funcionamiento interno de la celula
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FUNCIONAMIENTO INTERNO DE LA CELULA
INICIO.
Hola nuevamente, en esta oportunidad seguiremos
con el estudio de la célula; espero que juntos
exploremos y logremos comprender este interesante
tema.
En primera instancia te invito a que juntos analicemos la siguiente
lectura.
Como puedes observar la imagen del ascenso de unos alpinistas en
la montaña… ¿Sabías que conforme una persona sube a grandes
alturas, se hace difícil respirar? Una de las razones por las que se
presenta esta dificultad es porque disminuye la presión del aire entre
más alto nos encontremos, debido a la falta de oxígeno. Que al
respirar, intercambiamos desperdicios por materiales útiles que están
en el ambiente.
Actividad 1. Preconceptos:
Contestar las siguientes preguntas dando tu opinión
personal y de acuerdo a tus vivencias diarias:
1. ¿Qué material útil entra al cuerpo cuando respiramos?
2. ¿Qué desperdicios liberamos?
3. ¿Cómo crees que pueden sobrevivir las personas que viven
en las alturas?
4. ¿Porque a nivel del mar supuestamente se dice que hay
más oxigeno que en lugares altos?
RESPIRACIÓN CELULAR.
¿En qué consiste la respiración?
La respiración es un proceso vital mediante el cual un ser vivo hace el
intercambio de gases con el medio externo; es decir introduce
oxígeno disuelto en el aire o en el agua y expulsa dióxido de carbono
CO2. Transforma en ATP (adenocin trifosfato) la energía que esta
almacenada en los nutrientes como la glucosa y carbohidratos. Los
seres vivos necesitan abastecerse continuamente de la materia y
energía que proviene de los alimentos, para eso es necesario que
pasen por un proceso de combustión u oxidación, para lo cual es
necesario el oxígeno que obtienen mediante la respiración.
Tipos de respiración:
Teniendo presente que la respiración es un conjunto de
reacciones que tienen como objetivo principal la obtención de
grandes cantidades de energía en forma de ATP (adenocin trifosfato)
y que este proceso se realiza a nivel celular, exactamente en un
orgánulo llamado mitocondria. No todos los seres vivos respiran los
mismos elementos para producir energía; de acuerdo al tipo de seres
vivos se da la respiración aeróbica, anaeróbica y la fermentación
La respiración aeróbica es la que se realiza en presencia de oxígeno
para obtener energía a partir de la degradación de la glucosa, es
Año: 2021 Guía N 1. APRENDIZAJE: Comprender como la interacción entre las estructuras que componen los organismos permiten el funcionamiento y desarrollo de lo vivo.
Grado: SEXTO
Área: Ciencias Naturales y Medio
Ambiente
Asignatura: Biología
Docente (s): MERCEDES PANTOJA
propia de los organismos eucariotas como los mamíferos, los peces,
las aves, insectos, incluso algunos microrganismos como los protistos.
Respiración anaeróbica: la realizan ciertos organismos que no
necesitan el oxígeno, esto nos demuestra que hay algunos seres vivos
no respiran oxígeno, estos seres especialmente los procariotas,
pueden respirar otras sustancias como sulfatos, nitratos u otros
compuestos a partir de los cuales produce energía. Ejemplos: algunos
hongos, bacterias y levaduras
Miremos el siguiente video para complementar la idea de respiración
aeróbica y anaeróbica:
https://www.youtube.com/watch?v=1aaaL2Csx5U
Respiración anaerobia y aerobia
Fermentación: Es un proceso de oxidación incompleta, que no
requiere oxígeno, y cuyo producto final es un compuesto orgánico. En
los seres vivos, la fermentación es un proceso anaeróbico y en él no
intervienen las mitocondrias. El proceso de fermentación es
característico de algunos microorganismos como:
algunas bacterias y levaduras. También se produce en la mayoría de
las células de los animales (incluido el ser humano), excepto las
neuronas, que mueren rápidamente si no pueden realizar
la respiración celular. Algunas células, como los eritrocitos, carecen
de mitocondrias y se ven obligadas a fermentar; el tejido muscular de
los animales realiza la fermentación láctica cuando el aporte
de oxígeno a las células musculares no es suficiente para
el metabolismo aerobio y la contracción muscular.
Los microorganismos responsables de la fermentación son de tres
tipos: bacterias, mohos y levaduras. Según el tipo de sustrato la
fermentación puede ser acética, alcohólica, butírica, láctica. Ejemplo:
La levadura es un hongo unicelular responsable de gran parte de las
fermentaciones alcohólicas. La fermentación alcohólica es un proceso
anaeróbico realizado por las levaduras y algunas clases de bacterias.
Estos microorganismos transforman el azúcar en alcohol etílico y
dióxido de carbono. La fermentación alcohólica, comienza después de
que la glucosa entra en la celda. La glucosa se degrada en un ácido
pirúvico, que luego se convierte en CO2 y etanol. Los seres humanos
han aprovechado este proceso para hacer pan, cerveza, y vino. En
estos tres productos se emplea el mismo microorganismo que es: la
levadura común.
Durante el proceso de fermentación de pan, el azúcar es convertida
en alcohol etílico y dióxido de carbono. El dióxido de carbono formará
burbujas, que serán atrapadas por el gluten del trigo que causa que
el pan se levante. La elaboración del pan se hace con masas ácidas
que son cultivos mixtos de bacterias ácidos lácticos y levaduras que
crecen de manera espontánea en los cereales.
Respiración celular: fermentación:
https://www.youtube.com/watch?v=7vyCkz05e-8
Respiración en organismos sencillos.
Las bacterias, las algas, los protozoarios y los hongos no tienen
órganos especializados para el intercambio gaseoso esto dependen
de la difusión del oxígeno directamente del medio ambiente hacia el
interior de su células.
Las bacterias algunas son organismos unicelulares procariotas,
presentan dos tipos de respiración. Las bacterias aeróbicas toman el
oxígeno a través de las membranas y es utilizado directamente en el
citoplasma para realizar el proceso de respiración; en cambio las
bacterias anaeróbicas utilizan el proceso de fermentación para
realizar el proceso de respiración; en ambos casos de respiración no
utilizan las mitocondrias para realizar la respiración ya que carecen de
ella.
Respiración celular en eucariotas.
Este proceso se lleva cabo a nivel de la célula en donde
se hace la degradación o transformación de la glucosa (alimento de
la célula), en presencia de oxigeno (aerobia); el orgánulo encargado
de este proceso es la mitocondria que se encuentra en el citoplasma
celular, esto se
hace en
organismo
pluricelulares.
Este proceso
metabólico
necesita oxígeno
y proporciona
energía
aprovechable
por la célula (principalmente en forma de ATP). La reacción
química de la respiración celular es la siguiente:
C6 H12 O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + energía (ATP)
En la anterior formula intervienen los siguientes elementos:
C = carbono H = hidrogeno O = oxigeno
Y las siguientes moléculas
C6 H12 O6 = glucosa
CO2 = gas carbónico
H2O = Agua
Energía ATP = adenocin trifosfato
Por lo tanto en el proceso de respiración celular intervienen: 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.
Funciones de la respiración a nivel celular.
La energía liberada por los alimentos se utiliza para
cumplir con todas las funciones vitales. La respiración en los seres
vivos se lleva a cabo en cada célula y consiste en la unión del oxígeno
con los alimentos ingeridos y transformados. Como resultado de esta
reacción química se libera la energía y se produce agua y gas
carbónico y otras sustancias desechables. Estas últimas son
eliminadas del organismo mediante el proceso de excreción. El
proceso químico mediante el cual se libera la energía de un
carbohidrato o azúcar, es la oxidación, y se denomina respiración
celular.
La respiración celular es la degradación de la glucosa que se lleva a
cabo todo este proceso en la mitocondria celular y tiene tres etapas
importantes que son:
La glicolisis que es el rompimiento de la glucosa, proceso que se lleva
a cabo en el citoplasma celular y se realiza en condiciones
anaeróbicas (sin oxígeno); luego se presenta otra etapa denominada
ciclo de kreps, proceso que se realiza en la mitocondria en presencia
de oxígeno, liberando la energía almacenada y por último la etapa de
fosforilación oxidativa.
Las células musculares en los seres humanos obtienen energía a
través de la respiración anaeróbica, al realizar ejercicios el cuerpo,
necesita mayor cantidad de oxígeno para que las células lo utilicen en
la descomposición de la glucosa para obtener energía. Si los ejercicios
son intensos el aparato circulatorio no proporciona suficiente oxígeno
para satisfacer las necesidades de las células musculares. Si no llega
suficiente oxígeno a los músculos, las células realizan un proceso
anaeróbico para obtener energía. Produciéndose un ácido láctico, al
acumularse éste ácido provoca dolor y fatiga muscular y formándose
los famosos calambres.
Actividad 2. Taller dirigido.
Desarrollar la actividad argumentando tus respuestas
de acuerdo a lo estudiado en la presente guía.
1. Explica por qué la respiración celular es un proceso
asociado a la obtención de energía.
2. Haz una comparación de semejanzas y diferencias entre la
respiración aeróbica y anaeróbica
3. Explica el mecanismo de intercambio de gases a través de
la membrana celular en las bacterias.
4. En que orgánulo celular se lleva a cabo el proceso de la
respiración celular, explicar.
5. Describe brevemente la producción de dióxido de carbono
resultante de la respiración en las levaduras (pan) en el
proceso de fermentación anaeróbica.
Resumen
Actividad 3. EXPERIENCIA: LA FERMENTACIÓN.
Objetivo: Reconocimiento del proceso de respiración
celular a través de la fermentación.
Aproximación al conocimiento científico: La fermentación es un
proceso de respiración celular, un proceso de generación de energía
a partir de azucares (glucosa) que genera como productos de
excreción alcohol y gas carbónico y que puede ser realizado por
organismos unicelulares como hongos y bacterias.
Materiales: Una cucharada de levadura de pan, azúcar, dos botellas
plásticas de medio litro, dos globos uno azul y otro rojo y medio litro
de agua.
Paso 1. En una de las botellas coloca tres cucharadas de azúcar, la
cucharada de levadura, llena agua tibia hasta cubrir un cuarto de la
botella y coloca la bomba de color azul en la boca de la botella,
agítala y déjala reposar por un momento.
Paso 2. En la otra botella añade tres cucharadas de azúcar, llena con
agua tibia un curto de la botella, coloca la otra bomba la de color
rojo en la boca y agita la botella.
Paso 3. Observa ambas botellas durante 15 minutos y haz las
respectivas anotaciones de lo que va sucediendo en el transcurso del
tiempo en cada botella en el siguiente cuadro lo que suceda cada 5
minutos.
Completa el siguiente cuadro con las observaciones
realizadas
BOTELLA 1 TIEMPO CAMBIO BOTELLA 2 TIEMPO CAMBIO
Con levadura
5 mm
Sin levadura
5 mm
10 mm 10 mm
15 mm 15 mm
Taller de aplicación: desarrollar los siguientes interrogantes:
1. ¿Por qué crees que el globo de la botella 1 se infla?
2. ¿Qué gas se desprende de la mezcla del azúcar, la levadura
y el agua tibia?
3. ¿Por qué crees que el globo de la botella 2 no se infla?
4. Explica con tus palabras que es lo que puede ocurrir en
esta experiencia para que uno de los globo se infle y el
otro no?
5. Han un dibujo de lo que te haya llamado la atención de la
experiencia.
LECTURA RECOMENDADA
Purificación de aguas negras.
Definición de agua residual: Se denomina aguas servidas a aquellas
que resultan del uso doméstico o industrial del agua. Se les llama
también aguas residuales, aguas negras o aguas cloacales. Son
residuales pues, habiendo sido usada el agua, constituyen un residuo,
algo que no sirve para el usuario directo. Son negras por el color que
habitualmente tienen. Están constituidas por todas aquellas aguas
que son conducidas por el alcantarillado e incluyen, a veces, las aguas
de lluvia y las infiltraciones de aguas del terreno, son la
transformación de otras aguas llamadas grises si son retenidas sin
oxigenar en un tiempo corto. El tratamiento que se le da a estas aguas
puede ser de varias formas entre esas esta:
Tratamiento anaerobio: Consiste en una serie de procesos
microbiológicos, dentro de un recipiente hermético, dirigidos a la
digestión de la materia orgánica con producción de metano. Es un
proceso en el que pueden intervenir diferentes tipos de
microorganismos pero que está dirigido principalmente por bacterias.
Se utiliza para la conservación del material orgánico que se tiene en
los lodos biológicos producidos en el proceso de tratamiento de las
aguas residuales. El uso de digestores anaerobios es más común cada
día, ya sea para el tratamiento de excretas animales, la producción de
biogás, la purificación de aguas residuales, y la elaboración de
biofertilizantes.
Los procesos aerobios son convenientes para la conversión del
material orgánico en las aguas residuales, se lleva en espacios
abiertos, con grandes suministros de oxígeno, buena ventilación, y
temperatura, un pH adecuado en el cual las bacterias puedan crecer
y proliferar, así de ésta manera el proceso de digestión sea rápido y
altamente efectivo.
Actividad 4. CONTEXTUALIZAIÓN DE LA LECTURA.
1. Haz una lista de las aguas residuales que a diario
son eliminadas en tu hogar, en la escuela y en tu
comunidad.
2. Hay algunas aguas que tú las podrías reutilizar? ¿Cuáles
serían? ¿En qué o cómo las reutilizarías?
3. ¿En tu comunidad hay algún sistema de ahorro de agua?
¿Cuál?
Haz una propuesta en la que tú intervengas para que en tu hogar
se reutilice algunas aguas que se quieran eliminar y así se haga
ahorro de agua.
TRANSPORTE DE SUSTANCIAS EN LA CELULA.
Funciones de la membrana celular:
- Delimitar y proteger la célula
- Transporta diferentes sustancias químicas
- Es selectiva por que permite la entrada y salida solo de algunas
sustancias.
La membrana celular está conformada por dos capas de lípidos
(grasas) en las que se insertan distintas proteínas, estas partículas se
organizan formando una especie de red permitiéndole a la membrana
realizar las funciones de transporte que se realizan de dos formas: el
transporte pasivo y el trasporte activo.
Transporte Pasivo: Es el movimiento de moléculas ya sea de entrada
o salida a través de los poros de la membrana celular desde una zona
de alta concentración a otra de menor concentración, este proceso
no implica gasto de energía por parte de la célula porque el trabajo es
mínimo. Hay dos tipos: la difusión simple y la difusión facilitada
Difusión Simple: Las moléculas de una sustancia se mueven desde un
medio de mayor concentración a uno de menor concentración
Difusión facilitada: las moléculas de una sustancia se mueven a través
de proteínas transportadoras presentes en la membrana celular y va
desde un medio de mayor concentración a otro de menor
concentración de moléculas.
El movimiento de moléculas de agua a través de una membrana
semipermeable es un caso especial de difusión que se conoce como
osmosis.
Transporte Activo: Es el movimiento de moléculas de una sustancia a
través de proteínas transportadoras que se encuentran en la
membrana celular, desde una zona de baja concentración a otra de
alta concentración, el proceso implica un alto gasto de energía por lo
que la célula tiene un trabajo con más esfuerzo.
A continuación te invito que exploremos el siguiente video para
comprender mejor como se da el transporte de sustancias a través de
la membrana celular.
https://www.youtube.com/watch?v=jCcwlYemz04
Transporte a través de la membrana celular
Las células pueden encontrare en diferentes medios, los cuales
pueden afectar sus condiciones internas y pueden ser:
Medio isotónico: La concentración de sustancias tanto dentro como
fuera de la célula es igual por lo tanto no la afecta, sigue normalmente
realizando sus funciones.
Medio hipotónico: La concentración de sustancias en el medio
externo de la célula es menor y el agua tiende a ingresar al interior de
la célula, si ingresa demasiada agua, la célula tiende a hincharse y en
cualquier momento puede reventarse.
Medio hipertónico: la concentración de sustancias en el medio
externo de la célula es mayor, el agua tiende a salir de la célula lo que
le produce deshidratación y tiende a encogerse y hacerse pequeña.
Alimentación de la célula.
La nutrición celular se realiza mediante el proceso conocido como
endocitosis, que es propio de las células eucariotas y consiste en la
incorporación de las partículas alimenticias a través de los poros de la
membrana celular y lo hace de dos formas: mediante la fagocitosis y
la pinocitosis.
La fagocitosis se presenta cuando una parte de la membrana celular
envuelve una partícula sólida y eta es llevada al citoplasma de la célula
donde e realiza el proceso digestivo.
La Pinocitosis se realiza cuando la célula captura sustancias disueltas
en el agua o que son muy liquidas
También la célula elimina todas las sustancias de desecho o las que ya
no utiliza mediante e proceso de exocitosis.
Actividad 5.
Observa la siguiente tabla.
1. Transporte activo 2. Autótrofos 3. Osmosis
4. Procariotas 5. Exocitosis 6. Endocitosis
7. Difusión facilitada 8. Transporte pasivo 9. Eucariotas.
10. Hipertónico. 11. Heterótrofos 12. Hipotónico
Teniendo como referencia la anterior tabla responder:
1. Establezca diferencia entre 1 y 8
2. escribir las semejanzas que hay entre 4 y 9
3. Qué relación hay entre 10 y 12
4. Qué diferencia hay entre 5 y 6
Ahora analiza la siguiente imagen y responder:
5. Teniendo en cuenta la barra de colores mencionar cuál elemento se
encuentra en menor proporción en la célula?
Teniendo en cuenta el grafico azul con gris mencionar cual elemento
es más abundante en la célula?
Si llegaste hasta esta parte quiere decir que ya terminaste las
actividades que corresponde a esta guía, felicitaciones y continua así
de juicioso (a).
ACUERDOS:
1. Apreciados padres de familia y queridos estudiantes leer las
siguientes recomendaciones para luego ponerlas en práctica, poder
desarrollar acertadamente las guías y no tener dificultades, si algo no
está claro comunicarse con los docentes y pedir asesoría en los
horarios establecidos por la institución.
2. Todos los estudiantes deben desarrollar los talleres de las guías
en el cuaderno de Ciencias Naturales, con letra clara, legible y buena
ortografía; además deben desarrollar en el mismo orden que va la
guía, sin tachones, borrones o enmendaduras que dificulten la lectura
para la calificación. No se recibe el desarrollo en las mismas guías.
3. Para la entrega del desarrollo de las guías todos los estudiantes lo
deben hacer en forma virtual a través de la plataforma edmodo, para
esto debe ser un documento en formato PDF. Además entregar en
las fechas establecidas por el docente, salvo si presenta un permiso
se le dará un tiempo de ocho días para que entregue.
4. Para ingresar a la plataforma edmodo en el área de ciencias
naturales se deben utilizar los siguientes códigos:
6 – 1 Código xekb6a 6 – 2 Código bru77u
6 – 3 Código y88cxk 6 – 4 Código uxdg5m
6 – 5 Código a5dkej
5. Identificar muy bien la guía con el nombre completo del
estudiante, el grado, número de lista, No. Telefónico actual, la
asignatura y el nombre del docente del área.
6. Las clases se darán de acuerdo a los horarios establecidos por la
institución y mediante la plataforma google meet y edmodo, además
si se les presenta alguna duda, comunicarse por teléfono o WhatsApp
en horas de la tarde 2 a 4 p.m. únicamente. Mi contacto es:
3128896077
7. Los trabajos serán valorados de acuerdo a los siguientes criterios
de evaluación general.
CRITERIOS DE EVALUACION
1. Responsabilidad, cumplimiento y entrega oportuna de todas las
actividades propuestas
2. Buena lectura y comprensión de toda la guía (atento a las
indicaciones dadas)
3. Orden, letra clara, legible y buena ortografía. Trabajos realizados
en computador no serán tenidos en cuenta.
4. Asertividad en las respuestas (Comprensión de la actividad a
realizar y buena redacción)
5. Recursividad, originalidad, creatividad e innovación en el desarrollo
de talleres. Mejor dibujar y pintar las imágenes, lo mismo que tablas
y gráficos.