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Biología y Geología 1º Bachillerato Teoría celular Organización celular de los seres vivos • Antiguamente se pensaba que los seres vivos estaban formados por fibras, líquidos y huesos • Siglo XVII: – Invento del microscopio (aparato que combina dos lentes para aumentar mucho) – Observaciones de A. Leeuwenhoek – Observaciones de R. Hooke Manuel López Naval Teoría celular Teoría celular Hooke Leeuwenhoek Teoría celular Células Teoría celular • Enunciada en el siglo XIX por M. Schleiden y T. Schwann. • Tiene 2 puntos: – Unidad estructural: (Todos los seres vivos están formados por células, una o muchas). – Unidad funcional: (La célula es la parte viva más pequeña que existe). Manuel López Naval 1 1º Bachillerato Biología y Geología Teoría celular Teoría celular • Unos años más tarde R. Virchow añadió el tercer punto: – Unidad reproductora: (Todas las células proceden de otras preexistentes). • Pero fue S. Ramón y Cajal quien defendió la individualidad de las células nerviosas, generalizando así la teoría celular a todos los tejidos Santiago Ramón y Cajal Rudolf Virchow Microscopio • Siglo XIX: profesionalización de la investigación. • Mejora de los microscopios ópticos. Microscopio Microscopio • 1930: Invento del microscopio electrónico. • En lugar de fotones, utiliza electrones, con una longitud de onda muy inferior. Microscopio • Poder de resolución: Distancia mínima a la que pueden estar dos puntos para verse separados. • Ojo humano: 100 µm • Microscopio óptico: 0,25 µm • Microscopio electrónico: 0,5 nm Manuel López Naval 2 1º Bachillerato Biología y Geología Microscopio óptico Microscopio electrónico de transmisión Microscopio electrónico de barrido Actividades Resolver: Página 27, actividad 4 Página 28, actividad 5 Citología • Todas las células constan siempre de tres partes: – Membrana • Envuelta celular que permite el intercambio de substancias. – Citoplasma • Líquido viscoso que presenta diversos orgánulos con diferentes funciones. Citología • Según su estructura existen 2 grandes tipos de células: Nombre Núcleo Procariota No separado del citoplasma Citoplasma Muy pocos orgánulos Ejemplos Bacterias Eucariota Separado del citoplasma por una doble membrana Muchos orgánulos Animales y vegetales – Núcleo • Lugar donde se halla el material genético (DNA). Manuel López Naval 3 1º Bachillerato Biología y Geología Célula procariota Célula procariota Escherichia coli Célula eucariota animal Célula eucariota animal • Membrana – Membrana plasmática: • Muy delgada • Permite el intercambio de substancias. Célula eucariota animal • Citoplasma – Hialoplasma: • Líquido que se halla en el interior. – Estructuras no membranosas – Orgánulos o estructuras membranosas Manuel López Naval Célula eucariota animal • Estructuras no membranosas – Citoesqueleto: • Conjunto de túbulos y filamentos. • Mantienen la forma celular. 4 Biología y Geología Célula eucariota animal • Estructuras no membranosas – Centriolo: • Consta de 2 cilindros perpendiculares formados por microtúbulos • Organiza los filamentos del citoesqueleto Célula eucariota animal 1º Bachillerato Célula eucariota animal • Orgánulos citoplasmáticos – Mitocondrias: • Producen energía • Constan de doble membrana, matriz y crestas. • Tiene DNA propio y ribosomas Célula eucariota animal • Orgánulos citoplasmáticos • Orgánulos citoplasmáticos – Ribosomas: – Lisosomas: • Pequeños gránulos. • Sintetizan proteínas. Célula eucariota animal • Orgánulos citoplasmáticos – Retículo endoplasmático: • Conjunto de canales y cavidades. • Puede ser liso (sin ribosomas) o rugoso (con ribosomas). • Comunicación celular. Manuel López Naval • Pequeñas bolsas llenas de enzimas digestivos. • Digieren el alimento Célula eucariota animal • Orgánulos citoplasmáticos – Aparato de Golgi: • Conjunto de conductos y vesículas. • Juntan sustancias para segregarlas. 5 1º Bachillerato Biología y Geología Célula eucariota animal • Núcleo Célula eucariota animal • Núcleo – Doble membrana: • Presenta poros. – Cromatina. • Conjunto formado por el material genético (DNA) y proteínas – Nucléolo: • No siempre existe. Puede haber más de 1. • Forma los ribosomas. Célula eucariota animal Célula eucariota vegetal Célula eucariota vegetal Célula eucariota vegetal • Con la misma estructura que la célula animal salvo 4 diferencias: – No existe Centriolo – Presentan Pared vegetal – Aparece un orgánulo citoplasmático nuevo: Cloroplastos – Aparece un orgánulo citoplasmático nuevo: Vacuolas Manuel López Naval • Membrana – Pared vegetal: • Muy gruesa • Formada por celulosa • Mantiene la forma de la célula. 6 1º Bachillerato Biología y Geología Célula eucariota vegetal Célula eucariota vegetal • Orgánulos citoplasmáticos • Orgánulos citoplasmáticos – Cloroplastos: – Vacuola: • De color verde por la presencia de clorofila • Hacen la fotosíntesis • Constan de doble membrana, estroma y grana. • Gran bolsa. • Almacén de residuos. • Crece con la edad. Actividades Divide en 4 partes una hoja de tamaño DIN-A4. Dibuja en el primer cuadrante una célula procariota. En el segundo un esquema de una mitocondria y un cloroplasto. En el tercero una célula animal y en el cuarto una célula vegetal. Rotula todas sus partes. Colorea los orgánulos citoplasmáticos. Actividades Resolver: Página 29, actividad 7 Página 40, actividades 24 y 25 Página 41, actividad 32 Metabolismo • Conjunto de reacciones químicas que acontecen en la célula con objeto de mantenerse con vida y de perpetuarse a pesar de los cambios en el ambiente que la rodea. Manuel López Naval Metabolismo • Existen dos tipos básicos: • Catabolismo: • Los compuestos complejos se transforman en simples (polímeros en monómeros). • Se libera energía. • Anabolismo: • La célula fabrica sus propios compuestos (polímeros) a partir de compuestos simples (monómeros). • Estos procesos requieren energía. 7 1º Bachillerato Biología y Geología Metabolismo Metabolismo • Trasvase de energía – ATP: • Adenosín trifosfato. • Es un nucleótido formado por una base nitrogenada (adenina), un monosacárido (ribosa) y 3 grupos fosfatos. Metabolismo Metabolismo • Trasvase de energía – ATP: • Los enlaces que unen los fosfatos son de alta energía (~) Nutrición Nutrición • ¿Para qué se utiliza esta materia? – Producir energía para las funciones vitales: • Definición: – Conjunto de procesos mediante los cuales los seres vivos toman del exterior materia orgánica (biomoléculas). • Movimiento • Captación de estímulos • Procesos metabólicos: – – – – Fotosíntesis Respiración Digestión Excreción… • Producción de calor – Crear materia propia: • Posibilitar el crecimiento • Renovar las partes deterioradas Manuel López Naval 8 1º Bachillerato Biología y Geología Nutrición autótrofa Nutrición • Tipos: • Seres vivos que la presentan: – Autótrofa: la presentan aquellos organismos que son capaces de fabricar biomoléculas orgánicas a partir de materia inorgánica. – Heterótrofa: la presentan aquellos organismos que necesitan tomar del exterior biomoléculas orgánicas. Bacterias fotosintéticas Algas verdes Nutrición autótrofa • Fotosíntesis Vegetales Nutrición autótrofa • Fotosíntesis: – Proceso anabólico – Consiste en: • Tomar moléculas inorgánicas • Transformarlas en moléculas orgánicas • Para ello se necesita: – Luz (como la del Sol) – Clorofila (presente en los cloroplastos) – En los cloroplastos de las células de las zonas verdes del vegetal (hojas y tallo) se realiza la fotosíntesis (con luz). Nutrición autótrofa • Fotosíntesis: – Fase luminosa • Necesita luz • Síntesis de ATP • Rotura de la molécula de agua en hidrogeno y oxigeno, que se libera Manuel López Naval Nutrición autótrofa • Fotosíntesis: – Fase oscura • NO necesita luz • Utiliza lo obtenido en la fase anterior (ATP e H) y CO2 • Sintetiza monosacáridos 9 1º Bachillerato Biología y Geología Nutrición autótrofa • Fotosíntesis: Nutrición autótrofa • Fotosíntesis: Agua Dióxido de carbono Nutrición heterótrofa Oxígeno Nutrición heterótrofa • Respiración • Seres vivos que la presentan: Protozoos Hongos Animales – Consiste en utilizar biomoléculas orgánicas para obtener energía. – Este proceso lo realizan TODOS los seres vivos constantemente. – Tanto los autótrofos como los heterótrofos. Nutrición heterótrofa • Respiración: Materia orgánica Nutrición heterótrofa • Respiración: – Proceso catabólico – Ocurre en las mitocondrias Manuel López Naval 10 1º Bachillerato Biología y Geología Nutrición heterótrofa • Respiración: Nutrición heterótrofa • Respiración: – Ocurre en: – Ocurre en: • Hialoplasma • Matriz mitocondrial • Cresta mitocondrial • Hialoplasma • Matriz mitocondrial • Cresta mitocondrial Nutrición heterótrofa • Respiración: • Fermentación – Ecuación global: Materia orgánica Oxígeno Dióxido de carbono Nutrición heterótrofa Agua – Proceso anaerobio (no utiliza oxigeno) – Los productos finales incluyen materia orgánica (etanol, ácido láctico, …) – Rendimiento energético mucho menor que en la respiración Nutrición heterótrofa Actividades • Fermentación Resolver: Página 35, actividad 12 Página 40, actividades 26, 27 y 30 Página 41, actividades 38 y 41 Manuel López Naval 11 Biología y Geología Teoría endosimbionte 1º Bachillerato Teoría endosimbionte • Lynn Margulis – Afirma que las células eucariotas aparecieron como resultado de la endosimbiosis de varios procariotas Virus • Son partículas más pequeñas que las bacterias • Constan de: Bacteriófagos • Son virus que infectan específicamente bacterias – Ácido nucleico (DNA o RNA) – Cápsida (cubierta de proteínas) – Envoltura (membrana no siempre presente) • Son parásitos obligados (para expresar sus genes necesitan la maquinaria celular) Virus de la gripe Actividades Resolver: Página 36, actividad 13 Página 40, actividad 31 Página 41, actividad 40 Manuel López Naval Organización celular de los seres vivos 12