1) Describa
el Retículo Endoplasmático, indicando: tipos, estructura y funciones.
El retículo endoplasmático es un
laberinto membranoso que ocupa el 10% del volumen celular. Es una unica
membrana muy replegada. Hay dos tipos: retículo endoplasmático rugoso (RER) y
retículo endoplasmático liso (REL).
- El RER está constituidos por un
sistema de cisternas aplanadas con ribosomas adheridos a la cara citoplasmática
de su membrana y es más fluida que la membrana plasmática. Sus funciones son la
síntesis y/o la modificación de proteínas y almacenamiento de proteínas.
- El REL está formado por un sistema de
túbulos membranosos no asociados a ribosomas e interconectados entre sí. Sus
funciones son la síntesis de lípidos y derivados lipídicos, la detoxificación,
el almacén de calcio para la contracción muscular y el metabolismo de los
carbohidratos.
2) (Raz.)
Nombre y describa los mecanismos celulares por los que pueden penetrar en una
célula: Na+, O2 y una bacteria.
El Na+ penetra en la célula gracias a
una función de la membrana llamada transporte activo, este permite pasar a las
moléculas de mayor tamaño y a los iones en contra del gradiente electroquímico.
Este mecanismo consume energía.
El O2 puede penetrar en la célula
gracias a otro mecanismo celular llamado transporte pasivo mediante una
difusión simple.
Una bacteria puede penetrar la membrana
gracias a fagocitosis.
3) ¿Cuál es
el origen de la variabilidad genética que se genera durante la producción de
gametos en organismos diploides? Explíquelo detalladamente.
El origen de la variabilidad genetica
tiene varias explicaciones:
En la meiosis; debido a la
recombinacion (PROFASE I) y emigración al azar de los cromosomas, las cromatidas
parentales y recombinantes. (ANAFASE I).
Tambien
es debido a la mezcla de los dos progenitores (reproducción sexual).
4) Describa
la estructura de la mitocondria
ilustrándola con un dibujo en el que se indiquen todos sus componentes.
Describa brevemente los procesos que tienen lugar en ella.
Es un organulo cilindrico que presenta
una doble membrana; que es lisa y muy permeable. La membrana interna presenta
pliegues; llamados “crestas mitocondriales”. Entre ambas membranas hay un
espacio donde se encuentra una especie de hialoplasma. Este es un hialoplasma
particular compuesto de H2O, iones, Monoceros y ADN circular (igual a los
plasmidos).
Los procesos que en ella se llevan a
cabo, es la de actuar como central energética de la célula, en su interior se
realiza el catabolismo aerobio que es continuación del catabolismo anaerobio,
produciéndose una oxidación completa en presencia de oxigeno; y la respiración
celular.
5) Análisis
e interpretación de imágenes:
a. Indique
la estructura celular señalada por cada una de las flechas y describa la
función que realiza la estructura señalada con el número:
1. es una Mitocondria.
2. es un Aparato de Golgi.
3. es el Hialoplasma.
4. es el Núcleo.
5. es la membrana celular, su función es
delimitar el entorno de de la célula con el interior celular además es
impermeable.
b. ¿El
esquema corresponde a una célula animal o vegetal? Justifique la respuesta.
Parece una célula animal ya que no posee
un orgánulo de cloroplasto además de que no parece poseer pared celular.
6) Indique
qué es la mitosis y su significado biológico. Explique las diferentes fases de
la mitosis.
La mitosis es el proceso de
división nuclear y su significado biológico porque supone el reparto de la
información genética completa, previamente replicada, a los dos núcleos hijos.
La mitosis tiene 4 fases: profase, metafase, anafase y telofase.
-Profase: se condensa la
cromatina, los cromosomas emigran a la periferia nuclear, desaparece
progresivamente el nucléolo y comienza la formación del huso mitótico.
-Metafase: los cromosomas, en
su máximo grado de condensación, se disponen en el plano eucatorial del huso
mitótico.
-Anafase, las cromatidas
hermanas de cada cromosoma se separan por el centrómero y comienzan a migrar
hacia polos opuestos por el acortamiento progresivo de los microtúbulos cinetocóricos.
-Telofase, desaparecen los
microtúbulos cinetocóricos, se produce la descondensación progresiva de los
cromosomas y se forma de nuevo la envoltura nuclear.
7) Defina
los conceptos de: replicación, transcripción y traducción. ¿En qué parte de la
célula procariota y eucariota tienen lugar estas funciones celulares?. Describa
cómo se lleva a cabo la transcripción.
-Replicación, es el proceso por el cual
el ADN se copia para poder ser transmitido a nuevos individuos.
-Transcripción, es el proceso de copia
de un gen o fragmento de ADN utilizando ribonucléotidos y originándose
diferentes tipos de ARN.
-Traducción, es el proceso de síntesis
de proteínas llevado a cabo en los ribosomas, a partir de la información
aportada por el ARN mensajero que es, a su vez, una copia de un gen.
En las células procariotas tiene lugar
en el citoplasma y en las células eucariotas en el núcleo.
Transcripción, las ARN polimerasas se
fijan a ciertas regiones promotoras del ADN, donde hay mucha timina y adenina.
Desenrollan una vuelta de hélice y utiliza una cadena de ADN como molde para
formar una cadena de ARN complementaria. Al avanzar desenrolla otra vuelta de
hélice y la anterior se vuelve a enrollar. Los ribonucleótidos se añaden en
sentido 5'←3', cuando se han unido los primeros 30 ribonucleótidos, se añade al
extremo 5' una caperuza formada por 7-metilguanosina trifosfato. Esto se hace
para que el ribosoma reconozca el comienzo del gen. La secuencia en el ADN
(TTATTT) indica el final de la transcripción. A continuación, sobre el extremo
3' del ARN recién sintetizado se añaden unos 200 ribonucleótidos de adenina
(cola poli-A) por acción de la enzima polimerasa. Se transcribe todos los
exones e intrones. El ARN mensajero no puede ser traducido directamente,
necesita maduración para eliminar los intrones. La maduración es realizada por
las ribonucleoproteínas pequeñas nucleares (RNPpn). Los RNPpn están formados de proteínas y de ARN, el ARN
es complementario con las secuencias iniciales y finales de los intrones a los
que se une cortándolos. La ligasa une a los exones y se obtiene el ARNm
definitivo que se traduce en una proteína.
8) (Raz.)
Las células vegetales tienen cloroplastos y mitocondrias. Teniendo en cuenta
que los cloroplastos generan energía, ¿para qué necesitan las mitocondrias?
Razone la respuesta.
Por que en ellas se realiza
el metabolismo respiratorio aerobio, cuya finalidad es la obtención de energía.
Ambos orgánulos se relacionan con la obtención de energía mediante los procesos
de respiración y fotosíntesis. Están rodeados por una membrana doble.
9) Explique
las diferencias entre nutrición autótrofa y heterótrofa. Indique qué orgánulos
están implicados y por qué. Describa la estructura de estos orgánulos.
-Los organismo Autótrofos producen su
propio alimento; transformando la materia organica junto con la luz solar en
monoceros. Tienen células con cloroplastos que realizan la fotosíntesis,
requieren energía lumínica o química, son organismo productores y llevan a cabo
reacciones anabólicas
-Las organismos heterótrofos no producen
su propio alimento sino que toman la materia organica fabricada por otros
(polimeros) que a traves de la digestión los convierten en monomeros y los
convierten en materia propia y energia.
10) A la vista
de los esquemas responda razonadamente a las siguientes preguntas:
a. Los
esquemas 1 y 2 representan dos formas distintas de transporte a través de
membrana: identifíquelas y descríbalas.
El esquema 1 representa transporte
pasivo por difusión facilitada, las moléculas de mayor tamaño o los iones pasan
a favor de gradiente electroquímico a través de proteínas transmembrales,
cuando se une al ligando se produce un cambio de estructura que le hace girar
en la membrana y suelta el ligando.
El esquema 2 representa transporte pasivo
por difusión simple, las moléculas atraviesan directamente la membrana, forman
canales acuosos para el agua o ionoforos para los iones.
b. Describa
la composición química de la membrana plasmática.
La composición química de la membrana
plasmática es del 40% de lípidos y el 60% de proteínas. Los lípidos están
formados por fosfolípidos, glucolípidos y colesterol. Las proteínas están
formadas por proteínas intrínsecas o integrales y proteínas extrínsecas o
periféricas. En la membrana plasmática también podemos encontrar oligosacáridos
que están combinados con glucolípidos y glucoproteínas.
11) Enumere
tres principios de la
Teoría Celular. Exponga la Teoría Endosimbiótica
del origen evolutivo de la célula eucariota. Cite tres diferencias entre el
material genético de una célula procariota y una célula eucariota.
-La célula es la unidad anatómica y
fisiológica de los seres vivos.
-Las células son capaces de realizar las
funciones vitales independientemente, es decir, son autónomas.
-La célula se reproduce por sí misma y
toda célula posee de otra anterior.
La teoría endosimbiótica dice que las
primeras células eucariotas surgieron de la fusión entre dos células
procariotas, que originó el núcleo celular y sistemas membranosos simples. Esta
célula eucariota primitiva adquirió la capacidad de fagocitar a otras células
que podían contribuir en su crecimiento y a la colonización de una mayor
diversidad de ambientes. El endosimbionte pasó a depender obligatoriamente de la
célula hospedadora, transfirió a ésta la información genética esencial para su
independencia y se convirtió en un orgánulo celular, así surgieron las
mitocondrias y los cloroplastos.
En las células procariotas, el material
genético (DNA) se encuentra libre en el citoplasma sin ninguna estructura que
lo delimite, es decir, se halla difuso y las células eucariotas son aquellas
que poseen un núcleo celular delimitado por una doble membrana.
12) A
continuación, se muestra una célula con dos pares de cromosomas en proceso de
división. Responda a las siguientes cuestiones:
a. ¿A qué
tipo de división celular corresponde? Exponga los argumentos en los que se basa
para responder a la pregunta. ¿Qué fases de la división se muestran? Exponga
los argumentos en los que se basa.
Corresponde a la división meiótica
porque la división del núcleo celular origina cuatro núcleos haploides a partir
de un núcleo diploide.
Se muestra la metafase I y la anafase I.
En la metafase I las parejas de cromosomas homólogos se disponen en el plano
ecuatorial y en la anafase I se separan las parejas de cromosomas homólogos y
cada uno de los cromosomas emigra hacia uno de los polos.
Dos cromosomas homólogos, tienen los
mismos genes pero no la misma información genética.
Dos cromosomas heterólogos, no son
iguales.
Dos cromátidas cualesquiera, son
distintas.
Dos cromátidas hermanas, son idénticas.
13) Exponga la
hipótesis que existe sobre el origen de la célula eucariota. Describa los
componentes estructurales del núcleo interfásico.
La teoría endosimbiótica dice que las
primeras células eucariotas surgieron probablemente de la fusión entre dos
células procariotas, que originó el nucleo celular y sistemas membranosos muy
simples. Este eucariota primitivo adquirió la capacidad de fagocitar otras
células que podían contribuir a su crecimiento y a la colonización de una mayor
diversidad de ambientes.
El endosimbionte pasó a
depender obligatoriamente de la célula hospedadora, transfirió a esta la
información genética esencial para su independencia y se convirtió en un
orgánulo celular. Así surgieron las mitocondrias y los cloroplastos.
El núcleo interfásico se compone de:
-Envoltura nuclear, está constituida
por una doble membrana, la membrana nuclear externa y la membrana nuclear
interna, separadas por un espacio perinuclear que oscila entre 20nm y 40 nm.
-Cromatina, está compuesta por ADN
asociado principalmente a un tipo de proteínas básicas, las histonas.
-Nucléolo, está constituido por
proteínas y ácidos nucleicos e interviene activamente en la transcripción de
ARNr.
-Nucleoplasma, es el medio interno
acuoso donde se encuentran inmersos los demás componentes nucleares.
14) ¿Qué son
los lisosomas? Describa detalladamente los procesos en los que participan. ¿Qué
son los peroxisomas y cuál es su función? ¿Qué son las vacuolas y para qué las
utilizan las células?
Los lisosomas son pequeñas vesículas
que contienen una gran variedad de enzimas hidrolíticas implicadas en los
procesos de digestión celular.
La principal función de los lisosomas
es la digestión celular. Ésta consiste en descomponer moléculas complejas en
moléculas más simples y puede ser de dos tipos:
-Intracelular: Los sustratos a digerir
pueden ser:
- externos: heterofagia: es una
función de nutrición o también de defensa frente a las infecciones (los
leucocitos fagocitan bacterias), de limpieza (los macrófagos fagocitan restos),
de reabsorción, de destrucción de sustancias, etc.
- internos: autofagia: el sustrato es un
constituyente celular (porciones de otros orgánulos, vacuolas,...). Además de
renovar los orgánulos citoplasmáticos, los lisosomas intervienen en el
desarrollo y remodelación de los tejidos durante la diferenciación embrionaria.
-Extracelular: en ella los lisosomas
vierten su contenido al exterior de la célula por exocitosis.
Los peroxisomas constituyen vesículas
delimitadas por una membrana, con forma esférica y un diámetro variable (0,3
µm-1,5 µm). Su función esta implicada en reacciones de oxidación y
detoxificación.
Las vacuolas son orgánulos
citoplasmáticos rodeados de membrana con un elevado contenido hídrico y
funciones diversas. Las células las utilizan como almacenamiento de varias
sustancias, mantenimiento de la turgencia celular y digestión celular.
16) Indique qué
es el citoesqueleto. Describa los elementos del mismo y las funciones que
desempeñan relacionándolas con el elemento correspondiente.
El citoesqueleto es un conjunto de
filamentos proteicos que forman elementos y redes complejas. Los filamentos
proteicos son:
-Microfilamentos, tienen un diámetro de
4 nm, están formados de actina que es una proteína globular que polimeriza en
dos hebras helicoidales. Su función es la contracción muscular.
-Filamentos intermedios, tienen un
diámetro de entre 8-10 nm, son muy estables y abundantes en las células
animales. Varían en cada tipo celular pueden ser: neurofibrillas o filamentos
de queratina. Su función es estructural.
-Microtúbulos, tienen un diámetro de 25
nm, están formados de una proteína globular que se llama tubulina. Su función
es el mantenimiento de la forma.
17)
Describa los acontecimientos celulares más relevantes
de la profase I de la meiosis. Exponga las consecuencias genéticas y evolutivas
de la profase I meiótica.
Los acontecimientos celulares más
relevantes de la profase I de la meiosis son:
- La cromatina se espiraliza y se
transforma en cromosomas que están compuestos por dos cromátidas hermanas.
- Se produce un apareamiento
longitudinal de los cromosomas homólogos formando una estructura denominada
bivalente.
- Se produce el sobrecruzamiento donde
las cromátidas de los cromosomas homólogos intercambian fragmentos de material
cromosómico.
- Hay un traspaso de genes entre ambos
cromosomas. Los puntos donde tiene lugar los intercambios se denominan
quiasmas.
- Al final desaparece la membrana
nuclear y los bivalentes se hallan libres en el citoplasma.
Las consecuencias genéticas y
evolutivas de la profase I meiótica son que los cromosomas homólogos se
emparejan y luego se separan para dar lugar a dos núcleos hijos. El reparto de
los cromosomas de cada par de homólogos ocurre al azar, lo cual contribuye a la
variabilidad genética de los gametos.
18) Explique
los fenómenos de difusión y transporte de moléculas a través de la membrana
plasmática. Defina los términos: endocitosis, pinocitosis, fagocitosis y exocitosis.
Los fenómenos de difusión y transporte
de moléculas a través de la membrana plasmática son transporte pasivo, por
difusión simple y difusión facilitada y transporte activo.
Difusión simple, las moléculas
atraviesan directamente la membrana, forman canales acuosos para el agua o
ionoforos para los iones.
Difusión facilitada, las moléculas de
mayor tamaño o los iones pasan a favor de gradiente electroquímico a través de
proteínas transmembrales, cuando se une al ligando se produce un cambio de
estructura que le hace girar en la membrana y suelta el ligando.
Transporte activo, las moléculas de
mayor tamaño o los iones pasan en contra de gradiente electroquímico a través
de proteínas transmembrales, cuando se une al ligando se produce un cambio de
estructura que le hace girar en la membrana y suelta el ligando.
Endocitosis: es un proceso celular, por el
que la célula introduce moléculas grandes o partículas, y lo hace englobándolas
en una invaginación de la membrana citoplasmática, formando una vesícula que
termina por desprenderse de la membrana para incorporarse al citoplasma.
Exocitosis: es el proceso celular por el cual las vesículas situadas en el citoplasma se fusionan con la membrana citoplasmática y liberan su contenido.
Exocitosis: es el proceso celular por el cual las vesículas situadas en el citoplasma se fusionan con la membrana citoplasmática y liberan su contenido.
Pinocitosis: es un proceso biológico,
que permite a determinadas células y organismos unicelulares, obtener líquidos
orgánicos del exterior para ingresar nutrientes o para otra función.
Fagocitosis: es un mecanismo
específico por el cual algunas células rodean con su membrana citoplasmática a
un antígeno y lo introducen al interior celular.
21)
Describa la estructura de un cloroplasto e ilústrela
con un dibujo. Explique la fase no dependiente de la luz de la fotosíntesis.
La estructura del cloroplasto se compone de:
- Envoltura, tanto la
membrana plastidial externa como la interna poseen una estructura continua y
delimitan completamente el cloroplasto. Ambas están separadas por el espacio
intermembranoso y presentan una proporción lípidos/proteínas semejante a la del
retículo endoplásmico.
- Estroma, es la matriz del
cloroplasto, delimitada por la membrana plastidial interna. el estroma contiene
ADN plastidial, ribosomas 70 s, gránulos de almidón, inclusiones lipídicas y
proteínas.
- Tilacoides y grana, se
encuentran en el interior del estroma, las tilacoides son una serie de
vesículas membranosas que se disponen paralelamente al eje mayor del
cloroplasto. Los grana son tilacoides apilados formando grupos.
22) A la vista
de la imagen, conteste a las siguientes cuestiones:
a. ¿Qué
proceso celular representa? ¿Cuáles son los componentes celulares indicados con
los números 1, 2 y 4? Enuncie la función que realiza cada uno de ellos en este
proceso. (Núcleo: transcripción; retículo endoplasmático rugoso: síntesis y
transporte de proteínas; vesículas de secreción: transporte de moléculas).
El proceso celular que representa es el
transporte y secreción de proteínas y lípidos.
1- núcleo, su función es la
de realizar la transcripción.
2- retículo endoplasmático
rugoso, su función es la síntesis y transporte de proteínas.
4- vesículas de secreción, su
función es la del transporte de moléculas.
b) Describa detalladamente dos funciones del
componente número 3.
El componente 3 es el aparato
de Golgi. Dos de sus funciones sería:
- maduración de proteínas,
algunas de las proteínas procedentes del RER sufren una proteolisis específica
en el aparato de Golgi que las transforma en su forma activa.
- glicosilación de lípidos y
proteínas, las proteínas y los lípidos que se transportan a través del aparato
de Golgi se unen a determinados oligosacáridos, oligopéptidos o grupos fosfato
para asegurar su transporte y la unión al orgánulo adecuado o a la membrana
celular.
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