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INSTRUCCIONES Estimados estudiantes, como hemos venidos reiterando, quiero volver a mencionarles que es necesario ir estudiando las guías a diario, ya que al regreso tendremos evaluaciones de estas. Por esta razón es que se envían pautas de corrección para que no haya errores y estudien de ellas. Yo se que en estas guías han sido extensas y de arduo trabajo, pero créanme que me siento orgullosa de lo que han logrado (lo veo en sus reportes), quisiera que sigan dando lo mejor de ustedes porque con esfuerzos diarios y perseverancia se logra el éxito. Nombre: Fecha: / / Objetivo: Desarrollar procesos de retroalimentación autónoma por parte de cada estudiante, con el propósito de ir corrigiendo los propios errores y a su vez reafirmar los aciertos generados en las guías anteriormente enviadas. Curso: 3º medios A-B Sub-sector: Biología Electivo “Biología Celular y Molecular Unidad 1: Comprendiendo la estructura y la función de la célula. Profesora: Nicole Mora Viveros Pauta de corrección Guías 1: - Principales hitos de la Biología Celular y Molecular. Línea de tiempo

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INSTRUCCIONES

Estimados estudiantes, como hemos venidos reiterando, quiero volver a mencionarles que es necesario ir

estudiando las guías a diario, ya que al regreso tendremos evaluaciones de estas. Por esta razón es que

se envían pautas de corrección para que no haya errores y estudien de ellas.

Yo se que en estas guías han sido extensas y de arduo trabajo, pero créanme que me siento orgullosa de

lo que han logrado (lo veo en sus reportes), quisiera que sigan dando lo mejor de ustedes porque con

esfuerzos diarios y perseverancia se logra el éxito.

Nombre:

Fecha: / /

Objetivo: Desarrollar procesos de retroalimentación autónoma por parte de cada estudiante, con el propósito de ir corrigiendo los propios errores y a su vez reafirmar los aciertos generados en las guías anteriormente enviadas.

Curso: 3º medios A-B Sub-sector: Biología Electivo “Biología Celular y Molecular Unidad 1: Comprendiendo la estructura y la función de la célula. Profesora: Nicole Mora Viveros

Pauta de corrección Guías 1:

- Principales hitos de la Biología Celular y Molecular.

Línea de tiempo

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1590 – 95

Nombre del científico: Zacharias Jansen Aporte a la biología celular y molecular: Desarrollo precariamente el primer microscopio simple.

1665

b) Elabora una línea de tiempo como síntesis de la investigación realizada.

Nombre del científico: Robert Hook

Aporte a la biología celular y molecular: Realizo un delgado corte de corcho, lo visualizo y notó que el material era poroso. Esos poros, en su conjunto, formaban cavidades poco profundas a modo de “celdillas” a las que llamó célula.

1674 1677 1684

1831 1865 1855 1838 1839

Nombre del científico: Anton Van Lewenhoek

Aporte a la biología celular y molecular: “El padre de la micobiología”. Construyo un microscopio más sofisticado al que le diseño lentes con mayor aumento (200 veces), gracias a este instrumento logro visualizar los primeros microorganismos como: bacterias y protozoos. Visualizo los espermatozoides y glóbulos rojos. Publico los primeros dibujos de gran calidad de algunas formas bacterianas.

Nombres de los científicos: Matthias Schleiden Theodor Schwann

Aporte realizado a la biología celular y molecular: Postulan la teoría celular (del reino animal y vegetal), en la cual establecen 4 principios. La célula es: - Unidad de origen: todas las células provienen de

otra prexistente. - Unidad estructural: todos los seres vivos están

formados por células y por los productos elaborados por éstas.

- Unidad funcional: en la célula se llevan a cabo todas las funciones necesarias para mantenerse con vida, intercambiando materia y energía con el medio.

- Unidad de herencia: la célula contiene su propia información genética.

Nombre del científico:

Gregor Mendel Aporte a la biología celular y molecular: Postulo la existencia de “entes” de naturaleza desconocida e inmutable (genes) responsables de la transmisión de los caracteres hereditarios, todo ello lo comprobó en su experimentación con arvejas, llegando a postulares tres leyes de la herencia.

Nombre del científico: Robert Brown

Aporte a la biología celular y molecular: Botánico, que identifico los núcleos de células eucariotas animal y vegetal, en esta última algunas vacuolas.

Nombre del científico: Rudolf Virchow

Aporte a la biología celular y molecular: Propuso su teoría celular, en la que explicaba los efectos de las enfermedades en los órganos y tejidos del cuerpo, enfatizando que estas surgen no en los órganos o tejidos en general, sino de forma primaria en células individuales. Asimismo, acuñó el término omnis cellula e cellula (toda célula proviene de otra célula).

Nombre del científico: Friedrich Miescher

Aporte a la biología celular y molecular: Por medio de la experimentación con material de desecho hospitalario, descubrió una sustancia química homogénea no proteica, a la que denomino “nucleína”, la que años posteriores seria catalogada como “acido nucleico”.

1868 – 69

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1879 – 82 1888 1886

Nombre del científico: August Weismann

Aporte a la biología celular y molecular: Propuso la primera visión sobre Teoría de herencia, en la cual indico que los cromosomas son la base de la herencia.

Nombre del científico: Albrecht Kossel

Aporte a la biología celular y molecular: En la muestra de Miercher (nucleina) identificó un componente rico en nitrógeno, así nombró las bases nitrogenadas constituyentes de los ácidos nucléicos: adenina (A), citosina (C), guanina(G), timina(T).

Nombre del científico: Richard Altmann

Aporte a la biología celular y molecular: Fiel discípulo de Miescher, logró separar por primera vez las proteínas de la “nucleína”, llamando a la nueva sustancia "ácido nucleico”, una mezcla pura que hoy en día se conoce como ADN.

Nombre del científico: Walter Sutton y Theodor

Boveri Aporte a la biología celular y molecular: Reafirman las ideas de Mendel, señalando la “teoría cromosómica de la herencia”, la cual indico que los genes son unidades físicas localizadas en los cromosomas, lo que les permitió además visualizar por primera vez la meiosis.

Nombre del científico: Hunt Morgan

Aporte a la biología celular y molecular: Gano el premio nobel por su investigación sobre los rasgos genéticos ligados al sexo y que se encuentran en cromosomas sexuales

Nombre del científico: Phoebus Levene

Aporte a la biología celular y molecular: ✓ Su aporte fue muy importante en

el estudio de la composición química del material hereditario, manifiesto que los ácidos nucleicos estaban compuestos de ácido fosfórico, una pentosa y las bases nitrogenadas.

✓ Estableció que la nucleína de los animales era el nucleato de desoxirribosa —hoy en día llamado «ácido desoxirribonucleico» o ADN.

1909

1929

1909 1889 1902

Nombre del científico: Walther Flemming

Aporte a la biología celular y molecular: Por medio de técnicas de tinción celular, logro visualizar cromosomas en división, lo que permitió descubrir la manera en que se replican los cromosomas (mitosis).

1937 1950

Nombre del científico: William Astbury

Aporte a la biología celular y molecular: Primer Biólogo molecular, con el nace la Biología molecular. Realizo estudios pioneros sobre la difracción de rayos X en moléculas biológica como la proteína “queratina”, dilucido en primera instancia la estructura del ADN.

Nombre del científico: Erwin Chargaff

Aporte a la biología celular y molecular: Descubre las leyes de complementariedad de bases nitrogenadas en los ácidos nucleicos (ADN)

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Nombre del científico:

Rosalind Franklin Aporte a la biología celular y molecular: En sus trabajos experimentales por medio de la difracción de rayos X, encontró que el ADN podía hallarse en dos formas helicoidales distintas con los fosfatos hacia el exterior.

1951

Nombre del científico:

James Watson y Francis Crick

Aporte a la biología celular y molecular: Establecen el modelo de doble hélice del ADN formado por nucleótidos en escalera conocido.

Nombre del científico:

Fred Sanger Aporte a la biología celular y molecular: Estudio la naturaleza de los enlaces químicos. Posteriormente consigue la primera secuencia de aminoácidos completa.

1953

Nombre del científico: Francis Crick

Aporte a la biología celular y molecular: Propuso la “replicación semiconservativa del ADN”.

Nombre del científico: Paul Zamecnick y

Paul Berg Aporte a la biología celular y molecular: ✓ Descubre que la síntesis de

proteínas ocurría en partículas compuesta por ARN, y los llamo “ribosomas” (ARNr).

✓ Descubren el ARN de transferencia (ARNt) , molécula soluble que transfería el aminoácido correcto hacia el ARNr.

Nombre del científico: Francis Crick

Aporte a la biología celular y molecular: Propone el “Dogma Central de la Biología Molecular”, “el ADN dirige su propia replicación y su transcripción para formar ARN complementario a su secuencia; el ARN es traducido a aminoácidos para formar una proteína”.

1956 1955 1957

Nombre del científico: Franklin Sthal y Matthew

Meselson Aporte a la biología celular y molecular: Se comprueba la idea de Crick de replicación semiconservativa por medio de una enzima, la ARN polimerasa dirigida por ADN.

Nombre del científico:

Werner Arber Aporte a la biología celular y molecular: Descubre sistemas de restricción en bacterias.

1960 1966

Nombre del científico: Har Gobind

Aporte a la biología celular y molecular: Descubrió (descifro) las asignaciones del código genético para distintos aminoácidos y sintetizó, artificialmente, un gen por primera vez.

1970

Nombre del científico: Hamilton Smith Aporte a la biología celular y molecular: Descubre las enzimas de restricción (cortan segmentos de ADN)

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Nombre del científico: Hamilton Smith, Werner Arber , y Daniel Nathans Aporte a la biología celular y molecular: Gracias a los aportes de estos tres científicos, comienzan la clonación de genes – y con ello comienza la era de la ingeniería genética.

Nombre del científico: Kary Mullis

Aporte a la biología celular y molecular: Describe una técnica que revoluciono la biología molecular, se trata de la PCR (reacción en cadena de la polimerasa).

1977-78

Nombre del científico: Alec Jefreys

Aporte a la biología celular y molecular: Desarrolla las huellas genómicas, las que posteriormente fueron utilizadas para identificar individuos en investigaciones criminales.

Nombre del científico: Francis Collins

Aporte a la biología celular y molecular: Dirige oficialmente el: Proyecto Genoma humano. Este es un proyecto internacional de investigación científica con el objetivo fundamental de determinar la secuencia de pares de bases químicas que componen el ADN e identificar y cartografiar los 20.000-25.000 genes del genoma humano desde un punto de vista físico y funcional. El genoma humano es la secuencia de ADN de un ser humano. Está dividido en fragmentos que conforman los 23 pares de cromosomas distintos de la especie humana (22 pares de autosomas y 1 par de cromosoma sexual).

Nombre del científico: Patrick Brown

Aporte a la biología celular y molecular: Primer científico en utilizar los microship de genes “DNA array”, así se da inicio a la era Genómica.

1997 1999 2000 -03

Nombre del científico: Ian Wilmut

Aporte a la biología celular y molecular: Primer organismo superior clonado : “Oveja Dolly”

1990 1993 1995 1983 – 85

Nombre del científico: J. Craid Venter y Francis Collins

Aporte a la biología celular y molecular: - Primer cromosoma secuenciado. - Primer borrador del genoma humano. Así comienza la era postgenómica.

1972

Nombre del científico:

Paul Berg Aporte a la biología celular y molecular: Gracias al sistema de Smith, construye la primera molécula de ADN recombinante.

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c) Argumenta con una opinión personal en un texto de 15 líneas, a cerca de las implicancias sociales, éticas, económicas y ambientales relacionadas con la aplicación de la biología celular y molecular al conocimiento científico tanto en el ámbito local como global.

Implicancias de la biología molecular a nivel social y económico:

✓ Una de las técnicas biomoleculares más utilizadas en este último tiempo es la: técnica PCR, la cual

tiene aplicaciones en la investigación científica y en su práctica. Se utiliza de forma rutinaria en la

clonación de fragmentos de ADN, en el diagnóstico médico y el análisis forense de ADN. Aunque se

pueda pensar que las pruebas de ADN se usan para condenar a los criminales, también han jugado

un papel crucial en exonerar personas falsamente acusadas (incluso algunas que tenían muchos

años encarceladas). El análisis forense también se usa para determinar paternidad y para identificar

restos humanos en escenas de desastre. Hoy en día la PCR en tiempo real es un método que

detecta la presencia de material genético específico ADN y ARN de los patógenos, como los virus

por ejemplo el COVID-19.

La utilización de esta técnica, está generando grandes implicancias sociales positivas, ya que

permite la detección rápida del virus en la población humana, lo cual ha ayudado a la toma de

medidas rápidas para evitar la propagación entre las personas, por ejemplo el distanciamiento

social.

Una implicancia negativa social, se podría considerar el hecho de que se esté priorizando la

utilización de esta técnica PCR en la detección temprana del virus covid-19, por sobre la

detección de enfermedades comunes patológicas de la población humana (diabetes, cáncer,

trasplantes, enfermedades autoinmunes, entre otras) que están quedando en segundo plano.

✓ Una implicancia social y económica, se podría considerar que la llegada de la biología molecular a

los tiempos actuales, ha generado una brecha importante entre clases sociales, donde una

técnica biomolecular como la "fertilización invitro" es muy costosa y solo pueden acceder a

ella, aquellas personas con mayor recurso. A nivel global esta misma brecha se muestra entre

países desarrollados en donde se invierten grandes recursos para utilizar las técnicas de biología

molecular, a diferencia de países que están en vías de desarrollo, donde no se utilizan los recursos

para este tipo de medicina.

✓ A nivel económico, el desarrollo de alimentos manipulados genéticamente (técnica de ingeneria

genética en la biología molecular), ha aumentado significativamente la producción de

alimentos con mejores características y variedades, capaces de durar más tiempo, por tanto

si aumenta la producción, también aumentan los recursos económicos en un país.

La ingeniería genética al utilizar estas técnicas biomoleculares sobre animales pretende que tenga

un gran efecto sobre la agricultura, pero plantea dudas éticas acerca del bienestar de los animales y

de la seguridad. Los problemas de bienestar se pueden alcanzar por manipulación del tamaño

corporal, forma o capacidad reproductiva mediante la crianza, la nutrición, la terapia hormonal o la

Las respuestas se encentran explicadas de manera general y se han destacado aquellas ideas

centrales de cada implicancia.

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inserción de genes, en vía a incrementar el riesgo en el deterioro, las

enfermedades metabólicas, problemas esqueléticos o ginecológicos, mortalidad perinatal o

trastornos mentales. Todos los trabajos deben ser sometidos a un análisis en el que se comparen los

beneficios con el sufrimiento del animal.

Implicancias de la biología molecular en la Bioética:

✓ Una implicancia positiva que trae consigo el desarrollo científico de la ingeniería genética y sus

técnicas biomoleculares , comprende el conocimiento acabado del genoma humano , ya que

permite el estudio terapéutico de la carga genética que trae consigo el individuo , por ejemplo

cantidad de enfermedades , mutaciones , anomalías , entre otras ; saber si una persona lleva

entre sus genes información sobre posibles patologías ayudara a elaborar tratamientos para mejorar

la calidad de vida de las personas.

✓ Por otro lado si nos referimos al desarrollo de la clonación humana, son muchas las

consideraciones éticas negativas por cierto y que pueden hacerse en torno a ello. Una de las

aproximaciones serían considerar el propósito de la clonación: si es obtener un nuevo ser

desarrollado (clonación con fines reproductivos) o un embrión que será destruido para proporcionar

células o tejidos (clonación humana con fines terapéuticos).

La clonación, incluso si no conllevara la muerte de embriones y tuviese un 100% de éxito dando

lugar a un ser humano sin fallos, supone un atentado a la persona así generada, que sufriría una

manipulación difícil de superar:

- El clonado sería seleccionado positivamente por otros, que han decidido cuál va a ser su

dotación genética y sus características biológicas.

- El clonado sería generado con un fin, por ejemplo emular a alguien cuyas características

interesan por algún motivo: un hijo fallecido al que se pretende sustituir, un genio cuyas

habilidades interesa mantener, etc. Las consecuencias psicológicas de esa presión serían

imprevisibles.

- El clonado carecería de las relaciones elementales de familia: no tendría en absoluto padre,

ni propiamente hablando madre, pues solo tendría un hermano gemelo mayor, una madre ovular

(citoplásmica) y una madre de alquiler.

- Se puede formular efectivamente lo anteriormente expuesto diciendo que, cualquier ser

humano tiene derecho a que ningún tercero decida su componente genético, ser querido

por sí mismo y no para conseguir un fin, como emular o reemplazar a alguien

(planteamiento que supone, además, un desconocimiento total de cómo son los seres

humanos), tener un padre y una madre de los que procede, también biológicamente y que son

responsables de él.

Dicho de otro modo: la clonación reproductiva atenta a la libertad del clon, fija sus condiciones

biológicas según el criterio de otros, y en ese sentido es un ejemplo difícilmente superable de

manipulación del hombre por la técnica (manejada por terceros).

Implicancias de la biología molecular a nivel ambiental: ✓ El uso de técnicas biomoleculares , bajo el estudio de la ingeniera genética ha generado una clara

implicancia negativa en la manipulación genética de organismos , ya que al introducir especies transgénicas en un hábitat puede provocar la extinción de especies naturales o propias de

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ese lugar (nativas) por el hecho de ser mas aventajadas y consumir los recursos que las especies nativas utilizaban. Todo ello tiene como consecuencia la pérdida de la BIODIVERSIDAD, es decir la disminución del número de especies en un ecosistema.

✓ Otra implicancia negativa y que aun se encuentra en estudio científico es, que los alimentos

modificados genéticamente, al ser consumidos por los humanos provocarían una serie de

alergias alimentarias.

✓ Además mencionamos, la manipulación genética mediante el proceso de clonación animal, , donde

las principales implicancias se refieren al impacto medioambiental que tendrían los animales

clonados y a la propia supervivencia de la especie generando consecuencias irreversibles en

el ecosistema por empobrecimiento del patrimonio genético y diversidad biológica al ser

individuos que porten la misma información en sus genes , ya que la clonación se da por

reproducción asexual (un solo progenitor por ende no hay intercambio de información , pues solo se

repite la misma). Recordar que la diversidad biológica , se determina gracias a la reproducción

sexual , cuya ventaja desde el punto de vista biológico, supone para la especie en su conjunto el

contar con individuos variados que puedan adaptarse a las condiciones también diversas del

entorno.

ACTIVIDAD 1: Analizando los aportes de la biología celular y molecular. Sobre la base de la lectura del texto anterior, responda las siguientes preguntas:

a) ¿Cuáles son los principales aportes que presenta la biología molecular al conocimiento científico?

La Biología Molecular es la disciplina científica que tiene como objetivo el estudio de los procesos que

se desarrollan en los seres vivos desde un punto de vista molecular. Dentro del Proyecto Genoma

Humano puede encontrarse la siguiente definición sobre la Biología Molecular: “El estudio de la

estructura, función y composición de las moléculas biológicamente importantes”, esto quiere

decir que su propósito fijarse con preferencia en el comportamiento biológico de las macromoléculas

(ADN, ARN, enzimas, hormonas, etc.) dentro de la célula y explicar las funciones biológicas del ser

vivo por estas propiedades a nivel molecular. Para ello recurre a la aplicación de otras disciplinas como

la Física, la Química, la Genética, Ingeniería, Matemáticas, entre otras, donde ninguna actúa por sí

sola, más bien trabajan colaborativamente. Entre los grandes avances portados por la biología

molecular al conocimiento científico, destacamos:

1. Creación de nuevas ramas de investigación: microbiología, epidemiologia, farmacología,

bioquímica, citología, fisiopatología, entre otras.

2. Surgimiento de bio-tecnologías:

➔ Creación de los microscopios: permitió descubrir que todos los organismos están formados por

células, las cuales desarrollan su función gracias a organelos presentes en su interior.

Pauta de corrección Guías 2:

Paisajes celulares – estructura y función

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➔ Radiación electromagnética por rayos X, permitió descubrir la estructura de doble hélice del

ADN. Hoy en día permite la detección de patologías.

➔ Técnicas bio-moleculares, como por ejemplo:

- ADN recombinante ,que permite crear organismos genéticamente modificados;

- PCR, análisis de muestras para diferentes fines en medicina, diagnósticos de patologías,

investigación científica.

- Electroforesis

- Microarrays

- Hibridación por sondas

3. Diagnostico en diferentes enfermedades y/o patologías.

4. Creación de tratamientos para control de enfermedades, por ejemplo vacunas.

b) ¿Por qué la biología molecular tuvo un origen posterior a la biología celular?

El conocimiento estándar en biología molecular, sitúa al ADN (ácido desoxirribonucleico) como la

molécula maestra de la vida, que coordina y controla la mayoría, si no todas, de las funciones vitales.

Por ello, si previamente no se hubiese conocido esta molécula, a través de diferentes métodos y/o

técnicas de ensayo-error experimental, y más aún sin tener un microscopio que lograse ubicar al ADN

dentro de la célula, no se podría haber llegado a explicar la razón de su existencia. Efectivamente a lo

largo del tiempo la biología ha desarrollado la metodología científica partiendo desde la observación, el

cuestionamiento, el análisis, las explicaciones y conclusiones desde un hecho puntual, es decir la

biología nace de la observación simple a la explicación más compleja de los procesos celulares y como

estos se articulan con la ayuda de las ciencias preexistentes (la física y la química) para dar explicación

al dinámico entorno en que nos desenvolvemos.

c) ¿Qué disciplinas contribuyeron al desarrollo de la biología molecular?

En la Biología molecular contribuyeron muchas disciplinas relacionadas como la genética, la

bioquímica, la filogenética, la citología, y varias otras. Sin embargo anticipadamente sin los

principios y leyes de la Física aplicadas en diferentes técnicas y metodologías de trabajo analítico, no

habría sido posible evolucionar aceleradamente en la investigación científica de la biología. Algunas de

las tecnologías que la física ha contribuido son procesos analíticos: centrifugación, electroforesis,

difracción de rayos X, trazadores radioactivos, métodos ópticos cada vez más refinados, espectroscopía

Raman, técnica de PCR, hibridación por sondas, etcétera.

d) ¿Cuáles serían los aportes de estas disciplinas?

Algunos aportes, son:

➔ Biología celular: estructura, comportamiento y función de las células y, relaciones entre ellas

mismas, relación del ADN con el ARN, la síntesis de proteínas, el metabolismo, y el cómo todas

esas interacciones son reguladas para conseguir un correcto funcionamiento de la célula.

➔ Genética: desde los descubrimientos de Gregor mendel , sobre los genes a quienes le atribuyo

la responsabilidad de la transmisión de los caracteres hereditarios entre las generación en

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generación. Por tanto, la genética se interesa por la estructura y

funcionamiento de los genes en los cromosomas y por la regulación (inducción y represión) de la

síntesis intracelular de enzimas y de otras proteínas. Con la Citología, se ocupa de la estructura

de los corpúsculos subcelulares (núcleo, nucléolo, mitocondrias, ribosomas, lisosomas, etc.) y

sus funciones dentro de la célula.

Bioquímica: investiga detalladamente los ciclos metabólicos y la integración y desintegración de

las moléculas que componen los seres vivos, estudia la composición y cinética de las enzimas,

interesándose por los tipos de catálisis enzimática, activaciones, inhibiciones competitivas o

alostéricas, etc.

La Filogenética: al estudiar la composición detallada de determinadas moléculas en las distintas

especies de seres vivos, aportando valiosos datos para el conocimiento de la evolución.

e) ¿Por qué el estudio del gusano C. elegans marcó un hito en el desarrollo de la biología celular y

molecular?

Fue un hito en el estudio de la biología molecular, ya que para aquella época se consideraba muy

adelantado el estudio y manipulación de este organismo.

Se utilizo a este organismo pluricelular diferenciado, por sus características morfológicas y

reproductivas, es un organismo sencillo: mide 1 mm de longitud y un ciclo de vida de 3 días y

medio. Lo sometieron a los métodos analíticos de la genética microbiana”, en el cual distinguieron

que está compuesto por 959 células somáticas, de las cuales 302 forman el sistema nervioso.

Se descubrió que el genoma del C. elegans posee cerca de 97 millones de pares de bases

nitrogenadas, y más de 19,000 genes; de los cuales aproximadamente el 40% coinciden con los de

otros organismos, incluyendo a humanos.

f) Mediante el ejemplo de un caso puntual, explique brevemente los aportes de la biología molecular

en el ámbito local y global.

El uso de la biología molecular en el diagnóstico y tratamiento del cáncer está permitiendo lograr

resultados insospechados hace solo algunas décadas. Si duda, se trata un campo abierto de

investigación en la lucha contra el cáncer.

Les dejo este link , donde se encuentra el detalle de este aporte en chile.

https://www.uss.cl/medicina/biologia-molecular-diagnostico-cancer/

g) Teniendo en cuenta el texto leído, sintetice en una frase o idea propia la importancia de la biología

molecular y sus aportes al conocimiento científico.

Libre. La compartiremos en a clase online.

ACTIVIDAD 2: Paisajes celulares. Elaborar una representación (dibujo) de diversos tipos celulares

(célula procariota, eucariota animal y vegetal), con la finalidad de caracterizar cada una de ellas y así

demostrar la diversidad que existe en la naturaleza.

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1 Reservorio de agua, sustrato para adherirse, les sirve de defensa o como matriz adherente a otras células. Está compuesto por polisacáridos y dependiendo de su composición será rígida o flexible, delgada o gruesa. No está presente en todas las bacterias

2 Es una capa protectora que le da forma a la célula y gracias a su composición ha permitido que los organismos procariotas puedan habitar en ambientes extremos de temperatura o químicamente hablando agresivos. Esta pared es dúctil, es decir puede moldearse, además es elástica y rígida. La rigidez varía dependiendo de la composición química que presente. Dependiendo del tipo de pared que presentan, las bacterias se clasifican en gram positivas y las gram negativas. Esta clasificación se ha dado por la respuesta que tienen a un colorante en condiciones de laboratorio y es debido a la composición química de la pared

3 Es una barrera constituida por lípidos que mantienen alejada a las células del ambiente externo. A través de esta membrana los nutrientes y otras substancias que son necesarias para la célula entran y los materiales de desecho y otros productos son eliminados. Esta membrana es selectivamente permeable, es decir, que "elige" las sustancias que entran o salen de la célula. La membrana es una estructura muy importante ya que es el medio de contacto de la célula con el ambiente externo y a través de receptores especiales permite que ésta reaccione a lo que pasa en el exterior.

4 Debido a que las células procariotas carecen de compartimentos intracelulares, todo lo que encontramos delimitado por la membrana plasmática se le denomina citoplasma. En su mayoría, casi el 80%, está compuesto por agua. A la parte líquida de éste se le conoce como citosol. Los componentes que encontramos disueltos o inmersos en el citoplasma incluyen: macromoléculas (carbohidratos, proteínas, lípidos), moléculas orgánicas (precursores de las macromoléculas) e iones inorgánicos.

5 Es la región que en los procariotas contiene el ADN. Esta región es de forma irregular. En las células procariotas el ADN es una molécula única, circular (cerrada) y de doble filamento, que se encuentra ubicada en un sector de la célula que se conoce con el nombre de nucleoide , allí las proteínas que se unen al ADN, conocidas como proteínas asociadas a nucleoides (NAP en inglés) .

6 Los plásmidos son moléculas de ADN extracromosómico generalmente circular que se replican y transmiten independientes del ADN cromosómico.

7 Los ribosomas son complejos supramoleculares de ácido ribonucleico (ARNr) y proteínas ribosómicas, constituyendo una máquina molecular que está presente en todas las células (excepto en los espermatozoides).1 Son los centros celulares de traducción que hacen posible la expresión de los genes.

Célula procariota – bacteria.

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9,10

Fimbrias : Son utilizadas por las bacterias para adherirse a las superficies, unas a otras, o a las células animales: una bacteria puede tener del orden 1000 fimbrias que son solo visibles con el uso de un microscopio electrónico. Flagelo : es una estructura filamentosa que sirve para impulsar la célula bacteriana. Tiene una estructura única, completamente diferente de los demás sistemas presentes en otros organismos, como los cilios y flagelos eucariotas, y los flagelos de las arqueas. Presenta una similitud notable con los sistemas mecánicos artificiales, pues es una compleja estructura compuesta de varios elementos (piezas) y que rota como una hélice

Célula eucariota animal

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1 Rodea a la célula, delimitando y manteniendo las diferencias esenciales entre el contenido del LEC y el LIC. Presenta una estructura flexible y fluida “modelo mosaico fluido”, propuesto por S. J. Singer y G. L. Nicolson 1972. Compuesta por una doble membrana de fosfolípidos y proteínas transmembrana las que permiten el paso de sustancias desde y hacia el interior de la célula.

2 El citosol, hialoplasma o matriz citoplasmática es el líquido que se localiza dentro de las células. Constituye la mayoría del fluido intracelular (LIC), es una solución principalmente constituida por agua y enzimas. En el citosol se realizan numerosas reacciones metabólicas de la célula.

3 Es el lugar físico donde se encuentra el material genético o DNA, macromolécula responsable tanto del control metabólico de la célula así como de la continuidad de la vida del organismo. Su tamaño, ubicación y número son variables dependiendo de la actividad metabólica celular. Por ejemplo, células hepáticas de gran tamaño pueden tener dos o tres núcleos, lo mismo ocurre con las células musculares estriadas que también son multinucleadas.

4 Subestructura que no posee membrana. Es la porción del DNA, de los cromosomas que contienen genes para que se realice la transcripción de RNA ribosomal (ARNr). Dichas zonas especiales del DNA se llaman zonas organizadoras nucleolares (más conocidas como zonas o regiones NOR) , lugar donde se arman las sub-unidades ribosomales. Su número depende de la cantidad de proteínas que tenga que sintetizar la célula.

5 Son estructuras del tipo ribonucleoproteínas, es decir, contienen ácido ribonucleico (RNA) en un 70% y el restante 30% corresponde a variadas proteínas de pequeño tamaño. Su rol fundamental es realizar la síntesis de proteínas.

6 Organelo que presenta una forma de sacos membranosos semejante a un laberinto y que se ubica pegado a la membrana nuclear. El término rugoso se refiere a la apariencia de este organelo en las microfotografías electrónicas, como resultado de la presencia de ribosomas adosados en su superficie externa. Este retículo presenta como funciones principal: la fabricación o síntesis de proteínas de exportación.

7 Organelo que presenta una forma semejante al RER, es decir, una red de sacos membranosos, que se ubica después del RER, por lo tanto, se encuentra más lejano del núcleo. No presenta ribosomas adosados a su superficie, razón por la cual, recibe el nombre de retículo endoplasmático liso. Sus principales funciones son: síntesis de lípidos y detoxificación celular (eliminación de toxinas).

8 Estructura membranosa formada por diversas cisternas (compartimentos membranosos) y se ubica cercano a la membrana celular. En las células vegetales este organelo recibe el nombre de dictiosoma. Este organelo cumple diversas funciones tales como: Procesamiento y maduración de los productos del RER y REL, formación de vesículas de exportación, precursor del acrosoma, origina los lisosomas primarios y participa en la división celular de las células vegetales.

9 Los lisosomas son organelos que contienen, en su interior, enzimas digestivas provenientes del RER, y tienen por función realizar la hidrólisis de macromoléculas orgánicas como proteínas, polisacáridos, ácidos nucleicos y lípidos. También degrada sustancias extrañas captadas por la célula. La degradación de los nutrientes y de las sustancias extrañas captadas por la célula, ingresan en un proceso denominado fagocitosis, formándose así un fagosoma. Éste se fusiona con un lisosoma para así formar finalmente una vacuola digestiva, estructura en la que ocurre la digestión intracelular. Las enzimas de la vacuola digestiva, hidrolizan rápidamente las partículas de los nutrientes. Estas reacciones se incrementan por la leve acidez del interior del lisosoma, donde el pH es inferior al del citoplasma circundante.

10 Las vesículas almacenan, transportan o digieren productos y residuos celulares. Son una herramienta fundamental de la célula para la organización del metabolismo.

11 Las mitocondrias llevan a cabo la respiración celular, proceso en el cual la energía química que se encuentra contenida en las moléculas que constituyen los alimentos es convertida en ATP, principal fuente de energía para el trabajo celular. Cabe destacar que las mitocondrias también se caracterizan por presentan su ADN y ribosomas propios.

12 Cada centríolo es una estructura cilíndrica compuesta por nueve complejos de tres microtúbulos (tripletes) dispuestos en forma circular. El eje longitudinal de uno de los centríolos está en ángulo recto con el eje longitudinal del otro. Alrededor de los centríolos se encuentra el material pericentriolar, que contiene cientos de complejos anulares formados por la proteína tubulina. Estos complejos de tubulina constituyen el centro de organización del crecimiento del huso mitótico estructura fundamental en la división celular y también en la formación de microtúbulos en las células que no están en división activa. Previo a la división celular los centríolos se replican de manera que las siguientes generaciones celulares tengan la capacidad de dividirse.

13 Organelo que contiene enzimas oxidativas que degradan ácidos grasos hasta Acetil Co-A, proceso denominado oxidación, durante el cual se genera una sustancia tóxica para las células; el peróxido de hidrógeno o agua oxigenada (H2O2). El propio peroxisoma posee una enzima

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llamada catalasa que escinde o rompe al peróxido de hidrógeno convirtiéndolo en agua y oxígeno, desintoxicando a la célula.

14 En resumen las funciones del citoesqueleto son: 1. Participar en el movimiento ameboideo y en la emisión de seudópodos (actina). 2. Participar en la citodiéresis (actina). 3. Determinar el movimiento y separación de los cromosomas (microtúbulos). 4. Producir el movimiento de cilios y/o flagelos (microtúbulos). 5. Participar en la contracción muscular (actina y miosina = microfilamentos). 6. Determinar la forma típica de la célula (filamentos intermedios). 7. Mantener los organelos en el lugar más adecuado para la célula.

Célula eucariota vegetal

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Los organelos señalados en la célula eucariota animal tienen las mismas funciones en la célula eucariota vegetal ,

excepto los siguientes organelos que se describen a continuación:

2 La pared celular se encuentra formando parte del límite celular en organismos como las Bacterias, así como también en algunos protista, hongos y plantas. Su composición varía en las diferentes especies, en los distintos tejidos de una misma especie y entre las células de un organismo. Así, por ejemplo, la pared celular en las bacterias está compuesta de peptidoglucano, en los protistas de celulosa reforzadas por sales de carbonato de calcio y sílice; en las células de los hongos las paredes celulares están constituidas por quitina; y, finalmente, en las células vegetales se encuentra una pared primaria constituida principalmente por celulosa, hemicelulosa y pectinas y, en algunos tejidos, se le adiciona una pared secundaria también formada por celulosa, hemicelulosa y pectinas, conteniendo además lignina y suberina. Estos tejidos son, por lo general, denominados tejidos muertos. Su alta porosidad permite el paso de agua y solutos disueltos.

3 Los plasmodesmos son canales que atraviesan la membrana y la pared celular. Estos canales especializados y no pasivos, actúan como compuertas que facilitan y regulan la comunicación y el transporte de sustancias como agua, nutrientes, metabolitos y macromoléculas entre las células vegetales.

12 Todas las partes verdes de una planta poseen cloroplastos y pueden llevar a cabo la fotosíntesis. Son organelos de doble membrana, la interna forma las granas que contienen los tilacoides donde se encuentra la clorofila, pigmento de color verde, y el espacio restante se denomina estroma. La clorofila absorbe la energía solar que le permite al cloroplasto fabricar las moléculas de alimento.

13 Son pequeñas vesículas delimitadas por sólo una membrana, semejantes a los peroxisomas. Se encuentran sólo en las células de tipo vegetal en donde cumplen la función de convertir los lípidos o grasas en carbohidratos en el momento de la germinación de las semillas.

14 Vacuola central Se las puede considerar como cavidades rodeadas por membranas (tonoplasto) que pueden contener distintas sustancias y, por lo tanto, prestar diferentes funciones a la célula. Estos organelos son de variados tamaños, por ejemplo, en la célula vegetal ocupan el 90% o más del volumen celular. Esta gran vacuola resulta de la fusión de membranas provenientes de los retículos o del dictiosoma (complejo de Golgi) y puede contener sales minerales, almidón, proteínas y pigmentos, todo este conjunto de sustancias le confiere a esta vacuola un carácter hipertónico, es decir, con una alta capacidad para atraer agua, lo que en la célula vegetal genera la presión de turgencia.

OJO – LAS CELULAS VEGETALES NO POSEEN CENTRIOLOS Y LISOSOMAS