1. Diferenciación entre organismos unicelulares y multicelulares, así como estructuras y funciones de la célula

Propósito de la unidad: Diferenciar a los organismos unicelulares y multicelulares, sus estructuras y funciones de la célula, así como las reacciones químicas que ayudan a realizar las funciones esenciales de la vida.... 12 horas

1.1 Identifica la célula como unidad estructural y funcional de todos los organismos vivos, reconociendo los diferentes tipos.... 6 horas

ACTIVIDAD PARA ESTABLECER SABERES PREVIOS

Analiza las siguiente  afirmaciones populares sobre el cuerpo humano o la naturaleza. 

1. "Las vacunas alteran permanentemente nuestro ADN”, 
2. "Las neuronas no se regeneran y mueren definitivamente si bebes alcohol”, 
3. "Tus células se autodestruyen programadamente miles de veces al día para salvarte la vida" 

Reunete con tu compañero de al lado, sin consulta la IA identifiquen cuáles son falsas o verdaderas

Analiza la estadistica, las respuestas del docente y genera una reflexión breve en tu libreta sobre la impostancia del conocimiento cientifico para el discernimiento de la información que escuchamos y leemos en internet.

Propósito  1: La célula es la unidad estructural y funcional de todos los organismos vivos. Los organismos pueden estar formados por una sola célula (unicelular) o por millones de células diferentes (pluricelular) que realizan, en conjunto, sus funciones vitales.

Introducción 

La célula es la unidad estructural y funcional básica de todos los seres vivos. Esto significa que ningún organismo puede existir sin al menos una célula, ya que ella realiza de forma independiente todas las funciones necesarias para mantener la vida.

Esta definición se fundamenta en la teoría celular, la cual establece que todos los seres vivos están formados por células, que las funciones vitales ocurren dentro de ellas y que toda célula proviene de otra ya existente.

1. ¿Por qué es la Unidad Estructural?

La célula es la estructura física mínima que compone a un ser vivo. Funciona como un ladrillo en la construcción de un edificio:

• Organismos unicelulares: Una sola célula constituye a todo el individuo, como ocurre con las bacterias y los protozoarios.
• Organismos pluricelulares: Millones de células se organizan en niveles de complejidad creciente para dar forma al cuerpo

Célula → Tejidos → Órganos → Sistemas → Individuos

2. ¿Por qué es la Unidad Funcional?

Es la unidad funcional porque realiza todos los procesos químicos y biológicos que definen a la vida. Las células no son piezas estáticas; están vivas y cumplen de manera autónoma con tres funciones críticas:

• Nutrición: Absorben nutrientes del entorno y los transforman en energía utilizable a través del metabolismo celular.
• Relación: Responden a estímulos y señales químicas de su entorno o de otras células vecinas.
• Reproducción: Tienen la capacidad de dividirse para dar origen a nuevas células (reproducción celular), permitiendo el crecimiento y la reparación de tejidos.

3. Componentes esenciales de toda célula

Sin importar si se trata de una bacteria simple (procariota) o de una célula humana compleja (eucariota), todas comparten cuatro elementos fundamentales que les permiten operar como un sistema independiente:

• Membrana plasmática: La barrera que delimita a la célula y regula qué sustancias entran y salen.
• Citoplasma: El medio acuoso interior donde ocurren la mayoría de las reacciones metabólicas.
• ADN (Material genético): El manual de instrucciones con la información necesaria para el funcionamiento y la herencia de la célula
• Ribosomas: Las fábricas encargadas de sintetizar las proteínas esenciales para la vida.

3. Componentes esenciales de toda célula Sin importar si se trata de una bacteria simple (procariota) o de una célula humana compleja (eucariota), todas comparten cuatro elementos fundamentales que les permiten operar como un sistema independiente: • Membrana plasmática: La barrera que delimita a la célula y regula qué sustancias entran y salen. • Citoplasma: El medio acuoso interior donde ocurren la mayoría de las reacciones metabólicas. • ADN (Material genético): El manual de instrucciones con la información necesaria para el funcionamiento y la herencia de la célula. Ribosomas: Las fábricas encargadas de sintetizar las proteínas esenciales para la vida.

Realiza las siguientes aactividades

A1. Completa el siguiente mapa conceptual en tu libreta

A2. Escribe si o no segun corresponda

A3. Completa el siguiente cuadro de las diferencias de las celulas animal y vegeral

A4. Completa con falso y verdadero

Enunciado	F	V
1) Las células eucariotas presentan núcleo.
2) La membrana plasmática separa el medio interno celular del externo.
3) El citoplasma está formado por los orgánulos celulares, el citosol y el núcleo.
4) Una célula eucariota típica mide entre 10 y 50 µm.
5) Las células eucariotas tienen forma muy variada, desde estrellada a ovalada. Las formas redondeadas no son en realidad las más frecuentes.		.
6) No se había observado ninguna célula hasta la invención del microscopio
7) Los primeros microscopios se inventaron a principios del siglo XVII.
8) R. Hook, en su publicación Micrographia (1664), da nombre a las estructuras que hoy llamamos células.
9) El postulado de la teoría celular: "todos los organismos están formados por unidades denominadas células", fue enunciada por Schwann y Schleiden.
10) La ultraestructura celular se observó gracias a los microscopios ópticos compuestos.
11) El enunciado "toda célula proviene de otra célula" es uno de los que forman parte de la teoría celular.
12) Las teorías científicas sobre el origen de la vida apoyan la idea de que la vida puede aparecer en otros planetas.
13) Las moléculas orgánicas las forman sólo los seres vivos.
14) Las primeras células aparecieron hace uno 350 millones de años.
15) Las moléculas orgánicas a partir de las cuales se formaron las primeras células podrían tener origen extraterrestre.
16) Las leyes de la evolución darwiniana (descendencia con variabilidad más selección natural) pudieron actuar antes de que aparecieran las primeras células.
17) Todas las células actuales proceden de una célula inicial o ancestro común.
18) En el origen de la vida, la formación de la membrana celular de las primeras células necesitó de la participación de enzimas.
19) El mundo ARN es la única teoría que explica la evolución molecular en el mundo prebiótico o precelular
20) El código genético es un hecho que apoya la idea de que todas las células actuales provienen de un ancestro común (LUCA)
21) La teoría autógena se propone para explicar la aparición de los cloroplastos y las mitocondrias en las células eucariotas.
22) En la teoría de la endosimbiosis se propone que durante la evolución los ancestros de los que descienden las mitocondrias fueron incorporados antes que los de los cloroplastos.
23) Todas las células con cloroplastos proceden de una célula ancestral que incorporó el primer ancestro de los cloroplastos actuales, al igual que ha ocurrido con las mitocondrias.
24) Las mitocondrias son similares a las bacterias aerobias actuales.
25) Hay asociaciones actuales entre procariotas y eucariotas que apoyan la teoría de la endosimbiosis.

Como puedes observar queda de evidemcia la importancia del desarrollo tecnologico para las ciencias y la biología como ciencia experimental necesita recursos especiales para comprender estructuras tan pequeñas como las celulas y encuentra en el microscopio la herramienta perfecta para este fin.

A5. Analiza el siguiente video y genera una actividad creativa donde identifiques las partes de un microscopio y sis funciones 

2. Dentro de las células, existen estructuras especializadas que son responsables de funciones específicas. La membrana celular constituye la frontera que controla lo que entra y sale de la célula

Revisar el siguiente vídeo: Membrana celular

A6. Identificar las partes que componen la membrana celular con apoyo de una imagen y describir las funciones que en ella se desarrollan.

1.2 Distingue la relación entre el nivel estructural jerárquico de la célula y las reacciones químicas específicas. 6 horas

3. Los organismos multicelulares tienen una organización estructural jerárquica (célula, tejido, órgano, y sistema); en la que cada nivel de organización está formado por conjuntos de células que llevan a cabo funciones específicas. 

La organización jerárquica de los organismos multicelulares se estructura en niveles crecientes de complejidad, desde la unidad más pequeña de vida hasta el individuo completo. De manera básica podemos considerar:

Niveles de Organización Jerárquica

• Célula
• Es la unidad básica, estructural y funcional de los seres vivos.
• En los organismos multicelulares, las células están especializadas para realizar tareas específicas.
• Ejemplo: Una neurona o una célula muscular

• Tejido
• Es un conjunto de células similares que se agrupan para realizar una función común
• Ejemplo: El tejido muscular o el tejido nervioso

• Órgano
• Es una estructura compuesta por diferentes tipos de tejidos que trabajan juntos para cumplir una función específica.
• Ejemplo: El corazón, el estómago o el cerebro

• Sistemas de órganos (o aparatos)
• Es un grupo de órganos que colaboran de manera coordinada para llevar a cabo una función compleja.
• Ejemplo: El sistema circulatorio o el sistema digestivo

• Organismo completo
• Es el ser vivo independiente formado por la integración de todos sus sistemas y aparatos, capaz de realizar las funciones vitales.
• Ejemplo: Un ser humano, un animal o una planta

En el siguiente video tenemos los niveles de organización jerarquica mas completa:

A1. Realizar un diagrama jerárquico de los niveles de organización biológica con su respectivo concepto.

4. Dentro de los organismos, durante la respiración celular, los alimentos se descomponen y reorganizan a través de una serie de reacciones químicas en presencia de oxígeno. Durante este proceso se sintetizan nuevas moléculas que contribuyen al crecimiento y se libera energía.

 La respiración celular es el proceso químico mediante el cual las células descomponen nutrientes como la glucosa para obtener energía en forma de ATP (trifosfato de adenosina).

Etapas Principales (Respiración Aerobia)

El proceso con presencia de oxígeno se divide en tres fases principales

·         Glucólisis: Ocurre en el citosol. Rompe una molécula de glucosa en dos de piruvato. Produce una ganancia neta de 2 ATP. No requiere oxígeno.

·          Ciclo de Krebs: Ocurre en la matriz de la mitocondria. Transforma el piruvato en acetil-CoA y lo degrada por completo. Libera dióxido de carbono y genera coenzimas reducidas (NADH y FADH₂).

• Fosforilación oxidativa: Ocurre en la membrana interna de la mitocondria. Usa los electrones de las coenzimas en la cadena de transporte de electrones. El oxígeno actúa como aceptor final y se forma agua. Produce la mayor cantidad de ATP (hasta 36 o 38 en total).
• Tipos de Respiración

• Aerobia: Requiere oxígeno. Degrada por completo los nutrientes. Es muy eficiente y produce muchos ATP.
• Anaerobia o Fermentación: Ocurre sin oxígeno. Produce mucha menos energía. Transforma el piruvato en sustancias como ácido láctico o alcohol

Respiración celular

A2. Explicar con ayuda de un organizador gráfico el proceso de respiración celular, identificando las reacciones químicas y moléculas que intervienen en él.

5. Por medio de reacciones químicas entre diferentes tipos de moléculas orgánicas, los sistemas de células especializadas dentro de los organismos permiten realizar las funciones esenciales para la vida

El conjunto de reacciones químicas y procesos moleculares que ocurren dentro de las células especializadas se conoce como metabolismo celular.

¿Cómo funciona este proceso?

• Unidad de vida: La célula es la estructura básica y funcional de todos los seres vivos.
• Biomoléculas orgánicas: Moléculas como los carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos interactúan mediante enlaces químicos.
• Intercambio de energía: A través de reacciones de síntesis (deshidratación) y degradación (hidrólisis), las células liberan o almacenan energía mediante moléculas clave como el ATP.
• Especialización: En organismos multicelulares, distintos grupos de células se organizan en tejidos y órganos para cumplir tareas específicas (como la digestión, el transporte de oxígeno o la defensa)

La especialización celular es el proceso por el cual una célula cambia su forma y su estructura para hacer una tarea única y específica en el cuerpo. [1, 2]

¿Cómo funciona?

• Un origen común: Todos los seres vivos pluricelulares nacen de una sola célula inicial (como el óvulo fecundado o cigoto).
• El mismo ADN: Todas las células del cuerpo tienen la misma información genética exacta.
• Lectura distinta: Cada tipo de célula lee y activa solo una parte de ese manual de instrucciones según la función que le toca cumplir. [1, 2]

Ejemplos de células especializadas

• Neuronas: Tienen una forma alargada para enviar mensajes eléctricos rápidamente por todo el cuerpo.
• Células musculares: Son capaces de encogerse y estirarse para permitir el movimiento.
• Glóbulos rojos: Transportan el oxígeno desde los pulmones hasta el resto de los órganos

 A3. Realiza una ficha identidad digestiva del proceso digestivo de alguna especie, mencionando al menos dos reacciones químicas que se lleven a cabo durante el proceso.

Ejemplo: Ficha de identidad gastrica para el ser humano

1. DATOS TAXONÓMICOS Y CLASIFICACIÓN

• Nombre común del organismo: Humano
• Nombre científico (Género y especie): Homo sapiens
• Tipo de organismo (Marca con una X):
  [ X ] Animal Monogástrico
  [ ] Animal Rumiante
  [ ] Invertebrado/Insecto
  [ ] Planta (Digestión celular/Externa)
• Tipo de dieta / Nutrición: Omnívoro (Heterótrofo)

2. MAPA ANATÓMICO (EL ESQUEMA)

Instrucciones: En el siguiente recuadro, dibuja la silueta del organismo, ubica y numera los órganos o estructuras principales que recorre el alimento o nutriente (mínimo 4 pasos).

REACCIÓN QUÍMICA 1

• ¿En qué parte ocurre?: Cavidad bucal (Boca)
• Nutriente que se transforma: Almidón (Carbohidrato complejo)
• Enzima o catalizador: Amilasa salival (Ptialina)

Ecuación Química Simplificada:

REACCIÓN QUÍMICA 2

• ¿En qué parte ocurre?: Intestino Delgado (Duodeno)

• Nutriente que se transforma: Triglicéridos (Lípidos / Grasas)

• Enzima o catalizador: Lipasa pancreática (con ayuda de la bilis para emulsificar)

• Ecuación Química Simplificada

ANÁLISIS E INTEGRACIÓN

1. ¿Qué pasaría con el organismo si la Enzima 1 (Amilasa) dejara de funcionar por un cambio drástico de temperatura o pH?

Si la amilasa se desnaturaliza, el almidón llegará intacto al estómago sin una degradación previa. Esto saturaría y retrasaría la digestión de carbohidratos en el intestino delgado, lo que podría provocar malabsorción, gases o pesadez estomacal al no poder romper eficientemente las cadenas complejas de glucosa.

2. Menciona una diferencia clave entre la digestión de este organismo y la de un ser humano:

(En el caso de comparar al humano con otro animal del cuadro): A diferencia de la vaca (rumiante), el ser humano cuenta con un solo estómago verdadero (monogástrico) y no posee las enzimas ni los microorganismos simbióticos necesarios (como la celulasa) en su sistema digestivo para romper y aprovechar la celulosa de las plantas.

A4. Elabora un cuadro comparativo, describiendo el tipo de respiración celular, alimentación, crecimiento y uso de la energía de al menos tres organismos. 

Cuadro Comparativo