Historia e Introducción a la Célula
(Biología Celular y Molecular · Guía N°1)
Ezequiel Saldivia
Escuela Particular 95 Alemana
Camilo Henríquez 125 - Paillaco
Fono: 63-421765 – Región De Los Ríos
Nombre:
Curso:
Fecha:
Pje. ideal: 68
Pje. Obtenido:
Nivel de exigencia: 60%
Contenidos: Historia y desarrollo de la biología celular y molecular · Aportes de la química, física y matemática · Teoría celular: origen y evolución del conocimiento · Tipos celulares: procariotas vs eucariotas, animales vs vegetales · Introducción a las biomoléculas (proteínas, lípidos, carbohidratos, ácidos nucleicos).
Capacidades: Razonamiento lógico — Comprensión · Análisis — Pensamiento crítico · Expresión escrita.
Destrezas: Identificar · Reconocer · Describir · Relacionar · Comparar · Clasificar · Secuenciar · Interpretar · Analizar · Argumentar · Explicar · Distinguir.
| Tema | Descripción | Pts | Obtenido |
|---|---|---|---|
| 1 | Historia y teoría celular | 16 pts | |
| 2 | Tipos celulares | 18 pts | |
| 3 | Biomoléculas | 16 pts | |
| 4 | Análisis integrado | 18 pts | |
| TOTAL | 68 pts | ||
Lee con atención — El largo camino hacia la teoría celular
El conocimiento de la célula no nació de un solo descubrimiento: es el resultado de siglos de preguntas, instrumentos mejores y la colaboración entre la biología, la química, la física y la matemática.
1665
Robert Hooke observó células muertas de corcho con un microscopio rudimentario y acuñó el término "célula" (del latín cellula: habitación pequeña). No comprendió su significado biológico.
1674
Anton van Leeuwenhoek fue el primero en observar células vivas: bacterias y protozoos en agua estancada. Construyó microscopios con aumentos de hasta 270×, revolucionando la observación biológica.
1838–1839
Schleiden y Schwann propusieron que todos los seres vivos están formados por células: los vegetales (Schleiden) y los animales (Schwann). Primer postulado de la teoría celular.
1855
Rudolf Virchow añadió el tercer postulado: Omnis cellula e cellula ("toda célula proviene de otra célula"). Refutó la generación espontánea en el contexto celular.
S. XX
La química permitió conocer la composición molecular de la célula. La física desarrolló el microscopio electrónico (años 1930s), revelando organelos nunca antes vistos. La matemática y la bioinformática permitieron modelar procesos celulares y analizar genomas completos.
Los tres postulados de la teoría celular:
1. Todo ser vivo está formado por una o más células.
2. La célula es la unidad estructural y funcional de la vida.
3. Toda célula proviene de una célula preexistente.
1. Todo ser vivo está formado por una o más células.
2. La célula es la unidad estructural y funcional de la vida.
3. Toda célula proviene de una célula preexistente.
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Ejercicio 1 — Línea de tiempo y análisis 16 pts
a) Completa la tabla indicando el aporte de cada científico y la disciplina que hizo posible ese avance: (8 pts)
| Científico / Período | ¿Qué descubrió o propuso? | ¿Qué disciplina o herramienta lo hizo posible? | ¿Qué pregunta nueva abrió ese descubrimiento? |
|---|---|---|---|
| Robert Hooke (1665) | |||
| Van Leeuwenhoek (1674) | |||
| Schleiden y Schwann (1838–39) | |||
| Virchow (1855) |
b) Elige una de las disciplinas externas a la biología (química, física o matemática) y explica con un ejemplo concreto cómo su aporte cambió lo que se sabía sobre la célula. (4 pts)
c) ¿Por qué el postulado de Virchow ("toda célula proviene de otra célula") fue tan importante para refutar la idea de la generación espontánea? (4 pts)
Rúbrica: a) 2 pts por fila completa con aporte, disciplina y pregunta nueva · b) 4 pts por ejemplo concreto que muestre un cambio real en el conocimiento · c) 4 pts por explicar la relación entre el postulado y el concepto de generación espontánea.
Lee con atención — Procariotas vs eucariotas: dos formas de ser célula
No todas las células son iguales. La primera gran distinción es entre células procariotas y eucariotas.
Procariotas
Sin núcleo definido (el material genético está libre en el citoplasma, en una región llamada nucleoide). Sin organelos membranosos. Son las células más antiguas evolutivamente. Incluyen bacterias y arqueas. Son más pequeñas (1–10 µm).
Eucariotas
Con núcleo definido, rodeado por membrana nuclear. Con organelos membranosos especializados (mitocondria, retículo, Golgi, etc.). Incluyen células de hongos, protistas, plantas y animales. Son más grandes (10–100 µm).
Dentro de los eucariotas, hay dos tipos clave que debes distinguir:
Célula animal
Sin pared celular. Sin cloroplastos. Vacuolas pequeñas o ausentes. Tiene centríolos (para la división celular). Forma irregular y variable.
Célula vegetal
Con pared celular de celulosa. Con cloroplastos (en células fotosintéticas). Vacuola central grande. Sin centríolos (en la mayoría). Forma más rígida y rectangular.
Dato clave: La mitocondria y el cloroplasto tienen su propio ADN y se reproducen de forma independiente dentro de la célula. Esto apoya la teoría endosimbiótica: estas estructuras habrían sido bacterias ancestrales que fueron incorporadas por células eucariotas hace ~2.000 millones de años.
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Ejercicio 2 — Comparación y clasificación 18 pts
a) Completa la tabla comparativa. Para cada característica indica si está presente (✓), ausente (✗) o según el caso (±): (8 pts)
| Característica | Procariota | Eucariota animal | Eucariota vegetal |
|---|---|---|---|
| Núcleo con membrana | |||
| Pared celular | |||
| Mitocondria | |||
| Cloroplasto | |||
| Vacuola central grande | |||
| Ribosomas | |||
| Centríolos | |||
| Material genético libre (sin membrana) |
b) Selección múltiple: (6 pts — 3 pts c/u)
1. Una célula tiene núcleo definido, cloroplastos, pared celular y una vacuola central grande. ¿Qué tipo de célula es y cuál de sus características es exclusiva de ella?
A
Procariota. Característica exclusiva: pared celular.B
Eucariota animal. Característica exclusiva: núcleo definido.C
Eucariota vegetal. Característica exclusiva: cloroplastos y pared celular de celulosa.D
Procariota. Característica exclusiva: cloroplastos.2. La teoría endosimbiótica propone que la mitocondria fue originalmente una bacteria. ¿Cuál de las siguientes evidencias apoya mejor esta teoría?
A
La mitocondria tiene la misma forma que el núcleo celular.B
La mitocondria tiene su propio ADN circular y se divide de forma independiente, igual que las bacterias.C
La mitocondria produce glucosa, igual que las bacterias fotosintéticas.D
La mitocondria está rodeada por una sola membrana, como las bacterias gram positivas.c) Una bacteria y una célula muscular humana son muy distintas, pero comparten algunas características fundamentales. Nombra dos de ellas y explica por qué eso es relevante para la teoría celular: (4 pts)
Rúbrica: a) 1 pt por cada fila correctamente completada · b) 3 pts por alternativa correcta con argumento · c) 2 pts por cada característica compartida con su relevancia teórica.
Lee con atención — Las biomoléculas: los materiales de la célula
La célula está construida y funciona gracias a cuatro tipos de moléculas orgánicas llamadas biomoléculas. Todas contienen carbono como elemento central y se forman por la unión de unidades más pequeñas (monómeros) que se encadenan para formar polímeros.
Carbohidratos
Monómero: monosacáridos (glucosa, fructosa).
Funciones: fuente de energía rápida (glucosa → ATP), reserva energética (almidón en plantas, glucógeno en animales), función estructural (celulosa en la pared celular vegetal).
Funciones: fuente de energía rápida (glucosa → ATP), reserva energética (almidón en plantas, glucógeno en animales), función estructural (celulosa en la pared celular vegetal).
Lípidos
No tienen monómero típico (son hidrofóbicos).
Funciones: componente principal de las membranas celulares (fosfolípidos), reserva energética a largo plazo (triglicéridos), señalización hormonal (esteroides como el colesterol).
Funciones: componente principal de las membranas celulares (fosfolípidos), reserva energética a largo plazo (triglicéridos), señalización hormonal (esteroides como el colesterol).
Proteínas
Monómero: aminoácidos (hay 20 distintos).
Funciones: estructurales (colágeno, actina), enzimáticas (catalizan reacciones), transporte (hemoglobina), defensa (anticuerpos), comunicación (hormonas como la insulina).
Funciones: estructurales (colágeno, actina), enzimáticas (catalizan reacciones), transporte (hemoglobina), defensa (anticuerpos), comunicación (hormonas como la insulina).
Ácidos nucleicos
Monómero: nucleótidos.
Funciones: ADN → almacena la información genética. ARN → transmite esa información para sintetizar proteínas. ATP → moneda energética de la célula (también es un nucleótido).
Funciones: ADN → almacena la información genética. ARN → transmite esa información para sintetizar proteínas. ATP → moneda energética de la célula (también es un nucleótido).
Relación clave: Las cuatro biomoléculas no trabajan de forma aislada. El ADN contiene la información para fabricar proteínas. Las proteínas construyen membranas junto con los lípidos. Los carbohidratos proporcionan la energía (ATP) para que todo funcione.
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Ejercicio 3 — Biomoléculas en contexto 16 pts
a) Completa la tabla con la biomolécula que corresponde a cada función o ejemplo: (8 pts — 1 pt c/u)
| Función o ejemplo | Biomolécula | Monómero (si aplica) |
|---|---|---|
| Almacena la información genética heredable | ||
| Forma la doble capa que rodea a todas las células | ||
| Actúa como enzima para acelerar reacciones químicas | ||
| Proporciona energía rápida cuando se oxida en la mitocondria | ||
| Forma la pared celular de las plantas (celulosa) | ||
| Transporta el oxígeno en la sangre (hemoglobina) | ||
| Transmite la información del ADN hacia el ribosoma | ||
| Reserva energética a largo plazo en tejido adiposo |
b) Una célula sin lípidos no podría existir. Explica por qué, mencionando al menos dos funciones de los lípidos que sean indispensables para la vida celular: (4 pts)
c) ¿Por qué el ADN es considerado la biomolécula más importante para la continuidad de la vida? Relaciona tu respuesta con la teoría celular: (4 pts)
Rúbrica: a) 1 pt por cada fila correcta · b) 2 pts por cada función de lípidos con explicación de su indispensabilidad · c) 4 pts por relacionar ADN, herencia y continuidad con el tercer postulado de la teoría celular.
Tema 4 · Análisis Integrado
18 puntos
Lee la situación y responde integrando todos los contenidos de la guía.
Situación
Una investigadora estudia una célula desconocida encontrada en una muestra de agua de un lago. Al observarla al microscopio electrónico, nota que: tiene membrana plasmática, material genético circular sin membrana que lo rodee, ribosomas pequeños (70S), pared celular, y no tiene mitocondrias ni núcleo definido. La célula se reproduce dividiéndose en dos partes iguales.
Pregunta 1 (6 pts):
¿Qué tipo de célula es? Justifica tu respuesta nombrando al menos cuatro características observadas y explicando qué indica cada una sobre el tipo celular.
Rúbrica: 1.5 pts por cada característica correctamente identificada y vinculada al tipo celular (máx. 4 características).
Pregunta 2 (6 pts):
¿Cuál de las biomoléculas estudiadas es más probable que forme la pared celular de esta bacteria? ¿Y cuál es la que permite que al dividirse transmita su información a las células hijas? Explica en cada caso la función de esa biomolécula y su monómero.
Rúbrica: 3 pts por cada biomolécula correctamente identificada con función y monómero.
Pregunta 3 — Argumentación (6 pts):
La investigadora afirma: "Esta célula es evidencia de que la teoría celular se cumple en todos los seres vivos, incluso en los más simples." ¿Estás de acuerdo? Argumenta usando los tres postulados de la teoría celular y relaciona cada uno con alguna característica de la célula descrita en la situación.
Rúbrica: 2 pts por cada postulado correctamente aplicado a la situación (máx. 3 postulados × 2 pts).
Escuela Particular 95 Alemana · Paillaco
Biología Celular y Molecular · Guía N°1
Ezequiel Saldivia