BLOQUE III.


RECONOCES A LA CELULA COMO UNIDAD DE LA VIDA

TIEMPO ASIGNADO: 16 HORAS

ENCUADRE:
CONCEPTO
PORCENTAJE
Trabajos en clase
10 %
Tareas
10 %
Participaciones
5 %
Proyecto 1 y 2
25 %
Examen 1
25 %
Examen 2
25 %
T O T A L
100 %


SESIÓN 1 Y 2 (Martes 11 de Octubre de 2011). Lectura: CONCEPTO DE CÉLULA

Las células son muy similares entre si y tienen muchas características estructurales en común. Una de las maravillas de la naturaleza consiste en que una inmensa variedad de los organismos vivos están constituidos o dependen d e unidades básicas semejantes.
La célula es la unidad estructural de los seres vivos; es decir, el cuerpo de todo los seres vivos esta formado por una célula o por varias.
  • La célula es la unidad funcional de los seres vivos; o sea en el interior de la célula se efectúan procesos que permiten a los organismos mantenerse con vida.
  • Las células provienen solo de otras células semejantes; esto se significa que se reproducen y originan otras.
La célula realiza funciones como la respiración, la nutrición, la excreción, la reproducción, etc, al igual que la célula que te forman, tu respiras, te nutres, excretas, etc.
La célula esta delimitada por la membrana celular y el núcleo por la membrana nuclear. Algunos organelos están delimitados por una membrana; por ejemplo la mitocondria esta envuelta por la membrana mitocondrial y el cloroplasto por la membrana cloroplasmática.
Las células pueden tener verdaderos núcleos (eucariontes) o carecer de el (procariontes).

PRODUCTO en clase: CONTESTA LO SIGUIENTE:
1. ¿Que es una celula?
2. ¿Cuales son los compnentes principales de una celula?
3. ¿Que es una celula procariota?
4. ¿Que es una celula eucariota?


POSTULADOS BÁSICOS DE LA TEORÍA CELULAR


Trabajo colaborativo: Se repartirán los temas por equipos y después se expondrán los productos finales ante el grupo.

SÍNTESIS ABIOTICA

Teoría de Oparin-Haldane

El bioquímico ruso, Alexander I. Oparin y el bioquímico y genetista inglés John B.S. Haldane, por separado y en diferentes años (1924 Oparin y 1928 Haldane) propusieron la teoría que nos explica el origen y evolución de las primeras células a partir de la materia orgánica del medio acuático, producto de la síntesis abiótica de los compuestos presentes en la atmósfera secundaria de la Tierra y por acción de diversas fuentes de energía.

La acción de los diferentes tipos de energía provocó que, a partir de la materia de la atmósfera secundaria se sintetizaran abióticamente (procesos fisico-químicos) en el medio acuático, moléculas sencillas o monómeros de compuestos orgánicos (aminoácidos, monosacáridos, ácidos grasos y bases nitrogenadas) cuya concentración en los mares formó la sopa primigenia.
Estas subunidades estructuraron por polimerización las macromoléculas orgánicas: los monosacáridos crearon los carbohidratos, éstos junto con las bases nitrogenadas hicieron los nucleótidos; los ácidos grasos formaron los lípidos, finalmente los aminoácidos crearon los polipéptidos y proteínas. Al incrementarse su producción los compuestos orgánicos se acumularon en forma acelerada en esta sopa; la concentración que hubo en zonas poco profundas tuvo como consecuencia la formación de moléculas coloidales de un mayor tamaño y a su vez de una estructura compleja, compuestas de mezclas de proteínas, carbohidratos y alguna molécula precursora de los ácidos nucleicos.

Experimentos que apoyaron la síntesis abiótica

Stanley Miller y Harold C. UreyEn 1953 S. Miller trabajando junto a H. C. Urey contruyeron un aparato que simulaba las condiciones primitivas que se considera tenía la Tierra cuando se originó la vida. En el interior de este aparato y con la ausencia del Oxígeno se hizo circular una mezcla de gases de metano, amoniaco, vapor de agua e Hidrógeno y como fuente de energía descargas eléctricas en forma de chispa que simulaban los rayos del ambiente primitivo de la Tierra. Después de 1 semana aparecieron moléculas orgánicas: cetonas, aldheídos, ácidos carboxílicos y aminoácidos.

Juan OróEn 1959 obtuvo (además de aminoácidos), moléculas de adenina a partir de una solución de cianuro de Hidrógeno con amoniaco. Se demostró que de la reacción entre el cianuro de Hidrógeno, el cianógeno y el cianocetileno, podían obtenerse las otras bases de los ácidos nucleicos.

Sydney W. FoxObtuvo por síntesis abiótica unas pequeñas gotas del tamaño de una célula bacteriana, a los que llamó microesférulas, formadas por agregados de proteinoides que obtuvieron su origen al polimerizarse los aminoácidos por efectos del calor.
Poseen propiedades osmóticas, disponen de una membrana semipermeable, pueden dividirse de la combinación de 2 se obtiene otra con características diferentes. Sostiene que las células pudieron haberse formado por evolución de sistemas moleculares como las microesférulas.

Alfonso L. Herrera fue un investigador mexicano muy reconocido en Europa y fundador de la Biología en México, que de 1897 a 1942 realizó importantes experimentos sobre los procesos del origen de las 1as células. Empleó sustancias acuosas de sulfocianuro de amonio (tiocianato de amonio) y formaldehído de donde obtuvo la formación de microestructuras coloidales, que fueron bautizadas por él como sulfobios que tenían un alto peso molecular y organismo semejante a la de las células; de la mezcla de aceite de oliva, gasolina y gotas de hidróxido de Sodio obtuvo los colpoides, cuya organización simulaba a los protozoarios.
Sugería que si la vida se originó en la Tierra, la ciencia debía de encargarse de reconstruir el proceso físico-químico de tan importante acontecimiento, para ello propuso la creación de la ciencia, a la que él llamó plasmogenia .


TEORIA DE LA PANSPERMIA
Panspermia (del griego παν- [pan, todo] y σπερμα [sperma, semilla]) es la hipótesis que sugiere que las Bacterias o la esencia de la vida prevalecen diseminadas por todo el universo y que la vida comenzó en la Tierra gracias a la llegada de tales semillas a nuestro planeta
. Estas ideas tienen su origen en algunas de las consideraciones del filósofo griegoAnaxágoras. El término fue acuñado por el biólogo alemán Hermann Ritcheren 1865. Fue en 1908 cuando el químico sueco Svante August Arrhenius usó la palabra panspermia para explicar el comienzo de la vida en la Tierra. El astrónomoFred Hoyle también apoyó dicha hipótesis. No fue sino hasta 1903 cuando el químico —y ganador del Premio Nobel—Svante Arrhenius popularizó el concepto de la vida originándose en el espacio exterior.El mayor inconveniente de esta teoría es que no resuelve el problema inicial de cómo surgió la vida, sino que se limita a mover la responsabilidad del origen a otro lugar. Otra objeción a la panspermia es que las bacterias no sobrevivirían a las altísimas temperaturas y las fuerzas involucradas en un impacto contra la Tierra, aunque no se ha llegado aún a posiciones concluyentes en este punto (ni a favor ni en contra), pues se conocen algunas especies de bacterias extremófilas capaces de soportar condiciones de radiación, temperatura y presión extremas que hacen pensar que la vida pudiera adquirir formas insospechadamente resistentes. El análisis del meteorito ALH84001, generalmente considerado como originado en el planeta Marte, sugiere que contiene estructuras que podrían haber sido causadas por formas de vida microscópica. Esta es hasta la fecha la única indicación de vida extraterrestre y aún es muy controvertida. Por otro lado, existe el meteorito Murchison, que contiene uracilo y xantina, dos precursores de las moléculas que configuran el ARN y el ADN.


HIPÓTESIS HIDRO-TERMAL

TEORÍA DEL MUNDO HIERRO – SULFURO ( HIPOTESIS HIDROTERMAL)
La teoría del mundo de hierro-sulfuro es una hipótesis sobre el origen de la vida enunciada porGünter Wächtershäuser, un químico alemán y abogado especialista en patentes en las que intervienen especies químicas y compuesto de hierro y azufre. Wächtershäuser propone que una forma primitiva de metabolismo precedió a la genética. En su trabajo se entiende por metabolismo un ciclo de reacciones químicas que produce energía en una forma que puede ser aprovechada por otros procesos. La idea es que una vez que se establece un ciclo metabólico primitivo, éste comienza a producir compuestos cada vez más complejos. La idea clave de la teoría es que la química primitiva de la vida no ocurrió en una disolución en masa en los océanos, sino en la superficie de minerales (p.ej. pirita) próximas fuentes hidrotermales. Se trataba de un ambiente anaeróbico y de alta temperatura (100ºC) y presión. Las primeras celulas habrían sido burbujas lipidicas en las superficies minerales. Wächtershäuser elaboró la hipótesis de que el acido acético, una combinación sencilla de carbono, hidrogeno y oxigeno que se puede encontrar en el vinagre desempeñó un papel esencial. El ácido acético forma parte del ciclo del acido cítrico que es fundamental para el metabolismo celular.
Algunas de las ideas fundamentales de la teoría del hierro-sulfuro se pueden resumir en la siguiente receta breve para crear vida: Hervir agua. Agitarla en sulfuros de hierro y níquel. Burbujear gas de monoxido de caebono y sulfuro de hidrogeno. Esperar a que se formen los péptidos.
En términos más técnicos, Wächtershäuser planteó los siguientes pasos para la aparición de la proteína:

  1. Producción de ácido acético mediante catálisis por iones metálicos.
  2. Añadir carbono a la molécula de ácido acético para producir acido piruvico (se forma un compuesto de tres carbonos).
  3. Se añade amonio para formar aminoácidos
  4. Se producen peptidos y más tarde proteínas.
Tanto el ácido acético como el pirúvico son sustratos claves del ciclo del ácido cítrico.En 1997, Wächtershäuser y Claudia Huber mezclaron monoxido de carbono, sulfuro de hidrogeno y partículas de sulfuro de níquel a 100°C y demostraron que se podían formar aminoacidos. Al año siguiente, utilizando los mismos ingredientes fueron capaces de producir péptidos
Sistemas protoecológicos
Este modelo localiza al "último antepasado universal común" LUCA en el interior de una fumarola negra en lugar de asumir la existencia de una forma de LUCA de vida libre. El último paso evolutivo sería la síntesis de una membrana lipídica que finalmente permitiría al organismo abandonar el sistema de microcavernas dentro de las chimeneas negras y comenzar su vida independiente. Este postulado de la adquisición tardía de los lípidos es consistente con la presencia de tipos de membrana completamente diferentes en las arqueo bacterias y eubacterias (además de eucariotas con una fisiología celular muy similar en todas las formas de vida y en otros muchos aspectos).
En un mundo abiótico, se asociaría una termoclina de temperaturas y unaquimioclina de concentraciones con la síntesis prebiótica de moléculas orgánicas, más calientes en la proximidad de la fumarola rica en compuestos químicos y más fría, pero también con menos riqueza a mayores distancias. La migración de los compuestos sintetizados de áreas de mayor a menor concentración señala una direccionalidad que proporciona tanto una fuente como un sumidero de un estilo autoorganizado, permitiendo procesos protometabólicos en los que la producción de acido acetico como su eventual oxidación se pueden organizar espacialmente. En este sentido, muchas de las reacciones individuales que se encuentran actualmente en la glucolisis se podrían haber encontrado originalmente fuera de cualquier membrana celular en desarrollo, donde el ecosistema de la fumarola es el equivalente funcional de una sola célula. Las comunidades químicas que tuvieran mayor integridad estructural y resistencia a las condiciones fluctuantes y de cambio violento eran seleccionadas positivamente. Su éxito conduciría a zonas locales de agotamiento de reactivos precursores importantes. La incorporación progresiva de estos componentes precursores a una membrana celular incrementaría gradualmente la complejidad metabólica en el interior de esta membrana celular al tiempo que llevarían a una mayor simplicidad ambiental en el ambiente externo. Se produciría finalmente una reacción en cadena explosiva que conduciría rápidamente al desarrollo de conjuntos catalíticos complejos capaces de auto manutención.
Russell añade un factor significativo a estas ideas destacando que la
mackinawita (un mineral de sulfuro de hierro) semipermeable y las membranas de silicatos podrían formarse naturalmente bajo estas condiciones y se podrían separar las reacciones ligadas electroquímicamente en el espacio, si no en el tiempo. A pesar de esto, no está claro si el mecanismo propuesto para la vida abiogénica podría realmente funcionar o si así es como comenzó la vida.

TAREA: PRODUCTO INDIVIDUAL: completa la siguiente tabla:
TEORIACELULAR
CARACTERÍSTICAS
Síntesis abiotica

Panspermia

Hidro termal

Protoecologica

Fecha de entrega: Jueves 13 de Octubre de 2011.


LA TEORIA CELULAR

Los científicos alemanes, Theodor Schwann, histologo y fisiologo y Jakob Schleiden, botanico, se percataron de cierta comunidad fundamental en la estructura microscópica de animales y plantas, en particular la presencia de núcleos, que el botánico británico Robert Brown había descrito recientemente (1827). Publicaron juntos la obra Investigaciones microscópicas sobre la concordancia de la estructura y el crecimiento de las plantas y los animales (Mikroskopische Untersuchungen über die Übereinstimmung in der Struktur und dem Wachstum der Tiere und Pflanzen, Berlin, 1839). Asentaron el primer principio de la teoría celular histórica: "Todo en los seres vivos está formado por células o productos secretados por las células." Otro alemán, el médico Rudolf Virchow, interesado en la especificidad celular de la patologia (sólo algunas clases de células parecen implicadas en cada enfermedad) explicó lo que debemos considerar el segundo principio: "Toda célula se ha originado a partir de otra célula, por division de ésta."

El concepto moderno de la Teoría Celular se puede resumir en los siguientes principios:
  1. Todo en los seres vivos están formados por células o por sus productos de secreción. La célula es la unidad estructural de la materia viva, y una célula puede ser suficiente para constituir un organismo.
  2. Todas las células proceden de células preexistentes, por división de éstas (Omnis cellula e cellula). Es la unidad de origen de todos los seres vivos.
  3. Las funciones vitales de los organismos ocurren dentro de las células, o en su entorno inmediato, controladas por sustancias que ellas secretan. Cada célula es un sistema abierto, que intercambia materia y energía con su medio. En una célula caben todas las funciones vitales, de manera que basta una célula para tener un ser vivo (que será un ser vivo unicelular). Así pues, la célula es la unidad fisiológica de la vida.
  4. Cada célula contiene toda la informacion hereditaria necesaria para el control de su propio ciclo y del desarrollo y el funcionamiento de un organismo de su especie, así como para la transmisión de esa información a la siguiente generación celular. Así que la célula también es la unidad genetica.

PRODUCTO en clase: Resumen "La teoria celular".

TAREA: imprimir y leer el documento PDFde PROCARIOTAS que viene en el link de CÉLULAS PROCARIOTAS
Fecha de presentación: Martes 1 de Noviembre de 2011.

CÉLULAS PROCARIOTAS


PROCARIOTA.png


Ingresa a la siguiente dirección electrónica y lee el documento: PROCARIOTAS:

http://www.unf.edu.ar/frn/Documents/MatCatedra/Zootecnia/Biologia/procariotas.pdf

TRABAJO COLABORATIVO: PRODUCTOS POR EQUIPO (se expondran durante la clase)
ELABORA UN CUADRO SINOPTICO ACERCA DE:
Características generales de las células procariotas: su ambiente, su importancia ecológica y su clasificación. Equipo 1

Completa las siguientes tablas:
Equipo 2.
ARQUEOBACTERIAS
CARACTERÍSTICAS
HALOFILAS

METANOGENAS

TERMOACIDOFILAS


Equipo 3.
EUBACTERIAS
CARACTERÍSTICAS
SIN PARED CELULAR

GRAM POSITIVAS

GRAM NEGATIVAS


Equipo 4.
FORMA BACTERIANA
CARACTERÍSTICAS
BACILOS

ESPIRILOS


Equipo 5.
TIPODEREPRODUCCIONBACTERIANA
CARACTERÍSTICAS
Fisión binaria

Transformacion

Conjugacion

Transduccion



Equipo 6.
TIPODENUTRICIONBACTERIANA
CARACTERÍSTICAS
HETEROTROFA

AUTOTROFA

AUTOTROFA QUIMIOSINTETICA

AUTOTROFA FOTOSINTETICA



CÉLULAS EUCARIOTAS





celula1.jpg
CÉLULA ANIMAL

celula_vegetal.jpg
CÉLULA VEGETAL

PRODUCTO: Establece...
1. Las principales diferencias entre una celula animal y una celula vegetal.
TAREA:
2. Completa las siguientes tablas de acuerdo a las funciones de los organelos que integran a cada tipo celular.
LINK DE APOYO:
http://es.wikipedia.org/wiki/Org%C3%A1nulo
http://www.profesorenlinea.cl/Ciencias/CelulaProcariontey%20Eucarionte.htm
ORGANELOSDELA
CÉLULA ANIMAL
CARACTERÍSTICAS(FUNCIÓN)
Membrana plasmatica

















***Si es necesario añade filas a las tablas.
ORGANELOSDELA
CÉLULA VEGETAL
CARACTERÍSTICAS(FUNCIÓN)
Pared celular



















Fecha de entrega:

PROYECTO POR EQUIPOS (5 integrantes)


Elaboración de un JUEGO DE MESA acerca de las partes de una célula ya sea procarionte o eucariota y los organelos que los conforman. Por ejemplo: un memorama, una loteria, etc.
Este proyecto debe contener:
Nombre del juego
Base o rgelas del juego
Envase con el nombre del juego, slogan publicitario, nombre de la asignatura y el nombre de los creadores
Imagenes
Texto (si son necesarios)
TODO EL PROYECTO DEBE SER ELABORADO TECNOLÓGICAMENTE (en computadora).
Fecha de entrega: Martes 8 de Noviembre de 2011.

PROYECTO POR EQUIPOS (5 integrantes)



Observa el siguiente video: Los cinco reinos de la vida del planeta tierra:
http://www.youtube.com/watch?v=gNeSP40VAmU

PRODUCTO: Elabora un resumen de las ideas principales.

PROYECTO POR EQUIPO: Consulta la siguiente pagina para tu investigacion documental:
http://danival.org/600%20microbio/8200archaea/archaea_12_caract.html
http://www.biologia.edu.ar/biodiversidad/6reinos.htm
http://www.euita.upv.es/varios/biologia/Temas/Reinos%20de%20la%20Vida.htm
http://www.institucional.mendoza.edu.ar/promer/material/naturales8/3803.pdf

REQUISITOS DEL PROYECTO:
Equipo 1. Reino arqueobacteria.
Equipo 2. Reino monera
Equipo 3. Reino protista o protoctista
Equipo 4. Reino Fungi
Equipo 5. Reino Plantae o vegetal
Equipo 6. Reino animalia o animal

Elaboracion de una presentacion power point que debe de cumplir con lo siguiente:
  • Caratula de presentacion.
  • Descripción de las caracteristicas generales del reino asignado.
  • Dos ejemplos de seres vivos que integren el reino asignado explicando sus características generales.
  • Mencionar 5 ejemplos de organismos que integren el reino asignado y que formen parte de nuestra vida diaria explicando que relación establecen con el ser humano (beneficios o perjuicios para el hombre).
Fecha de presentación: Martes 8 de Noviembre de 2011.


TRABAJOS PARA REVISION (en el cuaderno de trabajo y tareas)

PARTE I (ADN)
  • Resumen de la presentación de las celulas procariotas y eucariotas.
  • Imagen del ADN
  • Resumen de los vídeos - Historia del ADN y El ADN
  • Elaboración de un nucleotido y un nucleosido
  • Dibujo o imagen de un cariotipo humano y cuestionario
  • Cuestionario - Composición del ADN y ARN
  • Tabla comparativa del ADN y ARN (función, composición y estructura)
  • Resumen y esquema - Replicacion del ADN
  • Resumen y esquema - Síntesis de proteínas
  • Alteraciones genéticas (investigacion) - Trisomia 13, 18 y 21. Sindrome de Turner y Sindrome de Klinefelter
PARTE II (LA CELULA)
  • Concepto de célula
  • Tabla comparativa - Postulados de la teoría celular
  • Resumen - Teoría celular
  • Tablas del tema "Células procariotas": generalidades. características de arqueo bacterias, características de eubacterias, formas bacterianas, reproducción bacteriana, nutrición bacteriana
  • Células eucariotas: principales diferencias entre una celula animal y una celula vegetal
  • Tabla descriptiva de los organelos de la célula animal
  • Tabla descriptiva de los organelos de la célula vegetal

TOTAL = 20 puntos

GUÍA DE ESTUDIO


Concepto de celula
Postulados básicos de la teoria celular
La teoria celular
Características de las celulas procariotas
Características de las células Eucariotas (diferencias entre celular animal, vegetal y fungi).


Fecha de examen de segundo periodo (parte II): Miercoles 16 de Noviembre de 2011.


¡MUCHA SUERTE!