PREGUNTAS RESUELTAS. LA CÉLULA
1.- Explica la función de la cápsula de las células bacterianas. 2.- ¿Qué es el glucocálix?, ¿cuáles son sus funciones?
3.- La comunicación entre las células de un organismo pluricelular se realiza, en la mayoría de los casos, a través de mensajeros químicos que no pueden atravesar la membrana celular. Explica cómo la célula recibe y transmite esa información.
4.- Define los conceptos de endocitosis y exocitosis.
5.- ¿En qué células aparecen las uniones estrechas?, ¿cuáles son las características de este tipo de unión?
6.- ¿Cuáles son las estructuras que permiten el intercambio de agua y solutos entre las células vegetales adyacentes?
7.- ¿En qué grupos se dividen las proteínas presentes en la membrana plasmática? ¿Qué funciones realizan?
8.- ¿Por qué las hormonas esteroides no disponen de receptores de membrana? 9.- ¿Cómo actúa la bomba de sodio y potasio?, ¿cuáles son sus funciones? 10.- Explica las características de los distintos tipos de uniones intercelulares. 11.- ¿Qué funciones realiza la pared celular de las plantas?
12.- Explica el modelo de mosaico fluido de la membrana plasmática y realiza un dibujo esquemático señalando las moléculas que participan en su estructura.
13.- Justifica por qué las células diana son específicas para determinados mensajeros químicos (ligandos).
14.- Explica los mecanismos de transporte de pequeñas moléculas a través de la membrana.
15.- Explica la estructura de los desmosomas y señala algún tejido donde puedan encontrarse.
16.- ¿Qué es el peptidoglicano? ¿Cuáles son las diferencias entre la pared celular de las bacterias gram-positivas y la de las bacterias gram-negativas?
18.- Explica las diferencias entre la fagocitosis y la pinocitosis.
19.- ¿Qué son las uniones en hendidura? Indica algún ejemplo en el que participe este tipo de contacto celular.
20.- Explica la estructura y la composición química de la pared celular de las plantas. 21.- Explica los conceptos de mensajero agonista y antagonista, y propón un ejemplo de su utilidad en farmacología.
22.- Explica mediante un dibujo el proceso de endocitosis mediada por receptor. 23.- Explica cómo están formados los microtúbulos y los microfilamentos. ¿Qué significado tiene que estas estructuras sean dinámicas?
24.- ¿Cuántos tipos de vesículas se pueden diferenciar en el aparato de Golgi?
25.- ¿Qué son los lisosomas? ¿Cómo mantienen las condiciones adecuadas para ser activos?
26.- ¿Qué procesos ocurren en la matriz mitocondrial?
27.- Representa mediante un dibujo un cloroplasto. Indica mediante números cada parte.
28.- ¿Cuáles son las proteínas que están formando los undulipodios?
29.- ¿Qué elementos constituyen el citoesqueleto y qué funciones desempeña este? 30.- ¿Qué es el retículo endoplasmático? ¿Cuántos tipos de retículo se diferencian? 31.- ¿Qué semejanzas presentan los peroxisomas con los lisosomas y las mitocondrias?
32.- ¿Qué son las partículas elementales? ¿Dónde se localizan? 33.- ¿Qué son los plastos? Principales tipos de plastos.
34.- Explica cómo es la estructura de un flagelo.
35.- ¿A qué se denomina hialoplasma? ¿Qué función tiene? 36.- Enumera las funciones más importantes del aparato de Golgi.
37.- ¿Cuántos tipos de lisosomas hay? ¿Cómo se forman cada uno de ellos? 38.- ¿Se pueden sintetizar proteínas en las mitocondrias? Razónalo.
40.- ¿Dónde se localizan los ribosomas en las células eucariotas? 41.- ¿Qué son los filamentos intermedios? Cita ejemplos.
42.- Explica una función de cada uno de los tipos de retículo endoplasmático que conozcas.
43.- ¿Para qué sirven las vacuolas contráctiles?
44.- ¿Qué características presenta la membrana mitocondrial interna? ¿Qué procesos ocurren en ella?
45.- ¿Los cloroplastos y las mitocondrias presentan alguna semejanza con las bacterias?
46.- ¿Qué son los centriolos? Explica cómo es su estructura.
47.- Enunciar tres funciones de los microtúbulos y otras tres de los microfilamentos. 48.- ¿Qué son los dictiosomas?
49.- Señala las semejanzas y diferencias que existen entre los heterolisosomas y los autolisosomas.
50.- Dibuja una mitocondria señalando en ella todas sus partes 51.- Función de los cloroplastos.
52.- ¿Qué son las inclusiones? Cita ejemplos.
53.- ¿Cuáles son los principales componentes químicos del núcleo y cómo varían dichos componentes?
54.- ¿Qué características presentan las membranas que constituyen la envoltura nuclear?
55.- ¿Qué función desempeña el nucléolo?
56.- Explica a qué tipo, según la posición del centrómero, pertenecen los cromosomas siguientes: 1. Metacéntricos. 2. Submetacéntricos. 3. Acrocéntricos. 4. Telocéntricos. 57.- Según las características del núcleo celular: a) ¿Cuál es el tamaño del núcleo y qué relación existe entre su volumen y el citoplasmático? b) ¿Qué es una estructura sincitial?
58.- Diferencia entre heterocromatina y eucromatina.
60.- Explica las formas que presentan habitualmente los núcleos celulares, señalando algún ejemplo. ¿Cuál es la situación del núcleo dentro de la célula?
61.- ¿Cuál es el aspecto externo de la envoltura nuclear? 62.- ¿Qué entendemos por cromatina? ¿Cuál es su estructura?
63.- ¿Cómo contribuye el nucléolo a que la síntesis proteica no se vea disminuida? 64.- ¿La relación entre el volumen nuclear y citoplasmático incide de alguna manera en el proceso de división celular?
65.- ¿Qué es el complejo del poro?
66.- ¿Cuáles consideras que son las principales diferencias entre la cromatina interfásica y el cromosoma metafásico?
67.- ¿Qué aspecto tiene el nucléolo visto al microscopio electrónico?
68.- Define los siguientes términos: 1. Cromosoma, 2. Haploide, 3. Cariotipo, 4. Autosomas, 5. Loci, 6. Telómeros, 7. Cromátida, 8. Centrómero.
69.- ¿Crees que existe alguna actividad metabólica en el núcleo interfásico? En el caso de que tu respuesta sea positiva, explica: ¿de dónde recibe el núcleo la materia y energía necesarias para realizar su actividad metabólica durante la interfase?
70.- La matriz nuclear, ¿con qué otros nombres se conoce?, ¿cuáles son sus componentes?
71.- Explica la relación que existe entre nucleosoma, cromatina y cromosomas. 72.- ¿Qué son los nucléolos, cómo se originan y cuál es su estructura?
73.- ¿En qué consisten los métodos de coloración denominados de bandeo cromosómico?
74.- ¿Qué sucede durante la fase S del ciclo celular? ¿Cuál es su duración?
75.- En las células haploides producidas tras una meiosis, ¿es cada uno de los cromosomas hijos portador del mismo mensaje genético que el cromosoma del que procede?
76.- ¿Es cierta la siguiente afirmación?: gametogénesis y espermatogénesis son dos procesos equivalentes . Razona la respuesta.
77.- ¿Qué son células quiescentes?
79.- Indica las diferencias entre reproducción sexual y asexual y escribe algún ejemplo de cada una.
80.- ¿Qué es el ciclo celular? Define y explica sus fases.
81.- Haz un esquema que represente la metafase de la mitosis. ¿Qué estructuras aparecen en ella? ¿Crees que estas estructuras son reconocibles durante la mitosis de todas las células? Razona la respuesta.
82.- En el proceso de formación de los gametos masculinos y femeninos existe un mecanismo llamado meiosis. ¿En qué consiste? ¿Cuál es su finalidad?
83.- ¿Podrían encontrarse en algún momento de una mitosis cromosomas con cromátidas distintas? ¿Y durante la meiosis? Razona las respuestas.
84.- Durante la fase G1 de la interfase existe un momento llamado punto R. ¿Qué significado tiene?
85.- Indica dos diferencias entre los procesos de división celular en animales y plantas.
86.- ¿Qué fenómenos se producen durante la primera profase meiótica? Indica cuál es su significado biológico.
87.- Diferencias entre el proceso de la meiosis y de la mitosis.
88.- Realiza un esquema sencillo del ciclo celular y explica qué sucede durante la interfase.
89.- En un organismo pluricelular, casi todas sus células se dividen en uno u otro momento. a) ¿Por qué tienen que dividirse la mayoría de las células de un organismo pluricelular? b) ¿Cuáles son la etapas de la mitosis?
90.- Define los distintos tipos de organismos según el lugar de la meiosis. 91.- Indica cuántos óvulos se originarán de: a) Una ovogonia primaria.
Soluciones
1.- Explica la función de la cápsula de las células bacterianas. Solución: En algunas bacterias se sitúa sobre la pared una capa de material gelatinoso denominada cápsula o capa mucosa: esta envoltura está constituida por polisacáridos de glucosa, fructosa y derivados de estos azúcares. Sus funciones son: Servir de protección ante la fagocitosis y los agentes antimicrobianos. Actúan de receptores de virus. Aumentan la virulencia de la bacteria al permitir la adherencia a las células eucariotas, previa a la invasión bacteriana.
2.- ¿Qué es el glucocálix?, ¿cuáles son sus funciones? Solución: El glucocálix es la capa que recubre la membrana de las células eucariotas por su cara externa. Está formada por oligosacáridos y polisacáridos. Estos glúcidos aparecen unidos a los lípidos de la membrana formando glucolípidos, o a las proteínas constituyendo glucoproteínas. El glucocálix al situarse en el exterior celular confiere asimetría a la membrana. Las funciones del glucocálix son: Protege la superficie celular y otorga viscosidad. Es la zona de identificación de la célula. A través del glucocálix entran en contacto y comunicación las células, siendo el responsable de la inhibición por contacto. Este fenómeno provoca que dos células, al juntarse, interrumpan su movimiento, el crecimiento y la división celular y queden agrupadas constituyendo una asociación estable. Actúan como antígenos de superficie sobre los que se fijan anticuerpos que determinan el comportamiento inmunológico de las células. Los antígenos de histocompatibilidad o los que determinan el grupo sanguíneo ABO son glúcidos localizados en el glucocálix. Es el receptor de distintos tipos de moléculas (hormonas, virus, toxinas...). Regula el crecimiento y la reproducción celular al estar sometidas a la inhibición por contacto. Participa en el proceso de la fecundación.
3.- La comunicación entre las células de un organismo pluricelular se realiza, en la mayoría de los casos, a través de mensajeros químicos que no pueden atravesar la membrana celular. Explica cómo la célula recibe y transmite esa información. Solución: Los mensajeros químicos (ligandos) liberados al medio interno de un organismo pluricelular actúan sobre determinadas células, llamadas células diana. Estas poseen en su membrana plasmática receptores específicos (generalmente glucoproteínas) a las que se unen los ligandos, llamados primeros mensajeros. Debido a que los ligandos no pueden atravesar la membrana celular, la información debe transmitirse al interior de la célula mediante sistemas de transducción de señales. Para ello, el propio complejo proteico que forma el receptor genera en el interior celular segundos mensajeros (AMPc, GMPc, fosfatidil inositoles...). El segundo mensajero induce en el interior del citoplasma la amplificación de la señal, activando alguna proteína que desencadena el funcionamiento de una ruta metabólica y, por tanto, de una función celular (contracción muscular, mitosis...).
plasmática, liberándose al exterior el contenido de estas. De esta forma, las células liberan macromoléculas sintetizadas y productos de desecho.
5.- ¿En qué células aparecen las uniones estrechas?, ¿cuáles son las características de
este tipo de unión?
Solución: Las uniones estrechas u ocluyentes se encuentran en los endotelios de los vasos sanguíneos y en las células del epitelio intestinal. Consisten en la unión íntima (fusión) de las membranas plasmáticas de dos células adyacentes, sin que quede entre ellas espacio intercelular. Las zonas de unión están reforzadas por filamentos que impiden el paso lateral de sustancias entre las células.
6.- ¿Cuáles son las estructuras que permiten el intercambio de agua y solutos entre las
células vegetales adyacentes?
Solución: El intercambio de agua y solutos entre las células vecinas de un vegetal está facilitado por la presencia de dos tipos de estructuras: los plasmodesmos y las punteaduras. Los plasmodesmos. Son puentes de citoplasma que atraviesan la pared y comunican dos células vecinas. Se forman en los orificios originados al depositarse la lámina media; estos orificios son atravesados por cordones citoplasmáticos. Posteriormente cuando se deposita la pared primaria, no lo hace sobre los plasmodesmos. Las punteaduras. Son zonas donde no se deposita pared secundaria y que, generalmente, coinciden las de dos células adyacentes. En ellas aparece una membrana limitante formada por la lámina media y la pared primaria. Los plasmodesmos pueden agruparse en zonas de punteaduras formando los campos de punteaduras.
7.- ¿En qué grupos se dividen las proteínas presentes en la membrana plasmática? ¿Qué
funciones realizan?
Solución: Las proteínas de la membrana pueden dividirse en dos grandes grupos: Proteínas intrínsecas o integrales. Son aquellas que presentan una parte de su molécula incluida en la bicapa. Pueden atravesar totalmente la bicapa (proteínas transmembrana), o solo parcialmente. Estas proteínas presentan restos de aminoácidos con radical apolar hacia el exterior que permiten que se inserten entre las colas hidrófobas de la bicapa lipídica. Proteínas periféricas o extrínsecas. Se sitúan hacia el exterior de la bicapa unidas a lípidos (formando lipoproteínas) o a otras proteínas. Las proteínas de la membrana plasmática actúan como: Túneles que permiten el transporte de moléculas hidrófilas. Bombas para el transporte de iones (Na+, K+, H+...). Enzimas que catalizan procesos metabólicos asociados a la membrana. Receptores de mensajeros químicos del entorno celular.
8.- ¿Por qué las hormonas esteroides no disponen de receptores de membrana? Solución: Las hormonas esteroides son moléculas liposolubles que pueden atravesar la membrana celular. Este hecho hace que no sea necesaria la presencia de receptores específicos en la membrana plasmática, localizándose estos en el núcleo celular.
consecuencia la transferencia del Na+ al exterior. Posteriormente, la unión del K+ en el exterior celular devuelve al transportador a su estado inicial, transportando el K+ simultáneamente al interior de la célula. Como consecuencia de este proceso, se transportan 3 Na+ hacia el exterior celular y 2 K+ hacia el interior, por cada molécula de ATP hidrolizada. Las funciones de la bomba de Na+/K+ son: Mantener a un nivel bajo la concentración intracelular de sodio. Regula el volumen celular, al regular la concentración del potasio intracelular y la osmolaridad de la célula. Proporciona un gradiente de sodio como fuente de energía para otros transportes, como puede ser el intercambio de Na+/H+. Genera un potencial de membrana, debido al desequilibrio eléctrico que se crea a ambos lados de ella. El potasio sale al exterior de la célula a favor de gradiente de concentración, lo que hace que el interior de la célula esté cargado negativamente y el exterior de forma positiva.
10.- Explica las características de los distintos tipos de uniones intercelulares. Solución: Podemos destacar los siguientes tipos de uniones intercelulares: Las uniones estrechas u ocluyentes se encuentran en los endotelios de los vasos sanguíneos y en las células del epitelio intestinal (a). Consisten en la unión íntima de las membranas plasmáticas de dos células adyacentes, sin que quede entre ellas espacio intercelular. Las zonas de unión están reforzadas por filamentos, que impiden el paso lateral de sustancias entre las células. Los desmosomas (b) están formados por un material intercelular que se deposita entre las membranas de las células adyacentes, que produce la adherencia de las mismas. En las caras internas de cada una de las membranas se dispone un material denso hacia el que convergen tonofilamentos que dan soporte mecánico a la estructura. Son las uniones más frecuentes y aparecen en células sometidas a tensión como las del tejido epitelial, el músculo cardiaco o el músculo del útero. Las uniones en hendidura o gap (c) son aquellas en las que las células se conectan mediante el alineamiento de proteínas túnel (canales), anclados en cada una de las membranas. Los canales presentan una estructura cilíndrico-hexagonal y reciben el nombre de conexones. Las uniones en hendidura aparecen en las sinapsis químicas que se establecen entre dos neuronas, y en las sinapsis electrónicas de las células musculares.
11.- ¿Qué funciones realiza la pared celular de las plantas? Solución: Las funciones de la pared celular de las plantas son: Conferir protección y rigidez, y dar forma a las células, ya que actúa como un esqueleto celular externo. Participar en procesos de transpiración, secreción y absorción radicular. Mantener erguidas a las plantas y formar la madera. Mantener el balance osmótico, sobre todo, de las células adultas. Estas se encuentran en un medio extracelular hipoosmótico por lo que incorporarían agua continuamente de no existir la contrapresión de la pared celular, que se opone a una mayor expansión de la célula.
13.- Justifica por qué las células diana son específicas para determinados mensajeros
químicos (ligandos).
Solución: La transmisión de mensajes entre las células de un organismo pluricelular se realiza mediante mensajeros químicos (hormonas, neurotransmisores...) que son liberados al medio interno. Estos mensajeros (ligandos) pueden unirse, únicamente, a aquellas células (células diana) que disponen de glucoproteínas en su membrana, las cuales actúan de receptores específicos para ese ligando.
14.- Explica los mecanismos de transporte de pequeñas moléculas a través de la membrana.
Solución: El transporte de pequeñas moléculas e iones a través de la membrana plasmática se realiza mediante procesos que no suponen alteraciones en la estructura de la membrana. Este tipo de transporte recibe el nombre de transmembrana. Dentro de él y en función de la disponibilidad de energía, se diferencian a su vez dos tipos: Transporte pasivo. Se realiza a favor de gradiente de concentración, de tal forma que las moléculas viajan desde la zona donde la concentración es mayor hacia la zona donde es menor. Dentro de este tipo de transporte se diferencian: la difusión simple y la difusión facilitada. Difusión simple: Las moléculas atraviesan la membrana por la diferencia de concentración que existe a ambos lados de esta, sin utilizar transportadores específicos. Se realiza a través de canales acuosos o a través de la propia bicapa lipídica. De esta forma se transportan moléculas como el O2, CO2, etanol, etc. Difusión facilitada: En este caso, las moléculas se unen específicamente a unas proteínas transportadoras de la membrana, llamadas permeasas. Estas proteínas, al unirse con las moléculas, cambian su conformación, lo que permite transportar las moléculas de uno al otro lado de la membrana. Así se transportan las moléculas polares (iones, aminoácidos, glucosa...). Transporte activo. Es un tipo de transporte de pequeñas moléculas que se lleva a cabo en contra de gradiente de concentración, de presión osmótica o de un gradiente eléctrico, por lo que se necesita un gasto energético, procedente de la hidrólisis de ATP. Se realiza mediante la acción de proteínas transportadoras llamadas bombas. Entre las más importantes se encuentra la bomba de sodio/ potasio que transporta 3 cationes sodio hacia el exterior celular y 2 cationes potasio hacia el interior, ambos en contra de gradiente, por molécula de ATP hidrolizada.
15.- Explica la estructura de los desmosomas y señala algún tejido donde puedan encontrarse.
Solución: Los desmosomas están formados por un material intercelular depositado entre las membranas de las células adyacentes, que produce la adherencia de las mismas. En las caras internas de cada una de las membranas se dispone un material denso o placas, hacia las que convergen tonofilamentos que dan soporte mecánico a la estructura. Son las uniones más frecuentes y aparecen en células sometidas a tensión como las del tejido epitelial, el músculo cardiaco o el músculo del útero.
encuentran en la estructura y la composición de su pared. Las bacterias gram-negativas presentan una pared delgada formada por dos capas. La capa exterior es una estructura lipoproteica y se corresponde con el modelo típico de membrana biológica. La interna está constituida por una capa de peptidoglicano. Las bacterias gram-positivas presentan una pared gruesa que está formada por varias capas de peptidoglucano. Carece de capa externa lipoproteica.
17.- Contesta a las siguientes cuestiones relacionadas con los lípidos de membrana: a) ¿Qué lípidos forman parte de las membranas biológicas? b) ¿Qué característica común presentan los lípidos de membrana que les permite formar bicapas? c) ¿Cuáles son las funciones de la membrana plasmática debidas a los lípidos? Solución: a) La gran mayoría de los lípidos que constituyen las membranas biológicas son fosfolípidos, aunque también se encuentran glucolípidos y esteroles (como el colesterol en las células eucariotas). b) La característica que permite a estos lípidos constituir bicapas y, por tanto, formar las membranas biológicas, es que son moléculas anfipáticas, poseen una cabeza polar (hidrófila) y unas colas apolares (hidrófobas). Esta característica hace que en medio acuoso los lípidos se organicen espontáneamente en forma de doble capa, situándose las cabezas polares en el exterior y en contacto con el agua, y las colas hidrófobas enfrentadas entre sí hacia el interior de la bicapa. c) Los lípidos proporcionan la estabilidad estructural a la membrana. Forman una bicapa fluida e impermeable al agua, que constituye el soporte del resto de las moléculas de la membrana. La comunicación entre las células de un organismo pluricelular se realiza, en la mayoría de los casos, a través de mensajeros químicos que no pueden atravesar la membrana celular. Representa en un dibujo esquemático el mecanismo de acción de los mensajeros químicos y la transducción de la información al interior celular.
18.- Explica las diferencias entre la fagocitosis y la pinocitosis. Solución: Fagocitosis. Es un mecanismo de endocitosis utilizado por la célula para introducir grandes partículas sólidas (microorganismos, restos celulares). Se realiza mediante un desplazamiento de la membrana que puede ser una expansión en forma de pseudópodo o una invaginación, que rodea a la partícula y se forma una vesícula llamada vesícula fagocítica. Se asimila al comer de las células. Pinocitosis. También es un mecanismo de endocitosis, en este caso se introducen líquidos y pequeñas moléculas disueltas. Se produce por invaginaciones de la membrana que rodean una gota de líquido y se libera hacia el interior del citoplasma en forma de pequeña vesícula, llamada pinocito. Estas vesículas son más pequeñas que las fagocíticas. Es un proceso comparable al beber de la célula.
19.- ¿Qué son las uniones en hendidura? Indica algún ejemplo en el que participe este
tipo de contacto celular.
Solución: Las uniones en hendidura o gap son aquellas en las que las células se conectan mediante el alineamiento de proteínas túnel (canales), anclados en cada una de las membranas. Los canales presentan una estructura cilíndrico-hexagonal y reciben el nombre de conexones. Las uniones en hendidura aparecen en las sinapsis químicas que se establecen entre dos neuronas, y en las sinapsis eléctricas de las células musculares.
que se alinean en la placa ecuatorial durante la citocinesis. Se localiza entre las paredes primarias de dos células adyacentes, presenta una consistencia gelatinosa y una estructura simple. Está formada por pectinas, que son macromoléculas constituidas por sales cálcicas y magnésicas del ácido péctico, cuya base estructural es el ácido galacturónico. Pared primaria. Se deposita a continuación de la lámina media y delimita a la célula vegetal a modo de caja. Está formada por un retículo microfibrilar y una matriz amorfa. Retículo microfibrilar: está formado por moléculas de celulosa que se agrupan en paralelo para constituir fibrillas elementales. Éstas, a su vez, se entrelazan para dar lugar a las microfibrillas, las cuales, se enrollan helicoidalmente originando macrofibrillas. Por último, varias macrofibrillas vuelven a enrollarse formando fibras de celulosa. El retículo microfibrilar puede estar formado por una sola capa como ocurre en las células meristemáticas, o por tres como sucede en las células adultas. Matriz amorfa: se sitúa englobando a las fibras de celulosa y está constituida por agua (80-90 %), hemicelulosa, sustancias pécticas, monosacáridos y proteínas. Sobre la pared primaria y dependiendo del tipo y la función de la célula pueden depositarse distintas sustancias como son: Lignina que formará la madera. Sales minerales como el carbonato cálcico o la sílice. Ceras que originan cutícula de las hojas. Suberina que dará lugar a la formación del corcho. Pared secundaria. Aparece únicamente en algunas células vegetales donde se deposita internamente y otorga una resistencia mecánica más elevada al tejido. Su composición es similar a la de la pared primaria, aunque es más rica en fibras de celulosa (94%) y contiene menos agua (25-30%) y hemicelulosa. Carece de pectina. Generalmente presenta una estructura con tres capas, aunque en algunos casos puede llegar a tener hasta veinte. En los tejidos conductores se deposita en forma de anillos, retículos o refuerzos irregulares, que no llegan a cubrir en su totalidad a la pared primaria.
21.- Explica los conceptos de mensajero agonista y antagonista, y propón un ejemplo de
su utilidad en farmacología.
Solución: Los mensajeros agonistas son mensajeros naturales (ligandos) que, tras su unión al receptor, lo activan, y desencadenan una serie de reacciones metabólicas que producirán un efecto fisiológico. La respuesta celular está en función de su concentración. Los antagonistas son mensajeros que, aunque se unen específicamente a los receptores, no los activan, por lo que no son capaces de producir una respuesta, independientemente de su concentración. Sin embargo, bloquean la acción de los agonistas al no permitir su unión al receptor. En farmacología juegan un papel muy importante debido a que muchos medicamentos son antagonistas para agonistas que pueden tener un efecto fisiológico. Así sucede, por ejemplo, con los antihistamínicos que bloquean los receptores celulares de la histamina segregada por el propio organismo durante la reacción alérgica.
22.- Explica mediante un dibujo el proceso de endocitosis mediada por receptor. Solución: Un ejemplo de endocitosis mediada por receptor es el transporte de hierro a las células unido a la proteína transferrina.
filamentos largos y gruesos de tubulina. Estos filamentos se asocian entre sí y forman las paredes del microtúbulo. Cada microtúbulo está formado por 13 filamentos de tubulina. Los microfilamentos o filamentos de actina son los componentes más delgados del citoesqueleto; tienen 8 nm de diámetro, de ahí el nombre que reciben. Están formados por dos hebras enrolladas helicoidalmente, cada una de las cuales formada por la polimerización de moléculas de una proteína globular denominada actina. Tanto los microtúbulos como los microfilamentos son estructuras dinámicas, es decir, estructuras que se están creando y destruyendo constantemente dependiendo de las necesidades fisiológicas de la célula. Se forman por polimerización y se destruyen por despolimerización, utilizando o rindiendo respectivamente las unidades moleculares que las constituyen (dímero de -tubulina y -tubulina o moléculas de actina).
24.- ¿Cuántos tipos de vesículas se pueden diferenciar en el aparato de Golgi? Solución: Las cisternas que forman los dictiosomas que constituyen el aparato de Golgi están rodeadas por numerosas vesículas de diferentes tamaños cuya misión es transportar moléculas. Estas vesículas son principalmente de tres tipos: Vesículas de transición o de Golgi, que se sitúan alrededor de la cisterna de Golgi que hay en la cara cis. Estas vesículas se forman por gemación a partir del retículo endoplasmático y se fusionan con la cisterna de Golgi. Transportan moléculas desde el retículo hasta el aparato de Golgi. Vesículas medianas, que se sitúan alrededor de las cisternas intermedias que se encuentran entre la cara cis y la cara trans. Estas vesículas se forman por gemación del borde de una cisterna y se fusionan con el borde de la siguiente. Sirven para transportar moléculas de una cisterna a la siguiente. Vesículas de secreción, que se sitúan alrededor de la cisterna de Golgi de la cara trans. Estas cisternas son más grandes que las anteriores y se forman por gemación de la cisterna de la cara trans. Mediante estas cisternas las moléculas salen del aparato de Golgi.
25.- ¿Qué son los lisosomas? ¿Cómo mantienen las condiciones adecuadas para ser activos?
Solución: Los lisosomas son orgánulos que están presentes en todas las células eucariotas, tanto en las animales como en las vegetales, si bien en las vegetales son menos abundantes. El número varía según la función célular, siendo especialmente abundantes en los macrófagos. Los lisosomas son vesículas rodeadas por una membrana que contienen en su interior una gran cantidad de enzimas hidrolasas ácidas. Estas enzimas catalizan reacciones mediante las cuales se rompen ciertos enlaces (peptídicos, glucosídicos, etc.), por lo que son capaces de transformar macromoléculas en moléculas más simples. En esto consiste la digestión celular, que es el proceso celular que llevan a cabo. Las enzimas que hay en el interior de los lisosomas solo son activas en un medio ácido cuyo pH oscile entre 3 y 6. Por ello, en la membrana de los lisosomas hay una bomba de H+ que transporta mediante transporte activo H+ hacia el interior de los lisosomas. De esa manera, en el interior del lisosoma se mantiene un pH ácido que permite que los enzimas se mantengan activos.
(NADH+H+ y FADH2). Ciclo de Krebs, que es una serie de reacciones cíclicas mediante las cuales se oxida completamente el acetil-CoA, obteniéndose CO2 y coenzimas reducidos (NADH+H+ y FADH2). En la matriz también se sintetizan diversos metabolitos, que van a ser los precursores para la síntesis de otras macromoléculas. En la matriz de las mitocondrias se van a sintetizar las proteínas mitocondriales que están codificadas por el ADN mitocondrial. Estas proteínas representan únicamente el 10% de todas las proteínas que hay en la mitocondria.
27.- Representa mediante un dibujo un cloroplasto. Indica mediante números cada parte. Solución: El cloroplasto es un tipo de plasto de color verde, debido a la presencia de clorofila. En estos orgánulos es donde se realiza la fotosíntesis. 1. Membrana plastidial externa. 2. Espacio intermembranoso: un pequeño espacio que queda entre ambas membranas. 3. Membrana plastidial interna. 4. Membrana tilacoidal: una tercera membrana muy replegada que hay en el estroma. 5. Espacio intratilacoidal: espacio limitado por la membrana tilacoidal. 6. Tilacoide: sacos aplanados que forman la membrana tilacoidal. 7. Tilacoide de la grana: uno de los tipos de tilacoides que tienen forma discoidal, y se disponen apilados. 8. Tilacoides del estroma o lamelas: tipo de tilacoides de superficie amplia que no se disponen apilados; conectan entre sí a los tilacoides grana. 9. Grana: apilamiento de varios tilacoides grana. 10. Estroma: interior del cloroplasto. 11. ADN plastidial: moléculas de ADN bicatenarias y circulares. 12. Plastorribosomas: pequeños ribosomas que hay en el estroma.
28.- ¿Cuáles son las proteínas que están formando los undulipodios? Solución: Las proteínas que forman parte de la estructura de los undulipodios: cilios y flagelos, son las siguientes: La tubulina. Es una proteína globular que puede ser de dos tipos: -tubulina y -tubulina. Estas moléculas se polimerizan y forman los microtúbulos que constituyen los undulipodios, tanto los periféricos como los centrales. La dineína. Es una proteína que a intervalos regulares forma dos brazos que salen de uno de los microtúbulos de cada par periférico y se dirigen hacia el par de microtúbulos adyacente. La nexina. Es una proteína que forma fibras mediante las cuales se une cada par de microtúbulos periféricos con los pares adyacentes. Además existen otras fibras proteicas, llamadas fibras radiales, que unen cada par de microtúbulos periféricos con la vaina que rodea los microtúbulos centrales.
29.- ¿Qué elementos constituyen el citoesqueleto y qué funciones desempeña este? Solución: El citoesqueleto o esqueleto celular está formado por una red de fibras y filamentos proteicos, interconectados entre sí, que se extiende por todo el hialoplasma. Sus elementos constituyentes son tres: Los microfilamentos o filamentos de actina son los elementos más delgados que forman el citoesqueleto; su grosor es de 8 nm. Están formados por la proteína actina. Los microtúbulos son formaciones cilíndricas que tienen un grosor de unos 25 nm. Están formadas por la proteína tubulina. Los filamentos intermedios son formaciones que tienen un diámetro intermedio entre las otras dos de ahí el nombre. Están formados por diversas proteínas. El citoesqueleto desempeña principalmente tres funciones: Es el que determina la forma de la célula. Interviene en la organización interna de esta. Es el responsable de los movimientos celulares, tanto de materiales y orgánulos como de la célula en su totalidad.
interconectadas que se extiende por todo el hialoplasma y originan cavidades de distintas formas: sacos aplanados, túbulos, vesículas, etc., que se comunican entre sí. El espacio interno de todas estas cavidades que forman el retículo, limitado por su membrana, se denomina lumen. En la cara de la membrana del retículo que da al hialoplasma pueden ir adosados ribosomas. Según que estos aparezcan o no, se diferencian dos tipos de retículo endoplasmático: El retículo endoplasmático rugoso o granular, que tiene adosado en la cara externa de la membrana ribosomas, y eso le da aspecto rugoso o granular, de ahí el nombre. El retículo endoplasmático liso, que no tiene ribosomas en la cara externa de la membrana, por lo que no tiene aspecto rugoso, de ahí su nombre.
31.- ¿Qué semejanzas presentan los peroxisomas con los lisosomas y las mitocondrias? Solución: Los peroxisomas, al igual que las mitocondrias y los lisosomas, son orgánulos que se presentan en todas las células eucariotas tanto animales como vegetales. Tanto los peroxisomas como los lisosomas son vesículas rodeadas por una membrana que contienen en su interior una gran cantidad de enzimas. Ahora bien, las enzimas de los lisosomas son hidrolasas ácidas que catalizan las reacciones de la digestión celular, mientras que las enzimas de los peroxisomas son enzimas oxidativas que catalizan reacciones de oxidación que se producen en su interior. Tanto en los peroxisomas como en las mitocondrias se producen reacciones oxidativas mediante las cuales se oxidan sustratos orgánicos (ácidos grasos, etc.). En ambos casos se utiliza como aceptor de hidrógenos el oxígeno molecular, que se reduce a agua. La diferencia más importante es que en la oxidaciones mitocondriales la energía que se libera se utiliza para sintetizar ATP, mientras que en las oxidaciones que ocurren en los peroxisomas no se sintetiza ATP, puesto que la energía que se desprende se disipa en forma de calor.
32.- ¿Qué son las partículas elementales? ¿Dónde se localizan? Solución: Las partículas elementales o partículas F también se denominan oxisomas. Son fácilmente visibles con el microscopio electrónico y se localizan en la membrana mitocondrial interna, en la cara interna que da hacia la matriz. Cada una de estas partículas es un complejo enzimático, la ATP-sintetasa, en la que se produce la síntesis de ATP (fosforilación oxidativa). Estas partículas tienen forma de peón de ajedrez, diferenciándose en ellas las siguientes partes: Una cabeza esférica de 9 nm de diámetro que se dirige hacia la matriz es el factor F1. Está formada por una proteína globular y constituye la parte catalítica del complejo. Un tallo, llamado factor F0. Está formado por tres o cuatro polinucleótidos. Una base hidrófoba, integrada en el seno de la bicapa lipídica de la membrana interna.
presentan distintas partes de la planta: hojas, tallos jóvenes, etc. Leucoplastos. Son incoloros, debido a que en su interior no hay pigmentos. En ellos se almacenan sustancias de reserva. Según cuales sean las moléculas que almacenan pueden ser de varios tipos: amiloplastos, si almacenan almidón; proteoplastos, si almacenan proteínas; oleoplastos, si almacenan lípidos.
34.- Explica cómo es la estructura de un flagelo. Solución: En los cilios y flagelos se diferencian las siguientes partes: Una envoltura externa, que es la membrana plasmática (1). Nueve pares de microtúbulos periféricos (2), que forman la pared de esta estructura cilíndrica que constituye el cilio o el flagelo. Un par de microtúbulos centrales (3), que están rodeados por una delgada envoltura llamada vaina (4). Cada par de microtúbulos periféricos está formado por un microtúbulo completo llamado microtúbulo A (5) y otro incompleto llamado B (6). Del microtúbulo A de una pareja salen dos brazos (7) dirigidos hacia el microtúbulo B de la pareja adyacente. Estos brazos están formados por la proteína dineína. Cada pareja de microtúbulos periféricos se une a las parejas adyacentes mediante fibras de la proteína nexina (8). Cada pareja de microtúbulos periféricos se une a la vaina central mediante unas fibras proteicas llamadas fibras radiales.
35.- ¿A qué se denomina hialoplasma? ¿Qué función tiene? Solución: Al hialoplasma también se le denomina citoplasma fundamental. Es el medio acuoso del citoplasma, donde están inmersos los diferentes orgánulos citoplasmáticos, y se comunica con el nucleoplasma mediante los poros de la membrana nuclear. El hialoplasma está formado principalmente por agua, que representa entre un 70 y un 90 %. En él se encuentran disueltas otras muchas moléculas, entre las que caben destacar: iones, pequeñas moléculas orgánicas precursoras de macromoléculas (aminoácidos, monosacáridos, nucleótidos, etc.), proteínas enzimáticas, ácidos nucleicos (ARNt, ARNm, etc.), coenzimas (ATP, NAD+, etc.), metabolitos, etc. El hialoplasma tiene la capacidad de poder cambiar su densidad y pasar de un estado de alta densidad, viscoso (estado gel), a otro de baja densidad, fluido (estado sol), en función de las necesidades metabólicas de la célula. El paso de sol a gel y de gel a sol se produce por despolimerización y polimerización de ciertas proteínas que se encuentran dispersas en el hialoplasma. El hialoplasma realiza dos funciones principalmente: En él se van a producir muchas de las reacciones químicas del metabolismo celular, tanto anabólicas como catabólicas. Algunas de estas reacciones son: las fermentaciones, la glucólisis, etc. Sirve a la célula como almacén de sustancias de reserva.
en la regeneración de la membrana plasmática. Esto es debido a que las vesículas de secreción, en muchos casos, se fusionan con la membrana plasmática, y de esa forma se reponen los fragmentos de membrana perdidos en la endocitosis. Completa la glicosilación de las proteínas que se había iniciado en el retículo y produce la glicosilación de los lípidos. Sintetiza y segrega muchos de los componentes de la pared celular (celulosa, pectina, hemicelulosa, etc.). Forma el acrosoma de los espermatozoides. Forma la placa celular que en la citocinesis de las células vegetales divide al citoplasma en dos. Esta placa celular dará lugar a la lámina media.
37.- ¿Cuántos tipos de lisosomas hay? ¿Cómo se forman cada uno de ellos? Solución: Los lisosomas, según su origen, son de dos tipos: lisosomas primarios y lisosomas secundarios: Lisosomas primarios. Son lisosomas que solo contienen en su interior enzimas hidrolasas ácidas. Lisosomas secundarios. Son lisosomas que contienen, además de hidrolasas ácidas, otros sustratos en vías de digestión. Dentro de estos atendiendo a la procedencia del sustrato, se diferencian dos tipos: heterolisosomas y autolisosomas. Los lisosomas primarios se forman a partir del aparato de Golgi. Son vesículas de secreción que contienen en su interior enzimas y se desprenden por gemación de la cisterna de la cara trans del dictiosoma. Las enzimas que contienen en su interior son proteínas que se forman en los ribosomas que hay adheridos en la cara externa del retículo endoplasmático rugoso. Estas pasan primero al interior del retículo, y posteriormente son transferidas mediante las vesículas de Golgi a la cisternas de la cara cis del dictiosoma. De aquí van pasando a través de las cisternas hasta la cara trans, donde se desprenden mediante las vesículas de secreción para quedar quedarán englobadas formando el lisosoma. Los lisosomas secundarios se forman al fusionarse lisosomas primarios con una vacuola que contiene en su interior el sustrato que se va a digerir.
38.- ¿Se pueden sintetizar proteínas en las mitocondrias? Razónalo. Solución: En las mitocondrias sí se pueden sintetizar proteínas, ya que poseen su propio ADN y las enzimas necesarias para transcribirlo a ARN y posteriormente traducirlo, en sus propios ribosomas (mitorribosomas), a proteínas. Las mitocondrias poseen su propia versión del código genético, que no es igual en todos los seres Sin embargo, en las mitocondrias tan solo se sintetizan el 10% aproximadamente de las proteínas que las constituyen; el 90% restante son sintetizadas en el hialoplasma, a partir del ADN nuclear, y posteriormente son transportadas a su interior. Por ello podemos decir que las mitocondrias no son autosuficientes.
39.- ¿Qué son los tilacoides?
Solución: Los tilacoides son sacos aplanados que se localizan en el interior (estroma) de los cloroplastos. Están formados por una membrana muy replegada que hay en el interior del estroma, llamada membrana tilacoidal. Esta membrana rodea un espacio interno denominado espacio intratilacoidal, que es el espacio interno de todos los tilacoides que se comunican entre sí. Los tilacoides pueden ser de dos tipos: Tilacoides grana. Son sacos aplanados y discoidales que se disponen apilados en grupos; a cada uno de estos apilamientos se le denomina grana. Tilacoides del estroma o lamelas. Son sacos aplanados extensos que no se disponen apilados; se extienden por todo el estroma paralelos al eje mayor del cloroplasto y conectan entre sí a los tilacoides grana.
lugares: Pueden encontrarse libres en el hialoplasma. Se pueden encontrar unidos a la cara de la membrana nuclear que da al hialoplasma. También se pueden encontrar unidos a la cara externa de la membrana del retículo endoplasmático rugoso, lo que le da a este retículo aspecto granular o rugoso, de ahí el nombre. En este caso, igual que en el caso en que se unen a la membrana externa del núcleo, lo hacen por la subunidad mayor. Esta unión se asegura mediante dos tipos de glucoproteínas de anclaje: las riboforinas I y II. Igualmente, en las células eucariotas se localizan ribosomas en el interior de las mitocondrias y de los cloroplastos; en este caso, se denominan, respectivamente, mitorribosomas y plastorribosomas. Estos ribosomas son más parecidos a los ribosomas bacterianos que a los demás ribosomas de las células eucariotas.
41.- ¿Qué son los filamentos intermedios? Cita ejemplos. Solución: Son fibras proteicas gruesas y resistentes que forman parte del citoesqueleto. Tienen un grosor de unos 10 nm, que es intermedio entre el grosor de los microfilamentos y el de los microtúbulos, de ahí que se las denomine filamentos intermedios. Existen muchos tipos de filamentos intermedios que son característicos de cada tipo de célula. Entre los más importantes destacan los siguientes: Filamentos de queratina, que abundan en las células epiteliales. Neurofilamentos, que se encuentran en el cuerpo y en el axón de las neuronas. Filamentos de desmina, que están presentes en las células musculares. Filamentos de vimentina, que se encuentran en células del tejido conjuntivo. Filamentos gliales, que se encuentran en las células de la glía del tejido nervioso.
42.- Explica una función de cada uno de los tipos de retículo endoplasmático que conozcas.
Solución: Retículo endoplasmático rugoso. Una de sus principales funciones es la de almacenar y transportar las proteínas que se sintetizan en los ribosomas que hay adosados en la cara externa de su membrana. Estas proteínas pueden tener dos destinos: si se trata de proteínas de membrana, entonces pasan directamente a la membrana del retículo como proteínas transmembrana; si se trata de proteínas de secreción, entonces pasan al interior del lumen y desde allí son transportadas a su destino. Muchas de estas proteínas, antes de ser transportadas a su destino, sufren un proceso de glucosilación, mediante el cual se unen a oligosacáridos y forman glucoproteínas. Este proceso está catalizado por la enzima glicosil-transferasa. Retículo endoplasmático liso. En él se producen, entre otros, los procesos de detoxificación, mediante los cuales se reduce o se elimina la toxicidad de sustancias perjudiciales para la célula, que pueden haber sido producidas por la propia célula en el metabolismo o bien pueden proceder del exterior (conservantes, insecticidas, medicamentos, etc.). La reducción de la toxicidad se consigue aumentando la solubilidad de dichas sustancias para que así puedan ser eliminadas más rápidamente por la orina o por la bilis. Esta función la realizan principalmente las células de la piel, el pulmón, el hígado, etc.
la membrana mediante ósmosis. De esa manera se impide que la célula se hinche y estalle.
44.- ¿Qué características presenta la membrana mitocondrial interna? ¿Qué procesos
ocurren en ella?
Solución: La membrana mitocondrial interna no es lisa, sino que presenta numerosos pliegues, que se dirigen hacia la matriz. Estos pliegues se denominan crestas mitocondriales, y pueden ser de distintos tipos. Su finalidad es aumentar la superficie de la membrana. Esta membrana es más impermeable que la membrana externa. En ella hay más proteínas (80%) y menos lípidos (20%) que en otras membranas, entre los que no se encuentra el colesterol. En la membrana mitocondrial interna hay tres tipos de proteínas importantes: Las proteínas transportadoras, que se encargan de transportar a través de ellas iones y diferentes moléculas. Las proteínas que forman la cadena respiratoria, que se encargan de transportar los electrones y los H+ que ceden los coenzimas reducidos (NADH+H+ y FADH2) hasta el oxígeno molecular, que es el último aceptor, el cual al captarlos se reduce, dando agua. Igualmente, en esta membrana hay unos complejos enzimáticos, denominados ATP-sintetasas o también llamados partículas F u oxisomas, que se localizan en la cara interna de esta membrana. Estos enzimas se encargan de sintetizar ATP a partir de ADP y P. En esta membrana se produce la fosforilazión oxidativa, que es el proceso mediante el cual se sintetiza en los oxisomas ATP a partir de ADP y P, aprovechando para ello la energía que se desprende al transportar hasta el oxígeno molecular, a través de la cadena respiratoria, los electrones y H+ cedidos por los coenzimas reducidos.
45.- ¿Los cloroplastos y las mitocondrias presentan alguna semejanza con las bacterias? Solución: Las mitocondrias y los cloroplastos sí que tienen ciertas similitudes con las células bacterianas. Las más importantes son las siguientes: Ambos orgánulos poseen en su interior ADN, el cual es similar al ADN bacteriano, es decir, es bicatenario, circular, y no está asociado a proteínas. Tanto en las mitocondrias como en los cloroplastos existen en su interior ribosomas, que son similares a los ribosomas bacterianos. Son más pequeños que los ribosomas que hay en el hialoplasma de las células eucariotas, y su coeficiente de sedimentación es de 70 S. Los dos orgánulos se pueden dividir por división binaria, como las bacterias.
46.- ¿Qué son los centriolos? Explica cómo es su estructura. Solución: Los centriolos son orgánulos cilíndricos de 0,2 m de diámetro y 0,5 m de longitud, cuya pared está formada por nueve tripletes de microtúbulos. Los tripletes de microtúbulos adyacentes se unen entre sí mediante puentes proteicos, que aseguran la cohesión de la estructura. Los microtúbulos que constituyen los tripletes están formados por moléculas de -tubulina y -tubulina. En las células eucariotas animales, los centriolos aparecen formando parte de una estructura llamada centrosoma, que se sitúa cerca del núcleo. El centrosoma está formado por dos centriolos que se disponen perpendiculares entre sí, constituyendo el diplosoma, el material amorfo que los rodea, llamado centrosfera, y las fibras del áster, que salen radialmente de la centrosfera. Los centriolos, además de formar el centrosoma, también se encuentran en la base de cada cilio y flagelo, constituyendo el corpúsculo basal o cinetosoma.
mitótico que se origina durante la división nuclear (mitosis). Organizan los demás elementos del citoesqueleto. Tres funciones de los microfilamentos son: Asociados con los filamentos de miosina, son los responsables de la contracción de las fibras musculares. Proporcionan rigidez mecánica a muchas prolongaciones celulares como, por ejemplo, las microvellosidades, las cuales mantienen su rigidez gracias a un haz de filamentos paralelos de actina que hay en su interior. Junto con la miosina, forma el anillo contráctil que se forma después de la división por debajo de la membrana y alrededor del ecuador y sirve para dividir el citoplasma de las células animales en dos.
48.- ¿Qué son los dictiosomas?
Solución: Los dictiosomas son las unidades funcionales que constituyen el aparato de Golgi. Están formados por el apilamiento de una serie de sacos aplanados y discoidales llamados cisternas, alrededor de los cuales existen numerosas vesículas pequeñas. El número de cisternas que hay en cada dictiosoma oscila entre 4 y 6, aunque en las células vegetales y en los eucariotas inferiores este número es mayor. En Euglena, los dictiosomas pueden llegar a tener hasta 30 cisternas. El número de dictiosomas que forman el aparato de Golgi de una célula varía según el tipo de célula, desde aquellas que tienen un solo dictiosoma grande hasta las que poseen muchos dictiosomas pequeños. Los dictiosomas están polarizados; es decir, en ellos se diferencian dos caras distintas que presentan diferente orientación: La cara cis o de formación es convexa y está orientada hacia el retículo endoplasmático. La cisterna de esta cara está rodeada por pequeñas vesículas procedentes del retículo llamadas vesículas de transición, que se fusionan con esta cisterna, y tienen como función transportar moléculas desde el retículo hasta el dictiosoma. La cara trans o de maduración es cóncava, y está orientada hacia la membrana plasmática. Alrededor de la cisterna de esta cara existen numerosas vesículas que se desprenden de ella por gemación, llamadas vesículas de secreción; mediante ellas se emiten los productos del aparato de Golgi.
49.- Señala las semejanzas y diferencias que existen entre los heterolisosomas y los autolisosomas.
Solución: Semejanzas: Ambos son lisosomas secundarios, y, por lo tanto, en su interior habrá enzimas hidrolasas ácidas y un sustrato en vías de digestión. En ambos casos, en su interior se realiza la digestión intracelular. Tanto en uno como en otro, una vez realizada la digestión, las moléculas resultantes atraviesan la pared del lisosoma y pasan al hialoplasma. Ambos lisosomas, después de la digestión, contienen en su interior restos no digeridos, por lo que se transforman en cuerpos residuales que pueden acumularse en el citoplasma (pudiendo llegar a producir la muerte celular) o ser expulsados por exocitosis. Diferencias: Los heterolisosomas se forman al fusionarse lisosomas primarios con una vacuola endocítica (fagosoma, vacuola pinocítica) en la que se engloba un sustrato exógeno. Los autolisosomas se forman al fusionarse lisosomas primarios con unas vesículas originadas en el citoplasma (autofagosoma) en las que se engloban sustratos endógenos (orgánulos, restos celulares). Los heterolisosomas, además de servir para la nutrición celular, también tienen función defensiva, ya que mediante ellos algunas células, como los macrófagos, eliminan gérmenes que pueden entrar en el organismo. Los autolisosomas sirven para eliminar materiales inútiles de la célula y orgánulos envejecidos, y permiten la nutrición celular a partir de sus propios materiales.
Membrana mitocondrial interna. 3. Crestas mitocondriales: repliegues de la membrana interna dirigidos hacia el interior. 4. Espacio intermembranoso: espacio que hay entre ambas membranas. 5. Matriz mitocondrial: espacio interno de la mitocondria. 6. ADN mitocondrial: moléculas de ADN que se localizan en la matriz. 7. Mitorribosomas: ribosomas que hay en la matriz.
51.- Función de los cloroplastos.
Solución: En los cloroplastos se realizan dos funciones: La fotosíntesis, que es la función más importante. Mediante este proceso se sintetizan compuestos orgánicos a partir de compuestos inorgánicos, utilizándose para ello la energía solar. En este proceso se produce como producto secundario oxígeno molecular, que es expulsado a la atmósfera. En la fotosíntesis se diferencian dos fases: la fase luminosa y la fase oscura. La fase luminosa ocurre en la membrana tilacoidal. En esta etapa se necesita la energía luminosa, que se emplea para formar ATP y NADPH+H+. La fase oscura ocurre en el estroma. En esta etapa se utiliza el ATP y el NADPH+H+ para transformar la materia inorgánica en materia orgánica. En el estroma de los cloroplastos también se sintetizan algunas de las proteínas que forman parte del cloroplasto, aquellas que están codificadas por el ADN que hay en su interior. Estas proteínas sólo representan una pequeña parte. La mayoría de ellas están codificadas por el ADN nuclear y se sintetizan fuera del cloroplasto.
52.- ¿Qué son las inclusiones? Cita ejemplos. Solución: Las inclusiones son acúmulos o granulaciones de diferentes sustancias que aparecen en el hialoplasma de algunas células; pueden estar o no rodeados por membrana. Los materiales que forman las inclusiones pueden ser sustancias de reserva, sustancias de desecho, pigmentos, etc. Algunas de estas inclusiones son: Los granos de glucógeno, que pueden aparecer en las células hepáticas y musculares. Los granos de almidón, que pueden encontrarse en algunas células vegetales. Las gotas de grasas, como las que aparecen en los adipocitos, que ocupan gran parte del citoplasma. En las células vegetales también pueden aparecer gotas de aceites esenciales, etc. Los gránulos de melanina, que es un pigmento de color pardo abundante en los melanóforos. En los macrófagos también pueden aparecer acúmulos de hemosiderina, un pigmento de color pardo procedente de la degradación de la hemoglobina. Igualmente, en células animales pueden aparecer acúmulos cristalinos de naturaleza proteica, como los que aparecen en la coroides del gato.
53.- ¿Cuáles son los principales componentes químicos del núcleo y cómo varían dichos componentes?
Solución: Los principales componentes del núcleo son: desoxirribonucleoproteínas, ribonucleoproteínas, enzimas, ARN solubles, nucleótidos de ADN y ARN, ATP, lípidos, aminoácidos, sales de magnesio, calcio, cobalto y cinc, y agua. La composición química del núcleo varía en función del tipo celular. Por ejemplo, la proporción del ADN varía desde un 60% en los núcleos de espermatozoides, pasando por un 22% en los núcleos de las células hepáticas de cobaya, hasta un 1% en los ovocitos. Sin embargo, esta cantidad no varía prácticamente en cada uno de los tejidos de la misma especie.
lo que se la considera una diferenciación especial del retículo endoplasmático rugoso RER. La membrana interna es lisa al carecer de ribosomas, y entre ambas existe un espacio perinuclear o cisternal, más ancho, que recibe las proteínas sintetizadas por los polisomas y los transfiere hacia las zonas citoplasmáticas interiores del retículo endoplasmático RE, con las que se comunica. Existen también poros que relacionan el núcleo con el citoplasma.
55.- ¿Qué función desempeña el nucléolo? Solución: Tiene como función albergar el ARN que se sintetiza a partir del ADN asociado al nucléolo. Posteriormente, este ARN se une con proteínas procedentes del citoplasma, que formarán las subunidades pequeñas y grandes que, saliendo al citoplasma por los poros nucleares, se unirán para formar los ribosomas.
56.- Explica a qué tipo, según la posición del centrómero, pertenecen los cromosomas siguientes: 1. Metacéntricos. 2. Submetacéntricos. 3. Acrocéntricos. 4. Telocéntricos. Solución: 1. Metacéntricos. El centrómero se sitúa aproximadamente en la mitad del cromosoma y los dos brazos tienen la misma o similar longitud. 2. Submetacéntricos. Los brazos originados por el centrómero son ligeramente desiguales. 3. Acrocéntricos. Los brazos son muy desiguales; uno de ellos es muy largo y otro muy corto. 4. Telocéntricos. El centrómero se sitúa en el extremo del cromosoma, en la región del telómero.
57.- Según las características del núcleo celular: a) ¿Cuál es el tamaño del núcleo y qué relación existe entre su volumen y el citoplasmático? b) ¿Qué es una estructura sincitial?
Solución: a) El tamaño del núcleo, por lo general, es proporcional al de la célula, aunque existe un límite. Su tamaño medio oscila entre 8 y 10 m. El volumen que ocupa el núcleo en relación con el volumen celular es de un 10% aproximadamente, y la relación entre ambos se expresa mediante un coeficiente, K. b) Es un tipo de estructura que presentan ciertos organismos como las algas sifonales o los mixomicetos, en los que una masa citoplasmática común alberga un elevado número de núcleos.
58.- Diferencia entre heterocromatina y eucromatina. Solución: La heterocromatina es el material cromosómico que forma ciertas partes de las fibras de cromatina denominadas cromocentros, que presentan un mayor nivel de condensación en la interfase, y fijan mejor los colorantes. Presenta escasa actividad heterosintética. Se transcribe antes del inicio de la mitosis. Los demás segmentos de cromatina dispersa constituyen la eucromatina, y en ellos se realizan los procesos de transcripción activa; es la más abundante en la interfase. Equivaldría al cromosoma funcional.
60.- Explica las formas que presentan habitualmente los núcleos celulares, señalando algún ejemplo. ¿Cuál es la situación del núcleo dentro de la célula? Solución: Los núcleos celulares tienen habitualmente forma esférica, arriñonada o elipsoidal; sin embargo, existen células que presentan sus núcleos con formas muy diferentes, así por ejemplo: Stentor (protozoo): su núcleo tiene forma arrosariada. Neutrófilos (Leucocitos/células sanguíneas): forma polilobulada. Células de los arácnidos: núcleo de contorno sinuoso. El núcleo suele estar situado en el centro de las células, pero existen numerosas excepciones, como es el caso de las células adiposas, en las que el núcleo se sitúa en posición lateral o en los epitelios mucosos y secretores, donde el núcleo ocupa una posición basal.
61.- ¿Cuál es el aspecto externo de la envoltura nuclear? Solución: La envoltura nuclear está formada por dos membranas concéntricas: externa e interna, de estructura trilaminar, que dejan entre sí un espacio perinuclear. Estas membranas que se encuentran atravesadas por numerosos orificios circulares o poros se fusionan entre sí alrededor de cada uno de ellos, siendo el número de poros proporcional a la actividad transcriptora del ADN. La membrana externa presenta una serie de ribosomas en su superficie, por lo que se la considera una diferenciación especial del retículo endoplasmático rugoso, mientras que la membrana interna es lisa por carecer de ribosomas.
62.- ¿Qué entendemos por cromatina? ¿Cuál es su estructura? Solución: La cromatina es el material con aspecto de grumos y filamentos que se observa al microscopio óptico en el núcleo interfásico. Cada fibrilla de cromatina está constituida por una molécula de ADN asociada a histonas. Las histonas son proteínas de bajo peso molecular, con un elevado porcentaje de aminoácidos básicos (arginina y lisina), y aparecen cinco tipos, llamados: H3, H4, H2a y H2b y H1. No obstante, la cromatina también contiene cierta cantidad de otros componentes: proteínas ácidas (no histónicas) y ARN. Cuando se observan las fibras de cromatina con el microscopio electrónico de alta resolución, se aprecia el aspecto típico de un collar de perlas . El análisis de difracción con rayos X revela que la molécula de ADN se asocia con octámeros de histonas, formando unas estructuras llamadas nucleosomas. El ADN rodea al octámero y quedan íntimamente unidos unos 140 pares de bases. Fragmentos de unos 60 pares de bases forman el ADN ligador entre dos nucleosomas. Otra histona de mayor peso molecular, la H1, se asocia por fuera con cada nucleosoma. Todo ello da lugar a fibras de cromatina de unos 10 nm de grosor, que constituyen un primer orden de empaquetamiento: la fibra de cromatina unidad. La fibra de cromatina unidad sufre espiralizaciones que provocan un empaquetamiento más compacto. En este empaquetamiento interviene la H1. La hipótesis del solenoide supone que estas fibras siguen enrollándose en hélices sucesivas, hasta alcanzar un grosor que es visible al microscopio óptico. De este modo, se visualizan los cromosomas con la estructura típica de máxima condensación durante la metafase mitótica.
ribosomas. Al compensarse de esta manera el desgaste de los ribosomas, la síntesis proteica no se verá disminuida.
64.- ¿La relación entre el volumen nuclear y citoplasmático incide de alguna manera en
el proceso de división celular?
Solución: Por regla general, el tamaño del núcleo es proporcional al de la célula, y se expresa mediante un coeficiente, K, que viene definido por la fórmula: Cuando K alcanza un cierto valor mínimo, la célula entra en división, es decir, cuando el citoplasma alcanza un cierto volumen, la célula se divide como si el núcleo no pudiera controlar todo el volumen que le rodea.
65.- ¿Qué es el complejo del poro? Solución: Es un diafragma formado por el conjunto de poros que posee la envoltura nuclear. Los poros no son simples orificios, sino un conjunto de estructuras dinámicas, que se forman y desaparecen en función de las necesidades de la célula. El complejo del poro consiste básicamente en dos estructuras anulares octogonales o anillos, uno en la superficie exterior y otro en la cara nucleoplasmática, formados por ocho subunidades globulares. En su interior existen ocho solapas cónicas situadas entre las dos membranas, que actúan como un diafragma cerrando el poro, a excepción de un orificio central, que suele estar obturado. Los poros están conectados entre sí por la lámina nuclear. Los poros sirven como canal por el que pasan las macromoléculas de ARN y las proteínas, así como las subunidades ribosómicas formadas en el nucléolo.
66.- ¿Cuáles consideras que son las principales diferencias entre la cromatina interfásica
y el cromosoma metafásico?
Solución: El cromosoma metafásico es, en esencia, cromatina condensada que forma una estructura visible al microscopio óptico. Esta condensación tiene lugar por espiralización de la fibra de la cromatina unidad. La cromatina, básicamente, consta de una molécula de ADN y proteínas histónicas asociadas que forman los nucleosomas. La cromatina en forma de cromosoma no es activa desde el punto de vista genético (no hay transcripción). Por el contrario, la cromatina interfásica es, básicamente, el cromosoma metafásico desespiralizado, no observándose estructuras visibles al microscopio óptico, y es activa genéticamente, expresando la información mediante los procesos de transcripción y traducción.
67.- ¿Qué aspecto tiene el nucléolo visto al microscopio electrónico? Solución: El nucléolo visto al microscopio electrónico aparece como una masa irregular de unos 2 m de diámetro. En el nucléolo se distingue una parte fibrilar central, formada por fibras de ADN y ARN, y otra granular periférica, formada por gránulos densos de ribonucleoproteínas. Está atravesado por cromatina, que corresponde a la zona del organizador nucleolar de los cromosomas, y sus huecos los ocupa el nucleoplasma. También existe cromatina alrededor del nucléolo; es la cromatina perinuclear.
