Retículo Endoplasmático

MADRID / SEPTIEMBRE 11. LOGSE / CELULA Y SUS COMPONENTES.
METABOLISMO CELULAR / OPCION A/ EJERCICIO 3
OPCION A
3.- La célula es la unidad estructural y funcional de los seres vivos.
a) Defina los siguientes componentes estructurales de la célula eucariota:
Lisosoma, Retículo endoplásmico, Membrana plasmática y Pared celular
(1 punto).
b) Cite una función de cada uno de los componentes estructurales del
apartado a) (1 punto).
a)
Lisosomas
- Son vesículas procedentes del complejo de Golgi
- Contienen enzimas hidrolasas (fosfatasa ácida ADNasa...) que se sintetizan en el
r.e.r. y pasan al complejo de golgi donde se activan y se condensan en el interior
de los lisosomas
- Estructura:
o Poseen una membrana recubierta internamente por una capa de
glucoproteínas. Estas impiden que las hidrolasas ataquen a la propia
membrana del lisosoma
-
Función:
o Digerir materia orgánica rompiéndola en pequeñas moléculas
reutilizables por la célula
- Tipos:
o Primarios: Proceden del Complejo de Golgi
o Secundarios: Cuando un lisosoma primario se une a una vacuola
digestiva para que las enzimas hidrolíticas que contiene digieran el
contenido de dicha vacuola. El producto de la fusión se denomina
lisosoma secundario
Retículo Endoplasmático
- Es un sistema membranoso compuesto por sáculos aplastados, túbulos y
cisternas por todo el citoplasma , y que se halla en comunicación con la
membrana nuclear externa
- Este sistema constituye el único compartimiento con un espacio interno que
recibe el nombre de lumen del r.e.
- En el retículo se diferencian dos regiones: retículo endoplasmático rugoso, con
ribosomas en su cara externa, y retículo endoplasmático liso que carece de
ribosomas
Retículo endoplasmático rugoso:
o Presenta ribosomas adheridos al lado citoplasmático de su membrana
o Está formado por sáculos aplastados conectados entre si, con la envoltura
nuclear y con el retículo liso.
o Estructura:
- La membrana del retículo presenta proteínas de anclaje de los
ribosomas y proteínas que actúan como canales de penetración de
las proteínas sintetizadas en los ribosomas
o Función:
- Síntesis de proteínas mediante los ribosomas de su membrana, su
introducción en el lumen
- Glucosilación de las proteínas
-
Transporte de proteínas hacia los orgánulos donde van a actuar.
El transporte se realiza en el interior de vesículas que se producen
por gemación de la membrana del r.e.r
Retículo endoplasmático liso
o Carece de ribosomas.
o Está constituido por una red de túbulos unidos al r.e.r.
o Función
- Sintetiza casi todos los lípidos de membrana, que se transportan a
otros orgánulos mediante proteínas de transferencia o por vesículas
producidas por gemación
Membrana Plasmática
Es una capa delgada (75 A) que rodea a todas las células definiendo su
extensión.
Presenta las siguientes características:
- La membrana está constituida por lípidos y proteínas se hallan dispuestas en
mosaico
- Las membranas son asimétricas en cuanto a distribución de sus componentes
(lípidos, glúcidos y proteínas)
- Los lípidos constituyen una bicapa en la que se encuentran embebidas las
proteínas , interaccionando unas con otras y con los lípidos. Lípidos y
proteínas se desplazan lateralmente .
Por todo ello se considera a la membrana un mosaico fluido
Pared Celular
- La pared celular vegetal es una capa que rodea a la cada una de las cels de cualquier
vegetal
- La estructura de la pared vegetal muestra varias capas que del exterior al interior
son: lámina media, pared primaria, y pared secundaria.
- La “Lámina Media” es la primera capa segregada y se forma en la última etapa de la
división celular. Es común a las 2 cels y está formada principalmente por pectinas.
- La “Pared Primaria” es delgada y rígida. Consta de celulosa, hemicelulosa y
pectina. Contiene agua.
- La “Pared Secundaria” no la poseen muchas cels (meristemos, secretoras,
fotosíntéticas). Es una capa gruesa y rígida que aparece cuando cesa el crecimiento
celular, en las cels especializadas en funciónes de soporte o conducción. Contiene
más celulosa que la primaria y menos agua.
b ) Contestado en el apartado anterior
MADRID / SEPTIEMBRE 10. LOGSE / CELULA Y SUS COMPONENTES.
METABOLISMO CELULAR / OPCION A/ EJERCICIO 1
OPCION A
1.- Este dibujo representa el esquema de una célula eucariótica.
a) Indique si se trata de una célula animal o vegetal. Razone la respuesta
(0,5 puntos).
b) Escriba el nombre de las estructuras numeradas (1 punto).
c) Respecto a las estructuras señaladas con la letra “A” (ampliadas para
una mejor visualización), escriba su nombre e indique su composición
química y las funciones que realizan (0,5 puntos).
a)Es una célula animal porque No tiene pared celular, tiene centriolos y No
tiene vacuolas de gran tamaño
b)
1:nucleolo; 2:membrana plasmática; 3Retículo endoplasmático liso; 4:
filamentos del citoesqueleto posiblemente filamentos intermedios; 5: Complejo
de golgi; 6: Centriolos; 7: mitocondrias; 8: reticulo endoplasmático rugoso
c)Son ribosomas
- Son orgánulos globulares constituidos por proteínas asociadas a ARNr .
- Se hallan dispersos en el citosol o adheridos a la membrana del R.E.R.
- Estructura:
o Son orgánulos esféricos divididos en dos subunidades: una
menor de 40 S (velocidad de sedimentación); y una mayor de 65
S
- Función:
o Intervienen en la síntesis de proteínas. Los ARNm son leídos por
una serie de 4 a 50 ribosomas. El conjunto recibe el nombre de
polisomas o polirribosomas
MADRID / SEPTIEMBRE 10. LOGSE / CELULA Y SUS COMPONENTES.
METABOLISMO CELULAR / OPCION A/ EJERCICIO 1
OPCION A
1.- Los plastos son unos orgánulos característicos de las células
vegetales:
a) Respecto al esquema adjunto escriba el nombre de este plasto,
qué proceso metabólico realiza y el nombre que corresponde a
cada número (1,5 puntos).
b) Indique el lugar concreto donde se realiza el ciclo de Calvin y la
finalidad del mismo (0,5 puntos).
a)Es un clorplasto en el se realiza la fotosíntesis.
1: espacio intermembrana; 2:ribosomas; 3 tilacoides de la garna; 4 ADN circular
doble hélice; 5: estroma; 6: membrana interna; 7: tilacoides del estroma o
lamelas; 8:membrana extern; 9: grana
b) El ciclo d calvin se realiza en el estroma del cloroplasto. Su finalidad es
sintetizar glucosa a partir de CO2 utilizando para ello el ATP y el poder reductor
NADPH+H+ obtenidos en la fase luminosa de la fotosíntesis.
MADRID / JUNIO 10. LOGSE / CELULA Y SUS COMPONENTES.
METABOLISMO CELULAR / OPCION A/ EJERCICIO 1
OPCION A
1.- Con relacion a la siguiente figura:
a) Indique el nombre que recibe cada cilindro, así como el conjunto de
ambos (0,5 puntos).
b) ¿En qué tipo de célula (animal, vegetal o ambas) está presente? ¿Qué
estructura origina en el momento de la división celular? (0,5 puntos).
c) Indique las funciones que realizan los cilios y flagelos y establezca sus
diferencias (1 punto).
a) Centrosoma
- Aparece próximo al núcleo y se considera el organizador de
microtúbulos
- Estructura:
o En el interior aparece el diplosoma formado por dos centriolos
dispuestos perpendicularmente.
o El diplosoma está inmerso en el interior de un material denso
denominado centrosfera
o De la centrosfera parten radialmente una serie de microtúbulos
que constituyen el aster
o Cada centriolo tiene forma cilíndrica y está constituido por 9
tripletes de microtúbulos que se disponen formando un cilindro. El
centriolo mantiene su estructura debido a proteínas que unen los
tripletes entre si y radialmente con un complejo protéico central
-
Función:
o Del centrosoma derivan todas las estructuras constituidas por
microtúbulos:
 Cilios y flagelos encargados del movimiento celular
 Huso acromático encargado de la separación de
cromosomas durante la división celular
 Las células vegetales que no poseen centrosoma
construyen sus microtúbulos a partir de un centro
organizador similar a la centrosfera de células animales
b) Se localiza en célula animal solamente. Durante la división celular origina las
fibras del huso mitótico
c) Cilios y Flagelos:






Son prolongaciones citoplasmáticas dotadas de
movimiento
Se diferencian en su longitud (cilios cortos y flagelos
largos) y en su número (cilios muchos, flagelos 1 o
2)
Están constituidos por 4 zonas: tallo, zona de
transición , corpúsculo basal y raíz
El corte a nivel de tallo, muestra las siguientes
partes: membrana citoplasmática, matriz, axonema (
9 pares de microtúbulos periféricos y un par de
microtúbulos centrales).
En la zona de transición aparece la placa basal
En la base aparece una estructura semejante a la
del centriolo. De la base parten hacia el interior del
citoplasma las raices
MADRID / JUNIO 10. LOGSE / CELULA Y SUS COMPONENTES.
METABOLISMO CELULAR / OPCION B/ EJERCICIO 2
OPCION B
1.- Con respecto a los lisosomas:
a) Indique su origen, estructura y función (0,75 puntos).
b) Diga sus tipos y en qué se diferencian (0,75 puntos).
c) Distinga entre vacuolas heterofágicas y vacuolas autofágicas (0,5
puntos).
a) Los lisosomas
- Son vesículas procedentes del complejo de Golgi
- Contienen enzimas hidrolasas (fosfatasa ácida ADNasa...) que se
sintetizan en el r.e.r. y pasan al complejo de golgi donde se activan y se
condensan en el interior de los lisosomas
- Estructura:
o Poseen una membrana recubierta internamente por una capa de
glucoproteínas. Estas impiden que las hidrolasas ataquen a la
propia membrana del lisosoma
- Función:
o Digerir materia orgánica rompiéndola en pequeñas moléculas
reutilizables por la célula
b)
- Tipos:
o Primarios: Proceden del Complejo de Golgi
o Secundarios: Cuando un lisosoma primario se une a una vacuola
digestiva para que las enzimas hidrolíticas que contiene digieran
el contenido de dicha vacuola. El producto de la fusión se
denomina lisosoma secundario
c) Una vacuola heterofágica es cuando el producto a digerir por los lisosomas
son externos
Una vacuola autofágica se produce cuando el lisosoma degrada estructuras
propias de la célula
MADRID / JUNIO 10. LOGSE / CELULA Y SUS COMPONENTES.
METABOLISMO CELULAR / OPCION A/ EJERCICIO 2
OPCION A
1.- Para la célula eucariota:
a) Explique las características estructurales del Aparato de Golgi (0,5
puntos).
b) Explique la participación del Aparato de Golgi en el proceso de
formación de la pared celular (0,75 puntos).
c) Cite tres polisacáridos de la pared celular e indique la composición
química de cada uno de ellos (0,75 puntos).
a)El Complejo de Golgi tiene las siguientes características
Estructura:
o Está formado por los “dictiosomas” conjunto de sáculos apilados y
relacionados entre sí, que aparecen rodeados de vesículas
membranosas
o Presenta polaridad, es decir en los dictiosomas se diferencian dos
caras:
- Cara de formación o cis:
 Constituida por cisternas convexas conectadas con
el r.e.r.
- Cara de maduración o trans:
 Las cisternas presentan un grosor mayor, y a partir
de ellas se originan vesículas y gránulos de
secreción
-
Función:
o Modificación de las proteínas sintetizadas en el r.e.r.. A las
proteínas del r.e.r. se le añaden nuevos restos de glúcidos para
que adquieran su estructura definitiva
o Otras proteínas del r.e.r. adquieren su estructura definitiva por
proteolisis específicas
b) El aparato de golgi es el encargado de aportar las moléculas necesarias
para la formación de la pared y la regeneración de la membrana plasmática.
Las vesículas del aparato de golgi se alínean para formar la pared celular. Las
vacuolas del complejo de golgi vierten las sustancias necesarias para la
formación de la lámina media
c)Los principales componentes de la pared celular son:
* Celulosa:
.Es mayoritaria en la pared.
. Esta constituida por glucosas unidas por enlaces β
.Las moléculas de celulosa se unen entre sí de forma paralela
por puentes de hidrógeno y forman microfibrillas
* Hemicelulosa:. Término que engloba a un grupo heterogéneo de polisacáridos
ramificados que se unen entre sí y a las microfibrillas de
celulosa.
* Pectinas: también polisacáridos ramificadas
*Glucoproteínas
MADRID / SEPTIEMBRE 09. LOGSE / CELULA Y SUS COMPONENTES.
METABOLISMO CELULAR / OPCION B/ EJERCICIO 2
OPCION A
2.- En toda célula eucariota existe un sistema de membranas.
a) Cite cuatro estructuras celulares formadas por membrana (1 punto).
b) Dibuje un esquema rotulado de la estructura de la membrana según
Singer y Nicolson (1 punto).
a) El Retículo endoplasmático tanto el liso como el rugoso; el Complejo de
Golgi; Los lisosomas
b)
MADRID / JUNIO 09. LOGSE / CELULA Y SUS COMPONENTES.
METABOLISMO CELULAR / OPCION B/ EJERCICIO 1
OPCION B
2.- Para llevar a cabo las funciones celulares es necesario aportar energía.
a) Dibuje un esquema rotulado del orgánulo energético de células
animales (0,75 puntos).
b) Indique las etapas del proceso de respiración aerobia que se efectúan
en este orgánulo y en qué localización se lleva a cabo cada una de ellas
(0,5 puntos).
c) Dibuje un esquema rotulado del orgánulo energético de las células
vegetales (0,75 puntos).
a) el orgánulo celular es la mitocondria
b) Las etapas son:
Ciclo de Krebs en la matriz mitocondrial
Cadena respiratoria en las crestas mitocondriales
c)El orgánulo energético de las células vegetales es el mismo que el de las
células animales, es decir es la mitocondria.
En los cloroplastos se realiza la fotosíntesis y aunque en la fase luminosa se
obtiene energía esta se consume durante la fase oscura en la síntesis de
materia orgánica a partir de inorgánica.
Por tanto el orgánulo energético en célula vegetal es igual que en la célula
animal la mitocondria
MADRID / JUNIO 09. LOGSE / CELULA Y SUS COMPONENTES.
METABOLISMO CELULAR / OPCION A/ EJERCICIO 1
OPCION A
1.- El macrófago es una célula perteneciente al sistema inmunitario y al
tejido conjuntivo que se caracteriza por llevar a cabo, como una de sus
funciones principales, la fagocitosis.
a) Basándose en lo anterior, deduzca qué orgánulo predominará en su
citoplasma y explique su estructura, composición y función (1 punto).
b) El orgánulo aludido en el apartado anterior puede presentar distintos
tipos. Explique la estructura, composición y función de cada uno de ellos
(1 punto).
a) Los orgánulos son los lisosomas
- Son vesículas procedentes del complejo de Golgi
- Contienen enzimas hidrolasas (fosfatasa ácida ADNasa...) que se
sintetizan en el r.e.r. y pasan al complejo de golgi donde se activan y se
condensan en el interior de los lisosomas
- Estructura:
o Poseen una membrana recubierta internamente por una capa de
glucoproteínas. Estas impiden que las hidrolasas ataquen a la
propia membrana del lisosoma
-
Función:
o Digerir materia orgánica rompiéndola en pequeñas moléculas
reutilizables por la célula
-
Tipos:
o Primarios: Proceden del Complejo de Golgi
o Secundarios: Cuando un lisosoma primario se une a una vacuola
digestiva para que las enzimas hidrolíticas que contiene digieran
el contenido de dicha vacuola. El producto de la fusión se
denomina lisosoma secundario
b)
MADRID / SEPTIEMBRE 08. LOGSE / CELULA Y SUS COMPONENTES.
METABOLISMO CELULAR / OPCION B/ EJERCICIO 1
OPCION B
1.- Las células eucariotas poseen diversos orgánulos:
a) Identifique el orgánulo cuyo esquema aparece en la figura
adjunta, así como las distintas partes del mismo señaladas con
números (1 punto).
b) Indique el tipo de organismos en los que se encuentra este
orgánulo y exprese, mediante la ecuación general del proceso,
la función principal del mismo (0,5 puntos).
c) Indique los lugares concretos dentro del orgánulo en los que se
llevan a cabo las distintas fases del proceso (0,5 puntos).
a)Es un cloroplasto los nombres están indicados en el esquema
b) Se localiza en células eucariotas vegetales. Estas se localizan en plantas y
algas . En este orgánulo se realiza la fotosíntesis
CO2 + H2O ￫ C6H12O6 + O6
c)La fase luminosa en los tilacoides. La fase oscura en el estroma
MADRID / SEPTIEMBRE 07. LOGSE / BIOLOGIA / CELULA Y SUS
COMPONENTES. METABOLISMO CELULAR / OPCIÓN B / ACTIVIDAD 1
OPCIÓN B
1.- Para llevar a cabo sus funciones, las células necesitan producción
energética.
a) Cite el orgánulo responsable de la producción energética en células
animales. Dibuje un esquema del mismo en el que figure su estructura y
sus componentes y explique cómo se produce la génesis de este
orgánulo (1 punto).
b) Cite otro orgánulo específico, responsable también de la producción
energética en células vegetales. Dibuje un esquema del mismo en el que
figure su estructura y sus componentes y explique cómo se produce la
génesis de este orgánulo (1 punto).
SOLUCIÓN:
a) Mitocondrias
- Pueden tener firma esférica o alargada
- Aparecen grandes cantidades en el citoplasma de todas las células
eucariotas, siendo mas abundantes en aquellas que tiene una gran
necesidad de energía (ATP).
- Estructura:
o Presentan una membrana mitocondrial externa que posee
proteínas que actúan como canales de penetración
o Tienen una membrana mitocondrial interna que presenta gran
número de proteínas con diferentes funciones, como los
complejos de ATP (ATP-sintetasa) y las cadenas transportadoras
de electrones.
o La membrana interna debido a su gran actividad presenta
repliegues denominados “crestas” que incrementan la superficie
membranosa y por tanto su actividad.
o Entre las dos membranas ( la externa y la interna) hay un espacio
intermembrana
o En el interior de la mitocontria aparece un líquido interno o
“matriz” rico en enzimas y en el que se lleva a cabo un gran
número de reacciones bioquímicas.
o En la matriz también hay ribosomas mitocondriales y ADN
mitocondrial circular doble hélice
-
Función:
o Cadena respiratoria con el transporte de electrones y la
fosforilación oxidativa con obtención de ATP:
o Realizan el ciclo de Krebs
o La -oxidación de los ácidos grasos
o Síntesis de ácidos grasos
b) En las células vegetales el orgánulo responsable de la síntesis energética
es la mitocondria igual que en células animales. Pero ademàs en las células
vegetales se produce también la fotosíntesis que en su fase luminosa
sintetiza ATP que utilizará en la fase oscura. Esta energía No se utiliza
fuera del cloroplasto.
Cloroplastos: Son orgánulos exclusivos de células vegetales fotosintéticas
- Son polimorfos aunque la forma mas abundante es la ovoide
- Estructura:
-
o Presentan una membrana externa, un espacio intermembrana y
una membrana interna
o La membrana interna contiene un gran número de proteínas de
transporte
o En el interior una cámara que contiene un medio interno o
“estroma”
o En el estroma aparecen unos sáculos aplastados e
interconectados que contienen pigmentos fotosintéticos que se
denominan “tilacoides”.
o Los tilacoides pueden ser de estroma denominados “lamelas”,
que son de gran tamaño y sostienen a los tilacoides de “grana”
mas pequeños y apilados
o En las membranas de los tilacoides y en especial en los grana se
localizan los sistemas enzimáticos encargados de captar la
energía luminosa , de efectuar el transporte de electrones y de
formar ATP
o En el estroma aparecen glúcidos, lípidos, proteínas , ribosomas
(mas pequeños que los de eucariotas) ADN circular doble hélice,
pigmentos..
Función:
o Realización de la Fotosíntesis:
Génesis: bipartición a partir de un protoplasto que luego se diferencia en
cloroplasto
MADRID / SEPTIEMBRE 05. LOGSE / BIOLOGIA / CELULA Y SUS
COMPONENTES. METABOLISMO CELULAR / OPCIÓN A / ACTIVIDAD 1
OPCIÓN A
1. Respecto a los cilios:
a) Cite sus diferentes zonas estructurales (0,75 puntos).
b) Dibuje un esquema rotulado de un corte transversal de su tallo,
indicando sus elementos (1, 25 puntos).
RESPUESTA:
a) Los cilios son derivados centriolares a modo de expansiones citoplasmáticas
filiformes móviles localizadas en la superficie libre de algunas células. Los cilios
son cortos y muy numerosos, mientras que los flagelos son cortos y escasos.
Desde el punto de vista estructural estas estructuras están constituidas por tres
partes:
- Corpúsculo basal: sirve de anclaje al flagelo y su estructura es semejante a la
del centriolo, es decir, está formado por nueve tripletes de microtúbulos.
- Placa basal: zona en la que el flagelo sale de la membrana plasmática.
- Un axonema o tallo: se trata de una evaginación digitiforme de la membrana
plasmática constituido por nueve pares de microtúbulos periféricos y un par
central generados a partir de los tripletes del corpúsculo basal.
b) Los elementos que constituyen el tallo del cilio visto en corte transversal son:
MADRID / SEPTIEMBRE 04. LOGSE / BIOLOGÍA / BIOMOLECULAS
/ OPCIÓN A / CUESTIÓN 1
OPCIÓN A
1. Respecto a los lisosomas:
a) Explique su estructura, composición y función (1 punto).
b) Defina lisosoma primario y lisosoma secundario (0,5 puntos).
c) Explique el significado y función del fagolisosoma (0,5 puntos).
Solución:
a) Los lisosomas son orgánulos celulares rodeados de membrana que
contienen en su interior enzimas hidrolíticas capaces de degradar todo tipo de
polímeros biológicos, su función biológica es la digestión celular.
b) Los lisosomas primarios son orgánulos rodeados de membrana que
contienen en su interior un conjunto de enzimas hidrolíticas capaces de
degradar todo tipo de biopolímeros biológicos: proteínas, ácidos nucleicos,
glúcidos y lípidos. Estas enzimas se sintetizan en el retículo endoplásmico
rugoso y son transportadas, vía aparato de Golgi, hasta los lisosomas.
El lisosoma secundario está formado por la fusión del lisosoma primario con
el fagosoma, de modo que su interior contiene las enzimas vertidas por el
lisosoma primario que degradan la sustancia incorporada.
c) El fagolisosoma es un lisosoma secundario en cuyo interior la sustancia
capturada del exterior a digerir está en estado sólido.
MADRID / JUNIO 04. LOGSE / BIOLOGÍA / BIOMOLECULAS
/ OPCIÓN A / CUESTIÓN 1
1. Un componente fundamental de las células eucariotas es el
citoesqueleto:
a) Enumere los componentes de esta estructura (0.75 puntos).
b) De los anteriores, uno de ellos participa en el transporte de orgánulos y
partículas en el interior de la célula. Cítelo, explique su estructura e
indique otra función que desempeñe (1,25 puntos).
a) En el citosol de una célula eucariota aparecen estructuras filamentosas de
naturaleza proteica que constituyen el citoesqueleto. Es una estructura con
función dinámica que se reorganiza de un modo constante. Las estructuras o
componentes filamentosos que constituyen el citoesqueleto son de tres tipos:
microtúbulos, microfilamentos y filamentos intermedios. Todos están
interconectados y sus funciones son coordinadas.
b) El citoesqueleto está implicado en el mantenimiento o en los cambios de
forma de la célula, en la organización interna celular y en el movimiento celular
y endocelular de orgánulos.
Los microtúbulos se encargan del transporte intracelular de orgánulos
(vesículas, mitocondrias), son los principales componentes del citoesqueleto de
las células eucarióticas. Son de 250 Å de diámetro y están formados por
proteínas globulares, denominadas tubulinas, que se disponen
helicoidalmente de forma que cada vuelta hay 13 unidades que dejan un hueco
central. Aparecen libres en el citoplasma, aunque la mayoría se disponen
radialmente al centrosoma, que es una región próxima al núcleo
celular, considerada como el centro organizador de microtúbulos.
Los microtúbulos también intervienen en la formación del huso acromático.
MADRID / JUNIO 02. LOGSE / BIOLOGIA / CELULA Y SUS
COMPONENTES. METABOLISMO CELULAR / OPCION A / EJERCICIO 1
1. Existen sustancias proteicas que se sintetizan en la célula y
posteriormente son segregadas al exterior.
a) Cite, por orden de actuación, las estructuras y orgánulos
citoplasmáticos que intervienen en este proceso. (1 punto)
b) En su paso a través del complejo de Golgi, ¿por qué cara del complejo
entran estas moléculas y por cuál salen? (0,5 puntos)
c) ¿Con qué denominación se conoce el proceso más habitual de
excreción de sustancias al exterior y qué estructuras celulares
intervienen en él? (0,5 puntos)
Solución:
a y b ) Los ribosomas son los orgánulos celulares que realizan la síntesis de
proteínas. En las células eucariotas los ribosomas pueden encontrarse libres,
unidos entre sí formando polirribosomas, o adosados a la membrana del
retículo endoplásmico rugoso.
Las proteínas sintetizadas por los ribosomas son vertidas al interior del retículo
donde son almacenadas o transportadas, vía aparato de Golgi, hacia otros
orgánulos o lugares de la célula.
Estructuralmente y bioquímicamente el aparato de Golgi está polarizado, tiene
dos caras distintas: la cara cis, o de formación, y la cara trans, o de
maduración.
- Cara cis (externa o de formación): es la cara cóncava de los sáculos que
constituyen los dictiosomas. Está rodeada por las cisternas de retículo
endoplásmico que, por gemación, desprenden vesículas denominadas
vesículas de transición. Éstas están cargadas con las proteínas sintetizadas
en el retículo endoplásmico. Varias de ellas se fusionan con los sáculos del
aparato de Golgi, constituyendo en primer espacio del mismo. Desde aquí se
van desprendiendo nuevas vesículas que contienen las proteínas que van
circulando hacia la cara convexa.
- Cara trans (interna o de maduración): cuando las proteínas que se están
transportando llegan esta cara se liberan contenidas en vesículas de
secreción. Varias de esas vesículas pueden fusionarse y formar gránulos de
secreción. Estos últimos pueden permanecer en el citoplasma o ir al espacio
extracelular por exocitosis.
c) La endocitosis es un sistema de transporte mediante el cual la célula
expulsa al medio extracelular sustancias relativamente grandes,
macromoléculas y pequeños. Para ello, la vesícula de exocitosis (que contiene
la sustancia a expulsar) procedente del aparato de Golgi, se fusiona con la
membrana plasmática e inmediatamente se forma un orificio en la zona
fusionada de las membranas y el contenido de la vesícula es expulsado.
MADRID / JUNIO 01. LOGSE / BIOLOGIA / CELULA Y SUS
COMPONENTES. METABOLISMO CELULAR / OPCION A / CUESTIÓN 2
2) En relación con el aparato de Golgi y el retículo endoplasmático
rugoso:
a) Haga un dibujo del aparato de Golgi y otro del retículo endoplasmático
rugoso relacionados entre sí y nombre en ellos sus componentes (1
punto).
b) Explique la relación funcional del aparato de Golgi y del retículo
endoplasmático rugoso (0,5 puntos).
c) Indique dos orgánulos o estructuras celulares en las que intervenga el
aparato de Golgi en su formación (0,5 puntos).
Solución:
a)
El retículo endoplásmico rugoso es un conjunto de sáculos aplanados y de
conductos tubulares delimitados por una unidad de membrana aplanados a los
que se adosan externamente gran número de ribosomas. Las sustancias que
contiene en su interior pueden acumularse en sáculos, que irán creciendo
hasta transformarse en una vacuola, o bien, pasar al aparato de Golgi.
El aparato de Golgi es un orgánulo membranoso constituido por conjunto de
sáculos discoidales y aplanados, delimitados por una unidad de membrana,
ligeramente dilatados en sus extremos de donde parecen desprenderse
vesículas. Estos sáculos se agrupan en pilas de 5 a 10 unidades que se
denominan dictiosomas, los cuales suelen presentar una superficie cóncava y
otra convexa. Las cavidades están delimitadas por una membrana unitaria y
están llenas de fluido. Los diferentes dictiosomas están conectados entre sí. El
aparato de Golgi suele encontrarse rodeando al núcleo o al centrosoma.
b) El aparato de Golgi guarda una estrecha relación entre su estructura y su
función, y, a su vez, se relaciona con el retículo endoplásmico, ya que se forma
a sus expensas, y sus funciones son complementarias, retículo y aparato de
Golgi forman el denominado complejo GERL. Las dos superficies o caras del
aparato de Golgi delimitan tres espacios en el mismo:
- Cara cis (externa o de formación): es la cara cóncava de los sáculos que está
rodeada por cisternas de retículo endoplásmico que, por gemación,
desprenden vesículas. Estas vesículas se denominan vesículas de transición y
están cargadas de productos almacenadas en el retículo endoplásmico. Varias
de ellas se fusionan con los sáculos del aparato de Golgi, constituyendo en
primer espacio del mismo. Desde aquí se van desprendiendo nuevas vesículas
que van circulando hacia la cara convexa dando lugar al tercer compartimento
del aparato de Golgi.
- Cara trans (interna o de maduración): Al llegar a la cara convexa del
dictiosoma se
fragmentan en vesículas de secreción. Varias de esas vesículas pueden
fusionarse y formar gránulos de secreción. Estos últimos pueden permanecer
en el citoplasma o ir al espacio extracelular por exocitosis.
El aparato de Golgi interviene en la glicoxilación (unión de glúcidos) a proteínas
y lípidos de membrana procedentes del retículo endoplásmico, que van a ser
productos de secreción celular.
c) El aparato de Golgi interviene en la producción de membranas celulares y en
la formación de lisosomas.
MADRID / SEPTIEMBRE 00 / BIOLOGIA / CELULA Y SUS COMPONENTES.
METABOLISMO CELUALR / OPCION A / EJERCICIO 2
OPCION A
2. Cloroplasto:
a) Realizar un esquema.
b) Citar los procesos metabólicos que tienen lugar en dicho orgánulo.
Solución:
a) Los cloroplastos son unos orgánulos citoplasmáticos que se localizan en las
células vegetales fotosintéticas. Se encuentran rodeados por dos membranas
entre las que existe un espacio intermembranoso. La membrana plastidial
externa es lisa, mientras que la membrana plastidial interna posee
invaginaciones paralelas al eje longitudinal del cloroplasto que dan lugar a la
membrana tilacoidal (laminillas, lamelas o tilacoides). La membrana interna
encierra un espacio llamado estroma. La membrana tilacoidal se organiza
formando unas vesículas discoidales y aplanadas que se superponen como
pilas de monedas llamadas grana.
b) La función principal del cloroplasto es realizar la fotosíntesis. Ésta es un
proceso anabólico y autotrófico primordial, del que depende la vida sobre la
Tierra. Consiste en la conversión por los organismos fotosintéticos de la
energía luminosa procedente del Sol en energía eléctrica y después en energía
química. Esta energía será utilizada para formar materia orgánica propia o
biomasa (glúcidos) a partir de moléculas inorgánicas, como agua, CO2 y sales
minerales. El O2 molecular, resultante de la ruptura de moléculas de agua que
intervienen en el proceso, se desprende como producto de desecho. La materia
orgánica y el oxígeno que fabrican las plantas, son elementos que utilizan los
otros seres vivos como fuente de energía y materia. En las células eucarióticas
tiene lugar en el cloroplasto.
Las membranas tilacoidales contienen todos los complejos moleculares
necesarios para realizar las distintas reacciones que tienen lugar en la fase
luminosa de la fotosíntesis que son las siguientes:
- fotólisis del agua,
- absorción de la luz,
- transporte electrónico
- fotofosforilación.
En el estroma del cloroplasto tiene lugar la fase oscura de la fotosíntesis ya que
contiene todas las enzimas necesarias para la realización del ciclo de Calvin.
MADRID / SEPTIEMBRE 00. LOGSE / BIOLOGIA / CELULA Y SUS
COMPONENTES. METABOLISMO CELULAR / OPCION A / EJERCICIO 2
OPCION A
2. Las mitocondrias son unos orgánulos que están presentes en las
células eucariotas.
a) Haga un esquema o dibujo de una mitocondria y señale sus
componentes (1 punto).
b) Indique la localización en las mitocondrias de los siguientes procesos
metabólicos: cadena de transporte de electrones y ciclo de Krebs (0,5
puntos).
c) ¿Cómo se llaman los productos del ciclo de Krebs que al oxidarse
ceden sus electrones a la cadena de transporte electrónico?, ¿cuál es el
aceptor final de los electrones? (0,5 puntos).
Solución:
a) La mitocondria es un orgánulo citoplasmático presente de forma permanente
en las células eucariotas, cuya función es fundamentalmente energética al
intervenir en la respiración celular aerobia.
Las mitocondrias presentan formas variables, observándose al microscopio
electrónico como formaciones filamentosas o granulares. Sin embargo, suelen
tener forma cilíndrica, a modo de bastón. El diámetro suele ser constante y
orgánulos limitados por una doble membrana: la membrana mitocondrial
externa es lisa, mientras que la membrana mitocondrial interna forma unas
invaginaciones o repliegues denominadas crestas mitocondriales. Entre ambas
membranas existe un espacio intermembranoso. El espacio delimitado por la
membrana interna es la matriz mitocondrial y contiene, entre otros
componentes, ADN y ribosomas.
Espacio intermembrana
Matriz mitocondrial
ADN
Ribosomas
Cresta mitocondrial
Membrana mitocondrial externa
Membrana mitocondrial interna
b) El ciclo de Krebs se desarrolla en la matriz mitocondrial donde se
encuentran todas las enzimas necesarias para su funcionamiento.
La cadena de transporte electrónico consta de una serie de enzimas
oxidorreductasas que recogen los electrones de los coenzimas reducidos
obtenidos en fases catabólicas anteriores y los van pasando de una a otra
hasta un aceptor final de electrones, el oxígeno molecular, que al reducirse,
origina agua. Esta cadena de transporte electrónico se encuentra ubicada en la
membrana de las crestas mitocondriales.
c) El ciclo de Krebs está constituido por una serie de reacciones que se
desarrollan a expensas de una serie de ácidos orgánicos que forman el
denominado ciclo. También se le llama ciclo del ácido cítrico o de los ácidos
tricarboxílicos porque dicho ácido, que posee tres grupos carboxilo (-COOH)
es uno de los compuestos que aparecen en él.
Durante el ciclo de Krebs, el grupo acetilo del acetil-CoA procedente del
piruvato obtenido en la glucólisis o de la degradación metabólica de ácidos
grasos, es degradado a CO2 y a átomos de hidrógeno. Los protones obtenidos
de la deshidrogenación son transferidos a las coenzimas NADH y FADH2. La
reoxidación de las coenzimas tiene lugar en la cadena respiratoria
obteniéndose ATP mediante fosforilación oxidativa. Los electrones cedidos por
las coenzimas a la cadena de transporte van pasando de una molécula
transportadora a otra hasta el aceptor final de los electrones, que es el oxígeno
molecular.
MADRID / SEPTIEMBRE 99. COU / BIOLOGÍA / CÉLULA Y SUS
COMPONENTES. METABOLISMO CELULAR / OPCIÓN A / Nº 2
2.- Mitocondria:
a) Realizar un esquema.
b) Citar los procesos metabólicos que tienen lugar en dicho orgánulo.
Solución:
a)Partes de la mitocondria (hacer un dibujo y señalar)
Espacio intermembrana
Matriz mitocondrial
ADN
Ribosomas
Cresta mitocondrial
Membrana mitocondrial externa
Membrana mitocondrial interna
Las mitocondrias suelen tener forma cilíndrica, a modo de bastón. Su
estructura se observa en corte longitudinal. Son orgánulos limitados por una
doble membrana: la membrana mitocondrial externa es lisa, mientras que la
membrana mitocondrial interna forma invaginaciones o repliegues
denominados crestas mitocondriales. Entre ambas membranas existe un
espacio intermembranoso. El espacio que queda delimitado por la membrana
interna es la matriz mitocondrial y contiene, entre otros componentes, ADN y
ribosomas.
b) La mitocondria es un orgánulo citoplasmático presente de forma permanente
en las células eucariotas, cuya función es fundamentalmente energética al
intervenir en la respiracón celular aerobia. Ésta es un proceso catabólico a
través del cual los combustibles orgánicos van a ser oxidados totalmente,
obteniéndose como productos finales de esta degradación H2O, CO2 y
energía.
Los procesos metabólicos principales que tienen lugar en la mitocondria son los
siguientes:
1.- oxidación de los ácidos grasos: los ácidos grasos provenientes de la
hidrólisis de los triacilglicéridos son, en primer lugar, activados uniéndoseles
CoA para formar la forma activada acil-CoA. A continuación, el acil-CoA
-oxidación
de los ácidos grasos. Este proceso tiene lugar en la matriz mitocondrial donde
se encuentran las enzimas necesarias y da lugar a la formación de una
molécula de acetil-CoA por cada vuelta al ciclo.
2- Transformación del ácido pirúvico en acetil-CoA: Se trata de una
descarboxilación
oxidativa. Es una reacción catalizada por un complejo multienzimático
denominado piruvato deshidrogenasa y tiene lugar en la matriz mitocondrial.
3- Ciclo de Krebs: Se caracteriza por una serie de reacciones que se
desarrollan a expensas de una serie de ácidos orgánicos que forman el
denominado ciclo. El ciclo de Krebs se desarrolla en la matriz mitocondrial
donde se encuentran todas las enzimas necesarias para su funcionamiento.
4- Cadena de transporte electrónico: Consta de una serie de enzimas
oxidorreductasas
que recogen los electrones de los coenzimas reducidos obtenidos en fases
catabólicas
anteriores y los van pasando de una a otra hasta un aceptor final de electrones,
el oxígeno molecular, que al reducirse, origina agua. Esta cadena de transporte
electrónico se encuentra ubicada en la membrana de las crestas
mitocondriales.
5- Fosforilación oxidativa: Consiste en la producción de ATP en la
mitocondria gracias a la energía liberada durante el proceso de transporte
electrónico. El ATP es sintetizado gracias a la acción del enzima ATP-sintetasa,
que está ligado a la membrana interna de la mitocondria.
MADRID / JUNIO 99. LOGSE / BIOLOGÍA / CÉLLULA Y SUS
COMPONENTES.
METABOLISMO CELULAR / OPCIÓN A / Nº 3
3.- En el siguiente esquema se representa un cloroplasto.
a) Nombre los compartimentos y estructuras que se señalan. (1 punto).
b) Mencione las partes de la estructura de este orgánulo asociadas con
los siguientes procesos: síntesis de ATP, ciclo de Calvin, cadena de
transporte electrónico y fotólisis. (1 punto).
Solución:
a) Los cloroplastos son unos orgánulos citoplasmáticos que se localizan en las
células vegetales fotosintéticas. Se encuentran rodeados por dos membranas
entre las que existe un espacio intermembranoso. La membrana plastidial
externa es lisa, mientras que la membrana plastidial interna posee
invaginaciones paralelas al eje longitudinal del cloroplasto que dan lugar a la
membrana tilacoidal (laminillas, lamelas o tilacoides). La membrana interna
encierra un espacio llamado estroma. La membrana tilacoidal se organiza
formando unas vesículas discoidales y aplanadas que se superponen como
pilas de monedas llamadas grana.
Las estructuras indicadas en el esquema del cloroplasto son las siguientes:
1.- Membrana interna del cloroplasto.
2.- Membrana externa del cloroplasto.
3.- Estroma
4.- Tilacoides de la grana.
b) La función principal del cloroplasto es realizar la fotosínteis. Para
comprender los acontecimientos que tiene lugar durante la fotosíntesis es
necesario conocer la localización de los diferentes procesos en los
cloroplastos. La ubicación de los complejos moleculares implicados en la fase
luminosa es a nivel de la membrana tilacoidal y éstos son: los fotosistemas, la
cadena de transoprte de electrones y la ATP sintetasa. En el estroma tiene
lugar la fase oscura de la fotosíntesis. es decir, se desarrolla el ciclo de
Calvin.
La fotofosforilación es la síntesis de ATP debida a la luz.. La
fotosfosforilación tiene lugar en los tilacoides. Sobre la cara estromática de la
membrana tilacoidal se localiza la ATP-asa implicada en la síntesis de ATP.
El ciclo del Calvin o ruta de asimilación del CO2 es de carácter cíclico y fue
descubierta por Melvin Calvin en los años 50. Este proceso de reducción del
CO2 tiene lugar en el estroma del cloroplasto, donde se localizan todas las
enzimas necesarias para su realización.
La cadena de transporte electrónico está constituida por un conjunto de
proteínas transportadoras, situadas en la membrana tilacoidal.
La fotólisis del agua que tiene lugar en la fase luminosa produce H+ que
reducirán el CO2 a materia orgánica en la fase oscura.
Esta reacción también tiene lugar en las membranas de los tilacoides, como
todos los procesos que tienen lugar durante la fase luminosa de la fotosíntesis.
MADRID / SEPTIEMBRE 98. COU / BIOLOGÍA / CÉLULA Y SUS
COMPONENTES. METABOLISMO CELULAR / OPCIÓN A / Nº 2
2.- Cloroplasto:
a) Realizar un esquema.
b) Citar los procesos metabólicos que tienen lugar en dicho esquema.
Solución:
a)
Las estructuras indicadas en el esquema del cloroplasto son las siguientes:
1.- Membrana interna del cloroplasto.
2.- Membrana externa del cloroplasto.
3.- Membrana de los tilacoides.
4.- Tilacoides de la grana.
5.- Grana.
6.- Tilacoides del estroma.
7.- Gránulos de almidón
8.- Espacio intratilacoidal.
9.- Espacio intermembrana
10.- Estroma
11.- Ribosomas
12.- ADN
b) La función principal del cloroplasto es realizar la fotosíntesis. Ésta es un
proceso anabólico y autotrófico primordial, del que depende la vida sobre la
Tierra. Consiste en la conversión porlos organismos fotosintéticos de la energía
luminosa procedente del Sol en energía eléctrica ydespués en energía química.
Esta energía será utilizada para formar materia orgánica propia obiomasa
(glúcidos) a partir de moléculas inorgánicas, como agua, CO2 y sales
minerales. El O2 molecular, resultante de la ruptura de moléculas de agua que
intervienen en el proceso, se desprende como producto de desecho. La materia
orgánica y el oxígeno que fabrican las plantas, son elementos que utilizan los
otros seres vivos como fuente de energía y materia. En las células euarióticas
tiene lugar en el cloroplasto.
Las membranas tilacoidales contienen todos los complejos moleculares
necesarios para realizar las distintas reacciones que tienen lugar en la fase
luminosa de la fotosíntesis que son las siguientes:
- fotólisis del agua,
- absorción de la luz,
- transporte electrónico
- fotofosforilación.
En el estroma del cloroplasto tiene lugar la fase oscura de la fotosíntesis ya que
contiene todas las enzimas necesarias para la realización del ciclo de Calvin.
MADRID / JUNIO 98. LOGSE / BIOLOGÍA / CÉLULA Y SUS
COMPONENTES. METABOLISMO CELULAR/ OPCIÓN A / Nº 2
2.- El dibujo representa una mitocondria:
a) Nombre los componentes señalados con un número. (1 punto)
b) Indique cuál es la función que caracteriza a una mitocondria y en que
tipo de célula se encuentra este orgánulo. (0,5 puntos).
c) Señale la función que realizan los componentes 3 y 4 del esquema. (0,5
puntos).
Observaciones:
Esta pregunta pertenece al bloque de contenidos n.º 3: La célula y la base
físico-química de la vida. Para su resolución es necesario recordar los
siguientes conceptos: organización celular eucariota y estructura y función de
las mitocondrias.
Solución:
a) Los componentes señalados en la figura son los siguientes:
1.- Membrana mitocondrial externa.
2.- Membrana mitocondrial interna.
3.- Matriz mitocondrial.
4.- Enzimas ATP-sintetasas ubicadas en las crestas mitocondriales.
b) La mitocondria es un orgánulo citoplasmático presente de forma
permanente, en las células eucariotas, cuya función es fundamentalmente
energética al intervenir en la respiracón celular aerobia, ya que en ellas se
llevan a cabo las reacciones del ciclo de Krebs, cadena respiratoria, oxidación
de ácidos grasos y, en general, las reacciones propias de los procesos
catabólicos. La respiración celular aerobia es un proceso catabólico a través
del cual los combustibles orgánicos van aser oxidados totalmente,
obteniéndose como productos finales de esta degradación H2O, CO2 y
energía.
Según la “teoría endosimbiótica”, elaborada por L. Margulis, el origen de las
mitocondrias se encuentra en bacterias que entrarían por endosimbiosis con
células eucarióticas, de forma que la bacteria aporta a la célula la capacidad de
desarrollar un metabolismo aerobio. Por lo tanto, las mitocondrias son comunes
a células animales y células vegetales, aunque el número de éstas es menor
en las plantas.
c) En la matriz mitocondrial (componente n.º 3) tienen lugar la mayoría de las
reacciones catabólicas propias de la respiración celular. Las funciones que
realiza son las siguientes:
- Transformación del piruvato en acetil-CoA: Esta reacción está catalizada por
un complejo enzimático denominado piruvato-deshidrogenasa.
- Ciclo de Krebs: Se caracteriza por una serie de reacciones que se desarrollan
a expensas de una serie de ácidos orgánicos que forman el denominado ciclo.
El grupo acetilo se oxida completamente a CO2 y los electrones son capatados
por coenzimas que se reducen (NADH Y FADH2).
-oxidación de los ácidos grasos: es una ruta catabólica propia de los
lípidos.
- Síntesis proteica: la matriz mitocondrial posee ADN y ribosomas. El ADN
mitocondrial posee información para sintetizar muchas proteínas
mitocondriales.
La ATP-asa mitocondrial (componente n.º 4) es un complejo enzimático
ubicado en la membrana interna que constituye las crestas mitocondriales. Su
función es catalizar la síntesis de ATP en la mitocondria gracias a la energía
liberada durante el proceso de transporte electrónico. Este fenómeno se
denomina fosforilación oxidativa.
La ATP-asa está constituida por tres componentes:
- El factor F1 que es la región catalítica y tiene forma tridimensional de esfera.
- El facotr F0, es un pedúnculo en forma de canal que une el factor F1 a la base
del enzima que está integrada en la membrana mitocondrial interna de las
crestas.
- Una base integrada en la membrana..
Existen tres hipótesis para explicar el mecanismo de producciión de ATP o
fosforilación oxidativa. Según la “hipótesis quimiosmótica”, la única que ha sido
comprobada experimentalmente y la que se acepta en la actualidad, durante el
transporte electrónico se produce un bombeo de protones desde la matriz
mitocondrial al espacio intermembranal. La disipación posterior de este
gradiente qimiosmótico creado a través del factor Fo de la ATPsintetasa
proporcionará la energía suficiente para la fosforilación del ADP a ATP por
parte del factor F1. Por lo tanto, según esta teoría, como resultado de la
fosforilación oxidativa se puede deducir la energía liberada durante el
transporte electrónico, es la que se utiliza para el bombeo de protones desde la
matriz al espacio intermembranal y crear el gradiente.