Guía: Un salto a la especialización

Biología

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Guía: Un salto a la especialización

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Sección 1

Observando y

refl exionando

Tiempo estimado: 10 minutos

Un grupo de estudiantes de medicina analiza una muestra de tejido de hígado de ratón para aislar y separar los principales organelos presentes en este tipo celular.

Para iniciar su investigación se plantearon la siguiente pregunta de investigación:

¿Qué componentes encontramos en las células del hígado de ratón? Hipótesis:

______________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________

Para su investigación utilizaron un método bioquímico llamado fraccionamiento celular que consiste en dos técnicas:

· La homogenización: permite disgregar los tejidos en las células que los componen y luego realizar la lisis de las células. Para romper las membranas celulares (lisis) se utiliza un detergente, de tal modo que se liberen sus componentes, específi camente sus organelos, sin que estos sufran mayores daños, para obtener un homogeneizado (suspensión con los componentes celulares).

Disgregación lisis Lisis celular

Células disgregadas

Tejido Células lisadas

· Centrifugación diferencial: luego de obtener el homogeneizado, se separan en fracciones los componentes según el tamaño de los organelos, a través de la centrifugación diferencial. Esta técnica consiste en colocar los diferentes componentes celulares suspendidos en un líquido. Los que se centrifugan dentro de unos tubos a baja velocidad por un tiempo corto, obteniéndose un sedimento debido a la densidad. Luego, se extrae el sobrenadante (todo aquello del homogenizado que no sedimentó) y se transfi ere a otro tubo que se vuelve a centrifugar a mayor velocidad y durante más tiempo. Se puede repetir el mismo proceso unas dos veces más.

1º centrifugación 10 min 800g Homogeneizado 2º centrifugación 15 min 20.000g 3º centrifugación 60 min 105.000g Sobrenadante Fracción

nuclear mitocondrialFracción microsomalFracción

En conjunto con tu compañero(a), analiza el siguiente experimento y responde la pregunta.

Actividad A

Fraccionamiento celular:

conjunto de técnicas que permiten obtener grupos puros de algún

componente celular. ¿Qué es disgregar? ¡ Unir ¡ Separar ¡ Combinar ¿Qué es la lisis? ¡ Destrucción de la membrana celular. ¡ Regeneración de membrana celular. ¡ Compactación de la membrana celular.

Centrifugado Sedimento

Primera centrifugación Núcleo

Segunda centrifugación Fracciones mitocondriales

Tercera Centrifugación Fracción microsomal (vesículas de membrana intracelular, ribosomas y lisosomas) Cuarta centrifugación Proteínas solubles, ácidos nucleicos, polisacáridos, lípidos y partículas pequeñas

1. ¿Qué organelos se encontraron en las células de hígado de ratón?

2. ¿Qué organelo presenta mayor tamaño? Justifi ca.

3. ¿Qué tipo de células conforman el hígado del ratón (eucarionte animal, eucarionte vegetal o procarionte)? Justifi ca.

4. Si se realizara el mismo procedimiento de fraccionamiento celular con la hoja de una planta, ¿qué estructuras deberíamos encontrar en este tipo de células? Justifi ca.

¿A qué etapa de la investigación científi ca corresponde esta tabla?

__________________________

¿A qué etapa del método científi co corresponde este recuadro?

__________________________

Según la hipótesis que formulaste al inicio, ¿cuál es tu conclusión de la investigación?

Sección 2

Investigando

Tiempo estimado: 60 minutos

¿Cuál de las siguientes opciones indica el(los) objetivo(s) de la clase? • Reconocer la estructura de las células procariontes.

• Reconocer y diferenciar la estructura de la célula animal y vegetal. • Identificar las principales investigaciones que permitieron el

descubrimiento de la célula.

Completa el siguiente cuadro marcando con una X la casilla que se relaciona más con el conocimiento que tienes sobre el tema de la clase.

Pregunta No sé Sé un poco Lo sé bien Lo sé y soy capaz de

explicarlo a otros ¿Sé en qué se diferencia una célula

procarionte de una eucarionte?

¿Sé cuáles son las estructuras comunes para todo tipo de célula?

¿Sé cuáles son las características de la célula eucarionte?

¿Sé en qué se diferencia una célula vegetal de una célula animal? ¿Sé las funciones de los diferentes organelos?

1___ Todas las células eucariontes comparten la misma organización celular.

_______________________________________________________________________________________________ 2___ Todas las células eucariontes contienen un complejo sistema de membranas, las que encierran a la célula y

crean compartimentos dentro del citoplasma.

_______________________________________________________________________________________________ 3___El núcleo está cubierto por una doble membrana, que contiene poros y permite el paso de moléculas grandes como

proteínas, ADN y ARN.

_______________________________________________________________________________________________ 4___El aparato de Golgi es un conjunto de membranas que se relacionan con el retículo endoplasmático, que altera

químicamente a las moléculas y las empaca.

_______________________________________________________________________________________________ 5___Las células vegetales presentan vacuolas centrales donde almacenan agua, sustancias de desecho y pigmentos. _______________________________________________________________________________________________

¿En qué se diferencian estructuralmente una célula eucarionte vegetal y una eucarionte animal?

En que la célula animal presenta centriolos y la vegetal no. En que la célula vegetal presenta vacuola central y la animal no. En que la célula vegetal presenta pared celular y la animal no. En que la célula animal presenta mitocondrias y la célula vegetal

cloroplasto.

¿Existe alguna otra estructura que diferencie a la célula animal de la vegetal? Justifi ca.

______________________________ ______________________________ ______________________________ _______________________________ _______________________________ ______________________________ _____________________________ _____________________________

Junto a tu compañero(a), responde si las siguientes afi rmaciones son verdaderas o falsas. Justifi ca las afi rmaciones falsas.

Actividad 1

¿Qué estructura(s) es (son) propia(s) de una célula animal?

Centriolos Mitocondria Retículo rugoso Membrana plasmática

¿Qué estructura(s) es (son) propia(s) de una célula vegetal? Cloroplasto Pared celular Vacuola central Membrana plasmática

I

CÉLULA EUCARIONTE

II

ORGANELOS CELULARES

Nombre de organelo: ____________________________________________________

Estructura: forma ovalada con doble membrana. Función: produce energía por metabolismo aeróbico.

A

Nombre de organelo: ____________________________________________________

Estructura: circular con doble membrana. Función: centro de control de la célula.

B

Nombre de organelo: ____________________________________________________

Estructura: serie de tubos y canales cerrados que continua de la membrana nuclear.

Función: síntesis de lípidos, proteínas y detoxifi cación de fármacos junto con productos del metabolismo.

C

Nombre de organelo:___________________________________________________

Estructura: conjunto de membranas que asemeja a una pila de bolsas aplanadas. Función: separa proteínas de lípidos y los modifi ca añadiendo azúcares.

D

Nombre de organelo:____________________________________________________

Estructura: red de fi bras proteicas.

Función: forma celular, división celular, movimiento celular y de organelos.

E

Nombre de organelo: _{___________________________________________________}

Estructura: complejos macromoleculares de proteínas y de ARN. Función: sitio para la síntesis de proteínas.

F

Las siguientes fi chas indican la estructura y función de algunos organelos. En conjunto con tu compañero(a), identifi ca a qué organelo corresponde cada una.

III

CÉLULA ANIMAL Y VEGETAL

¿Por qué el resto de las opciones no corresponden?

__________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________

Lisosoma: lisis (disolución, rotura) soma (cuerpo).

Glicoproteína: molécula formada por proteínas y carbohidratos.

Hidrolasa: enzima que degrada moléculas complejas en más simples.

Oxidación: reacción química donde un átomo o molécula cede electrones.

Analiza las siguientes preguntas y responde.

Actividad 3

“Una célula que requiere secretar constantemente proteínas y lípidos, como por ejemplo una célula de la glándula mamaria”. Según lo anterior qué organelos debe presentar en mayor cantidad.

Centriolos. Peroxisoma. Mitocondria. Vacuola central.

Retículo endoplasmático.

¿Qué organelo se encarga de tomar una proteína, transformarla en glicoproteína y empacarla en una vesícula para ser utilizada posteriormente por la célula?

Peroxisoma. Mitocondria. Aparato de Golgi.

Retículo endoplasmático. _{¿Qué tienen en común los lisosomas,}

peroxisomas y glioxisomas?

Presentan enzimas.

Son sacos aplanados de membrana simple. Estan presentes en todas las células

eucariontes.

Son organelos de doble membrana que presentan gran tamaño.

¿Cuál(es) de las siguientes afi rmaciones sobre el núcleo es(son) correcta(s)?

Presenta una envoltura nuclear de doble membrana.

Presenta una zona más oscura llamada nucléolo, que tiene alto contenido de ARN.

Es el centro de control de la célula eucarionte.

¿Cuál(es) de las siguientes alternativas

corresponde(n) la estructura de una mitocondria?

Organelo de doble membrana. Vesícula de membrana simple. En su interior posee un cromosoma.

Plástido exclusivo de la célula vegetal especializado en transformar la energía lumínica en química.

Depósito de agua y de varias sustancias químicas, tanto de desecho como de almacenamiento.

Prolongaciones de la membrana plasmática, muy abundantes y cortas.

Tubos que forman parte del citoesqueleto, semejantes a cilindros huecos, que intervienen en la división de la célula animal. Prolongaciones de la membrana plasmática, largas, gruesas y poco abundantes.

Estructura encerrada por dos membranas, presente en células vegetales que pueden almacenar pigmentos o sustancias de reserva. 1. Centriolos 2. Cloroplasto 3. Plástido 4. Vacuola central 5. Cilios 6. Flagelo

Cilios: (del latín) pestañas.

Flagelos: (del latín) látigos.

En conjunto con tu compañero(a), lee cada defi nición y relacionala con el concepto correspondiente.

Actividad 4

Explica 3 diferencias que existen entre cilios y fl agelos.

____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________

¿Qué paso(s) debo realizar para responder la pregunta?

Recordar los organelos de la célula vegetal.

Recordar los organelos de la célula animal.

Recordar los organelos exclusivos de la célula vegetal.

Un científi co, estudiando un organismo unicelular desconocido, determinó que estaba formado por una célula de tipo eucarionte vegetal. ¿Qué organelo(s) debió encontrar para llegar a esa conclusión?

Centriolo Lisosomas Cloroplasto Mitocondrias Pared celular Vacuola central

¿Qué habilidad científi ca utilizaste para responder la pregunta? Predecir Observar Comparar Argumentar

En conjunto con tu compañero(a), lee las siguientes preguntas y responde.

Actividad 5

¿Qué opción(es) indica(n) la(s) diferencia(s) que hay entre el citoplasma y el citosol?

El citosol es el medio líquido del citoplasma. El citosol está constituido por el citoesqueleto

y los organelos.

El citoplasma está formado por citosol, citoesqueleto, organelos e inclusiones citoplasmáticas.

¿Qué me están pidiendo que haga en esta pregunta?

Identifi car la función del citoesqueleto. Identifi car los componentes del citoesqueleto.

Identifi car las características del citoesqueleto.

Marca aquella(s) opción(es) que indica(n) la estructura del citoesqueleto.

Red de fi bras proteicas.

Encargado de dar soporte al citoplasma. Formado por tres tipos de fi lamentos. Permite el transporte de los organelos.

¿Qué debo hacer para responder la pregunta?

Identifi car las funciones de ambos organelos. Identifi car similitudes y diferencias entre ellos. Sostener una inferencia sobre lo que están

preguntando.

Lisosomas: organelo membranoso que en su interior presenta enzimas digestivas hidrolíticas que se encargan de la digestión intracelular.

Al comparar el retículo endoplasmático liso con el retículo endoplasmático rugoso, podemos afi rmar que este último se diferencia en que:

sintetiza lípidos. sintetiza proteínas.

permite la destoxifi cacion celular.

presenta un conjunto de tubos y vesículas. presenta adosados en sus membranas ribosomas.

¿Cómo se relacionan los lisosomas con el aparato de Golgi? __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________

Explica tres similitudes presentes entre los cloroplastos y las mitocondrias. 1. _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ 2. _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ 3. _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________

Explica tres diferencias presentes entre una célula eucarionte y procarionte.

1. _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ 2. _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ 3. _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________

Explica cuatro diferencias presentes entre una célula vegetal y una célula animal.

1. ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ 2. ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ 3. ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ 4. ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________

En conjunto con tu compañero(a), responde las siguientes preguntas.

Actividad 6

Marca con una cruz la información que ya conocías.

Sabía que la membrana plasmática está formada por moléculas orgánicas como fosfolípidos, proteínas, carbohidratos y colesterol en el caso de las células de tipo animal.

Sabía que el citoplasma de una célula eucarionte está compuesto por el citosol o hialoplasma, inclusiones citoplasmáticas, citoesqueleto y organelos.

Sabía que las células animales en su cara externa presentan una capa de carbohidratos que permite el reconocimiento y la adhesión celular llamada, glicocálix.

Sabía que el cloroplasto es un tipo de plástido especializado en la fotosíntesis.

Tiempo estimado: 10 minutos

Concluyo y

me evalúo

1. El citoesqueleto se encuentra formado por:

A. huso mitótico, centriolos, centrosoma. B. miofi brillas, microtúbulos, tubulina, miosina.

C. fi lamentos delgados, macrotúbulos, microfi lamentos. D. microtúbulos, microfi lamentos, fi lamentos intermedios.

1. _________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________ 2. _________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________ 3. _________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________

I. En conjunto con tu compañero(a), elabora 3 conclusiones de la clase respeto a la célula eucarionte animal y vegetal.

2. Las células que forman parte de las plantas, hongos y algunos procariontes presentan pared celular, que

se diferencia por sus componentes moleculares. ¿Qué componentes moleculares encontramos en la pared celular de estos organismos, respectivamente?

A. Peptidoglucano, celulosa y quitina. B. Quitina, peptidoglucano y celulosa. C. Celulosa, quitina y peptiglucano. D. Celulosa, peptidoglucano y quitina.

3. Cuando un glóbulo blanco fagocita a una bacteria, esta ingresa al citoplasma en una vacuola alimentaria

para ser degradada. ¿Qué organelos se fusionan con la membrana de la vacuola alimentaria para degradar su contenido?

A. Lisosoma B. Peroxisoma C. Aparato de Golgi

D. Retículo endoplasmático rugoso

4. ¿Cuál de los siguientes enunciados NO es aplicable a todas las células?

A. La pared celular aporta la forma y soporte a la célula. B. La membrana plasmática es una barrera semipermeable. C. La célula es capaz de responder a los estímulos ambientales. D. La célula presenta moléculas que regulan el metabolismo celular.

5. Una persona se prepara una ensalada de lechuga, corta y lava las hojas, pero se da cuenta que son más de

lo que quiere consumir. De modo que solo aliña con sal la porción deseada, y el resto la deja en la fuente sin aliñar. No se la sirve de inmediato, dejando pasar casi una hora. Cuando decide comerla, se da cuenta que el plato está con agua y la lechuga ha reducido su volumen notablemente.

La situación descrita, se debe a que:

A. la lechuga era muy vieja, y al aire la secó. B. el citoesqueleto salió de la célula, deformándola. C. la pared celular se disolvió en el agua del enjuague. D. las vacuolas perdieron el potencial hídrico de la célula.

Marca cuánto avanzaste con respecto a los contenidos y habilidades desarrolladas en esta clase.

No sé Sé un poco Lo sé bien Lo sé y soy capaz de explicarlo a otros ¿Sé en qué se

diferencia una célula procarionte de una eucarionte? No sé Sé un poco Lo sé bien Lo sé y soy capaz de explicarlo a otros ¿Sé cuáles son las

estructuras comunes para todo tipo de célula?

¿Sé en qué se diferencia una célula vegetal de una célula

animal? _{No sé} Sé un poco Lo sé bien Lo sé y soy capaz de explicarlo a otros

Ev

al

úa

t

u

de

sem

peño

características de la célula eucarionte? 3 4 No sé Sé un poco Lo sé bien Lo sé y soy capaz de explicarlo a otros

¿Sé las funciones de los diferentes organelos?