Oligoelementos

Se denominan así al conjunto de elementos químicos que están presentes en los organismos en forma vestigial, pero que son indispensables para el desarrollo armónico del organismo.
Se han aislado unos 60 oligoelementos en los seres vivos, pero solamente 16 de ellos pueden considerarse comunes para casi todos, y estos son: hierro, manganeso, níquel, cobre, zinc, flúor, iodo, boro, silicio, vanadio, cromo, cobalto, selenio, molibdeno y estaño.

BIOELEMENTOS

Todos los seres vivos están constituidos, cualitativa y cuantitativamente por los mismos elementos químicos. De todos los elementos que se hallan en la corteza terrestre, sólo unos 25 son componentes de los seres vivos. Esto confirma la idea de que la vida se ha desarrollado sobre unos elementos concretos que poseen unas propiedades físico-químicas idóneas acordes con los procesos químicos que se desarrollan en los seres vivos.
Se denominan elementos biogenésicos o bioelementos a aquellos elementos químicos que forman parte de los seres vivos. Atendiendo a su abundancia (no importancia) se pueden agrupar en tres categorías: macroelementos, microelementos y oligoelementos.

Macroelementos o bioelementos primarios (C, H, O, N).
Son los elementos mayoritarios de la materia viva, constituyen el 95% de la masa total. Las propiedades físicoquímicas que los hacen idóneos son las siguientes:
· Forman entre ellos enlaces covalentes, compartiendo electrones
· El carbono, nitrógeno y oxígeno, pueden compartir más de un par de electrones, formando enlaces dobles y triples, lo cual les dota de una gran versatilidad para el enlace químico
· Son los elementos más ligeros con capacidad de formar enlace covalente, por lo que dichos enlaces son muy estables.
· A causa de la configuración tetraédrica de los enlaces del carbono, los diferentes tipos de moléculas orgánicas tienen estructuras tridimensionales diferentes. Esta conformación espacial es responsable de la actividad biológica.
· Las combinaciones del carbono con otros elementos, como el oxígeno, el hidrógeno, el nitrógeno, etc, permiten la aparición de muchos grupos funcionales que dan lugar a las diferentes familias de sustancias orgánicas. Estos presentan características físicas y químicas distintas, y dan a las moléculas orgánicas propiedades específicas, lo que aumenta las posibilidades de crear nuevas moléculas orgánicas por reacción entre los diferentes grupos.
· Los enlaces entre los átomos de carbono pueden ser simples (C - C), dobles (C = C) o triples.

Tarea 7

Compara el esquema de la mitocondria con el esquema del procarionte bacteriano y elabora una lista de semejanzas y diferencias.

Tarea 6

Con base en la siguiente figura completa los párrafos que aparecen en el inciso siguiente y anota en los espacios vacíos la(s) palabra(s) adecuada(s).


Para que la respiración celular se lleve a cabo es necesario que los compuestos orgánicos, por ejemplo,_______________ y _________________, se catabolizan hasta formar___________. Este compuesto entra en el proceso. conocido como_______________, en donde se une al___________, compuesto cuya cadena tiene cuatro ____________________y se forma un nuevo ácido con una cadena de -———————, el ácido___________________. Mediante nuevas reacciones se van originando otros ácidos hasta llegar nuevamente al ácido oxalacético. A lo largo de estas reacciones se libera———————————, que sale al ambiente e___________________, que se transfiere a un conjunto de compuestos que se lo van transfiriendo de uno a otro; este conjunto de transportadores de H2 se conoce como__________________________. El hidrógeno se transporta a través de la cadena respiratoria hasta llegar al________________, que es el aceptor final; al unirse el aceptor final y el _______________________ se forma___________________. Durante la transferencia del hidrógeno de un transportador a otro se libera_______________ la cual es usada para sintetizar ___________________a partir de___________________

Tarea 5

Ilumina de diferente color los organelos celulares:
a) De verde, el organelo que regula las actividades celulares.
b) De rojo, el organelo que almacena temporalmente proteínas y azúcares y fuego las secreta.
c) De azul, el organelo que proporciona energía a la célula.
d) De amarillo, la zona membranosa donde se encuentran los ribosomas.
e) De naranja, los organelos que se encargan de la síntesis de proteínas.
f) Pon los nombres a los diferentes organelos que están señalados en tu esquema.
g) Relaciona en la tabla, la columna con los nombres de los organelos y en la otra su función.

Tarea 4

En los siguientes dibujos escribe al lado izquierdo los organelos comunes a la celular animal y vegetal, y del lado derecho los organelos exclusivos de cada célula. Identifica los organelos en los dibujos uniendo con una línea la estructura con su nombre.

Tarea 3

En el siguiente diagrama de Venn escribe las semejanzas y diferencias entre célula procarionte y eucarionte

Tarea 2

1- Estudio de caso – ¿Sabias qué?
Cuando un colibrí extrae el néctar de una flor, se come los productos de la fotosíntesis. La fotosíntesis en las hojas de las plantas ha convertido la energía de la luz en energía química de las moléculas orgánicas que forman el azúcar del néctar. Para cubrir sus necesidades energéticas el colibrí debe comer cada día su peso en néctar, por esto sus células deben extraer de manera eficiente la energía a partir de la glucosa en el néctar.
Cuando las células del colibrí rompen las moléculas de glucosa de alta energía en presencia de oxígeno, obtienen moléculas de baja energía –dióxido de carbono y agua- con las que la planta inició la producción de energía que ahora está disponible para sus músculos y su crecimiento.
Por otro lado, las células del colibrí no pueden utilizar directamente la energía química obtenida de este proceso. Los músculos de sus alas necesitan la energía almacenada en forma de moléculas de trifosfato de adenosina (ATP). Su cerebro utiliza ATP para la conducción de señales nerviosas, y sus ovarios utilizan ATP para la producción de huevos. La planta por su parte utiliza ATP para producir los pétalos, pigmentos, la fragancia que atrajo al pájaro, las hojas y las moléculas de clorofila que capturaron la energía solar.
a. Ponle otro título apropiado a la lectura anterior
b. Elabora un mapa conceptual donde hagas una relación anatómica y funcional de lo macroscópico a lo microscópico, considerando conceptos como célula, sistema, molécula, organelo, tejido, órgano, organismo
c. Explica lo más ampliamente posible qué sistemas entran en función y cómo se relacionan cuando: comes, juegas, cantas, nadas, bailas, duermes y estudias.

Tarea 1 -(Todas las tareas para el 4 de junio 09)

1. Explica ¿Cómo obtienen su alimento las plantas?
2. ¿En qué consiste el proceso de ósmosis?
3. ¿A qué se les llama medios: hipotónico, hipertónico e isotónico?
4. Describe los procesos de transporte activo y pasivo.
5. ¿Para qué emplean las células el ATP en los fenómenos de transporte?
6. Explica en qué consisten la endocitosis y la exocitosis
7. ¿Qué función desempeña el cloroplasto?
8. ¿Cuáles son los reactivos tomados por el cloroplasto del ambiente para realizar su función?
9. ¿Qué tipo de energía toma el cloroplasto del ambiente para la realización de su función?
10. ¿Qué se obtiene durante la función del cloroplasto? ¿Cuál de estos productos sale de la planta y cuál permanece en ella?
11. Anota las etapas de la fotosíntesis.
12. ¿Cuál es la parte del organelo encargada de captar la energía del ambiente y para qué se utiliza?
13. Describe brevemente qué sucede en la fase lumínica e indica qué se utiliza, qué se forma y el camino que siguen los materiales producidos.
14. Describe brevemente la fase oscura de la fotosíntesis e Índica los compuestos que se utilizan, su origen, qué se produce y la utilidad de lo que se produce.
15. ¿Cuál es la relación entre la fase lumínica y la fase oscura?
16. ¿Qué relación tienen los alimentos con la función de la mitocondria?
17. ¿Qué compuesto entra en el ciclo de Krebs y cómo se origina?
18. ¿Que se produce durante el ciclo de Krebs y hacia dónde siguen estos productos?
19. ¿Qué proceso permite que de los aminoácidos de las proteínas se obtengan compuestos sin nitrógeno?
20. ¿Qué se utiliza en la cadena respiratoria, de dónde proviene y qué se produce?
21. Menciona si el ATP (adenosín trifosfato) es un compuesto orgánico o inorgánico.
22. Anota los compuestos que forman el ATP.
23. ¿El oxígeno utilizado durante la respiración sirve para formar CO2 o H2O?
24. Describe la relación que existe entre el ciclo de Krebs y la cadena respiratoria.
25. Explica cuál es la relación que hay entre: citoplasma - mitocondria-matriz y membrana interna de la mitocondria

Meiosis

Un mecanismo más complejo y perfecto de reproducción es la reproducción sexual que acontece en los organismos con diferenciación sexual y está mediada por células gaméticas haploides que se fusionan para formar un cigoto diploide. Como compensación, este mecanismo exige que células diploides que originan gametos, directamente o indirectamente después de una serie de divisiones mitóticas, lleven a cabo un tipo de división especial denominado meiosis.
La meiosis permite la reducción del número de cromosomas por medio de dos sucesivas divisiones celulares, denominadas primera y segunda divisiones meióticas; sólo una de ellas, la primera, es precedida de la duplicación de los cromosomas. Los cromosomas homólogos se aparean en la primera división de la meiosis y realizan un proceso de intercambio de material genético, denominado entrecruzamiento (crossingover), que tiene notable importancia en la evolución y variación genética de las especies que se reproducen sexualmente.
En la profase I, los cromosomas homólogos se aparean o sinapsan en toda su longitud, formando los llamados cromosomas bivalentes y luego intercambian porciones de su material en lo que constituye el punto de entrecruzamiento, el cual se manifiesta citológicamente por los llamados quiasmas.
En la metafase I, los cromosomas bivalentes, después de haber llevado a cabo el entrecruzamiento, se colocan en el plano ecuatorial de la célula, orientando sus centrómeros hacia cada uno de los polos, Durante la anafase I, los dos cromosomas de cada par se separan, dirigiéndose cada uno al polo celular correspondiente. Esta separación de los homólogos constituye la base física de la segregación de los alelos. En la telofase I se completa la primera división de meiosis, la cual es seguida por la meiosis II.
En la metafase II, los cromosomas se colocan en el plano ecuatorial de la célula y en la anafase II ocurre la división longitudinal del centrómero, completándose la migración hacia los polos en la telofase II.
Por consiguiente, cada una de las dos células obtenidas en la meiosis I originará a su vez otras dos, o sea, cuatro en total, cada una de ellas con un número simple o haploide de cromosomas en condiciones normales.

La meiosis cumple la función de producir gametos o células haploides (espermatozoides u óvulos) que no pueden vivir independientemente. Un espermatozoide se fusiona con un óvulo para producir una célula diploide, el óvulo fertilizado o cigoto, que mediante divisiones celulares mitóticas da origen a un nuevo organismo multicelular.
Aunque los detalles varían mucho de un organismo a otro, hay tres características de la reproducción sexual en casi todos los eucariotas multicelulares:
1) Los organismos que participan en la reproducción sexual tienen células diploides con pares de cromosomas homólogos que se encuentran en el mismo estadio en su ciclo de vida.
2) Los cromosomas homólogos se separan mediante la meiosis, la cual produce células haploides (en animales estas células haploides son los gametos).
3) Los gametos se fusionan para formar una célula diploide o cigoto con una copia de cada cromosoma homólogo donado por cada progenitor. Esta fusión restablece los pares de cromosomas homólogos.
La clave para la reproducción sexual en las células eucarióticas es la meiosis, la producción de células haploides con cromosomas no pareados. La palabra meiosis proviene de una palabra griega que significa “disminuir”, pues disminuye el número de cromosomas a la mitad y cada célula hija recibe un miembro de cada par de cromosomas homólogos.

Fases de la mitosis

La mitosis comprende cuatro fases: profase, metafase, anafase y telofase.

1.- Profase, en esta primera etapa, el material cromosómico llamado cromatina se condensa y aparece gradualmente como barras cortas y los cromosomas pueden comenzar a observarse con el microscopio.

Cada cromosoma consta de dos hebras llamadas cromátidas, las cuales se mantienen unidas por una parte llamada centrómero, poseen además, una zona externa llamada cinetocoro. A medida que los cromosomas se hacen más visibles ocurren dos eventos dentro de la célula, la membrana del núcleo y una porción contenida en él llamada nucléolo se desintegran y aparece una nueva estructura tridimensional en forma de balón de futbol americano denominada huso mitótico. Consiste de microtúbulos que se extienden por la célula.

Las fibras del huso mitótico guían a los cromosomas en sus movimientos durante la mitosis.
2.- Metafase, es la segunda etapa de la mitosis durante la cual los pares de cromátidas se mueven hacia el centro o ecuador de la célula. Las cromátidas se disponen en una fila formando ángulos rectos con las fibras del huso mitótico.

El centrómero de cada par de cromátidas se pega a una fibra del huso mitótico.
3.- Anafase, es la tercera etapa de la mitosis; al comienzo, el centrómero de cada par se divide y los cromosomas separados son jalados hacia los polos o extremos del huso mitótico por las fibras del huso que se han pegado al cinetocoro.
4.- Telofase es la última etapa de la mitosis, los cromosomas toman la forma de hilos, se alargan y quedan como estaban al comienzo de la profase.

El huso mitótico se rompe, reaparece el nucléolo y se forma una membrana nuclear alrededor de los cromosomas, los cuales pasan a un estado no condensado o cromatina.

En la telofase se forman dos núcleos hijos (cariocinesis) y el citoplasma también completa su división (citocinesis) mediante un plegamiento de la membrana que comienza desde la periferia en la parte media y progresa hacia el centro de la célula, de tal manera que finalmente se obtienen dos células hijas con igual dotación de cromosomas y citoplasma (división ecuatorial).

La mitosis asegura la distribución exacta y equitativa de los cromosomas en cada una de las células hijas, de modo que cada célula tenga exactamente el mismo número y tipo de cromosomas que las demás células de la misma especie. Esto garantiza que la información genética (juego de cromosomas) se distribuya exactamente en cada uno de los núcleos hijos, en donde cada célula tendrá toda la información genética para la totalidad de las características del organismo.
En los organismos pluricelulares, la división mitótica no solamente puede dar origen a nuevos individuos por reproducción vegetativa en plantas o por fragmentación en animales, sino que además, restituye las células muertas, sana heridas y en algunos casos, regenera tejidos dañados o perdidos del cuerpo. En organismos unicelulares, la mitosis es una forma de producir mucha progenie idéntica. Esto conlleva una variabilidad mínima, formando, por su capacidad de adaptabilidad, una ventaja en condiciones ambientales estables y una desventaja cuando estas condiciones cambian. Los organismos unicelulares se reproducen habitualmente mediante mitosis, así que las células hijas son exactamente iguales a la progenitora. En este mecanismo de reproducción no interviene el sexo, por lo que se denomina reproducción asexual. Otros tipos de reproducción asexual ocurren también en organismos unicelulares e incluso pueden darse en organismo superiores, como muchas plantas, en los que es un medio auxiliar de reproducción. Con una rama de un árbol se puede obtener un árbol entero idéntico genéticamente al original.

CICLO CELULAR

La reproducción es una función básica de los seres vivos, es un proceso que les permite a las especies la continuidad de la vida tanto en el tiempo porque las perpetua, como en el espacio porque sustituye a los organismos que mueren y se mantiene el número de individuos. La reproducción tiene una íntima relación con la transmisión de caracteres hereditarios y la evolución de las especies.
El proceso de división celular por el cual una célula da origen a dos células idénticas con igual dotación de cromosomas, se denomina mitosis. En el caso de las células somáticas humanas cada célula que se divide da lugar a dos células hijas con 46 cromosomas.
Cuando no se manifiestan los fenómenos de la división, se dice que la célula está en el periodo de interfase, en el cual el ADN no está compactado y forma una fina red dentro del núcleo.
La mayoría de las células del organismo se divide periódicamente, siendo notables excepciones las neuronas y los miocitos. Para lograr esta división, ocurren transformaciones y fenómenos que se suceden de manera cíclica, constituyendo lo que se denomina el ciclo celular.

Para dividirse, la célula ha tenido que duplicar previamente su material genético, lo cual ocurre durante el periodo S o fase de síntesis (de ADN), por lo que en el periodo G1, previo a la fase S, cada cromosoma estará constituido por una simple cromátida, mientras que, después del periodo S, en el periodo G2 los cromosomas ya aparecerán formados por dos cromátidas unidas por el centrómero. Al final del periodo G2 ocurren las fases de la mitosis, las cuales se suceden en un tiempo de una a dos horas.

MITOSIS

Cuando alguien se corte, la herida sana, cuando se siembra una semilla, crece una planta, un organismo unicelular que vive en un charco puede producir tantos descendientes, que el agua cambia de color en pocos días.

¿Qué cosa en común tienen esos sucesos?

En todos ellos las células se reproducen: las células producen nuevas células.

Todos los seres vivos estamos formados por células y las células provienen de otras células.

Las nuevas células se producen por un proceso llamado división celular; la división de una célula, forma nuevas células.

Cuando una célula se divide, se divide también el núcleo y el resto de ella, llamado citoplasma.

La célula que se divide se llama célula madre. Las células que se forman se llaman células hijas. Este tipo de división celular se llama mitosis.

La mitosis provee células nuevas para el crecimiento, para curar heridas y para reemplazar partes dañadas del cuerpo, todas estas células se llaman células somáticas; las células reproductivas (óvulo y espermatozoide) o células gaméticas se producen por otro tipo de división celular llamado meiosis.

Todas las células que poseen un núcleo definido por una membrana (células eucarióticas) tienen dentro de él a los cromosomas, los cuales contienen la información para el control de las actividades celulares.

Durante la división celular, los cromosomas pasan a las nuevas células que se forman.

Cada tipo de organismo está formado por células que contienen cierto número de cromosomas en pares.

Estos pares de cromosomas iguales se llaman homólogos y el número total de ellos se llama número diploide que se representa con el símbolo 2n, los humanos contamos con 23 pares de cromosomas homólogos.

Por ejemplo: Gato 38, Vaca 60, Perro 78, Mosca de la fruta 8, Mosca casera 12, Humano 46, Chimpancé 48, Cebolla 16, Pez dorado 94, Arroz 34.

Las células no crecen indefinidamente, cuando una célula llega a cierto tamaño, se divide por mitosis, la cual se describe en términos del movimiento de los cromosomas, los cuales se pueden ver con la ayuda de un microscopio.

Para que sea fácil su estudio, los científicos dividen a la mitosis en fases, sin embrago, la mitosis es una serie de eventos consecutivos.