Cátedra de Biología

INTRODUCCIÓN AL ESTUDIO DE LA BIOLOGÍA CELULAR

CITOLOGÌA

La biología celular o bioquímica celular (antiguamente citología). Citología viene del griego κύτος (célula).¹ es una disciplina académica que se encarga del estudio de las células en cuanto a lo que respecta a las propiedades, estructura, funciones, orgánulosque contienen, su interacción con el ambiente y su ciclo vital.

Con la invención del microscopio óptico fue posible observar estructuras nunca antes vistas por el hombre, las células. Esas estructuras se estudiaron más detalladamente con el empleo de técnicas de tincióny de citoquímica y con la ayuda fundamental delmicroscopio electrónico.

La biología celular se centra en la comprensión del funcionamiento de los sistemas celulares, de cómo estas células se regulan y la comprensión del funcionamiento de sus estructuras. Una disciplina afín es la biología molecular.

EL MICROSCOPIO

El microscopio (de micro-, pequeño, y scopio, σκοπεω, observar) es un instrumento que permite observar objetos que son demasiado pequeños para ser vistos a simple vista. El tipo más común y el primero que se inventó es el microscopio óptico. Se trata de un instrumento óptico que contiene dos o más lentes que permiten obtener una imagen aumentada del objeto y que funciona por refracción. La ciencia que investiga los objetos pequeños utilizando este instrumento se llama microscopía.

Microscopio compuesto fabricado hacia 1751 por Magny. Proviene del laboratorio del duque de Chaulnes y pertenece al Museo de Artes y Oficios, París.

El microscopio fue inventado por Zacharias Janssen en 1590. En 1665 aparece en la obra de William Harvey sobre la circulación sanguínea al mirar al microscopio los capilares sanguíneos y Robert Hooke publica su obra Micrographia.

En 1665 Robert Hooke observó con un microscopio un

delgado corte de corcho y notó que

el material era poroso, en su conjunto, formaban cavidades poco profundas a modo de celditas a las que llamó células. Se trataba de la primera observación de células muertas. Unos años más tarde, Marcello Malpighi, anatomista y biólogo italiano, observó células vivas. Fue el primero en estudiar tejidos vivos al microscopio

SÍNTESIS DE PROTEÍNAS

Describir la síntesis de proteínas y del DNA dentro de una célula es como describir un círculo: el DNA dirige la síntesis del RNA; el RNA dirige la síntesis de proteínas y, finalmente, una serie de proteínas específicas catalizan la síntesis tanto del DNA como del RNA.

Las instrucciones para construir las proteínas están codificadas en el DNA y las células tienen que traducir dicha información a las proteínas. El proceso consta de dos etapas:

TRANSCRIPCIÓN:

la transcripción es el proceso durante el cual la información genética contenida en el DNA es copiado a un RNA de una cadena única llamado RNA-mensajero. La transcripción es catalizada por una enzima llamada RNA-polimerasa. El proceso se inicia separándose una porción de las cadenas de DNA: una de ellas, llamada hebra sentido es utilizada como molde por la RNA-polimerasa para incorporar nucleótidos con bases complementarias dispuestas en la misma secuencia que en la hebra anti-sentido, complementaria de la hebra sentido inicial. La única diferencia consiste en que la timina del DNA inicial es sustituída por uracilo en el RNA mensajero. Así, por ejemplo, una secuencia ATGCAT de la hebra sentido del DNA inical producirá una secuencia UACGUA.

Además de las secuencia de nucleótidos que codifican proteínas, el RNA mensajero copia del DNA inicial unas regiones que no codifican proteínas y que reciben en nombre deintrones. Las partes que codifican proteínas se llaman exones. Por lo tanto, el RNA inicialmente transcrito contiene tanto exones como intrones. Sin embargo, antes de que abandone el núcleo para dirigirse al citoplasma donde se encuentran los ribosomas, este RNA es procesado mediante operaciones de "corte y empalme", eliminándose los intrones y uniéndose entre sí los exones. Este RNA-m maduro es el que emigra al citoplasma. Un único gen puede codificar varias proteínas si el RNA-m inicial puede ser cortado y empalmado de diversas formas. Esto ocurre, por ejemplo, durante la diferenciación celular en donde las operaciones de corte y pegado permite producir diferentes proteínas.

Además de utilizarse como molde para la síntesis del RNA-m, el DNA también permite la obtención de otros dos tipos de RNA:

El RNA de transferencia (t-RNA) que se une específicamente a cada uno de los 20 aminoácidos y los transporte al ribosoma para incorporarlos a la cadena polipeptídica en crecimiento.
El RNA ribosómico (r-RNA) que conjuntamente con las proteínas ribosómicas constituye el ribosoma.

TRADUCCIÓN:

El m-RNA maduro contiene la información para que los aminoácidos que constituyen una proteína en vayan añadiendo según la secuencia correcta. Para ello, cada triplete de nucleótidos consecutivos (codón) especifica un aminoácido. Dado que el m-RNA contiene 4 bases, el número de combinaciones posibles de grupos de 3 es de 64, número más que suficiente para codificar los 20 aminoácidos. De hecho, un aminoácido puede ser codificado por varios codones.

La síntesis de proteínas tiene lugar de la manera siguiente:

Iniciación: Un factor de iniciación, GPT y metionil-tRNA[Met] forman un complejo que se une a la subunidad ribosómica grande. A su vez, el m-RNA y la subunidad ribosómica pequeña se unen al encontrar esta última el codón de iniciación que lleva el primero. A continuación ambas subunidades ribosómicas se unen. El metionil-tRNA[met] está posicionado enfrente del codón de iniciación (AUG). El GPT y los factores de iniciación de desprenden quedando el tRNA[Met] unido al ribosoma.

Elongación: Un segundo aminoacil-tRNA (en el ejemplo Phe-tRNa[Phe]) se coloca en la posición A de la subunidad grande del ribosoma. Un complejo activado por GPT se ocupa de formar el enlace peptídico quedando el peptido en crecimiento unido al aminoacil-tRNA entrante. Al mismo tiempo, el primer t-RNA se separa del primer aminoácido y del punto P del ribomosa.El ribosoma se mueva un triplete hacia la derecha, con los que el peptidil-tRNA[Phe] queda unido al punto P que había quedado libre. Un tercer aminoacil-tRNA (en el ejemplo Leu-tRNA[Leu]) se coloca en la posición A y se repite el proceso de formación del enlace peptidico, quedando el peptido en crecimiento unido al Leu-tRNA[Leu] entrante. Se separa el segundo t-RNA del segundo aminoacido y del punto P del ribosoma.

Terminación: el m-RNA que se está traduciendo lleva un codón de terminación (UAG). Cuando el ribosoma llega a este codón, la proteína ensamblada es liberada y el ribosoma se fragmenta en sus subunidades quedando listo para un nuevo proceso.

En el proceso que acabamos de describir, el ribosoma se desplazaba a lo largo de una hebra de m-RNA leyendo los tripletes de uno en uno. La síntesis de proteínas progresa a razón de 15 aminoácidos/segundo. Dada la longitud del m-RNA, varios ribosomas pueden ir leyendo codones y sintetizando proteínas. El conjunto se denomina poliribosoma

A partir del anterior proceso se puede definir como gen un conjunto de nucleótidos de una molécula de DNA que sirve como molde para la producción de una proteína o una familia de proteínas si se producen operaciones de corte y empalme en el RNA. Como usualmente una proteína tiene entre 100 y 1000 aminoacidos, el m-RNA maduro contendrá entre 300 y 3000 nucleótidos. El tamaño del gen dependerá, de los intrones que tenga.

PRÁCTICA Nº12

PRACTICA Nº 11

PRÁCTICA Nº 10

TEMA: RECICLAJE DE PAPEL

OBJETIVO: CREAR PAPEL CON AROMA DE PLANTAS NATURALES

MATERIALES: SUSTANCIAS:

LICUADORA AGUA

PAPEL QUE NO OCUPEMOS AROMA NATURAL

BASTIDOR

RECIPIENTES GRANDE Y PEQUEÑO

TELA

GRÁFICO:

PROCEDIMIENTO:

TENER TODOS LOS MATERIALES A LA MANO.
VERTER AGUA SOBRE EL RECIPIENTE PEQUEÑO.
TROZAR EL PAPEL A UTILIZAR EN PEQUEÑOS TAMAÑO EN EL RECIPIENTE QUE CONTIENE EL AGUA.
DEJAR REMOJAR EL PAPEL POR UNAS 2 O 3 HORAS.
VACIAR EL PAPEL REMOJADO EN LA LICUADORA, AGREGAR EL AROMA NATURAL Y LICUAR.
VACIAR LA PULPA DE PAPEL EN EL RECIPIENTE GRANDE Y AGREGAR AGUA.
MEZCLAR.
COLAR LA PULPA DE PAPEL CON EL BASTIDOR.
DEJAR ESCURRIR EL EXCESO DE AGUA.
PASAR LA PULPA A LA TELA Y SACAR EL EXCESO DE AGUA .
PONER A SECAR POR UNAS HORAS.

OBSERVACIONES:

EN ESTA PRACTICA HEMOS APRENDIDO Y OBSERVADO SOBRE UNA FORMA FÁCIL Y ECONÓMICA DE RECICLAR PAPEL PARA DARALE DISTINTOS USOS.

CONCLUSIONES:

EL RECICLAJE DE PAPEL ES DE ÚTIL IMPORTANCIA PARA LA PRESERVACIÓN DEL MEDIO AMBIENTE.

RECOMENDACIONES:

UTILIZAR CORRECTAMENTE LOS MATERIALES.
TENER CUIDADO PARA NO DAÑAR EL PRODUCTO.

CUESTIONARIO:

¿QUE ES EL RECICLAJE?

EL RECICLAJE TRANSFORMA MATERIALES USADOS, QUE DE OTRO MODO SERÍAN SIMPLEMENTE DESECHOS, EN RECURSOS MUY VALIOSOS. LA RECOPILACIÓN DE BOTELLAS USADAS, LATAS, PERIÓDICOS, ETC. SON REUTILIZABLES Y DE ALLÍ A QUE, LLEVARLOS A UNA INSTALACIÓN O PUESTO DE RECOGIDA, SEA EL PRIMER PASO PARA UNA SERIE DE PASOS GENERADORES DE UNA GRAN CANTIDAD DE RECURSOS FINANCIEROS, AMBIENTALES Y CÓMO NO DE BENEFICIOS SOCIALES. ALGUNOS DE ESTOS BENEFICIOS SE ACUMULAN TANTO A NIVEL LOCAL COMO A NIVEL MUNDIAL.

¿CUÁLES SON LOS BENEFICIOS DEL RECICLAJE?

EL RECICLAJE PROTEGE Y AMPLÍA EMPLEOS DE FABRICACIÓN .
REDUCE LA NECESIDAD DE VERTEDEROS Y DEL PROCESO DE INCINERACIÓN.
EVITA LA CONTAMINACIÓN CAUSADA POR LA FABRICACIÓN DE PRODUCTOS DE MATERIALES VÍRGENES.
AHORRA ENERGÍA.
REDUCE LAS EMISIONES DE GASES DE EFECTO INVERNADERO QUE CONTRIBUYEN AL CAMBIO CLIMÁTICO Y GLOBAL.
AHORRA EN RECURSOS NATURALES COMO SON EL USO DE LA MADERA, EL AGUA Y LOS MINERALES.
AYUDA A MANTENER Y PROTEGER EL MEDIO AMBIENTE PARA LAS GENERACIONES FUTURAS.