Slide 1 / 144 New Jersey Center for Teaching and Learning Iniciativa de Ciencia Progresiva

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Eucariotas Enero 2014

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Vocabulario Haz clic en cada palabra a continuación para ir a la definición casquete 5´ uniones adherentes uniones alternativas unión celular vacuola central

exocitosis exon matriz extracelular vacuola alimentaria fungi

quitina

unión en herradura

cloroplasto cromatina

glucoproteínas

enzima modificadora de la cromatina vacuola contráctil citoesqueleto endocitosis sistema de endomembranas endosimbiosis eucariota

aparato de Golgi histonas enzima hidrolítica filamentos intermedios espacio intermembranoso intrón lumen lisosoma

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Vocabulario

Haz clic en cada palabra a continuación para ir a la definición cola poli A pre ARNm protista

matriz microfilamento microtúbulo mitocondria procesamiento del ARNm

endocitosis mediada por receptores

envoltura nuclear

empalme de ARN

poros nucleares

retículo endoplasmático rugoso

nucleolo

retículo endoplasmático liso estroma

nucleosoma núcleo organela fagocitosis

unión estrecha factor de transcripción vesícula de transporte

pinocitosis

presión de turgencia

peroxisoma

plasmodesmas

Eucariotas Temas de Unidad

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Click sobre el tema para ir a esta unidad

· La célula eucariota · El núcleo y la expresión génica · El sistema de endomembranas · Conversión de energía en las organelas · Otras organelas y estructuras celulares

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La célula eucariota

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Todas las células

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Todas las células tienen 4 cosas en común. · Están roedadas por una membrana plasmática (o membrana celular). · Contienen una sustancia semifluida llamada citosol/citoplasma . · Contienen estructuras llamadas cromosomas, que llevan los genes de la célula. · Tienen ribosomas, los cuales ensamblan los aminoácidos en las proteínas.

Eucariotas vs. Procariotas

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Hay 3 principales diferencias entre las células procariotas y eucariotas. · Las células eucariotas son usualmente más grandes que las procariotas.

· Las células eucariotas tienen pequeños compartimentos llamadas organelas.

· La mayoría de los eucariotas (pero no todas) son organismos multicelulares.

1 ¿Cual NO es una característica básica de todas las células? A Todas las células están rodeadas por una membrana plasmática. B Todas las células contienen una sustancia semi fluida llamada citoplasma.

C

Todas las células contienen estructuras llamadas cromosomas, que están contenidas en el núcleo

D Todas las células tienen ribosomas.

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Tamaño de la célula

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Las células eucariotas son, en promedio, mucho más grandes que las células procariotas. El diámetro promedio de la mayoría de las células procariotas es entre 1 y 10μm. Por el contrario, la mayoría de las células eucariotas tienen entre 5 a 100μm de diámetro. Célula Animal (Eucariota)

Bacteria (Procariota)

Relación entre la Superficie y el Volumen

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En el momento en que las células procariotas estaban evolucionando, había probablemente tamaños más diferentes de células. La eficiencia y la capacidad de sobrevivir depende de su relación entre la superficie y el volumen de una célula. El volumen de la célula determina la cantidad de actividad química que se puede llevar a cabo por unidad de tiempo. La superficie de la célula determina la cantidad de sustancias que la célula puede tener en el medio ambiente y de la cantidad de residuos que puede liberar. A medida una célula crece en tamaño, su relación de superficie y volumen disminuye. Lleva a cabo las reacciones químicas más rápido, pero tiene más dificultades para obtener nutrientes y eliminar los residuos.

Límites del tamaño de la célula Sabemos que las células necesitan ser lo suficientemente pequeñas para que tengan una mayor superficie en relación al volumen, pero deben ser lo suficientemente grandes para llevar a cabo las reacciones químicas del metabolismo. La más eficiente

Cuanto más pequeña es la célula en volumen, mayor es su superficie comparada con su pequeño volumen interior.

La menos eficiente

Cuanto más grande sea la célula, menor es su superficie comparada con su gran volumen interior.

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Organelas

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Para aumentar la eficiencia en la células más grandes, en los eucariotas evolucionaron partes bacteriales conocidas como organelas Las organelas subdividen la célula en compartimentos especializados. Ellas tienen muchas funciones importantes en la célula. Algunas transportan residuos desde la membrana celular. Otros mantienen las moléculas necesarias para las reacciones químicas específicas situadas dentro de un determinado compartimiento, de manera que no necesitan difundirse largas distancias para ser útiles.

Organelas

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Las organelas que componen las células eucariotas son: · Núcleo

· Vacuolas

· Lisosomas

· Retículo endoplásmico liso

· Ribosomas

· Retículo endoplásmico rugoso

· Peroxisomas

· Cloroplastos

· Mitocondria

· Aparato de Golgi

Organismos Pluricelulares Incluso con organelas, el tamaño de la célula se limita a aproximadamente 1000μm3. Esto es por qué los organismos grandes deben consistir de muchas células pequeñas.

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Slide 16 / 144 Diversdad de Eucariotas Protistas: Las primeras células eucariotas. Los protistas son eucariotas unicelulares. Van desde los protozoos hasta las algas. Fungi: Estos organismos evolucionaron segundos en el tiempo junto con las plantas. Los ejemplos incluyen los hongos, mohos y mildius. Vegetales: Las plantas varían en el tipo de las primeras plantas llamados musgos a las modernas plantas con flores. Animales : Los animales fueron los últimos eucariotas en evolucionar. Los animales van desde las esponjas antiguas y la hidra hasta los primates.

2 ¿Cuáles de las siguientes son células procariotas? A Plantas

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B Fungi

C Bacteria D Animales

3 ¿Cómo resuelven los eucariotas el problema de la pequeña superficie en relación al volumen? A permaneciendo del mismo tamaño que los procariotas B al convertirse en organismos multicelulares C por compartimentar funciones en las organelas D no han resuelto el problema

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4 Todos los eucariotas son pluricelulares Verdadero Falso

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El Núcleo y la Expresión Génica

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El Núcleo Lo que define a una célula eucariota es el núcleo. El núcleo de la célula contiene el ADN y controla las actividades de la célula de dirigir la síntesis de proteínas a partir de ADN. ADN Cromosoma

procariotas: pro: antes karyon: kernel / semillas (núcleo) eucariota:eu: verdadero karyon: kernel / semillas (núcleo))

Célula Gen Núcleo

Entonces: procariota = "antes del núcleo" y eucariota = "núcleo verdadero"

El Núcleo Biológico

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El núcleo de los átomos con protones y neutrones no es igual que el núcleo de las células.

Núcleo

Biológico

El núcleo biológico está generalmente, pero no siempre, en el centro de una célula y se refiere a veces como el "centro de control" de la célula.

Dentro del Núcleo

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El núcleo está rodeado por una estructura de doble membrana célular llamado la envoltura nuclear. La envoltura nuclear tiene muchas aberturas llamadas poros nucleares. Los poros nucleares ayudan al núcleo a "comunicarse" con otras partes de la célula

Dentro del núcleo hay una región densa conocida como el nucleolo. El nucléolo es donde se produce el ARNr y se ensamblan los ribosomas. Luego, salen a través de los poros nucleares

3 funciones principales del núcleo 1. Mantener y contener una copia de seguridad de todos los cromosomas (ADN) y transmitirlos a las células hijas en la división celular. 2. Ensamblar los ribosomas (específicamente en el nucleolo). 3. Copiar instrucciones del ADN al ARN (mediante la transcripción).

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Slide 25 / 144 5 Las células que contienen un "núcleo verdadero" y otras organelas unidas a la membrana son _______________. A

archaea.

B bacteria.

C eucariotas. D procariotas.

6 ¿Dónde se encuentra el ADN de un eucariota ? A B C D

Núcleo Nucleolo Nucleoide Mitocondria

7 ¿Cómo controla el núcleo las actividades de la célula? A

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Al producir ADN.

B Al dirigir la síntesis de proteínas

C Al permitir que salga el ADN del núcleo para producir proteínas. D Mediante el envío de instrucciones a las mitocondrias.

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Muchas células = Igual ADN

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Todas las células en un eucariota multicelular contienen el mismo genoma. Cada célula tiene todos los genes necesarios para hacer todas las partes del organismo. Las células se especializan por sólo expresar (activar) ciertos genes, una pequeña fracción de todos los genes en el genoma.

Estas células musculares y células cerebrales (neuronas) tienen el mismo ADN, pero están expresando genes diferentes, es por eso que su estructura y función son tan diferentes

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Expresión Génica en Eucariotas Panorama general Los eucariotas tienen cromosomas mucho más complejos que requieren múltiples niveles de regulación, incluyendo:

Transcripción Procesamiento de ARN

· "desembalaje" de genes · factores de transcripción

Traducción

· procesamiento del ARN

Transcripción y Traducción Gen a. Doble cadena de ADN

Triplete

Triplete

Triplete

b. Sentidos de la cadena de ADN

Transcripción Transcription

a. ARNm

a. los genes son porciones de ADN que codifican para una proteína específica.

b. los tripletes son secuencias de tres bases que cofican para secuencias de amino ácidos. c. los codones de ARNm transcriptos son complementarios a los codones en los tripletes de ADN

La transcripción y la traducción se produce tanto en eucariotas como en procariotas, pero hay pasos adicionales que ayudan a regular la expresión.

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Slide 31 / 144 Expresión Génica en Procariotas

Transcripción

La expresión génica se regula con el uso de operones que activan y desactivan genes por intervalos dependiendo del entorno químico de la célula.

Traducción

Slide 32 / 144 8 Un triplete particular de bases en la cadena molde de ADN es la AGT. El codón correspondiente para el ARNm transcrito es A AGT. B UGA.

C TCA. D ACU. E UCA

9 Un codón

A consiste de dos nucleótidos. B puede codificar para el mismo aminoácido como otro codón. C se compone de regiones de aminoácidos discretos.

D cataliza la síntesis de ARN. E se encuentra en todos los eucariotas, pero no en los procariotas.

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Slide 34 / 144 10 Si el triplete CCC codifica para el aminoácido prolina en las bacterias, entonces, en las plantas el CCC debería codificar

A leucina. B valina.

C cistina. D fenilalanina. E prolina.

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Cromosomas El ADN está configurado en estructuras llamadas cromosomas. Recordemos que los procariotas tienen un cromosoma que es de cadena doble y circular. El número de cromosomas que tiene un eucariota depende de la especie. Estos cromosomas se componen de un complejo de ADN fuertemente enrollado y proteínas asociadas llamadas cromatina.

Especies

N° de Cromosomas

Helecho lengua de víbora

1440

Perro

78

Humano

46

Rata

42

Cerdo

38

Gato

38

Arroz

24

Moho mucilaginoso

12

Hormiga saltadora venenosa *2 for females, 1 for

2 para hembras, 1 para machos

2*

Fuente: : Wikipedia.com

Slide 36 / 144 Cromatina El ADN está bien enrollado alrededor de proteínas llamadas histonas, como un hilo envuelto en un carrete.

ADN

ADN enrollado alrededor de octámeros de histonas para formar nucleosomas

La combinación de ocho histonas y el ADN se llama nucleosoma Nucleosomas compactados dentro de una fibra de cromatina

El rol de la cromatina en la expresión génica

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Cuando el ADN se empaqueta en la cromatina no es accesible a la ARN polimerasa entonces así no puede ocurrir la transcripción . El factor principal en la especialización de las células en organismos pluricelulares es que los genes son "desempaquetados" de la cromatina para estar expuestos a la ARN polimerasa. ADN

Todas las secuencias de genes están expuestas a la ARN polimerasa

ADN enrollado alrededor de octámeros de histonas para formar nucleosomas

Algunos genes expuestos

Nucleosomas compactados dentro de una fibra de cromatina

Ningún gen expuesto

Enzimas modificadoras de la cromatina

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Los genes que necesitan ser expresados se desenrollan de las histonas por enzimas modificadoras de cromatina con el fin de exponerse a sus secuencias de nucleótidos. Los genes que son innecesarios para una célula en particular permanecerán empaquetados mientras que los más necesarios se descomprimirán.

Slide 39 / 144 11 En el cuerpo humano dos células no tienen exactamente el mismo ADN.

Verdadero Falso

12 ¿Cuántas bobinas de ADN y proteínas crea un nucleosoma?

Transcripción

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La transcripción del ADN en ARN se produce en el núcleo de la célula eucariota. La ARN polimerasa eucariótica necesita la ayuda de proteínas llamadas factores de transcripciónpara ayudar a regular cuando se expresa un gen. Si todos los factores de transcripción necesarios están presentes para un gen específico, entonces, el gen se puede expresar. Si falta alguno, la transcripción no se iniciará. Puede haber miles de factores de transcripción en las células de un organismo, (3000) en los seres humanos. El tipo y el número de ellos presentes en el núcleo en un momento dado determinan qué genes se expresan.

Slide 42 / 144 Factores de Transcripción Los factores de transcripción son proteínas que son capaces de unirse con el ADN. Cuando se unen a las zonas cerca de la región promotora del gen trabajan con la ARN polimerasa para iniciar la transcripción de ese gen. Se producen en respuesta a señales desde el ambiente externo de la célula. Estas proteínas hacen que la célula sea capaz de activar genes en respuesta a los estímulos externos. Esto es esencial para los eucariotas pluricelulares porque permite a las diferentes células del organismo comunicarse y responder a situaciones al mismo tiempo.

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Señales externas

Señal externa activa la proteína unida a la membrana (receptor) Núcleo

Señal Receptor

Vía metabólica que produce un factor de transcripción específico en respuesta a la señal. El producto entra en el núcleo.

Factor de Transcripción

Célula

13 El primer paso en la expresión génica de los eucariotas es... A B C D

Transcripción Traducción Procesamiento del ARN Desentrañar el gen

14 ¿Dónde ocurre la transcripción en células eucariotas? A B C D

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núcleo nucleoide citoplasma membrana celular

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15 Una vez que el ADN se desenrolla de la cromatina, ¿cuál de los siguientes es necesario para comenzar la transcripción? A B C D

ARN polimerasa ribosoma factores de transcripción ambas A y C

16 Transcribe la siguiente secuencia de genes eucariotas: AACTGATTATGGGCT A B C D

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AACTGATTATGGGCT TTCACTAATACCCGA UUGACUAAUACCCGA UUCUGAUUAUGGGCU

Slide 48 / 144 Procesando el ARNm Después de la transcripción, lo transcripto se conoce como preARNm. Las enzimas en el núcleo modifican el pre-ARNm antes de que los mensajes genéticos se envíen al citoplasma. Esto se conoce como procesamiento del mRNA . Durante el procesamiento del mRNA, se alteran ambos extremos del pre-ARNm. Algunas secuencias del interior del pre-ARNm pueden cortarse, y otras partes empalmarse.

Slide 49 / 144 Alteración de los extremos del ARNm El extremo 5 'del pre-ARNm recibe una molécula conocida como un nucleótido (o 5') casquete. Este casquete es una molécula de guanina modificada (la G en A, T, C, G) pre-ARNm 5' casquete agregaddo

AUGCCCUUAGCC GAUGCCCUUAGCC

Slide 50 / 144 Alteración de los extremos del ARNm El extremo 3 'del pre-ARNm crea una cola poli-A. Esta cola es una serie de nucleótidos de adenosina (A). Moléculas de ARN formadas a partir de cadenas de nucleótidos

A

A

A

A

A

pre-ARMm original

A

A

A

A

A

A

A

AUGCCCUUAGCC

cola añadida GAUGCCCUUAGCCAAAAAAAA en el extremo 3'

Slide 51 / 144 Alteración de los extremos del ARNm Las modificaciones de los extremos del pre-ARNm tienen varias funciones: · Facilitan la exportación de ARNm desde el núcleo hasta el citoplasma. · Protegen al ARNm de enzimas hidrolíticas una vez que está en el citoplasma. · Ayudan a los ribosomas a unirse al ARNm para que puedan traducirse en una proteína.

Slide 52 / 144 Empalme del ARN La mayoría de los genes eucariotas y sus transcripciones de ARN no codificante tienen largos tramos de nucleótidos que se encuentran entre las regiones de codificación. Estas regionesno codificantes se denominan secuencias intermedias, ointrones. Las otras regiones llamadas exones (porque se expresan con el tiempo), suelen ser traducidos a secuencias de aminoácidos. El empalme de ARNelimina intrones y une exones, creando una molécula de ARNm con una secuencia de codificación continua. Transcripción primaria

intrones extirpados exones empalmados

Slide 53 / 144 17 ¿Cómo se llaman los segmentos codificantes de un segmento de ADN eucariota?

A intrones

B exones C codones D replicones

El procesamiento del ARNm Este es un ejemplo de un pre-ARNm convirtiéndose en una transcripción final. Genoma

7,700 pares de bases

del ADN ARN primario

transcripción

transcripto

1. adición del casquete 5 2. adición de la cola de la poli A

Remoción de 5 intrones (empalme)

Remoción de 2 intrones (empalme)

ARNm maduro Se exporta al citoplasma

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Slide 55 / 144 El empalme de ARN alternativo Algunos genes pueden codificar en más de un tipo de polipéptido, dependiendo de qué segmentos se tratan como exones durante el empalme de ARN. El empalme alternativopermite que el número deproteínas diferentes que un organismo pueda producir sea mucho mayor que su número de genes.

El empalme de ARN alternativo

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Secuencia de ADN AAATTTCCCGGGAAATTTCCCGGG Pre-ARNm (Cap)- UUUAAAGGGCCCUUUAAAGGGCCC-(Tail)

(Casquete)- UUU

Empalmes alternativos AAA UUU AAA-(cola) ó (Casq)- GGC CCG GGC-(cola)

Polipéptido resultante (proteína) Fen - Lis - Fen - Lis O Gli - Pro - Gli El corte y el empalme alternativo puede cambiar dramáticamente la longitud y / o la secuencia de la cadena polipeptídica formada.

Slide 57 / 144 18 ¿Cuál de los siguientes ayuda a estabilizar el ARNm inhibiendo su degradación?

A ARN polimerasa B ribosomas

C casquete5' D cola poli-A E ambas C y D

Slide 58 / 144 19 Una unidad de transcripción que tiene 8000 nucleótidos de largo puede utilizar 1200 nucleótidos para hacer una proteína consistente en 400 aminoácidos. Esto se explica mejor por el hecho de que A Muchos nucleótidos no codificantes están presentes en el ARNm. B Hay redundancia y ambigüedad en el código genético.

C Se necesitan muchos nucleótidos para codificar cada aminoácido D

Los nucleótidos se desprenden y se pierden durante el proceso de transcripción.

Slide 59 / 144 20 Una vez transcripto, el pre-ARNm eucariota normalmente se somete a una alteración sustancial que incluye

A Eliminación de los intrones. B Fusión en formas circulares conocidos como plásmidos

C Vinculación a las moléculas de histona. D Unión con ribosomas. E Fusión con otros ARNm recién transcriptos

Slide 60 / 144 21 Una mutación, ¿en cuál de las siguientes partes de un gen es probable que sea más perjudicial para una célula?

A Intrón B Exón C

Sería igualmente perjudicial.

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22 El empalme de ARN alternativo

A

B

Puede permitir la producción de proteínas de dramáticamente diferentes tamaños a partir de un único ARNm puede permitir la producción de proteínas de dramáticamente diferentes secuencias de aminoácidos a partir de un único ARNm.

C Ambos pueden ocurrir

Slide 62 / 144 La entrada en el citoplasma Después de que la transcripción de ARNm ha finalizado y está completa y correcta, los poros de la envoltura nuclear permiten que pase al citoplasma donde puede ser traducido a proteínas por los ribosomas. El poro nuclear es una estructura de proteína que controla el flujo de tráfico del núcleo. Cada poro nuclear se compone de cientos de proteínas individuales que aseguran sólo ARNm con los casquetes y las colas adecuadas para que puedean llegar hasta el citoplasma.

Slide 63 / 144 Degradación del ARNm Las enzimas hidrolíticas en el citoplasma degradan la moléculas de ARNm. El tiempo que el ARNm sobrevive en el citoplasma se relaciona con la cantidad de proteína se hace de él. Más tiempo en el citoplasma significa más traducción por los ribosomas. La longitud de la cola poli-A es uno de los muchos factores que determina el tiempo de supervivencia en el citoplasma. Cuanto más larga sea la cola, más larga es la supervivencia

Slide 64 / 144 23 ¿Cuál es la importancia de los poros nucleares? A

Permiten que el núcleo se comunique con otras partes de la célula

B

Permiten al ADN dejar el núcleo con el fin de dirigir la síntesis de proteínas.

C

Permiten al ARN dejar el núcleo con el fin de ser traducido en el citoplasma.

D

Permiten que las moléculas de ADN de cadena sencilla entren en el núcleo y se ensamblen para formar la doble hélice.

Resumen de Expresión Génica

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Regulación en eucariotas · Los genes deben ser desempaquetados de la cromatina · Los factores de transcripción adecuadas deben estar presentes Ocurre la Transcripción · Los casquetes y la cola deben ser añadidos al ARNm · El pre-ARNm debe ser editado (empalmada) · Los poros nucleares permiten el paso al citoplasma · El ARNm entra en contacto con un ribosoma

Ocurre la traducción · La proteína se utiliza dentro de la célula o se exporta al medio ambiente

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El Sistema de Endomembranas

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El sistema de Endomembranas

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Varias organelas, algunas hechas en su mayoría por las membranas, forman una especie de cadena de montaje en la célula. Producen una proteína, entonces la procesan y envian a su destino final, ya sea dentro o fuera de la célula. Las organelas incluidas en este sistema incluyen el núcleo, el retículo endoplasmático rugoso y liso, el aparato de Golgi y los lisosomas En conjunto, nos referimos a ellos como el sistema de endomembranas. Nota: La membrana plasmática también se considera parte de este sistema

El sistema de Endomembranas

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Núcleo

Retículo endoplasmático rugoso

Envoltura nuclear Poro nuclear Ribosomas Retículo endoplasmático liso

Vesícula secretora Lisosoma

Aparato de Golgi

Membrana plasmática

Retículo Endoplasmático envoltura nuclear Núcleo

Ribosomas

Retículo endoplasmático rugoso Retículo endoplasmático liso

Cuando el ARN sale del núcleo, entra en el retículo endoplasmático (RE). Esta organela es una serie de sacos y túbulos unidas a la membrana. Se continua con la membrana externa de la envoltura nuclear (retículo viene de la palabra latina para pequeña red). Hay dos tipos de retículo endoplásmico: rugoso y liso.

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Retículo Endoplasmático Rugoso

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El Retículo Endoplasmático rugoso tiene ribosomas adosados a su membrana (por lo tanto un aspecto rugoso). Estos ribosomas sintetizan proteínas que se utilizarán en la membrana plasmática, secretado fuera de la célula o enviado a otra organela llamada lisosoma. A medida que las proteínas son producidas por los ribosomas, entran en el lumen (apertura) del retículo endoplasmático, donde se doblan y se procesan.

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Ribosomas Recordemos que los ribosoma son de ARNr y proteínas. Aquí es donde se produce la traducción. Los ribosomas están formados por dos subunidades, una pequeña y una grande. Cada subunidad se compone de proteínas y ARNr. Las dos subunidades se unen cuando deben fabricarse las proteínas .

subunidades largas

subunidades pequeñas

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Ribosomas Recuerda que los ribosomas hacen enlaces peptídicos entre los aminoácidos, en la traducción. Las instrucciones para hacer ribosomas están en el ADN. Desde el ADN, se hace ARNr. Una parte del ARNr es estructural y otra parte del ARNr posee el código del ADN para fabricar las proteínas ribosomales del ARNm. transcripción

DNA

ARNm

traducción

Proteína

24 ¿Dónde se fabrican las subunidades ribosomales en la célula? A

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Citoplasma

B Núcleo

C Nucleolo D En la membrana plasmática

25 ¿De qué consiste un ribosoma?

A

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Proteínas y ADN

B Proteínas y ARNr

C Solo proteínas D Solo ADN

26 Enumera todas las partes del sistema de endomembranas. Retículo endoplasmático rugoso y liso, Aparato de Golgi, A lisosomas Núcleo, retículo endoplasmático rugoso y liso, Apaarato de B Golgi, lisosomas núcleo, retículo endoplasmático rugoso y liso, Apararto de C Golgi Núcleo, retículo endoplasmático rugoso y liso, Apararto de D Golgi, lisosomas, membrana plasmática

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27 ¿Cuál de los siguientes está involucrado en la producción de proteínas?

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A Retículo endoplasmático liso B Ribosomas C ADN D Membrana nuclear

Slide 77 / 144 Retículo Endoplasmático Liso Este tipo de RE se llama liso, ya que carece de ribosomas en su superficie. (se ve liso en comparación con Re rugoso)

Hay una variedad de funciones de esta organela, que incluyen: · fabricar lípidos. · procesar ciertos medicamentos y venenos absorbidos por la célula. · almacenar los iones de calcio (por ejemplo, en las células musculares). Nota: El hígado es un órgano que desintoxica las sustancias que se ponen en el cuerpo. Por lo tanto, las células hepáticas tienen enormes cantidades de RE liso.

Slide 78 / 144 Transporte de Proteínas Una vez que se procesan las proteínas, a veces están ligados a ellas cadenas cortas de azúcares , que son conocidas como glucoproteínas. Estas glucoproteínas sirven como "códigos postales" que le dirán la proteína a dónde irá. Cuando la molécula está lista para ser exportado fuera del RE, se empaqueta en una vesícula de transporte. Esta vesícula está hecha de membranas del propio RE La vesícula de transporte se desplaza a otra orgnela conocida como el aparato de Golgi.

Slide 79 / 144 28 El sistema de endomembranas sirve para

A

Transportar productos de las células a lugares dentro y fuera de la célula

B Ensamblar ADN

C Dar instrucciones a otras organelas D Crear vías para que viajen las organelas

Slide 80 / 144 29 ¿Qué determina si clasificamos el retículo endoplásmico como liso o rugoso?

A

La presencia o ausencia de poros nucleares

B La presencia o ausencia de material

genético

C La presencia o ausencia de ribosomas D La presencia o ausencia de ADN

30 ¿En qué lugar de la célula se fabrican los lípidos?

A

Núcleo

B Ribosomas

C Retículo endoplasmático rugoso D

Retículo endoplasmático liso

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Slide 82 / 144 Aparato de Golgi La principal función de esta organela es terminar, clasificar y enviar los productos de las células. Funciona como el departamento postal de la célula. Estructuralmente, el aparato de Golgi está formado por bolsas aplanadoas apiladas ( parece una pila de pan de pita).

Vesícula de transporte entrante

Cara cis Vesícula de transporte entrante Cisterna

Vesículas recientemente formadas Vesícula de transporte saliente

Aparato de Golgi

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El aparato de Golgi se encuentra cerca de la membrana celular. El Golgi trabaja en estrecha colaboración con el RE de la célula. Recibe y modifica las sustancias fabricadas por el RE. Una vez que las sustancias se modifican, son enviadas a otras zonas de la célula. Una diferencia clave entre el aparato de Golgi y el retículo endoplasmático es que las bolsas que comprenden el aparato de Golgi no están interconectadas.

Slide 84 / 144 El Aparato de Golgi y el RE El Aparato de Golgi recibe vesículas de transporte que brotan fuera del RE y contienen proteínas. Toma las sustancias contenidas en estas vesículas y las modifica químicamente para marcarlas y clasificarlas en diferentes lotes en función de su destino. Los productos terminados se envasan en nuevas vesículas de transporte que luego se moverán a los lisosomas, o se insertan en la membrana plasmática o son eliminadas de la célula si la proteína es una proteína secretora

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31 Una diferencia entre el aparato de Golgi y el RE es que

A

El RE toma las vesículas del aparato de Golgi paral transporte

B Las bolsas que hacen el aparato de Golgi no están interconectadas

C El aparato de Golgi tiene ribosomas, el RE no D No hay ninguna diferencia, son parte de la misma organela

Slide 86 / 144 32 ¿Qué organela recibe y modifica las sustancias desde el retículo endoplásmico?

A

Nucleo

B Ribosomas

C Lisosomas D Aparato de Golgi

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Lisosomas Algunas proteínas del aparato de Golgi se transportan a los lisosomas. Como su nombre indica, un lisosoma es una organela que descompone otras sustancias. (lisis: causar la destrucción)

Digestión Membrana plasmática Vacuola alimentaria inmersión de la partícula

"alimento"

Vesícula transportadora ) conteniendo enzimas hidrolíticas inactivas)

Se componen de enzimas hidrolíticas encerradas dentro de una membrana. Las enzimas hidrolíticas descomponen los polímeros en monómeros a través de la hidrólisis

Lisosoma

Lisosoma engulliendo una organella dañada Aparato de Golgi

RE rugoso

Lisosomas

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Los lisosomas pueden fusionarse con organelas que contienen alimentos llamadas vacuolas y luego las enzimas digieren la comida, liberando nutrientes en la célula. Los protistas hacen esto. Las proteínas dañadas o que no sean necesarias pueden llegar a ser encerradas dentro de una vesícula membranosa que luego se fusiona con un lisosoma. Las moléculas orgánicas en el proceso de descomposición son recicladas y reutilizadas por la célula.

Peroxisomas

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Un peroxisoma es un tipo específico de lisosoma que se forma y se descompone en peróxido de hidrógeno (H2O2), que es tóxico para las células. En todas las células, se forma peróxido de hidrógeno constantemente (a partir de la combinación de hidrógeno y oxígeno como productos secundarios del metabolismo) y tiene que ser desglosado rápidamente.

Nota importante: Los peroxisomas no son parte del sistema de endomembranas.

Slide 90 / 144 33 ¿Qué organela contiene enzimas hidrolíticas que degradan otras sustancias?

A

Retículo Endoplasmático

B Aparato de Golgi

C Lisosomas D Vacuolas

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34 ¿Cuál NO es una función de los lisosomas?

A

ayudar a la célula en la creación de ribosomas

B fusionándose con vacuolas para digerir los alimentos C descomponiendo los polímeros en monómeros

D reciclando partes desgastadas de la célula

Membrana Plasmática

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Recuerda la membrana plasmática es una bicapa fosfolípidica con proteínas y otras moléculas intercaladas Carbohidratos Glucoproteínas Proteína globular Proteína canal Colesterol Glucolípidos Proteína de superficie Proteína globular (integral)

Bicapa fosfolipídica Filamento del citoesqueleto Proteína periférica Proteína de alfahélice (proteína integral)

Fosfolípidos

Algunas proteínas del aparato de Golgi se incrustan en la membrana. Otros son transportadas a través de la membrana para el medio ambiente externo.

Membrana Plasmática Las 3 principales funciones de la membrana plasmática:

· Permeabilidad Selectiva · Protección · Apoyo Estructural

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Transporte de Membrana - Revisión El transporte pasivo es el movimiento de sustancias a partir de una zona de alta concentración a un área de baja concentración y sin el requisito de un aporte de energía. Los tipos incluyen difusión, ósmosis y difusión facilitada.

Transporte pasivo

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Transporte Activo

(REQUIERE ENERGÍA)

El transporte activo es el movimiento de sustancias a partir de una zona de baja concentración a un área de alta concentración y requiere un aporte de energía

Slide 95 / 144 35 ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el papel de los fosfolípidos en la formación de las membranas es la correcta?

A

Son completamente insolubles en agua

B Forman una sola hoja en el agua

C Forman una estructura en la que la porción hidrófoba se enfrenta hacia afuera D Forman una estructura selectivamente permeable

36 El transporte activo mueve moléculas

a favor de su gradiente de concentración sin el uso de energía B a favor de su gradiente de concentración utilizando energía C en contra de su gradiente de concentración sin el uso de energía D en contra de su gradiente de concentración utilizando energía A

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37 ¿Cuál de los siguientes procesos incluye todos los demás?

A

transporte pasivo

B difusión facilitada

C difusión de un soluto a través de una membrana D ósmosis

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Las Macromolécules y la Membrana Plasmática Muchas proteínas producidas por la célula son demasiado grandes para pasar a través de la membrana, incluso utilizando un portador de proteínas o proteínas integrales. ¿Cómo salen estas macromoléculas de la célula?

Proteínas periféricas

Cuando la sustancia necesita otras maneras de entrar o salir de una célula, entrarán y saldrán por la fusión con la membrana celular.

Proteínas integrales (transmembrana)

Proteínas integrales (monotópicas)

Proteínas periféricas

Existen varias funciones especiales de la membrana tal como que las sustancias más grandes entren y salgan de la célula.

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Exocitosis Para excretar una macromolécula a partir de la célula, las vesículas que encierran las proteínas se fusionan con la membrana plasmática y las vesículas a continuación, se abren y vierten su contenido fuera de la célula. Este proceso se conoce como exocitosis. La vesícula se convertirá en parte de la membrana celular.

Exocytosis Membrana plasmática

Materiales para secreción

Fluído extracelular

Citoplasma

Vesícula secretora

Así es como las proteínas secretoras salen de la célula desde el aparato de Golgi . Esto es cierto para la insulina en el páncreas.

Insulina - Una proteína secretora

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La insulina es una hormona de proteína producida por ciertas células del páncreas que permite a las células obtener glucosa (azúcar) en la sangre. La insulina es una proteína secretora hecha en el RE rugoso. Específicamente, se secreta fuera de las células del páncreas en el torrente sanguíneo.

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Endocitosis Lo opuesto de la exocitosis es la endocitosis.

fluído extracelular

En este proceso, la célula absorbe macromoléculas u otras partículas mediante la formación de vesículas o vacuolas de su membrana plasmática.

citoplasma

Vesícula

Así es como muchos protistas ingieren partículas de alimentos

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3 tipos de endocitosis Fagocitosis

Pinocitosis

Endocitosis mediada por receptores

Sólido

Membrana plasmática Pseudópodo

Hoyo revestido

Fagosoma (vesícula alimentaria)

Vesícula Citoplasma

Cubierta proteínica Vesícula cubierta

Slide 103 / 144 3 Tipos de Endocitosis Fagocitosis Es para tomar en partículas sólidas. ("fago" significa comer) Pinocitosis Es para tomar en líquidos. Sin embargo lo que la célula quiere no es el propio líquido, pero las sustancias que se disuelven en el líquido. ("pino" significa beber)

Endocitosis mediada por receptor requiere la ayuda de una capa de proteína y receptor en la membrana para atravesarla.

Slide 104 / 144 38 El proceso por el cual una célula ingiere grandes partículas sólidas, por lo tanto, se conoce como "comer célula".

A

Pinocitosis

B Fagocitosis

C Exocitosis D Osmoregulación

Slide 105 / 144 39 Vesículas recubiertas de proteínas se mueven a través de la membrana plasmática a través de este proceso

A

Fagocitosis

B Transporte Activo

C Endocitosis mediada por receptor D Pinocitosis

Slide 106 / 144 40 Después de que una vesícula vacía su contenido fuera de una célula, la vesícula se convierte en parte de

A Aparato de Golgi B La membrana plasmática C Otra vesícula D El fluido extracelular

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Conversión de Energía en las Organelas Volver a la Tabla de Contenidos

Conversión de Energía en las Organelas Los cloroplastos residen en las células vegetales y algunos protistas y convierten la radiación solar en energía almacenada en la célula para su uso posterior. Las mitocondrias residen en todas las células eucariotas y convierten la energía química de la glucosa en ATP. Curiosamente, ambas cloroplastos y mitocondrias tienen su propio ADN, separada de la que se encuentra en el núcleo de la célula. También tienen una doble membrana celular.

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Cloroplastos Estas organelas convierten la energía solar en energía química mediante la fotosíntesis. Los cloroplastos se dividen en tres Membrana interna grandes compartimentos mediante Membrana externa membranas internas

Tilacoide

Estroma

· Tilacoides · Estroma · Espacio intermembranoso

cloroplasto eucariota

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Tilacoides Membrana interna

Tilacoide

Membrana externa

Recuerda que durante la fotosíntesis tienen lugar en el tilacoide las reacciones dependientes de la luz. cloroplasto eucariota

En los procariotas, los tilacoides son áreas altamente plegadas de las membranas . En las eucariotas, se apilan en los cloroplastos. El fluido fuera de estas pilas de tilacoides se denomina estroma, que es donde se lleva a cabo el ciclo de Calvin

Mitocondria

Slide 111 / 144 Partículas de ATP sintasa

Espacio intermembrana

Las mitocondrias se refieren a veces como las "potencias" de la Cresta Ribosomas célula. Convierten la energía Gránulos química (glucosa) en una forma más útil y regenerativa de energía química (ATP).

Matriz

Membrana interna Membrana externa ADN

Las mitocondrias también se dividen como el cloroplasto. Sólo que tienen dos compartimentos en lugar de tres en el cloroplasto. · Matriz · espacio intermembranoso

Slide 112 / 144 Mitocondria y Respiración Recuerda que la respiración celular debe tener lugar cerca de una membrana de manera que pueda construir un gradiente de protones en un "espacio intermembrana" separado del resto de la célula. Por lo tanto, la membrana separaría el volumen interior, con un déficit de protones, del exterior, con un exceso. En los procariotas, el "espacio intermembranoso" está entre la membrana celular y la pared celular. En eucariotas, esta membrana es el espacio intermembranoso de las mitocondrias entre la membrana interna y la membrana externa.

Slide 113 / 144 La Evolución de Eucariotas Las mitocondrias y los cloroplastos son diferentes de otras organelas eucariotas porque tienen su propio ADN, sus propios ribosomas, y tienen una doble membrana celular. En 1970, Lynn Margulis publicó la "Teoría de la endosimbiosis" para explicar estos hechos. La teoría dice que las mitocondrias y los cloroplastos fueron una vez procariotas de vida libre que fueron tomados (o "comidos") por otro procariota. La mitocondria era una bacteria que podría hacer su propio ATP. El cloroplasto era un bacteria que podría realizar la fotosíntesis. endo: dentro bio: vida

sim: juntos sis: condición

endosimbiosis = viviendo juntos, dentro de

Teoría Endosimbiótica

Cuando llegaron tomados por otro procariota, arrastraron la membrana celular de un procariota alrededor de ellos, por lo que se formó una membrana celular doble. Esto ahora le permite al "nuevo" eucariota hacer su propio ATP o ser capaz de hacer la fotosíntesis y producir su propio alimento. De este modo evolucionaron los eucariotas. Nota: El núcleo y flagelos también podrían tener las mismas raíces posibles aunque no están tan fuertemente apoyados con pruebas como las mitocondrias y los cloroplastos.

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La evidencia de la simbiosis

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Tanto las mitocondrias como los cloroplastos pueden surgir sólo de mitocondrias y cloroplastos pre-existentes. No pueden formarse en una célula que no cuenta con ellos. Tanto las mitocondrias como los cloroplastos tienen su propio ADN y se asemejan al ADN bacterial y no al ADN encontrado en el núcleo. Tanto el genoma de los cloroplastos como el mitocondrial consisten de una única molécula circular de ADN, justamente como en los procariotas.

Tanto las mitocondrias como los cloroplastos tienen su propia maquinaria de síntesis de proteínas, y esto se asemeja más a las bacterias que a la encontrada en el citoplasma de los eucariotas.

La Eva mitocondrial

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Dado que el ADN mitocondrial no está en el núcleo de la célula, sólo se transmitirá a través de la madre al niño, los animales, incluido tú, heredan tus mitocondrias solamente de su madre .

Esto se debe a que el óvulo de nuestra madre contenía sus organelas. (Los espermatozoides del padre sólo contiene los cromosomas, ninguno de sus organelas generalmente). Todos nuestras organelas las hemos heredado de nuestras madres. El ADN mitocondrial es una manera de rastrear la herencia materna a través de una familia o a través de una especie. La "Eva Mitocondrial" es la primera hembra humana que dio origen a todos los seres humanos. En teoría, podemos rastrear todos los seres humanos de vuelta a ella a través de nuestro ADN mitocondrial.

Slide 117 / 144 41 ¿Qué organela convierte la energía de los alimentos en energía química, que la célula puede utilizar?

A

Núcleo

B Cloroplasto

C Mitocondria D Golgi

Slide 118 / 144 42 ¿Qué organela convierte la energía solar en energía química en las plantas y otros organismos fotosintéticos?

A

Nucleo

B Cloroplasto

C Mitocondria D Golgi

43 ¿Cuál de los siguientes no es cierto de las mitocondrias y los cloroplastos?

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A Están presentes en todas las células eucariotas B Tienen su propio ADN C Tienen sus propios ribosomas D Están rodeados por una doble membrana

Slide 120 / 144 44 ¿Cuál de los siguientes NO proporciona evidencia de la teoría

de la endosimbiosis? A

Las mitocondrias y los cloroplastos ambos tienen su propio ADN.

B

Las mitocondrias y cloroplastos tanto provienen de mitocondrias y cloroplastos pre-existentes.

C

El ADN de las mitocondrias y cloroplastos se parece al ADN encontrado en los núcleos.

D

El ADN de las mitocondrias y cloroplastos se asemeja al de las bacterias

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Otras organelas y estructura celular

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Vacuolas Las vacuolas son sacos membranosos y vienen en diferentes formas y tamaños y tienen una variedad de funciones Vacuola Central

cilia

Poro alimentario Micronúcleo Poro anal

Vacuola alimentaria Macronúcleo Vacuola contráctil

CÉLULA VEGETAL

PROTISTA

Vacuolas Centrales Las vacuolas centrales en las plantas almacenan agua. La absorción de agua hace una célula vegetal más turgente, o haciendo más presión en el interior - lo que conduce a resistencia y rigidez.

Las vacuolas centrales que están llenas se harán cargo de la mayor parte del citoplasma y empujan literalmente las organelas hacia los lados de la célula También pueden almacenar los productos químicos esenciales, pigmentos y productos de desecho.

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Presión de turgencia

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El aumento de la presión de turgencia proviene de la vacuola central, llena con agua. Esta presiona hacia afuera de la membrana celular que luego presiona hacia fuera de la pared celular

La célula de la planta no va a explotar o perder su forma, como lo haría una célula animal en un ambiente hipotónico.

Cuando la presión de turgencia disminuye la célula está flácida y lánguida. Esto se asocia con marchitas, lechuga blanda, así también como flores mustias.

Vacuolas Contráctiles

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Las vacuolas contráctiles se pueden encontrar en ciertos protistas unicelulares. Estos actúan como una bomba para expulsar el exceso de agua de la célula. Esto es especialmente útil para aquellos organismos que viven en un ambiente de agua dulce para evitar que la célula explote

Las vacuolas alimentarias Las vacuolas alimentarias se encuentran principalmente en los protistas. Los protistas ingieren partículas de alimentos. Las partículas luego se fusionan con un lisosoma. El lisosoma contiene enzimas hidrolíticas que degradan los alimentos.

Paramecio teñido alimentándose mostrando vacuolas.

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Slide 127 / 144 45 Una organela encontrada en células de plantas que almacena agua, así como otras sustancias importantes se denomina ___________.

A Lisosoma B Vacuola Contráctil

C Vacuola Central D Aparato de Golgi

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46 Las vacuolas alimentarias se encuentran principalmente en cual los organismos?

A

Plantas

B Animales

C Protistas D Bacterias

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Citoesqueleto El citoesqueleto es una red de fibras en el citoplasma. Tres tipos de fibras colectivamente forman el citoesqueleto: · Microfilamentos · Filamentos intermedios · Microtubulos Estas fibras proporcionan un soporte estructural y también están implicados en diversos tipos de movimiento de las células y la motilidad.

membrana plamática

microfilamentos mitocondria

filamentos intermediarios retículo endoplasmático microtúbulos vesícula

Slide 130 / 144 47 Las células pueden ser descriptas como teniendo un citoesqueleto de las estructuras internas que contribuyen a la forma, la organización, y el movimiento de la célula. Todos los siguientes son parte del citoesqueleto, excepto

A la envoltura nuclear B

microtúbulos.

C microfilamentos. D filamentos intermedios.

Slide 131 / 144 48 ¿Cuál de los siguientes no es una función conocida del citoesqueleto?

A mantener un límite crítico en el tamaño de la célula B

proporcionar soporte mecánico a la célula

C mantener la forma característica de la célula D

mantener las mitocondrias y otras organelas en su lugar dentro del citosol

Pared Celular La pared celular es una capa externa además de la membrana plasmática, que se encuentra en hongos, algas, y células vegetales. La composición de la pared celular varía entre las especies e incluso entre las células en el mismo individuo. Todas las paredes de las células tienen fibras de hidratos de carbono embebidas en una matriz rígida de proteínas y otros hidratos de carbono.

Las paredes de las células vegetales se hacen del polisacárido celulosa . Las paredes celulares de los hongos están hechos del polisacárido quitina.

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Matriz Extracelular

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Las células de muchos animales multicelulares se rodean por una matriz extracelular (MEC). La MEC proporciona soporte estructural a las células, además de proporcionar otras funciones tales como el anclaje, la curación celular, la separación de los tejidos entre sí y la regulación de la comunicación celular. La MEC se compone principalmente de una malla entrelazada de proteínas e hidratos de carbono.

Superficies celulares y uniones

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Las superficies celulares protegen, apoyan y unen a las células. Las células interactúan con su entorno y entre sí a través de sus superficies. Las células necesitan pasar el agua, nutrientes, hormonas, y muchas, muchas más sustancias entre sí. Las células adyacentes se comunican y pasan sustancias entre sí a través de las uniones celulares

Las células animales y vegetales tienen diferentes tipos de uniones celulares. Esto es principalmente porque las plantas tienen paredes celulares y las células animales no las tienen.

Uniones celular en las plantas Plasmodesmos

Las células vegetales se apoyan en las paredes celulares rígidas hechas Pared celular en gran parte de celulosa. Citoplasma Vacuola

Se conectan por plasmodesmos que son canales que les permitan compartir el agua, los alimentos y los mensajes químicos.

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Slide 136 / 144 Uniones celulares en los animales Las uniones estrechas Uniones adherentes Uniones de hendidura (Gap)

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Uniones estrechas

Uniones estrechas

Las uniones estrechas pueden unir las células juntas en láminas a prueba de fugas Uniones estrechas tight junction

Ejemplo: las células del revestimiento del estómago o cualquier revestimiento epitelial donde no sería bueno la fuga de sustancias .

Uniones adherentes Actina Membrana plasmática

Catenina Vinculina

Las uniones adherentes sujetan las células juntas en láminas fuertes. Son algo a prueba de fugas.

a- adenina Filamentos de actina

Ejemplo: La actina se mantiene unida en el músculo

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Uniones de Comunicación (Gap) Las uniones Gap permiten el flujo de sustancias de célula a célula. Son totalmente permeables. Son el equivalente al plasmodesmas en las plantas.

Cerrado

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Abierto

Membrana plasmática

Espacio intercelular Espacio de 2-4 nm

Canal hidrofílico

Ejemplo: importante en el desarrollo embrionario. Los nutrientes como los azúcares, aminoácidos, iones y otras moléculas pasan a travésde la unión.

49 ¿Qué tipo de unión se encuentra en las células vegetales? A B C D

Unión Gap Plasmodesmos Uniones estrechas Uniones adherentes

50 ¿Qué tipo de unión permite el intercambio de materiales entre las células animales? A B C D

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Unión Gap Plasmodesmos Unión estrecha Unión adherente

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Slide 142 / 144 Organelas de las células vegetales vs. animales

Organelas en células animales y vegetales

Solo vegetales

mitocondria aparato de

golgi

RE liso

vacuola central

Ambas

Solo animales

Pared celular

membrana plasmática

RE rugoso

ribosomas

lisosomas

Plantas

B Animales

C Protistas D Bacterias

núcleo

cloroplastos

51 Las vacuolas alimentarias se encuentran principalmente en ¿cuáles organismos?

A

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