lunes, 11 de julio de 2011

Clase 9 : Propuestas en el Blog

Células procariotas: Archea y Bacteria

Introducción

Actualmente, se cuenta con registros fósiles de los primeros habitantes del planeta que datan de 3.500 millones de años de antigüedad. Estos fósiles son similares a las actuales bacterias y algas verde azules o cianobacterias.
Entre las células procariotas, las características bioquímicas permiten reconocer dos grandes grupos: Bacteria y Archaea. Así, actualmente se reconocen tres grandes dominios que agrupan a los seres vivos: Bacteria, Archaea y Eukarya, los dos primeros agrupan a procariotas unicelulares y coloniales y el último a todos los organismos formados por células eucariotas.
Estos tres grupos derivan de un único ancestro común al que se ha denominado progenote, ancestro universal o LUCA (de sus siglas en inglés, Last Universal Common Ancestor o ancestro común último y universal). Las diferencias existentes entre estos tres grupos serían el resultado de la evolución independiente de cada uno de ellos.
El tipo celular denominado procariota, que significa “antes del núcleo” (por ser evolutivamente anterior a la formación del núcleo celular y por ende a las células eucariotas), agrupa organismos muy diversos, desde las bacterias y cianobacterias que se incluyen dentro del dominio Bacteria hasta las bacterias hipertermófilas, metanogénicas y halófitas, que forman parte del dominio Archaea.

Actividad 1:

Las comparaciones evolutivas a través del ADN muestran que ninguna de estas tres ramas –Bacteria, Archaea y Eukarya– es anterior a las otras dos, aunque el registro fósil pone en evidencia el origen más reciente de las células eucariotas, por lo que la primera forma de vida habría sido de tipo procariota.
Así, si bien no se sabe cuándo aparecieron las primeras células vivas sobre la Tierra, los fósiles más tempranos encontrados hasta el momento, semejantes a las actuales bacterias, datan de 3.500 millones de años.
1. Realicen una búsqueda bibliográfica o en la web sobre las relaciones evolutivas entre los dominios Bacteria, Archaea y Eukarya.
Luego, copien en el procesador de textos de sus equipos portátiles o impriman las siguientes oraciones e indiquen si son verdaderas (V) o falsas (F), y argumenten en cada caso sus respuestas. Para ello, pueden utilizar los siguientes links, la bibliografía y los links que se proponen al final de la actividad.
ArcheaCélula procariota
a) Las células procariotas son evolutivamente anteriores a las células eucariotas.
b) Organismos pertenecientes al dominio Bacteria fueron los primeros habitantes del planeta.
c) La primera forma de vida que habitó el planeta surgió hace 3.500 millones de años.
d) Los organismos al dominio Archaea son más primitivos que los pertenecientes a los dominios Bacteria y Eukarya.
e) Los organismos constituidos por células procariotas no poseen ningún tipo de diferencia estructural, molecular ni bioquímica entre sí.

Actividad 2:

Si bien muestran una morfología muy variada, las células procariotas miden en promedio entre 1 y 30 micrómetros (una millonésima de metro), poseen una estructura rígida denominada pared celular que rodea a la membrana plasmática y su material genético consiste en una molécula grande y circular de ADN a la que están débilmente asociadas diversas proteínas. Esta molécula de ADN se ubica en una región definida llamada nucleoide y carece de una membrana que lo rodee.
1. Formen grupos de 3 o 4 alumnos y distribúyanse las siguientes tareas:
a) Realicen una búsqueda en Internet sobre la estructura de las células procariotas y seleccionen una figura o imagen que cuente con las referencias de los componentes de la célula.
b) Realicen una búsqueda sobre los componentes de las células procariotas identificados en la figura seleccionada y describan brevemente la función de cada uno de ellos en no más de tres líneas.
2. Teniendo en cuenta el punto anterior, respondan el siguiente cuestionario:
¿Cuáles son los componentes básicos de las células procariotas y cuál es la estructura de cada uno de ellos? ¿Qué función cumplen?
¿Cuáles son las formas que pueden presentar las células procariotas? ¿Los organismos procariotas son unicelulares o pluricelulares?
¿Todas las células procariotas poseen flagelo? ¿Cómo está constituido y qué función cumple?
¿Cuál es la diferencia estructural entre las bacterias Gram positivas y Gram negativas?
¿Las células procariotas poseen cloroplastos? ¿Realizan fotosíntesis?
¿Los organismos procariotas son autótrofos o heterótrofos?

Actividad 3:

En 1977, Carl Woese descubrió una tercera forma de vida cuyas características celulares no se adaptaban a las procariotas conocidas hasta ese momento (verdaderas bacterias o eubacterias y cianobacterias) ni a las eucariotas.
Las características encontradas que diferencian a estos nuevos organismos –a los que denominó Arqueobacterias– de los organismos del grupo Bacteria y Eukarya se centran en la composición molecular de algunas de sus estructuras y en la bioquímica de sus vías metabólicas.
1. Respondan el cuestionario con la ayuda de información extraída de la web.
a) ¿Cuáles son los organismos que se incluyen dentro del grupo Archaea?
b) ¿En qué lugares habitan las arqueobacterias? ¿Por qué se dice que sobreviven en ambientes extremos?
c) ¿Cuáles son las características bioquímicas que diferencian las arqueobacterias de las eubacterias y las cianobacterias?
2. Sobre la base de las respuestas del cuestionario anterior, realicen con el programa Cmap Tools de sus equipos portátiles un mapa conceptual que incluya los siguientes nodos y conectores:
Nodos: eubacterias, cianobacterias, arqueobacterias, metanógenas, halófitas, hipertermófilas, fotosintéticas, quimiosintéticas, células procariotas, tercera forma de vida, autótrofos, heterótrofos, ambientes extremos.
Conectores: pueden, ser, realizan, son, constituyen, microorganismos, habitan, en, etc.
Ejemplo de uso de nodos y conectores en un mapa conceptual
Aclaración: el mapa conceptual puede incluir otros conectores no sugeridos.

Actividad de cierre: Identificación y observación de organismos procariotas

Las células procariotas constituyen los organismos más simples conocidos en el planeta. Dentro de este grupo se encuentra una diversidad de microorganismos que habitan ambientes muy diversos, poseen diferentes mecanismos de obtención de la energía, y muestran divergencias en lo referido al tamaño celular y la composición bioquímica y molecular de sus componentes.
1. Busquen en Internet microfotografías de células procariotas: eubacterias, cianobacterias y arqueobacterias. Señalen en cada una de ellas los elementos que puedan identificar: nucleoide, pared celular, flagelo, pili, pigmentos fotosintéticos, membrana plasmática, citoplasma, ribosomas, cápsula.
a) ¿Qué tipo de organismos procariotas son más accesibles para visualizar en el microscopio, los del dominio Bacteria o los del domino Archaea? ¿Por qué?

Enlaces de interés y utilidad para el trabajo

Bibliografía recomendada

H. Curtis, S. N. Barnes, A. Schnek, A. Massarini. Biología. Buenos Aires, Editorial Panamericana, 2008.
H. Suárez y A. M. Espinoza. Biología 1. La célula: unidad de los seres vivos. Buenos Aires, Longseller, 2002.

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