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
8
9
10
1
2
34
5
6
7
8
9
10__________________________________
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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