNAnc 31. Perfeccionamiento del intercambio de materia y energía y especificación progresiva de la composición química. 39. hormonas. ( ) Compuestos formados por subunidades llamadas nucleótidos (bases nitrogenadas + pentosa + ácido fosfórico).com . ( ) 44. Relaciona ambas columnas. Reacciones entre amoniaco. O. 33. son la principal fuente de energía. Ordena cronológicamente los eventos que permitieron el origen de los seres vivos. ( ) 43. forma del 70 al 90% de la materia viva. 38. coloca la letra correcta dentro del paréntesis. se forman los primeros polímeros. Composición de la atmósfera terrestre igual a la nebulosa solar. para formar monóme ros. 32. ( ) Compuestos formados por cadenas de aminoácidos. 36. bióxido de carbono. 37. actúan como enzimas. H . sirve para disolver las sustancias que la célula incorpora o desecha del citoplasma. vapor de agua. participan en la formación de las membranas celulares. Aparecen los primeros eubiontes o seres vivos verdaderos. formados por cadenas de ácidos grasos. forman parte del material estructural de la célula. 35. ( ) Compuestos orgánicos insolubles en agua. etc. etc.V. ( ) Sustancias requeridas en pequeñísimas cantidades por los seres vivos. N a)Ácidos nucleicos b)Proteínas c)Lípidos d)Carbohidratos e) Agua f) Macronutrientes 78 g) Micronutrientes h) Compuestos orgánicos i) Compuestos inorgánicos VI. ( ) Molécula formada por 2 hidrógenos y 1 oxígeno. glicerol u otras sustancias. participan en el metabolismo y proceso de duplicación del material genético. 34. ( ) Compuestos formados básicamente por C. Aparecen los primeros protobiontes. ( ) 42. ( ) Compuestos formados por varios grupos hidroxilo y al menos uno cetónico o aldehídico. Composición de una nueva atmósfera a partir de los gases despedidos durante las erupcio nes volcánicas.( ) ) 41. ( 40.FreeLibros. ( ) www. ( ) Agregados moleculares de proteínas que por tensión superficial formaban una membrana semipermeable que los aislaban del medio circundante. coloca la letra que conteste correctamente dentro del paréntesis. ( ) Teoría que establece que los seres vivos podían originarse a partir de sustancias inanimadas por la acción de la entelequia. Panspermia Síntesis Abiótica d) Stanley Miller e) Aristóteles f) Coacervados 79 50.FreeLibros.com . c) 47. Relaciona ambas columnas. ( ) Teoría propuesta por Arhenius en 1908. que dice que la vida en nuestro planeta se desarrolló a partir de bacterias o esporas que provenían de otros planetas. a) Generación espontánea b) 46. construyendo para ello un aparato especial cerrado al vacío. 49. 45. ( ) Científico que en 1953 trató de demostrar la evolución química de los compuestos. 48.VII. ( ) Teoría que propone que las primeras manifestaciones de vida se originaron de sustancias sencillas que evolucionaron lentamente por un proceso fisicoquímico. ¿Qué teoría cuenta con más argumentos para explicar el origen de los seres vivos? www. son las moléculas de NADP (nicotinamida adenin difosfato) y el NADPH (nicotinamida adenin difosfato reducido) quienes sirven como sistema de transporte energético –los procesos energéticos los revisaras más ampliamente en otra sección de la guía–. los cuales actúan como transportadores de energía química a nivel intracelular. como su nombre lo señala proveen de la energía necesaria para que se puedan realizar todas y cada una de las actividades celulares que permiten la vida.. www. ambas reacciones son reversibles.Quiero saber más SABÍAS QUE. éste al aceptar un átomo del ión fosfato. En la fotosíntesis. Las moléculas energéticas forman el sistema ATP-ADP . es el que cubre los requerimentos energéticos del metabolismo celular. Están formadas por una molécula de ribonucleótido que es el monofosfato de adenosina AMP . 80 MOLÉCULA DE ATP Science/Sourse ¿Sabías quiénes contribuyeron a obtener el conocimiento biológico? En el siguiente cuadro de resumen podrás descubrir quién y qué aportaron. O. forma el ADP . se trata de las moléculas energéticas. acepta un ión fosfato. también te darás cuenta del tiempo que transcurrió desde la antigüedad y cómo en el siglo pasado en poco tiempo se hicieron valiosos descubrimientos. Estas moléculas están constituidas por C. N. se convertirá en ATP . a su vez.FreeLibros. constituido por el trifosfato de andenosin ATP . El sistema de transporte ATP-ADP . y el difosfato de adenosin ADP . aparte de los compuestos orgánicos propios de los seres vivos que ya revisamos. es decir. Se localizan en el citoplasma y en organelos celulares. existen otros más que tienen una importancia vital a nivel celular y pluricelular. la ciencia biológica avanzó a pasos agigantados. si el ADP ..com . S.FreeLibros. XX Utilizando moscas de la fruta mostró las bases físicas de la herencia. S. S. S. Desarrollaron un modelo para la estructura del DNA. XVI Hizo disecciones en humanos. llamado pasteurización. México. XVIII. Usó la quimioterapia para el tratamiento de la sífilis y desarrolló la antitoxina de la difteria.Científicos que contribuyeron al conocimiento biológico NOMBRE Y NACIONALIDAD APORTACIÓN Galeno (griego) Andreas Vesalius (belga) William Harvey (británico) Anton van Leeuwenhoek (holándes) Carolus Linnaeus (sueco) Jean Lamarck (francés) Louis Pasteur (francés) Gregor Mendel (austriaco) Charles Darwin (británico) Paul Ehrlich (alemán) Thomas Hunt Morgan (estadounidense) Sir Alexander Fleming (británico) Dorothy C. Desarrolló métodos científicos. por medio de estudios con rayos X. www.H. Desarrollaron vacunas contra la poliomielitis Estableció la ruta química de la fotosíntesis en C3 Demostró que los genes pueden moverse de un lugar a otro en un cromosoma. Rechazó la Teoría de la Generación Espontánea. p. Crick (británico) Maurice Wilkins (británico) Jonas Salk (estadounidense) Albert Sabin (estadounidense) Melvin Calvin ((estadounidense) Barbara McClintock (estadounidense) Siglo II.com . Determinó la estructura de la penicilina y la vitamina B12. con él da comienzo la era de los antibióticos. Sistematizó la ciencia de la anatomía. Continuó el estudio de la anatomía humana. Hodgking (británico) James Watson (estadounidense) F. desarrolló un método para matar a las bacterias dañinas. 6. Towle. Desarrolló el sistema de nomenclatura binomial que los biólogos usan actualmente. Estableció los fundamentos de la ciencia genética. uno de los descubrimientos más importantes de la Biología en este siglo. Estudió las características de las plantas de chícharo. involucrando el uso y el desuso. Estableció el concepto de Selección Natural. y las características adquiridas. Estableció la Teoría de los Genes. XIX Desarrolló una primera explicación para la evolución. 1993. McGraw Hill. Descubrió la penicilina. Demostró que la sangre circula. Estableció la ciencia de la Fisiología. 81 Otto A. El primero que vio un organismo unicelular con un microscopio. Biología Moderna. Desarrolló la Teoría Moderna de la Evolución. S. Estableció un sistema de dos reinos en taxonomía. Desarrolló vacunas para la rabia y el carbunco. XVII. es que siempre quieren saber más.com . Si te interesa conocer más descubrimientos científicos investiga en medios electrónicos. Biología General. 6. 82 www.En el cuadro se citan aportaciones que destacan por haber impactado no sólo a la sociedad científica sino a la sociedad en general. 2ª ed. México 1993. p. contribuyendo enormemente a solucionar diferentes incógnitas científicas y muchos problemas que enfrentaba la humanidad. McGraw Hill. Publicaciones Cultural. Recuerda que: • Una característica de los genios como tú. Biología Moderna. Towle. etc. México. 2004 Otto A.FreeLibros. Marta y Margarita Hernández. tienes muchas más cosas que saber. en enciclopedias. • No te conformes con lo que un libro o tu Asesor te proporcionen. a partir de sus descubrimientos potencializaron muchas otras investigaciones. Bibliografía Cervantes. que sostiene que las células eucariontes evolucionaron a partir de las procariontes. las siguientes: ¿ 83 ¿Qué voy a aprender? www.¿ BIOLOGÍA CELULAR Objetivo de la unidad: Explicarás las diferencias de los niveles de complejidad entre una célula procariótica y eucariótica. si poseen organelos y de qué tipo. En esta segunda unidad conocerás el concepto de célula y su variedad. De los seres vivos estudiaste aquellas características por las cuales se les considera organismos vivientes desde el punto de vista estructural y funcional. conociste los pasos del método científico y su aplicación en diversas situaciones. que es la respiración celular. los diferentes organelos celulares. etc. cuáles son sus funciones y cómo se complementan entre ellos. Finalizaremos esta unidad estudiando el metabolismo celular que implica la adquisición. distinguiendo si poseen núcleo o no. Al estudiar las teorías del origen de la vida. lípidos. transformación y transferencia de la energía. respectivamente. almacenamiento. como punto importante. Otro objeto de estudio fueron los compuestos químicos representativos de los seres vivos. a través del análisis comparativo de la estructura y la función de la célula. Las ecuaciones que representan estos dos procesos son. Sentadas estas bases. Veremos. a partir del significado de la Biología como ciencia.com ¿ .FreeLibros. con cierto detalle: la estructura y función celular. la Genética. hasta dar paso a los seres vivos. dónde se ubican. puesto que aunque todas las células tienen algunas características y funciones similares. no son idénticas. asimismo. con seguridad te enteraste de que una de ellas postulaba que la vida surgió a partir de sustancias sencillas que con el paso del tiempo lograron convertirse en sustancias más complejas. Posteriormente revisaste los niveles de organización de la materia desde sus formas más simples hasta las más complejas. como los carbohidratos. Esto último es lo que nos permite entender por qué la evolución juega un papel importante en el surgimiento y en el mantenimiento de la vida. así como la degradación y síntesis de las sustancias necesarias para el sostenimiento de la célula. De cada una de ellas estudiarás su estructura y funciones. etc. pudiendo clasificarse en dos tipos fundamentales: las procarióticas y eucarióticas. ácidos nucleicos y otros compuestos que se clasifican como inorgánicos pero que resultan esenciales para conservar la vida: el agua y las sales minerales. UNIDAD 2 En la unidad anterior tuviste la oportunidad de conocer la importancia de los seres vivos. la Física. su campo de estudio y la relación con otras disciplinas como la Química. Conocerás. Esto te servirá de punto de partida para enfatizar la unidad y la diversidad de las células eucariontes. el funcionamiento e importancia del ATP (trifosfato de adenosina) en los diferentes procesos de energía que se llevan a cabo en las células. estarás preparado para abordar en el segundo tema. las Matemáticas. Conocerás. así. entre los cuales se cuentan los procesos fotosintéticos y su inverso. lo que postula la teoría de la endosimbiosis. Asimismo. Te serán de mucha utilidad para comprender mejor los temas a estudiar. 2002. Te invitamos a poner todo tu entusiasmo en esta Unidad con mucho empeño y atención en las actividades de aprendizaje que realizarás por equipo e individualmente no olvides consultar a tu Asesor en las dudas que puedas tener para que tu aprendizaje sea satisfactorio. Biología I Colección Bachiller.6CO2 + 6H2O + luz C6H12O6 (glucosa) + 6O2 6CO2 + 6H2O + energía (ATP) C6H12O6 + 6O2 Otro tema de gran importancia que estudiaremos en esta unidad es la nutrición. México.com . Ma. de los Ángeles. Ciencia Educativa. Temas selectos de Biología 1. Bachillerato. Nueva Imagen. Enciclopedia Encarta En tu Centro de Servicios puedes revisar los siguientes artículos y sus ligas correspondientes. Marta.• Chamorro Zárate. Biología 1. México.FreeLibros. Col. Asimismo. • Anaerobio • Antibiótico • Aparato de Golgi • Bacteria • Célula • Enzimas • Fermentación • Levadura • Lisosoma • Mitocondria • Mónera • Muerte celular • Protozoos www. México. Finalmente. existen los organismos heterótrofos que deben alimentarse de otros organismos o de lo producido por los autótrofos. Fuentes de consulta 84 • Velásquez Ocampo. 2001. Algunos organismos producen sus propios nutrientes y se les denomina autótrofos. • Sampieri y Pineda. ST Editorial. anaerobia y la fermentación para comprender su importancia en el mantenimiento de los seres vivos. Nueva Imagen. se analizarán los fenómenos de la respiración aerobia. 2006. ¿Para qué nos sirven las membranas?: Funciones de la membrana celular Programa 7. ¿Cómo funcionan las células?: Procesos celulares 85 www.FreeLibros.Videos Para reforzar los temas de esta unidad.com . ¿De qué estamos hechos los seres vivos?: Célula Programa 6. en tu Centro de Servicios se encuentran los siguientes programas: Programa 5. Por otra parte. entre las que se cuentan en la actualidad las bacterias y arqueobacterias. aún dentro de otros organismos. La mayoría contiene una pared celular relativamente rígida con cierta característica pegajosa que le permite adherirse con facilidad a otros seres vivos u objetos. LA CÉLULA Objetivo temático: Explicarás el concepto de célula estableciendo las diferencias estructurales.800 millones de años. 86 Actividades: www. capacidad de crecimiento y reproducción propios de las células por lo que no se consideran seres vivos.1. son células únicas. por lo que decimos que carece de un núcleo definido. de una célula procariótica y eucariótica. funcionales y evolutivas. desde el Polo Norte hasta el Sur. Algunos organismos microscópicos. Sin embargo. en general se acepta que ningún organismo es un ser vivo si no consta al menos de una célula. la clasificación más general las sitúa como procarióticas o eucarióticas. como bacterias y protozoos. 2.1.1.FreeLibros. Todos los organismos vivos están formados por células y. en aire. agua y tierra. éstos organismos han prevalecido a través del tiempo en una infinidad de ambientes terrestres. Célula Procariótica Son las células más primitivas.com . utilizando modelos naturales. y tiene como característica primordial que su ADN se encuentra libre en el citoplasma en una zona llamada nucleoide. existen muchas maneras de clasificar a las células por su estructura o su función. Este primer tema lo dedicaremos a las células procarióticas tratando de conocer sus características más relevantes y el papel que le asigna la teoría de la evolución en la constitución de los actuales seres vivos. En el citoplasma de estas células se advierte la presencia de pequeños ribosomas con los que producen las proteínas que realizan sus procesos metabólicos. mientras que los animales y plantas están formados por muchos millones de células organizadas en tejidos y órganos. a la vez que le proporciona protección de los sistemas de defensa de otros organismos. Su tamaño no es mayor a 5 micras de largo por 1 micra de ancho. Aunque los virus y los extractos acelulares realizan muchas de las funciones propias de la célula viva. La célula se define como la unidad mínima de un organismo capaz de actuar de manera autónoma. A pesar de su engañosa simplicidad. carecen de vida independiente. con una antigüedad de aproximadamente 3.¿Cómo aprendo? 2. La Biología estudia la constitución y funcionamiento de los seres vivos y enfoca de manera muy especial su atención a las células. . ¿Qué significa la palabra “bifidus” que aparece en el yoghurt? 7... 87 www.Investiga en los medios que tengas a tu alcance y responde brevemente lo que se pide a continuación: 1. Si dispones de conexión a Internet te recomendamos visitar el sitio: http://edicion-micro.es/web/educativo/micro2/tema03...... haciendo un breve resumen de la importancia de estos organismos...( Membrana plasmática …………….( Nucleoide…………………. ARCHAEA. Identifica las partes de la célula procariótica representada en el dibujo. Ahora investiga sobre las Bacterias.... ¿Cuál bacteria produce la enfermedad llamada tétanos?.... a manera de resumen.. 5.. Posteriormente explica brevemente las diferencias existentes entre las bacterias gram + y las gram -....FreeLibros.( Citoplasma……………………………( Membrana externa……………….. un cuadro sinóptico que concentre las características de las células procariotas.( Peptidoglicano………………….. HALÓFILAS. TERMÓFILAS. Cápsula………………………………..usal... BACTERIA. METANOGÉNICAS.( ) ) ) ) ) ) ) 2. ( Ribosomas……………………. Elabora. ¿cuáles son los síntomas de esta enfermedad?.html que contiene información sobre ellas. Investiga sobre las características de cada grupo y con la información elabora un mapa conceptual que contenga los siguientes términos: PROCARIONTES. 3.. ¿cuál es el tratamiento preventivo? 6.... Los organismos procariontes se clasifican en dos grupos filogenéticos: Bacteria y Archaea. 4..com . Investiga acerca del reino Archaea. com . Estas células son de mayor tamaño que las procarióticas.ar/cel_euca/celula4. ribosomas. como son las vacuolas. Si cuentas con conexión a Internet te recomendamos visitar estas direcciones: • http://es. cloroplastos. bióloga de origen estadounidense.org/wiki/Teoria_endosimbiotica • http://www.edu.1. Presentan una membrana plasmática que delimita el interior de la célula con el medio que la rodea.htm 9. con una antigüedad de 1.1. Por sus siglas en inglés. entre otros.biologia. Una característica importante es que su material genético. mediante un complejo proceso. Célula Eucariótica Ciertamente son las células más complejas. Endosimbiosis La palabra “endosimbiosis” hace referencia a una teoría propuesta en 1967 por Lynn Margulis. En su interior existen estructuras (organelos) ricamente evolucionados.ar/curriform/servicios/unidad/aprender/laminas/ep/lamnat-4. que realizan diversas funciones en su metabolismo celular. Como estudiaste en el punto anterior.2. permitiendo un paso selectivo de sustancia hacia dentro como fuera de la misma. a esta teoría se le conoce como SET (Serial Endosymbiosis Theory) y describe el paso de las células procariotas a las células eucariotas. lisosomas. 88 www.3.700 millones de años aproximadamente. complejo de Golgi.pdf • http://www.FreeLibros.me. Membrana de la Célula grande Membrana de la Célula pequeña Doble membrana 8. En sus orígenes formaron seres unicelulares hasta conformar los más complejos que conocemos hoy en día.gov. ¿Cuáles son los postulados principales de la SET? Tu tarea será investigarlos en los medios que tengas a tu alcance.wikipedia. su ADN se encuentra rodeado por una membrana que forma el núcleo de la célula. En las siguientes líneas anota las ideas principales de esta teoría: ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 2. la endosimbiosis propone que. que se distinguen en varios sentidos de aquellas. las células procariotas dieron origen a las células eucarióticas.2. más o menos de 10 a 100 micras de diámetro y hasta 100 veces más grande que una bacteria. Rugoso Fibras intermedias R. de Golgi Microfilamentos Microtúbulos 89 Organelo Núcleo Retículo endoplásmico rugoso Aparato de Golgi Ribosomas Retículo endoplásmico liso Mitocondrias Vacuolas Lisosomas Ubicación Función www.Actividades: 1. Revísalo atentamente y en los medios a tu alcance investiga lo necesario para completar el cuadro que se encuentra a continuación: Membrana nuclear Lisosomas Centriólos Nucleólo Mitocondrias Cromatina Vacuolas Poro MEMBRANA Núcleo Retículo E. En el dibujo siguiente se muestra una célula eucariota animal. Liso Ribosomas A.E.com .FreeLibros. Su estructura química contiene tres componentes importantes como son: los fosfolípidos. pero también se puede hacer de manera activa. tanto hacia el exterior como el interior de la misma y su función es la de transportar moléculas al citoplasma de la célula. enfatizando la unidad y la diversidad celular en eucariontes. y es la única estructura que está en contacto con dos medio diferentes. ESTRUCTURA Y FUNCION CELULAR Objetivo temático: Describirás la estructura y función de los diferentes organelos celulares. que forman una bicapa con una cabeza hidrófila y dos colas hidrófobas que representan en conjunto la fuerza y rigidez de la membrana. El transporte de sustancias a través de la membrana puede ser de manera pasiva. que se encuentran en el exterior de la membrana formando complejos con las proteínas (glucoproteínas) y los lípidos (glucolípidos) confiriéndole ciertas propiedades de identidad a la célula. las proteínas.FreeLibros.2. los carbohidratos.1. Sistema de Membrana Dentro del sistema de membranas podemos enunciar las siguientes: MEMBRANA CELULAR: Suele llamarse también plasmática. que aunque exista una alta concentración de alguna sustancia en el interior de la célula ingresa aún mas del medio extracelular. es decir. A la asociación del retículo con los ribosomas se le conoce como retículo endoplásmico rugoso y si carece de éstos. donde hay mayor concentración de alguna sustancia se transporta a algún sitio donde existe menor concentración de esta sustancia. que se encuentran insertas en la membrana acomodadas de diversa forma. RETÍCULO ENDOPLÁSMICO: Es un sistema de canales membranosos interconectados entre sí donde circulan moléculas que se han sintetizado como los fosfolípidos. eliminando sustancias tóxicas. colesterol y hormonas. donde se encuentran las estructuras y materiales que interactúan como un todo en la compleja función celular. y el exterior. Por último. es decir. 90 www. a través de una revisión documental. 2. se le denomina retículo endoplásmico liso.2.2.com . Se encuentra en asociación con los ribosomas almacenando y transportando proteínas. el interior de la célula. donde se encuentran las sustancias que representan la materia y energía que da vida a la célula. com . Material Genético NÚCLEO: Es el centro que dirige las funciones celulares ocupando un 10% del volumen celular. aceites. Su función radica en envolver las proteínas y los lípidos que serán utilizados en alguna otra parte de la célula generándoles una pequeña modificación química al mismo tiempo de clasificar las biomoléculas. la cromatina y el nucleolo. mientras que en las células vegetales pueden actuar como vacuolas contráctiles bombeando el exceso de agua hacia el exterior.APARATO O COMPLEJO DE GOLGI: Son sacos membranosos aplastados que se comunican con el núcleo de la célula al igual que con el retículo endoplásmico. VACUOLAS: Se presentan preferentemente en las células vegetales y tienen un tamaño de hasta un 90% del volumen celular. Asi mismo contiene gran cantidad de ARN y proteínas. La función del núcleo es transmitir. VESICULAS: Son sacos membranosos pequeños que forman parte de la membrana atrapando partículas y moléculas que le permiten a la célula alimentarse (endocitosis) o eliminar su contenido al medio exterior (exocitosis). El núcleo está formado de una envoltura membranosa doble que guarda en su interior el material cromosómico. de hecho.2. mientras que en el nucleótido se construyen las subunidades de los ribosomas quienes se encargan de sintetizar las proteínas. En las células vegetales llegan a almacenar agua.2.FreeLibros. es la estructura más visible de las células eucarióticas. pigmentos y ciertas moléculas tóxicas. la información hereditaria de un ser vivo para ser transmitida de generación en generación. www. 91 2. a través del ADN. La cromatina representa el total de ADN y sus proteínas asociadas. Otro papel importante en la célula es el de intervenir en el proceso de autodestrucción de las células. en aproximadamente un 85% conteniendo una gran cantidad de sustancias químicas que mantienen el funcionamiento de la célula en un estado coloidal.FreeLibros.2.com . • Citoesqueleto: Es una red de fibras muy delgada que es casi invisible. Matriz Citoplasmática y Componentes Celulares El citoplasma de las células presenta una fase acuosa donde se encuentran los organelos y el citoesqueleto. • Lisosomas: Son bolsitas provenientes del aparato de Golgi cuya función en la célula es netamente digestiva incorporando sustancias al exterior de la célula. donde se encuentran las enzimas que intervienen en el proceso de respiración. al igual que transportar y organizar los organelos celulares. rompiendo el saco membranoso que los forma y liberando las enzimas que se encargan de destruir la célula. liberando la energía contenida en las biomoléculas en forma de ATP. asegurando el suministro de esta energía además de fortalecer la teoría endosimbiótica que propone el origen de este organelo a partir de bacterias ancestrales. Dentro de sus funciones se encuentra la de posibilitar las contracciones musculares en células animales. Contienen en su interior ADN por lo que se reproducen de manera independiente. siendo éstas de naturaleza proteica en forma de filamentos entre los que destacan los microtúbulos. 92 www. • Mitocondrias: Son conocidas como la fuente de energía de la célula que se encarga de generarla para que éstas lleven a cabo todas sus actividades metabólicas. Son los responsables de la síntesis de proteínas en coordinación con el ADN nuclear.2. lo que favorece la distribución de los materiales en toda la estructura celular. transferir esta información al sitio específico del ribosoma y armar la proteína de acuerdo con la instrucción original del ADN. El ARN es el que se encarga de copiar la información del ADN. Están formadas de una doble membrana con una gran cantidad de pliegues internos llamados crestas mitocondriales. • Ribosomas: Estructura muy pequeñas dispersas en el citoplasma y el retículo endoplásmico formados de proteínas y ARN.3. Es en mayor proporción agua. Región hidrofóbica F.com . Coloca en la figura la letra que corresponda: 93 A.• Cloroplastos: Están presentes en las células vegetales y son los encargados de llevar a cabo la fotosíntesis. Región hidrofílica E. Glicolípidos D. Actividades: 1. Glicoproteína B. Bicapa de fosfolípidos C. Canal iónico de la membrana www. Moléculas de colesterol H. Cadenas de carbohidratos G.FreeLibros. los cloroplastos contienen su propio ADN multiplicándose de manera independiente al resto de la célula. siendo capaces de atrapar la energía luminosa y producir azúcares a partir de dióxido de carbono y agua. Al igual que las mitocondrias. Su color es generalmente verde gracias a la presencia de un pigmento llamado clorofila que se encuentra en el interior del organelo. Por decir.com . OBJETIVO: El alumno observará el comportamiento en las plantas de fríjol por medio del fenómeno de turgencia. No hay gasto de energía.2. MATERIAL: • Fríjol (3 plantas a germinar) • Vaso de precipitados • Agujas de disección • Microscopio compuesto • Agua salada • Agua azucarada • Portaobjetos y cubreobjetos • Lápiz www.FreeLibros. tenderá a absorber agua hasta llenarse por completo e hincharse. Características Diálisis Transporte activo Bomba de sodio y potasio Endocitosis (entrada de productos) Pinocitosis Fagocitosis 94 Exocitosis (salida de productos) Eliminación de residuos Secreción 3. fenómeno conocido como turgencia. Todos los materiales que entran a la célula o salen de ella lo hacen a través de la membrana celular. Transporte celular Tipo Difusión Transporte pasivo Ósmosis Difusión de solventes a través de los poros de una membrana permeable. Actividad experimental. Escribe las características de los mecanismos que se dan en el movimiento de las membranas. cuando una célula vegetal se expone a una solución hipotónica. FreeLibros. www. E.com . responde el cuestionario. Complementa el cuadro comparativo de estructuras y organelos celulares. B. Dibuja lo que observaste utilizando diferentes aumentos. Pon a germinar semillas de fríjol unos días antes de efectuarse la práctica. C.PROCEDIMIENTO: A. Coloca una planta en un vaso con agua. marcando con una √ si está presente o con una X si está ausente. por separado. te servirá para fijar tu atención en los aspectos más importantes derivados de ella: 95 • ¿Qué significa el término turgencia? • ¿Qué cambios presentan las plantas de fríjol al ser colocadas en agua salada y azucarada? • ¿Qué significa el término plasmólisis? Actividad: 4. Anota los cambios observados: D. otra en un recipiente que contenga agua salada y otra en uno que contenga agua azucarada. Para finalizar la práctica. FreeLibros.com .Características Bacterias Arqueobacterias Procariota √ Tipo celular Membrana celular Pared celular Membrana nuclear ADN Una sola molécula circular Ribosomas Retículo endoplasmático Pequeños Aparato de Golgi Lisosomas Vacuolas Cloroplastos Mitocondrias x Protista Hongos Eucariota Plantas Animales √ de quitina √ En algunos x 96 www. plaquetas y neutrófilos. aplica sobre el frotis el colorante de Wright y déja actuar durante cuatro minutos. Actividad experimental. Una vez que se tiña el tejido. digestivo. B. Con este procedimiento el colorante fijará la preparación. haz una punción en la yema del dedo.5. Las bacterias y algunos protozoarios son unicelulares. deja secar el alcohol y con la lanceta. d) Deja secar la preparación al medio ambiente. C. mientras más delgado sea el corte. Estas unidades están constituidas por la membrana. cada una de estas partes tiene una participación específica dentro de la célula que permite el desempeño de nuestras funciones a nivel respiratorio. h) Posteriormente. citoplasma y el núcleo. Dibuja e identifica las estructuras celulares Células sanguíneas: a) Desinfecta la punta del dedo anular o índice con un algodón humedecido en alcohol .FreeLibros. e) Una vez seca la lámina. c) Coloca otra lámina en ángulo agudo sobre la primera. circulatorio. La célula se considera como la unidad estructural y funcional de los organismos vivos. etc. cubreobjetos y gotero • Microscopio PROCEDIMIENTO: • Sangre • Algodón • Alcohol • Lanceta • Colorante Wright A. e identifica los glóbulos rojos. OBJETIVO: El alumno observará células a nivel vegetal y sanguíneo para distinguir la diferencia que existe entre ellos. 97 www. coloca el cubreobjetos sobre la muestra y obsérvala al microscopio. Debido a esta función tiene una vital importancia para los seres vivos. b) Coloca una pequeña gota en una lámina portaobjetos limpio y seco. g) Observa al microscopio con el objetivo de pequeño y mediano aumento. leucocitos y plaquetas. observa la preparación con el objetivo de 100X y detalla la forma de los eritrocitos. te ayudara a observar mejor las células. acércala a la sangre y desliza suavemente en forma continua hasta formar una capa o frotis delgado.com . MATERIAL: • Cebolla • Solución de yodo • Bisturí • Portaobjetos. f) Lava el exceso de colorante con agua de la llave y deja secar la lámina verticalmente. Coloca el tejido extendido sobre el portaobjetos. D. que significa formados por una célula y los demás seres vivos son pluricelulares. Anota tus observaciones. Con el bisturí corta un pedazo del tejido transparente entre las dos capas de la cebolla. que son los constituidos por más de una célula. poniéndole una gota de agua y luego una de yodo. Una de las características de la célula procarionte: a) Poseen un núcleo b) No tiene glucocálix c) No poseen un núcleo d) Es compleja 4. núcleo b) Membrana celular. Las células eucariontes se caracterizan porque: a) Son bacterias b) No tiene mitocondrias c) Son simples d) Poseen organelos 5. núcleo. Todos los seres vivos están constituidos por: a) Pared celular. La mitocondria se encuentra en el: a) Lisosoma b) Cloroplasto c) Retículo endoplasmático d) Citoplasma 98 www. hialoplasma 7. citoplasma d) Microtúbulos. El citoesqueleto de las células eucariontes está compuesto por: a) Microfilamentos. citosol. membrana celular. Subraya el inciso que corresponda a la respuesta: 1.FreeLibros. filamentos intermedios b) Hialoplasma. citoesqueleto.com . organelos b) Ribosomas. núcleo. citoplasma. citoplasma. túbulos. núcleo. hialoplasma c) Lisosoma. citoplasma. nucléolo d) Pared celular. El citoplasma está formado por: a) Hialoplasma. microfilamentos c) Filamentos intermedios. ribosoma d) Mitocondria. nucleoide.6. núcleo c) Citoplasma. organelos 6. citoplasma. nucléolo 3. microtúbulos. La palabra célula fue utilizada por primera vez por: a) Robert Hooke b) Marcello Malpighi c) Theodor Schwann d) Mathias Jakob 2. Investiga en los medios a tu alcance y responde el siguiente cuestionario a) ¿Qué es la energía? 99 b) ¿Qué es la energía potencial y qué es la energía cinética? c) ¿Qué es una cadena alimenticia? Anota un ejemplo. d) ¿Qué se entiende por bioenergética? e) ¿A qué se refiere el término entropía y cómo se aplica a la célula? www.2. de los organismos depende de la capacidad de adquirir. almacenar.FreeLibros. ¿Qué es la Energía? Actividades: 1. transformar y utilizar la energía. a partir de modelos y observación directa en fuentes documentales. En este sentido.com . METABOLISMO CELULAR Objetivo temático: Describirás los diferentes procesos de obtención de energía y los tipos de nutrición celular. identificando los diferentes procesos que tienen lugar en la célula.3. 2.3. El funcionamiento de las células y.1. entender qué es y cómo funciona el metabolismo celular será el punto de partida para comprender los maravillosos mecanismos que se dan en ella para soste ner la vida. en última instancia. 2. se almacena en la _________ ____________ de sus estructuras. d) La luz que emite la luciérnaga es un ejemplo de energía ____________. E T HP AC I R T C E L E OA I L C B T H U L E C T LDD I AOX C V K R I V PO RD P C AD S A R I B E R A S ON I MU L ZWE R E UOW I P U L Q X O P T U L T Z P ON A Y C S G A Q I E Y A GM E C A N I ZA CR I E R Y T Y NQ F YZ A E T UA B H J K E N C ÑO X C I QT R A AUS I L O I L TO TM I QR A I S F I HC I P F C A CO I J Z ANC E RG I A A I W VO L A B P E Y H T X K SWZ OV R Y U E E TW T L O www. La energía química que no se pierde en forma de calor.FreeLibros. sin embargo. 100 3. La energía entra en el ecosistema en forma de energía luminosa y sale en forma de energía calorífica que ya no puede reutilizarse para mantener otro ecosistema en funcionamiento. gas natural y carbón mineral. c) La _____________ es un tipo de energía que genera calor. se denomina ________________. calor energía energía química funciones vitales fotosíntesis luz solar materia orgánica respiración La ________ entra en las cadenas tróficas en forma de ___________ y se transforma en __________________ gracias a la ________________. el _________ es liberado mayoritariamente por la _______________. g) La ___________es un tipo de energía donde interviene las fuerzas y el movimiento.2. Energía y Seres Vivos La energía fluye a través de la cadena alimenticia sólo en una dirección: va siempre desde el sol. Elige el término adecuado para completar el párrafo.com .2. proceso en el que los seres vivos obtienen la energía necesaria para realizar sus ___________________________.3. a través de los productores a los descomponedores. La fuente principal de energía es el sol. e) El impulso nervioso es un ejemplo de energía ______________. El ecosistema se mantiene en funcionamiento gracias al flujo de energía que va pasando de un nivel al siguiente. Completa los enunciados y encuentra los términos en la sopa de letras que a continuación se te presenta: a) La capacidad de realizar trabajo útil se llama __________. f) La energía que se obtiene a partir de los combustibles como el petróleo. b) La _____________ se obtiene del aprovechamiento de la energía cinética y potencial de la corriente de ríos. se antepone un signo + (+∆H) o bien en su forma equivalente ∆H > O (∆H es mayor que cero). CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O 3O2 + energía → 2O3 NaOH + HCl → NaCl + H2O CaCO3 + ∆ → CaO + CO2 _______________________________ _______________________________ _______________________________ _______________________________ 101 www.com . se puede absorber o liberar energía en forma de calor. etcétera. La entalpía es una medida de la energía intercambiada entre una sustancia y su entorno. 4. energía eléctrica.3. que precedido de un signo negativo (-∆H) indica que la energía es liberada.3.2. que ∆H es menor que cero.FreeLibros. otra forma de expresar lo mismo es ∆H < O. • En una reacción endotérmica la entalpía es positiva. luz. Escribe en la línea si el cambio de entalpía es menor o mayor que cero de acuerdo con el tipo de reacción. Si en la reacción se absorbe energía. además indica si es endotérmica o exotérmica. Reacciones Exotérmicas y Endotérmicas En todas las reacciones químicas ocurren cambios de energía. En el lenguaje de las reacciones químicas es mediante el símbolo ∆H (cambio de entalpía). esto es. La energía liberada o absorbida se denomina calor de reacción o entalpía (H) por consiguiente: • En una reacción exotérmica la entalpía es negativa. d) Contracción muscular. Su estructura puede observarse en la siguiente figura: C N Adenina C C O H N C-H H-C N N O O O O-P-O-P-O-P O O O O . Anota en el paréntesis Ex si el proceso es exotérmico.FreeLibros. El ATP y la Energía en las Células El trifosfato de adenosina. h) Combustión de la gasolina. c) Cocción de un huevo. f) Respiración celular. mejor conocido como ATP.4. i) La digestión.CH2 HH CH H Ribosa CH www. g) Síntesis de proteínas. o En si es endotérmico: a) Hielo derritiéndose.com . b) Pólvora quemándose. e) Disolución de sal en agua.3. j) Cocción de un pastel.5. ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) 102 2. es una molécula que se encuentra en todos los seres vivos y constituye la fuente principal de energía utilizable por las células para realizar sus actividades. 6.Completa el párrafo a partir de lo observado en la figura del ATP: El ATP (Adenosin trifosfato o trifosfato de adenosina) está formado por _________, ____________ y __________________, conteniendo enlaces de alta energía; al romperse dichos enlaces se__________la energía almacenada. En la mayoría de las reacciones celulares el ATP se hidroliza a ADP (adenosín difosfato), rompiéndose un sólo enlace y quedando un grupo fosfato libre (Pi o P) que suele transferirse a otra molécula en lo que se conoce como fosforilación; sólo en algunos casos se rompen los dos enlaces resultando AMP (adenosín monofosfato) + 2 grupos fosfato. El sistema ATP ↔ ADP es el sistema universal de intercambio de energía en las células. HIDRÓLISIS DEL ATP P P P ATP H 2O P P ADP 103 + energía P 7. Complementa lo siguiente: a) El _______ se puede sintetizar a partir de ADP + Pi b) La energía es liberada cuando se hidroliza enzimáticamente el ATP, convirtiéndose en ADP y Pi se utiliza para mover reacciones ____________ (que requieren energía). La energía liberada es aproximadamente 7.3 Kcal /Mol c) A la síntesis de ATP producida en los cloroplastos se conoce como _____________ 8. Coloca abajo del dibujo el nombre de cada actividad que requiere ATP de acuerdo con el tipo de trabajo (mecánico, eléctrico, de síntesis, de transporte, producción de calor o bioluminiscencia) que se lleva a cabo: www.FreeLibros.com 2.3.5. Control de las Células en sus Reacciones Metabólicas 104 Los procesos metabólicos son la suma de muchas reacciones químicas que se dan en el interior de la célula; como ya sabes, algunas construyen moléculas y otras las destruyen, con la finalidad de mantener al organismo en condiciones energéticas estables que lo mantiene con vida. Enzimas Son moléculas que aceleran reacciones químicas celulares sin intervenir en el producto final. Su presencia en los seres vivos es de vital importancia puesto que la célula no tiene que elevar su temperatura para que se lleve alguna reacción a nivel metabólico. Si quisiéramos imitar una reacción celular en el laboratorio tendríamos que emplear temperaturas alrededor de los 100º C. ¿No te parece extraordinario que una molécula como la enzima realice algo tan maravilloso como esto? Seguramente que sí. Anabolismo El anabolismo representa la construcción de moléculas a partir de sus respectivas unidades estructurales, y para ello se requiere de una aportación de energía que casi siempre es ATP. La síntesis de nuevas sustancias engloba una serie de reacción que se realizan en las células de cada organismo. Catabolismo Por otro lado, el catabolismo es el proceso inverso al anabolismo. Aquí, las biomoléculas son degradadas hasta sus respectivas unidades estructurales en las que se libera www.FreeLibros.com energía. Ambos procesos se retroalimentan uno de otro en un ciclo interminable de construcción y destrucción, que mantiene a los organismos en complejo equilibrio de reacciones químicas y enzimas. 9. De las opciones, elige aquella que complemente adecuadamente cada aseveración a) Las dos etapas que comprende el metabolismo son: anafase y telofase +anabolismo y catabolismo activa e inactiva b) El catabolismo se caracteriza por ser un proceso de: • síntesis • construcción • clorofila • fotosíntesis +• liberación de energía • requerimiento de energía c) Es un ejemplo de catabolismo: • síntesis de lípidos • unión de glicerina • síntesis de proteínas • unión de aminoácidos +• degradación de proteínas • producción de ác. nucleicos d) Ejemplo de un proceso catabólico que efectúa la célula viva es: +• El desdoblamiento de los carbohidratos hasta obtener agua y bióxido de carbono • La síntesis de las proteínas a partir de los aminoácidos • El rompimiento de una molécula de glucosa, en dos triosas e) El anabolismo se caracteriza por: • degradar lípidos • liberar energía • obtención de agua • no requerir luz • degradar glucosa +• requerir de energía 105 f) Es un ejemplo de anabolismo: • degradación de glucosa • obtención de energía • liberación de monosacáridos +• fotosíntesis • degradación de grasas • unión de carbohidratos g) El AMP puede convertirse en ácido úrico, que es luego expulsado del organismo, este tipo de proceso es: +• Catabólico • Anabólico • Fotosintético • Anaeróbico • Anfibólico • Evolutivo www.FreeLibros.com 106 www. en anhídrido carbónico y equivalentes reducidos se le denomina ciclo de Krebs.000 calorías/mol en condiciones fisiológicas. c) La transferencia de electrones de los equivalentes reducidos hasta el oxígeno molecular. e) El ATP es el producto útil de los procesos de ________ y considerado como la moneda energética de las células. acoplado con la síntesis de ATP.10. Complementa con la palabra adecuada: a) La ________ es el camino metabólico por medio del cual se oxidan los azúcares produciendo piruvato y equivalentes reducidos NADH b) La transformación del ________. donde el oxígeno es el aceptor final de electrones.FreeLibros. proveniente de la descarboxilación del piruvato o de la beta-oxidación de los ácidos grasos. Investiga en los medios que tengas a tu alcance y luego analiza el esquema del metabolismo energético: Metabolismo energético 11. d) El________al hidrolizarse en P y ADP cede alrededor de 12. energía que es usada por los procesos metabólicos que no son termodinámicamente favorables. Este último proceso está formado por un conjunto de enzimas complejas que catalizan varias reacciones de óxido-reducción. se le llama cadena de transporte de electrones o ________________.com . FreeLibros.12. Investiga sobre las enzimas en los medios a tu alcance y completa el cuadro: ENZIMA Amilasa Ptialina ACTÚA SOBRE PROPORCIONA Glucosa ÓRGANO PRODUCTOR 107 Boca (G. d) ¿Qué entiendes por coenzima? e) Menciona un ejemplo que conozcas de coenzimas. salivales) Péptidos y aminoácidos Grasas Páncreas e Intestino Intestino (su producción disminuye con el crecimiento) Pepsina Lipasa Lactasa Ureasa www. Resuelve el cuestionario: a) ¿Qué es una enzima? b) Dibuja el modelo enzima-sustrato.com . c) Explica brevemente la importancia de las enzimas y cómo afecta en ellas la temperatura. 13. por lo que requieren de los organismos autótrofos para sobrevivir. para de ahí asimilarlos y llevarlos a todas las células del organismo.3. Esta nutrición es característica de los animales. que es expulsar al medio lo que no requiere el organismo.com . La forma de obtener sus alimentos puede ser muy variada como las que se presentan a continuación. Nutrición Celular En el transcurso de la evolución los organismos han desarrollado diferentes mecanismos para obtener sus alimentos y energía del medio ambiente. captando la energía solar y a partir de CO2 del aire y H2O del sustrato elaborando sus propios alimentos. Por último. Nutrición Autótrofa Los organismos autótrofos son aquellos que producen sus propios alimentos a partir de sustancias inorgánicas como el agua.2. Veamos las diferentes formas en que se obtiene alimento y la manera de procesarlo para extraer su energía. incluyendo al hombre. Este tipo de nutrición la realizan organismos que no requieren de la luz solar.Por ende los bosques y selvas. donde toman el alimento en forma sólida ingiriéndolo como primera etapa. Quimiosíntesis. que son azúcares y O2 resulta evidente que el resto de los organismos dependemos absolutamente de los vegetales. son los que mantienen la vida en la Tierra. Posteriormente pasa a una etapa de digestión donde desdobla los alimentos degradándolos enzimáticamente. La fotosíntesis es quizá el proceso más importante en el planeta junto con la respiración. Esta nutrición es característica de las bacterias como las nitrificantes o del azufre. Esta etapa es la más importante de esta nutrición.FreeLibros. Holozoica. dióxido de carbono sales minerales y algunas fuentes de energía. ya que ellos pueden sobrevivir mejor sin nosotros que nosotros sin ellos. 108 www.6. Nunca olvides que el proceso fotosintético. Fotosíntesis. Estas fuentes de energía suelen ser el sol y algunas sustancias donadoras de electrones. sino que obtienen su energía a partir de la oxidación de algunas moléculas orgánicas. el alimento que no es asimilado pasa a una etapa de excreción. Nutrición Heterótrofa Los organismos heterótrofos son aquellos que no pueden elaborar sus propios alimentos. los cuales resultan indispensables para sobrevivir. Todas las plantas y algunas bacterias y algas unicelulares la llevan a cabo. Parásita. 14. pero otros viven fuera (ectoparásitos) como son las pulgas y los piojos.com . 109 www. Completa el siguiente esquema. donde lo que hacen es degradar el alimento fuera del organismo. para posteriormente ser absorbido y asimilado. Su importancia es grande ya que se encargan de reciclar la materia orgánica de plantas y animales muertos.Saprofita. Se presenta en organismos que viven a expensas de otro. indicando los dos mecanismos de nutrición y en los últimos cuadros menciona los ejemplos de cada uno de los organismos que tú conozcas que intervienen en los diferentes procesos de obtención de sus alimentos. Es propia de los hongos y algunas bacterias. Algunos parásitos viven dentro de los organismos (endoparásitos) como la tenia y la solitaria. por lo que se coloca donde el alimento ya es degradado y simplemente lo incorpora para su asimilación.FreeLibros. Parásito 110 Todos sabemos la importancia que representa el papel de la fotosíntesis en el medio ambiente y la relación que existe en los seres vivos. II. d) Nutrición donde la materia orgánica ingerida se encuentra en estado sólido. Holozoica III. Saprofita V.FreeLibros.com . ya que la vida en la tierra depende de la energía solar. c) Hongos y bacterias. Es por eso que con frecuencia escuchamos cuida el medio ambiente. las algas y algunas bacterias. se alimentan de material en descomposición. Quimiosíntesis a) Las plantas verdes. La vida necesita un aporte continuo de energía que llega a la tierra desde el Sol y pasa de unos organismos a otros a través de la cadena trófica. que es responsable de la producción de toda la materia orgánica. Fotosíntesis IV. e) Síntesis de ATP a partir de la energía que se desprende de determinadas sustancias inorgánicas en las reacciones de oxidación. son organismos que capturan energía en forma de luz y la transforman en energía química. www. la cual es atrapada mediante el proceso fotosintético. Relaciona ambas columnas I. b) Nutrición a expensas de otro.15. biologia. Contesta el siguiente cuestionario: a) ¿Qué diferencia existe entre nutrición y alimentación? b) ¿Todas las sustancias que ingiere un organismo holozoico son digeridas? Razona la respuesta. 111 Te sugerimos la consulta de los siguientes sitios Web para obtener más información sobre el tema de la fotosíntesis: • http://ecociencia.htm • http://html.16.html • http://www.rincondelvago.com/articulos/fotosintesis.htm • http://www.htm • http://bio-cl. d) Explica brevemente las dos fases de la fotosíntesis: fase lumínica y oscura.htm www.iespana.es/bio-cl/foto4. e) ¿Para qué utilizan las plantas las sales minerales en la fotosíntesis? f) Sabemos que la fase luminosa de la fotosíntesis depende de una serie de pigmentos que captan la luz. c) Menciona cuatro organismos capaces de aprovechar la energía lumínica y transformarla en energía química.ar/plantas/fotosint. Haz un mapa conceptual acerca de los pigmentos.com .fateback. g) ¿Cuál es la importancia de los tilacoides y el estroma en la fotosíntesis? h) ¿Qué importancia tiene el ciclo de Calvin? i) ¿Qué significa P700 y P680? j) Explica brevemente la importancia biológica de la fotosíntesis.FreeLibros. xantofilas y carotenoides. teniendo en cuenta a la clorofila.net/fotosintesis.com/celula-como-unidad-de-vida.alaquairum.edu. Saca el papel y déjalo secar. http://redexperimental. MATERIAL: • 6 hojas verdes • 1 frasco de gerber • 20 ml de acetona • Tijeras • Lápiz • Papel filtro • Molcajete o mortero con pistilo PROCEDIMIENTO: A. H2O.pdf www. Actividad experimental.17. tritúralas en el molcajete y añade la acetona.FreeLibros. La fotosíntesis se realiza en los cloroplastos. B. El hidrógeno lo emplea la planta para producir glucosa y el oxígeno se incorpora a la atmósfera. déjalo durante 10 minutos. sales minerales y energía luminosa.gob. Macera hasta convertirlas en una pasta líquida y coloca la mezcla en el frasco.mx/doctos/exp_biologia.com . Enrolla el papel filtro alrededor del lápiz e introdúcelos 1 cm dentro de la pasta líquida. donde se encuentra la clorofila que absorbe la luz y la transforma en energía química. CUESTIONARIO: C6H12O6 + 6O2 112 • ¿Qué es la fotosíntesis? • ¿Qué sucedió con el papel? ¿De qué color son los pigmentos? • Nombra las fases de la fotosíntesis. PIGMENTO DE LAS PLANTAS La fotosíntesis es un proceso mediante el cual las plantas verdes sintetizan glucosa a partir de CO2. enzimas CO2 + H2O + energía de luz clorofila OBJETIVO: El alumno conocerá los pigmentos fotosintéticos mediante la técnica de cromatografía sobre papel. ¿Qué observas? D. C. con la cual se separan los componentes del agua: hidrógeno y oxígeno. Recolecta algunas hojas. • ¿Qué es la cromatografía? • Haz un dibujo del papel de filtro con los distintos pigmentos de las hojas. los hidrógenos son movidos por sustancias transportadoras en las crestas mitocondriales. La etapa más importante de la respiración es la obtención de energía que se extrae de los alimentos. Posteriormente. Anaerobia 113 Esta respiración se desarrolla en ausencia de oxígeno y es característica de las bacterias.3. Finalmente. Otro ejemplo es la obtención de etanol y CO2 que se realiza en la fermentación por algunos microorganismos. proceso que se conoce como glucólisis. Por ejemplo. Su objetivo es el mismo que en la aeróbica. donde se obtiene dióxido de carbono e hidrógeno. el ácido pirúvico ingresa a la matriz de la mitocondria y se incorpora a un ciclo llamado de Krebs o ciclo del ácido cítrico. 6CO2 + 6H2O + ATP C6H12O6+ 6O2 glucosa oxígeno dióxido agua energía de carbono El proceso de la respiración se inicia en el citoplasma donde una molécula de glucosa es degradada en dos moléculas de ácido pirúvico. Respiración Aerobia Es la que se realiza en presencia de oxígeno y la desarrollan tanto plantas como animales.FreeLibros. piruvico Ciclo Respiración celular.com . para que al final se forme agua y ATP. la obtención de energía. Esto sucede cuando realizamos un esfuerzo físico mayor y no se cuenta con el oxígeno suficiente para la respiración. la obtención de ácido láctico que se acumula en los tejidos de los organismos superiores. www. produciendo además dióxido de carbono y agua.2.7. como el hombre. Este proceso se llama en su conjunto fosforilación oxidativa. como es el ATP además de algunos otros productos dependiendo del tipo de organismo. En las levaduras. a) enzimático b) krebs c) bacterial d) glucólisis 114 E. esto ocurre en el ___________. a) ribosoma b) núcleo c) citoplasma d) lisosoma D. El producto de la glucólisis es el ácido pirúvico que puede seguir dos rutas. La respiración celular se considera un proceso___________ porque ciertas sustancias se oxidan y liberan energía química. De las opciones que se proporcionan.FreeLibros. la fermentación alcohólica produce ___________ y ___________. a) ac. En condiciones anaeróbicas el producto final es __________ y en las aeróbicas __________ . Las células embrionarias y neoplásicas son importantes porque realizan su ciclo exergónico basados en la ___________. láctico / O2 b) C / O2 c) butanol / acetona d) ac.18. a) endergónico b) exergónico c) isotérmico d) reflexivo B.com . elige el término que complemente correctamente cada una de las aseveraciones: A. La respiración anaerobia o fermentación se caracteriza por degradar glucosa en triosas y otros compuestos orgánicos y a nivel celular. a) matriz citoplásmica b) vacuola c) cromatina d) mitocondria C. considerada como el sitio donde se realizan las reacciones de fosforilación oxidativa (respiración aerobia). La ___________ es el “generador de energía celular” por el ATP. La respiración anaeróbica llamada también ___________ se presenta en ausencia de oxígeno.láctico / se incorpora al ciclo de krebs www. a) etanol y CO2 b) lactato y CO2 c) CO2 y O2 d) P y CO2 F. a) vacuola b) respiración aerobia c) glucólisis anaerobia d) fotosíntesis G. Nota: Si se deja fermentar por más tiempo. Anota tus observaciones. 5.FreeLibros.com . las variantes de la fermentación dependen del ácido pirúvico. siendo el producto final un compuesto orgánico. 115 www. Colócalos en un recipiente y agrega 2 litros de agua. En esta vía metabólica donde la glucosa se rompe en dos moléculas de ácido pirúvico hay una ganancia de dos moléculas de ATP . Ahora bien. Actividad experimental. 6. Sabemos que la fermentación es la respiración que se realiza en ausencia de oxígeno. formando compuestos orgánicos como los azúcares (glucosa). Tapa y deja reposar en un sitio durante 24 horas. 3. Por ejemplo las células de levadura y algunas bacterias.19. quita el tallo y rebana la cáscara para luego cortarla en trozos medianos 2. C6 H12 O6 glucosa 2C2H5OH + alcohol etílico 2CO2 + 2 ATP dióxido energía de carbono + 2ATP energía C6 H12O6 glucosa OBJETIVO: 2CH3CHOHCOOH ácido láctico El alumno observará las células de levadura y notará los efectos de la fermentación alcohólica. mientras que la fermentación láctica puede darse en células del cuerpo humano y otro seres vivientes que degradan la glucosa mediante la respiración aeróbica. Deja por 48 o 72 horas y observa de nuevo. el ácido pirúvico lo convierten en alcohol y CO2 conocido como fermentación alcohólica. Estos productos finales son los que caracterizan los diversos tipos de fermentaciones. luego coloca el cubreobjetos eliminando un poco del agua. se convierte en una bebida alcohólica y después en vinagre. Observa al microscopio e identifica las levaduras por su forma. LEVADURAS La fermentación es un proceso catabólico de oxidación incompleto. Lava la piña perfectamente. toma unas gotas del líquido reposado y coloca una o dos gotas del líquido en el portaobjetos. cubreobjetos PROCEDIMIENTO: 1. MATERIAL: • Piña • Recipiente • Portaobjeto. 116 I.com . donde no llega la luz solar ni existe carbono orgánico.¿Qué he aprendido? Lee atentamente el texto y posteriormente lleva a cabo lo que se tesolicitan: Descubierta una colonia de microbios que viven sin carbono. Chapelle explica que todos los organismos tienen que comer y respirar.FreeLibros. Explica brevemente qué beneficio se puede obtener de este hallazgo. ¿Qué especies químicas utilizan los organismos mencionados como fuente de energía? 4. Los seres humanos y la mayor parte de las plantas y animales utilizan carbono orgánico (moléculas formadas por átomos de carbono y de hidrógeno) como fuente de energía y respiran oxígeno. en el agua de una fuente termal cercana a la cadena montañosa de Beaverhead. ¿Qué importancia tienen los descubrimientos realizados? 6. los científicos se han fijado sólo en la necesidad de fotosíntesis para la vida. Sobreviven al combinar hidrógeno de origen geológico con dióxido de carbono en un ambiente caliente y emitir metano. ‘Durante los últimos 30 años. en ambientes totalmente inhóspitos. Los microorganismos encontrados en el sureste del Estado de Idaho (EE UU) son en un 99 % archaea. Chapelle y seis de sus colegas lo encontraron. ¿Cuál es el hábitat de estas bacterias? 3. se tenían los componentes de un ecosistema viable’. Contesta las preguntas: 1. Una colonia de los microorganismos más primitivos. ¿A qué reino pertenecen los organismos unicelulares descubiertos? 2. derivado de la fotosíntesis. Durante años. Los metanógenos sacan energía del hidrógeno y respiran dióxido de carbono. ‘Esperaba que existiera pero está bien que alguien lo haya documentado’. similares pero menos eficientes que las bacterias. pero el descubrimiento de colonias microbiales en ambientes extremos les han hecho cambiar paulatinamente de opinión. que viven a 200 metros de profundidad en aguas termales. es el primer ejemplo encontrado en la Tierra de lo que podría ser la vida bajo la superficie de otros planetas. ‘Era una teoría bonita. www. la ciencia decía que si se podía encontrar dióxido de carbono e hidrógeno juntos. ha comentado el geoquímico Everett Shock. pero nadie había encontrado un ecosistema de ese tipo hasta ahora’. ha dicho el geoquímico Francis Chapelle. ¿Qué tipo de gas emiten al respirar? 5. (Los microorganismos sobreviven usando hidrógeno como fuente de energía) TWP | Washington. ‘No sé si es sorprendente’. Publican su descubrimiento hoy en la revista Nature. Menciona el nombre del organelo que las células vegetales no poseen. 13.FreeLibros. ¿De dónde se obtiene la energía para formar ATP? 18. ¿Qué diferencia hay entre un núcleo y nucleoide? 15. Menciona el organelo que se encuentra en células procarióticas. ¿Cuál es la diferencia entre nutrición autótrofa y nutrición heterótrofa? 21. pero no en células eucarióticas de origen animal. 7. anota 4 que sean vitales para la célula. Las siguientes preguntas se refieren a conceptos muy importantes vistos en la Unidad. 11. ¿Cómo actúa una enzima en una molécula? 20. Describe una reacción exotérmica y endotérmica 17. Define el concepto de Termoquímica. Trata de responderlas brevemente y consulta posteriormente la clave de respuestas. ¿Qué función tiene el aparato de Golgi? 9. Aquellas preguntas que no puedas contestar te señalarán los temas a repasar. ¿Cómo esta compuesta químicamente la membrana celular? 12. 10.II. 16.com . Explica brevemente ¿en qué consiste la teoría de la endosimbiosis? 117 14. De las funciones que realiza la membrana. ¿Qué es una ruta metabólica? 19. Menciona dos diferencias entre fotosíntesis y quimiosíntesis www. ¿Cuál es la función del retículo endoplásmico rugoso? 8. ¿La contracción muscular es anaeróbica o aeróbica? Explica brevemente. cerveza (Saccharomyces) Respiración anaerobia Acetaldehído Catabolismo Aceptor (e-) Oxígeno Ácido láctico Producto final 24. Completa la tabla siguiente: Organismo Seres humanos Músculo esquelético Bacterias reductoras del azufre Levaduras del pan. ¿Cuál es la diferencia entre fermentación y respiración? 118 www. 25. ¿A qué se refiere P680 y P700 en el proceso de los fotosistemas I y II? 23.com .22.FreeLibros. dando a conocer la enfermedad a todo el mundo. es un fluido viscoso que cubre la mayoría de superficies internas. esta autora atribuía esta enfermedad a una deficiencia de vitamina A. localizadas en la membrana plasmática de las células epiteliales que forman un canal que facilita la difusión de iones de cloruro fuera de la célula. estos últimos se acumulan dentro de las células y eliminan el agua por ósmosis. las cuales eliminaban un exceso de Cloruro de Sodio. quien en 1935 al describir en 2 pacientes. Caso contrario. El defecto genético se debe a mutaciones en un gen del brazo largo del cromosoma 7. fue el destacado pediatra suizo Guido Fanconi. es compleja ya que es una afección genética de herencia recesiva más frecuente en la raza blanca. según había señalado Farber.com .Quiero saber más CANALES DE IONES Y FIBROSIS QUÍSTICA La Fibrosis Quística (FQ) o Mucoviscidosis es una enfermedad conocida desde tiempos remotos. causada por una alteración de la proteína CFTR (cystic fibrosis transmembrane conductance regulator) que controla el transporte a través de la membrana de las células que segregan moco. la primera descripción clínica de la FQ se debe a Dorothy Anderson. afectando las glándulas exocrinas del cuerpo. que además de encontrarse afectadas todas las glándulas productoras de mucus.FreeLibros. patóloga del Hospital de niños de Nueva York quien en 1938 publica una detallada revisión de los signos de esta enfermedad incluyendo la asociación con el Íleo meconial. el cual codifica la proteína reguladora del transporte de Cl y Na a través de la membrana. también participaban las glándulas sudoríparas y salivares. la existencia de un síndrome celiaco con insuficiencia pancreática bronquiectasia y tituló su trabajo como “Fibromatosis Congénita Familiar del Páncreas con Bronquiectasia” que sin duda correspondía al paciente con (FQ). esta proteína defectuosa llamada CFTR no permite formar el canal que dé paso a los iones de cloruro. El primero que señaló la existencia de esta enfermedad. Sin embargo. 119 www. El moco circundante. en la fibrosis donde la versión mutada de este gen lleva instrucciones para que la proteína no se pliegue adecuadamente y no puedan realizarse las funciones normales. La enfermedad completa se manifiesta cuando el individuo es portador de dos genes defectuosos. La determinación de Cloro y Sodio en el sudor se convirtieron en el mejor método de diagnóstico de FQ. En consecuencia. que al producir secreciones anormalmente viscosas provocan una serie de manifestaciones clínicas respiratorias y digestivas en su mayoría. La función normal de este gen lleva instrucciones para construir una proteína de membrana. En 1943 con los trabajos de Farber el nombre de mucoviscidosis adquiere resonancia universal al considerar este autor que estaban afectadas todas las glándulas productoras de mucus. se deshidrata y se vuelve firme y viscoso. se deja que siga su evolución natural. así como el alto costo 120 www. digestión deficiente y obstrucción intestinal.com . El también investigador y coordinador de la Clínica de Fibrosis Quística del Hospital Infantil de México “Federico Gómez” comenta que. la mayoría de estos pacientes no recibirán la atención que necesitan y sufrirán deterioro progresivo e irreversible en su nivel de vida y muerte prematura.FreeLibros. En personas. vías digestivas.Mutación Alteración CFTR Moco viscoso Alteración ciliar Testículos Pulmón Esterilidad Dificultad al respirar Páncreas Insuficiencia pancreática Hígado Cirrosis biliar Sudor Pérdida de electrolitos Los síntomas en los niños son incesante tos. murió a la edad de 39 años a causa de esta enfermedad. el moco grueso se acumula en las vías áreas. Cada año nacen en México 400 niños con esta enfermedad. infecciones respiratorias. “Hay médicos que no diagnostican esta enfermedad porque saben que afecta principalmente a gente caucásica (de raza blanca). sólo 15% de los casos se diagnostican. náuseas. consideran que no es frecuente en la población mexicana y piensan que los síntomas del niño tienen otra causa. La fibrosis quística (FQ) es una enfermedad de la que se habla muy poco. y tal vez por ese motivo ignoramos los obstáculos que enfrentan los pequeños que la padecen. Las razones de ello son el desconocimiento de nuevas formas de tratamiento. a veces nada. Chopin compositor y pianista de música clásica. No ocupa espacio en los titulares de los diarios ni aparece en los programas de atención social. y que pocas personas podrían describir con exactitud. A menudo los hombres quedan estériles cuando el espeso moco bloquea los conductos que transportan los espermatozoides fuera del cuerpo. en tanto que el restante 85% está constituido por pequeños que morirán a los 3 ó 4 años de edad por falta de diagnóstico oportuno y tratamiento. acortando la vida del chico. Por desgracia. pese a ello. además de sus familiares. de acuerdo con el registro latinoamericano de la enfermedad. También es común que se detecte el padecimiento y. pulmones y órganos internos. alta en proteínas. al año. Uno de los puntos más importantes de la terapia consiste en mantener un estado nutricional adecuado.mx/nota. indaguen sobre la tasa de mortalidad que se registra debido a la FQ.com. además de que debe tomar un sustituto de enzimas pancreáticas con cada alimento.com .FreeLibros. http://www. la terapia tiene un costo aproximado de 70 mil dólares por paciente. no contamos con recursos para dar atención continua”. Organizados por su Asesor. El paciente debe apegarse a una dieta específica. por otro.saludymedicinas. vitaminas A. 2. En efecto. informen a la comunidad sobre la FQ. Acude al Centro de Salud más cercano y pregunta sobre los casos registrados de fibrosis quística que han atendido en el último año y el tipo de tratamiento que se les da a las personas con esta enfermedad. Subraya las ideas centrales del texto y elabora un resumen que describa las causas y los síntomas de la fibrosis quística. se les diagnostica muy tarde y. grasa y calorías. También necesita aportaciones extras de vitamina B12 y de aquellas que se disuelven en grasa (liposolubles). Asimismo. algunas estimaciones realizadas por Centros de atención especializados y la propia Organización Mundial para la Salud.que representa el tratamiento para las instituciones de salud. pues los medicamentos que se necesitan son muy caros”. 121 www. es decir. D.asp?id=2016 1. indican que. 3. “Es fácil explicar por qué los niños con este problema de salud viven menos en México. E y K. Por un lado. descubriendo. ¡Te deseamos todo el éxito! www. Para poder estudiar a los seres vivos con orden y método se han creado diversas clasificaciones o taxonomías. Whittaker y Woese. Con ello tendrás un panorama general de cómo se organizan los seres vivos. definiéndolos. como el VIH.FreeLibros. tomando siempre en cuenta que los distintos tipos de seres vivos que poblamos el planeta en la actualidad somos el resultado de un proceso de evolución y diversificación. llevan en realidad la marca de muchos años de habitación humana. usando y modificando los recursos bióticos locales. conociendo las características que los distinguen y la importancia que tienen al provocar enfermedades que tienen un gran impacto en la población. entendida ésta como una variedad de las formas de vida y adaptaciones dentro del medio ambiente en los organismos que se encuentran en la biósfera. el cultivo de plantas y la recolección de recursos. Las que más impacto han tenido y que se usan todavía en la actualidad son las de: Linneo. formándose nuevas especies! Al igual que tristemente otras han ido extinguiéndose. La biodiversidad fue moldeada a través de la domesticación e hibridación de diversas variedades de plantas y animales dando como resultado una serie de seres vivos que para efectos de estudio pueden dividirse en tres categorías jerarquizadas. Los organismos que han habitado la Tierra desde la aparición de la vida hasta la actualidad han sido muy variados. su diversidad y la valoración de la importancia social. las especies y los ecosistemas. cuál es la interdependencia entre ellos y la importancia que tienen como participantes en el planeta Tierra. Archaea y Eukaria. surgieron culturas humanas que se fueron adaptando al entorno particular. En esta unidad estudiaremos los aspectos básicos de la diversidad biológica. en un ambiente de participación respeto y tolerancia así como de conocimiento y contextualización en situaciones reales. económica y biológica. Del tercer tema en adelante revisaremos la definición. de acuerdo con los descubrimientos arqueológicos.¿ 122 ¿ ¿Qué voy a aprender? DIVERSIDAD BIOLÓGICA Objetivo de la unidad: Plantearás problemas y soluciones para la preservación y manejo sostenible de la biodiversidad de nuestro país. con base en el análisis de los diferentes criterios de clasificación de los seres vivos. características e importancia de cada uno de tres Dominios: Bacteria. En el segundo tema abordaremos los aspectos más importantes de cada uno de estos tres sistemas clasificatorios. En efecto. la mayoría de los ámbitos que ahora se denominan naturales. ¿ UNIDAD 3 A lo largo del tiempo. ¡Los seres vivos hemos ido evolucionando continuamente. como lo son los genes.com . El primer tema que trataremos se enfocará al estudio de los virus. ar/biodiversidad/biodiversidad.pdf c) Para comprender mejor las características de los eucariontes: • http://recursos.biologia. La unidad y diversidad de la vida. Cecile y Taggart. Biología. para profundizar en el tema de la biodiversidad: • http://www.elementos. • Jimeno Ballesteros. Luis. ciencia y naturaleza. la visita y estudio de la información que proveen los sitios que enlistamos te será de gran utilidad para profundizar sobre los temas: a) Para conocer sobre las características generales de los seres vivos: • http://www. Silvia Carolina Bojórquez Castro. México. Marta. 2004.mec.. • Galván Huerta.upv. Ralph.buap. 2003.FreeLibros. es conveniente que revises los artículos que enlistamos y sus ligas correspondientes. htm d) Y finalmente.htm • Virus • Carl von Linneo • Taxonomía • Clasificación • Bacteria • Procariota 123 www.es/biosfera/alumno/1ESO/planeta_habitado/activ_video2. • Cervantes. Manuel y Ucedo. Biología general. Biología. Enciclopedia Encarta Para complementar tu información sobre los temas de esta Unidad. • Monera • Eucariota • Protista • Hongos • Vegetal • Animal Sitios Web Si cuentas con conexión a Internet. Publicaciones Cultural. Santillana. Pearson Prentice Hall.cnice. México.Fuentes de consulta Bibliografía • Audesirk.htm b) Los virus son el tema principal de este sitio: • http://www.mx/num53/pdf/25.edu. México. 2004. Thomson. México. Teresa y Gerald Audesirk .. 10ª Ed. 2004.es/varios/biologia/Temas/tema_18. • Starr. Biología. 2ª ed. 2002.euita.com . México. Santillana. Programas de Televisión Educativa En tu Centro de Servicios a través de la Red Edusat podrás observar programas de televisión que hemos preparado para reforzar tu aprendizaje. Obsérvalos con atención y toma nota de aquellos aspectos que más te llamen la atención. 124 www.FreeLibros.com . Definición y Características de los Virus Entenderemos mejor las características de los virus si las comparamos con las de otros seres. Investiga sobre cada uno de ellos en los medios que tengas a tu alcance y con esta información completa el siguiente cuadro: EJEMPLO (puedes utilizar dibujos) CONCEPTO DEFINICIÓN CARACTERÍSTICAS Virus Bacterias Parásitos www. significa ‘veneno’ y se utiliza para designar a entidades orgánicas compuestas tan sólo de material genético. Se sabe.FreeLibros. analizando su impacto en problemas de salud de nuestro entorno y en especies económicamente importantes para el ser humano. Los virus representan un reto importante para la ciencia médica en su combate contra enfermedades infecciosas porque son los causantes de diversas enfermedades. que los virus carecen de vida independiente pero se pueden replicar en el interior de las células vivas. causantes de enfermedades.1. perjudicando en muchos casos a su huésped en este proceso. VIRUS Objetivo temático: Explicarás las características e importancia de los virus. La historia nos indica que el término virus se utilizó en la última década del siglo pasado para describir a los agentes.1. bacterias y plantas. rodeado por una envoltura protectora. El término virus proviene del latín. 125 3. como las bacterias y los parásitos.com . En este tema dedicaremos nuestros esfuerzos a conocer la estructura y funciones de los virus distinguiéndolos de otros agentes patógenos como las bacterias y los parásitos. por otra parte.1. más pequeños que las bacterias. tanto en los seres humanos como en los animales.¿Cómo aprendo? 3. de una erupción en cara y cuello que se va expandiendo por todo el cuerpo de manera centrífuga a la vez que aparecen hemorragias por vía cutánea.com . Importancia de los Virus ¿Has oído hablar de cualquiera de estas enfermedades? • Rubéola • Gripe • VIH • Paperas • Rabia • Poliomielitis • Dengue • Hepatitis A y B • Fiebre amarilla • Herpes simple ¡Todas ellas son causadas por virus! Esto nos hace pensar que los virus poseen una importancia indudable y su efecto se hace sentir en todos los ámbitos donde se encuentran los seres vivos. en los intestinos. Uno de los signos más fidedignos es la aparición entre el quinto y el séptimo día. muy severa y que a menudo causa la muerte del sujeto. comentemos a manera de ejemplo. En algunas ocasiones puede darse el hecho de que el hígado se inflama. dolores musculares. les provoca la muerte. El virus del Ébola es el responsable de una enfermedad febril aguda. Una vez que alguien se ha infectado con este virus pasa por un proceso de incubación que va de tres a nueve días. principalmente alucinaciones. 126 www. náuseas y vómitos. Investiga en la bibliografía o cualquier medio a tu alcance y mediante un esquema identifica la secuencia general que sigue la duplicación viral. Para que tengamos una idea.1.FreeLibros. sobre el virus del ébola. Produce una fiebre hemorrágica que agota al enfermo y en la mayoría de los casos. riñones y ojos.2. 3. Terminado este período se presenta uno o varios de los síntomas siguientes: conjuntivitis.2. Con frecuencia la fiebre asciende a 39 y 40 °C. con la presencia de diarrea líquida y trastornos mentales. f) Métodos de prevención para evitar el contagio. c) Avances en la atención de los infectados con VIH. Investiga las siguientes palabras e inclúyelas en tu glosario: • Virológica • Bacteriófago • Virion • Cápside • DNA • RNA • Inmunología • Huésped 5. Investiga en los medios a tu alcance y completa el siguiente cuadro: RAMA IMPACTO Medicina Investigación Ecosistema 4. un mapa conceptual. e) Estadísticas de infectados en el país.3. b) Evolución de la enfermedad. Te sugerimos cuidar en tu trabajo los aspectos que se muestran en la matriz de valoración que aparece en la siguiente página: 127 www. Utiliza los términos para confeccionar un mapa mental o mejor aún. Pide la ayuda de tu asesor para orientar mejor tu trabajo. 6.FreeLibros. d) Postura de las autoridades e instituciones respectos a los infectados con VIH-Sida. Investiga en los medios a tu alcance todo lo posible sobre el virus del Sida (VIH) y elabora un trabajo monográfico que cubra los siguientes aspectos: a) Características de la infección por VIH.com . Organización La información está muy bien organizada con párrafos bien redactados y con subtítulos. pero los párrafos no están bien redactados. precisos y ayudan al entendimiento del tema. Fuentes Algunas fuentes de información y gráficas no están documentadas. Los diagramas e ilustraciones son precisos y ayudan al entendimiento del tema. La información tiene poco o nada que ver con las preguntas planteadas. La información da respuesta a las preguntas principales.com Calidad de Información La información está claramente relacionada con el tema principal y proporciona varias ideas secundarias y/o ejemplos. La información está organizada. La información da respuesta a las preguntas principales y 1-2 ideas secundarias y/o ejemplos. 2 Todos los temas tratados y la mayor parte de las preguntas fueron contestadas en una oración. Los diagramas e ilustraciones son ordenados y precisos y algunas veces atañen al entendimiento del tema. 128 www. 4 Todos los temas tratados y todas las preguntas fueron contestadas en al menos 2 oraciones. pero unas pocas no están en el formato deseado. La información proporcionada no parece estar organizada. pero muchas no están en el formato deseado.CATEGORÍA Cantidad de Información 3 Todos los temas tratados y la mayor parte de las preguntas fueron contestadas en al menos 2 oraciones. La información está organizada con párrafos bien redactados. 1 Uno o más temas no están tratados. Los diagramas e ilustraciones no son precisos o no atañen al entendimiento del tema. Diagramas e Ilustraciones Los diagramas e ilustraciones son ordenados. pero no da detalles y/o ejemplos. Todas las fuentes de información y gráficas están documentadas. . Todas las fuentes de información y las gráficas están documentadas y en el formato deseado.FreeLibros. Todas las fuentes de información y las gráficas están documentadas. 5 g de sal de mesa. Mezclar en un recipiente limpio 5 ml del triturado celular con 10 ml del tampón frío y agitar vigorosamente durante al menos 2 minutos. carbohidratos. • 5 g de bicarbonato sódico. ajo. Elegir la muestra que va a proporcionar el ADN entre los vegetales que pueda haber en la cocina (cebolla. el tampón contiene ADN y todo un surtido de restos moleculares: ARN. C. • 1.FreeLibros. Sólo queda.) y cortarla en cuadraditos. si es posible destilada y si no mineral. www. B. por tanto. proteínas y otras sustancias en menor proporción. Triturar la muestra con un poco de agua en la batidora o licuadora accionando las cuchillas a impulsos de 10 segundos. Lo ideal es centrifugar a baja velocidad 5 minutos y después con la pipeta retirar el sobrenadante. Se debe dejar escurrir lentamente el alcohol por la cara interna del recipiente. • 5 ml de detergente líquido o champú. No usar agua de la llave. extraer el ADN de esa mezcla de tampón y detergente. probablemente el único reactivo de esta práctica que no suele haber en una cocina. de preferencia pura. EXTRACCIÓN CASERA DEL ADN La extracción de ADN de una muestra celular se basa en el hecho de que los iones salinos son atraídos hacia las cargas negativas del ADN. permitiendo su disolución y posterior extracción de la célula.com . El alcohol quedará flotando sobre el tampón. se habrán fraccionado en cadenas más pequeñas y separadas de él por acción del detergente. Preparar la solución tampón con los ingredientes que se enlistan y mantener en la nevera o en un baño de hielo triturado: • 120 ml de agua. tomates. Retirar 5 ml del caldo molecular a un tubo de ensayo y añadir con pipeta 10 ml de alcohol isoamílico enfriado a 0ºC. etc. para lo cual se utiliza alcohol isoamílico. Separar después los restos vegetales más grandes del caldo molecular haciéndolo pasar por un colador lo más fino posible. E. vaciándose su contenido molecular en una disolución tampón en la que se disuelve el ADN. de gran longitud. D.Actividad experimental. Material y Reactivos: • Muestra vegetal • Agua (destilada o mineral) • Sal de mesa • Bicarbonato de sodio • Detergente líquido o champú • Alcohol isoamilico a O°C • Batidora o licuadora • Nevera o hielera • Colador o centrifuga • Vaso • Tubo de ensayo • Varilla fina • Pipeta 129 Metodología A. teniendo éste inclinado. Así se romperán muchas células y otras quedarán expuestas a la acción del detergente. Se empieza por lisar (romper) las células mediante un detergente. Las proteínas asociadas al ADN. En ese momento. NOTA: El producto filamentoso obtenido de la extracción no es ADN puro ya que. Pasado un minuto retirar la varilla atravesando la capa de alcohol con lo cual el ADN quedará adherido a su extremo con el aspecto de un copo de algodón mojado. Se introduce la punta de una varilla estrecha hasta justo debajo de la separación entre el alcohol y el tampón. Remover la varilla hacia delante y hacia atrás poco a poco se irán enrollando los fragmentos de mayor tamaño de ADN. entremezclado con él.com . b) Anota tus ideas acerca de cómo podría mejorarse la experiencia 130 www.F. Una extracción “profesional” se realiza añadiendo enzimas que fragmentan las moléculas de ARN e impiden que se unan al ADN. RESULTADOS: En este espacio: a) Describe lo que observas en la parte final de la experiencia. hay fragmentos de ARN.FreeLibros. • Woese Carl Woese propone que los organismos se agrupen en tres dominios que son las arqueobacterias (Archaea). protista. fisiológicos o a su comportamiento. Posteriormente los científicos se percataron que esta clasificación no funcionaba ya que había organismos que no podían ser incluidos en ella y esto dio lugar a la búsqueda de una nueva forma de clasificación de los seres vivos. en ésta plantea la presencia de cinco reinos en la naturaleza que son: monera. Whittaker y Woese.C.com . lo que permitía obtener información sobre el grado evolutivo del ser vivo que se quería clasificar. El reino monera comprende a todas las bacterias. b) ¿Cuál es la importancia de efectuar una clasificación de los seres vivos? Comparte tus respuestas con tu Asesor y con tus compañeros 2. Con anterioridad al desarrollo de la genética molecular y las hibridaciones de ADN. plantae y animalia. fungi. Para iniciar el estudio de este tema. • Linneo Científico sueco que sentó las bases de la taxonomía poniendo a punto un sistema binomial de clasificación de vegetales y animales empleando el término de género y especie escrito en latín. los organismos se clasificaban atendiendo a los caracteres morfológicos. descríbelo brevemente. las eubacterias (Eubacteria) y los eucariontes (Eukaria). debido a que en estudios más recientes en bacterias han demostrado que hay dos grupos muy diferentes de éstas que se separaron temprano en la evolución. Fue el primero en desarrollar las categorías taxonómicas desde filo hasta especie.FreeLibros.2 Clasificación de los Seres Vivos según Linneo. Whittaker y Woese Objetivo temático: Identificarás las diversas clasificaciones de los seres vivos a partir de las características generales de acuerdo con Lineo. • Robert Whittaker Elaboró una clasificación en 1969 que hasta nuestros días se sigue empleando. donde se ponen de manifiesto las relaciones evolutivas. De esta manera se desarrollaron clasificaciones de tipo filogenético.) desarrolló el primer método de clasificación en plantas y animales. Actividades: 1.3. trata de responder dos preguntas: a) ¿Conoces algún sistema de clasificación? Si tu respuesta es afirmativa. que son los seres vivos más antiguos que presentan células procarióticas hasta los más complejos que integran el reino animalia. siendo 131 www. Lee la introducción al tema: Aristóteles (384-322 a. las arqueobacterias las más antiguas. cuya característica es que habitan en medios ambientes extremos y que presentan una composición muy peculiar de ARN. en la Enciclopedia Encarta o investiga en Internet sobre el tema de la clasificación (taxonomía) de los seres vivos y anota el significado de los siguientes conceptos que incorporarás a tu glosario: • Género • Familia • Orden • Clase • Filum • Reino 4. Consulta en la bibliografía a tu alcance. 3.com . Clasificación Lineo Whittaker Woese Ejemplos Ejemplos Ejemplos www. Completa el siguiente cuadro sinóptico describiendo las aportaciones principales de cada uno de los científicos considerados: Lineo Aportaciones Whittaker 132 Woese 5.FreeLibros. Las eubacterias son las bacterias verdaderas y más familiares para nosotros. Con la información de la actividad anterior elabora un mapa conceptual. 3. Con lo investigado confecciona un cuadro sinóptico que contenga los siguientes puntos sobre el Dominio Bacteria: • Características principales. económica y ecológica. etc.FreeLibros. las cianobacterias (denominadas anteriormente algas verdes-azules y que han estado viviendo por más de 3 mil millones de años en las partes menos profundas del océano). Consulta la bibliografía a tu alcance. animales. Exceptuando a los Micoplasmas todos los representantes del Dominio Bacteria poseen pared celular de peptidoglicanos y algunos secretan una cápsula gelatinosa. 133 3. interior y exterior de plantas. DOMINIO BACTERIA (EUBACTERIA) Objetivo temático: Describirás las principales características de las bacterias. su rápida tasa de mutación y su versatilidad al colonizar casi todos los ambientes: aire. • Reproducción. Compártelo con tu asesor y tus compañeros para complementar la información obtenida. como son las bacterias verdaderas o eubacterias.com . en su notable capacidad reproductora.5 y 5 m) procarióticos. en las bacterias no se presentan los procesos de mitosis y meiosis. • Estructura (ejemplificar con dibujos).3. otras presentan proyecciones sobre la membrana.1. agua. tras identificar su importancia social.3. • Clasificación de las Bacterias www. Algunas células del dominio Bacteria son flageladas por lo cual tienen gran movilidad. Definición y Características Actividades: 1. todo lo que puedas revisar sobre el Dominio Bacteria y elabora en tu cuaderno de notas un resumen. 2. Por lo que se refiere a su modo de reproducción. en la enciclopedia Encarta o en los Internet. El éxito biológico de las bacterias radica en su tamaño reducido. El Dominio Bacteria incluye organismos unicelulares que tienen un tamaño de unos pocos micrómetros (entre 0. A escala industrial se realiza la fermentación añadiendo a la leche dosis del 3-4% de una asociación de dos cepas bacterianas: el Streptococcus termophilus.3. por tanto. poco productor de ácido. el tamaño del lactobacilo (unos 30 µm de longitud) facilita la observación aunque no se tenga mucha práctica con el enfoque del microscopio. muy acidificante.5% c) Azul de metileno al 1% • Microscopio y aceite de inmersión Bacterias del yogur El yogur es un producto lácteo producido por la fermentación natural de la leche. ASPECTO Salud Industria Agricultura Ecología IMPORTANCIA PROBLEMAS ACTUALES ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN 134 4. observar dos morfologías bacterianas distintas (cocos y bacilos) y un tipo de agrupación (estreptococos. Una vez que lo hayas completado. pero muy aromático. suelo. www.com . preséntalo a tu asesor para recibir retroalimentación. vinagre. cocos en cadenas arrosariadas).FreeLibros. Además.2. Investiga en los medios que tengas a tu alcance sobre la importancia de las bacterias en los aspectos que solicita el cuadro.3. • Colorantes para tinción: a) Solución de cristal violeta al 1% b) Solución de safranina al 0. En esta preparación se podrán. Actividad experimental OBSERVACIÓN DE BACTERIAS MATERIAL: • Mechero Bunsen o de alcohol • Asa de siembra o aguja enmangada (hacer ganchito) • Pinzas • Portaobjetos • Muestras bacterianas de origen natural: yogur. y el Lactobacillus bulgaricus. Importancia de las Bacterias 3. D. muchas de ellas no cultivables en los laboratorios y algunas. Bacterias del suelo La variedad de bacterias que pueden aparecer en una muestra de suelo es prácticamente infinita. PREGUNTAS: • ¿Qué tipos de morfología y agrupación aparecen en los frotis de los cultivos? • ¿Qué fin tiene la fijación de muestras al realizar un frotis bacteriano? • Señala las ventajas y desventajas de la tinción simple respecto del examen en fresco.FreeLibros. Bacterias del vinagre El vinagre es una solución acuosa rica en ácido acético resultante de la fermentación espontánea del vino o de bebidas alcohólicas de baja graduación. incluso. las bacterias se habrán adherido al vidrio y sólo habrá que fijarlas por calor y teñirlas con un colorante cualquiera. Previamente hay que limpiar los bordes del portaobjetos.PROCEDIMIENTO: A. Tomar con una aguja enmangada una pequeña porción de madre de vinagre natural o de la telilla que se forma sobre la superficie de los vinos agriado. D. B. Teñir 2-3 minutos. así como la parte que no se va a teñir.com . Realizar el frotis disolviendo una mínima porción de yogur en una pequeña gota de agua. B. La acetificación del vino es producida por bacterias aeróbicas del ácido acético. Teñir con un colorante cualquiera de los arriba indicados durante 1-2 minutos. Dejar secar y fijar con calor. lavar el exceso de colorante y secar. principalmente Acetobacter aceti. Después de varios días. PROCEDIMIENTO: A. Se trata de bacilos rectos con flagelos polares. Extender la muestra en el portaobjetos con una gota de agua y hacer el frotis. Para recoger la muestra y hacer el frotis basta con dejar parcialmente enterrado en vertical un portaobjetos en la tierra de una maceta o de un jardín. Fijar con metanol para eliminar parte de la grasa. desconocidas para los microbiólogos. C. aunque también Gluconobacter. DIBUJA LO OBSERVADO: 135 www. C. Observar al máximo aumento del microscopio. com . a estos organismos se los denominó arqueobacterias. N2. Se considera que las condiciones de crecimiento que soportan. en un ambiente de respeto y colaboración. ni oxígeno. Hoy se encuentran restringidas a hábitats marginales como fuentes termales.4. depósitos profundos de petróleo caliente.1 Definición y Características Actividades: 1.FreeLibros.. esquemas e ilustraciones. Con esta información elabora un resumen donde trates los siguientes puntos: a) morfología. las arqueobacterias son muy parecidas a las Bacterias y aunque lucen como ellas. fumarolas marinas.3. lagos salinosos (incluso en el mar Muerto. 136 Las Archea no necesitan de la luz solar para el proceso de la fotosíntesis como el que llevan a cabo las plantas. poseen características bioquímicas y genéticas que las alejan de las Bacterias. Las arqueobacterias (del griego arkhaios = antiguo) constituyen un fascinante conjunto de organismos con características muy especiales. Fenotípicamente. DOMINIO ARCHAEA (ARQUEOBACTERIAS) Objetivo temático: Describirás las características distintivas del dominio Archaea a través del estudio de sus estructuras. o H2S y eliminan gas metano como producto de desecho. trata de contestar las siguientes preguntas: • ¿Qué es una filogenia? • ¿Qué son las arqueobacterias? • ¿Cuál es su hábitat? • ¿Qué se entiende por “fenotipo”? • ¿Qué indica el término extremófilas aplicado a las arqueobacterias? 2. ellas absorben CO2. www.. 3. por ello. Por habitar ambientes “extremos”. semejan a las existentes en los primeros tiempos de la historia de la Tierra. se las conocen también con el nombre de extremófilas.4. Busca información en los libros a tu alcance o cualquier medio electrónico. Con los conocimientos que posees. b) formas básicas y c) estructura. además. pero su estudio detallado ha obligado a considerarlas como un Dominio separado denominado Archaea. Anteriormente las arqueobacterias se incluían en el mismo Dominio que las bacterias. incluyendo. aspectos evolutivos e importancia ecológica.). acerca de las características de la arqueobacterias. Eurychaeota Filogenia de Archea Crenarchaeota Korarcheota 3. Completa el siguiente cuadro sinóptico enumerando las características principales de cada filogenia. Importancia de las Arqueobacterias 4.com .4.3.2.FreeLibros. Arqueobacterias Eubacterias www. En el siguiente cuadro comparativo describe las diferencias estructurales y funcionales de los dominios Eubacterias y Arqueobacterias. 137 5. Por medio de ilustraciones muestra la importancia evolutiva y ecológica del Dominio Archaea. helechos y flores.6. mediante el análisis de sus características taxonómicas. 138 ¿Te has preguntado que tenemos en común los seres humanos con los árboles. membrana y varias estructuras internas. La morfología de estos organismos puede incluir apéndices. haciendo inferencia en México como un país mega diverso. el plancton. karion = núcleo) cuya característica principal es presentar un núcleo rodeado por una membrana o envoltura nuclear. • Reino Plantae: incluye árboles.FreeLibros. ¡y mamíferos como tu! www.com . incluyendo que estamos constituidos por células únicas llamadas EUCARIOTAS (del griego eu= verdadero. El grupo eucariota se divide en varios grupos biológicos conocidos como “Reinos”: • Reino Protista: organismos con una sola célula eucariota. • Reino de los Hongos: incluyendo hongos y otras setas. Las células eucariota son generalmente mayores y con una estructura más compleja que las células procariotas. económica y biológica. importancia social. DOMINIO EUKARIA (EUCARIOTES) Objetivo temático: Describirás los organismos pluricelulares. Explica cuál es la relación entre los dominios Eubacterias y arqueobacterias: 3. pared celular.5. los monos y los hongos? Todos formamos parte del Dominio Eucariota y aunque somos diferentes en muchos aspectos tenemos varios puntos en común. • Reino Animal: desde caracoles hasta aves. 1.5.2.5. Completa el siguiente cuadro: Reino Definición Hongos Estructura básica Formas de reproducción 139 Plantas Animales Protista www.com . Definición y Características Actividades: 1. Importancia de: • Protistas • Hongos • Plantas • Animales 2. Realiza el siguiente mapa conceptual.3.FreeLibros. Definición Eucariota Características Morfología Estructura Función Evolutiva 3. MATERIALES: • Microscopio • Portaobjetos y cubreobjetos (22x22 mm) muy limpios y desengrasados con alcohol • Trozo enmohecido de fruta. En un mapa ubica y colorea las regiones donde se ubican a estas especies. 140 8. 4. Investiga los siguientes conceptos e incorpóralos a tu glosario: • Seta • Micelio • Hifa • Heterótrofa • Saprofitos • Simbiontes • Esporas 9. que se presentan en la actividad anterior tomando en cuenta las características principales que se citan a continuación: definición.FreeLibros.com . Elabora un collage donde incluyas los siguientes reinos: animales. hongos. así como los distintos tipos de esporas y las estructuras que las originan. presenten a la comunidad escolar sus hallazgos mediante un periódico mural. hábitat. importancia económica. morfología. 5. protista. aplicaciones y ejemplos. clasificación. pan o un cultivo de hongos • Varios ejemplares de hongos macroscópicos • Solución de lactofenol al azul algodón • Cinta adhesiva transparente www. OBSERVACIÓN MICROSCÓPICA DE HONGOS OBJETIVO: Observarás la morfología de los hongos. Busca información sobre los animales que están en peligro de extinción en nuestra República Mexicana. Investiga en tu comunidad las plantas que se conocen y construye un pequeño jardín botánico. 6. características. Actividad experimental. Asimismo. clasificándolas convenientemente con la ayuda de tu asesor. Investiga la biodiversidad de tu comunidad y analiza la problemática de preservación.3. para poder distinguir entre hifas septadas y no septadas. En equipos de tres integrantes expongan los diversos temas. 7. nos fijaremos en las partes que constituyen una seta típica (carpóforo u órgano formador de esporas). Pegar la cinta adhesiva sobre la gota del portaobjetos. para evitar que el cubreobjetos flote y la preparación quede demasiado gruesa.PREPARACIÓN EN FRESCO DE MOHOS Preparación en cinta adhesiva TÉCNICA: A. E. Tocar con el lado adhesivo de la cinta la superficie de la fruta o el pan enmohecidos o el borde de una colonia de hongo de un cultivo. B. Colocar sobre un portaobjetos una gota de solución de lactofenol no demasiado grande. a continuación estudiaremos y reconoceremos la morfología de diferentes hongos fijándonos en algunas de las características que son importantes para su determinación: OBSERVACIONES: CONCLUSIONES: www. Cortar un trozo de cinta adhesiva transparente de aproximadamente 2 cm. en primer lugar.com . En la zona central de una colonia puede haber una excesiva concentración de esporas. Observación de manera macroscópica 141 TÉCNICA: En cuanto a los hongos macroscópicos. D. C.FreeLibros. Eliminar el colorante sobrante con un papel de filtro. Micelio. 2. Ricketsias. Las hifas crecen y forman una pared llamada ___________o cuerpo del hongo. Contesta las preguntas: 11. Otras bacterias viven como ______________. 142 6. Las __________________absorben CO2. ¿Quú es una espora? www. 4. 7. Virus. De la lista que aparece a continuación. Se les conoce como hongos inferiores. 8. Las ______________son organismos parecidos a las bacterias pero no pueden vivir fuera de los tejidos vivos. como organismos que se alimentan de materia orgánica en descomposición. pero se les clasifica con los protistas por su semejanza con los protozoarios a los _______________. Quitina 1. ¿Cuáles son los criterios que se emplean para clasificar a los animales? 12. elige la palabra que complementa correctamente y anótala sobre la línea: Protozoario. 5. Los______________ se multiplican únicamente dentro de las células de los seres vivos. ¿Cuál es la función de las plantas? 13. N2 o H2O y eliminan gas metano a manera de producto de desecho. Saprofitas.¿Qué he aprendido? I. Los ____________ son heterótrofos unicelulares y se les conoce como los “primeros animales”.com . ¿Cómo aparecieron los organismos en la Tierra? 14. Archaeas. II. La _____________ es una sustancia que se encuentra también en la cubierta externa de los insectos. A las bacterias que necesitan moléculas orgánicas como fuente de energía y viven como parásitos en otros organismos se les llama ____________________. Las _____________ se reproducen asexualmente por medio de gemación. 9. Eubacterias. Levaduras. 10. 3.FreeLibros. Mohos mucilaginosos. ( ) Carecen de raíces y tejidos especializados para colectar el agua y transportar humedad. lagartijas y cocodrilos pertenecen a esta Clase. ( 26. F) Phylum Nematoda 19. marinas. ) Solamente tiene una especie: un árbol con hojas de abanico y sus semillas tienen olor desagradable. las anémonas de mar.com . ( 27. orejas de palo. serpientes. setas. el ciprés y el abeto. ( 143 23. www. ( 21. ( ) Son ejemplos Saprolegnia u hongo de agua dulce. ( 28. ( I ) Celenterados J) Coniferophyta K) División Bryophyta 22. ) Las almejas confortan este Phylum. ) Son algas rojas multicelulares . pero tienen un tallo ramificado subterráneo del cual nacen rizoi des. ( 29. encontramos levaduras. de vida libre o parásito. ( A) Phylum Basidiomycota B) Phylum Zygomycota C) Phylum Oomycota D) Phylum Ascomycota E) GinKgophyta 18. ) Estos helechos carecen de raíces. ( ) Tortugas. El intestino de estos animales tiene dos aberturas. Ñ) Clase Reptilia 25. G) Phylum Echinodermata H) Phylum Brachiopoda 20. ) Organismo ameboideo. ) La hidra. absorben humedad a través de estructuras aéreas. ( L) Rhodofitas M) Filo Sarcodina N) Helechos Bifurcados 24. Relaciona las columnas: 15. ) Es un ejemplo: Rhizopus u hongo del pan. hongos de humedad. ) Lo constituyen árboles como los pinos . ( 17. los corales y las medusas son ejemplos. ) Incluye tipos de animales no segmentados. huitlacoche. hongos de copa y trufas ) Son ejemplos: los champiñones. ( ) La estrella de mar es uno de estos Phylum.III.FreeLibros. ) Es el grupo más numeroso de hongos. ( 16. Te invitamos a visitar el sitio Web que se menciona a continuación. Los virus son útiles como sistema de modelo para estudiar los mecanismos que controlan la información genética. necesario para la síntesis de proteínas.ar/animaciones/in-ciclo. Ahora. el interés científico se centra en la investigación destinada a aislar ciertos genes virales.Quiero saber más El principal objetivo de los biólogos ha sido el estudio molecular de los virus y su interacción con la célula huésped. lo cual permite estudiar sistemas de replicación más simples y manejables que funcionan con los mismos principios de la célula huésped. los cuales se podrían clonar para producir grandes cantidades de proteínas. que llevaba el código genético del ADN. Estudiando esta respuesta. Gran parte de la investigación sobre los virus pretende conocer su mecanismo replicativo para encontrar la manera de controlar su crecimiento y eliminar enfermedades virales.htm www. El estudio de la replicación de los bacteriófagos en bacterias descubrió la existencia de ARN mensajero. ya que son pequeñas piezas de esta información. cuya finalidad es eliminar del organismo elementos extraños como los virus. que serían utilizadas como vacunas.biologia.edu. 144 Los actuales estudios en relación a las enfermedades víricas han favorecido a la respuesta inmune del organismo frente a los agentes infecciosos. con la finalidad que conozcas el proceso evolutivo de los virus con el material genético http://www. Los estudios de estos virus han sido también el instrumento para definir los factores bioquímicos que inician y finalizan la información genética. se han puntualizado a fondo los anticuerpos séricos y las secreciones de la membrana mucosa.com .FreeLibros. RESPUESTAS 1 16.- e 17.- a 18.- d 19.- c 20.- h 21.- i 22.- b 23.- e 24.- a 1.- La biología es una ciencia que ha contribuido con la humanidad a identificar las causas de las enfermedades analizando células, tejidos, moléculas biológicas u orgánicas; busca medicamentos para su cura, realiza estudios continuamente para encontrar alimentos alternativos, contribuye a cuidar el medio ambiente, busca formas de reproducir especies en peligro de extinción y muchas cosas más. 2.- Porque ayuda a comprender los procesos que nos permiten vivir, explica el por que de la biodiversidad biológica, la forma en que se origino la vida y como van evolucionando los seres vivos, me permite entender como los padres transmiten sus características a la descendencia… 3.- b 25.- b 4.- c 26.- c 5.- b 27.- d 6.- b 28.- b 7.- d 29.- e 8.- c 30.- a 9.- c 31.- c 10.- b 32.- c 11.- d 33.- d 12.- d 34.- b 13.- b 35.- a 14.- b 36.- e 15.- f 145 www.FreeLibros.com 37.- g 38.- h 39.- 1 40.- 6 41.- 3 42.- 2 43.- 4 44.- 5 45.- b 46.- a 47.- c 146 48.- d 49.- f 50.- La teoría de la Síntesis Abiótica, ya que después de su planteamiento se desarrollaron muchas investigaciones experimentales que tratan de comprobar como se fue organizando la materia inanimada hasta llegar a constituir a los precursores de los verdaderos seres vivos. Al respecto destacan, los experimentos realizados por Stanley Millar, los de Melvin Calvin, Ponamperuma, Sydney Fox y los que se suman a la lista. www.FreeLibros.com RESPUESTAS 2 dificando vesículas del retículo endoplasmático rugoso. El material nuevo de las membranas se forma en varias cisternas del Golgi. Dentro de las funciones que posee el aparato de Golgi se encuentran la glicosilación de proteínas, selección, destinación, glicosilación de lípidos y la síntesis de polisacáridos de la matriz extracelular. 9. El núcleo. 10. Menciona el nombre del organelo que las células vegetales no poseen. 11. Dos capas de fosfolipidos en las que se embeben moléculas de colesterol y proteínas. 12. Se dejan al estudiante. 13. Teoría que sostiene que algunos organelos de las células eucariotas, como las mitocondrias o cloroplastos, pudieron originarse a partir de eubacterias que se integraron en estas células mediante un proceso complejo llamado endosimbiosis. 14. En el núcleo se organizan las moléculas de ADN y las proteínas para formar los cromosomas. En el nucleólo se sintetiza el ARN ribosómico, necesario para formar las dos subunidades inmaduras integrantes del ribosoma. 15. Disciplina que estudia el intercambio energético entre los reactivos y los productos de una reacción química. 16. Una reacción exotérmica típica es la combustión porque genera una gran cantidad de calor; una reacción endotérmica (que absorbe calor) es la disolución del nitrato de potasio en agua que produce un descenso en la temperatura. 17. De la glucólisis. 18. Serie de pasos mediante los cuales se logra la síntesis o la degradación de sustancias. 19. Permitiendo que la reacción ocurra con un menor gasto energético. 20. Los organismos autótrofos producen sus propios nutrientes; los heterótrofos los adquieren del medio. 21. Se deja la respuesta al estudiante consultando al asesor. Ejercicio de la página 94 1. a) Robert Hooke 2. b) Membrana celular, citoplasma, núcleo 3. c) No poseen un núcleo 4. d) Poseen organelos 5. a) Hialoplasma, citoesqueleto, organelos 6. a) Microfilamentos, microtubulos, filamentos intermedios 7. d) Citoplasma Ejercicio de la página 101 a) Anabolismo y catabolismo b) Liberación de energía c) Degradación de proteínas d) El desdoblamiento de los carbohidratos hasta obtener agua y bióxido de carbono e) Requerir de energía f) Fotosíntesis g) Catabólico Ejercicio de la página 102 a) Glucólisis b) Acetil- coenzima A c) Fosforilación oxidativa d) ATP e) Oxidación ¿Qué he aprendido? página 116 1. Al Reino Archaea. 2. Aguas termales a 200 m de profundidad. 3. Hidrógeno de origen geológico y dióxido de carbono en un ambiente caliente. 4. Metano. 5. Muestran que es posible que haya seres vivos en ambientes extremos y que no dependan de la fotosíntesis. 6. De su estudio pueden derivarse conocimientos sobre cómo obtener energía útil del hidrógeno. 7. El RER participa en la síntesis de todas las proteínas que deben empacarse o trasladarse a la membrana plasmatica. Ademas, los lípidos y proteínas integrales de todas las membranas de la celula son elaboradas por RER. 8. Funciona como una planta empaquetadora, mo- 147 www.FreeLibros.com Micelio 8...Respuestas (c) (d) (a) (b) (k) (e) (j ) (i ) (f ) (n) (g) (n) (l ) (m ) ( ñ) 3 148 www.com ..Mohos mucilaginosos 7.-Quitina 3..Virus 5.Ricketsias 6.Protozoarios 10....Levaduras 9.Archaeas 2.FreeLibros...Saprofitas 4.Eubacterias 3.RESPUESTAS 1.. FreeLibros.BIOLOGÍA I Cuadernillo de Procedimientos para el Aprendizaje Derechos Reservados Número de registro en trámite 2007 Secretaría de Educación Pública/Dirección General del Bachillerato www.com .