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Pruebas, Modelos, Ejemplos, Material de Estudio. (Intentaremos reponer imágenes)


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478 Respuesta(s) a este Tema

#121 Ge. Pe.

Ge. Pe.

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Publicado el 13 junio 2007 - 08:06

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Guía Sobre el Citoesqueleto


Contenidos

1.- Microtubulos, micro filamentos & filamentos intermedios

2.- Movimiento celular externo

3.- Movimiento celular interno

4.- Pruébese usted mismo
(5 problemas)

Usted aprenderá que el citoesqueleto es un músculo y un esqueleto, y es responsable por el movimiento celular, citocinesis, y la organización de las organelas dentro de la célula.

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Guía Sobre el Citoesqueleto

Microtubulos, microfilamentos y filamentos intermedios


El Citosqueleto

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El citoequeleto es único a las células eucarióticas. Es una estructura tridimensional dinámica que llena el citoplasma. Esta estructura actúa como un músculo y como un esqueleto para el movimiento y la estabilidad. Las fibras largas del citoesqueleto son polímeros de subunidades. El tipo primario de fibras que componen el citoesqueleto son microfilamentos, microtubulos y filamentos intermedios

Microfilamentos
Los microfilamentos son finas fibras de proteínas como un hilo de 3-6 nm de diámetro. Están compuestos predominantemente de un tipo de proteína contráctil llamada actina, la cual es la proteína celular más abundante. La asociación de los microfilamentos con la proteína miosina es la responsable por la contracción muscular. Los microfilamentos también pueden llevar a cabo movimientos celulares, incluyendo desplazamiento, contracción y citocinesis.

Microtubulos
Los microtubulos son tubos cilíndricos de 20-25 nm en diámetro. Están compuestos de subunidades de la proteína tubulina, estas subunidades se llaman alfa y beta. Los microtubulos actúan como un andamio para determinar la forma celular, y proveen un conjunto de pistas para que se muevan las organelas y vesículas. Los microtubulos también forman las fibras del huso para separar los cromosomas durante la mitosis. Cuando se disponen en forma geométrica dentro de flagelos y cilias, son usados para la locomoción.

Filamentos intermedios
Los filamentos intermedios son cerca de 10 nm en diámetro y proveen fuerza de tensión a la célula.

Ejemplos de citosqueletos en células epiteliales
En las células epiteliales (piel) del intestino, los tres tipos de fibras están presentes. Los microfilamentos se proyectan dentro de las vellosidades, dando forma a la superficie celular. Los microtubulos crecen del centrosoma a la periferia de la célula. Los filamentos intermedios conectan células adyacentes a través de desmosomas.

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Movimiento celular externo

Movimiento Celular

El movimiento celular se logra por medio de cilias y flagelos.

Las cilia son estructuras como pelos que pueden moverse en sincronía causando el desplazamiento del paramecio unicelular. Las cilias también se encuentran en epitelios especializados en eucariontes. Por ejemplo, cilias barren los fluidos sobre células estacionarias en el epitelio de la traquea y tubos del oviducto femenino.

Los flagelos son apéndices como látigos que ondulan para mover las células. Son más largos que las cilias, pero tienen estructuras internas similares a las de los microtubulos. Los flagelos procarióticos y eucarióticos difieren grandemente.

Ambos, flagelos y cilias tienen una disposición de tubulos de "9+2". Está disposición se refiere a los 9 pares fusionados de microtubulos en la parte de afuera de un cilindro, y de 2 microtubulos no fusionados en el centro. Brazos de dineina adosados a los microtubulos sirven como motores moleculares. Brazos de dineina defectuosos causan infertilidad en el macho y también conducen a problemas del tracto respiratorio y los senos respiratorios. Abajo hay dos cortes transversales de la cola de un espermatozoide (flagelo).

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Movimiento celular externo


Ejemplos
El citoesqueleto actúa como una pista sobre la cual las células pueden mover organelas, cromosomas y otras cosas. Algunos ejemplos son:

1.- Movimiento de vesículas entre organelas y la superficie celular, frecuentemente estudiado en el axon del calamar
2.- Flujos citoplasmáticos
3.- Movimiento de vesículas de pigmento para coloración protectora
4.- Descarga del contenido de vesículas para regulación del agua en los protozoas
5.- División celular--citocinesis
6.- Movimiento de cromosomas durante la mitosis y la meiosis

Motores celulares
Las células tienen motores de proteínas que ligan dos moléculas, y usando ATP como energía, causan que una molécula cambie en relación a la otra. Dos tipos de estos motores de proteína son la miosina y la actina, y dineina o kinesina y microtubulos. Estas familias de proteínas tienen un extremo motor, pero pueden tener varias clases de diferentes estructuras moleculares en el extremo ligante. Cuando estas proteínas se ligan pueden causar que se muevan diferentes moléculas, organelas etc.

Abajo hay un ejemplo de diferentes extremos ligantes encontrados en motores de la familia de las kinesinas. IPB Image



Cuando se conecta a otros microtubulos, los motores de proteína pueden causar movimiento si los extremos están fijos o extender la longitud de los paquetes de fibras si los extremos están libres.

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Motores rotos
En individuos saludables, la proteína distrofina es parte de la conexión entre el citoesqueleto celular y las proteínas adhesivas en la parte de afuera de la célula. En la Distrofia Muscular de Duchenne, sin embargo, el gene que codifica la distrofína es defectuoso, resultando en degeneración muscular y finalmente la muerte. La enfermedad es recesiva ligada al cromosoma X y ocurre en 1 de cada 3,500 varones.

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Pruébese usted mismo


Use estos problemas para probar su comprensión sobre estos tópicos.

Contenidos

1.- Síndrome de Cilia inmóvil
2.- Un "Motor" de clase única
3.- Cilias y Flagelos
4.- Citochalasinas
5.- Movimiento de Cromosomas

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#122 Ge. Pe.

Ge. Pe.

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Publicado el 15 junio 2007 - 05:56

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Guía Sobre el Citoesqueleto



Problema 1: Síndrome de Cilia inmóvil

Pacientes con síndrome de cilia inmóvil tienen defectuosa _______.

A. miosina
B. tubulina
C. dineina
D. actina

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Problema 2: Un Motor singular

Explique como un "motor" de clase única puede causar el movimiento de una amplia variedad de sustancias, incluyendo vesículas, cromosomas, proteínas, etc.

A. La naturaleza ha desarrollado diferentes mecanismos o proteínas motores, no relacionados unos con otros y con mecanismos independientes/incluyendo vesículas, cromosomas, proteínas, etc.
B. Familias con múltiples genes para proteínas motores tienen el mecanismo para moverse a lo largo de microtubulos en común y tienen la otra parte de la misma proteína alterada para permitir la ligadura a una variedad de sustancias.

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Problema 3: Cilias y Flagelos

¿Qué mecanismo es responsable por los movimientos de cilias y flagelos?

A. Kinesina moviendose sobre microfilamentos
B. Dineina moviendose sobre microfilamentos
C. Dineina moviendose sobre microtubulos
D. Miosina moviendose sobre microfilamentos

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Problema 4: Citochalasinas

Las citochalasinas son drogas que interfieren con la polimerización de la actina dentro de los microfilamentos.

Si usted agrega citochalacina a un cultivo de células de mamífero que justo han comenzado la mitosis ¿qué es lo más probable que ocurra?

A. Las células se detendrán en metafase mitotica.
B. Las células cesaran el metabolismo y morirán.
C. Las células completarán la mitosis y se detendrán en citocinesis.
D. Las células se detendrán en anafase mitotica.

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Problema 5: Movimiento de Cromosomas

¿Cuál de las siguientes observaciones experimentales sugiere que los cromosomas se mueven por polimerización de subunidades de tubulina?

A. Se gasta energía en el proceso de movimiento de cromosomas.
B. Substancias químicas que bloquean la interacción de subunidades de tubulina también bloquean el movimiento de cromosomas.
C. Los cromosomas se mueven deslizandose uno sobre otro.
D. Los cromosomas están individualmente adheridos a microtubulos.

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#123 Ge. Pe.

Ge. Pe.

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Publicado el 18 junio 2007 - 02:44

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Continuamos...
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Guía Sobre el Citoesqueleto


Problema 1: Síndrome de Cilia inmóvil

Pacientes con síndrome de cilia inmóvil tienen defectuosa _______.

A. miosina
B. tubulina
C. dineina
D. actina

RESPUESTAS

A. miosina

Incorrecto.

Los flagelos y cilias usan microtubulos para el movimiento, y la miosina es una proteína motor para la actina de los microfilamentos.

B. tubulina

Incorrecto.

Los microtubulos están formados correctamente, pero no pueden ser estructurados en una forma funcional.

C. dineina

Correcto.

La dineina es el motor molecular responsable por el movimiento de microtubulos en las cilias y flagelos. El defecto en el síndrome de cilia inmóvil es causado por alteraciones en la dineina.


D. actina

Incorrecto.

El defecto esta en los microtubulos, no en los microfilamentos
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Problema 2: Un Motor singular

Explique como un "motor" de clase única puede causar el movimiento de una amplia variedad de sustancias, incluyendo vesículas, cromosomas, proteínas, etc.

A. La naturaleza ha desarrollado diferentes mecanismos o proteínas motores, no relacionados unos con otros y con mecanismos independientes/incluyendo vesículas, cromosomas, proteínas, etc.

B. Familias con múltiples genes para proteínas motores tienen el mecanismo para moverse a lo largo de microtubulos en común y tienen la otra parte de la misma proteína alterada para permitir la ligadura a una variedad de sustancias.

RESPUESTAS

A. La naturaleza ha desarrollado diferentes mecanismos o proteínas motores, no relacionados unos con otros y con mecanismos independientes/incluyendo vesículas, cromosomas, proteínas, etc.

Incorrecto.

Exactamente lo opuesto es realmente verdad. La naturaleza inventa un motor, y luego lo usa en muchas formas distintas. La familia de genes para kinesina codifican para el mismo motor extremo, pero tienen diferentes receptores en el otro extremo del receptor para que diferentes moléculas, organelas, etc. puedan ser movidas a lo largo de los microtubulos.


B. Familias con múltiples genes para proteínas motores tienen el mecanismo para moverse a lo largo de microtubulos en común y tienen la otra parte de la misma proteína alterada para permitir la ligadura a una variedad de sustancias.

Correcto.

La naturaleza inventa un truco, p.e. movimiento a lo largo de los tubulos, y luego usa el mecanismo en muchas formas diferentes. Los grupos de genes relacionados son llamados una familia.

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Problema 3: Cilias y Flagelos

¿Qué mecanismo es responsable por los movimientos de cilias y flagelos?

A. Kinesina moviendose sobre microfilamentos
B. Dineina moviendose sobre microfilamentos
C. Dineina moviendose sobre microtubulos
D. Miosina moviendose sobre microfilamentos

RESPUESTAS

A. Kinesina moviendose sobre microfilamentos

Incorrecto.

La kinesina es responsable por el movimiento de organelas, proteínas, sistemas de membrana sobre microtubulos, y no causa el movimiento de cilias o microtubulos.


B. Dineina moviendose sobre microfilamentos

Incorrecto.

Dineina es correcto, pero el movimiento es sobre los microtubulos

C. Dineina moviendose sobre microtubulos

Correcto.

Dineina es el motor correcto para microtubulos funcionales como cilias y flagelos.



D. Miosina moviendose sobre microfilamentos

Incorrecto.

Causa el planeo o desplazamiento celular y citocinesis, no el movimiento de cilias y flagelos.
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Problema 4: Citochalasinas

Las citochalasinas son drogas que interfieren con la polimerización de la actina dentro de los microfilamentos. Si usted agrega citochalacina a un cultivo de células de mamífero que justo han comenzado la mitosis ¿qué es lo más probable que ocurra?

A. Las células se detendrán en metafase mitotica.
B. Las células cesaran el metabolismo y morirán.
C. Las células completarán la mitosis y se detendrán en citocinesis.
D. Las células se detendrán en anafase mitotica.

RESPUESTAS

A. Las células se detendrán en metafase mitotica.

Incorrecto.

Los microfilamentos participan en la citocinesis.


B. Las células cesaran el metabolismo y morirán.

Incorrecto.

Las células pueden sobrevivir por un significante periodo de tiempo.


B. Las células completarán la mitosis y se detendrán en citocinesis..

Correcto.

Los microfilamentos se necesitan para la citocinesis.



D. Las células se detendrán en anafase mitotica.

Incorrecto.

Los microtubulos y no los microfilamentos causan el movimiento de cromosomas.

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Problema 5: Movimiento de Cromosomas

¿Cuál de las siguientes observaciones experimentales sugiere que los cromosomas se mueven por polimerización de subunidades de tubulina?

A. Se gasta energía en el proceso de movimiento de cromosomas.
B. Substancias químicas que bloquean la interacción de subunidades de tubulina también bloquean el movimiento de cromosomas.
C. Los cromosomas se mueven deslizandose uno sobre otro.
D. Los cromosomas están individualmente adheridos a microtubulos.

REPUESTAS

A. Se gasta energía en el proceso de movimiento de cromosomas..

Incorrecto.

Una afirmación verdadera, pero no relacionada a la pregunta.

B. Substancias químicas que bloquean la interacción de subunidades de tubulina también bloquean el movimiento de cromosomas.

Correcto.

La colchicina bloquea la interacción de subunidades de tubulina, y bloquea la mitosis.



C. Los cromosomas se mueven deslizandose uno sobre otro

Incorrecto.

Esta explicación no está relacionada a la función de los microtubulos
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Una manera genial de fundamentar la respuesta correcta y la incorrecta, la emplearemos en aquellos problemas que no exijan demasiadas figuras en cada respuesta, correctas o no.

El Proyecto Biologico es una pagina extraordinariamente buena, una sorpresa mas que agradable el leerla y estudiarla


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#124 Ge. Pe.

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Publicado el 24 junio 2007 - 11:03

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Preguntas breves

1.) QUE ENTENDEMOS POR MEN0PAUSIA?
2.) QUE ES CARACTERISCO DE LAS VERTEBRAS?
3.) QUE ES CARACTERISTICO A LOS TENDONES?
4.) CUANTO ES EN KILOJOULE/DIA, EL METABOLISO BASAL DE UNA PERSONA ADULTA?
5.) QUE ES CARACTERISTICO A LAS ENFERMEDADES AUTOINMUNITARIAS?
6.) A QUE LLAMAMOS ENFERMEDADES INFECCIOSAS?

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#125 Ge. Pe.

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Publicado el 25 junio 2007 - 04:09

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Respuestas....

1.- La menopausia es el periodo que termina la fase reproductiva de la mujer. La menopausia empieza al terminar la menstruación, cuando los ovarios pierden la capacidad de producir estrógeno y progesterona, las hormonas que regulan el ciclo menstrual.

2.- Las vértebras son los huesos que forman la columna vertebral. En ellas se distingue: el cuerpo vertebral, unas prominencias laterales (apófisis transversas) y una prominencia posterior (apófisis espinosa), unidas por la lámina. El agujero central está ocupado por la médula, por lo que se denomina canal medular. El lugar entre vertebra y vertebras esta ocupado por un disco cartilaginoso.

3.- Los tendones son gruesas cuerdas fibrosas por las que los músculos se insertan en los huesos. Su función es transmitir la fuerza generada por la contracción muscular para el movimiento de los huesos.

4.- 7000-7600 kJ/dia (1800-2000 cal)

5.- Se llama asi la acción del sistema inmunitario del organismo cuando ataca sus propios órganos

6.- Las enfermedades infecciosas son provocadas por microorganismos patógenos que invaden el cuerpo y se multiplican

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#126 Ge. Pe.

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Publicado el 29 junio 2007 - 04:14

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Sobre cada pregunta redactemos un pequeño ensayo....

1.- ¿ Quienes fueron los primeros que intentaron una clasificacion del mundo vivo ?

2.- ¿ Por que consideramos a Linneo como el creador de la clasificacion o taxonomia moderna ?

3.- ¿ Cuales fueron las ideas basicas que Linneo utilizo por primera vez y que aun se usan en las teorias taxonomicas contemporaneas ?

4.- ¿ Cuales son los grandes grupos en que se clasifica el mundo vivo en una interpretacion moderna y actualizada?

5.- ¿ Cual es la diferencia de organizacion entre los procariotas y eucariotas ?

6.- ¿ Por que se acelero la evolucion del mundo vivo despues de la aparicion de la organizacion eucariota ?

7.- ¿ Como se formaron las primeras celulas eucariotas ?

8.- ¿ Por que consideramos a las algas flageladas -Euglenofitas- un importante grupo dentro de la evolucion biologica ?

9.- ¿ Por que la Algas Verdes -Clorofitas- conquistaron la tierra firme ?

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#127 Ge. Pe.

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Publicado el 24 julio 2007 - 09:58

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Es hora de irnos poniendo al dia smile_004.gif


1.- ¿Quienes fueron los primeros que intentaron una clasificación del mundo vivo?

Aristóteles fue el primero que intentó una clasificación científica de los seres vivos. Clasificó cerca de 500 plantas y más de 500 animales. Los vegetales de acuerdo a su cormo, es decir, su ramificación sobre la raíz en arboles, arbustos, y hierbas; los animales en dos grupos, con sangre roja y sin sangre roja. En el grupo de los sin sangre roja, de acuerdo a la complejidad de su estructura, incluyo a las esponjas, los cnidarios (medusas y pólipos) los moluscos los insectos, los cangrejos, y los pulpos. Todos aquellos animales que no pudo incluir en su sistema los clasifico entre los gusanos. Entre los animales de sangre roja, incluyo a los peces, aves y mamíferos. Numerosas de sus observaciones son aun validas, así por ejemplo, clasifico los delfines entre los mamíferos.
El sabio naturalista ingles John Ray describió cerca de 19 mil vegetales intentando después su clasificación, a el se le atribuye la revisión de la clasificación e intento clasificar organismos dentro de categorías principales que incluían categorías menores


2.- ¿Por que consideramos a Linneo como el creador de la clasificación o taxonomía moderna?

El sabio naturalista sueco Carlos Linneo (1707-1778) fue el primero que creo un sistema teórico lógico cuya base fue la semejanza entre los seres vivos. Su sistema tuvo un orden jerárquico, cada ser vivo pasó a formar parte de un grupo y cada grupo formo parte, a su vez, de uno más grande. Todos ellos formaron un todo organizado y estructurado. Sus trabajos básicos, que siguen siendo validos hasta hoy día, los resumió en su obra “Systema Naturae” en 1735.
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#128 Ge. Pe.

Ge. Pe.

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Publicado el 03 agosto 2007 - 12:13

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Respuestas...


3.- ¿ Cuales fueron las ideas basicas que Linneo utilizo por primera vez y que aun se usan en las teorias taxonomicas contemporaneas ?

Linneo introdujo el concepto de especie en el siglo XVIII, el nombre científico de un organismo está formado por dos partes: el nombre genérico y un epíteto específico (un adjetivo o modificador). El llamado Sisetma Binomial. Por convención, los nombres del género y de la especie se escriben en letra cursiva. El nombre del género siempre antecede al epíteto -Drosophila melanogaster- y solamente puede utilizarse sin él en los casos en los que nos referimos al conjunto total de especies que constituyen ese género, como cuando mencionamos a Drosophila, Paramecium o Viola.

La mayoría de las personas tienen un conocimiento limitado del mundo natural y se relacionan principalmente con los organismos que influencian sus propias vidas. Los biólogos se enfrentan con la enorme tarea de clasificar, determinar e intercambiar información acerca de la vasta diversidad de organismos con la que los seres humanos, recién llegados en un sentido evolutivo, compartimos el planeta. Para esto, los biólogos deben disponer de un sistema de clasificación que les permita nombrar y agrupar a las especies descriptas de una manera lógica, objetiva, económica y no redundante. La construcción de un sistema como éste no es trivial si consideramos que, como mínimo, existe un número de especies sin clasificar similar al número de especies ya descriptas -alrededor de 1 millón y medio-. Por siglos, los naturalistas han intentado describir y explicar la diversidad del mundo natural. A esta tarea se la ha denominado sistemática .

Designadas con un nombre genérico y un adjetivo modificador, las especies son las unidades básicas de clasificación biológica. Aunque en latín especie simplemente significa "tipo" y, por lo tanto, en el sentido más simple, las especies son tipos diferentes de organismos, se utiliza el término especie en sentidos distintos.
El área el conocimiento encargada de establecer las reglas de una clasificación es la taxonomía. De este modo, la sistemática biológica utiliza la taxononomía para establecer una clasificación.

La clasificación debe representar en buena medida la filogenia de todos los seres vivos que han surgido en este planeta. La sistemática evolutiva intenta no sólo hacer buenas clasificaciones sino hacerlas de manera objetiva y sin arbitrariedades. La filogenia de un grupo de especies cualesquiera puede representarse en forma de árbol ramificado. Este tipo de diagrama representa una hipótesis de las relaciones de ancestralidad y descendencia de las especies que contiene.

La teoría sistemática se ha nutrido del aporte y discusión de taxónomos de diferentes escuelas: la de los feneticistas, los cladistas y los evolucionistas. En este sentido, las clasificaciones en clados , sólo interesadas en representar las relaciones de ancestralidad y descendencia, son a las que adhieren la mayor parte de los biólogos en la actualidad.

La sistemática molecular ha ido en busca de grandes cantidades de similitudes homólogas con el desarrollo de numerosas técnicas: la secuenciación de proteínas , de ácidos nucleicos y otras técnicas moleculares. El descubrimiento de moléculas y regiones de DNA que registran el cambio evolutivo a distintas tasas ha permitido transformar la sistemática clásica en una sistemática universal.

Con el desarrollo del microscopio se descubrieron una gran cantidad de microorganismos y su clasificación se hacía cada vez más necesaria. Hasta hace poco tiempo, el reino se consideraba la categoría sistemática más inclusiva. Sin embargo, la secuenciación de moléculas universales -presentes en todos los organismos- llevaron a algunos científicos a la construcción de un árbol filogenético único en el cual se diferencian tres linajes evolutivos principales. Se propuso entonces la categoría de dominio para cada uno de estos linajes, o grupos monofiléticos , y los denominó Bacteria, Archaea y Eucarya.

La clasificación en reinos y dominios se encuentra en movimiento cambiante permanente. La discusión acerca de la validez de las clasificaciones nos hace reflexionar acerca de la facilidad con la que solemos argumentar a favor de hipótesis cargadas con valoraciones humanas, como el incremento de complejidad y el progreso evolutivo. Las clasificaciones cladísticas, aunque puedan narrar historias evolutivas incompletas en términos biológicos, son hipótesis objetivas y comprobables en cualquier rango de la jerarquía biológica.



4.- ¿ Cuales son los grandes grupos en que se clasifica el mundo vivo en una interpretacion moderna y actualizada?

Hay aproximadamente un millón y medio de especies descriptas y se cree que este número representa sólo el 5% de las especies con las que actualmente compartimos el planeta. Durante siglos, los naturalistas se han interesado en ordenar esta diversidad y, al hacerlo, surgió un patrón jerárquico como norma de la clasificación biológica.

Las especies se agrupan en géneros , los géneros en familias , las familias en clases , las clases en órdenes, los órdenes en phyla , los phyla en reinos y éstos en dominios. La posibilidad de utilizar esta clasificación inclusiva de grupos dentro de grupos es otra evidencia más a favor del proceso de evolución de las especies. (En Botanica se acostumbra a usar Division en lugar de Filo)

Una definición rigurosa de especie (aunque no es la única) fue propuesta por Ernst Mayr, biólogo evolutivo de la Universidad de Harvard, en 1940. Bajo el título de especie biológica, Mayr describió a una especie como "un grupo de poblaciones naturales cuyos individuos se cruzan entre sí de manera real o potencial y que están reproductivamente aislados de otros grupos".

La expresión "real o potencial" tiene en cuenta el hecho de que, aunque es improbable que individuos de poblaciones geográficamente aisladas se crucen naturalmente, el traslado de un grupo de organismos a alguna isla remota no los convierte automáticamente en miembros de una especie distinta ya que éstos potencialmente pueden cruzarse. La especiación requiere el establecimiento de una o varias barreras que aseguren el aislamiento reproductivo. Los términos "grupos" y "poblaciones" también son importantes en esta definición. La posibilidad de que algunos individuos de especies diferentes tengan una progenie ocasional no es relevante como proceso natural si no conviven en el mismo habitat natural.
Si no existiesen barreras de aislamiento reproductivo entre especies distintas, los organismos de una especie podrían intercambiar genes con los miembros de otra especie y, en consecuencia, no retendrían las características morfológicas, comportamentales y genéticas que los identifican como tipos diferentes de organismos.

El término "especie" tiene tres usos distintos. Hablamos de especie cuando nos referimos a la categoría o rango taxonómico de especie. También hablamos de especie cuando nos referimos a un taxón, es decir, a una clase lógica formada por individuos que agrupamos en virtud de ciertos atributos comunes que un taxónomo ha definido con anterioridad.

Finalmente, el término especie también hace referencia a las unidades evolutivas que habitan el mundo natural y a las que E. Mayr ha definido por medio del concepto biológico. La especie como taxón y la especie biológica - o bioespecie- no deberían representar entidades distintas. Las primeras representan hipótesis que, por medio de definiciones cada vez más ajustadas, intentan acercarse a las segundas. De este modo, una especie es una categoría, una hipótesis perfectible y también un concepto biológico. Mientras que la categoría y el taxón especie se encuentran definidos en el campo del conocimiento humano, o ámbito gnoseológico, la especie biológica se define en el mundo real, o ámbito óntico, y nos advierte que hay algo allí afuera, una entidad natural, que merece ser llamada especie.

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Referencias:
Curtis, Barnes, Schnek, Flores: Biologia
C. A. Villee: Biologia
Fazekas, Szerényi: Biologia

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#129 Ge. Pe.

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Publicado el 22 agosto 2007 - 11:23

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5.- ¿ Cual es la diferencia de organizacion entre los procariotas y eucariotas ?

5.- Los procariotas se denominan también „células pre-nucleadas” porque son organismos que se encuentran en un estado de organización previo a las células con „núcleo verdadero”

En las células procarióticas, el material genético se encuentra en forma de una molécula grande y circular de DNA a la que están débilmente asociadas diversas proteínas. En las procariotas, el material genético no está contenido dentro de un núcleo rodeado por una membrana, aunque está ubicado en una región definida llamada nucleoide. La membrana celular de los procariotas está rodeada por una pared celular externa que es elaborada por la propia célula.

En las células eucarióticas, por el contrario, el DNA es lineal y está fuertemente unido a proteínas especiales. Dentro de la célula eucariótica, el material genético está rodeado por una doble membrana, la envoltura nuclear, que lo separa de los otros contenidos celulares en un núcleo bien definido.
Los procariotas pueden vivir aislados o formando colonias, los organismos formados por celulas eucariotas son de alta complejidad y altamente diferenciados.


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#130 Ge. Pe.

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Publicado el 10 septiembre 2007 - 04:13

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En: Biologia, de H. Curtis et al
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1.- a) Dibuje la molécula de agua y marque las zonas de carga positiva y negativa. b) ¿Cuáles son las principales consecuencias de la polaridad de la molécula de agua? c) ¿De qué manera estos efectos son importantes para los sistemas vivos?

2.- El truco con la hoja de afeitar funciona mejor si la hoja está ligeramente engrasada. ¿Por qué?

3.- Superficies tales como el vidrio o la tela impermeable pueden hacerse "no mojables" por la aplicación de aceites siliconados u otras sustancias que hacen que el agua forme gotas en lugar de una película. ¿Qué es lo que se supone que ocurre en términos moleculares cuando una superficie se vuelve impermeable?

4.- ¿Puede explicar el valor que tiene la obtención de azúcar en un árbol como el arce sacarífero en relación con el clima y las propiedades del agua?

5.- Generalmente, las áreas costeras tienen temperaturas más moderadas (no tan frías en invierno ni tan cálidas en verano), que las áreas interiores a la misma latitud. ¿Qué explicación razonable puede usted proporcionar para este fenómeno?

6.- ¿Qué es la vaporización? Describa los cambios que tienen lugar en el agua cuando se evapora. ¿Qué es el calor de vaporización? ¿Por qué el agua tiene un calor de vaporización sorprendentemente alto?

7.- Como hemos visto, los procesos digestivos en el estómago humano ocurren más o menos a un pH=2. Cuando el alimento que se digiere alcanza el intestino delgado, el bicarbonato de sodio (NaHCO2) es liberado del páncreas hacia el intestino delgado. ¿Qué efecto se esperaría sobre el pH de la masa alimenticia parcialmente digerida?



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#131 Ge. Pe.

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Publicado el 12 septiembre 2007 - 06:02

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Respuestas al post anterior
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1.- a) Dibuje la molécula de agua y marque las zonas de carga positiva y negativa. b) ¿Cuáles son las principales consecuencias de la polaridad de la molécula de agua? c) ¿De qué manera estos efectos son importantes para los sistemas vivos?

a)

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b) A causa de la polaridad, la molécula de agua forma enlaces de hidrógeno, lo cual hace al agua a la vez cohesiva y adhesiva por los fenómenos de tensión superficial y acción capilar, respectivamente. A su vez estas ligaduras le confieren un alto calor específico y un alto calor de vaporización. También la hacen un buen solvente.

c) Estos efectos son importantes para los sistemas vivientes porque la cohesión y la adhesión ayudan a mover el agua a través de las plantas. El alto calor específico y el alto calor de vaporización la hacen un medio muy estable, con moderados cambios de temperatura. Además, su característica de buen solvente permite que virtualmente todas las reacciones químicas en los sistemas vivos tengan lugar e involucren al agua.


2.- El truco con la hoja de afeitar funciona mejor si la hoja está ligeramente engrasada. ¿Por qué?

Además de la cohesión de las moléculas de agua, que provoca tensión superficial, los enlaces de hidrógeno entre moléculas de agua actúan como una fuerza que excluye a las moléculas no polares de grasa. De esta manera previene que la hoja de afeitar penetre en el medio acuoso.


3.- Superficies tales como el vidrio o la tela impermeable pueden hacerse "no mojables" por la aplicación de aceites siliconados u otras sustancias que hacen que el agua forme gotas en lugar de una película. ¿Qué es lo que se supone que ocurre en términos moleculares cuando una superficie se vuelve impermeable?

Los aceites siliconados son no polares y, por lo tanto, hidrofóbicos. En consecuencia, las moléculas de agua no son atraídas por la superficie sino que, en cambio, son atraídas las unas por las otras, provocando la formación de gotitas de agua.


4.- ¿Puede explicar el valor que tiene la obtención de azúcar en un árbol como el arce sacarífero en relación con el clima y las propiedades del agua?

El azúcar producido funciona como anticongelante, bajando la temperatura de congelamiento de la savia del arce sacarífero que vive en climas muy fríos.


5.- Generalmente, las áreas costeras tienen temperaturas más moderadas (no tan frías en invierno ni tan cálidas en verano), que las áreas interiores a la misma latitud. ¿Qué explicación razonable puede usted proporcionar para este fenómeno?

Los grandes cuerpos de agua estabilizan la temperatura del aire como consecuencia del alto calor específico del agua. Es decir, se requiere una gran cantidad de energía calórica (1 caloría) para elevar la temperatura de 1g de agua en 1 °C. Por lo tanto, a medida que la temperatura del aire se eleva, la temperatura del agua también se eleva, absorbiendo grandes cantidades de calor del medio. Contrariamente, a medida que la temperatura del aire y del agua descienden, grandes cantidades de energía calórica se liberan al medio.


6.- ¿Qué es la vaporización? Describa los cambios que tienen lugar en el agua cuando se evapora. ¿Qué es el calor de vaporización? ¿Por qué el agua tiene un calor de vaporización sorprendentemente alto?

Vaporización es evaporación. A medida que el agua se vaporiza, los enlaces de hidrógeno de las moléculas de agua se rompen y las moléculas se liberan de la superficie y entran al aire. El calor de vaporización es la cantidad de energía calórica necesaria para convertir 1g de líquido en 1g de gas. El agua tiene un alto calor de vaporización dado por los fuertes enlaces de hidrógeno en las moléculas de agua al estado líquido.


7.- Como hemos visto, los procesos digestivos en el estómago humano ocurren más o menos a un pH=2. Cuando el alimento que se digiere alcanza el intestino delgado, el bicarbonato de sodio (NaHCO2) es liberado del páncreas hacia el intestino delgado. ¿Qué efecto se esperaría sobre el pH de la masa alimenticia parcialmente digerida?

El NaHCO3 neutraliza la acidez del estómago actuando como buffer. El pH, por lo tanto, aumenta. El ion bicarbonato absorbe el exceso de iones H+.

NaHCO3 -> Na+ + HCO3- Ión bicarbonato

H+ + HCO3- -> H2CO3


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#132 Ge. Pe.

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Publicado el 14 septiembre 2007 - 08:41

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Moléculas Orgánicas


Preguntas
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I.- Las siguientes son afirmaciones respecto al nivel de organización de las proteínas.

A) las estructuras secundaria, terciaria y cuaternaria de una proteína dependen de la estructura primaria, la secuencia de aminoácidos, y del ambiente químico local

B) los bioquímicos denominan estructura secundaria de una proteína a las configuraciones regulares repetidas que generan los puentes de hidrógeno entre los átomos del esqueleto polipeptídico

C) la estructura terciaria de una proteína es la estructura tridimensional intrincada que resulta de las interacciones entre los grupos R de los aminoácidos

Son correctas:

1.- a y b

2.- b y c

3.- todas

4.- ninguna

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II.- Ciertas sustancias afectan fuertemente la fluidez de las membranas plasmáticas. Seleccione de la siguiente lista aquellas sustancias que tengan ese efecto.

A) proteínas estructurales

B) fosfolípidos saturados

C) fosfolípidos insaturados

D) oligosacáridos


Son correctas:


1.- a, b y c

2.- b y c

3.- c y d

4.- todas


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#133 Ge. Pe.

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Publicado el 15 septiembre 2007 - 08:12

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Respuestas correctas:

Pregunta I.

3.- todas

___

Pregunta II.

2.- b y c

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Preguntas.


A) Distinga entre lo siguientes términos: hidrocarburo/carbohidrato; glucosa/fructosa/sacarosa; monómero/polímero; glucógeno/almidón/celulosa; saturado/no saturado; fosfolípido/glucolípido; polisacárido/polipéptido; enlace peptídico/puente disulfuro/interacción hidrofóbica; estructura primaria/estructura secundaria/estructura terciaria/estructura cuaternaria; hemo/hemoglobina; base nitrogenada/nucleótido/ácido nucleico.

B) Muchas de las reacciones sintéticas de los organismos vivos ocurren por condensación. ¿Qué es una reacción de condensación? ¿Qué tipo de moléculas sufren reacciones de condensación para formar disacáridos y polisacáridos? ¿Cuáles participan en la constitución de las grasas? ¿Y en la de las proteínas?


C) Los disacáridos y los polisacáridos, así como los lípidos y las proteínas, pueden ser degradados por hidrólisis. ¿Qué es hidrólisis? ¿Qué dos tipos de productos se liberan cuando se hidroliza un polisacárido como el almidón? ¿De qué manera estos productos son importantes para la célula viva?

D) ¿Qué queremos significar cuando decimos que algunos polisacáridos son moléculas de "almacenamiento" de energía y que otros son moléculas "estructurales"? Dé un ejemplo de cada una. ¿En qué sentido debería considerarse a un polisacárido como "una molécula almacenadora de energía"?


E) Las plantas habitualmente almacenan reservas energéticas en forma de polisacáridos, mientras que en la mayoría de los animales los lípidos son la forma principal de almacenamiento de energía. ¿Por qué es ventajoso para los animales tener su reserva de energía almacenada como lípidos y no como polisacáridos? (Piense acerca de las diferencias en el "estilo de vida" de los vegetales y los animales.) ¿Qué tipos de materiales de almacenamiento esperaría encontrar en las semillas?

E) A mediados del siglo pasado, el jabón se fabricaba hirviendo grasa animal con lejía (hidróxido de potasio). Los enlaces que unen a los ácidos grasos y la molécula de glicerol se hidrolizaban y el hidróxido de potasio reaccionaba con el ácido graso para producir jabón. Un jabón típico, disponible actualmente, es el estearato de sodio. En agua se ioniza para producir iones sodio (Na+) y iones estearato:

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Explique de qué manera funciona el jabón para atrapar y eliminar las partículas de suciedad y grasa.



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Bibliografia:
Biologia. Curtis et al
Biologia. C. de Ville.
Biologia. Fazekas-Szerényi
Biologiai Studium. F. Láng et al
Lehninger. Principios de Bioquímica.
Fisiología. Guyton
Programas de Biología y Ciencias Naturales. Ed. Media. Ministerio de Educación. Chile


Cuando no se especifiquen otras fuentes, esta es la bibliografía básica usada en Ayuda con Biología.

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#134 Ge. Pe.

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Publicado el 16 septiembre 2007 - 05:54

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Respuestas
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A) Distinga entre lo siguientes términos: hidrocarburo/carbohidrato; glucosa/fructosa/sacarosa; monómero/polímero; glucógeno/almidón/celulosa; saturado/no saturado; fosfolípido/glucolípido; polisacárido/polipéptido; enlace peptídico/puente disulfuro/interacción hidrofóbica; estructura primaria/estructura secundaria/estructura terciaria/estructura cuaternaria; hemo/hemoglobina; base nitrogenada/nucleótido/ácido nucleico.


Un hidrocarburo es un compuesto que consiste únicamente en carbono e hidrógeno; un carbohidrato contiene carbono, hidrógeno y oxígeno en una relación 1:2:1 (CH2O)

Glucosa y fructosa son monosacáridos, o azúcares simples, mientras que la sacarosa es un disacárido compuesto por alfa-glucosa y beta-fructosa.

Un monómero es una unidad simple, tal como la molécula de glucosa, que puede combinarse con otra u otras unidades similares o idénticas para formar una molécula más grande. Esta molécula multiunitaria, tal como un polisacárido, es conocida como un polímero.

El glucógeno, un polímero de unidades de alfa-glucosa; es la forma principal en la cual los vertebrados almacenan el azúcar. A intervalos de ocho o diez unidades de glucosa a lo largo de la molécula de glucógeno, hay unas cadenas cortas y ramificadas de 16 a 24 unidades de glucosa. El almidón, también un polímero de unidades de alfa-glucosa, es la principal forma en la cual el azúcar es almacenado en las plantas. Consiste en dos tipos diferentes de polisacáridos: amilosa y amilopectina. La molécula de amilosa poseen unas 1.000 o más unidades de glucosa, mientras que las moléculas de amilopectina contienen entre 1.000 y 6.000 unidades de glucosa. Las ramificaciones, que ocurren periódicamente a lo largo de la cadena de amilopectina, tienen entre 24 y 36 unidades de glucosa. Tanto las moléculas de almidón como las de glucógeno se agrupan y forman gránulos. La celulosa es un polisacárido estructural que se encuentra en las plantas. A pesar de que también está formado por monómeros de glucosa, son moléculas de beta-glucosa, que tienen una estructura tridimensional diferente de la de las moléculas de alfa-glucosa. A causa de esta diferencia, la celulosa consiste en largas microfibrillas rígidas que son imposibles de degradar por las enzimas que hidrolizan el glucógeno y el almidón.

Saturado se refiere a las grasas que contienen ácidos grasos en los cuales no hay dobles ligaduras. Este tipo de grasas se compactan fácilmente y son sólidas a temperatura ambiente. Una grasa insaturada contiene dobles ligaduras, tiende a ser un líquido oleoso a temperatura ambiente, y es más común en plantas que en animales.

Un fosfolípido es una molécula que consiste en glicerol, dos cadenas de ácidos grasos (una de ellas ligada al carbono-1 del glicerol y la otra al carbono-2), y un grupo fosfato (ligado al carbono-3 del glicerol). La estructura de un glucolípido es similar, excepto que una corta cadena de carbohidratos está ligada al carbono-3 del glicerol en lugar de un grupo fosfato. Tanto el grupo fosfato como la corta cadena de carbohidratos son hidrofílicos. Por lo tanto, los fosfolípidos y los glucolípidos tienen cabezas hidrofílicas y colas hidrofóbicas.

Un polisacárido es un largo polímero constituido por subunidades idénticas o similares de monosacáridos ligados en largas cadenas. Un polipéptido es una larga cadena de aminoácidos, pero las subunidades (los aminoácidos) no necesariamente son idénticos. Tanto los polisacáridos como los polipéptidos se forman por reacciones de condensación.

Las uniones peptídicas, los puentes disulfuro, y las interacciones hidrofóbicas son distintos tipos de enlaces que se encuentran en las moléculas de proteínas. Un enlace peptídico vincula el grupo amino de un aminoácido al grupo carboxilo del siguiente aminoácido por medio de una reacción de condensación. Puente disulfuro hace referencia al enlace covalente que se foma entre los átomos de azufre cuando los grupos R de dos moléculas de cisteína se encuentran entre sí. Una interacción hidrofóbica provoca que los grupos R no polares se agrupen entre sí en el interior de la molécula de proteína, lejos de la solución acuosa que la rodea.

La estructura primaria de una molécula de proteína hace referencia a la secuencia lineal de aminoácidos en la molécula, la cual está, a su vez, definida en la información hereditaria contenida en la célula. La estructura secundaria hace referencia a las configuraciones regulares y repetidas de la molécula de proteína causadas por los puentes de hidrógeno que se forman entre los átomos del esqueleto polipeptídico. La estructura terciaria de una proteína resulta de las interacciones entre los grupos R de la molécula de proteína y entre los grupos R y el medio circundante. Estas interacciones pueden ser puentes disulfuro, puentes de hidrógeno, e interacciones hidrofílicas o hidrofóbicas. La intrincada estructura tridimensional determina la función biológica de la molécula. La estructura cuaternaria resulta cuando una proteína está constituida por más de una cadena polipeptídica. Estas cadenas se mantienen unidas unas a las otras por puentes de hidrógeno, puentes disulfuro, atracciones entre zonas con cargas positivas y negativas, y fuerzas hidrofóbicas.

Hemo es la porción de la molécula de hemoglobina que se combina con el oxígeno. Consiste en un átomo de hierro sostenido por los átomos de nitrógeno de un anillo porfirínico. Una molécula de hemoglobina está formada por 4 grupos hemo con sus cadenas polipeptídicas entrelazadas en una estructura cuaternaria. Esta molécula es llevada por los glóbulos rojos de la sangre y cumple la función de transportar oxígeno desde los pulmones hasta los tejidos.

Una base nitrogenada es una molécula que tiene las propiedades de una base y contiene nitrógeno. Las dos principales categorías de bases nitrogenadas son las purinas, que tienen una estructura de doble anillo, y las pirimidinas, que tienen una estructura de anillo simple. Un nucleótido es una molécula compleja que consiste en una base nitrogenada, un azúcar de 5 carbonos (ribosa o desoxirribosa), y un grupo fosfato. Una cadena larga de nucleótidos es conocida como un ácido nucleico. Los dos tipos de ácidos nucleicos son el ácido desoxirribonucleico (DNA) y el ácido ribonucleico (RNA).



B) Muchas de las reacciones sintéticas de los organismos vivos ocurren por condensación. ¿Qué es una reacción de condensación? ¿Qué tipo de moléculas sufren reacciones de condensación para formar disacáridos y polisacáridos? ¿Cuáles participan en la constitución de las grasas? ¿Y en la de las proteínas?

Una reacción de condensación es la reacción en la cual se forma un enlace covalente entre dos moléculas, con la liberación de una molécula de agua. Un átomo de hidrógeno es removido de una de las moléculas en reacción, y un grupo –OH es removido de la otra. La moléculas de monosacáridos sufren reacciones de condensación al formar disacáridos y polisacáridos. En las reacciones de condensación que producen grasas, una molécula de glicerol reacciona con tres moléculas de ácidos grasos. Tres moléculas de agua se liberan. En las reacciones de condensación que forman proteínas la “cabeza” amino de un aminoácido reacciona con el grupo carboxilo “cola” de otra molécula de aminoácido, lo cual produce agua y una unión peptídica entre los dos aminoácidos.


C) Los disacáridos y los polisacáridos, así como los lípidos y las proteínas, pueden ser degradados por hidrólisis. ¿Qué es hidrólisis? ¿Qué dos tipos de productos se liberan cuando se hidroliza un polisacárido como el almidón? ¿De qué manera estos productos son importantes para la célula viva?

Hidrólisis es la escisión de una molécula en dos como resultado de la adición de una molécula de agua (un átomo de hidrógeno y un grupo oxhidrilo). Los dos productos que se liberan son energía y moléculas más pequeñas. Cuando se hidroliza un polisacárido, las moléculas más pequeñas son disacáridos y monosacáridos. La energía liberada por hidrólisis puede ser usada por la célula para sus procesos vitales, y las moléculas pequeñas pueden ser usadas como bloques para construir otras moléculas más grandes que se necesiten. La hidrólisis es económica para la célula: el mismo proceso produce energía y bloques para construir otras moléculas. Además, el agua necesaria para la hidrólisis está fácilmente disponible en las células de los seres vivos.


D) ¿Qué queremos significar cuando decimos que algunos polisacáridos son moléculas de "almacenamiento" de energía y que otros son moléculas "estructurales"? Dé un ejemplo de cada una. ¿En qué sentido debería considerarse a un polisacárido como "una molécula almacenadora de energía"?

Los polisacáridos almacenadores de energía, tales como el almidón, son usados principalmente para acumular energía y cumplen una escasa (si es que la cumplen) función estructural en el organismo. Estos polisacáridos pueden romperse rápidamente para obtener energía cuando sea necesario y también ser resintetizados cuando hay un exceso de azúcar en el organismo. Por su parte, los polisacáridos estructurales como la celulosa cumplen una función estructural muy importante en el mantenimiento de la forma del cuerpo de los organismos; generalmente son más difícilmente degradables por las enzimas disponibles. Sin embargo, hay energía almacenada en la ligaduras de las moléculas de los polisacáridos estructurales y, por lo tanto, pueden ser considerados moléculas almacenadoras de energía.
Los lípidos, tales como las grasas, contienen aproximadamente 2,5 veces más energía por gramo que los polisacáridos. Los animales tienen altos requerimientos energéticos (a causa de sus vidas activas) y el volumen y el peso agregado a sus cuerpos por los materiales acumulados puede afectar su movilidad. Por lo tanto, es ventajoso para los animales almacenar la energía en formas más concentradas como los lípidos.
Muchas plantas, como los frijoles, poseen polisacáridos como moléculas de almacenamiento de energía en sus semillas, pero algunas plantas contienen aceites. Estos aceites le permiten almacenar grandes cantidades de energía en volúmenes reducidos.

E) A mediados del siglo pasado, el jabón se fabricaba hirviendo grasa animal con lejía (hidróxido de potasio). Los enlaces que unen a los ácidos grasos y la molécula de glicerol se hidrolizaban y el hidróxido de potasio reaccionaba con el ácido graso para producir jabón. Un jabón típico, disponible actualmente, es el estearato de sodio. En agua se ioniza para producir iones sodio (Na+) y iones estearato:

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Explique de qué manera funciona el jabón para atrapar y eliminar las partículas de suciedad y grasa.


Dado que el sodio terminal de la molécula es soluble en agua y el extremo de la cadena del ácido graso no lo es, las moléculas de jabón tienden a agruparse cuando están en el agua. En estas agrupaciones los extremos solubles de las moléculas de jabón apuntan hacia fuera, y los extremos insolubles de las moléculas de ácidos grasos apuntan hacia adentro. El jabón remueve las grasas porque las partículas de grasa, insolubles en agua, quedan atrapadas adentro de estas agrupaciones de ácidos grasos. Otras partículas de suciedad generalmente tienen una carga eléctrica. Una vez liberadas de la grasa se van en la solución y pueden ser lavadas. El agrupamiento de las moléculas de jabón es un ejemplo de interacción hidrofóbica (“temor al agua”).


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#135 Ge. Pe.

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Publicado el 20 septiembre 2007 - 07:37

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Preguntas
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1.- Distinga entre los siguientes conceptos: heterótrofo/autótrofo; autótrofo quimiosintético/autótrofo fotosintético; procariota/eucariota; microscopio óptico/microscopio electrónico de transmisión/microscopio electrónico de barrido.

2.- ¿Por qué habrían sido necesarias fuentes de energía para la síntesis de moléculas orgánicas simples en la Tierra primitiva?

3.- Aunque hay cierta incertidumbre acerca de la mezcla exacta de gases que constituyeron la atmósfera primitiva, hay acuerdo general en que no había oxígeno libre. ¿Qué propiedades del oxígeno hubieran hecho la evolución química improbable en una atmósfera con O2?


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#136 Ge. Pe.

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Publicado el 21 septiembre 2007 - 03:46

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Respuestas...
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1.- Distinga entre los siguientes conceptos: heterótrofo/autótrofo; autótrofo quimiosintético/autótrofo fotosintético; procariota/eucariota; microscopio óptico/microscopio electrónico de transmisión/microscopio electrónico de barrido.

Un heterótrofo es un organismo que depende de fuentes externas de moléculas orgánicas para obtener su energía y sus moléculas estructurales. Un autótrofo es un organismo que se alimenta a sí mismo, es decir, un organismo que puede sintetizar sus propias moléculas orgánicas ricas en energía a partir de moléculas inorgánicas simples. Los autótrofos son los organismos fotosintéticos, quienes pueden utilizar la energía del Sol en forma directa.

Un autótrofo quimiosintético es un autótrofo que, para sintetizar moléculas orgánicas y dar energía a sus procesos vitales, utiliza la energía que liberan reacciones inorgánicas específicas. Un autótrofo fotosintético utiliza la energía del Sol de tal manera de sintetizar las moléculas orgánicas que necesita a partir de sustancias inorgánicas simples.

Un procariota es un organismo unicelular que no posee membrana nuclear, ni organelas envueltas por membranas, y que, además, tiene el material genético en forma de una molécula larga y circular de DNA con una variedad de proteínas débilmente asociadas. Un eucariota es una célula con un núcleo bien diferenciado separado por una membrana nuclear. El material genético se encuentra en forma de cromosomas que contienen DNA y proteínas histónicas. Las células eucarióticas sí poseen organelas envueltas en membranas.

El microscopio óptico emplea luz (enfocada por lentes de cuarzo o vidrio) para iluminar el espécimen; tiene un poder de resolución de 200 nanometros. El microscopio electrónico de transmisión emplea haces de electrones de corta longitud de onda en lugar de rayos de luz, enfocados por anillos magnéticos. Los haces son transmitidos a través del espécimen. Tiene un poder de resolución de 0,2 nanometros. El microscopio electrónico de barrido también utiliza haces de electrones y anillos magnéticos. El patrón formado por los electrones dispersados genera una imagen que se registra en una pantalla de televisión y provee una vista tridimensional de las superficies estudiadas. El poder de resolución de este microscopio es de, aproximadamente, 10 nanometros.


2.- ¿Por qué habrían sido necesarias fuentes de energía para la síntesis de moléculas orgánicas simples en la Tierra primitiva?

Para que se pudieran sintetizar moléculas orgánicas simples, las moléculas presentes en la atmósfera primitiva tuvieron que ser reducidas a sus átomos constitutivos. Se necesitó energía para romper los enlaces químicos en estas moléculas antes de que los átomos pudieran organizarse en moléculas más complejas. También, las moléculas orgánicas más simples tuvieron una estructura más complicada y ordenada que las pequeñas moléculas de gas.


3.- Aunque hay cierta incertidumbre acerca de la mezcla exacta de gases que constituyeron la atmósfera primitiva, hay acuerdo general en que no había oxígeno libre. ¿Qué propiedades del oxígeno hubieran hecho la evolución química improbable en una atmósfera con O2?


Si el oxígeno hubiera estado presente, cualquier molécula orgánica simple que se hubiera formado habría sido oxidada a dióxido de carbono y agua inmediatamente. No habría habido oportunidad para que se acumulara ninguna cantidad de moléculas orgánicas. La propiedad más importante del oxígeno en este contexto es su gran afinidad por los electrones, los cuales se encuentran en un nivel de energía más bajo en el dióxido de carbono y en el agua que en los compuestos orgánicos. Esta afinidad del oxígeno por electrones y la tendencia de los electrones a dirigirse hacia el nivel de energía más bajo habrían impedido la evolución química.


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Preguntas siguientes....
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4.- Un acontecimiento crucial en el origen de la vida fue la formación de una membrana que separó los contenidos de las células primitivas del medio circundante. ¿Por qué fue esto tan crítico?

5.- ¿Por qué los científicos no se inclinan por el DNA como el primer polímero autorreplicante?

6.- Algunos científicos piensan que en otros planetas de nuestra galaxia puede haber cierta forma de vida. Si usted tratara de hallar esos planetas, ¿qué características debería buscar?

7.- ¿Cuáles son las ventajas y desventajas de estudiar células con el microscopio electrónico de transmisión y con el microscopio electrónico de barrido? ¿Y cuáles las que presentan microscopios ópticos especiales como el de contraste de fase, el de interferencia diferencial y el de campo oscuro?

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#137 Ge. Pe.

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Publicado el 22 septiembre 2007 - 03:01

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Respuestas 4-7
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4.- Un acontecimiento crucial en el origen de la vida fue la formación de una membrana que separó los contenidos de las células primitivas del medio circundante. ¿Por qué fue esto tan crítico?

La membrana permitió que el ambiente interno de la célula primitiva fuera diferente del ambiente externo. La membrana, por lo tanto, permitió el mantenimiento estructural y químico de la célula.


5.- ¿Por qué los científicos no se inclinan por el DNA como el primer polímero autorreplicante?

El DNA necesita de las proteínas para replicarse y, a su vez, las proteínas necesitan de la información que provee el DNA para sintetizarse. Este dilema acerca de quién tuvo primacía se convirtió en el viejo acertijo: “¿quién fue primero, el huevo o la gallina?”.
Entre las muchas hipótesis propuestas por las cuales se postula que el RNA fue el primer polímero autorreplicante se encuentra el hecho de que el DNA es una molécula relativamente más compleja y de doble cadena, mientras que el RNA que es una molécula relativamente más simple.


6.- Algunos científicos piensan que en otros planetas de nuestra galaxia puede haber cierta forma de vida. Si usted tratara de hallar esos planetas, ¿qué características debería buscar?

Aquí se pueden dar una variedad de respuestas aquí. Las formas de vida podrían ser diferentes a como las concebimos en la Tierra. Las característica más posibles e importantes, sin embargo, deben incluir lo siguiente:

a) Una fuente de energía, presumiblemente el Sol, a una distancia del planeta tal que pueda llegar suficiente energía como para mantener la vida, pero no tanta como para romper las frágiles uniones químicas.

b) Aproximadamente el tamaño y la densidad de la Tierra. El planeta sostiene suficiente atmósfera que lo protege, pero no tanta atmósfera que impida que los rayos del Sol lleguen a la superficie.

c) Agua

d) Temperaturas en un rango tal que cantidades significativas de agua estén en estado líquido al menos en parte del planeta.

e) Tan antiguo como para que el tiempo transcurrido diera lugar a la evolución.



7.- ¿Cuáles son las ventajas y desventajas de estudiar células con el microscopio electrónico de transmisión y con el microscopio electrónico de barrido? ¿Y cuáles las que presentan microscopios ópticos especiales como el de contraste de fase, el de interferencia diferencial y el de campo oscuro?

El microscopio electrónico de transmisión tiene la mejor resolución (0,2 nanometros) y provee una clara imagen del detalle ultraestructural. Las desventajas incluyen la necesidad de teñir, fijar, cortar, deshidratar y, por lo tanto, matar al espécimen. El microscopio electrónico de barrido (poder de resolución=10 nanometros) provee una imagen vívida de la estructura tridimensional de las células y de las estructuras celulares. Sin embargo, la preparación de los especímenes es muy trabajosa, y consiste en el sombreado y secado por congelamiento de los especímenes. Este proceso no solamente resulta en la muerte del espécimen en estudio, sino que también genera dudas acerca de cuán real es la imagen observada. Los microscopios de contraste de fases, de interferencia diferencial y el de campo oscuro permiten estudiar organismos vivos. A pesar de que estos microscopios tienen un limitado poder de resolución y, por ende, no son muy claros en cuanto al detalle de lo que se observa, permiten a veces observar cosas que no son visibles con los otros microscopios.

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Bibliografía:
Biología. H. Curtis et al

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#138 Ge. Pe.

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Publicado el 24 septiembre 2007 - 04:34

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Preguntas (No.5/a)
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1.- Distinga entre los siguientes términos: membrana celular/pared celular; núcleo/nucléolo; retículo endoplasmático liso/retículo endoplasmático rugoso; lisosomas/peroxisomas; cloroplastos/mitocondrias; cilios/flagelos; cuerpo basal/centríolo.


2.- Describa la estructura de la membrana celular. ¿De qué manera difieren las dos caras de la membrana? ¿Cuál es la importancia funcional de estas diferencias?


3.- ¿Cuáles son las principales diferencias entre la célula animal y la vegetal?


4.- ¿Por qué la pared secundaria de una célula vegetal está por dentro de la pared celular primaria? ¿Dónde está la membrana celular en relación a las dos paredes celulares?


5.- ¿Cuáles son las funciones del citoesqueleto? Describa las similitudes y diferencias entre microtúbulos, filamentos de actina y filamentos intermedios.


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#139 Ge. Pe.

Ge. Pe.

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Publicado el 26 septiembre 2007 - 06:57

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Respuestas al Post anterior
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1.- Distinga entre los siguientes términos: membrana celular/pared celular; núcleo/nucléolo; retículo endoplasmático liso/retículo endoplasmático rugoso; lisosomas/peroxisomas; cloroplastos/mitocondrias; cilios/flagelos; cuerpo basal/centríolo.

La membrana celular es una doble capa de fosfolípidos, proteínas globulares que la atraviesan, y moléculas de colesterol ubicadas de tal manera que las colas hidrofóbicas apuntan hacia adentro de la célula. En muchos tipos de células, las moléculas de glucolípidos están interespaciadas con las moléculas de fosfolípidos de la capa externa. Todas las células están rodeadas por una membrana celular.

La pared celular es una estructura rígida ubicada por fuera de la membrana celular en las plantas, algas, hongos y en los procariotas. En las plantas y en las algas, consiste en moléculas de glucosa en una matriz de polímeros viscosos. En los hongos, está compuesta principalmente de quitina. En los procariotas, es una estructura compleja compuesta de polisacáridos y péptidoglucanos.

El núcleo es la estructura que contiene el material hereditario (DNA) en las células eucarióticas. Está contenido dentro de una doble membrana, la membrana nuclear.

El nucleolo es un cuerpo (o cuerpos) dentro del núcleo en las células eucarióticas. Es el sitio en el cual se construyen las subunidades ribosomales.

El retículo endoplasmático rugoso es un sistema de canales tubulares membranosos con ribosomas adheridos, que se encuentra en el citoplasma. Se continúa con la membrana externa de la membrana nuclear y está presente en grandes cantidades en las células que producen proteínas de exportación.

El retículo endoplasmático liso es un sistema de canales tubulares membranosos sin ribosomas adheridos. Se continúa con el retículo endoplasmático rugoso. Se encuentra en grandes cantidades sólo en las células especializadas en la síntesis o en el metabolismo de los lípidos, y en el hígado, donde parece estar vinculado con procesos de desintoxicación.

Los lisosomas son vesículas relativamente grandes que contienen enzimas hidrolíticas involucradas en la degradación de proteínas, polisacáridos y lípidos. Los peroxisomas contienen enzimas para las reacciones celulares que producen peróxido de hidrógeno (H2O2), y que rompen el H2O2 en H2 y O2.

Los cloroplastos son plástidos que contienen clorofila, y es donde ocurre la fotosíntesis. Están rodeados por dos membranas y poseen un tercer sistema de membranas interno. Se encuentran solamente en plantas y algas.

Las mitocondrias también están rodeadas por dos membranas, con la más interna plegada de tal manera de formar crestas o estantes. La moléculas orgánicas que brindan energía son rotas en la mitocondria, y la energía liberada es reempaquetada en pequeñas unidades para las actividades celulares.
Las mitocondrias se encuentran virtualmente en todas las células eucarióticas.

Los cilios son estructura cortas que semejan látigos, y que están construidas por 9 pares de microtúbulos fusionados que forman un anillo que rodea a dos microtúbulos solitarios.

Los flagelos son estructuras largas que también tienen aspecto de látigo, con la misma estructura que los cilios.

El cuerpo basal es una estructura que consiste en 9 tripletes de microtúbulos alrededor de la periferia, pero sin microtúbulos en el centro. Da lugar a los cilios y a los flagelos.

El centríolo es similar al cuerpo basal en estructura. Dos pares de centríolos se sitúan en la región del citoplasma próxima a la envoltura nuclear y están asociado con el huso mitótico en la división celular. Tanto los cuerpos basales como los centríolos parecen estar relacionados con la organización de los microtúbulos.



2.- Describa la estructura de la membrana celular. ¿De qué manera difieren las dos caras de la membrana? ¿Cuál es la importancia funcional de estas diferencias?

De acuerdo con el modelo actual, la membrana celular está formada por una doble capa de moléculas de fosfolípidos en un arreglo tal que las colas hidrofóbicas de las moléculas de ácídos grasos apuntan hacia adentro, y sus cabezas hidrofílicas (fosfatos) apuntan hacia fuera. La estructura de esta bicapa es fuida, permitiendo el movimiento lateral. Metidas en la bicapa, y emergiendo hacia afuera de ella por ambos lados, aparecen grandes moléculas de proteínas llamadas proteínas integrales de la membrana. Las dos caras de la membrana difieren en su composición química: tienen distintas concentraciones de ciertas moléculas lipídicas, y las proteínas integrales difieren en su orientación, composición y estructura terciaria. Además, existen proteínas periféricas que se adhieren a algunas de las proteínas integrales en la cara citoplasmática de la membrana. En la cara externa de la membrana, algunas cadenas de carbohidratos se adhieren a las porciones expuestas de las proteínas integrales y se extienden desde las moléculas de glucolípidos interespaciadas con las moléculas de fosfolípidos de la cara externa. Las cadenas de carbohidratos parecen cumplir funciones en la adhesión de las células unas con otras, y con el “reconocimiento” de moléculas específicas tales como anticuerpos y hormonas.



3.- ¿Cuáles son las principales diferencias entre la célula animal y la vegetal?

Las células animales contienen centríolos, lisosomas, y a menudo cilios y/o flagelos. Todos están normalmente ausentes en las células vegetales. Las células de las plantas contienen plástidos (cromoplastos, leucoplastos y cloroplastos), grandes vacuolas y tienen paredes celulares. Todas estas estructuras están ausentes en las células animales.



4.- ¿Por qué la pared secundaria de una célula vegetal está por dentro de la pared celular primaria? ¿Dónde está la membrana celular en relación a las dos paredes celulares?

La pared celular secundaria se forma a medida que la célula de la planta madura y, dado que es producida por la misma célula, necesariamente se encuentra por dentro de la pared celular primaria. La membrana celular se encuentra por dentro de la pared celular



5.- ¿Cuáles son las funciones del citoesqueleto? Describa las similitudes y diferencias entre microtúbulos, filamentos de actina y filamentos intermedios.

El citoesqueleto mantiene la forma de la célula, sostiene las organelas en su lugar, dirige el tráfico intracelular, y permite el movimiento celular.

Los microtúbulos, los filamentos de actina, y los filamentos intermediarios son todos componentes del citoesqueleto. Sus composiciones químicas, sin embargo, difieren. Los microtúbulos son tubos huecos (de aproximadamente 22 nm en diámetro) formados por dímeros de alfa y beta tubulina (proteínas globulares).

Los microtúbulos aumentan de tamaño por el agregado de dímeros, principalmente en uno de sus extremos, llamado extremo “más” o de crecimiento rápido, y también pueden desarmarse por la eliminación de dímeros, de acuerdo con las necesidades de la célula.

Los microtúbulos están involucrados en la división celular, forman una estructura de sostén temporaria durante la síntesis de estructuras celulares, y son los componentes primarios de los cilios y los flagelos.

Los filamentos de actina (que en promedio tienen 6 nm de diámetro) son filamentos formados por moléculas de la proteína globular actina. Cumplen un papel en la división y en la motilidad celular y, como los microtúbulos, pueden ser rápidamente ensamblados o desensamblados.

Los filamentos intermedios (entre 7 y 11 nm en diámetro) están compuestos por proteínas fibrosas y parecen dar soporte estructural a la célula. Constituyen la lámina nuclear. Una vez formados no pueden ser fácilmente destruidos.



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Publicado el 27 septiembre 2007 - 01:40

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Preguntas
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6.- Explique las funciones de cada una de las siguientes estructuras: ribosomas, retículo endoplasmático, vesículas y complejos de Golgi. ¿Cómo es su interacción en la síntesis y envío del nuevo material de membrana y en la exportación de proteínas por la célula?


7.- ¿Podría resolverse un cilio en un microscopio óptico?, es decir ¿es superior su diámetro a 0,2 micrómetro?)


8.- ¿Cuáles son las diferencias entre un cilio y el cuerpo basal de un cilio?


9.- Basándose en lo que usted sabe acerca de las funciones de las estructuras celulares ¿Qué componentes esperaría usted que fuesen los más destacados en cada uno de los siguientes tipos celulares: células musculares, espermatozoides, células de las hojas verdes, glóbulos rojos, glóbulos blancos?


10.- Dos hermanos estaban en tratamiento médico por esterilidad. El examen microscópico de su semen mostró que los espermatozoides eran inmóviles y que los "brazos" de dineína faltaban en las estructuras microtubulares. Los hermanos también tenían bronquitis crónica y otras dificultades respiratorias. ¿Puede explicar por qué?


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