guía célula y nutrición octavos

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  • 7/28/2019 Gua clula y nutricin octavos

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    Liceo Bicentenario San NicolsClase de Ciencias Naturales

    Clula y nutricin

    Objetivos:-Comprender las caractersticas fundamentales de la clula como unidad de estructura, origen y funcin de los

    seres vivos y como portadora del material gentico- Conocer la organizacin celular de organismos multicelulares- Relacionar el metabolismo celular con la funcin de los sistemas digestivo, circulatorio, respiratorio y excretor enlos seres humanos- Comprender la relacin entre los requerimientos nutricionales y parmetros fisiolgicos en el contexto delorganismo y del metabolismo celular

    En algn momento de la historia de este planeta aparecieron sistemas biolgicos capaces de

    producir descendientes y evolucionar, un hecho ntimamente asociado con los cambios que sufri la

    Tierra. Para introducirnos en el origen de las primeras formas vivas, debemos conocerlas condiciones

    iniciales de la Tierra a partir de las cuales pudieron haberse establecido. La vida se caracteriza por

    una serie de propiedades que emergen en el nivel de organizacin celular. La teora celular constituye

    uno de los principios fundamentales de la biologa y establece que:

    a. todos los organismos vivos estn formados por una o ms clulas;

    b. las reacciones qumicas de un organismo vivo, incluyendo los procesos liberadores de energa y las

    reacciones biosintticas, tienen lugar dentro de las clulas;c. las clulas se originan de otras clulas, y

    d. las clulas contienen la informacin hereditaria de los organismos de los cuales son parte y esta

    informacin pasa de la clula progenitora a la clula hija.

    Procariontes y Eucariontes

    Todas las clulas comparten dos caractersticas esenciales. La primera es una membrana externa, la

    membrana plasmtica que separa el citoplasma de la clula de su ambiente externo. La otra es el

    material gentico -la informacin hereditaria- que dirige las actividades de una clula y le permite

    reproducirse y transmitir sus caractersticas a la progenie.

    Existen dos tipos fundamentalmente distintos de clulas, las procariotas y las eucariotas. En lasclulas procariticas, el material gentico se encuentra en forma de una molcula grande y circular de

    DNA a la que estn dbilmente asociadas diversas protenas. En las clulas eucariticas, por elcontrario, el DNA es lineal y est fuertemente unido a protenas especiales. Dentro de la clula

    eucaritica, el material gentico est rodeado por una doble membrana, la envoltura nuclear, que lo

    separa de los otros contenidos celulares en un ncleo bien definido. En las procariotas, el material

    gentico no est contenido dentro de un ncleo rodeado por una membrana, aunque est ubicado en

    una regin definida llamada nucleoide

    En el citoplasma se encuentra una gran

    variedad de molculas y complejos

    moleculares. Por ejemplo, tanto los

    procariotas como los eucariotas contienen

    complejos proteicos y de RNA llamados

    ribosomas que desempean una funcin

    clave en la unin de los aminocidosindividuales durante la sntesis de

    protenas. Las molculas y complejos

    moleculares estn especializados en

    determinadas funciones celulares. En las

    clulas eucariticas, estas funciones se

    llevan a cabo en una gran variedad de

    estructuras rodeadas por membranas

    -llamadas organelos- que constituyen

    distintos compartimientos internos dentro

    del citoplasma.

    Entre las organelos se destacan los

    peroxisomas que realizan diversas

    funciones metablicas; las mitocondrias,centrales energticas de las clulas y, en

    las algas y clulas vegetales, los plstidos

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    En las clulas eucariticas, ciertas protenas se organizan formando intrincadas estructuras que dan

    lugar a una especie de esqueleto interno, el citoesqueleto, que aporta sostn estructural y posibilita el

    movimiento celular.

    Algunos ejemplos de clulas procariotas son la bacteria Escherichia coliy las cianobacterias, grupo de

    procariotas fotosintticos llamadas antes algas azules. Un eucariota fotosinttico unicelular es el alga

    Chlamydomonas.

    El cuerpo ms grande dentro de la

    clula es el ncleo. Est rodeado

    por una membrana doble, la

    envoltura nuclear cuya membrana

    externa es continua con el retculo

    endoplsmico. Dentro de la

    envoltura nuclear se encuentran un

    nuclolo, que es el sitio donde se

    forman las subunidades

    ribosmicas.

    El citoplasma est atravesado ysubdividido por un complejo sistema

    de membranas, el retculo

    endoplsmico, parte del cual se

    muestra aqu. En algunas reas, el

    retculo endoplsmico est cubierto

    por ribosomas, que son las

    estructuras especiales sobre las

    cuales los aminocidos se

    ensamblan en protenas. Tambin

    se encuentran ribosomas en otras

    partes del citoplasma.

    Estructura de una Clula animal

    Los complejos de Golgi son centros de empaquetamiento o compactacin de molculas sintetizadasdentro de la clula. Los lisosomas y peroxisomas son vesculas en las cuales diferentes tipos de

    molculas se degradan a constituyentes ms simples que pueden ser utilizados por la clula o en el

    caso de productos de desecho, eliminados fcilmente. Las mitocondrias son el asiento de las

    reacciones qumicas que suministranenerga para las actividades celulares.

    El citoesqueleto, que es una red altamente estructurada y compleja de filamentos proteicos, ocupa

    todo el citoplasma. Entre sus componentes estn los microtbulos, que tienen aspecto de bastones y

    los filamentos intermedios, que son estructuras filiformes que se concentran cerca de la membrana

    celular.

    Otros elementos del citoesqueleto son demasiado delgados como para ser vistos con este aumento.

    Los filamentos intermedios del citoesqueleto mantienen la forma de la clula, fijan sus organelas y

    dirigen el trnsito molecular intracelular. En el ncleo, los filamentos intermedios forman la lmina

    nuclear, que acta como soporte de la membrana nuclear interna.

    El citoplasma de las clulas eucariticas est subdividido por una red de membranas conocidas como

    retculo endoplsmico, que sirven como superficie de trabajo para muchas de sus actividades

    bioqumicas. Es una red de sacos aplanados, tubos y canales conectados entre s, que caracteriza a las

    clulas eucariticas. La cantidad de retculo endoplsmico de una clula no es fija, sino que aumenta o

    disminuye de acuerdo con la actividad celular.

    En las clulas eucariticas muchos ribosomas estn unidos a la superficie del retculo endoplsmico,

    produciendo el retculo endoplsmico rugoso, que es especialmente abundante en clulas que

    producen protenas de exportacin. El retculo endoplsmico liso, que carece de ribosomas, es

    abundante en clulas especializadas en la sntesis lipdica o en el metabolismo de lpidos.

    El destino de una protena -ya sea salir de la clula, ser incorporada en la membrana celular o formar

    parte del sistema de endomembranas- depende de la adicin de un ''gua'' formado por aminocidos

    hidrofbicos. Esta porcin de la molcula dirige a la protena que est siendo sintetizada y a los

    ribosomas que estn participando en su sntesis hacia una regin especfica del retculo endoplsmico

    rugoso donde la protena ingresa a la cavidad interior. La molcula de protena recin sintetizada se

    mueve luego dentro del retculo endoplsmico rugoso y es luego compactada en una vescula de

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    transporte que los llevan a otras partes del sistema de endomembranas, a la superficie celular y al

    exterior de la clula.

    La observacin del interior de la clula en tres dimensiones ha revelado interconexiones antes

    insospechadas entre estructuras de protenas filamentosas dentro del citoplasma de clulas

    eucariticas. Estas estructuras forman un esqueleto celular -el citoesqueleto- que mantiene la

    organizacin de la clula, le permite moverse, posiciona sus organelas y dirige el trnsito intracelular.

    Se han identificado tres tipos diferentes de filamentos como integrantes principales del citoesqueleto:

    los microtbulos, los filamentos de actina (tambin conocidos como microfilamentos) y los filamentos

    intermedios

    Al igual que la clula animal,

    la clula vegetal limitada por

    una membrana celular.

    Rodeando a la membrana

    celular hay una pared

    celular que contiene

    celulosa. La estructura ms

    prominente en muchas

    clulas vegetales es una

    vacuola grande, llena conuna solucin de sales y otras

    sustancias

    En las clulas vegetales

    maduras, la vacuola

    frecuentemente ocupa la

    mayor parte de la clula y los

    otros contenidos celulares

    son relegados a una regin

    estrecha, prxima a la

    membrana celular. La

    vacuola desempea un

    papel central al mantener la

    rigidez de la pared celular yla lozana del cuerpo de la

    planta. Los cloroplastos, las

    organelas grandes en las

    que ocurre la fotosntesis,

    generalmente se concentran

    cerca de la superficie de la

    clula.

    Estructura de una Clula Vegetal

    Las molculas de clorofila y las otras sustancias involucradas en la captura de energa luminosa

    proveniente del Sol estn situadas en las membranas tilacoides dentro de los cloroplastos.

    Al igual que la clula animal, la clula vegetal viva contiene un ncleo prominente, un retculo

    endoplsmico extenso y muchos ribosomas y mitocondrias. En la clula vegetal en crecimiento, los

    complejos de Golgi son especialmente numerosos; ellos desempean un papel importante en el

    ensamble de materiales para la pared celular en expansin. La orientacin de las microfibrillas decelulosa, a medida que son aadidas a la pared celular, est determinada por la orientacin de losmicrotbulos en las porciones del citoesqueleto prximas a la membrana celular.

    Estructura y funcin de organelos membranosos

    Organelos Descripcin Funcin

    Membrana

    Plasmtica

    Lmite externo de la clula formada por

    una bicapa continua de fosfolpidos, fluida

    y flexible, con variadas protenas inmersas

    en ella, algunas de las cuales atraviesan la

    bicapa.

    Mantiene el ambiente interno formando una

    barrera que contiene al citoplasma; ayuda a

    determinar la forma celular. Establece un

    nexo entre la clula y el entorno, regulando el

    intercambio de materiales con el medio.

    Ncleo El organelo ms destacado, de 5-10micrmetros, delimitado por una doble

    membrana. Contiene en su interior el

    t i l ti d

    Separa el material gentico del citosol.Controla la sntesis de protenas.

    Ensambla los ribosomas en el nuclolo.

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    todo el citoplasma, tapizado en algunas

    regiones por ribosomas.

    lisosomales. Detoxificacin de medicamentos.

    Aparato de golgi Conjunto de sacos de membranas

    aplanadas y apiladas.

    Modifica y distribuye protenas a lisosomas y

    membrana plasmtica. Produce vesculas de

    secrecin.

    Lisosomas y

    peroxisomas

    Vesculas de 0,2-0,5 micrmetros que

    contienen enzimas degradativas.

    Digestin intracelular de materiales

    fagocitados (lisosomas). Degradacin de

    lpidos intracelulares (peroxisomas).

    Organelos propios de una clula vegetal

    Organelos Descripcin Funcin

    Pared Celular Estructura rgida formada por celulosasecretada por la clula.

    Sostn y proteccin.

    Vacuola Una gran vescula que ocupa el 90% del

    volumen celular.

    Estructural (turgencia), rellena el espacio, y

    digestin intracelular, parecido al lisosoma de

    las clulas animales.

    Cloroplasto Sacos formados por dos membranas.

    Contiene en su interior un complejo sistema

    de membranas que alojan la maquinaria

    fotosinttica.

    Captura la energa de la luz solar y la

    incorpora mediante reacciones qumicas a la

    molcula de almidn durante su sntesis.

    Requerimientos y disponibilidad de energa en el organismo

    El organismo requiere energa para mantener sus funciones vitales (metabolismo basal) y mayor

    energa para aumentar sus niveles de actividad; estos requerimientos necesarios para sostener losdistintos niveles de actividad del organismo y los requerimientos de materia para los procesos de

    reparacin, renovacin de tejidos y para el crecimiento.

    Los requerimientos energticos varan segn edad, sexo, estados fisiolgicos y niveles de actividad

    fsica.

    Gasto energtico: metabolismo basal y actividad fsica

    Clculo de Tasa Metablica Basal (TMB)

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    Clculo de peso ideal

    Indice de masa corporal (IMC) = Peso (k)/Altura 2 (m)

    Depsitos de Glicgeno y Lpidos como fuente de energa

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    Funcin y composicin de los alimentos

    Alimentos como fuente de energa

    Alimentos como materia prima para el crecimiento y mantencin del organismo

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    Clasificacin de los alimentos segn su composicin nutritiva

    Nutriente Funcin Fuente

    Protenas Constituyen las tres cuartas partes del peso seco de la

    mayora de las clulas del organismo. Adems, las protenas

    intervienen en la formacin de hormonas, enzimas,

    anticuerpos, neurotransmisores, transportadores de nutrientes

    y otras muchas sustancias esenciales para la vida.

    Carnes, pollo,

    pescados,

    legumbres.

    Hidratos de

    carbono

    Fuente de energa ms rpida y rentable del organismo

    humano. La clula los utiliza como combustibles y extrae de

    ellos la energa

    Cereales, pan,

    arroz, lentejas,

    galletas, masas.

    Lpidos Fundamentalmente energtica. Son la reserva de combustible

    ms importante del cuerpo. Tambin poseen una funcin

    estructural al formar parte de todas las membranas celulares,

    una funcin vitamnica por parte de la vitamina A y D y una

    funcin hormonal, ya que muchos derivados de esteroides

    tienen carcter hormonal, como por ejemplo la testosterona,

    progesterona, estrgenos, glucocorticoides.

    Aceites,

    chocolates,

    mantequilla,

    margarina,

    queso.

    Sales minerales Actan como cofactores en el metabolismo corporal y estn

    implicados en todas las reacciones bioqumicas. Adems,forman parte de numerosas estructuras corporales, como el

    caso del calcio y el fsforo en los huesos, y posibilitan multitud

    de funciones fisiolgicas, como la contraccin y la relajacin

    muscular, o la transmisin del impulso nervioso, el

    mantenimiento del pH y la presin osmtica.

    Frutas y

    verduras,lcteos.

    Vitaminas Compuestos orgnicos, que aunque en cantidades muy

    pequeas, son esenciales para el desarrollo de la vida. Su

    carencia o ausencia provoca trastornos de salud, e incluso, la

    muerte. No podemos sintetizarlas, lo que significa que

    debemos obtenerlas a travs de los alimentos que ingerimos.

    No nos aportan energa, pero funcionan como catalizadores

    en multitud de reacciones bioqumicas, trabajando como

    coenzimas (las vitaminas del grupo B), cooperando en laformacin de tejidos (vitamina C) y protegiendo el sistema

    inmunolgico (vitamina C, E, A y betacarotenos).

    Frutas y

    verduras,

    lcteos.

    Dieta Equilibrada

    La dieta es el conjunto de sustancias que ingerimos habitualmente y que nos permiten mantener un

    adecuado estado de salud y una capacidad de trabajo. Una dieta cuantitativamente es correcta cuando

    aporta la energa adecuada, permite el mantenimiento o consecucin del peso ideal y aporta todas las

    vitaminas y minerales en cantidades no inferiores a 2/3 de los aportes dietticos recomendados (RDA)

    (las dietas hipocalricas por debajo de 1500 caloras no lo garantizan).

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    Requerimientos nutricionales bsicos

    A c tivi d ad N 1 Completar el siguiente cuadro.

    Estructura Funcin

    Ribosoma

    Vacuola

    Cloroplasto

    Mitocondria

    Membrana Celular

    Actividad N 2

    Segn su organizacin, las clulas pueden ser procariotas o eucariotas. Indique a qu

    tipo de organizacin celular corresponden los siguientes organismos:

    Bacterias:

    Plantas:

    Animales:

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    Actividad n 3 Observe los siguientes dibujos e identifique a qu tipo celular

    corresponde cada uno de ellos. Identifique con su nombre, las estructuras sealadas

    con nmeros.

    12

    3

    4

    5

    6

    7

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    10

    1

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    5

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    Actividad n 4 Complete el siguiente cuadro, indicando en los distintos tipos de clulas, la

    presencia (+) o ausencia (-) de las estructuras citadas