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CENTRO PREUNIVERSITARIO
GUÌA DE APRENDIZAJE Semana Nº 03
Asignatura: Biologìa
LIC. Jeanette Elizabeth Edquen Portales
Jaén – Perú,
2021
CENTRO PREUNIVERSITARIO
RESPIRACION CELULAR
Secuencia de reacciones de óxido-reducción en donde la energía química contenida en los
nutrientes (carbohidratos, lípidos y proteínas) se convierte finalmente, en energía o ATP en el
interior de la célula y que es utilizada para los diferentes procesos fisiológicos de la célula.
El proceso es catabólico y la denominación de respiración celular se debe a la participación de
oxígeno (aceptor de hidrógeno) al final de las reacciones de degradación.
1. CATABOLISMO DE CARBOHIDRATOS.
Presenta 2 etapas: Una anaeróbica, que se lleva a cabo en el citoplasma con ausencia de oxígeno,
donde intervienen enzimas citoplasmáticas y otra aeróbica, que se lleva a cabo en la mitocondria
en presencia de oxígeno para producir H2O.
Fases:
Citosólica. O Citoplasmática. La glucosa se degrada hasta ácido pirúvico, siguiendo
bioquímicamente la misma vía anaeróbica de la glucólisis.
Mitocondrial. El ácido pirúvico, con participación de enzimas mitocondriales, Se degrada
para producir energía, agua y CO2.
Etapas:
Formación de acetil coenzima "A" (2C) a partir de ácido pirúvico (3C) y liberación de 2H y
CO2.
Ciclo de Krebs o del Ácido Cítrico. Es la secuencia cíclica de reacciones en donde se elaboran
compuestos intermedios de 6, 5, y 4 carbonos por hidratación, reducción, liberación de CO2,
ATP e hidrógenos (H2).
Fosforilación oxidativa y cadena respiratoria: Son dos procesos simultáneos en los cuales,
mientras se transporta electrones en reacciones en cadena (oxidación - reducción) se forma
ATP.
Cada vez que los aceptores de hidrógeno NAD y FAD participan en la cadena respiratoria,
producen 3 y 2 ATP, respectivamente. Finalmente se produce agua.
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2. CATABOLISMO DE LÍPIDOS.
La mayor parte de los lípidos suministrados en la dieta de los animales está en forma de
triacilgliceroles, los cuales se digieren en el intestino delgado. Ahí se mezclan con las sales biliares y
se hidrolizan a ácidos grasos libres y glicerol.
El glicerol (3C) se transforma en ácido pirúvico y se degrada. Por otra parte, los ácidos grasos se
descomponen metabólicamente por medio de reacciones enzimáticas (p- oxidación) hasta
convertirse en unidades de Acetil Coenzima A. Estas ingresan al ciclo de Krebs degradándose y
produciendo ATP en la cadena respiratoria.
3. CATABOLISMO DE PROTEINAS.
Las proteínas se degradan hasta aminoácidos. Estos siguen una secuencia de reacciones de
transformación a través de dos procesos:
a) Desaminación oxidativa. Donde hay liberación del radical amino (-NH2) por acción enzimática y
en medio acuoso. Los grupos amino son transformados en urea, ácido úrico o amoníaco.
b) Degradación de los esqueletos de carbono. La otra parte del aminoácido ("esqueleto de
carbono") se degrada por varias secuencias multienzimáticas, todas convergen en vías que
conducen al Ciclo de Krebs, ácido pirúvico o acetil coenzima A.
REPRODUCCIÒN CELULAR:
I. DEFINICIÓN.
La reproducción celular es un proceso donde la célula se divide originando nuevas células. La división
en las células eucariotas es dirigida por el mismo material genético. Por otro lado, las células sin
núcleo no se dividen (eritrocitos de mamíferos). Algunas han perdido su capacidad de reproducción
como las neuronas, que, en los mamíferos, después de nacimiento, no se vuelve a dividir.
II. EL CICLO CELULAR.
Es el tiempo de vida de una célula y comprende desde el comienzo de una división hasta el comienzo
de la siguiente. Se experimenta una serie de procesos y actividades. En el ciclo celular la célula crece
y se divide. Presenta dos periodos;
Interfase: De gran actividad metabólica. No hay división
División: Mitosis o meiosis.
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CICLO CELULAR
La división celular, constituida por la mitosis (división del núcleo) y la citocinesis (división del
citoplasma), ocurren después de completarse las tres fases preparatorias que constituyen la
interfase.
1. INTERFASE.
Periodo de larga duración en la vida celular, hay intensa actividad metabólica (biosíntesis). Durante
el cual la célula aumenta tamaño (crece) y duplica su material genético (ADN). Transcurre entre dos
divisiones sucesivas.
Los centriolos se duplican por lo general en el periodo S.
La interfase comprende los períodos: G1, S, G2.
2. DIVISION CELULAR:
Proceso por el cual se originan nuevas células por mitosis (en células somáticas); o meiosis (en
células germinales). El material celular se distribuye a las células hijas. El material genético
experimenta una condensación (enrollamiento) que se manifiesta en la formación de los
cromosomas, mejor vistos en la metafase; y descondensación, observada durante la telofase.
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MITOSIS
Proceso de división por el cual se originan dos células hijas similares a la célula madre (2n), es decir
contienen cantidades semejantes de citoplasma e igual cantidad de material genético. Es propia de
células somáticas, el núcleo como en el citoplasma. Lo caracterìstico es la formación de los
cromosomas a expensas de la red o cromatina su distribución equitativa a las células hijas.
Manteniendo constante el material genético de célula originales.
FASES DE LA MITOSIS.
La división celular es un proceso continuo, se le divide en cuatro fases por fines didácticos.
PROFASE
Se inicia después del período de interfase; se caracteriza por:
Condensación progresiva de la cromatina: los cromosomas aparecen como estructuras
filamentosas o granulosas, que se condensan a medida que avanza el proceso. Cada
cromosoma está formado por dos cromátidas hermanas Idénticas (duplicadas en la fase S)
unidas por un centrómero.
Observación de dos pares de centriolos, cada uno de los cuales está rodeado por el áster
(filamentos de proteína que convergen a los centriolos a manera de rayos). Ambos se
desplazan hacia los polos.
Se forma el huso acromático o mitótico, que es un arreglo elipsoide que consta de
microtúbulos.
El nucléolo y la membrana nuclear desaparecen, marcando el final de la fase.
METAFASE
Período muy corto. Los cromosomas alcanzan su máximo grado de condensación, se ordenan en el
ecuador de la célula y se unen independientemente a un microtúbulo del huso por medio de su
centrómero. Se forma la placa ecuatorial.
Esta fase es propicia para hacer estudios morfológicos de los cromosomas.
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ANAFASE
Los cromosomas, formados por dos cromátidas hermanas, se separan por tracción de las fibras del
huso mitótico y migran hacia los polos opuestos. Se inicia la citocinesis: constricción y división del
citoplasma a nivel del "ecuador" de la célula.
TELOFASE
Las cromátidas hermanas (ahora cromosomas hijos) cerca de los polos celulares se alargan y
desenrollan o descondensan y vuelven finalmente a la forma de red cromática.
Desaparece el huso acromático, se forma la membrana nuclear a partir de fragmentos del retículo
endoplasmático, reaparece el nucléolo, y cada célula presenta dos núcleos.
Simultáneamente se produce citocinesis o clivaje celular que en los animales es por
estrangulamiento.
Finaliza la mitosis con la formación de dos células hijas con la misma cantidad de material genético
de la célula madre (2n)
A. MITOSIS EN LA CÉLULA VEGETAL
En las células vegetales no hay centriolos ni ásteres, pero se forma el huso mitótico.
La separación de las células hijas no se produce por constricción sino por tabicamiento del
citoplasma originado por la aparición del fragmoplasto en el "ecuador" de 'a célula.
B. IMPORTANCIA DE LA MITOSIS
• La mitosis aumenta el número de células en organismos pluricelulares permitiendo el
crecimiento, reparación, regeneración de tejidos, cicatrización de órganos y en organismos
unicelulares eucariotas, permite su multiplicación (reproducción).
• Biológicamente mantiene constante el número de cromosomas.
• Es un tipo de división celular a partir de una célula madre.
MEIOSIS (gr. meloum, disminuir)
Es un proceso de división celular que se realiza en células germinales de organismos con
reproducción sexual. Tiene por objeto recombinar el material genético y reducir los cromosomas a
la mitad, originando cuatro células hijas haploides (n) que se transformarán en gametos.
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PROCESO GENERAL DE LA MEIOSIS
La meiosis se efectúa por medio de dos divisiones sucesivas de las células germinales diploides (2n)
originándose 4 células hijas haploides (n). Durante este proceso se produce atracción, apareamiento
o sinapsis, recombinación de material genético, segregación y reducción de cromosomas
homólogos.
La interfase antes de la meiosis es similar a la interfase previa a la mitosis.
A. PRIMERA DIVISIÓN MEIÓTICA O FASE REDUCCIONAL
Las transformaciones afectan al material genético.
PROFASE I.
Los cromosomas homólogos Se aparean y recombinan material genético, comprende los siguientes
periodos:
LEPTONEMA: Los cromosomas son simples filamentos y muestran cromómeros.
CIGONEMA: Apareamiento y sinapsis de los cromosomas homólogos y se forma el complejo
sinaptonémico (estructura proteica).
PAQUINEMA: Crossing - over (recombinaciónón entre las cromátidas homólogas o
intercambio de genes entre cromosomas homólogos).
DIPLONEMA: Los cromosomas apareados se separan, pero quedan unidos por los quiasmas.
DIACINESIS: El número de quiasmas se reduce.
METAFASE I:
Los cromosomas homólogos se ubican aleatoriamente en el "ecuador" de la célula. Ya se ha formado
el huso acromático. Los filamentos del huso se unen al cinetocoro (disco proteico que rodea al
centrómero).
ANAFASE I:
Los cromosomas homólogos recombinados se separan y se dirigen hacia los polos de la célula, cada
uno está formado por dos cromátidas hermanas unidas. Las cromátidas son distintas, una conserva
la naturaleza original y la otra tiene segmentos distintos por la recombinación que hubo.
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TELOFASE I:
Comienza cuando los cromosomas llegan a los polos y se descondensan. Se forman dos células hijas
haploides (cada cromosoma tiene dos cromátidas hermanas) Al espacio observado entre las dos
divisiones meióticas suele denominársele intercinesis.
B. SEGUNDA DIVISIÓN MEIÓTICA O ECUACIONAL
Las dos células hijas sufren una segunda división. El material genético no se duplica.
PROFASE II
Los Cromosomas se contraen, engruesan, se hacen visibles.
El huso acromático se forma, la membrana nuclear desaparece.
METAFASE II:
Los cromosomas se colocan en el ecuador de la célula. Cada cromosoma está formado por dos
cromátidas hermanas, una de ellas recombinada.
ANAFASE II:
Las cromátidas hermanas se separan dirigiéndose cada una a los polos opuestos.
TELOFASE II
Las cromátidas hermanas recombinadas se descondensan y forman la cromatina. Las membranas
nucleares se reorganizan y se forman cuatro células hijas haploides.
C. IMPORTANCIA DE LA MEIOSIS
La meiosis ocurre en organismos con reproducción sexual.
Una célula madre diploide origina 4 células hijas haploides que se transforman en gametos.
La meiosis desde el punto de vista genético permite distribuir al azar los cromosomas entre
los gametos.
La meiosis produce variación genética en organismo de reproducción sexual.
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HISTOLOGÍA VEGETAL
Ciencia que estudia la estructura, organización y fisiología de los tejidos.
TEJIDO: conjunto de células morfológicamente semejantes que tienen el mismo origen
embriológico y que realizan la misma función. Recordemos que existen tejidos Vegetales y tejidos
animales.
Los tejidos están formados por un conjunto de células que unidas realizan distintas funciones, el
meristemático permite el crecimiento apical y lateral en raíz y tallo, el de protección que evita la
perdida de agua y nutrientes, el parénquima, colénquima y esclerénquima, brinda soporte y
elasticidad a tallos, y hojas.
TEJIDO VEGETAL: Son conjuntos de células con características parecidas que se unen para formar
paredes solidas que protejan a la planta y la ayuden en su crecimiento.
Las células vegetales que constituyen las plantas pueden ser:
Células vivas: encargadas del crecimiento de la planta, fotosíntesis, respiración,
almacenamiento de sustancias y reparación de daños.
Células muertas: sus paredes celulares engrosadas y lignificadas proporcionan soporte y
resistencia a la planta y forman vasos conductores para la savia bruta.
Los tejidos celulares se pueden clasificar en dos grandes grupos:
A- Embrionarios o Meristemáticos:
Sus células poseen la capacidad de dividirse.
Son células pequeñas, muy poco especializadas, de pared celular delgada, con vacuolas
pequeñas y núcleos grandes.
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Pueden ser de dos tipos.
a.1. Meristemos primarios: Responsables del crecimiento del embrión en la semilla y del
crecimiento en longitud de la planta.
Se localizan en la raíz y en las yemas de los tallos (apicales en el extremo y axilares como
base de futuras hojas y ramas).
a.2. Meristemos secundarios: Sus células proceden de otras células adultas que recuperan
temporalmente la capacidad de reproducirse.
Responsables del crecimiento en grosor de la planta y de formar nuevos vasos conductores.
B. Permanentes, adultos o definitivos: Están compuestos por células que ya no se pueden
dividir aunque, como hemos visto, en algunos casos (agresión mecánica o por el fuego)
pueden recuperar temporalmente esa actividad. Distintos tipos de estos tejidos se agrupan
en Sistemas, que se extienden por todas las partes de la planta.
PERIDERMIS
Normalmente la peridermis reemplaza a la epidermis en los tallos y en las raíces que tiene
crecimiento secundario. La peridermis está formada mayoritariamente por un tejido suberoso
protector que en la madurez tiene células muertas de paredes muy suberificadas, por el cambium
suberoso o felógeno y por la felodermis hacia la parte interna.
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ORGANOGRAFÍA VEGETAL
OBJETIVO: Conocer las estructuras externas de la plantas superiores o fanerógamas, sus funciones,
clasificación, y adaptaciones.
La organografía vegetal es la ciencia que estudia la disposición de los tejidos y órganos de las plantas,
los cuales coordinan el funcionamiento de las distintas partes de las plantas. La organografía vegetal
se compone de la raíz, la hoja, el tallo, las flores, la semilla y el fruto.
En esta sección vamos a describir los órganos de las plantas vasculares, y como se organizan los
tejidos en cada uno de ellos. Se estima que hay más de 250 mil especies de plantas vasculares. Sin
embargo, las plantas vasculares han creado por si solas un cuerpo muy complejo, resultado de una
larga evolución, que presenta órganos muy especializados y adaptados a la vida terrestre.
PRINCIPALES ÓRGANOS DE UNA PLANTA
Las plantas superiores presentan raíz, tallo, hojas, flores y frutos.
La flor es el órgano reproductor, y la raíz, tallo y hojas son los órganos vegetativos.
Estos órganos son la raíz, que además de fijar la planta al suelo, toma de este el agua y las sales
minerales disueltas, el tallo, que sirve de soporte a las hojas, flores y frutos, y conduce el agua y las
sales minerales desde la raíz a las hojas y las sustancias elaboradas en las hojas a las zonas de
crecimiento y a las raíces. Las hojas son órganos especializados en captar energía solar, producir
sustancias orgánicas por medio de la fotosíntesis y liberar vapor de agua mediante la transpiración,
además de estar diseñadas para ofrecer poca resistencia al viento.
RAÌZ: Es un órgano generalmente subterráneo y carente de hojas que crece en dirección inversa al tallo y
cuyas funciones principales son la fijación de la planta al suelo y la absorción de agua y sales
minerales.
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TALLO: El tallo es un órgano vegetativo que normalmente está en el aire y crece en sentido opuesto a la
raíz. Es la parte de la planta que sostiene a las hojas, a las flores y a los frutos. La mayoría de los
tallos y también muchas hojas están recubiertos con una pelusilla denominada indumento.
• Son órganos que vinculan las raíces con el resto de las plantas.
• Conduce savia
• Sostén de hojas, flores Y frutos.
En el interior del tallo hay vasos conductores. Su función es en unos casos transportar agua con sales
minerales disueltas (savia bruta) desde la raíz a las hojas por los vasos leñosos, y en otros transportar los
alimentos fabricados en las hojas (savia elaborada) hacia todas las células de la planta por los vasos liberianos.
Los tallos también sirven de reserva de nutrientes o de agua. En algunos casos participan activamente en la
fotosíntesis. Los tallos constituyen una vía para para la conducción del agua y los nutrientes
minerales desde las raíces hasta las hojas, así como un medio de transporte de alimentos, hormonas y
otros metabolitos de una región dela planta a otra.
PARTES DEL TALLO En general las partes que se pueden distinguir en un tallo son las siguientes:
Nudos: son abultamientos del tallo por donde crecen las ramas.
Entrenudos: son zonas lisas entre dos nudos.
Yema terminal: está en el extremo del tallo y es la zona por donde la planta crece.
Yemas axilares: son yemas presentes entre el tronco y la hoja. FUNCIONES PRINCIPALES DEL TALLO Almacén
Respiración
Fotosíntesis
• Sustenta las hojas, las flores y los frutos.
• Conduce la savia hacia las diferentes partes del vegetal
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HOJA
La hoja presenta las siguientes partes: el peciolo que fija la hoja al tallo, el limbo que es el
cuerpo de la hoja y contiene los nervios. La parte superior de la hoja se denomina haz y
contiene una mayor cantidad de cloroplastos que la parte inferior, llamada envés. Es el
órgano principal en las plantas y también para el resto de los seres vivos, pues presenta
funciones muy valiosas:
- Fotosíntesis
- Respiración (intercambio gaseoso)
- Transpiración
En la industria tiene importancia como producto alimenticio (repollo, lechuga, espinaca),
medicina (menta, yerbabuena), cabuya (fibras).
FLOR:
Es un órgano cuyas estructuras por lo general presentan colores muy llamativos. Consta de las
siguientes partes: corola (conjunto de pétalos), cáliz (conjunto de sépalos), gineceo (órgano
reproductor femenino) o pistilo y androceo (órgano reproductor masculino) o estambre. El
engrosamiento y maduración del ovario maduro dará origen al fruto, luego de la fecundación. Su
función consiste en:
- Ser el órgano reproductor de las plantas
En la industria se utilizan en adornos (floristería), como alimento (coliflor, bróculi, etc.)
FRUTO:
Es el resultado de la fecundación de la parte femenina de la flor con el polen (células masculinas),
es decir, es el ovario maduro, y los óvulos darán origen a las semillas. Está constituido por
el pericarpio y la semilla. El pericarpio está formado por tres capas: exocarpio (más externa),
mesocarpio (en el medio) y endocarpio (capa más interna). Sus funciones son:
- proteger la semilla
- dispersar la semilla
- almacenar sustancias que sirven de alimentos a ciertas especies de animales
Las semillas también son esenciales en la alimentación humana (frijol, garbanzo, lentejas, etc), la
producción de aceites para cocinar, colorantes para alimentos, fabricación de aretes, collares.