SECRETARIA DE EDUCACIÓN PÚBLICA
SUBSECRETARÍA DE EDUCACIÓN MEDIA SUPERIOR
DIRECCIÓN GENERAL DE EDUCACIÓN TECNOLOGICA INDUSTRIAL
CENTRO DE BACHILLERATO TECNOLOGICO INDUTRIAL Y DE SERVICIOS
CENTRO DE ESTUDIOS TECNOLOGICO INDUSTRIAL Y DE SERVICIOS
Academia Estatal de Biología Chiapas
Cuadernillo de Trabajo
Semestre Agosto/2020-Enero/2021
Bachillerato Tecnológico
Biología Tercer semestre
Docente-Estudiante
1 Biología 3er Semestre
PRIMER PARCIAL
EVALUACIÓN DIAGNÓSTICA
Responde en tu cuaderno cada una de las preguntas de acuerdo a tus conocimientos.
1. ¿Qué comprendes por Biología?
2. ¿Consideras que es importantes conocer los organismos de la zona en las que vives?
¿Por Qué?
3. Menciona 3 características de los seres vivos:
4. Las bacterias son organismos vivos: V F
5. Un virus ¿es un ser vivo? V F
6. ¿Cómo nos alimentamos los seres vivos?
7. ¿Qué tipos de nutrición conoces?
8. ¿Has escuchado el término Biomoléculas”, menciona a qué se refiere y da 3 ejemplos?
9. ¿Qué es una célula?
10. ¿Un virus es una célula?
1. La Biología como la ciencia de la vida
Biología se deriva de dos raíces griegas Bios «βίος» que significa
vida, y logos «λóγος» que significa estudio o tratado. Es una
ciencia relativamente reciente, la cual se consolida como tal a
finales del siglo a XIX, teniendo como objeto de estudio los seres
vivos en todos sus niveles de organización, sus expresiones y
fenómenos en los que se relacionen directamente o
indirectamente, debido a que comparten una característica
fundamental que lo diferencia de la materia inanimada: la vida.
Ramas de la Biología y su relación con otras ciencias
El estudio de la biología es muy extenso, los conocimientos
generados a partir de sus diversas investigaciones han llevado a
establecer subdivisiones, es decir, han surgido ramificaciones cuyo
objeto de estudio es muy particular, pero dentro del contexto de los seres vivos, este conjunto
se conoce como: Ramas de la Biología.
Sin embargo, para poder dar una mejor respuesta a
las preguntas que se hacen en sus investigaciones, la
Biología necesita de la participación de otras ciencias,
esto la hace interdisciplinaria, lo cual ha contribuido
a integrar el conocimiento, entendiendo de forma
integral los diferentes aspectos de los seres vivos, a
estas disciplinas se les conocen como ciencias
auxiliares de la Biología. Estas contribuyen
directamente en las investigaciones biológicas, entre
ellas destacan: Física, Química, Geología y
Matemáticas.
Hoy en día el conocimiento
biológico es necesario como
parte de la cultural general de
cualquier persona, ya que su
estudio nos proporciona
benéficos directos como: la
importancia de una correcta
alimentación, la actividad
física para la salud, la acción
de las vacunas, la forma para
evitar la contaminación y
enfermedades, entre muchas
cosas más.
2 Academia Estatal Chiapas
2. La ciencia y su relación con el método
científico
La Biología es una ciencia, como
tal, requiere emplear para sus
investigaciones el método
científico, a través del cual es
posible obtener un conocimiento
confiable y sistematizado de los
seres vivos como de los procesos
inherentes a ellos. Pero, ¿qué es
Ciencia?
Ciencia proviene del latín
“scientia”, que significa
conocimiento. Para establecerse
se necesita de un conjunto de
conocimientos obtenidos
mediante la observación y el razonamiento, sistemáticamente estructurados (método
científico) a partir de los cuales se deducen principios y leyes generales. Se caracteriza por ser:
objetiva, verificable, razonada, sistematizada, metódica y modificable.
Toda ciencia necesita del empleo del método científico para validar sus estudios, si se aplicada
a la Biología, es necesario para validar los hechos generados en el estudio de los fenómenos
de la vida, esto es para tener resultados confiables, debido a que sigue un proceso verificable.
De este método surgieron teorías de aceptación universal que constituyeron a la Biología
como ciencia.
El método científico tiene cinco pasos básicos (y un paso más de "retroalimentación"):
1. Se hace una observación.
2. Se plantea una pregunta/planteamiento del problema de lo observado con el fin de
delimitar el objeto de estudio.
3. Se formula una hipótesis o explicación que pueda ponerse a prueba. Una hipótesis es
una respuesta posible a una pregunta, que de alguna manera puede ponerse a prueba.
4. Experimentación: son una serie de actividades, pruebas que nos ayudan a reproducir
un fenómeno, tomando en cuenta las condiciones particulares del objeto de estudio
y las variables pertinentes.
5. Análisis de datos/Prueba de hipótesis.
6. Confirmación o rechazo de la hipótesis. /Conclusiones.
Se repite el proceso: se utilizan los resultados para formular nuevas hipótesis o predicciones
(Las predicciones son las consecuencias esperadas de las hipótesis
3 Biología 3er Semestre
3. Niveles de organización de la materia viva
El estudio de los seres vivos se encuentra ordenada en diferentes niveles de organización,
debido a que en la materia viva se distinguen diferentes grados de complejidad estructural y
funcional. El orden es jerárquico inicia desde en la simplicidad de las partículas subatómicas
hasta llegar a la compleja funcionalidad de la Biosfera.
Los niveles de organización de la materia viva facilitan la comprensión de nuestro objeto de
estudio: la vida. Por eso es de suma importancia conocer cómo es la relación que se establece
entre los organismos y el medio ambiente.
4. Características de los seres vivos
Un ser vivo es aquel organismo que está formados por una o más células que tiene la
capacidad de desempeñar las funciones básicas de la vida. Sean simples (unicelulares) o
complejos (pluricelulares), todos los seres vivos comparten una serie de características que
permiten identificarlos como individuos formados por diversas estructuras especializadas,
funcionando armónicamente en bienestar del mismo.
De esas características nos enfocaremos en dos características que van de la mano, además de
que ayudan a entender el buen funcionamiento del un ser vivo. Estos son: homeostasis y
autopoiesis.
4 Academia Estatal Chiapas
Postulado por Claude Bernard, pero utilizado por Walter B Cannon, la homeostasis (de dos
vocablos griegos homeo, constante y stasis, mantener) es la capacidad de los seres vivos de
mantener constante el equilibrio biológico y los mecanismos de autorregulación de su
ambiente interno, en forma independiente a las variantes externas. Este proceso es de vital
importancia para los seres vivos, ya que les permite mantener su cuerpo en funcionamiento
aun si estan en ambientes desfavorables para sus procesos vitales, tales como niveles de
oxígeno y dióxido de carbono (O2, CO2), nutrientes (concentración de glucosa), eliminación
de desechos orgánicos, temperatura corporal, cantidades de agua y sal, y pH.
En 1973 los biólogos H. Maturana y F. Varela introdujeron el término de autopoiesis (de dos
vocablos griegos auto a sí mismo y poiesis producción) para diferenciar lo vivo de lo no vivo,
explicando las condiciones que se necesitaron para que surgiera la vida, y por lo tanto un ser
vivo.
Un sistema autopoiético se definió como una red de procesos de producción de componentes
interrelacionados, de manera que los componentes en interacción generan la misma red que
los produjo. En otras palabras, es un sistema autónomo que tiene la capacidad de producirse
así mismo, debido a la dinámica de los procesos moleculares constituyendo una unidad
discreta.
Por lo tanto, es la capacidad de los seres vivos para producirse o autorregularse a sí mismos,
mediante los procesos moleculares que intervienen en su funcionamiento biológico y
químico.
5 Biología 3er Semestre
La autopoiesis nos mantiene en continua autoproducción, sin embargo, al alterarse la armonía
en el funcionamiento, la homeostasis busca el equilibro interno que mantenga el
funcionamiento óptimo del organismo.
5. Las sustancias puras y la vida
Si recordamos los niveles de organización de la materia, un ser vivo tiene como base
estructural, funcional y anatómica la célula, esta a su vez presenta una composición química
muy particular que la diferencia del medio abiótico (sin vida), y da lugar a la formación de
moléculas simples y complejas que intervienen en la construcción y el funcionamiento de la
propia célula.
La composición química base está representada por los Bioelementos, elementos Biogenésicos
o Biogénicos, los cuales permiten que un ser vivo se origine y se mantenga con vida. Tomando
en cuenta las concentraciones relativas en los seres vivos, los clasificaremos en:
Primarios o constituyentes principales
Secundarios
Oligoelementos.
Los Bioelementos primarios, forman las estructuras básicas de las Biomoléculas o Moléculas
Biológicas, estos son compuestos químicos que se caracterizan por ser parte de los seres vivos.
Las propiedades y estructuras químicas de estas moléculas dentro de la célula le dan la
capacidad para nutrirse, eliminar sustancias, crecer y reproducirse.
Desde el punto de vista químico, se clasifican en dos categorías:
Biomoléculas orgánicas
Biomoléculas inorgánicas
Carbohidratos
Son la principal fuente de energía de los seres vivos. Están formados por una o miles de
moléculas unidas entre sí por enlaces químicos que se rompen fácilmente liberando energía
que puede ser aprovechada por los seres vivos para realizar innumerables funciones
metabólicas. También se les conoce con los nombres de polialcoholes, glúcidos, sacáridos o
azúcares. Se pueden clasificar en:
• Monosacáridos o carbohidratos simples
• Oligosacáridos
• Polisacáridos o carbohidratos complejos
Esta clasificación se da por el número de monómeros presentes en las moléculas, en este caso,
los monosacáridos (del griego “un azúcar”) son la unidad básica de los carbohidratos y, la
unión de ellos, es lo que formará a los oligosacáridos o polisacáridos, los cuales son polímeros
de carbohidratos.
Los carbohidratos son compuestos orgánicos formados por carbono (C), hidrógeno (H) y
oxígeno (O) en proporción 1:2:1, por lo que la fórmula general de los monosacáridos es
(CH2O)n donde la n es el número de carbonos que tiene la molécula y puede ser cualquier
6 Academia Estatal Chiapas
número entre 2 y 8. Por ejemplo, para la glucosa la n tiene un valor de 6 y su fórmula es
C6H12O6.
Los monosacáridos tienen todos sus carbonos saturados con un hidroxilo (OH) y un
hidrógeno (H), excepto un carbono que lleva el grupo funcional carbonilo característico de
ellos, formado por un carbono unido a un oxígeno por un doble enlace (C=O), que puede
ser de dos tipos: aldehído o cetona. Entre los carbohidratos de importancia biológica
podemos mencionar a las pentosas y hexosas.
Lípidos
Son un grupo de moléculas heterogéneas, formadas por carbono (C) e hidrógeno (H) casi
exclusivamente, debido a este tipo de enlaces no polares son hidrofóbicas y, por tanto,
insolubles en agua, pero solubles en solventes orgánicos como el benceno, cloroformo, xilol,
etc. Estas moléculas están formadas en menor proporción por oxígeno (O), y algunas tienen
azufre (S), fósforo (P) o nitrógeno (N).
Los lípidos tienen una amplia gama de funciones biológicas, son la principal reserva
energética, forman cubiertas impermeables en los cuerpos de plantas y animales, son aislantes
térmicos, amortiguadores mecánicos, actúan como hormonas y vitaminas, etc.
Existen dos tipos de ácidos grasos: los saturados, que son los que poseen ligaduras sencillas
en la cadena de carbonos y los insaturados, que tienen por lo menos una doble ligadura en
la molécula y reciben el nombre de monoinsaturados o pueden tener dos o más y se llaman
poliinsaturados.
Son necesarios tanto para la estructura como para el buen funcionamiento de las células, ya
que intervienen en una gran variedad de procesos. El consumo excesivo de alimentos que
contienen lípidos ricos en ácidos grasos saturados, son perjudiciales para la salud, pues son la
causa de la obesidad y los accidentes cardiovasculares (infartos, trombosis y embolias), así
como de muchas otras enfermedades. El colesterol es un lípido indispensable para los seres
vivos, particularmente el hombre debe de regular su consumo y procurar mantenerlo en un
rango de entre 150 y 200 mg/dL de sangre.
Proteínas
Son moléculas grandes y complejas formadas básicamente por carbono, hidrógeno, oxígeno
y nitrógeno, sin embargo, muchas también poseen azufre, fósforo y otros elementos como
magnesio, hierro, zinc y cobre (aunque estos últimos en cantidades muy pequeñas). Las
proteínas son los componentes principales de la célula constituyendo más del 50% de su peso
seco y no existe proceso biológico alguno que no dependa de la participación de este tipo de
sustancias.
Están constituidas por unidades más simples llamadas aminoácidos, su denominación
responde a la composición química general que presentan, en la que un grupo amino (NH2)
y otro carboxilo o ácido (-COOH) se unen a un carbono (-C-). Las otras dos valencias de ese
carbono quedan saturadas con un átomo de hidrógeno (-H) y con un grupo variable al que
se denomina radical (-R).
7 Biología 3er Semestre
Teóricamente es posible la existencia de una gran variedad de aminoácidos distintos, pero
solamente veinte tipos diferentes se utilizan para construir las proteínas. Los aminoácidos que
un organismo no puede sintetizar y por tanto tienen que ser suministrados en la dieta se les
denomina aminoácidos esenciales; y aquellos que el organismo puede sintetizar se llaman
aminoácidos no esenciales.
Las funciones principales de las proteínas son: ser esenciales para el crecimiento. Las grasas y
carbohidratos no las pueden sustituir, por no contener nitrógeno. Proporcionan los
aminoácidos. Son materia prima para la formación de los jugos digestivos, hormonas,
proteínas plasmáticas, hemoglobina, vitaminas y enzimas. Actúan como defensa natural
contra infecciones o agentes extraños. El colágeno es la principal proteína integrante de los
tejidos de sostén.
Ácidos nucleicos
Los ácidos nucleicos, y el ADN en particular, son macromoléculas clave en la continuidad de
la vida. El ADN lleva la información hereditaria que se transmite de padres a hijos y
proporciona las instrucciones sobre cómo (y cuándo) hacer muchas proteínas necesarias para
construir y mantener en funcionamiento células, tejidos y organismos.
Las funciones del ADN y el ARN en la célula
Los ácidos nucleicos, macromoléculas compuestas de unidades llamadas nucleótidos, existen
de manera natural en dos variedades: ácido desoxirribonucleico (ADN) y ácido ribonucleico
(ARN). El ADN es el material genético de los organismos vivos, desde las bacterias unicelulares
hasta los mamíferos multicelulares como tú y yo. Algunos virus usan ARN, no ADN, como su
material genético, pero técnicamente no se consideran vivos (ya que no pueden reproducirse
sin la ayuda de un hospedero).
Nucleótidos
El ADN y el ARN son polímeros (en el caso del ADN, suelen ser polímeros muy largos) y se
componen de monómeros conocidos como nucleótidos. Cuando estos monómeros se
combinan, la cadena resultante se llama polinucleótido (poli-= "muchos").
Cada nucleótido se compone de tres partes: una estructura anular que contiene nitrógeno
llamada base nitrogenada, un azúcar de cinco carbonos, y al menos un grupo fosfato. La
molécula de azúcar tiene una posición central en el nucleótido, la base se conecta a uno de
sus carbonos y el grupo (o grupos) fosfato, a otro.
Características del ADN
En el ácido desoxirribonucleico, o ADN, las cadenas se encuentran normalmente en una doble
hélice, una estructura en la que dos cadenas emparejadas (complementarias) se unen entre sí,
como se muestra en el diagrama de la izquierda. Los azúcares y los fosfatos se encuentran en
el exterior de la hélice y constituyen el esqueleto del ADN; esta parte de la molécula se suele
llamar esqueleto de azúcar-fosfato. Las bases nitrogenadas se extienden hacia el interior, en
parejas, como los peldaños de una escalera; las bases de un par se unen entre sí mediante
puentes de hidrógeno.
8 Academia Estatal Chiapas
Las bases nitrogenadas
Las bases nitrogenadas de los nucleótidos son moléculas orgánicas (basadas en carbono),
compuestas por estructuras anulares que contienen nitrógeno. Cada nucleótido en el ADN
contiene una de cuatro posibles bases nitrogenadas: adenina (A), guanina (G) , citosina (C) y
timina (T). La adenina y la guanina son purinas, lo que significa que sus estructuras contienen
dos anillos fusionados de carbono y nitrógeno. En cambio, la citosina y la timina son
pirimidinas y tienen solo un anillo de carbono y nitrógeno. Los nucleótidos de ARN también
pueden contener bases de adenina, guanina y citosina, pero tienen otra base tipo pirimidina
llamada uracilo (U) en lugar de la timina. Como se muestra en la figura anterior, cada base
tiene una estructura única, con su propio conjunto de grupos funcionales unidos a la
estructura anular.
Como abreviaturas en la biología molecular, las bases nitrogenadas se suelen nombrar por
sus símbolos de una letra: A, T, G, C y U. El ADN contiene A, T, G y C, mientras que el ARN
contiene A, U, G y C (es decir, la U se intercambia por T).
Características del ADN
En el ácido desoxirribonucleico, o ADN, las cadenas se encuentran normalmente en una doble
hélice, una estructura en la que dos cadenas emparejadas (complementarias) se unen entre sí,
como se muestra en el diagrama de la izquierda. Los azúcares y los fosfatos se encuentran en
el exterior de la hélice y constituyen el esqueleto del ADN; esta parte de la molécula se suele
llamar esqueleto de azúcar-fosfato. Las bases nitrogenadas se extienden hacia el interior, en
parejas, como los peldaños de una escalera; las bases de un par se unen entre sí mediante
puentes de hidrógeno.
Las dos cadenas de la hélice corren en direcciones opuestas, lo que significa que el extremo 5′
de una cadena se une al extremo 3′ de su cadena correspondiente. Esto se conoce como
orientación antiparalela y es importante al copiar ADN.
Características del ARN
A diferencia del ADN, el ácido ribonucleico (ARN) generalmente tiene una sola cadena. El
nucleótido de una cadena de ARN tendrá ribosa (un azúcar de cinco carbonos), una de las
cuatro bases nitrogenadas (A, U, G y C), y un grupo fosfato. Aquí, veremos los cuatro tipos
principales de ARN: el ARN mensajero (ARNm), el ARN ribosomal (ARNr), el ARN de
transferencia (tRNA) y los ARN regulatorios.
6. La célula, la unidad de la vida
En la década de 1670, el holandés Anton van Leeuwenhoek
construyó su propio microscopio de luz simple y observó
previamente un mundo viviente desconocido hasta ese momento.
Aunque el microscopio era más sencillo que el de Robert Hooke
(hizo cortes de tejidos vegetales y vio cavidades pequeñas
separadas por paredes, hoy conocida como células), las lentes que
pulió eran tan superiores que logró ver imágenes claras y magnificadas de casi 1 µm
(micrometro).
9 Biología 3er Semestre
Una célula es la unidad anatómica, funcional y fundamental
que conforma a todos los organismos vivos, que posee una
organización molecular que le permite desempeñar las
funciones vitales: crecer, reproducirse y adaptarse al medio
ambiente; son de diferentes tamaños, se encuentran aisladas o
en conjuntos, las cuales en ocasiones se llegan a especializar
para realizar una función determinada.
Teoría Celular
Debido al desarrollo de la microscopía, en 1838 Matías Jacobo
Scheleiden y en 1839 Teodoro Schwan, plantearon la
denominada teoría celular, que, ha sido de gran importancia
y supuso un gran avance en el campo de las Biología, pues sentó las bases para el estudio
estructurado y lógico de los seres vivos. La teoría celular sostiene la universalidad de la
estructura celular dentro de los organismos, la cual actualmente postula los siguientes
enunciados:
1. Todos los organismos están formados de una o más
células.
2. Las reacciones químicas de los seres vivos, incluyendo los
procesos de obtención de energía y las reacciones de
biosíntesis, tienen lugar en el interior de la célula.
3. Las células provienen de otras células.
4. Las células contienen la información hereditaria de los
seres que forman y esta información pasa de las células
madres a las hijas.
Las células, según su grado de complejidad y organización pueden ser clasificadas como
eucariotas y procariotas.
Célula procariota
La célula procariota pro, anterior y karion núcleo, son las células más antiguas, tienen
aproximadamente 3500 millones de años, con una organización estructural sencilla, con una
característica particular que es lo que le da el nombre a esta célula, no tiene núcleo, es decir,
su material genético está disperso en el citoplasma. Se pueden distinguir las siguientes partes:
En la organización de la
materia, el nivel celular es el
primer nivel de organización
biótico (organismos vivos),
comprendiendo así la
materia viva organizada en
unidades elementales
dotadas de vida propia
10 Academia Estatal Chiapas
Células eucariotas
La célula eucariota con núcleo “karion”, verdadero “eu”, apareció aproximadamente hace
1500 millones de años, y se distingue de las células procariotas porque el ADN está separado
del resto de la célula por una doble membrana nuclear o envoltura nuclear, que constituye
una región delimitada llamada núcleo.
Se pueden distinguir diferentes estructuras, según el tipo de célula eucariota que sea (animal
o vegetal).
11 Biología 3er Semestre
Las células vegetales además tienen:
Pared celular: Gruesa capa que recubre las células vegetales. Está formada por celulosa
y otras sustancias. Su función es la de proteger la célula vegetal de las alteraciones de
la presión osmótica.
Plastos: Orgánulos característicos de las células vegetales. En los cloroplastos se realiza
la fotosíntesis.
Vacuolas: Estructuras en forma de grandes vesículas. Almacenamiento de sustancias.
La célula posee actividad propia, cada uno de los componentes estructurales trabaja
coordinadamente constituyendo una unidad funcional. Necesita nutrirse, es decir, obtener y
utilizar los elementos (energía) que requiere para mantener sus actividades. La respiración
comprende una serie de reacciones a través de la cuales se produce la oxidación de los
alimentos para liberar energía contenida en las sustancias químicas. Las células se relacionan
con otras y se reproducen cada determinado tiempo (depende del tipo de célula).
SEGUNDO PARCIAL
APERTURA
EVALUACIÓN DIAGNÓSTICA
Responde en tu cuaderno cada una de las preguntas de acuerdo a tus conocimientos.
1. ¿Los seres vivos están formados por células? Si, No,
2. Menciona por lo menos 3 componentes de la célula:
3. Menciona un ejemplo de organismo unicelular y uno multicelular:
4. ¿Qué tipo de célula puede llegar a tener mayor longitud en el cuerpo humano?
5. Menciona un ejemplo células de los diversos tipos de seres vivos?
DESARROLLO
ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE 1: PROYECTO:
- Analiza a través de elaborar y aplicar una entrevista, donde conocerá cuántos casos de mala
alimentación, obesidad, sobrepesos y desnutrición encuentras, después de aplicar la encuesta
lee el tema de Nutrición, y elabora un extracto e investiga en fuentes a tu alcance que
justifiquen las siguientes preguntas: ¡Cual es la relación entre los virus y los niveles de
organización de la materia?, ¿Son seres vivos?, ¿Cómo se relaciona con la salud del ser
humano?, ¿Cómo se relacionan las transformaciones químicas de las células con las dietas de
la vida cotidiana? Platear hipótesis, y contrastar la información obtenida tanto de sus
investigaciones teóricas con las de tus entrevistas, para poder concluir analiza cual es la
relación entre la alimentación, la salud y el estado actual de la epidemia.
12 Academia Estatal Chiapas
Existen biomoléculas que tienen funciones específicas y para los seres humanos sólo se pueden
obtener a partir de los alimentos que consumimos, muchas veces su deficiencia ocasiona
reacciones adversas en nuestro organismo, se trata de las vitaminas. ¿Cuáles son las vitaminas
que conoces y de qué alimentos se pueden
obtener?________________________________________________________________________
1. Nutrición
La nutrición es la ingesta de alimentos en relación con las necesidades dietéticas del
organismo. Una buena nutrición (una dieta suficiente y equilibrada combinada con el ejercicio
físico regular) es un elemento fundamental de la buena salud.
Una mala nutrición puede reducir la inmunidad, aumentar la vulnerabilidad a las
enfermedades, alterar el desarrollo físico y mental, y reducir la productividad.
Los seres vivos son sistemas “abiertos”, esto quiere decir que hay un intercambio continuo de
materia y energía. Este intercambio es el que permite el mantenimiento de la actividad vital.
El recambio material y energético entre el ser vivo y el medio ambiente constituye la nutrición
Concepto de Nutrición
Desde el punto de vista celular
Conjunto de procesos mediante los cuales la célula obtiene los materiales y la energía que
necesita para construir sus propias estructuras y para realizar sus actividades vitales.
Nutrición de un organismo pluricelular
Conjunto de procesos por los cuales los seres vivos utilizan, transforman e incorporan en sus
estructuras una serie de sustancias que obtienen del medio que les rodea; sustancias que, en
forma de nutrientes, están contenidas en el alimento
Diferencia entre alimentación y nutrición
Alimentación: proceso mediante el cual tomamos del mundo exterior una serie de sustancias
que, contenidas en los alimentos, son necesarias para la nutrición.
Nutrición: conjunto de procesos mediante los cuales el organismo transforma e incorpora las
sustancias que han de cubrir las necesidades energéticas y estructurales del mismo.
Objetivos de los procesos nutritivos
Los procesos nutritivos tienen tres objetivos fundamentales:
Aporte de energía:
Aporte de materiales de construcción de síntesis y renovación de las propias estructuras
orgánicas.
13 Biología 3er Semestre
Aporte de reguladores, sustancias necesarias para la regulación de los procesos químicos. La
nutrición celular comprende 3 tipos de procesos:
Incorporación de las sustancias del medio extracelular.
Metabolismo o utilización química de los nutrientes.
Excreción o expulsión al medio externo de los productos de desecho.
Incorporación de nutrientes:
Funciones preparatorias para que los nutrientes puedan llegar hasta las células.
Digestión
Respiración
Circulación
Digestión
Digestión intracelular:
Tiene lugar en el interior de la célula, realizada por organismos unicelulares y algunas células
de organismos pluricelulares como por ejemplo los glóbulos blancos.
Digestión extracelular:
Tiene lugar fuera de la célula. La realizan animales que poseen aparato digestivo.
Circulación o transporte
La circulación de los nutrientes en organismos pluricelulares es llevada a cabo por el sistema
circulatorio que además también lleva a cabo el transporte de oxígeno y de los productos de
desecho.
Tipos de sistema circulatorio
Sistema circulatorio animal: Formado por los vasos sanguíneos, el órgano impulsor (corazón)
y el líquido que circula por los vasos (sangre):
Sistema circulatorio vegetal.
Es más sencillo que el sistema circulatorio vegetal. Está formado por un conjunto de tubos:
vasos leñosos (xilema) que conducen la savia bruta vasos liberianos (floema) que conducen
la savia elaborada
Tipos de nutrientes:
Los tipos de nutrientes que podemos encontrarnos los podemos dividir en dos grupos:
Orgánicos: Glúcidos, Lípidos, Proteínas, Ácidos nucleicos
Inorgánicos: Agua y Sales minerales
Tipos de nutrición
Por el tipo de nutrientes que las células incorporan distinguimos 2 tipos de nutrición:
Nutrición autótrofa
Nutrición heterótrofa
14 Academia Estatal Chiapas
Nutrición autótrofa
Nutrición que presentan aquellas células capaces de elaborar su propio alimento, es decir,
materia orgánica, a partir de la materia inorgánica (CO2 y agua)
Son organismos autótrofos: las plantas, las algas y algunas bacterias. Dentro de la nutrición
autótrofa podemos distinguir dos tipos, según la fuente de energía utilizada:
Fotosíntesis. La energía procede de la luz solar.
Organismos fotosintetizadores: las plantas y algunas bacterias (bacterias verdes y
púrpureas).
Quimiosíntesis. La energía se obtiene de reacciones oxidativas exotérmicas.
Organismos quimiosintéticos. Algunas bacterias (nitrificantes, sulfobacterias,
ferrobacterias).
Nutrición heterótrofa
Nutrición que presentan aquellos organismos que incorporan materia orgánica ya elaborada
por otros organismos.
Son organismos heterótrofos: los animales, los hongos, la mayoría de bacterias y los
protozoos. Dentro de la nutrición heterótrofa podemos distinguir los siguientes:
Saprofitismo. Se alimentan de materia orgánica en descomposición.
Parasitismo. Obtienen su alimenta a expensas de otro organismo.
Simbiosis. Obtención de beneficios mutuos de tipo nutritivo.
Biofagia. Se alimentan de seres vivos.
Necrofagia. Se alimentan de cadáveres o excrementos.
Los nutrientes realizan 3 tipos de funciones en las células: Energética, reparadora y reguladora.
Tipos de nutrientes
Existen 6 tipos de nutrientes:
Glúcidos, Lípidos, Proteínas, Vitaminas, Agua y Sales minerales. Cada uno cumple unas
funciones distintas, aportando los elementos necesarios para nuestras células.
Funciones principales de cada tipo de nutriente
Glúcidos: (también llamados Carbohidratos o Azúcares) principalmente de función
energética. Aportan energía a las células.
Lípidos: también de función principal energética (aportan una reserva de energía,
siempre serán utilizados en primer lugar los glúcidos como aporte de energía)
Proteínas: de función principal plástica. Aportan elementos regeneradores para la
célula.
Vitaminas: función reguladora. Aportan elementos que regulan el buen
funcionamiento de todos los elementos y procesos en la célula.
Sales minerales: reguladora y plástica.
Agua: tiene muchas funciones específicas.
15 Biología 3er Semestre
Las vitaminas regulan reacciones que ocurren en el metabolismo, en contraste con otros
componentes dietarios conocidos como macronutrientes mencionados al principio de esta
sección (carbohidratos, lípidos y proteínas) que son compuestos utilizados en las reacciones
reguladas por las vitaminas. La usencia de vitaminas bloquea una o más reacciones
metabólicas específicas en el organismo.
Para obtener las vitaminas necesarias a partir de la dieta es preciso consumir ciertos alimentos
que producen, por ejemplo, la vitamina A es sintetizada en plantas, pero no en animales. Por
otro lado, la vitamina D se encuentra sólo en tejido animal. Dado que las vitaminas no se
encuentran distribuidas en todos los alimentos, mientras más restringida sea la dieta de una
persona, más probable es que carezca de cantidades adecuadas de una o más vitaminas.
Todas las vitaminas pueden ser sinterizadas o producidas comercialmente de fuentes
alimenticias y están disponibles para consumo humanos en preparaciones farmacéuticas.
El procesamiento
comercial de la comida
frecuentemente destruye
las vitaminas. Su perdida
también puede ocurrir
cuando se cocina la
comida, por ejemplo, el
calor destruye la vitamina
A y las vitaminas solubles
en agua pueden ser
extraídas de la comida con
agua y perderse. Ciertas
vitaminas pueden sintetizarse a partir de microorganismos normalmente presentes en el
intestino de algunos animales, sin embargo, los microorganismos por lo regular no proveen
al animal hospedero de la cantidad adecuada de vitaminas.
2. Metabolismo
¿Qué relación tiene el metabolismo celular con el mantenimiento de los
seres vivos?
El metabolismo son todas aquellas reacciones químicas dentro de las células que permiten
sustentar la vida. Gracias al metabolismo es posible que las células crezcan, se desarrollen, se
autoreparen y respondan a cambios ambientales. El metabolismo celular se divide en dos
grandes funciones: el catabolismo y el anabolismo.
El catabolismo permite a las células descomponer los nutrientes en elementos básicos con
el objetivo de reutilizar para su propio beneficio las moléculas resultantes. Estos “ladrillos”
se obtienen después de “romper” moléculas grandes en los componentes básicos.
Al romperlas se libera energía química que la célula puede aprovechar para otras funciones.
Entonces, además de obtener material, obtiene energía. Ejemplo: La respiración celular.
16 Academia Estatal Chiapas
En la respiración celular se degradan sustancias orgánicas (por medio de su oxidación) hasta
convertirse en sustancias inorgánicas. En el transcurso de este proceso se libera una proporción
relativamente alta de energía, la cual es aprovechada por la célula.
El anabolismo se refiere a todos los procesos de “construcción” implicados en la síntesis de
moléculas complejas a partir de otras más sencillas, es decir, los “ladrillos” que se
obtuvieron durante el catabolismo. En este proceso se gasta la energía que se obtuvo
durante el catabolismo. ¿En las células nada se desperdicia! Ejemplo: Fotosíntesis.
Durante este proceso, las plantas son capaces de transformar materia inorgánica en orgánica.
Este fenómeno requiere de la energía de los rayos solares para poder efectuarse.
El anabolismo genera moléculas complejas a partir de otras más simples, necesita de energía para llevarse a cabo.
El catabolismo degrada moléculas complejas en otros más simples y genera energía que luego se puede almacenar
ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE 2.- METABOLISMO Y TRANSFORMACIONES DE MATERIA
Y ENERGÍA
a) Plantear hipótesis y argumentar sus respuestas por medio de las lecturas que el docente
le proporcionará, en relación a los siguientes cuestionamientos:
¿Qué relación tiene el metabolismo celular con el mantenimiento de los sistemas
vivos?
¿Por qué se considera el ATP la moneda energética?
¿Qué consecuencias puede traer para una célula la modificación de su metabolismo?
b) Describir los procesos y ejemplificará la relación entre el metabolismo y la
transformación de la materia y energía en diferentes organismos, incluido el ser
humano, a través de sus observaciones experimentales de campo.
3. RESPIRACIÓN
Se llama respiración al proceso mediante el cual los seres vivos intercambian gases con el
medio externo. Consiste en la entrada de oxígeno al cuerpo de un ser vivo y la salida de
dióxido de carbono de este mismo. Es indispensable para la vida de los organismos aeróbicos.
Dependiendo del tipo de órgano encargado del proceso, la respiración puede ser pulmonar,
como en los mamíferos; traqueal, en los artrópodos; branquial, en los peces; o cutánea, en
los anélidos. El intercambio puede producirse con el aire atmosférico, como ocurre en las aves
17 Biología 3er Semestre
y mamíferos, o tener lugar en el medio acuático que también contiene oxígeno y dióxido de
carbono disuelto.
El concepto de respiración celular o respiración interna es diferente. Se llama así al conjunto
de reacciones bioquímicas por las cuales determinados compuestos orgánicos son degradados
completamente en el interior de la célula, por oxidación. Este proceso metabólico necesita
oxígeno y proporciona energía aprovechable por la célula (principalmente en forma de ATP).
La reacción química global de la respiración celular es la siguiente:
C6 H12 O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + energía (ATP)
Por lo tanto en el proceso de respiración celular una molécula de glucosa más 6 moléculas de
oxígeno se transforman en 6 moléculas de dióxido de carbono y seis moléculas de agua
liberando energía utilizable por la célula en forma de ATP.
Tipos de respiración
Los seres vivos aeróbicos han desarrollado varios sistemas de intercambio gaseoso con el
medio en el que viven: cutáneo, traqueal, branquial y pulmonar. Mediante cualquiera de
estos sistemas incorporan oxígeno procedente del medio exterior y desechan dióxido de
carbono y vapor de agua, como producto del proceso del metabolismo energético. El ser
humano y los mamíferos presentan únicamente respiración pulmonar, pero algunos
organismos como los anfibios utilizan varios sistemas simultáneamente y tienen respiración
cutánea y pulmonar. Intercambio de gases en el alvéolo pulmonar.
Respiración pulmonar. Tiene lugar en la mayor parte de los vertebrados terrestres: anfibios,
reptiles, aves y mamíferos incluyendo el hombre. El aparato respiratorio de tipo pulmonar
está formado por unos orificios respiratorios situados en la cabeza que comunican con un
conducto que se llama laringe el cual desemboca a través de la tráquea en los pulmones. Los
pulmones constan de un conjunto de alveolos rodeados de capilares sanguíneos. En los
alveolos es donde se produce el intercambio de gases con la sangre. La sangre oxigenada es
distribuida por todo el organismo mediante el aparato circulatorio.
Respiración traqueal. La
respiración traqueal tiene lugar
en muchos invertebrados,
incluyendo los insectos,
miriápodos y algunos
arácnidos. Estos animales
disponen de una serie de
orificios a lo largo de su cuerpo
llamados estigmas por los
cuales se introduce el aire de la
atmósfera. Los estigmas dan
lugar a unos conductos que
reciben el nombre de tráqueas
que se ramifican en el interior
de su organismo para permitir
el intercambio gaseoso.
18 Academia Estatal Chiapas
Respiración branquial.
La respiración branquial tiene lugar en los peces. Las branquias son órganos respiratorios de
muchos animales acuáticos. Están formados por un conjunto de láminas muy finas rodeadas
de vasos sanguíneos. Cuando el agua cargada de oxígeno pasa entre las branquias, se produce
el intercambio gaseoso con la sangre.
Respiración cutánea. En algunos animales la respiración se produce directamente a través de
la piel. Para que ello sea posible, la piel debe ser muy fina y no estar recubierta por estructuras
corneas como las escamas. Entre los animales que poseen respiración cutánea se encuentran
los anélidos. La respiración cutánea puede ser responsable de hasta el 20% del intercambio
de gases en algunos reptiles y un porcentaje mayor en los anfibios.
Respiración humana
La respiración humana es de tipo pulmonar y consta básicamente de los siguientes procesos:
- Ventilación que a su vez se compone de inspiración o entrada de aire a los pulmones y
espiración o salida de aire de los pulmones.
- Intercambio gaseoso en los alvéolos pulmonares o hematosis. El oxígeno pasa de los
alveolos a la sangre por difusión.
- Transporte de oxígeno a través de la sangre y el sistema circulatorio hasta todos los
tejidos.
Intercambio gaseoso interno. Es el último
paso de la respiración y consiste en el
intercambio de gases entre los tejidos y la
sangre, de tal forma que el oxígeno pasa
de la sangre a las células de todo el
organismo y el dióxido de carbono
realiza el camino inverso, desde las
células a la sangre.
Resulta evidente la conexión entre el
aparato respiratorio y el sistema
circulatorio, ambos trabajan
conjuntamente con el mismo fin,
garantizar el suministro constante de
oxígeno a todas las células que forman el cuerpo.
Intercambio de gases en los alvéolos pulmonares
Esquema del alvéolo pulmonar y la red capilar que hace posible el intercambio de oxígeno
con la sangre. El intercambio externo es el movimiento de los gases entre el alvéolo del
pulmón a los capilares pulmonares. Tanto el oxígeno como el dióxido de carbono se trasladan
por difusión libre desde el lugar en el que están a más concentración hacia donde la
concentración es más baja. Para ello los gases deben atravesar dos barreras: la pared del
alvéolo y la pared del capilar sanguíneo. El aire inspirado procedente de la atmósfera tiene
21% de oxígeno y solo 0.04% de dióxido de carbono, por el contrario el aire que se elimina
durante la espiración tiene 16% de oxígeno y 3.5% de dióxido de carbono.
19 Biología 3er Semestre
Transporte de gases por la sangre
Una pequeña cantidad de oxígeno es transportado disuelto directamente en la sangre, pero
la mayor parte lo hace ligado a la hemoglobina. La hemoglobina es una molécula proteica
que se encuentra en el interior de los glóbulos rojos y tiene la función de transportar el
oxígeno que libera con facilidad cuando alcanza los tejidos. La sangre que sale del corazón
izquierdo por la arteria aorta está saturada al 97% de oxígeno, en cambio después de
liberarlo en los capilares, la saturación baja hasta el 70%. La diferencia del 27% corresponde
al oxígeno que ha sido captado por las células para sus funciones metabólicas.
El dióxido de carbono se transporta por la sangre de forma diferente al oxígeno. El 15 % se
combina con la hemoglobina para formar desoxihemoglobina, el 10% se disuelve
directamente en el plasma, el 75% se traslada en forma de ion bicarbonato, el ion
bicarbonato se forma con dióxido de carbono y agua según la siguiente reacción
CO2 + H2O = H2CO3 HCO−3 + (H+).
Intercambio gaseoso interno
Es el intercambio de gases que se produce entre la sangre y los diferentes tejidos del cuerpo.
La sangre oxigenada en los pulmones llega a las células de los distintos tejidos transportada
por los capilares. En ese punto se produce el proceso de intercambio:
Por un lado, el oxígeno pasa desde la sangre hacia las células por difusión a través de la
membrana celular. Por otra parte a través de la membrana celular pasa hacia la sangre
procedente de las células de los tejidos el dióxido de carbono y el vapor de agua de desecho.
La sangre carboxigenada es transportada de regreso por los capilares venosos hasta las venas
cavas que desembocan en el corazón, para ser enviada nuevamente a los pulmones. El
proceso de difusión simple hace posible la entrada de oxígeno en la célula atravesando la
membrana celular.
El ciclo de Krebs (ciclo del ácido cítrico o ciclo de los ácidos tricarboxílicos) es una ruta
metabólica, es decir, una sucesión de reacciones químicas, que forma parte de la respiración
celular en todas las células aerobias, donde es liberada energía almacenada a través de la
oxidación del acetil-CoA derivado de carbohidratos, lípidos y proteínas en dióxido de
carbono y energía química
en forma de ATP. En la célula
eucariota, el ciclo de Krebs se
realiza en la matriz
mitocondrial.
20 Academia Estatal Chiapas
4. FOTOSÍNTESIS
Fotosíntesis: Proceso anabólico que se produce en los cloroplastos y en el que la energía
luminosa es transformada en energía química que posteriormente será empleada para la
fabricación de sustancias orgánicas a partir de sustancias inorgánicas.
1. Todos los seres vivos dependen, directa o indirectamente, de la fotosíntesis para la
obtención de sustancias orgánicas y energía.
2. A partir de la fotosíntesis se obtiene O2. Este oxígeno, formado por los seres vivos,
transformó la primitiva atmósfera de la Tierra e hizo posible la existencia de organismos
heterótrofos aeróbicos.
Fase luminosa
Se realiza en los tilacoides
Interviene pigmentos fotosintetizadores (clorofila)
Requiere luz directa
Objetivo: obtención de NADPH y de ATP
Procesos:
1- Las clorofilas absorben la energía luminosa
2- Descomponen el agua en 2H+ + 2e- y un átomo de oxígeno.
3- El transporte de electrones genera ATP
4- Los protones son empleados para reducir el NADP a NADPH2
21 Biología 3er Semestre
Fase oscura o Ciclo de Kalvin
Se realiza en el estroma. No requiere luz de una manera directa (se realiza durante el día)
Objetivo: obtención de glucosa y otros compuestos orgánicos
Procesos:
1- Incorporación de CO2 a las cadenas carbonadas.
2- Reducción por el NADPH, el ATP aporta la energía para el proceso.
3- Síntesis de glucosa.
4- Polimeración de la glucosa: síntesis de almidón.
5. FERMENTACIÓN
Fermentaciones: Se llama fermentación a un proceso de oxidación incompleta, que no
requiere de oxígeno para tener lugar, y que arroja una sustancia orgánica como resultado. Es
un proceso de tipo catabólico, es decir, de transformación de moléculas complejas a
moléculas sencillas y generación de energía química en forma de ATP (Adenosín Trifosfato).
Donde la glucosa no se degrada totalmente a CO2 y H2O.
La fermentación consiste en un proceso de glucólisis (ruptura de la molécula de glucosa)
que produce piruvato (ácido pirúvico) y que al carecer de oxígeno como receptor de
los electrones sobrantes del NADH (nicotin adenin dincleótido) producido, emplea para ello
una sustancia orgánica que deberá reducirse para así reoxidar el NADH a NAD+, obteniendo
finalmente un derivado del sustrato inicial que se oxida. Dependiendo de dicha sustancia final,
habrá diversos tipos de fermentación. Según el producto obtenido, tendremos las siguientes
fermentaciones:
a) Fermentación láctica.
b) Fermentación alcohólica.
c) Fermentación butírica.
d) Fermentación acética
22 Academia Estatal Chiapas
ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE 3.- FERMENTACIÓN
a) Lee el tema para conocer los procesos de: Fermentación láctica, acética, butírica y
alcohólica y realiza la práctica casera de elaboración de yogurt, para conocer los pasos y los
materiales de la practica consulta la siguiente liga:
https://www.youtube.com/watch?v=f7yhIAmiuDg, Describe y ejemplifica los procesos de
Fotosíntesis y Glucolisis.
b) Investiga en cualquier fuente a tu alcance sobre el síndrome metabólico, para concientizar
la importancia de una salud equilibrada a temprana edad, y podrá contestar: ¿Qué es el
Síndrome metabólico?
c) Esquematiza los procesos principales de intercambio de energía que mantienen la vida de
las células así como también esquematiza los procesos metabólicos principales que mantienen
la vida de las células, con lo cual comprenderá la forma en que los procesos fisiológicos se
relacionan entre sí.
CIERRE
ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE 4.- ESTILO DE VIDA SALUDABLE
Comprende los procesos del metabolismo para diferenciar y relacionar las diversas funciones
de nuestro cuerpo y con lo cual podrás contestar los siguientes cuestionamientos: ¿Qué
sistemas intervienen en la nutrición y como se relacionan?
- Llena la tabla que se encuentra dentro de la lectura, donde registraran todo lo que comes
en una semana, y contesta las preguntas: ¿Cuáles son los alimentos que más consumes del
plato del buen comer? ¿Cuáles son las bebidas que más consumes de la jarra del buen
beber? ¿Cuáles son tus alimentos favoritos y observa cuantos nutrientes te aportan?
¿Consideras que tu régimen alimenticio es saludable para tu edad, peso y estatura?
MENU LUNES MARTES MIERCOLES JUEVES VIERNES SABADO DOMINGO
DESAYUNO
COMIDA
CENA
- Diseña un menú para ti y las personas que habitan en tu casa, después de analizar tus
hábitos alimenticios, con la información asimilada durante este bloque podrás construir
una propuesta hacia una práctica de estilos de vida denominados saludables.-
23 Biología 3er Semestre
TERCER PARCIAL
EVALUACIÓN DIAGNÓSTICA
Responde en tu cuaderno cada una de las preguntas de acuerdo a tus conocimientos.
1) ¿La Meiosis es la división propia de células?
2) Menciona 2 ejemplos de células eucariontes reproductoras:
3) Es la división celular donde se generan 2 células idénticas a la madre:
4) Tipo de reproducción donde los hijos tienen el mismo código genético de la madre?
5) Es la ciencia que estudia los mecanismo y dinámicas relacionada con los genes?
6) Es una molécula que almacena la información de las características de los organismos y está formada
por nucleótidos?;
7) Es una molécula que participa en la expresión de los genes formada por nucleótidos?
8) Son parte de la estructura de las células, actúan como catalizadores, como anticuerpos y en
transducción de señales celulares?
9) Es una secuencia de ADN, contiene la información para la expresión de las proteínas:
10) Son aquellos organismos en los que su material genético ha sido alterado de un modo artificial:
1. Ciclo celular
El ciclo celular es el nombre con el que se conoce el proceso mediante el cual las
células se duplican y dan lugar a dos nuevas células. El ciclo celular tiene distintas
fases, que se llaman G1, S, G2 y M. La fase G1 es aquella en que la célula se prepara
para dividirse. Para hacerlo, entra en la fase S, que es cuando la célula sintetiza una
copia de todo su ADN. Una vez se dispone del ADN duplicado y hay una dotación
extra completa del material genético, la célula entra en la fase G2, cuando condensa
y organiza el material genético y se prepara para la división celular. El siguiente paso
es la fase M, cuando tiene lugar la mitosis. Es decir, la célula reparte las dos copias de
su material genético entre sus dos células hijas. Después de haber completado la fase
M, se obtienen dos células (de donde había sólo una) y el ciclo celular empieza de
nuevo para cada una de ellas.
24 Academia Estatal Chiapas
MITOSIS Y MEIOSIS: LOS TIPOS DE DIVISIÓN CELULA
Mientras que la mitosis siempre da lugar a células con el mismo número de
cromosomas, y además, idénticos a los de las células madre, en el caso de la meiosis,
el número de cromosomas es la mitad que en las células madre y, además, son
diferentes, ya que se ha producido la recombinación genética. Otra diferencia
importante es que la mitosis da lugar a dos células hijas y la meiosis a cuatro.
Fases de la mitosis
Terminada la interface, empieza la división celular (el proceso de mitosis) formada
por las cuatro fases: Profase, Metafase, Anafase, Telofase.
Citocinesis
A esta fase no se la considera una fase propia y aparte de la mitosis. Con la citocinesis
se produce la completa segregación del citoplasma y la separación en dos células hijas
pero con el mismo número de cromosomas de la célula madre.
Fases de la Meiosis
En síntesis, en la primera división meiótica (meiosis I) se evidencian los cromosomas,
cada uno de ellos formados por dos cromátidas. La segunda división meiótica no
incluye replicación del ADN. De este modo se forman cuatro células, cada una de
ellas con un conjunto haploide de cromosomas y sobre todo con una variedad de
distintos cromosomas (origen materno y paterno).
25 Biología 3er Semestre
ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE 1: Identificar relación y diferencias entre mitosis y meiosis,
reproducción sexual y asexual.
- Con las lecturas anteriores analiza e identifica los elementos construye dos cuadros
comparativos con cinco diferencias entre:
• Mitosis y meiosis,
• Reproducción sexual y asexual
-Elabora una presentación en Power point para identificar la relación de los resultados
experimentales con los conocimientos del ciclo celular.
2. Puntos de control de Ciclo celular
Puntos de control del ciclo celular
Un punto de control es una etapa en el ciclo celular eucarionte en la cual la célula
examina las señales internas y externas, y “decide” si seguir
adelante con la división o no. Hay varios puntos de control,
pero los tres más importantes son:
El punto de control G1, en la transición G1/S.
El punto de control G2, en la transición G2/M.
Punto de control del huso, en la transición de
metafase a anafase.
El punto de control G1 es el punto principal de decisión para una célula; es decir, el
punto principal en el que debe elegir si se divide o no. Una vez que la célula pasa el
punto de control G1 y entra a la fase S, se compromete irreversiblemente a la
división.
En el punto de control G1, las células deciden si proceden o no con la división con
base en factores como:
Tamaño de la célula
Nutrientes
Factores de crecimiento
Daño del ADN
El punto de control G2
En el punto de control G2, la célula verifica:
Daño del ADN
Integridad de la replicación del ADN
Punto de control del huso
En el punto de control del huso, la célula verifica:
Acoplamiento de los cromosomas al huso en la placa metafásica
26 Academia Estatal Chiapas
¿Cómo funciona este punto de control? Parece que las células en realidad no revisan
la placa metafásica para confirmar que todos los cromosomas estén allí. Por el
contrario, buscan los cromosomas "rezagados" que están en el lugar equivocado (por
ejemplo, flotando en el citoplasma)3. Si un cromosoma está fuera de lugar, la célula
detendrá la mitosis, dando tiempo para que el huso capture el cromosoma perdido.
ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE 2: CONTROL DE CICLO CELUAR
Reflexionar y argumentar los puntos de control del ciclo celular a través de un ensayo:
• El punto de control G1
• El punto de control G2
• Punto de control del huso
• Cómo funciona en realidad los puntos de control?
3. “Introducción a la Biotecnología
)
La biotecnología es el uso de un organismo, o de algún componente de un organismo u
otro sistema biológico, para hacer un producto o proceso.
Muchos tipos de biotecnología moderna se basan en tecnologías de ADN.
Las tecnologías de ADN abarcan secuenciación, análisis, y cortado y pegado del ADN.
Formas comunes de tecnologías del ADN incluyen secuenciación del ADN, reacción en
cadena de la polimerasa, clonación de ADN y electroforesis en gel.
Las invenciones biotecnológicas pueden plantear nuevos problemas prácticos y cuestiones
éticas que deben abordarse con la participación informada de toda la sociedad.
Introducción
¿En qué piensas cuando escuchas la palabra "biotecnología"? Tal vez en cosas que has visto
en las noticias, como en Dolly la oveja clonada, en organismos genéticamente modificados
o en terapia génica.
Si eso es en lo que piensas, tienes toda la razón: todos estos son ejemplos de
biotecnología. Pero, ¿qué tal la elaboración de cerveza, la reproducción de cultivos
y el antibiótico penicilina? Estos procesos y productos —algunos de los cuales han
existido desde hace miles de años— también son ejemplos de biotecnología.
En este artículo, primero analizaremos la definición de biotecnología y veremos
cómo puede abarcar muchos usos diferentes de los organismos (y de las moléculas
o sistemas derivados de los organismos) para obtener productos útiles. Luego,
revisaremos con más detalle las tecnologías del ADN, técnicas para manipular y
secuenciar ADN. Las tecnologías del ADN son cruciales en muchas formas
modernas de la biotecnología.
27 Biología 3er Semestre
La biotecnología plantea nuevas cuestiones éticas
La biotecnología tiene el potencial de proporcionar beneficios a las personas y las
sociedades, pero también puede tener efectos negativos o consecuencias imprevistas. Esto
es cierto para todas las formas de tecnología, no solo para la biotecnología. Sin embargo,
la biotecnología puede ofrecer diferentes tipos de beneficios y plantear diferentes tipos de
dilemas respecto a otras formas de tecnología.
Asegúrate de comprender plenamente la ciencia detrás del invento, lo que se sabe (y lo
que no) sobre él y cuáles son los pros y los contras. Solo entonces, serás capaz de formar
tu propia opinión, razonada y bien informada, sobre si la tecnología debe usarse y cómo.
ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE 3.- Introducción a la Biotecnología.
- Lee el texto “Introducción a la Biotecnología”,
- Con este material de apoyo elaborar una tabla comparativa, identificar las ventajas y
desventajas en la aplicación de la Biotecnología clasificada por colores, con énfasis en la
biotecnología roja y amarilla.
- Analizar el proceso de producción de vacunas a través de la modificación del ADN y
diseñar un esquema general para la producción de la vacuna de dos vectores contra el
coronavirus.
4. LA MANIPULACIÓN GENÉTICA Y LOS
PROBLEMAS ÉTICOS DE LA
BIOTECNOLOGÍA
INGENIERIA GENETICA
Todo organismo, aún el más simple, contiene una enorme cantidad de información. Esta
información se encuentra almacenada en una macromolécula que se halla en todas las células:
el ADN. Este ADN está dividido en gran cantidad de sub-unidades (la cantidad varía de
acuerdo con la especie) llamadas genes. Cada gen contiene la información necesaria para que
la célula sintetice una proteína. Así, el genoma va a ser la responsable de las características
del individuo. Los genes controlan todos los aspectos de la vida de cada organismo,
incluyendo metabolismo, forma, desarrollo y reproducción.
Vemos entonces que la carga genética de un determinado organismo no puede ser idéntica a
la de otro, aunque se trate de la misma especie. Sin embargo, debe ser en rasgos generales
similar para que la reproducción se pueda concretar. Y es que una de las propiedades más
importantes del ADN, y gracias a la cual fue posible la evolución, es la de dividirse y fusionarse
con el ADN de otro individuo de la misma especie para lograr descendencia diversificada.
Otra particularidad de esta molécula es su universalidad. No importa cuán diferente sean dos
especies: el ADN que contengan será de la misma naturaleza: ácido nucleico. Siguiendo este
razonamiento, y teniendo en cuenta el concepto de gen, surgen algunas incógnitas: ¿Son
28 Academia Estatal Chiapas
compatibles las cargas genéticas de especies distintas? ¿Puede el gen de una especie funcionar
y manifestarse en otra completamente distinta? ¿Se puede aislar y manipular el ADN?
La respuesta a todas estas preguntas se resume en dos palabras: Ingeniería Genética.
La Ingeniería Genética es una rama de la genética que se concentra en el estudio del ADN,
pero con el fin su manipulación. En otras palabras, es la manipulación genética de organismos
con un propósito predeterminado.
La ingeniería genética puede definirse como "La manipulación deliberada de la información
genética, con miras al análisis genético o al mejoramiento de una especie". Con el
descubrimiento de la estructura del material genético, en 1953, nace la biología molecular y
con ello se inicia una nueva etapa en la historia de la biología. El año de 1970 marca otra
etapa importante: el comienzo de la manipulación enzimática del material genético, y por
consiguiente, la aparición de la ingeniería genética molecular, que constituye la más reciente
evolución de la manipulación genética.
Beneficios de la Ingeniería Genética
La ingeniería genética tiene un gran potencial. Por ejemplo, el gen para la insulina, que por
lo general sólo se encuentra en los animales superiores, se puede ahora introducir en células
bacterianas mediante un plásmido o vector. Después la bacteria puede reproducirse en
grandes cantidades constituyendo una fuente abundante de la llamada insulina
"recombinante" a un precio relativamente bajo. La producción de insulina "recombinante" no
depende del, en ocasiones, variable suministro de tejido pancreático animal. Otros usos de la
ingeniería genética son el aumento de la resistencia de los cultivos a enfermedades,
la producción de compuestos farmacéuticos en la leche de los animales, la elaboración
de vacunas, y la alteración de las características del ganado.
Un caso de enorme utilidad es, por ejemplo, el de los cerdos, cuya sangre ha sido modificada
al introducir en ella genes humanos, produciéndose así cerdos cuyos órganos al ser
trasplantados a seres humanos producirían menor rechazo que si no se hubiera efectuado esta
modificación transgenética. Mediante procedimientos similares se ha logrado también la
producción de salmones de crecimiento rápido en beneficio de una mejora en
la alimentación de la humanidad. La producción, ya lograda en octubre de 1997, de
embriones de ranas sin cerebro, facilita la obtención de órganos para el trasplante, mejorando
así la calidad y cantidad de vida del ser humano.
Se ha trabajado tanto en este campo que actualmente ya se han producido 10,000 especies
de animales transgenéticos como por ejemplo ratones sensibles al cáncer o a la obesidad o a
la enfermedad de Alzheimer cuyo objetivo es precisamente lograr curar estas enfermedades
en los seres humanos.
La tecnología transgénica también se está usando de manera intensiva para producir en la
leche de los animales proteínas humanas terapéuticas. Estas proteínas son extraídas de la leche
de los animales, filtradas y empleadas como productos farmacéuticos. Se obtienen de una
hembra escogida por su habilidad para producir en su leche altas concentraciones de proteínas
específicas y esta habilidad se ha logrado al introducir genes de otra especie los cuales han
tenido como efecto una mayor producción de las glándulas mamarias.
Las pruebas comenzaron primero en ratones y después de ver el efecto positivo se hicieron
con otros animales como las ovejas. Esto se origina también en Escocia cuando en 1987 se
introdujo un gen en el material hereditario de un ratón hembra y se constató que dicho gen
29 Biología 3er Semestre
era activo únicamente en las glándulas mamarias; así se abrió el campo de lo que ahora se
denomina el ordeño de medicamentos.
Precisamente Dolly es clon de una oveja especializada en dar en su leche altas cantidades de
proteínas humanas terapéuticas. La producción de proteínas terapéuticas en la leche de las
ovejas se logró introduciendo genes humanos en el animal.
Problemas éticos de la biotecnología
La clonación de seres humanos debe ser considerada como extremadamente mala, al separar
la procreación de la unión sexual, y al hacer de la llegada al mundo de nuevos hombres una
producción técnica. También se tiene que tener en cuenta que cada ser humano clonado que
tenga deformidades o extremidades suplementarias, seguiría el mismo camino que los ratones
deformes la eliminación de los mismos o mejor dicho la muerte. Y nosotros
como sociedad "civilizada" no podemos concebir esto. Por más clon o no que sea sigue siendo
un ser humano, y no se puede matar a la gente por sus defectos físicos. Por eso creo que no
hay que intentar clonar a las personas, porque si lo realizamos estamos aprobando que se
maten personas por solo ser deformes y diferentes a nosotros, por el solo hecho de buscar una
raza mejor o tratar de ser inmunes a ciertas enfermedades o quien sabe que cosas se le puede
cruzar a un loco que tenga el poder de realizar este tipo de cosas. La verdad que uno no sabe
la magnitud que puede tener esto en la sociedad y las consecuencias de toda esta
manipulación genética. Por eso repruebo la clonación de seres humanos, para que no se mate
gente indiscriminadamente, pero tampoco me gustaría que los clones deformes vivan, por
que como es la sociedad mundial, tendría un nuevo tipo de discriminación en la lista, y ese
seria "el clon", seguramente al ser "diferente" de nosotros lo discriminaríamos, como lo
hacemos con tantas otras personas que son diferentes a nosotros(por que casi todos tienen
dos brazos, dos piernas o una o son de otro color. etc) pero aquí estaríamos hablado de
encontrarnos a una persona con 5 brazos, dos cabezas y la verdad que por mas ser humanos
que sea lo estaríamos marginando y discriminando más que a cualquier otra cosa, así que aquí
tenemos además de un problema ético, político y económico, uno sociológico
"la discriminación" y la "marginación" de estos "clones".
La cuestión no es tanto si se está a favor o en contra de la ciencia y la tecnología en términos
generales, sino con qué tipo de ciencia y tecnología estamos de acuerdo. Nosotros estamos a
favor de aquellas aplicaciones médicas que contribuyan a la curación de personas que han
enfermado, para corregir las anomalías y detener el progreso de la enfermedad.
El nacimiento de la oveja Dolly, hace unos años, ha creado una polémica entre los científicos
y la sociedad, ya que en un futuro se especula que estas técnicas podrían llegar a ser aplicadas
en humanos.
En nuestra opinión creemos que ya no es solo el hecho de aplicar esta técnica sobre los
hombres, sino el motivo de porqué se hace. Se podría decir que se desarrollan por meros
motivos económicos o que se realiza por poner en práctica todos los conocimientos que se
han obtenido hasta ahora. Por ello, se debe imponer un límite para la utilización de estas
técnicas, porque no todo lo que se sepa debe de ser llevado a cabo sin tener en cuenta una
mínima de moralidad.
Otra cuestión sería quién debe imponer ese límite, si el gobierno, el paciente o los científicos.
Pero todo esto es muy relativo y complejo para imponer unas leyes para todos los casos. La
respuesta no es algo precisa puesto que deberíamos tener en cuenta el caso, que tipo de
paciente y las circunstancias que le rodean.
30 Academia Estatal Chiapas
ACTIVIDAD DE APRENIZAJE 4.- INGENIERIA GENETICA.
- Reflexionar y argumentar sobre las consecuencias biológicas de la modificación genética de
animales y plantas y su aspecto bioético; esto a través de un ensayo.
ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE FINAL
Aprendizaje Basado en Proyectos: “Estilos De Vida Saludable”
Reporte final del proyecto:
Presentación en Power point para ilustrar la relación de los resultados experimentales con los
conocimientos del ciclo celular.
Tabla comparativa entre: mecanismos de división sexual en huerto y asexual de bacterias en
yogurt.
¿Cómo se reproducen los virus como el SARS-COV2? (esquematizar).
Investiga y esquematiza la metodología biológica para la producción de la vacuna de dos
vectores contra el coronavirus.
Bibliografía
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31 Biología 3er Semestre
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and-cancer/v/cancer?modal=1“cáncer”
https://es.khanacademy.org/science/biology/cellular-molecular-biology/stem-cells-
and-cancer/a/cancer?modal=1
32 Academia Estatal Chiapas
CREDITOS
INTEGRANTES DE LA ACADEMIA ESTATAL DE BIOLOGÍA CHIAPAS
Jesús Estrada Solís CBTIS 108 Comitán
Adalberto Carlos Díaz Vázquez CBTIS 144 Tuxtla Gutiérrez
Luis David Farrera Ruiz CBTIS 243 Motozintla
Edith Araceli Bolán Gil CETIS 137 Tapachula
Francisco Emigdio Marroquín Calleja CBTIS 243 Motozintla
Dolores Luna Martínez CETIS 136 Comalapa
Dora Luz Gutiérrez Cigarroa CBTIS 233 Tuxtla Gutiérrez
Madia Rodas Mejía CETIS 137 Tapachula
José E. Mondragón Reynosa CBTIS 169 Cintalapa
Tania Geraldine Hernández Lárraga CBTIS 170 Tonalá
Vanessa Villafuerte Ramírez CBTIS 92 San Cristóbal de Las Casas
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