Solucion Del Primer Taller Bioquimica.docx

PRIMER TALLER BIOQUIMICA 1. ¿Qué estudia la citología? La citología es la parte de la biología encargada del estudio de las estructuras y funciones, de la célula. 2. ¿Cómo fueron las primeras formas de vida y donde se desarrollaron, según la teoría evolutiva de la vida vista en clase?  Formación de la tierra hace 4600 millones de años  Fósiles celulares 3400 millones de años  Atmosferas primitivas; H2S, HCN, CO2, CO, NH3 y H2O a temperaturas elevadas.  Estas sustancias reaccionan entre si y forman sustancias cada vez mas complejas. En el fondo de los mares.  Aminoácidos proteínas ADN / RNA 3. ¿Qué instrumento permitió descubrir la célula y quién fue su inventor? El primero en observar células (y en llamarlas así) fue el científico inglés Robert Hooke, quien en 1665, y usando un microscopio primitivo, describió y dibujó las células muertas de una lámina de corcho. Pero el primero en observar células vivas fue el holandés Antony van Leeuwenhoek (1632-1723). Para sus observaciones construyó una serie de microscopios rudimentarios pero muy útiles para la época, que le permitieron describir no sólo bacterias, sino también protozoarios de vida libre y parásitos, espermatozoides, células de la sangre y algas. Su trabajo, aunque meramente descriptivo, descubrió el fabuloso mundo microscópico que hasta ese entonces era totalmente desconocido. Hoy se definen como microorganismos o microbios a aquellos organismos vivos que por su tamaño no pueden verse si no es con la ayuda un microscopio.

4. ¿Quiénes postularon la teoría celular y cuáles son sus enunciados? Esta es uno de los principios básicos de la biología. Se formuló por los científicos germanos: Rudolph Virchow, Matthias Schleiden y Theodor Schwann. Ellos fueron los primeros que postularon el planteamiento de que los organismos vivos se componen por células. Entre los planteamientos de mayor importancia encontramos que el ADN o código genético de los individuos pasa de una célula a otra en el proceso de partición celular. 5. ¿Qué d i f e r e n c i a f u n d a m e n t a l h a y entre una célula procariótica y una eucariótica a parte del tamaño? La principal diferencia entre la célula eucariota y la célula procariota es que la eucariota tiene un núcleo rodeado de una membrana que la separa del citoplasma, mientras que la procariota no lo tiene. Otra diferencia resaltante en estas células es que la procariota contiene el material genético en una parte del citoplasma denominada nucleoide. La eucariota contiene la información genética en el núcleo. 6. Defina: a. Características estructurales de la célula: Son las características materiales que le permiten a la célula sobrevivir en el medio en que existe y que corresponde a las estructuras antes descritas. b. Características funcionales de la célula: Se refiere a las actividades que la célula puede realizar por sí solo para sobrevivir y procrearse para perdurar en el tiempo en forma autónoma; dentro de las características funcionales están: la nutrición, el crecimiento y la multiplicación, la diferenciación, la señalización y la evolución. 7. En el proceso metabólico de respiración celular: a. ¿Qué sustancia ingresa a este proceso y que le ocurre? El proceso por el cual las células degradan las moléculas de alimento para obtener energía recibe el nombre de RESPIRACIÓN CELULAR. La respiración celular es una reacción exergónica, donde parte de la energía contenida en las moléculas de alimento es utilizada por la célula para sintetizar ATP.

b. ¿Qué productos finales se forman? La respiración celular es una ruta metabólica que rompe la glucosa y produce ATP. Las etapas de la respiración celular incluyen la glucólsis, oxidación del piruvato, el ciclo del ácido cítrico o ciclo de Krebs, y la fosforilación oxidativa. c. ¿En cuántas etapas se realiza? El catabolismo es el conjunto de procesos metabólicos que liberan energía. Estos incluyen degradación y oxidación de moléculas de alimento, así como reacciones que retienen la energía del Sol. El propósito de estas reacciones catabólicas es proveer energía, poder reductor y componentes necesitados por reacciones anabólicas. La naturaleza de estas reacciones catabólicas difiere de organismo en organismo. Sin embargo, estas diferentes formas de catabolismo dependen de reacciones de reducción-oxidación que involucran transferencia de electrones de moléculas donantes (como las moléculas orgánicas, agua, amoníaco, sulfuro de hidrógeno e iones ferrosos), a aceptores de dichos electrones como el oxígeno, el nitrato o el sulfato. El anabolismo es el conjunto de procesos metabólicos constructivos en donde la energía liberada por el catabolismo es utilizada para sintetizar moléculas complejas. En general, las moléculas complejas que dan lugar a estructuras celulares son construidas a partir de precursores simples. El anabolismo involucra tres facetas. Primero, la producción de precursores como aminoácidos, monosacáridos, isoprenoides y nucleótidos; segundo, su activación en reactivos usando energía del ATP; y tercero, el conjunto de estos precursores en moléculas más complejas como proteínas, polisacáridos, lípidos y ácidos nucleicos.

d. ¿Qué sustancias intermedias se forman? Todas las transformaciones de las moléculas tienen dos funciones principales: la primera, proporcionar a las células, tejidos, órganos, etc., materiales que requieran para sus distintas funciones, siendo la más importante la renovación constante de sus propias moléculas; la segunda, obtener diferentes formas de energía para mantener las funciones vitales. Así, plantas y algas reciben como "alimento" materiales muy sencillos, como sales minerales, CO2 y H2O, pero su energía la obtienen del Sol, y con ella satisfacen sus necesidades para funcionar y fabricar sus materiales. Pero las plantas también proporcionan al hombre materiales y la energía que contienen sus enlaces, con lo cual lo ayudan a sobrevivir. e. ¿Cuáles son las principales enzimas que intervienen? Las enzimas son grandes proteínas que aceleran las reacciones químicas. En su estructura globular, se entrelazan y se pliegan una o más cadenas polipeptídicas, que aportan un pequeño grupo de aminoácidos para formar el sitio activo, o lugar donde se adhiere el sustrato, y donde se realiza la reacción. Una enzima y un sustrato no llegan a adherirse si sus formas no encajan con exactitud. Este hecho asegura que la enzima no participa en reacciones equivocadas. La enzima misma no se ve afectada por la reacción. Cuando los productos se liberan, la enzima vuelve a unirse con un nuevo sustrato. 8. ¿Cuáles son las etapas del ciclo celular (completo)? El ciclo celular comprende dos etapas bien definidas; una de crecimiento denominada interfase y una de división o mitosis o fase M. En promedio el ciclo dura alrededor de 20 horas dependiendo si los factores externos son propicios o no y de la información genética de cada tipo de célula.

En la interfase se distinguen tres etapas:  La fase S de síntesis, durante la cual se replica el ADN y los cromosomas se duplican en su totalidad, tiene una duración de 6 horas.

 La fase G1 caracterizada por el rápido crecimiento celular y el incremento en la actividad metabólica, en este período los centríolos se duplican y la célula se prepara para su proceso de fraccionamiento, tiene una duración de 8 horas.  La fase G2 corresponde a un período de reposo, hay síntesis de proteína y ocurre la condensación de los cromosomas que marca el inicio de la división mitótica, tiene una duración de 4 horas y media. La fase M, comprende la fase de mitosis y la fase de citoquinesis y tiene una duración de 1 (una) hora; la fase de mitosis se desarrolla en cuatro etapas:  La profase, durante esta etapa, al condensarse la cromatina, los cromosomas se hacen visibles; los centríolos se desplazan por pares a los polos opuestos de la célula, unidos entre sí por fibras que forman un huso o áster, en la medida que se van separando. Los nucléolos desaparecen y la membrana nuclear se desintegra.

División mitótica: Profase

 Metafase, las cromátides guiados por las fibras del huso se desplazan por pares al centro de la célula, para luego ubicarse en el plano ecuatorial de la célula.

División mitótica: Metafase

 Anafase, los centrómeros se separan en todos los pares de cromátides, estos se convierten en nuevos cromosomas independientes y se desplazan a los polos opuestos del huso.

División mitótica: Anafase

 Telofase, en esta etapa, los cromosomas se ubican en los polos, se compactan y recubren de nuevo con la membrana nuclear que se ha regenerado de nuevo y en cada nuevo núcleo reaparecen los nucléolos, la membrana citoplasmática se contrae por el ecuador encerrando y separando de esta forma las nuevas dos células. Telofase, Los cromosomas terminan su desplazamiento hacia los polos, se reacomodan en una masa compacta, formando los dos nuevos núcleos, se regeneran de nuevo las respectivas membranas nucleares y reaparecen los nucléolos; la membrana plasmática se reacomoda abrigando las dos nuevas células y se separan o dividen en un proceso final denominado citoquinesis.

División mitótica: Telofase

 La citoquinesis, es la separación definitiva de las dos nuevas células, para seguir desarrollándose en forma independiente.

Citoquinesis

Las dos nuevas células así formadas comienzan su proceso de crecimiento acorde al tejido del que formen parte 9. Defina los siguientes términos desde el punto de vista de la citología: a. Diferenciación: Muchas células pueden sufrir cambios de forma o función en un proceso llamado diferenciación celular. Cuando una célula se diferencia, se forman algunas sustancias o estructuras que no estaban previamente formadas y otras que lo estaban dejan de formarse. La diferenciación es a menudo parte del ciclo celular en que

las células forman estructuras especializadas relacionadas con la reproducción, la dispersión o la supervivencia. b. Señalización: Las células responden a estímulos químicos y físicos tanto del medio externo como de su interior y, en el caso de células móviles, hacia determinados estímulos ambientales o en dirección opuesta mediante un proceso que se denomina quimiotaxis. Además, frecuentemente las células pueden interaccionar o comunicar con otras células, generalmente por medio de señales o mensajeros químicos, como hormonas, neurotransmisores, factores de crecimiento... en seres pluricelulares en complicados procesos de comunicación celular y transducción de señales. c. Evolución: A diferencia de las estructuras inanimadas, los organismos unicelulares y pluricelulares evolucionan. Esto significa que hay cambios hereditarios (que ocurren a baja frecuencia en todas las células de modo regular) que pueden influir en la adaptación global de la célula o del organismo superior de modo positivo o negativo. El resultado de la evolución es la selección de aquellos organismos mejor adaptados a vivir en un medio particular. 10. ¿Cuáles son las funciones de la membrana plasmática?  La función principal de la membrana plasmática es mantener el medio interno separado de la capa fosfolipídica y a las funciones de transporte que desempeñan las proteínas. La combinación de transporte activo y transporte pasivo hacen de la membrana endoplásmica una barrera selectiva que permite a la célula diferenciarse del medio.  Permite a la célula dividir en secciones los distintos orgánulos y así proteger las reacciones químicas que ocurren en cada uno.  Crea una barrera selectivamente permeable en donde solo entran o salen las sustancias estrictamente necesarias.  Transporta sustancias de un lugar de la membrana a otro, por ejemplo, acumulando sustancias en lugares específicos de la célula que le puedan servir para su metabolismo.  Percibe y reacciona ante estímulos provocados por sustancias externas (ligando).  Mide las interacciones que ocurren entre células internas y externas.  Poseen receptores químicos que se combinan con moléculas específicas que permiten a la membrana recibir señales y responder de manera específica, por ejemplo, inhibiendo o estimulando actividades internas como el inicio de la división celular, la elaboración de más glucógeno, movimiento celular, liberación de calcio de las reservas internas, etc.

11. Cite las principales funciones de: a. El peroxisoma: Son pequeñas vesículas que poseen enzimas principalmente catalasa que cataliza la ruptura de las moléculas de peróxido de hidrógeno, sustancia lesiva para la célula. También participa en la degradación de lípidos a carbohidratos y tiene que ver con el proceso de envejecimiento. Está presente tanto en células animales como vegetales. b. El ribosoma: Los ribosomas son responsables de la síntesis de proteínas, en un proceso conocido como traducción. La información necesaria para esa síntesis se encuentra en el ARN mensajero (ARNm), cuya secuencia de nucleótidos determina la secuencia de aminoácidos de la proteína. A su vez, la secuencia del ARNm proviene de la transcripción de un gendel ADN. El ARN de transferencia lleva los aminoácidos a los ribosomas donde se incorporan al polipéptido en crecimiento. c. El lisosoma: Son vesículas con contenido de enzimático separados del citoplasma por una membrana simple; se forman en el aparato de Golgi. Las enzimas de los lisosomas degradan principalmente proteínas, polisacáridos y lípidos. En los procesos de apoptosis, se desintegran y las enzimas liberadas desintegran la célula muerta; proceso conocido como autólisis. d. La mitocondria: La función principal de las mitocondrias es la realización de las reacciones de óxido – reducción, que liberan energía para todos los procesos energéticos que requiera la célula; este proceso de óxido – reducción se denomina respiración celular. Este proceso se verá más adelante en funciones de la célula. 12. ¿En qué organelo se replica el ADN? El proceso de replicación de ADN .es el mecanismo que permite al ADN duplicarse (es decir, sintetizar una copia idéntica). De esta manera de una molécula de ADN única, se obtienen dos o más "réplicas" de la primera y la última

13. ¿Qué organelos subcelulares contienen los genes de la herencia y donde se encuentran confinados? Las mitocondrias son los orgánulos subcelulares encargados de la producción de energía en forma de ATP. Contienen su propio sistema genético con ADN mitocondrial que codifica un número pequeño de polipéptidos que forman parte de la cadena respiratoria junto con proteínas mitocondriales codificadas en el núcleo. Para la biogénesis de la mitocondria se requiere la expresión coordinada de los dos sistemas genéticos, el nuclear y el mitocondrial. Los genes están dispuestos en el

ADN mitocondrial de manera muy compacta con los tARNs intercalados entre los genes de los rARNs y los codificantes de proteínas. 14. Defina: Célula haploide: es la designación atribuida a las células que presentan la mitad de la cantidad de cromosomas que normalmente están presentes en la constitución de esas células. Presentan normalmente un conjunto simple de cromosomas. Estas células se forman por la división de las células diploides mientras éstas realizan la meiosis. Las células haploides no sufren meiosis ni mitosis. La forma de representar este tipo de células es n, pues son constituidas por cromosomas que no presentan un par.

Célula diploide: es aquella que contiene un solo juego de cromosomas o la mitad (n, haploide) del número normal de cromosomas, en células 1 diploides (2n, diploide). Las células reproductoras, como los óvulos y los espermatozoides de los mamíferos, la etapa asexual de hongos, briófitos y algunas algas contienen un solo juego de cromosomas, mientras que el resto de las células de un organismo superior suelen tener dos juegos de ellos. Cuando los gametos se unen durante la fecundación el huevo fecundado contiene un número normal de cromosomas (2n): es una célula diploide.

15. ¿Cuántos cromosomas tienen las células somáticas humanas y cuantos las células germinales humanas? Las células somáticas constituyen la mayoría de las células de nuestro cuerpo. Contienen toda la información genética de un individuo, organizada en 23 pares de cromosomas, 23 procedentes de la madre (ovulo) y 23 del padre (espermatozoide) que se unieron en la fecundación.

Las células germinales, sexuales, gametos: Estas células están situadas en la gónadas de los aparatos reproductores femenino y masculino. Los gametos contienen la mitad de la información genética de un individuo: 23 cromosomas.

16. Cite (no defina) las etapas de la mitosis. La mitosis es un proceso continuo, que convencionalmente se divide en cuatro etapas: profase, metafase, anafase y telofase.