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Integración célula-organismo
Orientaciones didácticas
En esta unidad se estudian los fundamentos moleculares del funcionamiento integrado
y coordinado de los millones de células que componen un organismo multicelular. estudiantes tengan claro que la diferenciación celular lleva a la generación de estructuras
y funciones específicas en los fenotipos celulares, se les guirá con datos,resultados
de experimentos y preguntas para que ellos mismos concluyan que la diferenciación debe
sustentarse en composiciones proteicas particulares a distintos tipos celulares y que esto, a
su vez, debe ser consecuencia de la expresión de conjuntos distintos de genes según el
fenotipo. Las actividades se han organizado para ilustrar de diversas maneras que la diferenciación
celular involucradiferencias cuantitativas y cualitativas en la expresión de distintos
genes, controlada en su mayor parte a nivel de la transcripción. Al preguntarse ¿cómo es
posible la diferenciación celular si el genoma es el mismo en los distintos tipos celulares?
verán la necesidad de conocer los procesos de regulación de la expresión génica por señales
Unidad 1: Integración célula-organismo 15
externas. Esnecesario presentar modelos conocidos de desarrollo en los que se aprecie la
función de la expresión de genes y la comunicación entre células. En esta unidad se proponen,
como ejemplos ilustrativos, la diferenciación de células de músculo esquelético, que
depende de genes ya identificados, y los fenómenos de inducción local entre células durante
los procesos de desarrollo del lente ocular y delos túbulos renales.
Las actividades ofrecen oportunidades para que los estudiantes interpreten experimentos
que requieren conocimiento previo sobre estructura del DNA y significado de la
información y expresión génica. Deben apreciar el conocimiento previo necesario para
diseñar experimentos, y aplicar sus propios conocimientos para formular preguntas relevantes
al tema en estudio y parainterpretar resultados de experimentos. Los experimentos
que se presenten permitirán conocer y valorar el tipo de tecnología molecular que ha sido
instrumental en los grandes cambios que ha experimentado la manera de pensar sobre los
organismos. Esta tecnología se utiliza actualmente para indagar en los grandes problemas
de la biología, como son la expresión génica y su regulación en respuesta alos estímulos,
cruciales durante el desarrollo y mantención de tejidos en continuo recambio. El concepto
de las células troncales y su potencial para diferenciarse y renovar células en tejidos tales
como el intestino y la piel sirve de motivación para introducir e indagar en el polémico
tema de las células troncales totipotenciales embrionarias humanas.
Todo lo anterior es una motivaciónimportante para entrar en el problema de los
mecanismos que utilizan las células para comunicarse entre ellas. Esto será abordado
indagando en los conceptos de señales, receptores y sistemas de transducción de señales,
con explicaciones e ilustraciones elementales sobre la bioquímica de estos procesos. Es
importante que los estudiantes logren incorporar y aplicar este conocimiento a la fisiologíade los diversos sistemas que ya han visto. Se trata que comprendan que las señales
gatillan cambios estructurales en las proteínas celulares con un sistema de amplificación
que permite una respuesta global de la célula. Las actividades están dirigidas a dar una
idea general sobre cómo se logra esto y cuáles son las mayores variaciones en los distintos
sistemas de control. Con esto se pretendeque adquieran la capacidad de aumentar
su propio conocimiento, buscando e interpretando información sobre los mecanismos
particulares que participan en los sistemas de comunicación celular que ya han visto de
una manera u otra, por ejemplo, en el control hormonal del metabolismo de la glucosa o
de la contracción muscular, en la respuesta inmune, etc.
Los mecanismos de adhesión célula-célula...
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