viernes, 19 de abril de 2013
jueves, 18 de abril de 2013
FISIOLOGIA CELULAR
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 5.
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.
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.
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.
b.
¿En qué
se parecen y en qué se diferencian: dos cromosomas homólogos; dos cromosomas
heterólogos; dos cromátidas cualesquiera; dos cromátidas hermanas?
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.
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.
Exocitosis:
es el proceso celular por el cual las vesículas situadas en el citoplasma se
fusionan con la membrana citoplasmática y liberan su contenido.
19)
Describa
y dibuje qué se observaría en una célula con 2n=6 cromosomas durante la
metafase I de la meiosis y durante la anafase II.
En la metafase I de la meiosis, los
pares de cromosomas se acomodan en la placa de la metafase y se unen al ya
formado huso miótico.
En la anafase II , los centrómeros se
separan y las cromátidas hijas- ahora cromosomas individuales- se mueven hacia
los polos opuestos de la célula.
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.
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.
23)
Explique
la composición química (microtúbulos y
tubulina), estructura y dos funciones de los centriolos (ej: componentes del citoesqueleto y
formación del huso acromático) e indique su localización (citoplasma de células animales).
Los centríolos se componen de
microtúbulos que tienen un diámetro de 25 nm que están formados de una proteína
globular llamada tubulina. Su estructura está formada por dos cilindros que
están constituidos cada uno por nueve tripletes de microtúbulos. Sus funciones
son la de componentes del citoesqueleto y formación del huso acromático para la
división celular. Se localizan en el citoplasma de las células animales.
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