Biologias

2.- Describa la profase de la mitosis [1]. Exponga las diferencias en la cariocinesis [0,5] y en la citocinesis [0,5] entre las células animales y las células vegetales.

Las dos principales diferencias entre los procesos de división celular de los animales y de las plantas superiores son:

• En relación a la cariocinesis (división del núcleo), las células vegetales carecen de centríolos y forman el huso acromático a partir de componentes almacenados en las vesículas formadas por el Golgi. En animales, el huso acromático es sintetizado a partir de los centríolos que constituyen el centrosoma.

• 
  La citocinesis (división del citoplasma) ocurre de modo diferente en células animales y vegetales:En las células animales se produce un estrangulamiento que divide en dos a la célula madre. A la altura de la placa ecuatorial aparece un anillo contráctil formado por filamentos de actina y miosina. Este anillo se va estrechando y forma un surco de segmentación que cada vez se hace más estrecho hasta que se produce el estrangulamiento total y la separación de las dos células hijas.

1.- Defina: difusión simple, difusión facilitada, transporte activo, pinocitosis y fagocitosis [2].

• En las células vegetales no existe estrangulamiento del citoplasma. A la altura de la placa ecuatorial se forma un tabique de separación entre las dos células hijas denominado fragmoplasto. Se forma por fusión de las vesículas del aparato de Golgi, que contienen los componentes de la pared celular, y los restos de los microtúbulos que formaban el huso acromático. El fragmoplasto no se cierra completamente, sino que se encuentra perforado por numerosos puentes citoplasmáticos o plasmodesmos que aseguran la comunicación entre las dos células hijas.

2.- Indique la finalidad del proceso de replicación [0,25] y en qué período del ciclo celular tiene lugar [0,25]. Explique qué es un cebador y un fragmento de Okazaki y por qué es necesaria su presencia en el proceso de replicación [0,5]. Explique brevemente el proceso de replicación [1].Se conoce como fragmentos de Okazaki a los fragmentos de ARN-ADN que son el resultado de la síntesis de ADN en la hebra discontinua. Estos son sintetizados en dirección 5’? 3’ pero discontinuamente, luego de la remoción de los primeros (RNA) son unidos por la ADN Ligasa.

1. Solución:

Los distintos mecanismos de transporte a través de la membrana plasmática varían según el tamaño de la sustancia a transportar. Diferenciamos entre: transporte de sustancias a través de la membrana o transporte de sustancias de baja masa molecular, y transporte de sustancias por deformación de la membrana o transporte de sustancias de elevado peso molecular.

A.- Transporte de sustancias de baja masa molecular: Atendiendo a si el transporte de sustancias es a favor o en contra de gradiente de carga o de concentración, distinguimos entres dos tipos principales de transporte: transporte activo y transporte pasivo.

A.1.- Transporte pasivo: es a favor de gradiente de carga o concentración y no requiere aporte de energía. Se realiza mediante difusión simple o difusión facilitada.

- Difusión simple: hay determinados solutos que atraviesan la membrana a través de la bicapa lipídica. Este es el caso de gases como el O y el N, sustancias liposolubles como diversos fármacos, disolventes, etc., y moléculas polares, pequeñas y sin carga, como la urea, etanol y el CO₂. La difusión simple de sustancias también se puede realizar a través de proteínas canal. La velocidad de este tipo de transporte es directamente proporcional a la concentración de soluto.
- Difusión facilitada: se realiza mediante proteínas transportadoras llamadas permeasas, que funcionan mediante un cambio de configuración, o mediante ionóforos, que son pequeñas moléculas no polares que se disuelven en la membrana lipídica y aumentan su permeabilidad iónica. En este tipo de transporte la velocidad sigue una cinética michaeliana, alcanzándose la velocidad máxima cuando el transportador está saturado.

A.2.- Transporte activo: es un mecanismo que permite, mediante moléculas transportadoras, el paso de sustancias a través de las membranas celulares en contra de gradiente electroquímico, por lo que es un proceso que requiere aporte energético que procede de la desfosforilación del ATP. Mediante este tipo de transporte, se consigue que las concentraciones extra e intracelulares de diferentes iones sean distintas.

B.-Transporte de sustancias de elevada masa molecular: Para este tipo de transporte existen dos mecanismos principales: endocitosis y exocitosis.

La endocitosis es un sistema de transporte mediante el cual la célula capta del medio extracelular sustancias relativamente grandes, macromoléculas y pequeños solutos que contribuyen a su nutrición. Dentro de la endocitosis, se habla de fagocitosis si las partículas que entran son visibles al microscopio óptico, mientras que si se trata de líquido con sustancias disueltas se habla de pinacitosis.

2.- Describa las fases de la mitosis [1]. Indique las diferencias de este proceso en las células animales y vegetales [1].

2. Solución:

La mitosis es el proceso de división celular mediante el cual, a partir de una célula madre, aparecen dos células hijas con idéntica dotación cromosómica que su progenitora. La mitosis interviene en el crecimiento y renovación tisular de los organismos pluricelulares y en la reproducción asexual de los seres vivos.

La mitosis está dividida en cuatro fases: Profase, metafase, anafase y telofase.

Profase: la transición de la fase G₂del ciclo celular a la fase M no es un proceso bien establecido. Se habla de profase temprana, media y tardía.

• Profase temprana: Los centríolos comienzan a moverse hacia los polos opuestos de la célula. La cromatina aparece visible a modo de grandes hebras largas y el nucléolo se dispersa y se hace menos evidente.

• Profase media: Se completa la condensación de los cromosomas. Cada uno se compone de dos cromátidas unidas por el centrómero. Los centríolos continúan su movimiento hacia los polos de la célula y se observa que el huso acromático comienza a irradiar desde las zonas adyacentes a los centríolos.

• Profase tardía: La envoltura nuclear comienza a dispersarse y desaparecer. El nucléolo ya no es visible. Los centríolos alcanzan los polos de la célula. Algunas fibras del huso se extienden desde el polo hasta el ecuador de la célula. Otras fibras del huso van de los polos a las cromátidas y se unen a los cinetocoros de los cromosomas.
  Metafase: los cromosomas se van moviendo hacia el ecuador de la célula y se alinean de modo que los centrómeros se hallan en el plano ecuatorial.

Anafase: comienzan a separarse los dos juegos de cromátidas de cada cromosoma. Cada una de ellas tiene un centrómero que está unido por una fibra del huso a un polo. Cada cromosoma empieza a desplazarse hacia el polo al que está unido. Al final cada juego de cromosomas está ya cerca de su polo. Simultáneamente la célula se alarga. Comienza la división del citoplasma y aparece un surco de segmentación.

Telofase: Aparecen poco a poco las envolturas nucleares alrededor de los núcleos hijos. Los cromosomas empiezan a ser menos visibles, al contrario que el nucléolo, que cada vez es más patente. El huso desaparece al despolimerizarse los microtúbulos y las otras fibrillas implicadas. La citocinesis está prácticamente acabada.

En la mitosis, se distingue una división del núcleo o cariocinesis, que va seguida de una división del citoplasma o citocinesis, en la que los orgánulos citoplasmáticos se reparten de la manera más equitativa posible. Ambos procesos, cariocinesis y citocinesis son separables, generalmente se producen en estrecha sucesión, de forma que la citocinesis se inicia hacia el final de la mitosis. Antes de iniciarse la mitosis tiene lugar un período denominado interfase, que es un tiempo de reposo, donde tiene lugar la duplicación del material hereditario.

Las células tanto animales como vegetales dividen el citoplasma en la última fase mitótica, la telofase.

Las dos principales diferencias entre los procesos de división celular de los animales y de las plantas superiores son:

• Las células vegetales carecen de centríolos y forman el huso acromático a partir de componentes almacenados en las vesículas formadas por el Golgi. En animales el huso acromático es sintetizado a partir de los centríolos que constituyen el centrosoma.

La citocinesis ocurre de modo diferente en células animales y vegetales:

• En las células animales se produce un estrangulamiento que divide en dos a la célula madre. A la altura de la placa ecuatorial aparece un anillo contráctil formado por filamentos de actina y miosina. Este anillo se va estrechando y forma un surco de segmentación que cada vez se hace más estrecho hasta que se produce el estrangulamiento total y la separación de las dos células hijas.

• En las células vegetales no existe estrangulamiento del citoplasma. A la altura de la placa ecuatorial se forma un tabique de separación entre las dos células hijas denominado fragmoplasto. Se forma por fusión de las vesículas del aparato de Golgi, que contienen los componentes de la pared celular, y los restos de los microtúbulos que formaban el huso acromático. El fragmoplasto no se cierra completamente, sino que se encuentra perforado por numerosos puentes citoplasmáticos o plasmodesmos que aseguran la comunicación entre las dos células hijas.

b).- Explique los mecanismos de transporte de pequeñas moléculas que permiten el paso de sustancias a través de la membrana, señalando las diferencias desde el punto de vista energético [1].

Los microtúbulos 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 en 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.

Solamente está presente en células eucarióticas animales.

b) Los centríolos se duplican durante la división celular, siendo este proceso el que genera los polos del huso acromático que permiten la división del núcleo celular en dos, durante la mitosis. También intervienen en la formación del huso acromático, así como en la formación de cilios y flagelos y en el movimiento de estos.

Los cilios y flagelos 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 centríolo, 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 tija: 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.

2.- Explique la estructura de los microtúbulos [0,8] e indique tres componentes celulares en los que participan [0,6]. Cite los otros dos componentes del citoesqueleto [0,6].

Los microtúbulos son formaciones cilíndricas, uniformes o rectilíneas, que se encuentran dispersas por el citoplasma, formando los centríolos, o la base de los cilios o flagelos.

Están formados por trece subunidades o protofilamentos, dejando una cavidad central. Químicamente están formados por una proteína llamada tubulina. Existen dos tipos de tubulinas: la a-tubulina y la b tubulina. Las moléculas de a-tubulina y b-tubulina se asocian buscando dímeros. Estos dímeros de tubulina se unen para formar cada uno de los trece protofilamentos, que constituyen el microtúbulo.

Los microtúbulos forman el huso acromático que organiza el movimiento de los cromosomas durante la división celular. Se encargan también del transporte intracelular de vesículas con pigmentos de los cromatóforos, neurotransmisores neuronales, etc…, así como algunos orgánulos como las mitocondrias. Participan del movimiento de la célula mediante la formación de pseudopodos y constituyendo el armazón de los cilios y flagelos.

Los otros elementos del citoesqueleto son los microfilamentos de actina, que son imprescindibles para el desarrollo de los movimientos celulares, y los filamentos intermedios, que con el resto de los componentes del citoesqueleto, contribuyen al mantenimiento de la forma celular.

1. ¿Qué es una mitocondria? Identifíquela en el dibujo

2. ¿Qué es la membrana? Identifíquela en el dibujo.

3. ¿Qué es un ribosoma? ¿Qué papel desempeña?

4. ¿Qué papel desempeña el núcleo celular? Identifique este orgánulo en el dibujo.

5. ¿Qué es un cloroplasto? ¿En qué tipo de células se encuentra?

6. ¿Qué papel desempeña el retículo endoplásmico en una célula?

7. ¿Qué es una vacuola? ¿En qué tipo de células se encuentra?

Pregunta II

1. La mitocondria (figura B) es un orgánulo citoplasmático presente de forma permanente en las células eucariotas, cuya función es fundamentalmente energética al intervenir en la respiración celular aerobia.

Les funcions més importants del mitocondri són la producció d'ATP i la regulació del metabolisme cel·lular.[6] El conjunt de reaccions que participen en la producció d'ATP és coneix col·lectivament com el cicle de Krebs. Tanmateix, els mitocondris tenen moltes funcions a part de la producció d'ATP.

Las mitocondrias presentan formas variables, observándose en el microscopio electrónico como formaciones filamentosas o granulares. Sin embargo, suelen tener forma cilíndrica, a modo de bastón. Son 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.

2. La membrana plasmática (figura C) es una estructura celular que delimita el contenido celular del medio externo y está compuesta químicamente por lípidos, proteínas y oligosacáridos. Los lípidos se asocian formando una bicapa en la que se encuentran embebidas las proteínas, interaccionando unas con otras y con los lípidos. Los oligosacáridos se encuentran unidos covalentemente a las proteínas y a los lípidos, formando glucoproteínas y glucolípidos, y se sitúan preferentemente en el lado extracelular.

La membrana desempeña las siguientes funciones:

• Protege la superficie de las células de posibles lesiones.

• Se relaciona con las moléculas de la matriz extracelular.

• Confiere viscosidad a las superficies celulares, permitiendo el movimiento como, por ejemplo, las células sanguíneas.

• Presenta propiedades inmunitarias.

• Interviene en fenómenos de reconocimiento celular.

• Contribuye al reconocimiento y fijación de determinadas sustancias que la célula incorpora por fagocitosis.

•  
  3. Los ribosomas son orgánulos celulares presentes en el hialoplasma de todas las células y están constituidos por ARNr y proteínas. Constan de dos subunidades desiguales, una mayor y otra menor, que se caracterizan por poseer un coeficiente de sedimentación diferente. En las células eucariotas, los ribosomas son 80 S y pueden encontrarse libres, unidos entre sí formando polirribosomas, o adosados a la membrana del retículo endoplásmico. Los ribosomas de las células procariotas son 70 S y no aparecen nunca unidos a membranas. La función de los ribosomas es la misma en todas las células y consiste en intervenir en la síntesis proteica.

4. El núcleo (figura D) es el componente celular donde se encuentra el material genético y que dirige toda la vida y el funcionamiento celular. Cuando se trata de un núcleo en estado interfásico presenta una estructura, morfología y composición típicas, ya que durante la división celular la membrana desaparece y sus componentes se reparten entre lo que serán las dos células hijas.

5. Los cloroplastos (figura A) son unos orgánulos citoplasmáticos que se localizan en las células vegetales fotosintéticas. Al igual que las mitocondrias, están rodeados por dos membranas entre las que existe un espacio intermembranoso, y la membrana interna delimita en el interior del cloroplasto un espacio denominado estroma. No obstante, la membrana plastidial interna presenta invaginaciones paralelas al eje longitudinal del cloroplasto que constituyen la membrana tilacoidal (laminillas, lamelas o tilacoides). Esta se organiza formando unas vesículas discoidales y aplanadas que se superponen como pilas de monedas llamadas grana.

6. La función general del retículo endoplasmático está relacionada con la síntesis y el transporte de componentes moleculares, entre los que destacan los de las membranas biológicas, proteínas y lípidos. No obstante, a nivel funcional, distinguimos también entre retículo endoplásmico rugoso y liso:

• El reticle endoplasmàtic rugós té aqueixa aparença a causa dels nombrosos ribosomes adherits a les seues parets. Té uns sàculs més arredonits que el reticle endoplasmàtic llis. Està connectat a l' embolcall nuclear, a través dels porus de la qual passa l'ARN missatger (ARNm) que és el que codifica la síntesi proteica.

• El reticle endoplasmàtic llis no té ribosomes i participa en el transport cel·lular entre altres funcions.

- Rugoso: síntesis proteica en los ribosomas que se encuentran adosados a su membrana. Estos sintetizan proteínas que vierten dentro del retículo y que son almacenadas o transportadas hacia otros orgánulos o lugares de la célula. Algunas proteínas forman parte de la propia membrana del retículo pudiendo así pasar a formar parte de otras membranas celulares (la plasmática o de otro orgánulo). Comienza la glicosilación proteica en el interior del retículo que se completará en el aparato de Golgi.

- Liso: está relacionado con la síntesis, almacenamiento y transporte de lípidos, sobre todo fosfolípidos y colesterol. Actividad detoxificadora de sustancias dañinas para la célula provenientes del exterior o del interior celular.contraccio del muscul

7. Las vacuolas son vesículas cuya función principal es mantener el volumen celular y la presión de turgencia mediante la acumulación de sustancias en su interior.emmagatzematge de substancies. Están presentes en las células eucariotas vegetales.
1. ¿Qué dos grandes tipos de transporte conoce? Cite dos diferencias entre ellos.
2. ¿Qué parte de la célula participa en los mecanismos de transporte? ¿Cuáles son sus constituyentes estructurales?
3. ¿Qué molécula entraría con mayor facilidad en la célula, un lípido o un glúcido? ¿Por qué?
4. ¿Qué es la bomba sodio/potasio? ¿Cuántos iones se intercambian?

5. ¿Qué es la difusión facilitada? Cite un ejemplo de una molécula que entre en la célula por este mecanismo de transporte.

Pregunta III

1. Existen dos grandes tipos de transporte de sustancias a través de la membrana plasmática:

- Transporte pasivo: es a favor de gradiente de carga o concentración y no requiere aporte de energía.

- Transporte activo: es un mecanismo que permite, mediante moléculas transportadoras, el paso de sustancias a través de las membranas celulares en contra de gradiente electroquímico, por lo que es un proceso que requiere aporte energético que procede de la desfosforilación del ATP.

2. La membrana plasmática es la estructura celular que participa en estos mecanismos de transporte y está compuesta químicamente por lípidos, proteínas y oligosacáridos. Los lípidos se asocian formando una bicapa en la que se encuentran embebidas las proteínas, interaccionando unas con otras y con los lípidos.

Los oligosacáridos se encuentran unidos covalentemente a las proteínas y a los lípidos, formando glucoproteínas y glucolípidos, y se sitúan preferentemente en el lado extracelular.

3. Un lípido atraviesa la membrana plasmática con mayor facilidad que un glúcido por difusión simple, bien gracias a su solubilidad en la bicapa lípidica o atravesando la membrana a través de proteínas canal. Los glúcidos requieren de proteínas transportadoras.

4. Un ejemplo de proteína transportadora es la ATP-asa sodio y potasio que es una enzima que bombea 3 Na⁺ al exterior de la célula e introduce 2 K⁺, por molécula de ATP que hidroliza a ADP + Pi. El transporte activo mantiene la diferencia de potencial existente entre la cara interna de la membrana (carga -) y la cara externa (carga +).
5. La difusión facilitada se realiza mediante proteínas transportadoras llamadas permeasas, que funcionan mediante un cambio de configuración, o mediante ionóforos, que son pequeñas moléculas no polares que se disuelven en la membrana lipídica y aumentan su permeabilidad iónica. Por ejemplo, la glucosa es transportada a través de la membrana por difusión facilitada.

2.- Las células están delimitadas por la membrana plasmática.a.- ¿Qué tipos de lípidos están presentes en las membranas celulares?b.- ¿Qué diferencia hay entre proteína integral y periférica?c.- ¿Qué significa el término de modelo mosaico fluido?d.- Cita tres orgánulos delimitados por membrana.

a) En las membranas celulares encontramos, principalmente, dos tipos de lípidos: fosfolípidos y colesterol.
Los fosfolípidos se encuentran formando una bicapa lipídica que aporta la estructura básica a la membrana, y actúa de barrera relativamente impermeable al flujo de la mayoría de las moléculas hidrosolubles. La fluidez de la bicapa lipídica depende de composición, puesto que aumenta si las cadenas hidrocarbonadas de los fosfolípidos son más cortas; de este modo, interferirán menos entre ellas, evitando el empaquetamiento, así como si poseen más dobles enlaces cis, ya que estos producen inclinaciones en las cadenas que también dificultan las interacciones entre estas. No obstante, es el colesterol el encargado de regular la fluidez de la bicapa, ya que este interfiere con las cadenas hidrocarbonadas y les confiere rigidez, a la vez que impide que las cadenas se junten y agreguen.

b) La ubicación de las proteínas en la bicapa lipídica es función de su carácter anfipático. Según su posición en la membrana, hay dos tipos de proteínas: las integrales transmembrana o intrínsecas, que están intercaladas o embebidas en la bicapa lipídica; y las proteínas periféricas o extrínsecas, que generalmente se encuentran asociadas a la superficie citoplasmática de la membrana. Las proteínas median las diversas funciones de la membrana.

c) Se dice que la estructura de la membrana sigue un modelo de mosaico fluido, porque según este, las membranas biológicas son estructuras casi fluidas, dinámicas, en las que tanto los lípidos como las proteínas pueden realizar constantes movimientos de traslación lateral de la bicapa lipídica; aunque los movimientos lípidos de una capa a otra o en “flip-flop” son raros. Además, las membranas son estructuras asimétricas, puesto que la composición lipídica y proteica de sus dos caras es diferente, de modo que refleja las diferentes funciones realizadas por las dos superficies.

d) Los siguientes tres orgánulos celulares están delimitados por membranas celulares:

Aparato de Golgi.  Retículo endoplasmático.  Mitocondrias.

3.- La célula eucariótica contiene importantes orgánulos necesarios para su funcionamiento.a.- ¿Qué tipo de orgánulo está representado en el esquema?            b.- ¿Que tipo de célula contiene estos orgánulos?                                                              c.- Nombra cada una de las partes numeradas de la figura.                                             d.- Indica qué procesos se llevan a cabo en el n.º 2 y el 3.

a) El orgánulo representado en el esquema es un cloroplasto.
b) Los cloroplastos están presentes en las células eucarióticas vegetales.
c) Las partes numeradas del cloroplasto en la figura son:

1.Membrana 2.cloroplastidial externa.3.Estroma.4.Grana.5.Tilacoides.

d) Los cloroplastos son unos orgánulos citoplasmáticos que se localizan en las células vegetales fotosintéticas, cuya función biológica consiste en realizar la fotosíntesis transformando la materia inorgánica en orgánica gracias a la luz solar. En la membrana de los tilacoides de la grana tiene lugar la fase luminosa de la fotosíntesis; la fase oscura o ciclo de Calvin tiene lugar en el estroma.

5.- El ciclo celular es parte fundamental de la división celular.   a.- Represente esquemáticamente el ciclo celular.   b.- Señale en el ciclo cada una de las fases.  c.- Diferencias entre la mitosis y la meiosis.d.- Importancia biológica de ambos procesos.

a. El ciclo celular queda representado en el siguiente esquema:

b) El ciclo celular comprende el período de tiempo desde que se forma una célula hasta que se divide, y está constituido por dos etapas o estados claramente diferentes:

- El estado de división celular o mitosis y separación de las células hijas.- El estado de no división o interfase, o período de crecimiento celular. En este estado, la célula realiza sus funciones habituales y, si está destinada a la división celular, la duplicación o replicación del ADN.

La interfase comprende a su vez tres períodos: G₁, S y G₂, y dura aproximadamente el 90% del total del ciclo celular.

c) Las principales diferencias entre mitosis y meiosis son:
En la mitosis se obtienen dos células hijas, y en la meiosis cuatro.

Las células hijas son idénticas a la célula madre en la mitosis, y distintas en la meiosis.

La mitosis consta de una única división celular, mientras que la meiosis son dos consecutivas.

La mitosis interviene en procesos de reproducción asexual, y la meiosis en procesos de reproducción sexual.

d) La meiosis tiene lugar en los ciclos biológicos de reproducción sexual, para evitar la duplicación cromosómica que se produciría en la fecundación y para favorecer la variabilidad mediante la combinación de la información genética que tiene lugar entre dos individuos para formar un nuevo individuo, que, a su vez, tendrá una mezcla de los caracteres de los progenitores. La recombinación genética es la consecuencia del entrecruzamiento entre cromosomas homólogos, y es responsable, junto con la mutación, de la variabilidad de los seres vivos; fenómeno indispensable para la evolución.

La mitosis interviene en el crecimiento de los seres pluricelulares y en la reproducción asexual de los organismos.

7.- Replicación del ADNa.- ¿Cuál es la finalidad de la replicación?   b.- ¿Qué significa el que la replicación es un proceso semiconservativo?  c.- Explique las diferencias entre la replicación y la transcripción.

a. El significado biológico de la replicación o duplicación del ADN es el de transmitir la información hereditaria. Este hecho garantiza que las dos nuevas células originadas por división de la célula madre reciban la misma información hereditaria.

b. La replicación es un proceso de duplicación del ADN, que tiene lugar durante el período de síntesis del ciclo celular o fase S de la interfase, y se caracteriza porque a partir de una molécula de ADN se forman dos iguales a ella e idénticas entre sí. Aunque se han propuesto varias hipótesis para explicar el mecanismo de este proceso, es, sin embargo, la hipótesis semiconservativa –propuesta por Watson y Crick y demostrada experimentalmente por Meselson y Stahl en 1957– la de mayor aceptación actualmente. La replicación es semiconservativa porque las dos cadenas de nucleótidos que forman la doble hélice de ADN se conservan y sirven de molde para la síntesis de dos hebras complementarias. Por tanto, la replicación da como resultado dos moléculas de ADN, en las que cada una de ellas se conserva una cadena antigua, y la otra es nueva.

100. La síntesis de ARN o transcripción tiene lugar en el núcleo de las células eucarióticas, y constituye la primera etapa de la síntesis proteica o expresión del material hereditario. Consiste en la formación de una molécula de ARN tomando como molde una de las dos hebras del ADN nuclear.

c.- ¿Por qué se dice que la membrana plasmática es asimétrica?

c) Las membranas son estructuras asimétricas, puesto que la composición lipídica y proteica de sus dos caras es diferente, de modo que refleja las diferentes funciones realizadas por las dos superficies. Asimismo, las cadenas de oligosacáridos se encuentran fundamentalmente en la cara externa o extracelular

3.- Los lisosomas son vesículas o compartimentos subcelulares, que son considerados como “sacos de suicidio”.a.- ¿Qué orgánulo origina los lisosomas? b.- ¿Qué orgánulo interviene en la síntesis de su contenido?  c.- ¿Cuál es la función del lisosoma?  d.- ¿Cuál es la diferencia entre un lisosoma primario y un lisosoma secundario?

a) Los lisosomas son formados por el aparato de Golgi.

b) Los lisosomas 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.

c) La función de los lisosomas es la digestión celular.

500. La actuación de los lisosomas, en líneas generales, se lleva a cabo del siguiente modo: la célula engloba la sustancia para digerir mediante fagocitosis, y la incorpora al interior celular mediante la formación de un fagosoma. Los lisosomas primarios originados por el aparato de Golgi se unen al fagosoma, con la consiguiente formación de un lisosoma secundario denominado heterofagosoma o vacuola heterofágica. Los lisosomas primarios vierten su contenido enzimático, teniendo lugar así la degradación de la bacteria. Una vez finalizada la digestión, los productos resultantes o cuerpo residual atraviesan la membrana del lisosoma secundario, y son en parte liberados al hialoplasma, y en parte expulsados al exterior celular por un proceso de exocitosis.

Por tanto, 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. 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.

1. Haz un esquema de la membrana plasmática identificando en él sus componentes.

2. ¿Por qué se dice que la membrana plasmática es asimétrica?

3. Cita de qué componentes de la membrana plasmática dependen las siguientes funciones.

a) Reconocimiento celular. b) Fluidez.  c) Transporte de iones.

1. – Del análisis bioquímico de las membranas plasmáticas aisladas se deduce que estas están compuestas por lípidos, proteínas y, en menor proporción, glúcidos.

– Las membranas biológicas de las células eucariotas están compuestas por tres tipos de lípidos: fosfolípidos, glucolípidos y colesterol. Estos se encuentran formando una bicapa lipídica que aporta la estructura básica a la membrana y actúa de barrera relativamente impermeable al flujo de la mayoría de las moléculas hidrosolubles.

– Las proteínas median las diversas funciones de la membrana. La mayoría poseen estructura globular y según su posición en la membrana se clasifican en dos tipos: proteínas integrales transmembrana o intrínsecas, que están intercaladas o embebidas en la bicapa lipídica, y las proteínas periféricas o extrínsecas, que no atraviesan la membrana y generalmente se encuentran situadas en el exterior.

– Los glúcidos están representados por oligosacáridos que forman el llamado glicocálix en la superficie externa de la membrana. La gran mayoría están unidos covalentemente a los lípidos o a las proteínas formando glucolípidos y glucoproteínas, respectivamente.
2. Las membranas son estructuras asimétricas, puesto que la composición lipídica y proteica de sus dos caras es diferente, de modo que refleja las diferentes funciones realizadas por las dos superficies.
3. Apartado a)El reconocimiento celular depende de las proteínas de membrana.Apartado b)Además de sus propiedades de autoensamblaje y autosellado, las bicapas lipídicas tienen otra característica que las convierte en una estructura ideal para las membranas celulares: su fluidez, que permite que las moléculas lipídicas puedan desplazarse libremente por la membrana, en movimientos laterales o de rotación sobre sí mismos, aunque los movimientos de una capa a otra o en “flip-flop” son raros.Apartado c)El transporte de iones se realiza a través de las proteínas de membrana, que actúan como canales iónicos.

BLOQUE 3: EL NÚCLEO: ESTRUCTURA DE INFORMACIÓN

1. Representa en un esquema el ciclo celular e indica sus fases. 2. Define los siguientes términos: cromátida, cromosoma y centrómero. 3. Explica los fenómenos asociados a la meiosis y su significado biológico.
1. El ciclo celular comprende el período de tiempo desde que se forma una célula hasta que se divide y está constituido por dos etapas o estados claramente diferentes:

• El estado de división celular o mitosis y separación de las células hijas.

• El estado de no división o interfase o período de crecimiento celular. En este estado la célula realiza sus funciones habituales y, si está destinada a la división celular, la duplicación o replicación del ácido desoxirribonucleico (ADN).
  La interfase comprende a su vez tres períodos: G₁, S y G₂ y dura aproximadamente el 90 % del total del ciclo celular.
  2.  Una cromátida es cada elemento en que el centrómero divide al cromosoma longitudinalmente. Cada cromátida posee solo una molécula de ADN, que constituye la manifestación morfológica de que el material genético se encuentra duplicado. A nivel molecular, las dos cromátidas que constituyen el cromosoma representan dos moléculas de ADN idénticas, ya que provienen de la duplicación del ADN en el período de interfase.

– Los cromosomas son estructuras cilíndricas que se encuentran en número y morfología idéntica en todas las células de los individuos de una misma especie. Alcanzan el máximo de condensación en la metafase y en la anafase, que es cuando mejor se visualizan.

– El centrómero es un estrangulamiento que divide al cromosoma en dos brazos del mismo o diferente tamaño. Contiene heterocromatina constitutiva, es decir, cromatina compactada y genéticamente inactiva en todas las células. El centrómero contiene al llamado cinetocoro, de naturaleza proteica, que constituye la porción del cromosoma en la que se enganchan los microtúbulos del huso acromático que intervienen en la separación de las cromátidas hermanas durante la anafase de la meiosis y de la mitosis. La función del centrómero es mantener unidas a las dos cromátidas hermanas.

3. La meiosis tiene lugar en los ciclos biológicos de reproducción sexual para evitar la duplicación cromosómica que se produciría en la fecundación y para favorecer la variabilidad mediante la combinación de la información genética que tiene lugar entre dos individuos para formar un nuevo individuo que, a su vez, tendrá una mezcla de los caracteres de los progenitores. La denominada recombinación genética es la consecuencia del entrecruzamiento entre cromosomas homólogos y es responsable, junto con la mutación, de la variabilidad de los seres vivos, fenómeno indispensable para la evolución.

BLOQUE 3: LA MEMBRANA PLASMÁTICA, EL VACUOMA Y LA DIGESTIÓN CELULAR

2. Explica brevemente los distintos tipos de transporte a través de la membrana plasmática. (4 puntos)

3. Explica qué es el glicocálix y en qué tipo de células se encuentra. ¿Cuál es su función? (3 punt

2. – Atendiendo a si el transporte de sustancias a través de la membrana es a favor o en contra de gradiente de carga o de concentración, distinguimos entres dos tipos principales de transporte: transporte activo y transporte pasivo. El transporte pasivo es a favor de gradiente de carga o concentración y no requiere aporte de energía. Por el contrario, el transporte activo es un mecanismo que permite, mediante moléculas transportadoras, el paso de sustancias a través de las membranas celulares en contra de gradiente electroquímico, por lo que es un proceso que requiere aporte energético, que procede de la desfosforilación del trifosfato de adenosina (ATP).

– El transporte pasivo de sustancias a través de la membrana plasmática se realiza mediante difusión simple o difusión facilitada.
Difusión simple: hay determinados solutos que atraviesan la membrana a través de la bicapa lipídica. Este es el caso de gases como el oxígeno y el nitrógeno, sustancias liposolubles como diversos fármacos, disolventes, etc., y moléculas polares, pequeñas y sin carga, como la urea, el etanol y el dióxido de carbono (CO₂). La difusión simple de sustancias también se puede realizar a través de proteínas denominadas canal. La velocidad de este tipo de transporte es directamente proporcional a la concentración de soluto.

Difusión facilitada: se realiza mediante proteínas transportadoras llamadas permeasas, que funcionan mediante un cambio de configuración, o mediante los denominados ionóforos, que son pequeñas moléculas no polares que se disuelven en la membrana lipídica y aumentan su permeabilidad iónica. En este tipo de transporte la velocidad sigue una cinética michaeliana, y la velocidad máxima se alcanza cuando el transportador está saturado. Mediante difusión facilitada tiene lugar la entrada de glucosa en la célula.

El transporte activo es un mecanismo que permite, mediante moléculas transportadoras, el paso de sustancias a través de las membranas celulares en contra de gradiente electroquímico, por lo que es un proceso que requiere aporte energético que procede de la desfosforilación del ATP. Mediante este tipo de transporte, se consigue que las concentraciones extracelulares e intracelulares de diferentes iones sean distintas.

Un ejemplo de proteína transportadora es la ATP-asa sodio (Na) y potasio (K), una enzima que bombea tres Na⁺ al exterior de la célula e introduce dos K⁺ por molécula de ATP que hidroliza a difosfato de adenosina (ADP) + Pi. El transporte activo mantiene la diferencia de potencial existente entre la cara interna de la membrana (carga -) y la cara externa (carga +).

3.– El glicocálix o membrana de secreción animal es una gruesa estructura envuelta de naturaleza glucoproteica . Algunos tejidos especializados suelen depositar otro tipo de sustancias en capas concéntricas. Presenta dos capas: una adosada a la membrana plasmática, de textura amorfa y con un espesor de 200 A, y otra externa de aspecto fibroso y espesor variable. La composición química es fundamentalmente glucoproteínas:

Mucopolisácaridos: polímeros de N-acetil-glucosamina, glucosamina y ácidos urónicos.

Mucoproteínas: polímeros de mucopolisacáridos y proteínas.

Mucoides: polímeros de mucopolisacáridos, proteínas y ácido siálico.

En algunos tejidos se depositan, además, capas de otras sustancias: fosfatos en las células de los esqueletos de los vertebrados, quitina en las células del exoesqueleto de los artrópodos, carbonatos en las células de caparazones de moluscos, sílice en los radiolarios…

Su función es de protección frente a la acción de enzimas proteolíticas y de regulación de la absorción celular al variar la permeabilidad; también permite la unión de las células en la formación de los tejidos.

BLOQUE III: LA MEMBRANA PLASMÁTICA, EL VACUOMA Y LA DIGESTIÓN CELULAR
2.- Explique dónde se sintetizan las proteínas integrales de la membrana e indique su función.

3.- Explique la función que desempeña el colesterol en la membrana plasmática.

2.- Las proteínas integrales de la membrana son sintetizadas en el retículo endoplasmático rugoso, concretamente en los ribosomas adosados a su cara externa. Estas proteínas desarrollan funciones variadas en las membranas, algunas son transportadoras de sustancias, otras intervienen en procesos de reconocimiento celular, otras actúan como receptores de diversas sustancias (hormonas, metabolitos, etc.).

3.- El colesterol es el encargado de regular la fluidez de la bicapa, al interferir con las cadenas hidrocarbonadas de los ácidos grasos y conferirles rigidez, a la vez que impide que se junten y agreguen.

2.- ¿Qué significa que la replicación del ADN es semiconservativa y bidireccional? Justifique su respuesta.

• La replicación semiconservativa del ADN fue propuesta por Watson y Crick y demostrada experimentalmente por Meselson y Stahl en 1957. Tiene lugar durante el período de síntesis del ciclo celular o fase S de la interfase, y es semiconservativa porque las dos cadenas de nucleótidos que forman la doble hélice de ADN se conservan y sirven de molde para la síntesis de dos hebras complementarias. Por tanto, la replicación da como resultado dos moléculas de ADN, en cada de las cuales se conserva una cadena antigua y la otra es nueva.

La replicación comienza en un lugar del ADN que reconocen las enzimas encargadas de la iniciación. En él, las dos hebras de ADN se desenrollan gracias a la acción de las enzimas conocidas como helicasas, formándose una horquilla de replicación. A partir, de aquí se inicia la replicación en dos direcciones, es decir, es bidireccional.

BLOQUE 2: LA MEMBRANA PLASMÁTICA, EL VACUOMA Y LA DIGESTIÓN CELULAR
2. ¿Cómo se denomina el proceso mediante el cual las células ingieren macromoléculas y partículas del medio? ¿Y cuando las segregan al exterior? Explica cómo se llevan a cabo ambos procesos.3. Relaciona los procesos explicados en la cuestión anterior con el reciclaje de la membrana plasmática.

2. El transporte de sustancias de elevada masa molecular a través de las membranas celulares tiene lugar a través de dos mecanismos principales:

Endocitosis: es un sistema de transporte mediante el cual la célula capta del medio extracelular sustancias relativamente grandes, macromoléculas y pequeños solutos que contribuyen a su nutrición. Además, a lo largo de la evolución este sistema se ha adaptado para desempeñar otras funciones, como la internalización de hormonas y otros mensajeros que actúan en el citoplasma. El proceso consiste en la fijación de las partículas a receptores específicos de la membrana celular, la cual se invagina y estrangula formando una vesícula de endocitosis.

Dentro de la endocitosis, se habla de fagocitosis si las partículas que entran son visibles al microscopio óptico, mientras que si se trata de líquido con sustancias disueltas se habla de pinacitosis.

Exocitosis: es la expulsión de sustancias desde el interior de la célula al exterior; es el proceso inverso a la endocitosis. Para ello, la vesícula de exocitosis (que contiene la macromolécula a expulsar) se fusiona con la membrana plasmática, inmediatamente se forma un orificio en la zona fusionada de las membranas y el contenido de la vesícula es expulsado.

3. El reciclaje de la membrana plasmática se realiza mediante la formación de vesículas de endocitosis. Estas posteriormente se fusionan con lisosomas primarios para formar los lisosomas secundarios, en los que tiene lugar la digestión de la misma que permite así reutilizar los productos resultantes.

2. Explica en qué consisten los procesos de pinocitosis y fagocitosis. (4 puntos)           3. Explica qué son los peroxisomas y cuál es su función. (2 puntos)

2. El transporte de sustancias de elevada masa molecular a través de las membranas celulares tiene lugar a través de dos mecanismos principales:

• Endocitosis: es un sistema de transporte mediante el cual la célula capta del medio extracelular sustancias relativamente grandes, macromoléculas y pequeños solutos que contribuyen a su nutrición. El proceso consiste en la fijación de las partículas a receptores específicos de la membrana celular, la cual se invagina y estrangula formando una vesícula de endocitosis.

Dentro de la endocitosis, se habla de fagocitosis si las partículas que entran son visibles al microscopio óptico, mientras que si se trata de líquido con sustancias disueltas se habla de pinacitosis.

3.  Los peroxisomas son orgánulos celulares rodeados de membrana de forma ovoide, que contienen hasta 50 clases de enzimas implicadas en gran variedad de rutas metabólicas, incluyendo la oxidación de los ácidos grasos, el ciclo del glioxilato y la fotorrespiración.

Los peroxisomas deben su nombre a las reacciones de oxidación que tienen lugar en su interior, las cuales producen peróxido de hidrógeno. Esta molécula posee elevada toxicidad para la célula, y es degradada a agua y oxígeno gracias a que estos orgánulos contienen el enzima catalasa.

3– Los siguientes orgánulos presentes en las células eucariotas están delimitados por una doble membrana:

Núcleo interfásico: el núcleo es el componente celular donde se encuentra el material genético que dirige toda la fisiología celular.

Cloroplastos: son unos orgánulos citoplasmáticos que se localizan en las células vegetales fotosintéticas. Se encuentran rodeados por dos membranas y su función es realizar la fotosíntesis.

Mitocondrias: son unos orgánulos citoplasmáticos presentes de forma permanente en las células eucariotas, cuya función es fundamentalmente energética al intervenir en la respiración celular aerobia.

 Los siguientes tres orgánulos membranosos son estructuras permanentes en la célula eucariota y están delimitados por una membrana simple:

Aparato de Golgi: es un orgánulo membranoso constituido por un conjunto de sáculos discoidales y aplanados, ligeramente dilatados en sus extremos que se agrupan en pilas de 5 a 10 unidades que se denominan dictiosomas, las cuales suelen presentar una superficie cóncava y otra convexa. Su función es intervenir en la secreción y acumulación de sustancias, en la glicoxilación (unión de glúcidos a proteínas de membrana), en la producción de membrana, en el transporte de sustancias en el citoplasma (encerradas en vesículas) y en la formación de lisosomas.

Retículo endoplásmico: es un conjunto de sáculos aplanados y de conductos tubulares que se extienden a modo de red por toda la célula. Su función es la síntesis, el transporte y el almacén de diversas sustancias.

Lisosomas: son orgánulos rodeados de membrana que contienen en su interior enzimas hidrolíticas capaces de degradar todo tipo de polímero biológicos. Por tanto, su principal función es la digestión celular

6.- Explique el significado fisiológico del ciclo de Krebs e indique el orgánulo donde ocurre. Explique el significado fisiológico del ciclo de Calvin e indique el orgánulo donde ocurre. Indique en qué tipo de célula, vegetal o animal, se producen los citados ciclos.

La captación de la luz por el complejo antena tiene lugar en los fotosistemas ubicados en la membrana de los tilacoides presentes en los cloroplastos.– El ciclo de Calvin se desarrolla en el estroma del cloroplasto.

– La glucólisis tiene lugar en el hialoplasma de la célula eucariota.

El ciclo de Krebs transcurre en la matriz mitocondrial.

La beta-oxidación de los ácidos grasos también se desarrolla en la matriz mitocondrial.

4.-– El ciclo celular es una propiedad de las células que están en crecimiento, tanto procariotas como eucariotas, caracterizada por la capacidad de duplicar su ADN genómico y pasar copias idénticas de esta información a las células hijas. Este fenómeno comprende el período de tiempo desde que se forma una célula hasta que se divide y está constituido por dos etapas o estados claramente diferentes:

Estado de división celular o mitosis y separación de las células hijas.

Estado de no división o interfase o período de crecimiento celular. En este estado la célula realiza sus funciones habituales y, si está destinada a la división celular, la duplicación o replicación del ADN.

– La interfase comprende a su vez tres períodos: G₁, S y G₂ y dura aproximadamente el 90% del total del ciclo celular.

Fase G₁: es el período más variable en el tiempo del ciclo celular, pudiendo durar de 2 ó 3 horas a muchos días, o incluso años. Es una fase de alta actividad metabólica, donde los genes se transcriben y traducen en proteínas. La observación de esta fase al microscopio electrónico se caracteriza por la presencia del diplosoma, que está formado únicamente por los dos centríolos característicos.

Hay determinadas células que detienen su ciclo en la fase G₀, experimentan una serie de transformaciones que las conducen a una diferenciación celular, de modo que la célula se especializa y expresa solo aquellos genes que le permiten desempeñar su actividad concreta en el tejido. Es el caso de células altamente especializadas, como las neuronas, cuya diferenciación celular no las permite volver a dividirse.

Fase S: su nombre viene de “síntesis” ya que durante esta fase ocurre la replicación del ADN y la síntesis de proteínas e histonas. Cada molécula de ADN se replica en dos moléculas idénticas de ADN; de modo que las histonas y las otras proteínas cromosómicas se unen rápidamente al nuevo ADN. Comienza la duplicación del diplosoma, al formar cada centríolo otro perpendicular a él.

Fase G₂: durante esta fase no hay síntesis de ADN aunque, si este está dañado, se puede reparar. Se produce un continuo crecimiento celular y continúa también la síntesis de otras macromoléculas (ARN, proteínas, lípidos, microtúbulos del huso acromático…). Los centríolos, ya duplicados, forman dos diplosomas que permanecen reunidos en el mismo centrosoma.

Tras la fase G₂ la célula entra en la fase M (de “mitosis”), en la cual la célula se divide en dos células hijas.

2. Solución:

a) La glucólisis o ruta de Embden-Meyerhof-Parnas es una ruta catabólica y oxidativa que convierte una molécula de glucosa (seis átomos de carbono) en dos de ácido pirúvico (tres átomos de carbono). Es la ruta central del catabolismo de la glucosa en animales, plantas y microorganismos, y se considera la ruta más antigua utilizada por los seres vivos para obtener energía. Tiene lugar en el hialoplasma celular y consta de dos fases

a) Describa los cloroplastos: estructura y función.

b) Señale las diferencias estructurales y funcionales más significativas entre el retículo endoplásmico liso y el retículo endoplásmico rugoso.

Los cloroplastos son unos orgánulos citoplasmáticos que se localizan en las células vegetales fotosintéticas.

– Estructura. 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 llamadas grana que se superponen como pilas de monedas.

Función. La función principal del cloroplasto es realizar la fotosíntesis, 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, que será utilizada para formar materia orgánica propia o biomasa (glúcidos) a partir de moléculas inorgánicas, como agua, dióxido de carbono (CO₂) y sales minerales. El oxígeno diatómico (O₂) molecular, resultante de la ruptura de moléculas de agua que intervienen en el proceso, se desprende como producto de desecho.

La fotosíntesis tiene lugar en los cloroplastos de las células eucariotas en dos etapas conocidas como fase luminosa y fase oscura.

La fase luminosa se desarrolla en presencia de luz y comprende un conjunto de reacciones que se producen en las membranas de los tilacoides. Durante esta fase tienen lugar dos procesos muy importantes: la fotólisis del agua, por la que se obtiene poder reductor en forma de coenzimas reducidas (NADPH), y la fotosfosforilación, que produce trifosfato de adenosina (ATP). El producto de desecho de esta fase es el oxígeno molecular.

La fase oscura no requiere la presencia de luz. Está formada por un conjunto de reacciones que en su conjunto se denominan ciclo de Calvin que tienen lugar en el estroma. En esta fase se aprovecha la energía y el poder reductor obtenidos en la fase luminosa para reducir y asimilar el CO₂ y obtener así moléculas orgánicas sencillas.

a) Describa alguna estructura que permita la comunicación directa (comunicación intercelular)

• entre células animales

• entre células vegetales

b) Defina los lisosomas y describa su función en el proceso de digestión celular

La evolución de los organismos pluricelulares ha dependido en gran parte de la capacidad de comunicarse intercelularmente.

– Las células animales presentan una gran complejidad en cuanto a los procesos de comunicación intercelular, sobre todo a través de compuestos químicos que actúan como señales entre las células o bien a través de moléculas receptoras de otras sustancias presentes en sus membranas citoplasmáticas. No obstante, estos mecanismos de comunicación son de tipo indirecto y entre sus estructuras para su comunicación directa destacan las uniones de tipo gap (de tipo hendidura), que unen directamente los citoplasmas de las células que interaccionan, permitiendo así el intercambio de pequeñas moléculas. Estas uniones se forman al coincidir unas proteínas hexaméricas que atraviesan la membrana (proteínas transmembrana) llamadas conexones entre dos células adyacentes.

– Las células vegetales presentan diferenciaciones en la pared celular que conectan las células entre sí y con el medio que las rodea:

Las punteaduras son zonas delgadas de la pared, formadas por la lámina media y una pared primaria muy fina. Suelen situarse a un mismo nivel en dos células vecinas.

Los plasmodesmos son conductos citoplasmáticos muy finos que comunican células vecinas, para lo cual atraviesan por completo las paredes celulares. La membrana plasmática de cada célula se continúa con la de su vecina por los plasmodesmos, en cuyo centro aparece un tubo, continuación del retículo endoplámico.

– La glucólisis o ruta de Embden-Meyerhof-Parnas es una ruta catabólica y oxidativa que convierte una molécula de glucosa (seis átomos de carbono) en dos de ácido pirúvico (tres átomos de carbono). Es la ruta central del catabolismo de la glucosa en animales, plantas y microorganismos y se considera la ruta más antigua utilizada por los seres vivos para obtener energía.

– Tiene lugar en el hialoplasma celular.

– La ecuación global de la glucólisis es la siguiente:

1 Glucosa + 2 ADP + 2 pi + 2 NAD⁺? 2 Acido pirúvico + 2 ATP + 2 NADH +2 H⁺

La degradación de la glucosa a ácido pirúvico es una oxidación incompleta, siendo el balance energético bajo. No obstante, la degradación del ácido pirúvico continúa. Esta es distinta según las condiciones en las que se realice, dándose dos rutas metabólicas distintas: si las condiciones son aeróbicas tiene lugar la respiración celular; mientras que si son anaeróbicas, se produce la fermentación.

Con respecto a los ribosomas:

a) Explique su estructura.b) Explique su composición química.c) Explique su función.d) Señale cuál es su ubicación en las células procariotas y eucariotas.

a) Los ribosomas son orgánulos celulares de unos 250 ámstrongs que constan de dos subunidades desiguales, una mayor y otra menor que se caracterizan por poseer un coeficiente de sedimentación diferente. En las células eucariotas, los ribosomas son 80 S y pueden encontrarse libres, unidos entre sí

formando polirribosomas, o adosados a la membrana del retículo endoplásmico. Los ribosomas de las células procariotas son 70 S y no aparecen nunca unidos a membranas.

b) Los ribosomas están constituidos por ARNr y proteínas. Por ejemplo, en las células eucariotas la subunidad pequeña está compuesta por una molécula de ARNr y 21 proteínas distintas y la subunidad mayor, consta de dos moléculas de ARNr y 34 proteínas distintas.

c) La función de los ribosomas es la misma en todas las células y consiste en la síntesis proteica. Para que tenga lugar la formación de proteínas, los ribosomas deben estar constituidos por ambas subunidades aunque el inicio de la traducción sólo requiere de la subunidad menor para unir el ARNm.
d)Los ribosomas en las células eucariotas están libres en el hialoplasma, adosados a la membrana del retículo endoplasmático rugoso y en el interior de mitocondrias y cloroplastos. En las células procariotas se encuentran libres en el citoplasma, nunca aparecen adosados a membranas.

Respecto a los cilios:

1Cite sus diferentes zonas estructurales (0,75 puntos).

2Dibuje un esquema rotulado de un corte transversal de su tallo, indicando sus elementos (1, 25 puntos).

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, están constituidas por tres partes:

- Corpúsculo basal: sirve de anclaje al flagelo y su estructura es semejante a la del centríolo, es decir, está formado por nueve tripletes de microtúbulos.

- Placa basal: zona en la que el flagelo sale de la membrana plasmática.

- Axonema o tallo: se trata de una evaginación digitiforme de la membrana plasmática constituida por nueve pares de microtúbulos periféricos y un par central, generados a partir de los tripletes del corpúsculo basal.

Problema 3

a) El ciclo celular tiene dos etapas o estados claramente diferenciados:

- El estado de división celular o mitosis y separación de las células hijas.

- El estado de no división o interfase o período de crecimiento celular. En este estado, la célula realiza sus funciones habituales y, si está destinada a la división celular, la duplicación o replicación del ADN.

La interfase comprende a su vez tres períodos: G₁, S y G₂ y dura aproximadamente el 90% del total del ciclo celular.

Si consideramos C la cantidad de ADN por genoma haploide, la cantidad de ADN de una célula somática diploide durante las distintas fases del ciclo celular será:

- Mitosis: 2C

- Fase G1 del ciclo celular: 2C

- Fase S del ciclo celular: 4C

- Fase G2 del ciclo celular: 4C

b)

Problema 4

a) El esquema completo es el siguiente:

b) La replicación comienza en un lugar del ADN que reconocen las enzimas encargadas de la iniciación. En él, las dos hebras de DNA se desenrollan gracias a la acción de las enzimas conocidas como helicasas, formándose una horquilla de replicación. A partir de aquí, se inicia la replicación en dos direcciones, es decir, es bidireccional.

Aunque se han propuesto varias hipótesis para explicar el mecanismo de replicación del ADN, es, sin embargo, la hipótesis semiconservativa propuesta por Watson y Crick y demostrada experimentalmente por Meselson y Stahl en 1957 la de mayor aceptación actualmente. La replicación es semiconservativa

porque las dos cadenas de nucleótidos que forman la doble hélice de ADN se conservan y sirven de molde para la síntesis de dos hebras complementarias. Por tanto, la replicación da como resultado dos moléculas de ADN, en las que cada una de ellas conserva una cadena antigua, y la otra es nueva.

c) La ADN-polimerasa desarrolla las dos funciones siguientes:

Función polimerasa: adiciona nucleótidos en dirección 5´3´.

• Función exonucleasa: elimina nucleótidos.

2.- Establezca las diferencias más significativas entre la célula animal y la vegetal.

– En muchos aspectos fundamentales existe coincidencia entre las células animales y las vegetales. Ambas poseen membrana plasmática, un citoplasma en el que se aloja un citoesqueleto de microtúbulos y ambas poseen un sistema de membrana. Ambos tipos de células presentan un núcleo en el que se aloja el material genético y sufren divisiones mitóticas y meióticas. Sin embargo, presentan diferencias que se concretan en que las células animales carecen frente a las células vegetales de:

Pared celular, formada fundamentalmente por fibras de celulosa dispuestas en varias capas concéntricas alrededor de la célula.

Plastos.

Más vacuolas.

Menos retículo endoplásmico rugoso.

Menos mitocondrias.

10.No se han observado centríolos.

3. Señala las principales semejanzas que existen entre la mitosis y la meiosis. Elabora una tabla de dos columnas con las diferencias que existen entre la una y la otra.

- Las células se dividen por mitosis o meiosis, dando origen a nuevas células de características similares a las que les preceden. El crecimiento, desarrollo y reproducción de los organismos unicelulares y pluricelulares vienen condicionados por estos procesos de división celular.

La bomba de sodi i potassi, o Na⁺/K⁺-ATP-asa, és un enzim transmembranari, la funció enzimàtica de la qual utilitza l'energia sorgida de la degradació de l'ATP en ADP i fòsfor inorgànic per transportar ions de potassi i sodi contra el seu gradient de concentració. Juga un paper en la conservació del potencial de repòs de les cèl·lules nervioses, musculars i cardíaques. La bomba permet intercanviar ions de sodi (Na⁺) provinents del medi intracel·lular per ions de potassi (K⁺) provinents del medi extracel·lular en una proporció precisa (3 Na⁺/2 K⁺). Aquesta bomba s'encarrega de restablir l'equilibri inicial després d'un potencial d'acció.

La digoxina i l'estrofantina bloquen la bomba de sodi.

Hialoplasma o citosol:contiene gran cantidad de proteínas, la mayoría enzimas que catalizan un gran número de reacciones del metabolismo celular. En el citosol se llevan a cabo las reacciones de la glucólisis (degradación de la glucosa) y las de la biosíntesis de azúcares, de ácidos grasos, de aminoácidos y de nucleótidos

Citosol actua com a regulador del pH intracelular a mes intervenen en procesos com biosintesi de aminoacids, dacids grassos i glicogenogenesi

Los microfilamentos son finas fibras de proteínas de 3 a 7 nm de diámetro. Están compuestos predominantemente de una proteína contráctil llamada actina.

Los filamentos de actina o microfilamentos se sitúan en la periferia de la célula y se sintetiza desde puntos específicos de la membrana celular. Son los responsables de la forma y del desplazamiento celular. Están formados por proteínas globulares.Funciones de los microfilamentos Tienen una misión esquelética. Son responsables de los movimientos del citosol. También son los responsables de la contracción de las células musculares