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Chapter 1 1 Capítulo 1 Ciencias Biológicas 1 Introducción a la vida en la Tierra.

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1 Chapter 1 1 Capítulo 1 Ciencias Biológicas 1 Introducción a la vida en la Tierra

2 Características de los seres vivos - Estructura compleja y organizada. - Responden a estímulos del ambiente. - Obtienen y usan materia y energía. - Mantienen su ambiente interno – homeostasis. - Crecen. - Se reproducen. - Evolucionan.

3 O H H CH 2 OH Niveles de organización biológica ISubatómico ElectrónNeutrón Protón Nitrógeno Carbono Hidrógeno Oxígeno ADN GlucosaAgua Núcleo Cloroplasto Mitocondria Célula nerviosa Atómico Molecular Organelo Celular

4 Niveles de organización biológica IITejido Tejido Nervioso Cerebro Sistema Nervioso Antílope Órgano Sistema de órganos Sistema de órganos Organismo

5 Niveles de organización biológica III Población Rebaño de antílopes Halcón Agua Superficie terrestre Comunidad Ecosistema Biosfera Antílopes Halcón Pasto Antílopes Serpiente Arbustos Suelo Aire Serpiente

6 Característica: responden a los estímulos Cambios en el medio interno: Temperatura. Nivel hídrico. Nivel de azúcar en la sangre. Cambios en el medio externo: Búsqueda de agua y alimentos. Evitar el peligro. Las plantas crecen hacia la luz.

7 Característica: homeostasis Los sistemas organizados pueden desintegrarse. Prevenir la desintegración requiere energía. Homeostasis significa mantenerse igual. Transpirar cuando hace calor; tiritar cuando hace frío. Sentir sed cuando el agua es escasa.

8 Clasificando la diversidad de la vida Dominios bacteria y archaea Procarióticos Principalmente unicelulares Dominio eukarya. Otros organelos. Son eucarióticos. Células con membrana nuclear distinguible.

9 Clasificando la diversidad de la vida Reino Reino protista unicelulares fungi multicelulares plantae multicelulares animalia multicelulares

10 Variaciones en la adquisición de energía Plantae: Captura energía luminosa. La utiliza para fabricar alimento a partir del dióxido de carbono. Autótrofos fotosintetizadores. Los demás: Consumen otros organismos para obtener alimento. Algunos absorben partículas. Otros ingieren a sus presas. Heterótrofos.

11 A.Robert Hooke (1665) inventó la palabra célula, observando un trozo de corcho. B. Robert Brown (1831) descubrió el "nucleo. La historia de la teoría celular

12 C. Theodor Schwann (1838) observando células animales en cartílago. 1. Las células son las partes elementales de plantas y animales. D. Mattias Schleiden. Las células son las bases fundamentales de la vida. E. Virchow (1858). Toda célula proviene de otra célula.

13 La historia de la teoría celular F. Teoría celular: 1. Todos los seres vivos están formados por una o más células. 2. La célula es la unidad básica estructural y funcional de los seres vivos. 3. Toda célula proviene de otra célula preexistente.

14 Microscopios Células de corcho de Hooke Microscopio óptico Microscopio electrónico

15 Características de las células A. Tamaño celular 1. 1 – 100 µm 2. ¿Qué determina el tamaño de la célula? a. La relación superficie – volumen. b. Distancia del centro de la célula a su superficie.

16 Tamaños relativos 100 m 10 m 1 m 10 cm 1 cm 1 mm 100 m 10 m 1 m 100 nm 10 nm 1 nm 0.1 nm Microscopio electrónico Microscopio de luz Visible a simple vista M. E. especiales Células eucarióticas Mitocondria Virus Proteínas Átomos

17 Comparación de imágenes microscópicas Paramecium Microscopio óptico Microscopio electrónico de barrido Microscopio electrónico de transmisión Microscopio electrónico de barrido

18 Características de las células Tipos de células Tipos de células 1. Procariótica no tiene núcleo organizado, ADN circular, ribosomas. 2. Eucariótica de mayor tamaño, núcleo organizado, cromosomas lineares, organelos membranosos.

19 Célula procariótica indiferenciada Cápsula Pared celular Membrana plasmática Citosol Nucleoide (ADN) Flagelo Plásmido (ADN)

20 Estructura celular A. Todas las células poseen una membrana plasmática, citoplasma y material genético. 1. La membrana plasmática tiene una bicapa de fosfolípidos, embebidos en glucoproteínas. a. Separa al citoplasma del medio. b. Regula el movimiento molecular hacia y fuera de la célula. c. Permite interacción con otras células y el medio.

21 Estructura celular 2. Material genético ADN, se encuentra en el núcleo (célula eucariótica). 3. Citoplasmaagua, sales, monómeros y polímeros orgánicos. a. Contiene organelos. B. Pared celular en células de plantas, células procarióticas y hongos. 1. Compuestas por polisacáridos. 2. Función: soporte, protección.

22 Función celular A. Fabricación de proteínas B. Metabolismo

23 Célula indiferenciada Célula animal Célula vegetal Núcleo Aparato de Golgi Mitocondria Retículo endoplasmático Centríolos Cloroplastos

24 Nucleolos Ribosomas Vacuola central R.E. liso Pared celular Célula animal Célula vegetal Célula indiferenciada

25 Núcleo, es el centro de control de la célula. Núcleo, es el centro de control de la célula. a. Rodeado por membrana (envoltura nuclear). b. Contiene nucleolos; sintetiza ARN ribosomal. c. ADN en cromosomas (ADN y proteínas). Núcleo

26 El núcleo Nucleolo Poros Cromatina (cromosomas) Envoltura nuclear

27 Núcleo: microfotografía electrónica de célula de levadura Membrana plasmática Núcleo Poros nucleares

28 Cromosomas Nucleolos Núcleo Pared celular Cromosomas

29 Retículo endoplasmático y ribosomas El retículo endoplasmático, consiste de membranas plegadas adosadas al núcleo. El retículo endoplasmático, consiste de membranas plegadas adosadas al núcleo. a. Rugoso (RER) es el lugar de síntesis y secreción de proteínas. b. Liso (REL), síntesis de lípidos. Los ribosomas unen aminoácidos monoméricos para formar cadenas polipeptídicas. Los ribosomas unen aminoácidos monoméricos para formar cadenas polipeptídicas. a. Asociado con el RE. b. Formado por ARN y proteínas.

30 Ribosomas Vesículas Retículo endoplasmático

31 Retículo endoplasmático rugoso vs. RE liso Retículo endoplasmático rugoso Ribosomas Retículo endoplasmático liso

32 Ribosomas

33 Aparato de Golgi (dictiosomas) son sacos membranosos asociados con el RE. Aparato de Golgi (dictiosomas) son sacos membranosos asociados con el RE. a. Procesamiento y transporte de proteínas y lípidos. b. Síntesis y transporte de polisacáridos. Los lisosomas, derivados del Golgi son vesículas que contienen enzimas digestivas. Los lisosomas, derivados del Golgi son vesículas que contienen enzimas digestivas. El aparato de Golgi y los lisosomas

34 El aparato de Golgi Vesículas del RE Vesículas que se separan del aparato de Golgi

35 El flujo de la membrana Lisosoma Se separan del Golgi Aparato de Golgi Retículo endoplasmático Hacia el Golgi

36 VacuolasVacuolas a. En plantas grandes, espacios llenos de agua (savia celular). b. Pueden ocupar sobre el 90% del volumen celular. c. Rodeadas por tonoplastos (una membrana simple). d. Funciones: 1) Almacenamiento de rojo/azul antocianinas, ácidos, sales, desechos. 2) Mantienen presión celular (presión de turgencia) la planta se marchita cuando sus células pierden presión de turgencia. a. En plantas grandes, espacios llenos de agua (savia celular). b. Pueden ocupar sobre el 90% del volumen celular. c. Rodeadas por tonoplastos (una membrana simple). d. Funciones: 1) Almacenamiento de rojo/azul antocianinas, ácidos, sales, desechos. 2) Mantienen presión celular (presión de turgencia) la planta se marchita cuando sus células pierden presión de turgencia.

37 Vacuolas contráctiles Paramecium sp. Depósito expulsando agua Depósito lleno con agua

38 Vacuola central Pared celular Citoplasma Célula vegetal normal Escasa de agua Espacio entre la pared y la mambrana celular Normal Privada de soporte de agua

39 Mitrocondrias Utilizan energía almacenada en las moléculas de alimento para producir ATP. Proporcionan la energía necesaria para el funcionamiento celular (respiración). Bolsas redondas, ovaladas o cilíndricas, formadas por un par de membranas. Bolsas redondas, ovaladas o cilíndricas, formadas por un par de membranas. Membrana exterior lisa –membrana interior forma pliegues (crestas). Membrana exterior lisa –membrana interior forma pliegues (crestas). Compartimento intermembranas. Compartimento intermembranas. Matriz. Matriz. Utilizan energía almacenada en las moléculas de alimento para producir ATP. Proporcionan la energía necesaria para el funcionamiento celular (respiración). Bolsas redondas, ovaladas o cilíndricas, formadas por un par de membranas. Bolsas redondas, ovaladas o cilíndricas, formadas por un par de membranas. Membrana exterior lisa –membrana interior forma pliegues (crestas). Membrana exterior lisa –membrana interior forma pliegues (crestas). Compartimento intermembranas. Compartimento intermembranas. Matriz. Matriz.

40 Mitocondrias Crestas Matriz Membrana exterior Membrana interior

41 Asociados a la fotosíntesis. Asociados a la fotosíntesis. Rodeados por una doble membrana. Rodeados por una doble membrana. Desempeñan diversas funciones. Desempeñan diversas funciones. Almacenan pigmentos. Almacenan pigmentos. Guardan productos fotosintéticos. Guardan productos fotosintéticos. Plástidios

42 Doble membrana Gránulos de almidón

43 Son plástidios altamente especializados. Son plástidios altamente especializados. Realizan la fotosíntesis. Realizan la fotosíntesis. Verdes –contienen el pigmento clorofila. Verdes –contienen el pigmento clorofila. Estroma / grana (tilacoides). Estroma / grana (tilacoides). Tienen su propio ADN y ribosomas. Tienen su propio ADN y ribosomas. Se autorreplican. Se autorreplican. Más de 100 por célula. Más de 100 por célula. Mitocondrias y plástidios dieron base a la hipótesis endosimbiótica. Cloroplastos

44 Cloroplastos Tilacoides Membrana exterior Membrana interior Una grana Estroma

45 Citoesqueleto. Los organelos están unidos a una red de fibras protéicas (microfilamentos, filamentos intermedios, microtúbulos). 1. Forma celular. 2. Movimiento celular. 3. Movimiento de organelos. 4. División celular. Citoesqueleto

46 Microtúbulos Microfilamentos Filamentos intermedios Subunidades de actina Subunidades de tubulina Retículo endoplasmático Mitocondria Membrana plasmática

47 Cilios y flagelos Son delgadas extensiones de la membrana plasmática. Cada cilio y flagelo contiene un anillo de nueve pares fusionadas de microtúbulos, con un par no fusionado en el centro. Ayudan el movimiento de organismos simples.

48 Cilios y flagelos Membrana celular par fusionado de microtúbulos Cuerpo basal Paramecium

49 Partes del flagelo Par fusionado Membrana celular Brazos proteicos Par central no fusionado Tripletes de microtúbulos Cuerpo basal Corte del cuerpo basal

50 Movimiento del flagelo Movimiento ondulatorio y propulsión continua Dirección de locomociónPropulsión del agua Microfotografía con microscopio electrónico de barrido de un espermatozoide y un óvulo humano

51 Movimiento del cilio Brazada de potencia Brazada de retorno Propulsión del fluido Microfotografía con microscopio electrónico de barrido de un cilio


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