1. SISTEMA NACIONAL DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICA
INSTITUTO TECNOLOGICO DE LA REGION MIXE
INGENIERIA EN DESARROLLO COMUNITARIO
Compiló: M.C. Carlos Antonio Martinez
Compiló:
Santa María Tlahuitoltepec, Mixe, Oaxaca. Agosto 2007
-1- BIOLOGIA 1

2. APORTACIÓN DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DEL EGRESADO
Proporciona los conocimientos generales de la célula, su estructura y función. Así
como los conceptos básicos de metabolismo y biodiversidad, para vincular los
aportes de la ciencia y la tecnología con los procesos de aprovechamiento de los
recursos naturales.
OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO
• Comprenderá y manejará los conceptos generales de la biología y su importancia,
con particular atención a las bases químicas de la vida.
• Conocerá y comprenderá las diferencias entre los tipos de células en base a su
morfología y función.
• Conocerá los grupos biológicos que existen.
TEMARIO
UNIDAD I. Introducción a la Biología.
1.1. Generalidades e historia de la biología.
1.2. Relación de la biología con otras disciplinas.
1.3. Características e importancia del método científico en la investigación biológica.
1.4. Aplicaciones de la Biología.
UNIDAD II. Bases químicas de la vida.
2.1. Importancia de los elementos inorgánicos en los seres vivos.
2.1.1. Agua.
2.1.2. Sales e iones.
2.2. Las biomoléculas en los seres vivos:
2.2.1. Carbohidratos.
2.2.2. Lípidos.
2.2.3. Aminoácidos.
2.2.4. Ácidos nucleicos.
2.2.5. Hormonas.
2.2.6. Vitaminas.
2.2.7. Clorofilas.
2.2.8. Proteínas
-2- BIOLOGIA 1

3. UNIDAD III. La célula: Unidad estructural de la vida.
3.1. Evolución celular. Teoría endosimbiótica de Lynn Margulis.
3.2. Diferencias entre la célula procarionta y la eucarionta.
3.3. Características de las células vegetales y animales.
3.4. Estructura y función de los componentes celulares.
3.5. Teoría celular.
3.6. Mitosis y meiosis y sus repercusiones.
3.6.1. Cromosomas y sus características.
3.7. Técnicas de estudio de las células.
3.8. Niveles de organización.
3.8.1. Tejidos vegetales.
3.8.2. Tejidos animales.
UNIDAD IV. Fisiología y metabolismo celular.
4.1. Respiración celular.
4.1.1. Ciclo de Krebs y transporte de electrones.
4.1.2. Fermentación: síntesis anaeróbica de ATP.
4.2. Fotosíntesis.
4.2.1. Transporte de electrones.
4.2.2. Ciclo de Calvin.
UNIDAD V. Biodiversidad.
5.1. Origen y características de la biodiversidad.
5.2. Sistemática y Taxonomía.
5.3. Reglas de nomenclatura.
5.4. Clasificación de los seres vivos: Linneo, Wittaker y Margulis.
5.5. Reinos Naturales:
5.5.1. Bacteria.
5.5.2. Archae. y Eukarya.
5.5.3. Hongos.
5.5.4. Vegetales.
5.5.5. Animales.
5.5.6. Virus.
-3- BIOLOGIA 1

4. FUENTES DE INFORMACIÓN
1. Campbell, Neil A. et al. 2001. Biología: Conceptos y relaciones. 3ª edición. Pearson
Educación de México, D.F. 896 p.
2. Curtis H.; N.S. Barnes; A. Schnek y G. Flores. 2000. Biología. 6ª edición. Editorial
Panamericana. Buenos Aires, Argentina.
3. Margulis L. y D. Sagan. 1997. ¿Qué es la vida?. Ed. Tusquets. Barcelona, España.
4. Solomon, E.P., I.R. Berg, Ch. Martín y C.A. Ville. 1996. Biología de Villé. Editorial
Interamericana McGraw-Hill. México, D.F.. 1193 p.
5. Audesirk; T. Y G. Audesirk. 1996. Biología: La vida en la Tierra. 4ª Edición. Prentice
Hall Hispanoamericana, S.A.. México, D.F. 947 p.
6. Villeé, C.A., E.P. Solomon, Ch. E. Martín, L.R. Berg y P.W. Davis. 1992. Biología. 2ª
Edición. Editorial Interamericana McGraw-Hill. México, D.F. 1404 p.
7. Ville, C., E.P. Solomon y P.W. Davis. 1987. Biología. 8ª edición. Editorial
interamericana. México, D.F. 820 p.
8. Raven, P. Y G.B. Johnston.1986. Biology. Ed. Times Morro Mosby. Washington, D.C.
798 p.
9. Kimball, J. 1986. Biología. Addison-Uesley Interamericana. México, D.F. 1050 p.
10. Mader, Sylvia S. 1985. Biology: Evolution, Diversity and the environmental. C. Brown
Publishing. Washington, D.C. 1089 p.
11. Recursos del internet
www.um.es/•molecula/indice/htm
̃www.biología.arizona.edu/
www.galeon.com/portalbio/
www.arrakis.es/  lluengo/biología.html
-4- BIOLOGIA 1

5. UNIDAD I. Introducción a la Biología.
1.1. Generalidades e historia de la biología.
La biología probablemente empezó en Grecia, griegos y romanos descubrieron las
numerosas variedades de plantas y animales conocidos en aquella época. Galeno
(131 a 200 D.C.), primer filosofo experimental, llevo acabo muchos experimentos para
estudiar las funciones del nervios y vasos sanguíneos. Autores como Plinio (23 a 79
D.C.), escribieron enciclopedias acerca de la vida. En el renacimiento, se
emprendieron estudios mas exactos de estructura, funciones y costumbres vitales de
sin números de plantas y animales. Vasilio (1514-1564), Harvey (1578-1657), y John
Hunter (1728-1793) estudiaron la estructura y funciones de animales en general, en
particular del hombre, con lo que fundaron las bases de anatomía y fisiología.
Con el invento del microscopio a principios del siglo XVII, Malpighi (1628-1694),
Swammerdam (1637-1680) y Leeuwenhoek (1632-1723) pudieron estudiar la
estructura fina de varios tejidos animales y vegetales. Leeuwenhoek fue el primero
que describió bacterias, protozoarios y espermatozoides.
El descubrimiento de la célula se debe al físico ingles Robert Hooke en el año de
1667, lo hizo observando pedazos de tejidos de corcho a través del microscopio y
noto en el tejido pequeñas celdillas parecidas a las de un panal de abejas y los llamó
células.
En 1831 Robert Brown descubrió el núcleo en la epidermis de las orquídeas e hizo
constar que dentro de ese núcleo poseía un corpúsculo redondo que era refringente y
su presencia era refringente. En el mismo año Valentín encontró el núcleo en las
células del tejido conjuntivo, y vio también dentro de el, un corpúsculo redondo y
refringente y lo llamo nucleolo.
Dujardin en 1835, estudio a los protozoarios y pone mucha atención en su contenido
celular, lo considera como materia viva y lo llama sarcoda. Sehleinden llamo a ese
contenido celular mucosa celular.
En 1846, Purkinje a la mucosa celular la llamó protoplasma, Hugo Von Wohl, precisó
su importancia y lo incorporó a la ciencia con el nombre de protoplasma.
Los estudios de Mohl y Naegell, dan a conocer poco después que en el protoplasma
encontraron bolsas de agua que e dieron en nombre de vacuola.
En 1881, Schimper y Meyer descubrieron en los vegetales los plastos. En esta misma
época, se establece la importancia de las vacuolas con la presión osmótica que
ocurre en las células para su supervivencia; posteriormente descubren la intervención
de los plastos en la fotosíntesis, a través de los cloroplastos.
A partir del siglo XX los adelantos técnicos tienen por resultados estudios cualitativos
de las estructuras y reacciones moleculares que forman la base de los fenómenos
biológicos. Incluye:
-5- BIOLOGIA 1

6. 1. Análisis de las estructuras de los genes y regulación genética de la síntesis de
enzimas y otras proteínas.
2. Estudios subcelulares y su papel en los procesos de adaptación y regulación en la
célula.
3. Investigaciones de la diferenciación celular
4. Análisis de la base molecular de la evolución, mediante estudios comparativos de
las moléculas de proteínas específicas (hemoglobina, enzimas y hormonas) en
diferentes especies.
La biología es una ciencia que estudia a los seres vivos su estructura, función,
evolución y su relación con su medio ambiente. Los seres vivos son un sistema
complejo, altamente organizado e independiente y con una estructura físico – química
determinada, con capacidad de utilizar la materia y la energía para reproducirse,
crecer y desarrollarse. Son adaptables y capaces de reaccionar a estímulos de su
medio ambiente.
La biología es una ciencia experimental y como tal se basa para su estudio en el
método científico.
La biología tiene un estudio muy amplio que para su entendimiento y comprensión se
divide en dos partes:
1). División taxonómica.
Estructura a la biología en tres grupos: Botánica, Zoología y Microbiología.
2). Unidad básica.
Estudia las relaciones existentes entre los grupos de la división taxonómica: Botánica,
Zoología y Microbiología
-6- BIOLOGIA 1

8. CRIPTOGAMAS: Pertenecen a plantas que
no forman semillas, su reproducción no es
A). BOTANICA: Es una evidente: helechos, musgos, selaginelas.
ciencia que estudia a las GIMNOSPERMA: son plantas que poseen
el óvulo fuera del ovario y la semilla fuera
plantas FANEROGAMAS: Pertenecen a las plantas
del fruto. Pino, caoba, ocote, etc.
que poseen flor, fruto y semillas.
MONOCOTILEDONEAS: Son plantas que su
ANGIOSPERMA: Son plantas que poseen semilla poseen un solo cotiledón. Maíz,
el óvulo dentro ovario y la semilla dentro del sorgo, trigo, caña, etc.
fruto. Durazno, Mango, Melón, etc.
DICOTILEDONEAS: Son plantas que su
DIVISION TAXONOMICA
semilla poseen dos cotiledones. Calabaza,
mango, frijol, calabaza, etc.
INFERIORES: Son animales que no tienen un cuerpo de consistencia rígida, son de
cuerpo blando casi acuoso, pertenecen al Phylum celenterados (medusas, esponjas) y al
INVERTEBRADOS: Son aquellos Phylum annelida (lombriz de tierra) etc.
animales que no poseen
estructura esquelética. SUPERIORES: Corresponden a animales con cuerpos mas de consistencia flexible,
B). ZOOLOGIA: Es una
corresponden al Phylum artrópodo y Phylum echinodermatas o equinodermos.
ciencia que estudia a los
animales
INFERIORES: Corresponden a animales con cuerpo de consistencia cartilaginosa, se
VERTEBRADOS: Pertenecen a componen en dos clases: 1. Ciclostoma: no poseen estructura osificada, y 2.
las plantas que poseen flor, fruto y Elasmobranquias: no poseen estructura osificada solo poseen cartílagos.
semillas.
SUPERIORES: Corresponden a animales con consistencia corporal osificada, poseen
huesos; se dividen en clases: Peces, Reptilia, Aves, Mamíferos, Mamalia
C). MICROBIOLOGIA: Es una ciencia que estudia a
los microorganismos o microbios: bacterias, virus,
algas, protozoarios y nematodos.
-6- BIOLOGIA 1

9. 1.2. Relación de la biología con otras disciplinas.
Para la mejor comprensión y entendimiento de la biología celular se apoya o auxilia
con otras ciencias o disciplinas a fines:
a). Física: Comprende los fenómenos físicos que suceden en los seres vivos y los
factores que lo rodea.
b). Química: Comprende el estudio de los fenómenos químicos y la constitución
química de los seres vivos, así como la acción metabólica que se efectúa en los
mismos seres vivos.
c). Citología: Estudia a la célula, su estructura y las funciones.
d). Histología. Ciencia que estudia los tejidos.
e). Fisiología. Es una ciencia que trata sobre las funciones de los seres vivos, su
reproducción, nutrición y respiración.
f). Anatomía. Es una ciencia que estudia la disposición y ubicación de los órganos en
el cuerpo.
g). Taxonomía. Estudia la clasificación sistemática de los seres vivos.
h). Ecología. Estudia la relación entre los seres vivos con su ambiente.
i). Genética. Es una ciencia que estudia los caracteres hereditarios de los seres vivos.
j). Matemáticas. Se encarga del estudio estadístico o bioestadístico de los seres
vivos.
1.3. Características e importancia del método científico en la investigación
biológica.
¿De donde vienen los hechos biológicos? ¿Cómo sabemos que son ciertos?.
Naturalmente la fuente última de cada de cada hecho se encuentra en alguna
observación o experimento cuidadosamente observado por el biólogo. Este criterio d
posible repetición hace que podamos aceptar ciertas observaciones o experimentos
como verdaderos; se descartan las observaciones que no pueden ser duplicados por
investigadores competentes.
Cuando un biólogo ha logrado un descubrimiento, lo describe en un artículo en el cual
explica sus métodos con bastante detalle para que otros puedan repetir el
experimento; da los resultados de sus observaciones, presenta las conclusiones que
pueden sacarse de ellas y talvez formula una teoría para explicarlas.
El objetivo de toda ciencia radica en brindar explicaciones para los fenómenos
observados y establecer principios generales que permita predecir las relaciones
entre estos y otros fenómenos. Estas explicaciones y generalizaciones se logran por
un tipo de sentido común organizado al que se le denomina Método científico. La
-7- BIOLOGIA 1

10. esencia del método científico consiste en el planteamiento de preguntas y búsqueda
de respuestas; las preguntas deben ser científicas, originadas en experimentos y
observaciones, y exactamente igual las respuestas, que además deben ser
susceptibles de comprobación en experimentos y observaciones.
La base del método científico y la fuente última de todos los descubrimientos de la
ciencia es la observación cuidadosa y precisa. Las observaciones y experimentos
pueden así analizarse o simplificarse de modo que pueda introducirse en los
fenómenos observados cierto tipo de orden.
El hombre de ciencia generaliza o elabora una hipótesis sobre la naturaleza de la
información, o quizá la enlace con una cadena de fenómenos, talvez relaciones causa
efecto entre diferentes fenómenos. Una hipótesis apoyada en muchas observaciones
y experimentos distintos se transforma en teoría a la que Websrer define como
principio general científicamente aceptable que se ofrece para explicar los
fenómenos; análisis de un conjunto de hechos en sus relaciones mutuas ideales. Una
fuente buena teoría relaciona, desde el punto de vista único, hechos que previamente
parecían dispares sin explicación común. En realidad puede prevenir nuevos hechos
y sugerir nuevas relaciones entre los fenómenos. Una teoría correcta, además de
señalar la relación entre distintas clases de hechos, aclara y simplifica la comprensión
de los fenómenos naturales.
1.4. Aplicaciones de la Biología.
La biología es una ciencia experimental y por lo mismo esta en constante movimiento
en investigaciones, experimentaciones y de nuevos resultados. Por lo mismo para su
estudio se crean nuevas técnicas de estudio, nuevos métodos.
Actualmente las técnicas y métodos más utilizados para el estudio de la biología son
la microscopia, citología, histología, citoquímica e histoquímica.
Es imposible describir formas de vida sin hablar de los lugares donde se desarrollan
esto nos lleva a unos de los esquemas conceptuales, o sea que las cosas vivas de
cierta región presentan relaciones estrechas entre si con el medio, este estudio es
fundamental para la sociología. Las formas actuales de vida también presentan
relación más o menos claras con los fenómenos de la evolución.
-8- BIOLOGIA 1

11. UNIDAD II. Bases químicas de la vida.
2.1. Importancia de los elementos inorgánicos en los seres vivos.
Las sustancias inorgánicas son fuentes esenciales de obtención de energía. Las
células son sistemas físico – químicos vivientes que absorben, traducen y utilizan la
energía para conservar el estado altamente improbable que es la vida.
La energía es definida como una capacidad de efectuar trabajo; puede adoptar la
forma de calor, luz, electricidad, movimiento o energía química.
No se puede sostener la vida sin gasto constante de energía, se puede considerar
que la energía es de dos tipos: la potencial y la cinética.
1. Energía potencial: Reconoce a la energía potencial como la capacidad para hacer
trabajo debido a la posición o estado de una partícula. Puede ser química, eléctrica,
fólica, de posición.
2. Energía cinética: Se defina como la energía de una partícula en movimiento. Una
roca en la cima de una colina tiene energía potencial a causa de su posición. Al rodar
por la pendiente, la energía potencial se convierte en energía cinética.
Las conversiones de la energía potencial química en otras formas de energía
potencial (otras configuraciones químicas durante las síntesis, producción de
potenciales eléctricos y movimientos) en y en energía cinética (calor) son continuas
en las células. Los principios que rigen las relaciones entre energía potencial y
energía cinética, se encuentran incorporados en la ley de la termodinámica.
Las mediciones de las conversiones de energía potencial en energía cinética deben
hacerse en una porción arbitraria de materia, conocida como sistema; por ejemplo.
Una célula y sus alrededores inmediatos, o un organismo y su ambiente inmediato.
Un sistema absorberá energía de su ambiente o la perder el mismo, a menos que
intente aislarlo.
El estudio de las transformaciones de la energía de los organismos vivientes se
denomina bioenergética.
El mundo biológico pueden distinguirse tres tipos importantes de transformaciones de
la energía: la radiante, la química y trabajo biológico.
1. Energía radiante: La energía de la luz solar es capturada por la clorofila, pigmento
verde en las plantas verdes, y es transformada por proceso de fotosíntesis en energía
química. Esta energía se usa para sintetizar carbohidratos y otras moléculas
complejas a partir del bióxido de carbono y agua. La energía radiante de la luz del sol,
una forma de energía cinética, es transformada en un tipo de energía potencial. La
energía química es almacenada en las moléculas de carbohidratos y otros alimentos
como energía de los enlaces que unen sus átomos constituyentes.
-9- BIOLOGIA 1

12. 2. Energía química: La energía de los carbohidratos y otras moléculas es
transformada por el proceso llamado respiración celular en energía biológicamente
útil de enlaces fosfatos ricos en energía. Esta clase de transformación de la energía
se traduce en la mitocondria.
3. Trabajo biológico: Ocurre cuando la energía química de estos enlaces fosfato
ricos en energía es utilizada por las células para hacer trabajo (el trabajo mecánico de
la contracción de muscular, el trabajo eléctrico de conducir un impulso nervioso, el
trabajo osmótico de mover moléculas contra una pendiente o el trabajo químico de
sintetizar moléculas para el crecimiento). Al producirse estas transmisiones, la
energía pasa fácilmente al medio ambiente y se disipa como calor.
Las plantas y los animales han creado ciertos traductores de energía notablemente
eficaces, como cloroplastos y mitocondrias, para efectuar estos procesos junto con
eficientes mecanismos de control para regular los traductores y permitir a las células
adaptarse a las variaciones en las condiciones ambientales.
Para tratar de entender la naturaleza físico-química de la célula y los diversos
sistemas biológicos que contiene, es conveniente revisar los componentes
estructurales de la célula y los constituyentes moleculares involucrados.
Los componentes químicos de la célula se clasifican en: inorgánicos (agua y sales
minerales) y orgánicos (proteínas, hidratos de carbono, ácidos nucleicos, lípidos,
etc.).
2.1.1. Agua.
El agua es un constituyente esencial para los cuerpos celulares, se encuentra en gran
concentración en el citoplasma, produciendo la turgencia celular. Se tiene en
concentración del 75% a 90% en un cuerpo celular o en el citoplasma.
El agua sirve como solvente natural para los iones minerales y otras sustancias, y
también como medio de dispersión para la estructura coloidal del protoplasma.
El agua también es indispensable para la actividad metabólica, ya que los procesos
fisiológicos se producen exclusivamente en un medio acuoso. Las moléculas de agua
también participan en muchas reacciones anzimáticas de la célula y pueden formarse
como resultado de procesos metabólicos.
El agua se encuentra en la célula en dos formas:
1. Agua libre: Representa el 95% del agua total y es la parte usada principalmente
como solvente para los solutos y como medio dispersante del sistema coloidal del
protoplasma. Tiene un elevado calor específico y es capaz de absorber una gran
cantidad de calor antes liberarlo al medio circundante. De esta manera, el agua
protegerá a la célula de cambios caloríficos bruscos.
Es un solvente que mezclado con un soluto permite formar una solución. Permite
mantener la homeostasis (el equilibrio en concentración de agua, temperatura,
compuestos químicos orgánicos e inorgánicos.
-10- BIOLOGIA 1

13. Facilita la conducción de compuestos sustancias, en el cuerpo celular y permite la
hidratación corporal.
2. Agua de enlace, fija o ligada: Representa el 4% a 5% de agua en el cuerpo
celular, es la que esta unida flojamente a las moléculas de proteínas por uniones de
hidrógeno y otras fuerzas, sirve para ligar compuestos para la constitución completa
del agua. Ejemplo: asociación de hidrógeno (H) y oxigeno (O2), formando dos
moléculas de hidrogeno y uno de oxigeno, constituyendo el H 2O cuya formula es el
agua.
2.1.2. Sales e iones.
Además del agua, en la célula encontramos componentes inorgánicos, pueden estar
en forma de sales y iones, funcionalmente los componentes inorgánicos sirven en
parte, para mantener la presión osmótica dentro de la célula. Ciertos iones son de
particular importancia en la organización de la célula y en sus actividades
metabólicas. Uno de los más significativos es el grupo de los fosfatos (PO43-) que
esta asociado con las fosfoproteínas, fosfolípidos y nucleótidos
Existe una gran variedad de minerales que forman parte de un cuerpo celular.
El Fierro o hierro (Fe), se localiza en concentraciones de clorofila, en el citocromo y
peroxidazas.
El magnesio (Mg) y potasio (K), son esenciales para la formación e integridad de los
ribosomas.
El calcio (Ca) participa en la formación de la pared celular.
El magnesio (Mg), fierro (Fe) y potasio (K) participan como activadores enzimáticos.
El manganeso (Mn) participa en la formación del ácido desoxirribonucléico (ADN).
El fósforo (P) participa en la integración del trifosfato de adenosina (ATP).
El azufre (S) es un constituyente de muchas sustancias orgánicas celulares:
proteínas, carbohidratos y lípidos.
El fierro (Fe), constituyentes de sustancias de conducción.
2.2. Las biomoléculas en los seres vivos:
Los principales compuestos orgánicos de las células son: carbohidratos, lípidos,
proteínas, ácidos nucleicos y esteroides. Algunos se necesitan para la integridad
estructural de la célula; otros para suministrar energía y otros que regulan el
metabolismo. Los carbohidratos y los lípidos son las principales fuentes de energía
química en casi todas las formas de vida; las proteínas son elementos estructurales,
pero tienen mayor importancia aun como catalizadores (enzimas) y reguladores de
proceso celulares. Los ácidos nucleicos son de importancia en el almacenamiento y
-11- BIOLOGIA 1

14. trasferencia de información usada en la síntesis de proteínas específicas y otras
moléculas.
2.2.1. Carbohidratos.
El protoplasma de una célula vegetal o animal contiene aproximadamente el 1% de
carbohidratos.
Los carbohidratos compuestos por carbono, hidrógeno y oxigeno, representan las
fuentes de energía para las células animales y vegetales. En muchos vegetales son
también constituyentes importantes de las paredes celulares y sirven como elementos
de sostén.
En los tejidos animales existen menos carbohidratos, los mas importantes de los
cuales son la glucosa, la galactosa, el glucógeno y lo azucares animales y sus
polímeros.
Los carbohidratos de importancia biológica se dividen en: monosacáridos, disacáridos
y polisacáridos.
Los monosacáridos, se conocen comúnmente como azúcar, son solubles al agua, se
clasifican de acuerdo con el número de átomos de carbono en: triosas, pentosas,
hexosas y heptosas. Las más importantes en las células son las pentosas y hexosas.
La pentosa ribulosa es importante en la fotosíntesis. La hexosa glucosa constituye la
fuente primaria de energía para la célula. La hexosa galactosa se halla en el
disacárido lactosa, y la fructosa o levulosa, que forma parte de la sacarosa.
Los disacáridos, son también conocidos comúnmente como azúcar, son formados por
condensaciones de dos manómetros o monosacáridos con pérdida de una molécula
de agua. Entre las sustancias más importantes de este grupo están: la sacarosa y la
maltosa en vegetales y la lactosa en animales.
Los polisacáridos resultan de la condensación de muchas moléculas de
monosacáridos con correspondiente pérdida de moléculas de agua. Después de la
hidrólisis dan lugar a moléculas de azucares simples.
Los polisacáridos de mayor significación biológica son el almidón y el glucógeno, que
representan sustancias de reserva en células vegetales y animales respectivamente.
El glucógeno puede ser considerado como almidón de las células animales. Se
encuentran en diversos tejidos y órganos, pero la mayor proporción esta contenida en
el hígado y músculos
2.2.2. Lípidos.
Los lípidos constituyen de 2 a 3%, en el protoplasma de una célula vegetal o animal.
Son importantes porque representan un constituyente principal en la estructura de
todos los sistemas membranosos.
-12- BIOLOGIA 1

15. Son sustancias orgánicas insolubles al agua; tienen dos funciones principales: como
componentes estructurales de la membrana y como forma de reserva de combustible
metabólico. Hay varias clases diferentes de lípidos, pero todas ellas contienen
grandes estructuras no polares en forma de hidrocarburos, que las hacen de
naturaleza aceitosa o cerosa, insoluble al agua. Los lípidos más simples son los
triglicéridos, que están compuestos de ácidos grasos y glicerol.
Los ácidos grasos contienen un gran número de átomos de hidrógeno, mismos que
son de gran importancia en el proceso de captura de energía. Peso por peso, los
lípidos son una mejor fuente de hidrógeno (energía) que los carbohidratos, aunque
ciertos lípidos desempeñan un papel vital en la estructura de las membranas
celulares.
2.2.3. Aminoácidos.
Las moléculas proteicas están formadas por componentes más simples llamados
aminoácidos. Los 20 aminoácidos aminados que suelen encontrarse en las proteínas
poseen todos un grupo amino (-NH2) y un grupo carboxilo (-COOH), pero sus
cadenas laterales son distintas.
El mas simple de todos, es la glicina, tiene como cadena lateral un H: la alanina, un
grupo –CH3. El grupo amino permite al aminoácido aminado actuar como base y
combinarse con ácidos.; el grupo ácido le permite combinarse con bases. Los
aminoácidos y las proteínas sirven de amortiguadores y pueden resistir a los
cambios de acidez y alcalinidad. Los aminoácidos se unen entre si para formar
proteínas mediante un enlace peptídico entre el grupo amino de una molécula y el
grupo carboxilo de otra.
2.2.4. Ácidos nucleicos.
Los ácidos nucleicos tienen enorme importancia biológica, debido a que son
portadores de la información genética necesaria para que la vida continúe. Como las
proteínas, estos ácidos se originan de la combinación lineal de moléculas pequeñas.
Estas son muy diferentes de aquellas que componen las proteínas. Dichas moléculas
fundamentales de los ácidos nucleicos se llaman nucleótidos.
Cada nucleico consiste de tres grupo: una base nitrogenada (púrica o pirimídica), un
azúcar de 5 carbonos (ribosa o desoxirribosa) y ácido fosfórico.
Hay dos tipos de ácidos nucleicos. El ácido ribonucleico (RNA) que se encuentra
principalmente en el citoplasma y en el nucleolo. El ácido desoxirribonucleico (DNA)
se localiza en el núcleo, las mitocondrias y cloroplastos. El azúcar en el RNA es la
ribosoma y, en el DNA es la desoxirribosa. Cada tipo de ácido nucleico contiene dos
bases púricas y dos bases pirimídicas. Las dos bases púricas adenina (A) guanina
(G), así como una pirimídica y una citosina (C) ocurren en ambos tipos. El DNA
contiene la base pirimídica timina (T), y el RNA contiene el uracilo (U).
-13- BIOLOGIA 1

16. 2.2.5. Hormonas.
Son substancias secretadas por células de una parte del cuerpo que pasa otra parte,
donde actúa en muy pequeña concentración regulando el crecimiento o la actividad
de las células. Las hormonas son transportadas en la sangre desde su lugar de
producción hasta el lugar en que actúan, pero los neurohumores pueden pasar por un
axon, y las prostaglandinas son transferido por el líquido seminal. Las hormonas
incluye compuestos químicamente muy diversos: aminoácidos y aminas, péptido,
proteínas, ácidos grasos, purinas, esteroides y giberalinas.
Muchas hormonas tienen varios mecanismos de acción independientes, gracias a los
cuales regulan las actividades celulares.
La adrenalina. Son aminas derivados del aminoácido tiroxina por hidroxilación y
descarboxilación. Son sintetizadas y almacenadas en las células cromafines de la
médula suprarrenal y liberadas cuando se estimulan las células por impulsos
transmitidos por el sistema nervioso simpático.
La tiroxina. Es sintetizada en la glándula tiroides. La tiroides tiene una bomba de
yoduro que puede acumularla en el torrente sanguíneo y concentrarlo muchas veces.
El ácido indolacetico. Es la hormona primaria de crecimiento o auxina de las plantas,
es sintetizado a partir del aminoácido triptofano por transaminación y
descarboxilacíon en las puntas de los tallos y raíces. Solo hay cantidades pequeñas
de auxina en las plantas, pues convertida enzimáticamente en el compuesto inactivo
indolformaldehido.
Hormona paratiroides. Es secretada por la glándula paratiroides e interviene en la
regulación del metabolismo del calcio.
La oxitosina. Son péptidos cortos. Ambas son sintetizados en las células neuro
secretorias de los núcleos supraóptico.
La giberalina. Es una sustancia con efectos específicos de promoción de crecimiento
en las plantas.
Entre otras hormonas como la testosterona que proporciona los caracteres
masculinos y progesterona que proporciona los caracteres femeninos.
2.2.6. Vitaminas.
Uno de los logros más meritorios dentro de la biología ha sido el descubrimiento de
las vitaminas y el análisis de sus propiedades y funciones en el metabolismo. Las
vitaminas son compuestos orgánicos relativamente sencillos, aunque la pequeña
cantidad necesaria de la misma no puede ser usada como fuente de energía, son
indispensables para la existencia, las vitaminas difieren por completo desde el punto
de vista químico, pero se parecen en el hecho de que no pueden ser elaboradas por
el animal, de manera que debe estar presente en el régimen alimenticio, para que el
metabolismo se produzca normalmente.
-14- BIOLOGIA 1

17. Hay dos grupos principales de vitaminas: las solubles en grasas o solventes lípidos,
vitaminas liposolubles (A, D, E y K) y las fácilmente solubles en agua, vitaminas
hidrosolubles (C y complejo B). si la cantidad de alguna de ellas es insuficiente,
aparece un cuadro patológico especifico, o sea una enfermedad por carencia, curable
solo mediante la administración de la vitamina específica deficiente.
Vitaminas liposolubles:
Vitamina A. Se halla presente solo en productos animales como mantequilla, huevos
y aceites de hígado de pescado. La vitamina A es liposoluble y puede ser
almacenado en el organismo humano, especialmente en el hígado. Es necesario para
conservación y crecimiento de las células epiteliales de la piel, ojos, vías digestivas y
aparato respiratorias.
Vitamina D. Es antirraquítica, provoca la movilización del calcio y el fosfato de los
huesos, y estimulas el paso del calcio a través de la mucos intestinal.
Vitamina E. Es necesario para evitar la esterilidad. Si los alimentos carecen de este
elemento, el macho es estéril como consecuencia de alteraciones degenerativas del
testículo sin que además las hembras puedan completar la gestación. También actúa
como antioxidante y protector de algunos componentes celulares hábiles.
Desempeña función de transporte de electrones. La carencia de este elemento
provoca difusión en los músculos.
Vitamina K. Es importante en la coagulación normal de la sangre estimulando la
síntesis en el hígado. Se encuentran en casi todos los alimentos y son elaborados por
bacterias en el intestino humano.
Vitaminas hidrosolubles:
Vitamina C. Su deficiencia provoca la enfermedad escorbuto, así como encías
sangrantes, magulladuras de la piel, artritis dolorosas y debilidad en general. Se
puede obtener de frutos crudos, vegetales y carne en estado natural.
Complejo vitamínico B. Se caracteriza por ser factor antiberibérico, pero de los
mismos extractos del hígado, levadura y salvados de arroz de los que se obtiene los
agentes contra el mal. Se agrupa uno solo con la riboflavina o vitamina G, y a la
biotina o vitamina H.
2.2.7. Clorofilas.
La molécula de clorofila esta formada por muchos átomos de carbono y nitrógeno,
que se parece a la porción hem de la hemoglobina, pigmento rojo de los glóbulos
rojos; pero en lugar de un átomo de hierro, encontramos en el centro del anillo un
átomo de magnesio unido a los dos de los cuatro átomos de nitrógeno.
Se conocen varios tipos de clorofila, entre los cuales las dos mas importantes se
llaman ay b, esta última con un oxigeno mas y dos hidrogeno menos que la primera.
Todas las plantas tienen clorofila a, pero muchas algas y algunos otros vegetales
carecen de clorofila b. además de la clorofila, las plantas contienen muchos
-15- BIOLOGIA 1

18. pigmentos a los que deben su gran variedad de colores en flores, frutos y otras
partes de la planta. Algunos de estos pigmentos intervienen en la absorción de
energía luminosa y su transferencia a clorofila para que puedan utilizarse en la
fotosíntesis. Casi todas las plantas tienen un pigmento anaranjado oscuro llamado
caroteno que en el cuerpo del animal puede transformarse en vitamina A
2.2.8. Proteínas.
Las proteínas representan el 10, 20 y hasta el 30% en el protoplasma de una célula
vegetal o animal, son los constituyentes orgánicos más abundantes.
Son macromoleculares fundamentales para todos los organismos vivos, puesto que
son los medios de aspersión de la información genética. Constituyen componentes
moleculares muy versátiles: algunas son enzimas, otras sirven como componentes
estructurales y algunas más tienen actividad hormonal. Todas las funciones
fundamentales de la célula dependen de proteínas específicas.
Las proteínas se dividen en dos clases principales, en base a su composición:
1. Proteínas simples, son aquellas que al hidrolizarse producen solamente
aminoácidos.
2. Proteínas conjugadas, son las que al hidrolizarse producen aminoácidos y otros
componentes orgánicos e inorgánicos. La parte no aminoácida de una proteína
conjugada recibe el nombre de grupos prostético. Las proteínas conjugadas se
pueden clasificar en base a la naturaleza química de su grupo prostético en:
nucleoproteínas, lipoproteínas, glicoproteínas, fosfoproteínas, hemoproteínas y
metaloproteína.
-16- BIOLOGIA 1

19. UNIDAD III. La célula: Unidad estructural de la vida.
3.1. Evolución celular. Teoría endosimbiótica de Lynn Margulis.
Propone que las células eucariotas se originan a partir de una primitiva célula
eucariota que actúa como célula huésped englobando a otros organismos
procarióticos y estableciendo entre ambos una relación simbionte.
• Se le incorporaron simbiontes como;
1. Bacteria aerobias: se estableció el citoplasma suministrándole energía. Fue el
precursor de la mitocondria moderna.
2. Bacteria fotosintética: le confiere propiedades fotosintéticas y así ella no depende
de compuestos orgánicos para el suministro de energía. Fue el precursor del
cloroplasto moderno.
• Esta relación endosimbiotica les proporciono un ambiente protegido y un aporte
constante de nutrientes.
• Existen varias teorías que respaldan la teoría de que mitocondrias y cloroplastos
fueron bacterias:
1. Ambos tienen ribosomas procarióticos, que poseen secuencias del RNA
ribosómico, características de determinadas bacterias.
2. Tienen una pequeña cantidad de DNA dispuesto en forma circular, tomado de
procariotas.
EL ENIGMA DEL ORIGEN DE LA CÉLULA EUCARIOTA
Cada ser vivo se puede considerar como desarrollo de una fórmula inscrita en su
patrimonio genético, bajo la forma de una doble cadena de polinucleótidos, que, al
separarse, tienden a recuperar esa estructura duplexa. Una tendencia que a las
formas de vida procariota les sirvió (y les sirve) para dar lugar, con toda facilidad, a
dos células idénticas a la primera.
Tras monopolizar durante más de mil millones de años toda expresión de vida en la
tierra, de improviso (esta palabra sólo indica la ignorancia de los pasos intermedios)
aparecen unas células más complejas (eucariotas) con ADN duplicado (diploide, al
anterior le llamamos haploide) y un nuevo modo de reproducción (sexual) en el que
dos progenitoras colaboran para conformar el patrimonio genético de la descendencia
[para eso cada una da origen, en un proceso llamado meiosis, a unas células
haploides (gametos) que se vuelven a fusionar entre sí (fecundación) para recuperar
el estado diploide]. ¿Cómo se gestó su nacimiento?
-17- BIOLOGIA 1

20. LA TEORÍA ENDOSIMBIÓTICA
La verdad es que no lo sabemos, y nos movemos en el arriesgado terreno de las
hipótesis, lo que, si siempre entraña un factor de riesgo, aquí mucho más. En efecto,
el dilatado periodo de tiempo que transcurrió antes de que apareciese la célula
eucariota, refleja las enormes dificultades que ese proceso tuvo que afrontar. Y es
que sus diferencias con la procariota no se acaban con el diploidismo y la
reproducción sexual, sino que abarcan otras muchas características; y,
desgraciadamente (saber el orden en que aparecieron supondría una ayuda de
enorme valor), todas se presentan a la vez.
De todas formas, que haya células diploides sin mitocondrias (aunque no sepamos si
nunca las han tenido, o las han dejado perder), u otras en las que no se presenta la
reproducción sexual (y nos dejan con la duda anterior) parece abonar la tesis de que
la adquisición del diploidismo fue anterior a la de esas otras peculiaridades. Pero si es
así: ¿cómo se llegó a él? Una de las teorías más aceptadas es la endosimbiosis de
Margulis. Esta autora distingue entre sexo e hipersexo. El sexo bacteriano sería
cualquier mezcla de genes que procedan de más de una fuente, y por lo tanto
abarcaría todos los tipos de transferencia genética que tienen lugar en las bacterias
[ya sean propiciados por lisis (transformación), por virus (transducción o transfección),
o por plásmidos (entre ellos la conjugación]. Tras el sexo bacteriano vino el
hipersexo, una "asociación simbiótica permanente que genera organismos con genes
de distinta procedencia", que se presentaría con frecuencia en las bacterias (casi
siempre como presuntas víctimas fagocitadas por protozoos y listas para su digestión,
aunque en algún caso podrían haber escapado a ese destino): así las células
eucariotas poseerían orgánulos (mitocondrias y cloroplastos) gracias a que ese
hipersexo les permitió englobar en su citoplasma lo que antaño eran bacterias
independientes y libres. Y Margulis propone que en alguna ocasión, algunas bacterias
imitaron esa conducta. Un día, una de ellas fagocitó a otra, pero en lugar de terminar
con la digestión del ADN de la célula ingerida lo respetó, y la célula resultante se
convirtió en diploide: "Normalmente las bacterias nunca se funden, sino que entablan
un breve contacto para enviar genes de una célula a otra. En el hipersexo, sin
embargo se funden para siempre [...] La primera fusión hipersexual bacteriana (entre
un oscuro microbio del grupo de las arqueobacterias y un nadador con pared celular)
condujo a la primera célula nucleada." (Lynn Margulis y Dorion Sagan, ¿Qué es el
sexo?, Barcelona, Tusquets, 1998, p. 79).
Si las cosas sucedieron así, es de esperar que aquella "nueva especie" se
comportaría como todas las demás: en cada división asexual, duplicaría el ADN y lo
repartiría en partes iguales, con lo cual las células hijas seguirían siendo "diploides".
Ese estado pudo persistir a lo largo de millones de años, en los que irían apareciendo
los otros rasgos característicos de la célula eucariota: membrana nuclear,
cromosomas, aparato mitótico, mitosis, citoesqueleto, cloroplastos, mitocondrias, etc.
Hasta que un buen día, una anomalía en la replicación del ADN dio lugar a la primera
meiosis. ¿Cómo sucedió? Por supuesto se trató de un accidente sin ninguna
intención teleológica. El proceso de división celular implica muchos genes que actúan
a modo de rosario secuencial, de forma que cada uno inicia su labor cuando el
anterior ha finalizado la suya. El gen que procedía a la división del ADN entraba en
acción cuando el que lo duplicaba había ejecutado su faena. Pero un buen día, algo
-18- BIOLOGIA 1

21. debió disparar su actividad antes de que eso hubiese sucedido. Cuando esa
anomalía ocurrió el proceso no debería haber continuado, pero como el gen se
encontró con dos cadenas homólogas de ADN, se limitó a cumplir su misión y las
distribuyó en dos grupos casi iguales, que volverían a ser haploides.
Por la unanimidad que se ve en la actualidad, el proceso se estableció desde el inicio
en dos divisiones superpuestas. Algo rompió el ritmo normal y al adelantar la segunda
dio un resultado atípico (como un extrasístole que al demandar la contracción del
miocardio fuera de tiempo provoca un latido anormal). Y esa anomalía dio como
resultado la división de la bacteria madre en cuatro células hijas haploides (el germen
de los futuros gametos).
Y aquí hubiese acabado todo, si a esas células haploides no les hubieran dado por
empezar a unirse otra vez entre sí, en un proceso que más tarde derivaría en la
fusión de los gametos. Margulis lo achaca a ese mismo fenómeno endosimbiótico que
según ella ya estuvo en el origen de la célula eucariota (emparentada con el
canibalismo entre congéneres que se presenta en condiciones extremas en algunos
protoctistas, concretamente en los Trichonympha, un grupo de hipermastigotos
estudiado por Cleveland, quien creyó advertir que en algún caso el proceso no
terminaba con la digestión de los cromosomas de la célula fagocitada, sino que
sobrevivían para formar parte de la dotación cromosómica de la célula fagocítica).
CLAROSCUROS DE ESTA TEORÍA
La endosimbiosis, en lo que atañe a la aparición en la célula eucariota de los
cloroplastos y mitocondrias, está casi unánimemente aceptada. Entre otras cosas
porque todos los datos juegan a su favor: tanto las secuencias de su ADN, como las
del rRNA 16S, difieren de las del núcleo eucariota, y en cambio guardan semejanzas
con las de ciertas eubacterias; y además ese origen exógeno ayudaría a explicar el
comportamiento un tanto independiente y autárquico de esas estructuras respecto al
resto de la célula.
Otra cosa es que haya podido colaborar en la formación del núcleo eucariota. El
prestigioso autor (premio Novel en 1974) Christian de Duve lo pone en duda: "A
menudo, se presenta la adopción endosimbiótica cual si se tratara del resultado de
algún tipo de encuentro- predación agresiva, invasión pacífica, asociación o fusión
mutuamente beneficiosa- entre dos procariotas típicos. Pero esa suerte de
descripciones induce a confusión: las bacterias modernas no muestran ese
comportamiento" (El origen de las células eucariotas, Investigación y Ciencia, nº. 237,
junio 1996, p. 20) Y termina el artículo con rotundidad: "La adopción de
endosimbiontes desempeñó un papel crucial en el nacimiento de los eucariotas. Con
todo no fue el acontecimiento fundamental. Más significativo (y el que requirió
asimismo un número mayor de innovaciones evolutivas) fue el largo y misterioso
proceso (la negrilla es nuestra) que posibilitó tal incorporación: la lenta conversión, a
través de mil millones de años, de un antepasado procariota en un gran
microorganismo fagocítico que poseía la mayoría de los atributos de las células
eucariotas modernas".
Es posible que Christian de Duve lleve razón (que sepamos, no hay un solo caso
documentado de esa "fusión bacteriana" que defiende Margulis): La endosimbiosis
-19- BIOLOGIA 1

22. que dio origen a mitocondrias y cloroplastos, parecería exigir un proceso previo en el
que una procariota se fue convirtiendo en una célula capaz de engullir cuerpos del
volumen de las bacterias. En efecto, esa capacidad de fagocitar, presupone
modificaciones en la pared celular, aumento de volumen y la presencia de una
estructura citoesquelética y reticular. Y queda la duda de si entre esos atributos a los
que esa célula procariota ya había llegado, estaría incluido el diploidismo (es difícil
que esas adquisiciones pudieron llevarse a cabo, sin un incremento paralelo del ADN
del genóforo ¿tal vez hasta haber alcanzado esa condición diploide?). Se puede
alegar que, aunque no se haya podido probar un solo caso de simbiosis bacteriana,
es una posibilidad que, en principio, no se debe rechazar. Las condiciones de la tierra
han sido en otras épocas tan diferentes, que no se puede descartar que alguna
hubiese podido propiciar ese proceso. ¡Y de alguna manera habrá que explicar tanto
la duplicación del ADN de la célula eucariota, como su mezcolanza de genes (de
arqueobacterias y eubacterias) demostrada por varios autores (Gupta, Lake, Doolittle,
etc.). Pero esa explicación deja en el aire, como un fenómeno al que le costó más de
mil millones de años presentarse, se convierte luego en habitual (en los gametos).
¿Es posible creer, como quiere Margulis, que se trata del mismo proceso? Y si es así:
¿por qué un comportamiento tan dispar? ¿Por qué, lo que se puede considerar casi
un milagro (teniendo en cuenta el tiempo que precisó), ha pasado a ser un hecho
habitual? ¿Por qué los gametos se comportan de modo diferente a las demás células
haploides? ¿Por qué incluso marcan diferencias en su comportamiento y mientras
unos tienen tendencia a "fagocitar" (o dejase penetrar), otros lo tienen a "ser
fagocitados" (o penetrar)?. Tal vez, sin negar la importancia de la simbiosis en lo que
respecta al origen de los cloroplastos y mitocondrias, en esa evolución hacia la célula
diploide hayan podido intervenir otros procesos distintos que nos puedan ayudar a
contestar estas preguntas.
3.2. Diferencias entre la célula procarionta y la eucarionta.
Es importante introducir en este punto. El concepto de que las células con núcleo y
citoplasma, así como todos los organelos celulares que han descrito, no son las
masas mas pequeñas de materia viviente o protoplasmas. Existen unidades de vida
mas simples o primitivas. Así, los procariontes, no poseen núcleo, no existe
membrana nuclear y la sustancia nuclear se mezcla o se encuentra en contacto
directo con el resto de protoplasma. Comprenden las bacterias y algunas algas (las
azul – verdes).
La célula eucarionte consta de una pequeña masa de protoplasma, el citoplasma,
tiene núcleo verdadero y esta rodeado de la membrana plasmática. Comprenden a
los animales, vegetales y protistas.
Tipos de bacterias. Las bacterias son organismos microscópicos. Se conocen
alrededor de 1600 especies. Son pocos los lugares del mundo sin bacterias. Las hay
hasta cinco metros d profundidad de la tierra, en el agua dulce y salada; aun en los
hielos de los glaciares, en el aire, en líquidos como la leche y en el interior de y
exterior de los cuerpos de vegetales y animales, ya sean estos vivos y muertos. La
inmensa mayoría son estrictamente saprofitos y como tales benefician al hombre, ya
que ayudan al hombre, ya que ayudan a descomponer las cantidades enormes de
materia inorgánica. Varias especies producen enfermedades en el hombre como la
tuberculosis, neumonía y la fiebre tifoidea. En los animales producen enfermedades
-20- BIOLOGIA 1

23. como brucelosis y ántrax. Se conocen alrededor de 200 especies que producen
enfermedades en las plantas, como manchas, tizones, marchitamientos, pudriciones,
agallas, cáncer, sarna, entre otras.
Las bacterias son pequeñas, de menos de 1 hasta 10 micras de longitud; y de 0.2 a 1
micra de anchura. Normalmente están constituidas por células procarióticas simples,
es decir, células que contienen un solo cromosoma pero que carecen de membrana
nuclear.
Las bacterias pueden tener forma de bastones (bacilo), esféricas, elipsoidales,
espirales, de coma o filamento.
Esferica Bastones Elipsoidales Flilamentosas
Formas bacterianas
Las bacterias reclasifican principalmente por sus características fisiológicas y
bioquímicas, mas bien por sus caracteres morfológicos.
Los bacilos pueden presentarse como bastones aislados, o como cadena larga de
bastones aislados entre si (por ejemplo, los bacilos de carbunco). La difteria, fiebre
tifoidea, tuberculosis y lepra, son enfermedades basilares. Las formas esféricas
-21- BIOLOGIA 1

24. pueden estar aisladas en algunas especies; también en las hay en grupos de dos (por
ejemplo, el gonococo, que produce la gonorrea) o en cadenas largas (estreptococos);
finalmente, pueden formar acúmulos irregulares a modos de racimos de uvas
(estafilococos). Hay dos tipos de formas espirales: los espirilos, que tienen pocas
espiras y a veces pueden parecerse a una coma (como el caso del germen del
cólera) y espiroquetas, con muchas vueltas a modo de sacacorchos, como el
organismo que produce la sífilis.
Las bacterias pueden desplazarse por la acción de prolongaciones celulares a modo
de látigos, llamado flagelos. Estos lo tienen la mayor parte de las bacterias espirales y
en forma de bastoncitos.
Las bacterias se reproducen a una velocidad sumamente rápida. En condiciones
favorables, las bacterias pueden dividirse cada 20 a 60 minutos. De ahí que una
bacteria se divida en dos, dos en cuatro, cuatro en ocho y así sucesivamente,
mediante el proceso de reproducción asexual conocido como “Fusión binaria”.
Entre las células bacterianas podemos citar a la escherichia coli; mide alrededor de 2
µm (20,000 amstromg Å) de longitud por 0.8 µm (8000 Å) de ancho. Se encuentra
rodeada de una rígida pared celular que contiene moléculas proteicas, lípidos y
polisacáridos. Por dentro de la pared celular existe una membrana celular o
plasmática, estructura lipoprotéica que constituye una barrera molecular, hay enzimas
vinculadas con la oxidación de metabólicos que componen la cadena respiratoria.
Mediante el microscopio electrónico, es posible reconocer regiones mas claras (a
menudo llamada nucloides), donde se encuentra el cromosoma de la bacteria,
formado por una sola molécula circular de ácido desoxirribonucleico (ADN),
fuertemente plegada y empaquetada dentro de la región nuclear y contiene la
información genética del organismo. Es un hecho importante que el ADN esta
adherido en un punto a la membrana plasmática.
Rodeado el ADN, en la región mas oscura del protoplasma, existe un gran número de
partículas, de alrededor de 250 Å, los ribosomas, puestos de ácido ribonucleico
(ARN) y proteínas.
El resto de la célula se compone de agua, diferentes tipos de ARN y proteínas y otras
moléculas más pequeñas.
De lo dicho acerca de la E. coli es evidente que debe existir un límite inferior de
tamaño para la célula. En efecto, esta ha de ser lo bastante grande como para:
a). Poseer membrana plasmática.
b). Contener el material genético suficiente para codificar los diversos ARN que
intervienen en las síntesis de proteica.
c). Tener la maquinaria biosintética necesaria para que esta síntesis ocurra.
Entre los agentes que presentan la mas pequeña masa viviente, se hallan los
microbios del grupo del a pleuroneumonía (PPLO), productores de enfermedades
infecciosas en diferentes animales y el hombre, y que pueden ser cultivados in vitro,
-22- BIOLOGIA 1

25. como cualquier otra bacteria. Estos agentes varían en diámetro entre 0.25 y 0.1 µm,
por lo tanto, su tamaño corresponde al de algunos virus grandes.
La importancia biológica de losa microorganismos citados radica en el hecho de que
su masa vivientes mil veces menor que el tamaño promedio de una bacteria
(diámetro= 1 µm) y un millón de veces menor que una célula eucarionte. El estudio de
estos organismos elementales y de las bacterias en general es de interés para la
biología celular, porque representa la simplificación extrema de las diversas
modalidades reestructura y función que se encontrarán en las células superiores.
Cianofitas. Son plantas microscópicas y unicelulares, pocas viven aisladas, pues la
mayoría forman cenobios (reunidas en grupos) filamentos, laminares y globulosos.
Algunas poseen además un pigmento azul, la ficocianina, que al estar en grupo, les
da un color verde azulado muy característico.
La mayoría de las cianofíceas son inmóviles, aunque algunos géneros como
oscilatorias y spirulina, poseen movimientos muy característicos. Su respiración es
aerobia, su nutrición autótrofa debido a la clorofila y su reproducción se efectúa por
bipartición, carece de reproducción sexual.
Son plantas cosmopolitas, viven principalmente en aguas dulces, pantanos, lagos
estanques, piletas, aguas marinas, etc. Formando parte del plancton. Son
abundantes en épocas calurosas, que a veces transmiten su coloración a las aguas
en donde viven.
Algunas especies no cianofíceas pueden vivir en lugares húmedos como en el suelo,
rocas, corteza, muros, etc. Otras se asocian en simbiosis con algunos hongos y
construyen ciertas especies de líquenes.
Clasificación: Las cianofíceas comprenden dos géneros conocidos:
1). Oscilatoria. Viven flotando en la superficie de las aguas, formando capas de color
azulado.
Todas las células poseen idéntica estructura y desempeñan las, mismas funciones.
Cada célula consta de membrana y protoplasma.
La membrana o capsula de secreción es bien visible y, en su composición intervienen
celulosa y sustancias pectinas. En el protoplasma reencuentran los pigmentos
(clorofila y ficocianina) repartidos homogéneamente y, así mismo, reserva como
glóbulos de grasa, corpúsculo proteicos y glicógeno.
El centroplasma o cuerpo central, representa un núcleo incipiente que carece de
membrana y nucleolo. En esta región se acumula la cromatina en forma de gránulos
o bastoncitos, y en ocasiones se observa un retículo constituido de filamentos muy
finos y refringentes. Las reservas también pueden encontrarse en este sitio.
Oscilatorias no forman esporas, pero sus células deshidratadas resisten la épocas de
sequía y el invierno, retornando a su vida normal al volver la primavera o época de
lluvias.
-23- BIOLOGIA 1

26. 2). Nostoc. Muy comunes en piletas, estanques, piedras bañadas por el agua,
superficie de aguas estancadas, entre hiervas húmedas y en los suelos encharcados
después de la lluvia. Muestran aspectos de masas gelatinosas globulosas de colores
verde azulado y microscópicos, alcanzan desde 1 a 5 cm de diámetro. Las células en
su mayoría son pequeñas mas o menos esféricas con estructuras semejantes
oscilatoria.
La conservación de la especie se logra por la formación de esporas. Al llegar las
épocas poco propicias (invierno o sequías), se desintegran los cenobios quedando
las esporas que, en una latente resisten meses y aun años. Cuando caen en medios
apropiados, germinan y forman nuevos filamentos y masas gelatinosas.
Comparación entre células procarióticas y eucarióticas
CÉLULA PROCARIONTE CÉLULA EUCARIONTE
CÉLULA ANIMAL CÉLULA
VEGETAL
1. Tamaño Entre 0.5 y 5 µm de diámetro. Entre 5.0 µm y Entre 10 µm y 100
hasta 75 mm. µm.
(Como es el caso
del óvulo de
avestruz)
2. Envoltura No posee envoltura nuclear, el Posee una Posee envoltura
Nuclear ADN se encuentra disperso en envoltura nuclear nuclear definida, al
el citoplasma. definida que igual que la célula
contiene el DNA. eucarionte animal.
Esta membrana
tiene muchos poros
para dejar entrar o
salir cosas.
3. Nucleolos No posee nucleolos. Posee nucleolo Algunas veces
más denso, para la posee mas de uno.
síntesis de
subunidades de
ribosomas.
4. Cromosomas El ADN se organiza en un solo Posee más de 1 Posee más de 1
-24- BIOLOGIA 1

27. cromosoma. cromosoma, en cromosomas, en
células de animales células vegetales
superiores se se presenta en
presenta en pares y pares y su número
su número depende es fijo para cada
de la especie a cual especie.
corresponda.
5. Pared Celular Posee una pared celular rígida, No posee una Posee una pared
protege frente a daños e pared celular. celular rígida
hinchamiento osmótico. Está compuesta de
constituida por polisacáridos. celulosa, lo que
Se encuentra por dentro de la determina las
cápsula o vaina y por fuera de formas
la membrana plasmática, y geométricas que
también es segregada por la encontramos en
misma célula los tejidos
vegetales, como el
hexagonal
observado en las
células de la
cubierta de las
cebollas.
6. Organoides -Ribosomas (partículas -Aparato de Golgi -Aparato de Golgi
formadas por proteínas y
-Vacuolas -Vacuolas grandes
ácidos nucleicos que sintetizan
pequeñas
proteínas). -Ribosomas
-Ribosomas
-Lisosomas
-Lisosomas
-Retículo
-Los Retículos endoplasmáticos
endoplasmáticos liso y rugoso
liso y rugoso
-Mitocondrias
-Mitocondrias
-Cloroplastos
-Centríolos
-25- BIOLOGIA 1

28. 7. Membrana Posee una membrana Posee una Posee una
Plasmática plasmática, formada por una membrana membrana
doble capa de lípidos y de plasmática, permite plasmática. Su
proteínas, la cual tiene unos entrada o salida de forma se adapta a
pliegues hacia el interior componentes la rigidez de la
denominados mesosomas. mediante multitud pared celular.
Rodea a la célula manteniendo de transportadores
la individualidad. Hay muchos específicos. Así
transportadores para meter o mismo tiene
sacar moléculas. Además tiene muchos receptores
la función de producir energía de señales. No está
creando un gradiente de relacionada con la
concentración para que cuando producción de
se deshaga usar esa energía. energía.
Para crear este gradiente se
usa energía procedente de
nutrientes o del sol.
3.3. Características de las células vegetales y animales.
Las células animales y vegetales se parecen en que tienen membrana, citoplasma,
núcleo, vacuolas y organelos celulares; pero las vegetales tienen unas estructuras
que las animales no poseen.
Además de la pared celular, las células vegetales presentan cloroplastos. Los
cloroplastos contienen una sustancia verde llamada clorofila, que da ese color a las
plantas, y es necesaria para realizar la fotosíntesis.
Estructuras ¿Se encuentra en la célula vegetal? ¿Se encuentra en la célula animal?
Membrana celular Sí Sí
Pared celular Sí No
Citoplasma Sí Sí
Organelos celulares Sí Sí
Núcleo Sí Sí
Membrana nuclear Sí Sí
Cromosomas Sí Sí
Vacuolas Sí Sí
Cloroplastos Sí No
-26- BIOLOGIA 1

29. Célula vegetal
Célula animal
-27- BIOLOGIA 1

30. 3.4. Estructura y función de los componentes celulares.
1. Pared celular. Es una estructura rígida que solo poseen las células vegetales y
algunas bacterias. Las células animales no tienen pared celular, solo membrana
celular. Esta compuesta por materiales que elabora la célula. Estos materiales son:
sales, minerales, ceras, celulosa y lignina. La ligninas forma unas redecillas que
sirven como vasos, por esos vasos pasan agua y otras sustancias. La pared celular
esta formada por tres capas: pared primaria, lámina media y pared secundaria
2. Membrana celular. Con el microscopio compuesto la membrana se ve como una
línea que separa a la célula del exterior. También se observa que membrana esta
formada por dos capas de proteínas. Entre estas se encuentran una capa de lípidos
(grasas). La membrana envuelve a la célula, separándola del exterior, y envuelve
también a los órganos celulares.
3. Citoplasma. El citoplasma esta rodeada por la membrana celular y, en su interior,
se encuentran los organelos y las microestructuras de las células. Además, todas las
células vegetales y de las bacterias tienen una pared celular que rodea a la
membrana.
-28- BIOLOGIA 1

31. Las partes de la célula que se encuentra en el citoplasma se dividen en dos grupos:
A). Los organelos. Están rodeados por una membrana propia que los separa del
citoplasma.
Los organelos son: mitocondrias, plastos, lisosomas, complejo a aparato de golgi,
vacuolas, retículo endoplásmico de superficie lisa, retículo endoplásmico de superficie
rugosa, núcleo.
a). Mitocondrias. Es un organelo celular solo presente en las células provistas de un
núcleo definido. Se encuentran en el citoplasma. Esta compuesta químicamente por :
lípidos, proteínas, enzimas, DNA, RNA y minerales.
Las mitocondrias tienen formas de pequeñas salchichas o puros, y se tiñen de
oscuro. Esta formada por dos membranas: una interna y otra externa. Estas también
se llaman pared interna y pared externa.
Las mitocondrias tienen una organización compleja. La pared o membrana interna de
la mitocondria tiene un grosor de 6 a 8 nm, y casi siempre se extiende como
proyecciones llamadas cresta hacia adentro a través de casi toda la cavidad interna
del organelo. Puede haber muchas crestas. Estas aumentan mucho el área de
superficie expuesta a la cavidad interior de la mitocondria y ofrecen amplio espacio
para acomodar los ensambles enzimáticos. El espacio entre los pliegues que forman l
cresta se les llama matriz. La matriz mitocondrial esta formada por un líquido que
contiene enzimas y coenzimas. Las enzimas son proteínas y las coenzimas
vitaminas. Las dos aceleran las reacciones químicas que suceden en la matriz
mitocondrial.
Las mitocondrias están relacionadas con respiración celular y convierten la energía la
energía liberada por oxidación en energía de enlace de ATP o en energía para el
trabajo osmótico en el movimiento de solutos a través de las membranas.
La función de la mitocondria es parecida a la de una central eléctrica. Es la
responsable de reproducir y almacenar la energía que la célula necesita. Obtiene la
energía al convertir los lípidos, carbohidratos y proteínas en compuestos más
simples. Este proceso se llama catabolismo.
-29- BIOLOGIA 1

32. Gran parte de la energía liberada por el metabolismo se convierten en calor. Otra
parte se convierte en una molécula que se llama ATP (trifosfato de anenosina).
La energía en forma de calor se pierde porque no puede ser utilizada. El ATP
almacena, en cambio, la energía en el catabolismo.
La energía que almacena el ATP es usada después por la célula para construir
substancias más complejas a partir de sustancias más simples. Este proceso se
llama anabolismo. Este es exactamente lo contrario al catabolismo.
b). Plastos. Se encuentran únicamente en las células vegetales, existen dos tipos:
Leucoplastos: No tienen colorantes en su interior, no modificados por algún pigmento.
Se encuentran en mayor abundancia en los tejidos profundos de los vegetales,
siendo muy numerosos en las raíces y tallos subterráneos. Per ose pueden encontrar
-30- BIOLOGIA 1

33. en otros órganos del vegetal: como las células sexuales, en las semillas, embriones y
hasta en la epidermis de las hojas, tallos y flores.
En las células jóvenes, en la sexuales y embrionarias, los leucoplastos adoptan
formas de: granulaciones, esferitas, y bastoncitos. La única distinción precisa que se
puede hacer, es que los leucoplastos tienen la propiedad de laborar almidón.
Se originan los leucoplastos del condrioma, de la división de los ya existentes, siendo
esta de manera irregular, obteniéndose fragmentos desiguales de los cloroplastos
cuando pierden clorofila y de los cromoplastos, cuando en ellos desaparecen los
pigmentos.
Cromoplastos: Son plastos que se impregnan con los pigmentos rojo, amarillo y
anaranjado; en relación a las coloraciones se encuentran en algunas raíces, flores y
frutos. La coloración que tienen se debe a dos pigmentos: la xantofila de color
amarillo y la carotina de color rojo anaranjado.
Algunos cromoplastos adoptan formas: esféricas, ovoides, elípticas, lenticulares,
discoidales, pero la mayoría de ellos tienen otra formas muy distintas y variadas:
bastoncito, filamentos gruesos provistos de hinchamientos, huesos delgados o
gruesos y con puntas delgadas, aguja, poliédricos, corpúsculos gruesos redondeados
u ovoides y vesiculosos, etc.
Los cromoplastos, además de provenir de la transformación del condrioma, se forman
en abundancia a partir de los leucoplastos y a veces de los cloroplastos.
-31- BIOLOGIA 1

34. Los cromoplastos más abundantes en la naturaleza son los cloroplastos.
Los cloroplastos llamados también granos de clorofila, contienen un pigmento verde o
llamado clorofila, sustancia características de las plantas verdes y la poseen la
mayoría de los tallos, ramas y especialmente las hojas. A través de la clorofila las
plantas desempeñan la función denominada fotosíntesis o función clorofílica.
Los cloroplastos adoptan, en las distintas plantas, dimensiones y formas muy
variadas: de banda en espiral, de pared, en placas, estrelladas, esférica, ovoide,
elíptica, lenticular y discoidal.
Los cloroplastos están formados por:
1. Membrana interna
2. Membrana externa
3. Granas
4. Estromas
Las membranas internas y externas forman un saco que cubre el organelo. Las
granas tienen la forma de una pila de monedas, y en su interior esta la clorofila.
Lo que rodea y soporta a las granas se llama estroma.
Gracias a la fotosíntesis, las plantas pueden sintetizar compuestos orgánicos a partir
del agua, bióxido de carbono y luz solar, para obtener glúcidos, lípidos y prótidos.
La fotosíntesis consta de dos pasos importantes:
El primero es el de transformar la energía del sol en ATP.
El segundo es la de sintetizar compuestos complejos a partir de CO 2, H2O y sales
minerales. De este proceso se libera oxigeno.
c). Los lisosomas. Son organelos celulares imitados por membranas que contienen
enzimas Hidrolíticas. Suelen ser de menores dimensiones que las mitocondrias, el
tamaño varía de entre 0.25 y 0.8 um. Con microscopios electrónicos, tienen forma de
gránulos aislados densos. Se distinguen de las otras partículas citoplásmicas por su
contenido de enzimas Hidrolíticas y fosfataza ácida.
Los lisosomas se han observado en muchas células animales y estructuras similares,
se han visto en las células vegetales.
Como ya se dijo, en su interior se encuentran enzimas que aceleran los procesos
químicos. Estas convierten las moléculas complejas en compuestos mas sencillos,
las degradan. Esta acción de los lisosomas se llama lisis.
-32- BIOLOGIA 1

35. La función del lisosoma es la de transformar las partículas sólidas que han entrado a
la célula en compuesto que esta pueda utiliza.
Cuando una bacteria es fagotizada por alguna célula, las enzimas de los lisotas son
encargadas de dirigirla.
Cuando una célula le falta alimento, el lisosoma los dirige al organismo celulares
menos importantes
Las enzimas de los lisosomas de célula como los glóbulos blancos, solas que
dirigen a la bacteria que atrapan y fagocitan.
Los lisosomas pueden origiase. A partir del retículo endoplásmico, del complejo de
golgi o ambos. Están compuestos químicamente de lípidos, proteínas y enzimas
hodroliticas.
d). Aparato y complejo de golgi. Es un sistema de conductillos formado por varias
capas de saco o membranas comunicadas entre si, pareciendo a una pila de
monedas o tortillas (cisterna) pero casi siempre liso y desprovisto de ribosomas.
El aparato de golgi se encuentra en casi todas las células eucarióticas, pero quizás es
más prominente en las células de los vertebrados que en las de los invertebrados y
las plantas.
El aparato de golgi se encuentra cerca del núcleo y tiene dos caras; una cara “mira” al
núcleo de la célula; la segunda cara hacia la membrana celular.
Se ha observado que las proteínas sintetizadas por el retículo endoplásmico rugoso,
llegan a la cara inmadura del aparato de golgi; allí se agregan carbohidratos para
-33- BIOLOGIA 1

36. formar una glico-proteína; después se desprende del aparato de golgi una vesícula
que lleva esta glico-proteína hasta la membrana celular y su contenido es secretado
al exterior. Se ha visto que las células especializadas en la secreción de sustancias.
Contienen abundante aparato de golgi.
En resumen, podemos identificar que las funciones del aparato ge golgi son:
1). Secreción de sustancias celulares.
2). Producción de azucares complejos y
3). Regeneración de la membrana celular.
e). Retículo endoplasmico o endoplasmático. Esta organizado en una redecilla de
cavidades con límites membranosos delgados que, según las diferentes condiciones
fisiológicas varían mucho en el tamaño y forma.
De su composición química contiene: lípidos, proteínas, agua y enzimas. Se llama
retículo porque algunas de sus imágenes en el microscopio óptico se parecen a una
red. Y endoplasmico porque esta en el interior del citoplasma.
El retículo endoplasmatico se diferencian en porción lisa y rugosa.
-34- BIOLOGIA 1

37. Es rugosa, porque en la superficie del retículo endoplásmico se encuentran unas
partículas o “granos”, llamadas ribosomas.
Es lisa, cuando en el retículo endoplasmico no posee ribosomas en su superficie.
El retículo endoplasmico rugoso esta parcialmente desenrollado en las células que
producen proteínas, como enzimas y secreciones glandulares para excreción.
La membrana del retículo endoplásmico liso contiene enzimas que participan en la
síntesis de esteroles, fosfátidos, triglicéridos y otros lípidos y, por lo tanto,
desempeñen una parte activa en el metabolismo de lípidos.
De lo anterior se puede indicar que la función del retículo endoplasmico es almacenar
y sintetizar proteínas formada por los ribosomas; también almacenan lípidos y otros
productos del citoplasma, conducción de materiales, colección de productos de
actividades sintéticas y conexión de células a través de plasmodesmos.
f). Vacuolas. Es un organelo que esta compuesto químicamente de agua, azúcares,
ácidos orgánicos, proteínas, sales, oxígeno, CO2 y pigmentos.
Son cavidades parecidas a burbujas llenas de un líquido acuoso y rodeado de
membrana vacuolar de estructura análoga a la de la membrana plasmática.
Las vacuolas son comunes en las células vegetales y en la de los animales inferiores,
pero raras en las superiores. En la de los animales inferiores, disponen de vacuolas
alimenticias en las cuales tiene lugar la digestión y vacuolas contráctiles, los cuales,
absorben agua procedente del citoplasma y después la expulsan hacia el medio
circundante.
La es una célula vegetal madura, ocupa en general 50% del volumen celular (en los
casos extremos hasta 90%)
La función principal de la vacuola es la segregación de desechos y solutos. Facilita el
intercambio de gases y mantiene la turgencia celular.
-35- BIOLOGIA 1

38. g). Núcleo. Es un organelo que se encuentra en el centro de la célula. Por lo general
es de forma esférica y ovoide, aunque también existen los cilíndricos cuando las
células se alargan y estrechan; lenticulares, cuando existen vacuolas en el citoplasma
que hacen presión sobre el núcleo y lo aplastan.
La función es dirigir los procesos de la célula. Es quien ordena a la célula el tipo de
proteína que debe de producir. También tiene la información hereditaria que
transmitirá a las células hijas. Esta compuesto químicamente por proteínas, enzimas,
lípidos, calcio, magnesio, agua, además de poseer los ácidos nucleicos: el ARN
(ácido ribonucleico) y ADN (ácido desoxirribonucleico).
Las partes principales de un núcleo completo son:
1. Membrana nuclear.
2. Material genético: Cromatina y cromosoma.
3. Jugo nuclear.
4. Nucleolo.
-36- BIOLOGIA 1

39. 1. Membrana nuclear: es una fina película semejante a un aspecto físico a la
membrana plasmática. Resulta probablemente de la condensación del jugo nuclear
al contacto con el citoplasma. Separa al núcleo del citoplasma celular y preside los
cambios de sustancias entre el uno y el otro. Se considera constituida, en su mayor
parte, por una sustancia proteica llamada anfiperina.
-37- BIOLOGIA 1

40. 2. El material genético. Se encuentra dentro del núcleo del acido desoxirribonucleico
(DNA). El DNA a veces esta enrollado, y otras, esta disperso.
Cuando la célula esta en reposo, es decir, cuando no esta en proceso de división, el
DNA esta disperso formando cromatina. Cuando la célula se va a dividir, la cromatina
se enrolla formando los cromosomas; estos, contienen en su interior las unidades
hereditarias conocidas como genes.
La cromatina es la parte del núcleo que se considera de mayor significación e
importancia, recibe este nombre por tener gran avidez por los colorantes. Se
presenta en forma de granulación teñidos de oscuro y también como una red irregular
de filamentos.
La cromatina, llamada también nucleína, es una sustancia proteica muy compleja, en
cuya constitución toman parte principal los ácidos nucleicos.
Los cromosomas, como ya se dijo, reconstituyen durante el proceso de división
celular (cariocinesis), en los cuales se encuentran representados los caracteres
hereditarios que se transmiten, de una célula a otra y de un organismo, a otros que
de ellos se deriven.
-38- BIOLOGIA 1

41. 3. Jugo nuclear. Es la sustancia semilíquida contenida en el núcleo. Su constitución
física y química es muy semejante a la del citoplasma, aunque parece en ciertos
casos, ser menos denso que este, por lo que se hace visible en muchas células vivas
con el aspecto de una vesícula clara.
El jugo nuclear pertenece a las partes del núcleo que no se tiñen. Contienen algunas
enzimas.
4. El nucleolo. Es una microestructura que hemos descrito anteriormente.
La función del núcleo, es dirigir los procesos de la célula. Es quien ordena a la célula
el tipo de proteínas que debe producir. También tienen la información hereditaria que
transmitirá a la célula hija.
Por lo tanto, el núcleo es indispensable en toda célula, en donde desempeña
funciones importantísimas relacionadas con los procesos de la reproducción y
nutrición celular.
-39- BIOLOGIA 1

42. h). Citoplasma. Es la parte fundamental viva de una célula, es homogénea, una
sustancia mucosa, parecida a la clara de huevo, mucilaginosa, viscosa, transparente
e incolora, semilíquida, inmiscible en el agua, de mayor densidad y refringencia que
esta.
Esta delimitada exteriormente por una membrana plasmática (plasmalema) e
interiormente por una membrana vacuolar. Las células normales y sanas de ordinario
se encuentran en un estado de turgencia (aparentemente demasiado llenas), en tal
forma que el citoplasma esta comprimido estrechamente contra la pared celular.
El citoplasma de una célula típica esta en movimiento continuo. Con más frecuencia
parece que el citoplasma circula alrededor llenando en si a los organelos.
En la parte interna del citoplasma a los organelos y a las microestructuras.
La elaboración, almacenamiento y digestión de los alimentos se lleva a cabo en el
citoplasma. Aunque ciertos alimentos pueden ser almacenados en la vacuola o en la
pared celular.
La respiración, es en gran parte función del citoplasma interviniendo especialmente
las mitocondrias
La formación de la sustancia viviente se lleva acabo en el citoplasma como en el
núcleo, desempañando cada uno su propio papel.
Muchas de las enzimas citoplásmicas se forman en asociaciones con los ribosomas
fijados al retículo endoplasmico, mientras que otras se forman en asociación con
ribosomas libres en el citoplasma.
El acomodo final de muchas de las diversas clases de productos citoplásmicos (en
especial de los carbohidratos que intervienen en la formación de la pared celular)
aparentemente se efectúa n los cuerpos de golgi.
La entrada y salida de agua y de sustancias disueltas de la célula esta controlada, en
parte, por las membranas plasmáticas y vacuolar, y en parte, por el tipo y cantidad de
las partículas disueltas y coloidales, tanto del jugo celular como del citoplasma.
-40- BIOLOGIA 1

43. B). Las microestructuras. No tienen membrana propia. Se encuentran en contacto
directo con el citoplasma.
Las microestructuras son: centriolos, cilios y flagelos, ribosomas y nucleolo.
a). Centriolo. Se encuentra en el citoplasma de las células animales, cerca del
núcleo. Casi siempre hay dos centriolos en cada célula. En las células vegetales esta
otra estructura diferente que cumple la misma función, y se llama casquete polar.
Los centriolos tienen forma de un cilindro teñido de oscuro, y cada cilindro esta
formado por muchos tubitos más pequeños que se llaman microtubulos. Orientados
longitudinalmente.
Los centriolos intervienen en el proceso de división celular, durante la mitosis y
meiosis, formando el uso acromático sobre el cual se alinean los cromosomas.
También sirven como centro de control para el movimiento de cilios y flagelos.
b). Cilios y flagelos. Son microestructuras de la célula que sobresalen de la
membrana celular. La igual que los centriolos están formados por microtúbulos.
Los cilios son cortos y muy abundantes, parecidos a pestañas cortas; en cambio los
flagelos son largos y menos numerosos en forma de látigos.
Los cilios y flagelos son estructuras de locomoción, cumplen la función de transportar
a las células de un lugar a otro. Por ejemplo el espermatozoide se mueve porque
tienen un flagelo que lo impulsa.
Muchos microorganismos unicelulares se mueven gracias a sus cilios como el
paramecium.
En otras células, los cilios sirven para empujar partículas. Por ejemplo, los cilios de
las células del aparato respiratorio, empujan el moco para que puedan salir del
cuerpo. En algunas otras, utilizan sus cilios para capturar partículas de alimentos.
-41- BIOLOGIA 1

44. Cilios
Flagelos
Movimiento celular
-42- BIOLOGIA 1

45. c). Los ribosomas. Son pequeños corpúsculos compuestos por ácidos ribonucleicos
(ARN) y proteínas. Son partículas de dimensiones macromoleculares, opacos a los
electrones (10 a 25 mm). Son elaborados en el núcleo de la célula y se encuentran en
el retículo endoplásmico, dándole la apariencia rugosa.
La función del ribosoma es la de formar o sintetizar proteínas, la información para
formarlas, las recibe del núcleo mediante una molécula llamada ARN mensajero
(ARNm). El ARN llena las instrucciones sobre el tipo de proteínas que debe formar la
célula.
d). Nucleolo. Es una microestructura que se encuentra dentro del núcleo. Esta
formado por ARN, ADN y proteínas. A microscopio se ve de forma generalmente
esférica u ovoide, oscura y refringente, dentro del núcleo de la célula. Aunque a
veces pueden adoptar formas: poliédricas, en listón y alargadas.
En las células animales y vegetales se observa constantemente un solo nucleolo;
aunque en la mayor parte de los vegetales el número no es fijo y varía de 1 a 3 en
cada núcleo.
Químicamente están constituidos los nucleolos por una sustancia proteica llamada
pirenina, y en ciertos casos se asocia a la cromatina.
Se conoce poco su función. Los científicos creen que interviene en la elaboración de
los ribosomas y de reserva de material cromosómico.
-43- BIOLOGIA 1

46. 3.5. Teoría celular.
Dos alemanes, Matthias Scheleiden, botánico, y Theodoro Schwwann, zoólogo,
formularon en 1838 la generalización que desde entonces ha llegado a constituir la
teoría celular. Los cuerpos de todas las plantas y animales están formados de
células. Solo pueden aparecer nuevas células por división de las preexistentes, idea
emitida por primera vez en 1855 por Virchow. Todas las células que viven
actualmente remotan a los tiempos mas antiguos, fue señalado por August Weimann
en 1880. La teoría celular incluye el concepto de que la célula es la unidad
fundamental, tanto de función como de estructura, el fragmento representativo
más diminuto que ostenta todas las características de las cosas vivas.
Cada célula contiene un núcleo y esta rodeada de una membrana plasmática. los
glóbulos rojos del mamífero pierde su núcleo durante la maduración. En tanto que los
músculos estriados poseen varios núcleos. En las plantas y animales más simples,
toda la materia viva se encuentra dentro de una sola membrana plasmática. Estos
organismos pueden considerarse unicelulares, o sea de una sola célula o acelulares,
en el sentido de que su cuerpo no esta dividido en células. Pero pueden presentar
alta especialización de forma y función dentro de esta célula única, que además
puede ser muy grande, mayor que todo el cuerpo de algunos organismos
multicelulares.
Puesto en ambiente adecuado, una simple célula crece y termina dividiéndose para
formar dos células. Es fácil encontrar un medio que permita el crecimiento y
multiplicación de plantas unicelulares; para muchas basta una gota de agua de
charco. Es más difícil preparar un medio que permita el desarrollo y división de
células precedente del cuerpo de un hombre, un pollo o una salamandra. El primero
en lograrlos fue el zoólogo americano Ross Harrison, quien pudo cultivar células de
salamandra en un medio artificial fuera del organismo humano.
A partir de entonces se ha cultivado en un medio in Vitro muchas variedades de
células vegetales y animales, lo que ha permitido numerosos descubrimientos en
fisiología celular.
3.6. Mitosis y meiosis y sus repercusiones.
La reproducción en las células esta dada en tres funciones:
a). RELACION: Esta función permite la interacción con el medio ambiente, y se basa
en movimientos internos (ciclosis) o externos (tropismos, taxismos).
Ciclosis: Movimiento circulatorio que se produce en el citoplasma por cambios de
estado y por acción del citoesqueleto ante estímulos externos.
Tropismos: Son movimientos de orientación en el crecimiento de las células vegetales
hacia o en contra de un estímulo externo (Ejemplo: fototropismo positivo en hojas y
negativo en raíces).
Taxismos: Son movimientos de traslación de células animales producido por cilias,
flagelos o ameboidales como respuesta a estímulos.
-44- BIOLOGIA 1

47. b) REPRODUCCIÓN: Es la propiedad de engendrar organismos similares o iguales
asegurando la supervivencia de la especie. Puede ser por mitosis (La célula madre
origina 2 células con igual número de cromosomas) o por meiosis (La célula madre
origina 4 células con la mitad del número cromosómico).
c) NUTRICIÓN: Es un conjunto de funciones para obtener materia y energía por
intercambio con el ambiente. En heterótrofos, las funciones son: ingestión, digestión,
asimilación, excreción, respiración y circulación. En autótrofos, son: fotosíntesis,
respiración y circulación.
Heterótrofos:
Ingestión: La célula incorpora materia por endocitosis, y se forma una vacuola
alimenticia.
Digestión: Un lisosoma primario se acerca a la vacuola alimenticia, se fusionan sus
membranas, y se forma un lisosoma secundario. Allí las enzimas digestivas
desdoblan las moléculas complejas en simples.
Circulación: Por la digestión, las proteínas se desdoblan en aminoácidos, los lípidos
en ácidos grasos y los hidratos de carbono en monosacáridos. Las moléculas simples
ya pueden ser asimiladas, y para ello deben circular por medio de la ciclosis.
Excreción: Las sustancias no asimilables se acumulan en vacuolas o se fusionan con
la membrana plasmática, y por exocitosis expulsan su contenido.
Respiración: Se produce gracias a la materia y energía obtenidas de los alimentos
digeridos. Es el proceso por el cual la glucosa es oxidada CO2 y H2O en presencia
de O2, con liberación de energía. Comprende 3 etapas:
Glucósis: Se realiza en el citoplasma donde hay enzimas que degradan parcialmente
la glucosa, liberando energía (ATP).
Ciclo de Krebs: Ocurre en la matriz mitocondrial por una acción enzimática. Se
produce liberación de CO2 y energía.
Cadena respiratoria: Se produce en las crestas mitocondriales donde hay enzimas
que forman la cadena respiratoria. Finalmente, la glucosa es degradada totalmente.
Autótrofos:
Fotosíntesis: Los vegetales elaboran glucosa a partir de agua, sales CO2 y energía
luminosa captada por la clorofila. Los cloroplastos están formados por tres
membranas los tilacoides se apilan formando granas dentro de la matriz, y la clorofila
está en la superficie interna de los tilacoides. La fotosíntesis se realiza en el
parénquima clorofiliano de las plantas y consta de 2 etapas: lumínica (se realiza en
los tilacoides en presencia de luz) y oscura (no necesita luz y ocurre en la matriz).
Fase lumínica: La energía lumínica es captada por la clorofila y transformada en
energía química. La energía química se almacena en compuestos como el ADP que
al incorporar energía se transforma en ATP. La energía del ATP se utiliza para
-45- BIOLOGIA 1

48. romper la molécula de agua y separarla en H2 y O2, proceso de hidrólisis. El O2 sale
por los estomas y el H2 queda detenido en un compuesto que actúa como aceptor de
H2.
Fase oscura: Se utiliza la energía acumulada en el ATP, el cual cede un ácido
fosfórico y origina ADP, liberando energía. Los aceptores ceden el H2 que se
combina con el CO2 usando energía del ATP. Esa combinación origina glucosa. Este
proceso se llama ciclo de Calvin. A partir de la glucosa se originan azúcares (almidón
y sacarosa) o lípidos (que se acumulan en oleoplastos) o proteínas (en
proteoplastos). El transporte de estas sustancias se realiza por el floema.
Circulación: Responde a la teoría tenso-ccheso-transpiratoria. El agua entra en la raíz
por ósmosis, atraviesa la epidermis (rizodermis), pasa al parénquima cortical, y luego
entra en el xilema, que se encargará de distribuir el agua las sales a toda la planta.
Para que el agua ascienda requiere de cohesión de sus moléculas que se unen
formando columnas, las cuales permanecen unidas e todo su recorrido por los vasos
del xilema. Cuando la planta transpira por los estomas, se genera un vacío
temporario en los vasos xilemáticos que sufren una tensión que hacen ascender la
columna de agua. El floema es otro tejido conductor compuesto por células vivas y
paralelo al xilema, que transporta la glucosa desde la hoja hasta el resto del vegetal
(camino adverso del xilema).
1. Mitosis
Es la división celular que consiste en que a partir de una célula madre se obtienen 2
células hijas, genéticamente idénticas a ella. Se produce en cualquier célula
eucarionte, ya sea diploide o haploide y como mantiene invariable el número de
cromosomas, las células hijas resultarán diploides, si la madre era diploide o
haploide. La división del citoplasma se llama citocinesis, y la división del núcleo,
cariocinesis. Algunas células no realizan mitosis y permanecen en un estado
interfásico, pero otras la realizan frecuentemente (células embrionarias, células de
zonas de crecimiento, células de tejidos sujetos a desgaste.).
Función: Crecimiento y desarrollo del organismo multicelular, y la regeneración de
tejidos expuestos a destrucción de células. En unicelulares, cumple la función de
reproducción asexual. Cada mitosis está precedida por una interfase, donde se
produce la duplicación del material genético. Actúa como un mecanismo que asegura
que cada célula hija reciba la misma información genética.
Etapas: Profase, Prometafase, Metafase, Anafase y Telofase.
a). PROFASE: La cromatina se condensa para formar los cromosomas y los 2
centríolos migran a polos opuestos organizando un sistema de microtóbulos (aparato
mitótico) para permitir la migración de los cromosomas. El aparato mitótico está
constituido por:
Centríolos: Están rodeadas por el centrosoma. A medida que cada centríolo migra,
tiene un hijo y cuando llega al polo se ven 2.
-46- BIOLOGIA 1

49. Ásteres: Conjunto de microtóbulos cortos que se extienden desde cada centríolo.
Huso acromático: Tiene forma de ovoide y formado por muchos microtóbulos sin
ramificaciones.
Cada cromosoma está constituido por 2 cromátidas unidas por el centrómero. La
envoltura nuclear se desorganiza y sus fragmentos no se distinguen del retículo
endoplasmático. Desaparece el nucleolo.
b). PROMETAFASE: Los cromosomas condensados migran hacia la placa ecuatorial
del huso acromático.
c). METAFASE: Los cromosomas se alinean en el plano ecuatorial, y cada uno están
unido por su centrómero a una fibra del huso acromático.
d). ANAFASE: Las 2 cromátidas de cada cromosoma se separan por fisión del
centrómero y se dirigen hacia polos opuestos. El movimiento de los cromosomas
hijos hacia los polos se debe a un acortamiento de las fibras cromosómicas y se
alargan las fibras interzonales.
e). TELOFASE: El huso mitótico y los ásteres se desorganizan. Alrededor de cada
grupo cromosómico se organiza una envoltura nuclear a partir del retículo
endoplasmático y de la envoltura original. Los cromosomas se dispersan y retoman el
aspecto de cromatina que tenían antes de iniciarse la división. Los nucleolos
reaparecen a partir de sus organizadores.
Estos terminan la división nuclear, también llamada cariocinesis, a la que sigue la
división del cuerpo de la célula se le conoce como Citocinesis: La división del
citoplasma se produce junto con la telofase. Se produce un surco en la membrana
plasmática, producido por un anillo de mocrofilamentos unidos a ella. Las 2 células
hijas se separan, distribuyéndose el haloplasma y los organelos de un modo
equitativo. Cuando no ocurre citocinesis luego de la cariocinesis, los dos núcleos
quedan en el mismo citoplasma y resulta una célula binucleada.
División en células vegetales:
No hay centríolos ni ásteres pero se organiza el huso acromático.
Citocinesis: el citoplasma se divide mediante un tabique, que se forma por la
agrupación de microtóbulos y vesículas. Las vesículas crecen, se ordenan y se
funden entre sí originando la placa celular. Finalmente se arman las paredes
celulares a partir de celulosa, hemicelulosa y pectina.
-47- BIOLOGIA 1