Celulas Procariotas Y Eucariotas

TRABAJO PRACTICO N 1

DESARROLLA LAS SIGUIENTES INDICACIONES

1.- Tomando como ejemplo la diferencia estructural entre los Staphylococcus aureus y la Saccharomyces cerevisiae, describe las diferencias entre procariotas y eucariotas, a nivel estructural, de procesos metabólicos, componentes celulares, tamaños, y división celular.

PROCARIOTAS EUCARIOTAS

Bacterias Plantas y animales

No tiene nucleo pero tiene nucleoide Tiene nucleo

No tiene organelos Tiene organelos

No tiene membrana nuclear Tiene membrana nuclear

Tiene pared celular compuesta por peptido glucano Tiene pared celular compuesta por celulosa

Tiene un unico cromosoma de forma circular Tiene varios cromosomas de formas lineales

División celular por fision binaria División celular por mitosis o meiosis

ADN desnudo y circular ADN combinado con proteínas (histonas)

Tamaño entre 0,1-10 Tamaño entre 10-100

2.- Compara las estructuras en células animales y vegetales, y desarrolla un cuadro comparativo identificando las diferencias de: a) orgánulos celulares, b) estructuras adicionales, c) capacidades funcionales, d) tamaño, e indica d) las estructuras básicas que comparten en común

ESTRUCTURAS

CELULAS VEGETALES CELULAS ANIMALES

Orgánulos celulares Mitocondrias. Cloroplastos, Aparato de Golgi, Retículo endoplasmatico, vacuolas,

Plasmodesmo, lisosomas Mitocondrias. Aparato de Golgi, Retículo endoplasmatico

Estructuras adicionales Tiene pared celular compuesta por celulosa No tiene pared celular

Capacidades funcionales Fabrican proteínas, forman membrana celular, membranas lipídicas, sintetizan azucares, almacena sustancias Producen energía, fabrican proteínas, modifican agrupan y distribuyen proteínas

Tamaño Entre 10 y 100 micrones Entre 10 y 100 micrones

Estructuras básicas en común Citoesqueleto, peroxisoma, Mitocondria, Ribosomas, Retículo endoplasmatico, Núcleo, Aparato de Golgi, Lisosoma, Membrana plasmática

3.- Es posible que los cloroplastos hayan sido inicialmente células independientes y evolutivamente después estén acopladas a las células vegetales?, ¿Qué teoría sostiene esta premisa? Explícala brevemente.

R.-Si porque al igual que las mitocondrias, los cloroplastos tienen su propio ADN. Se piensa que los cloroplastos de las algas verdes (Protistas) y de las Plantas (descendientes de alguna alga verde), se originaron por endosimbiosis con un procariota fotosintetizador similar al actual Prochloron (Prochlorobacteria).

4.- El Reino taxonómico Monera comprende un grupo amplio de organismos unicelulares. Describe brevemente a) las principales características estructurales y funcionales de este reino, b) su clasificación en función de la forma en la que adquieren la energía , c) su evolución, d) nutrición, e) reproducción, f) composición química, forma y tamaños.

R.-

a) Está formado por organismos procarióticos de estructura simple y tamaño muy reducido. Son unicelulares, habitan todos los lugares de la tierra incluido nuestro cuerpo. Algunos son autótrofos otros son heterótrofos. Los organismos mónera se articulan en dos grupos: Las CIANOBACTERIAS y las BACTERIAS VERDADERAS.

Los organismos de este grupo no poseen organelas rodeadas por membranas (como las formas superiores de vida) y se conocen como procariotas.

• Procesos bioquímicos que en eucariotas ocurren normalmente en los cloroplastos o mitocondrias, tienen lugar en la membrana citoplasmática.

• El cromosoma bacteriano esta constituido por ADN circular que se ubica en la región denominada nucleoide

• Distribuidos en el citoplasma bacteriano se encuentran pequeños lazos de ADN conocidos como plásmidos.

• Los genes bacterianos se encuentran organizados en un sistema conocido como operón.

b) Quimiosintetizadoras.- Son autótrofas, y obtienen energía de la oxidación de compuestos inorgánicos como elamonio, los nitritos (a nitratos) o los sulfuros (a sulfatos).

Fotosintetizadoras.-Convierten la energía lumínica en energía almacenada en carbohidratos. El grupo más importante es el de las cianobacterias.. Poseen clorofila “a” y también el pigmento azul ficocianina y el rojo ficoeritrina.

Heterotrofas.-Los miembros de este grupo obtienen su energía de materia orgánica elaborada por otros organismos. Podemos señalar dos grandes grupos: las saprofitas y las simbióticas.

Las saprofitas se alimentan de materia muerta o en descomposición siendo por lo tanto importantes recicladores de nutrientes. Muchas de las que entablan relaciones simbióticas lo hacen en forma mutualística y colaboran con su huésped

c) Probablemente las primitivas cianobacterias formaron el oxígeno que se liberó en la primitiva atmósfera terrestre

e) Su pequeño tamaño, velocidad de reproducción (Escherichia coli se reproduce por fisión binaria cada 15 o 20 minutos), y la "ocupación" de diversos hábitats y modos de existencia hacen de Moneras el Reino más abundante y diversificado sobre la Tierra.

f)

Composición Química

La célula bacteriana tiene un contenido en agua del 70 al 85%.

Composición elemental

Elemento Porcentaje

Carbono 50 %

Oxígeno 20 %

Nitrógeno 14 %

Hidrógeno 8 %

Fósforo 3 %

Azufre 1 %

Potasio 1 %

Calcio 0,5 %

Magnesio 0,5 %

Hierro 0,2 %

Composición del peso seco

Polímero Porcentaje

Proteínas 50 %

Pared celular 10-20 %

ARN 10-20 %

ADN 3-4 %

Lípidos 10 %

Las bacterias típicamente tienen una de estas tres formas:

1. cilíndrica (bacilos):

2. esférica (cocos), el diámetro de los micrococos es de solo 0,5 μm

3. espiralada (espirilos)

5.- El reino mónera se divide en dos subreinos muy amplios: arquebacterias y eubacterias; Identifica 3 ejemplos de especies en cada uno de estos subreinos que tengan aplicaciones industriales, especificando sus características y aplicaciones.

R.- Las arqueas metanógenas son microorganismos procariontes que viven en medios estrictamente anaerobios y que obtienen energía mediante la producción de gas natural, el metano (CH4). Gracias a esta característica, este tipo de organismo tiene una gran importancia ecológica, ya que interviene en la degradación de la materia orgánica en la naturaleza, y en el ciclo del carbono (UAM J. L Sanz,2001: 16)

Arqueobacterias termofilas dependientes del azufre Todas obtienen energía reduciendo u oxidando azufre. Son quimiolitoautótrofas, mixótrofas o heterótrofas. •

Thermococcales. Hábitat: biotopos marinos con temperaturas entre 80–105 °C, manantiales calientes. pH neutro, anaerobios (S → H2S). V.g.

Thermococcus. • Thermoproteales y Desulfurococcales Hábitat: solfataras, manantiales calientes y hoyos de fango a temperaturas hasta 100 °C, solfataras marinas a temperaturas superiores a los 100 °C. pH neutro, anaerobios (S → H2S). V.g.

Thermoproteus, Desulfurococcus. • Sulfolobales Hábitat: campos continentales de solfataras y hoyos de fangos termófilos a temperaturas 75- 90 °C. pH ácidos, aerobios

(S → SO4 2-) o facultativos.

Las sulfolobales (géns. Sulfolobus, Acidianus) pueden crecer quimiolitotróficamente oxidando S2- y Fe2+ (como los tiobacilos).

Hay cierto interés en utilizarlos en procesos de biolixiviación en reactores controlados con el fin de acortar la duración del proceso.( C.R. Woese, O. Kandler & M.L. Wheelis 1990: 4576-4579)

Arqueobacterias Halofilas.-Las bacterias halófilas moderadas también tienen diversas aplicaciones en el campo de la alimentación. Así en la elaboración de la salsa de soya intervienen determinadas especies del género Tetragenococcus. Los granos de trigo y soya se resuspenden en agua con NaCl al 19% y se dejan durante 9 meses en oscuridad. T. halophila se emplea como indicador de la fermentación, pudiendo alcanzar una densidad de 108 UFC/ml en la salsa de soya, que contiene una concentración aproximadamente 3M de NaCl (Röling WFM, Van Verseveld H,1996: 62)

Lactobacillus o bacteria del ácido láctico.- es un género de bacterias Gram positivas anaerobias facultativas, denominadas así debido a que la mayoría de sus miembros convierte la lactosa y otros monosacáridos en Ácido láctico. Normalmente son benignas e incluso necesarias, habitan en el cuerpo humano y en el de otros animales, por ejemplo, están presentes en el tracto gastrointestinal y en la vagina. Muchas especies son importantes en la descomposición de la materia vegetal. La producción de ácido láctico hace que su ambiente sea ácido, lo cual inhibe el crecimiento de bacterias dañinas de la salud. Algunas especies de lactobacillus son usadas industrialmente para la producción de yogur y otros alimentos fermentados. (wikipedia)

Bacillus thuringiensis.- una bacteria de suelo Gram-positiva. Las subespecies de esta bacteria se utilizan como insecticidas específicos para lepidópteros. Debido a su especificidad, estos pesticidas se consideran respetuosos con el medio ambiente, con poco o ningún efecto sobre los seres humanos, la fauna y la mayoría de los insectos beneficiosos ( Aronson A, Shai Y ,2001: 1–8)

Actinomicetos.-Son bacterias Gram positivas (que tienen en su pared celular peptidoglicano), tienen la característica de Secreción de sustancias antibióticas como la estreptomicina, tetraciclina, etc., con el fin de producir equilibrios genéricos o antagónicos específicos hacia los componentes de la microflora bacteriana. Incluso son capaces de producir una acción fitopatogénica ejercida por algunas especies sobre plantas de interés agrícola por lo cual se utiliza en la industria de antibioticos

El proceso de producción industrial del antibiótico comienza con un cultivo primario (de pequeño volumen) donde se deja crecer el microorganismo, siempre con los nutrientes necesarios y en las condiciones óptimas. Según éste va creciendo, se va aumentando el volumen del cultivo, para finalmente llegar al fermentador. Una vez en el reactor, se le somete a una situación de estrés (medio ácido), para que comience a producir la estreptomicina (Bernard Atkinson, 2008: 47-48)

6.- Enumera cada uno de los componentes celulares que existen tanto en células procariotas como eucariotas, describiendo sus características estructurales, funcionales, composición química y tamaño. Posteriormente indica cuales de estas organelas celulares están presentes en las células eucariotas o procariotas, siguiendo el modelo propuesto a continuación.

ORGANULO CELULAR Característica estructural Composición química Tamaño Función Presente en

Cel. proca Cel. eucariotas

Animal Vegetal

nucleoide Contiene solo un cromosoma fundamentalmente por ADN (60%), con pequeñas proporciones de ARN y proteínas

0,068 nanómetros guardar la información genética   

Mitocondria forma alargada, contiene ribosomas, ADN, membranas Compuesta por proteinas entre 0,5 y 1 μm de diámetro y hasta 7 μm de longitud oxidación de metabolitos y obtencion de ATP   

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