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10° grado · Biología
La biología celular · La célula y su organización

Los orgánulos celulares

Una célula del páncreas de Karla fabrica insulina; una célula de la hoja de un pino del Parque Nacional La Tigra fabrica azúcares con la luz del sol. Las dos son eucariotas y las dos trabajan en un espacio diminuto, pero cada función ocurre en un lugar distinto. ¿Cómo consigue la célula organizar tantas tareas sin que se estorben entre sí? Al final de la página volvemos a esta pregunta.

Los orgánulos y su función

Al microscopio electrónico, el citoplasma de una célula eucariota no es una solución homogénea: es un conjunto de compartimentos donde ocurren reacciones químicas que no podrían suceder juntas en el mismo espacio.

Clasificación de los orgánulos: con membrana, el núcleo y la mitocondria (doble membrana) y el aparato de Golgi (membrana simple); sin membrana, los ribosomas, formados por ARN y proteínas y unidos a un ARNm. Con membrana Sin membrana subunidad mayor subunidad menor ARNm núcleo mitocondria aparato de Golgi ribosomas doble membrana doble membrana membrana simple ARN + proteínas
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Asocie cada orgánulo con su función básica: mitocondria, cloroplasto, ribosoma, aparato de Golgi, lisosoma, retículo endoplasmático, vacuola y núcleo.

Asocie cada orgánulo con su función básica: mitocondria, cloroplasto, ribosoma, aparato de Golgi, lisosoma, retículo endoplasmático, vacuola y núcleo.

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Clasifique los orgánulos y estructuras de la célula eucariota en dos grupos: los delimitados por membrana y los que carecen de ella. Ponga al menos dos ejemplos de cada…

Clasifique los orgánulos y estructuras de la célula eucariota en dos grupos: los delimitados por membrana y los que carecen de ella. Ponga al menos dos ejemplos de cada grupo.

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Célula animal y célula vegetal

Si observa al microscopio células del epitelio de su mejilla y células de una hoja de elodea, verá que las primeras son redondeadas y deformables, y las vegetales son poligonales, rígidas y con gránulos verdes. ¿Qué estructuras diferencian a una célula vegetal de una animal? Piénselo antes de seguir.

Construya un modelo de célula

Una maqueta ayuda a recordar dónde va cada orgánulo. Puede hacerla en grupo, con materiales sencillos que consiga en casa o en el colegio.

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Indique qué orgánulos y estructuras son característicos de la célula vegetal y están ausentes en la animal, y cuáles comparten ambos tipos de célula.

Indique qué orgánulos y estructuras son característicos de la célula vegetal y están ausentes en la animal, y cuáles comparten ambos tipos de célula.

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En un corte de una célula eucariota animal se distinguen seis orgánulos o estructuras característicos: 1) mitocondria, 2) retículo endoplasmático rugoso, 3) aparato de…

En un corte de una célula eucariota animal se distinguen seis orgánulos o estructuras característicos: 1) mitocondria, 2) retículo endoplasmático rugoso, 3) aparato de Golgi, 4) lisosoma, 5) núcleo y 6) centrosoma. Describa en una frase la función básica de cada uno de ellos.

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Observe la imagen de una célula eucariota vegetal en sección. Identifique las estructuras señaladas con los números del 1 al 6 y explique, comparándola con la célula…

Observe la imagen de una célula eucariota vegetal en sección. Identifique las estructuras señaladas con los números del 1 al 6 y explique, comparándola con la célula animal, qué papel desempeñan la pared celular y la gran vacuola en la forma y la rigidez de las células vegetales.

Célula eucariota vegetal en sección

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Dónde ocurre cada proceso

Célula eucariota con cuatro organelos señalados: la mitocondria (respiración aeróbica), el cloroplasto (fotosíntesis), el retículo endoplasmático rugoso con ribosomas, pegado al núcleo (síntesis de proteínas) y el lisosoma (digestión intracelular). citosol RE rugoso síntesis de proteínas mitocondria respiración aeróbica cloroplasto fotosíntesis lisosoma digestión intracelular
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Localice en qué orgánulo o estructura celular ocurre cada uno de estos procesos y justifique brevemente su respuesta: la respiración aeróbica, la fotosíntesis, la…

Localice en qué orgánulo o estructura celular ocurre cada uno de estos procesos y justifique brevemente su respuesta: la respiración aeróbica, la fotosíntesis, la síntesis de proteínas destinadas a ser secretadas y la digestión intracelular de materiales envejecidos.

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La ruta de secreción y la forma al servicio de la función

Si se le dan aminoácidos radiactivos a células del páncreas que fabrican enzimas digestivas, la señal aparece a los 3 minutos en sacos con ribosomas, a los 20 minutos en pilas de cisternas lisas y a los 90 minutos sale de la célula. ¿Qué recorrido siguen las moléculas recién fabricadas?

Animación de la ruta de secreción: una pequeña vesícula sale del retículo endoplasmático rugoso, viaja hasta el aparato de Golgi, que se ilumina; de él sale otra hacia la vesícula de secreción, que también se ilumina, y desde ahí una última llega a la membrana plasmática, donde se funde y desaparece antes de repetirse el ciclo. RE rugoso Golgi vesícula membranaplasmática

La membrana plasmática, el citoesqueleto y la comunicación entre células

La membrana plasmática delimita la célula y controla lo que entra y sale; su estructura se estudia en el apartado «La ultraestructura de la membrana». El citoesqueleto es una red de fibras que da forma a la célula y organiza el transporte interno; aquí solo lo mencionamos.


  Tres escenas: dos células vegetales unidas por plasmodesmos que atraviesan la pared; dos células animales con una unión comunicante y rodeadas de matriz extracelular; y células con citoesqueleto, una con microtúbulos, actina cortical y una vesícula transportada, y otra en metafase con el huso y los cromosomas.
  
    
      
    
  

  Células vegetales
  
  
  
  
    
    
    
  
  
    
    
  
  
    
    
    
    
    
  
  
  
  
  
  
    pared celular
    plasmodesmos
  
  

  

  Células animales
  
    
    
    
    
    
    
  
  
  
  
  
  
    
    
    
  
  
    unión comunicante
    matriz extracelular
  
  

  

  Citoesqueleto

  
  
  
    
    
    
    
    
  
  
  
  
  

  
  
  
    
    
    
    
  
  
    
    
    
    
  
  
  

  
    microtúbulos
    vesícula
    actina cortical
    huso mitótico
    cromosomas
    forma y transporte
    reparto de cromosomas
  
  

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El análisis morfométrico por microscopía electrónica de tres líneas celulares humanas desconocidas (A, B y C) aporta los siguientes datos sobre el porcentaje de volumen…

El análisis morfométrico por microscopía electrónica de tres líneas celulares humanas desconocidas (A, B y C) aporta los siguientes datos sobre el porcentaje de volumen celular que ocupa cada orgánulo:

  • Tipo A: Mitocondrias: 38 %; Retículo endoplasmático liso: 17 %; RER: 5 %; Aparato de Golgi: 2 %; Gránulos de secreción: < 1 %.

  • Tipo B: Mitocondrias: 6 %; Retículo endoplasmático liso: 2 %; RER: 34 %; Aparato de Golgi: 20 %; Gránulos de secreción: 15 %.

  • Tipo C: Mitocondrias: 5 %; Retículo endoplasmático liso: 2 %; RER: 4 %; Aparato de Golgi: 3 %; Lisosomas y fagosomas: 26 %.

Asigne de manera razonada a cada tipo celular una de las siguientes funciones fisiológicas: contracción mecánica y homeostasis de calcio (fibra muscular esquelética), secreción masiva de proteínas (célula acinar pancreática) o destrucción de patógenos fagocitados (macrófago). Justifique cada asignación relacionando la función asignada con la abundancia de los orgánulos correspondientes.

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Reto del tema. Como futuro investigador biomédico, usted debe analizar muestras celulares reales a partir de micrografías electrónicas. Su objetivo es elaborar una ficha…

Reto del tema. Como futuro investigador biomédico, usted debe analizar muestras celulares reales a partir de micrografías electrónicas. Su objetivo es elaborar una ficha técnica comparativa que demuestre la diversidad celular y la función de sus orgánulos.

  1. Obtención de datos: Acceda al repositorio científico público Cell Image Library (cellimagelibrary.org) y seleccione dos micrografías con escala gráfica visible: una bacteria y una célula eucariota (animal o vegetal) donde se distingan bien sus orgánulos.

  2. Medición y calibración: Mida con regla la barra de escala y las dimensiones celulares. Empleando la relación $\text{Aumento} = \frac{\text{Medida observada}}{\text{Medida real}}$, calcule el tamaño real de ambas células y de dos orgánulos representativos (como mitocondria o cloroplasto), expresando los valores en $\mu\text{m}$ (p. ej., $1.5\ \mu\text{m}$).

  3. Informe razonado: Diseñe una tabla comparativa que contraste procariotas y eucariotas, argumentando la función de los orgánulos medidos y explicando cómo justifican los postulados modernos de la teoría celular y la hipótesis endosimbiótica.

Se valorará:

  • Precisión en el cálculo de tamaños celulares reales y uso correcto de escalas en $\mu\text{m}$.

  • Identificación morfológica y justificación funcional adecuada de los orgánulos.

  • Rigor conceptual al vincular las observaciones con la teoría celular y los modelos de organización.

Resolver

Vuelva al principio: la célula separa sus funciones en compartimentos con membrana (núcleo, mitocondrias, RE, Golgi, lisosomas) y las conecta mediante vesículas. Así la célula del páncreas fabrica y exporta insulina, y la de la hoja del pino de La Tigra hace fotosíntesis, sin que unas reacciones estorben a otras.

Resumen

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