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INSTITUCION EDUCATIVA INEM “JORGE ISAACS”

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL

AÑO LECTIVO 2019 ASIGNATURA “BIOLOGÍA” GRADO 10

GUÍA Nº 4 “Citoplasma y núcleo” NOMBRE:____________________________________________

Actividad Nº1: Exploración de ideas previas 1. Complete el siguiente organizador gráfico:

2. Relacionar:

3. La célula es la unidad fundamental de los seres vivos, y realiza todas las funciones vitales, incluyendo la

nutrición. La nutrición celular ocurre así: Los nutrientes ingresan a la célula a través de la membrana celular y son transformados en partes aún más pequeñas mediante la digestión celular. Este proceso ocurre en los lisosomas en las células animales, y en las vacuolas, en las células vegetales. Las enzimas que almacenan los lisosomas y las vacuolas, transforman las moléculas grandes en otras más pequeñas. Después de la digestión celular, los nutrientes pasan al citoplasma donde son atrapados por los organelos que los necesitan. Las mitocondrias utilizan azúcar para producir energía. Los ribosomas obtienen del citoplasma los aminoácidos que necesitan para construir proteínas de acuerdo con instrucciones dadas por el núcleo. Las proteínas son un grupo de moléculas que cumplen gran variedad de funciones dentro de la célula. Estos y otros procesos celulares producen sustancias de desecho que se eliminan a través de la membrana celular. Completa las afirmaciones: A. La digestión celular ocurre en _____________ B. Los lisosomas y ____________ cumplen funciones similares C. En la célula _________ los orgánulos se encuentran en el _____________ D. Los orgánulos son estructuras celulares que realizan _________ funciones. E. Los orgánulos citados en la lectura son ____________________________________________________

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EL CITOPLASMA El citoplasma se encuentra debajo de la membrana de las células y a su vez, recubre el núcleo celular. En las células eucariotas abarca todo lo que se encuentra dentro de la membrana citoplasmática y fuera de la envoltura nuclear. En cambio, el citoplasma de las células procariotas es todo lo que se encuentra dentro de la célula,

envuelta en la membrana plasmática. Las principales funciones del citoplasma son: da soporte, forma y movimiento a la célula, almacena moléculas y orgánulos celulares y nutre a la célula por medio de la transformación de las sustancias recibidas en energía. Esto quiere decir que al tiempo que almacena, permite la movilidad de las sustancias necesarias.

Ribosomas Son complejos macromoleculares visibles al microscopio electrónico, formados por dos subunidades y compuestos por ARNr y proteínas. Existen dos tipos de ribosomas según su velocidad de sedimentación:

En células procariotas, en mitocondrias y cloroplastos, los ribosomas son 70S (coeficiente de sedimentación) y se encuentran libres.

En células eucariotas, los ribosomas son 80S y pueden encontrarse libres en el citosol o asociados a la membrana externa del retículo endoplasmático formando el retículo endoplasmático rugoso.

Los ribosomas intervienen en la síntesis de proteínas. Para ello el ribosoma se asocia a una molécula de ARNm por su subunidad menor. Generalmente, varios ribosomas traducen simultáneamente una misma molécula de ARNm dando lugar a un polisoma a polirribosoma (5-40 ribosomas unidos por un fragmento de ARNm traduciendo los nucleótidos a una secuencia de aminoácidos). Al final de la síntesis proteica, las dos subunidades del ribosoma se disocian. Observa el siguiente video: LOS RIBOSOMAS: BIOLOGÍA | MediCiencia https://www.youtube.com/watch?v=y5iFyfWiy9g

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Inclusiones citoplasmáticas Son sustancias que se acumulan en el citoplasma celular. Se diferencian de los organelos por no tener actividad metabólica. Entre las funciones que cumplen están el almacenamiento de nutrientes y minerales, y la acumulación de sustancias producto de secreciones o excreciones del metabolismo celular. Los gránulos de glucógeno, lípidos, proteínas cristalizadas, pigmentos y aceites esenciales son ejemplos. Tienen importancia medica debido a que la acumulación de sustancias atípicas pueden generar enfermedades como la hepatitis alcohólica y cirrosis hepática Citoesqueleto

El citoesqueleto es una red fibrosa que equivale al esqueleto interno de la célula. Es responsable de la organización interna de la célula, de su forma y del movimiento. Está formado por proteínas fibrilares del citosol que se organizan en microtúbulos, filamentos intermedios y microfilamentos. a) Microfilamentos Están formados por moléculas de una proteína globular, la actina. Un filamento de actina, como también se llama, está constituido por dos hebras de actina enrolladas en hélice. Tienen un grosor de 40-70 Å. Son muy abundantes en las células musculares. Función de los microfilamentos:

Intervienen en la contracción muscular asociándose con la miosina.

Intervienen en el movimiento ameboide y la fagocitosis mediante la formación de pseudópodos.

Producen corrientes citoplasmáticas o de ciclosis, ya que forma geles y soles según las variaciones del medio.

Colabora con la miosina en la formación del anillo contráctil que separa las dos células hijas después de la división celular.

Da rigidez a las microvellosidades celulares.

b) Filamentos intermedios Tienen mayor grosor que los anteriores (100 Å). Su estructura y composición varía según la célula en la que se encuentren. Abundan en células sometidas a importantes tensiones. Su función es básicamente estructural. Ejemplo: Neurofilamentos de las neuronas, filamentos de queratina de células epiteliales. c) Microtúbulos Pueden encontrarse dispersos por toda la célula o estar formando parte de cilios, flagelos o centriolos (visibles en el momento de la reproducción de la célula animal). Son polímeros de una proteína, la tubulina. Se disponen en 13

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hileras formando una estructura cilíndrica de 250 Å. (El ángstrom Å equivale a la diez mil millonésima parte del metro) Las funciones de los microtúbulos son:

Son responsables de la forma de la célula ya que son el componente principal del citoesqueleto.

Sirven de canales para el transporte intracelular.

Intervienen en la organización de todos los componentes del citoesqueleto.

Constituyen el huso mitótico o acromático que organiza el movimiento de los cromosomas, separándolos en dos lotes y distribuyéndolos en las células hijas. Desaparece al final de la mitosis.

Forma estructuras complejas estables como cilios, flagelos y centriolos.

https://s1.significados.com/foto/estructura-citoesqueleto-significados-61_bg.jpg

Cilios y flagelos Los flagelos y cilios son estructuras microtubulares, que se extienden hacia afuera en algunas células y funcionan para darles movimiento. Los flagelos son más largos que los cilios. Cuando una célula tiene cilios, su número es muy grande, mientras que una célula tiene pocos o un solo flagelo. Muchos protozoarios tienen cilios y la esperma de muchas plantas y animales tienen flagelos. Los flagelos y cilios están hechos de subunidades de túbulos, organizadas en forma circular por nueve pares de microtúbulos pegados a un par central, como rayos de rueda de bicicleta. Los flagelos y cilios se flexionan para causar movimiento a la célula o a los alrededores. El movimiento usa energía derivada de la hidrólisis del ATP.

ACTIVIDAD 2

1. Completar y justificar:

A. Prolongaciones citoplasmáticas que se encuentran en los espermatozoides: ___________ B. Complejos macromoleculares encargados de la síntesis de proteínas: _________ C. Filamento del citoesqueleto que forma el huso acromático de la división celular: _________ D. Constituye el interior de las células, dando soporte y estructura _________. E. Interviene en la contracción muscular y movimiento ameboide _____________

2. los microtúbulos dispersos del citoesqueleto se organizan para dar lugar a estructuras más concretas que pueden ser más o menos permanentes en la célula. ¿Cuáles son esas estructuras? 3. Explica en cuales tipos de células y en cuales organelos de la célula se encuentran los ribosomas

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ORGÁNULOS DE MEMBRANA SIMPLE

Orgánulo Estructura Función Esquema Imagen

Retículo

endoplásmático liso

(REL)

Es una red contigua y compleja de tubos interconectados y sacos de membrana que se extienden a lo largo del citoplasma de la célula.

La REL es principalmente responsable de la fabricación de lípidos, precursores del metabolismo de carbohidratos, y la desintoxicación. Abundante en células del hígado.

Retículo endoplásmático rugoso (RER).

Conjunto de bolsas membranosas que se extienden desde la envoltura nuclear y se modifica en REL. Está asociado a los ribosomas.

Síntesis de proteínas. Contiene proteínas sintetizadas por los ribosomas.

Aparato de Golgi

Pertenece al sistema de endomembranas. Está formado por unas estructuras llamadas dictiosomas, y estos están compuestos por unas 4 a 8 cisternas (sáculos discoidales) aplanadas rodeadas de membrana que se encuentran apiladas unos encima de otras.

Funciona como una planta empaquetadora, modificando vesículas del retículo endoplasmático rugoso

Transporte, maduración, almacenamiento y procesos de secreción y distribución de proteínas dentro y fuera de la célula, formación de membranas y pared celular

Glucosilación de lípidos y proteínas

Síntesis de glúcidos

Forma los lisosomas

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Lisosomas

Son diminutas estructuras semejantes a un saco llenas de enzimas llamadas hidrolasas.

Los lisosomas funcionan como órganos digestivos y de eliminación de desechos de la célula, y permiten a la célula utilizar nutrientes. También descomponen sustancias extrañas tales como microbios invasores liberando así sus componentes básicos para su reutilización.

Vacuola

Son sacos transparentes rodeados por una membrana (tonoplasto),

Hay diferentes tipos de vacuolas: pinocitóticas, fagocitó ticas, digestivas y secretoras. Está y también otras variedades actúan como depósito provisionales de almacenamientos de diversas sustancias (líquidos y sales). Algunos organismos, como los paramecios, tienen una vacuola contráctil que sirve para eliminar líquidos, sirve para el proceso de homeóstasis de la célula.

Vesículas

Son básicamente unidades móviles de almacenamiento. Son similares a los lisosomas en que están construidos de una bicapa de fosfolípidos

Pueden transportar o almacenar muchas sustancias de moléculas orgánicas complejas, como las hormonas, a sustancias simples, como el exceso de agua, hasta que esas sustancias estén listas para ser utilizadas por la célula o expulsadas.

Peroxisomas

Pequeñas vesículas membranosas que se originan a partir del retículo endoplasmático liso.

En ellas determinadas enzimas degradan las sustancias tóxicas derivadas del metabolismo celular. También oxidan los ácidos grasos, preparándolos para su uso como materia prima en la respiración celular. Son abundantes en las células del hígado

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ORGÁNULOS DE DOBLE MEMBRANA

ORGÁNULO ESTRUCTURA FUNCIÓN ESQUEMA IMAGEN

Mitocondria

En red o aisladas, las mitocondrias están formadas por una membrana externa, una membrana interna que presenta repliegues hacia el interior denominados crestas mitocondriales, un espacio

intermembranoso y un espacio interno delimitado por la membrana interna denominado matriz mitocondrial. La matriz contiene ADN mitocondrial y ribosomas.

La función más importante es la respiración celular, que consiste en la combinación de materia orgánica con el oxígeno para obtener energía en forma de ATP por medio de la oxidación. Están implicadas en otros procesos, como la señalización celular, diferenciación celular, muerte celular programada, así como el control del ciclo celular y el crecimiento celular.

Cloroplastos (exclusiva de

las células vegetales)

Tiene una estructura muy característica con una membrana externa que lo separa del citoplasma y una membrana interna que se repliega hacia el interior, en el que se encuentran las tilacoides, una especie de vesículas aplanadas. La cavidad interna del cloroplasto en la que se encuentran las tilacoides se denomina estroma, y en él también se encuentran moléculas de ADN circular bicatenario, ribosomas, lípidos, gránulos de almidón y otras sustancias.

Las tilacoides son un conjunto de cavidades aplanadas que se apilan unas encima de otras formando una especie de columnas que reciben el nombre de granas.

Es el orgánulo donde se realiza la fotosíntesis de los organismos eucariotas autótrofos. Los cloroplastos se consideran sumamente importantes por ser el centro metabólico de las plantas, en este centro ocurren numerosas cantidades de reacciones bioquímicas, esto se debe gracias a que posee un amplio espectro de proteínas y enzimas.

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EL NUCLEO

ORGÁNULO ESTRUCTURA FUNCIÓN ESQUEMA IMAGEN

Núcleo

Es una estructura constituida por una doble membrana, denominada envoltura nuclear que rodea al ADN de la célula separándolo del citoplasma. El medio interno se denomina nucleoplasma y en él están sumergidas, más o menos condensadas, las fibras de ADN que se llaman cromatina y corpúsculos formados por ARN conocidos como nucléolos.

Contiene la mayor parte del material genético de la célula. El material genético en el núcleo se organiza como múltiples moléculas lineales de ADN combinadas con una variedad de proteínas para formar cromosomas. Proteger la integridad de estos genes y velar cualquier tipo de actividad celular. Por otro caso al núcleo se lo considera como el que dirige y controla la célula.

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Nucléolo

Es una estructura densa, esférica, no ligada a la membrana que se encuentra en el núcleo de la célula. Está compuesta principalmente de proteínas y ácidos nucleicos.

Su función principal es transcribir ARN ribosómico y combinarlo con proteínas para formar ribosomas El nucléolo también puede capturar e inmovilizar

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proteínas, evitando así la interacción celular con sus socios de unión. Esto ayuda a regular la actividad celular.

Poros nucleares

Son estructuras de proteínas huecas que penetran en la membrana nuclear y actúan como entradas entre el núcleo y el citoplasma.

Permiten que las pequeñas moléculas e iones pasen libremente dentro o fuera del núcleo, pero también pueden permitir que las proteínas más grandes entren, moléculas y iones para pasar libremente.

Cromosomas

Los cromosomas son

estructuras con forma de

bastón que llevan

el material genético y se

encuentran ubicados en el

núcleo de las células.

Están formados por ADN,

ARN y proteínas.

Su esqueleto tiene

dos partes,

llamadas cromátidas, que

están unidas por

un centrómero.

Este último es

Los cromosomas se encargan de transmitir el material genético de una célula a otra. Este plegado y reembalaje sirve para facilitar el proceso de división celular. Cuando la célula se divide, los cromosomas se separan, proporcionando una copia completa de la información genética a cada uno

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fundamental para

asegurar la correcta

distribución de los

cromosomas duplicados

en las células hijas

durante las divisiones

celulares. En sus

extremos están los

llamados telómeros, que

se encargan de impedir

que las terminaciones se

enreden y adhieran unos

con otros. Además,

ayudan a que los

cromosomas semejantes

se emparejen y

entrecrucen durante

la meiosis.

Tipos de Cromosomas

Membrana nuclear

La membrana nuclear consiste en dos bi-capas de lípidos.. La membrana nuclear está incrustada con el resto de la Membrana nuclear de la hiel del contenido de la celda. La membrana nuclear está embebida con proteínas especializadas llamadas poros nucleares que actúan como entradas específicas

La función de la membrana nuclear es separar el núcleo y nucléolo del resto del contenido de la célula

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Célula Animal

ACTIVIDAD 3 Responda las preguntas 1 y 2 de acuerdo con la siguiente información:

1. Teniendo en cuenta lo planteado, la función del organelo donde ocurre la reacción (1) es… A. Producción de energía a nivel celular B. Asimilación de CO2 C. la incorporación de agua a la célula D. intercambio de moléculas

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2. Teniendo en cuenta lo anterior, se puede afirmar que la respiración celular es un proceso…

A. intracelular, productor de energía gracias a la oxidación de glucosa B. extracelular, consumidor de oxigeno C. extracelular, consumidor de energía en forma de ATP D. extracelular, productor de gases y de agua

3. Señala las estructuras celulares capaces de aportar energía para las actividades funcionales de la célula:

A. cloroplastos y Golgi.

B. núcleo y mitocondrias.

C. lisosomas y cloroplastos.

D. mitocondrias y cloroplastos.

4. El citoplasma celular está atravesado y subdividido por un complejo sistema de membranas, el retículo endoplásmico, que está cubierto por ribosomas, que son estructuras especiales en donde se produce la… A. liberación de energía celular B. acumulación de secreciones C. síntesis de las proteínas D. absorción de la energía

5. Las mitocondrias son los orgánulos en donde se produce la respiración celular, es decir, la degradación de los alimentos para la liberación

de energía necesaria en los diversos procesos celulares. A mayor actividad celular corresponde un mayor número de mitocondrias. De acuerdo con lo anterior, el tipo de célula que tendría mayor número de mitocondrias debe hallarse en el tejido…

A. Muscular B. Epitelial C. Adiposo D. conectivo

6. Escriba Falso o Verdadero, según corresponda, y si es falso argumente por qué:

A. La mitocondria presenta crestas mitocondriales donde realiza la fotosíntesis ________ B. Los tilacoides son vesículas discoidales, presentes en el cloroplasto ________ C. Los cloroplastos utilizan la luz para producir materia orgánica _________ D. La mitocondria y el cloroplasto contienen ADN _________ E. Los cloroplastos solo aparecen en las células vegetales y las mitocondrias solo en células animales ________ F. El interior de la mitocondria recibe el nombre de estroma _________

7. Las células del páncreas tienen gran número de ribosomas, mientras que las células del corazón tienen gran número de mitocondrias. Da una explicación razonada a estos hechos.

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8. Escriba los nombres a las partes señaladas

9. Encontrar al menos 15 palabras relacionadas con el tema. Explicar un concepto frente a los compañeros

C O C R O M O S O M A S C F

R T L V A C U O L A F M E L

E S I B G O L G I H I G N A

T A S A D N A R N T B I T G

I L O N U C L E O L O K R E

C P S W R N U C L E O Ñ I L

U O O R I B O S O M A S O O

L R M A C N P E L O V E L M

O O A X D V J O R O P L O I

E L F R C I L I O S C S A N

N C I T O E S Q U E L E T O

D A A B A M S A L P O T I C

O Q E R T L O S O T I C U O

P L A S M A T I C O L I S O