Retículo endoplasmático. Aparato de Golgi. Lisosomas. Vacuolas. Peroxisomas y glioxisomas.
1. Explica la relación que hay entre el retículo endoplasmático, el aparato de Golgi y los lisosomas.
La relación es debida a la síntesis y proceso de maduración de las proteínas. Las proteínas son sintetizadas por los ribosomas que están asociados a las membranas del retículo endoplasmático rugoso. A medida que se fabrican, se introducen a través de proteínas intermembranosas en el lumen, comienza su maduración, se pliegan, adquiriendo su conformación e inician su proceso de glicosilación, que se completa en el aparato de Golgi.
Estas proteínas son transferidas por medio de vesículas de transición desde el retículo endoplasmático al aparato de Golgi, donde continua su proceso de maduración. En este orgánulo se les agregan otros carbohidratos u otros lípidos y completan su maduración. Los productos maduros de un sáculo mediante exocitosis salen por su cara trans o de maduración y se adosan a la cara cis o de formación del siguiente sáculo. Las proteínas salen del aparato de Golgi completamente funcionales dentro de vesículas llamadas de secreción.
Las vesículas de secreción se dirigen hacia la membrana plasmática y liberan sus productos al exterior por exocitosis o quedarse en el citoplasma, en cuyo caso, formarán los lisosomas, encargados de la digestión intracelular al contener gran cantidad de enzimas hidrolíticos.
Estas proteínas son transferidas por medio de vesículas de transición desde el retículo endoplasmático al aparato de Golgi, donde continua su proceso de maduración. En este orgánulo se les agregan otros carbohidratos u otros lípidos y completan su maduración. Los productos maduros de un sáculo mediante exocitosis salen por su cara trans o de maduración y se adosan a la cara cis o de formación del siguiente sáculo. Las proteínas salen del aparato de Golgi completamente funcionales dentro de vesículas llamadas de secreción.
Las vesículas de secreción se dirigen hacia la membrana plasmática y liberan sus productos al exterior por exocitosis o quedarse en el citoplasma, en cuyo caso, formarán los lisosomas, encargados de la digestión intracelular al contener gran cantidad de enzimas hidrolíticos.
2. Comenta las funciones del retículo endoplasmático liso y rugoso.
- Las funciones del retículo endoplasmático rugoso son:
- Síntesis y almacenamiento de proteínas fabricadas por los ribosomas adheridos a su membrana: Estas proteínas pueden quedarse en la membrana como proteína transmembranal o pasar al lumen y ser exportadas al exterior de la célula.
- Glicosilación de proteínas formando glicoproteínas que serán exportadas al aparato de Golgi o formarán los lisosomas.
- Formación de fosfolípidos de membrana que junto a las proteínas formarán parte de la membrana del retículo endoplasmático rugoso. Al formarse y desprenderse las vesículas de transición terminarán por formar parte de otros orgánulos celulares.
- Las funciones del retículo endoplasmático liso son:
- Síntesis de la mayoría de los lípidos de membrana como fosfolípidos, glicolípidos y colesterol. Los ácidos grasos se sintetizan en el citosol.
- Almacén y transporte de lípidos a otros orgánulos mediante vesículas por gemación revestidas con clatrina.
- Contracción muscular gracias a la liberación de Ca desde el lumen al citosol a la llegada del impulso nervioso.
- Interviene en procesos de destoxificación, por su capacidad de transformar productos tóxicos en otros más benignos y fácilmente eliminables por la célula.
- Liberación de glucosa de los gránulos del glucógeno almacenados en los hepatocitos y liberadas finalmente a la sangre para satisfacer las demandas energéticas del organismo.
3. Identifica el orgánulo de la micrografía de microscopía electrónica ayudándote del dibujo que la acompaña e identifica sus partes.
Es el aparato de Golgi y forma parte del sistema de endomembranas. Se encuentra en todas las células eucariotas excepto en los glóbulos rojos de los mamíferos.
Está formado por agrupaciones en paralelo de sáculos aplanados o cisternas llamado dictiosoma y vesículas asociadas. Cada dictiosoma comprende de cuatro a ocho sáculos. El distiosoma se encuentra polarizado, por lo que presenta dos caras:
- Cara cis o de formación, próxima al retículo endoplasmático rugoso, convexa formada por varias cisternas pequeñas y de membrana fina.
- Cara trans o de maduración, orientada hacia la membrana plasmática, cóncava y constituida por cisternas muy grandes.
- Vesículas intercisternas, pasan el contenido de cisterna a cisterna.
- Vesículas de secreción, se forman en la cara trans y se dirigen a la membrana plasmática, se fusionan con ella y vierten su contenido al medio externo. La superficie de la vesícula se reviste de clatrina durante su formación, posteriormente se desprende.
4. Explica la estructura del lisosoma. ¿Qué enzimas contiene?.¿Cuál es su función en la célula?.¿En qué consiste la autofagia y la heterofagia?
El lisosoma es
un orgánulo rodeado de membrana que contiene en su interior enzimas hidrolíticos relacionados con la digestión intracelular de biomoléculas. Contiene aproximadamente 50 tipos de enzimas hidrolíticos capaces de degradar todo tipo de polímeros. Estas enzimas tienen un pH óptimo bajo por lo que son hidrolasas ácidas.
Los lisosomas constituyen un sistema digestivo intracelular encargado de digerir el material obtenido por pinocitosis o fagocitosis. Los lisosomas formados a partir de las vesículas secretoras del aparato de Golgi se llaman lisosomas primarios.
Los lisosomas secundarios son el resultado de la unión de los primarios con las vesículas pinocíticas o fagocíticas.
Cuando el material que tiene que ser degradado proviene de sustancias del interior celular se llama autofagia y en consecuencia la vesícula formada se llama autofagosoma. Este proceso es útil para eliminar orgánulos y partes de la célula envejecidos o dañados. También están relacionadas con procesos degenerativos como la artrosis o silicosis.
La heterofagia consiste en la captación de sustancias como macromoléculas, partes celulares o microorganismo enteros por proceso de endocitosis para destruirlas y posteriormente aprovechar los nutrientes y eliminar las productos de desecho.
Los lisosomas constituyen un sistema digestivo intracelular encargado de digerir el material obtenido por pinocitosis o fagocitosis. Los lisosomas formados a partir de las vesículas secretoras del aparato de Golgi se llaman lisosomas primarios.
Los lisosomas secundarios son el resultado de la unión de los primarios con las vesículas pinocíticas o fagocíticas.
Cuando el material que tiene que ser degradado proviene de sustancias del interior celular se llama autofagia y en consecuencia la vesícula formada se llama autofagosoma. Este proceso es útil para eliminar orgánulos y partes de la célula envejecidos o dañados. También están relacionadas con procesos degenerativos como la artrosis o silicosis.
La heterofagia consiste en la captación de sustancias como macromoléculas, partes celulares o microorganismo enteros por proceso de endocitosis para destruirlas y posteriormente aprovechar los nutrientes y eliminar las productos de desecho.
5. Indicar las funciones de los siguientes orgánulos:
a) Centríolos: Formar el huso mitótico para facilitar el reparto de los cromosomas durante la división celular y formar el corpúsculo basal de cilios y flagelos.
b) Lisosomas: Digestión intracelular.
c) Retículo endoplasmático liso: síntesis de lípidos, liberación de Ca durante la contracción muscular, detoxificación y liberación de glucosa del glucógeno del hígado.
d) Cilios: Movimento celular.
e) Cloroplastos: Realizar la fotosíntesis para fabricar compuestos orgánicos reducidos como la glucosa al convertir la energía luminosa en energía química de enlace.
f) Peroxisomas: Oxidación de sustratos por medio de oxidasas produciendo peróxido de hidrógeno que posteriormente se oxidará mediante enzimas como la catalasa.
6. Dibujar el retículo endoplasmático rugoso y el aparato de Golgi y nombra sus componentes. Explica qué relación funcional hay entre estos orgánulos y el proceso de secreción.
La relación es debida a la síntesis y proceso de maduración de las proteínas. Las proteínas son sintetizadas por los ribosomas que están asociados a las membranas del retículo endoplasmático rugoso. A medida que se fabrican se introducen a través de proteínas intermembranosas en el lumen, comienza su maduración, se pliegan, adquiriendo su conformación e inician su proceso de glicosilación, que se completa en el aparato de Golgi.
Estas proteínas son transferidas por medio de vesículas de transición desde el retículo endoplasmático al aparato de Golgi, donde continua su proceso de maduración. En este orgánulo se les agregan otros carbohidratos u otros lípidos y completan su maduración. Los productos maduros de un sáculo mediante exocitosis salen por su cara trans o de maduración y se adosan a la cara cis o de formación del siguiente sáculo. Las proteínas salen del aparato de Golgi completamente funcionales dentro de vesículas llamadas de secreción.
Las vesículas de secreción se dirigen hacia la membrana plasmática y liberan sus productos al exterior por exocitosis o quedarse en el citoplasma, en cuyo caso, formarán los lisosomas, encargados de la digestión intracelular al contener gran cantidad de enzimas hidrolíticos.
Estas proteínas son transferidas por medio de vesículas de transición desde el retículo endoplasmático al aparato de Golgi, donde continua su proceso de maduración. En este orgánulo se les agregan otros carbohidratos u otros lípidos y completan su maduración. Los productos maduros de un sáculo mediante exocitosis salen por su cara trans o de maduración y se adosan a la cara cis o de formación del siguiente sáculo. Las proteínas salen del aparato de Golgi completamente funcionales dentro de vesículas llamadas de secreción.
Las vesículas de secreción se dirigen hacia la membrana plasmática y liberan sus productos al exterior por exocitosis o quedarse en el citoplasma, en cuyo caso, formarán los lisosomas, encargados de la digestión intracelular al contener gran cantidad de enzimas hidrolíticos.
7. Haz un esquema del dictiosoma y señala sus componentes. ¿De qué orgánulo celular forma parte?.
El dictiosoma está formado por agrupaciones en paralelo de sáculos aplanados o cisternas y vesículas asociadas. Cada dictiosoma comprende de cuatro a ocho sáculos. El dictiosoma se encuentra polarizado, por lo que presenta dos caras:
- Cara cis o de formación, próxima al retículo endoplasmático rugoso, convexa formada por varias cisternas pequeñas y de membrana fina.
- Cara trans o de maduración, orientada hacia la membrana plasmática, cóncava y constituida por cisternas muy grandes.
- Vesículas intercisternas, pasan el contenido de cisterna a cisterna.
- Vesículas de secreción, se forman en la cara trans y se dirigen a la membrana plasmática, se fusionan con ella y vierten su contenido al medio externo. La superficie de la vesícula se reviste de clatrina durante su formación, posteriormente se desprende.
8. Indica las funciones de
vacuolas, lisosomas, peroxisomas y glioxisomas.
Función de las vacuolas:
- Mantenimento de la turgencia celular.
-Almacenamiento de sustancias: agua y en ocasiones sustancias de reserva o excreción.
Funció de los lisosomas:
- Digestión intracelular, degradando el material captado del exterior por endocitosis o
del interior de la célula por autofagia.
Función de los peroxisomas:
- Implicados en la oxidación de ácidos grasos y aminoácidos, gracias a los
enzimas oxidasas que producen peróxido de hidrógeno que posteriormente elimina por enzimas como la catalasa.
Función de los glioxisomas:
- Actúan en células de semillas en germinación y convierten los ácidos grasos en glúcidos con el fin de proporcionar la energía necesaria para la germinación y el crecimiento de la planta.
9. Explica qué son los peroxisomas y cuáles son sus funciones:
Los peroxisoma son pequeños orgánulos con una gran variedad de enzimas implicados en diferentes rutas metabólicas, como la oxidación de los ácidos grasos, el cilco del glioxilato y la fotorrespiración.
Son capaces de llevar a cabo reacciones de oxidación de sustratos diferentes gracias a unos enzimas llamados oxidasas. En la reacción se produce peróxido de hidrógeno (H2O2), una sustancia muy tóxica para la célula, que se elimina gracias a otra enzima de los peroxisomas, la catalasa.
Gracias a estas reacciones pueden oxidar ácidos grasos y aminoácidos, con el aporte de energia metabólica que implica para la célula, además de detoxificar una gran variedad de moléculas tóxicas, sobretodo del hígado y el riñón.
En las células de las semillas en germinación, los peroxisomas son los responsables del llamado ciclo del glioxilato. En este proceso se produce la conversión de los ácidos grasos a glúcidos, para suministrar energía para la germinación y el crecimiento de las plantas.
Esta variedad de peroxisomas se conoce como glioxisomas.
Son capaces de llevar a cabo reacciones de oxidación de sustratos diferentes gracias a unos enzimas llamados oxidasas. En la reacción se produce peróxido de hidrógeno (H2O2), una sustancia muy tóxica para la célula, que se elimina gracias a otra enzima de los peroxisomas, la catalasa.
Gracias a estas reacciones pueden oxidar ácidos grasos y aminoácidos, con el aporte de energia metabólica que implica para la célula, además de detoxificar una gran variedad de moléculas tóxicas, sobretodo del hígado y el riñón.
En las células de las semillas en germinación, los peroxisomas son los responsables del llamado ciclo del glioxilato. En este proceso se produce la conversión de los ácidos grasos a glúcidos, para suministrar energía para la germinación y el crecimiento de las plantas.
Esta variedad de peroxisomas se conoce como glioxisomas.
10. Cita las funciones con las que están relacionados los siguientes orgánulos:
Nucleolo: realiza la síntesis del ARN y el proceso de empaquetamiento de subunidades ribosomales.
Vacuola: mantiene la turgencia celular. Interviene en la digestión celular y hace función de almacenamiento de sustancias diversas.
Peroxisomas: son responsables del llamado Ciclo del Glioxilato para proporcionar energía necesaria para la germinación y el crecimiento.
11. Explica la estructura y la función del retículo endoplasmático liso (REL).
Es una red tubular, constituida por finos túmulos o canalículos interconectados, y cuyas membranas continúan en las del RER, pero sin llevar ribosomas adheridos.
- Las funciones del retículo endoplasmático liso son:
- La síntesis de lípidos.
- La contracción muscular debido a la liberación del calcio acumulado en el interior del retículo sarcoplásmico (retículo endoplasmático de las fibras musculares.
- La detoxificación que consiste en la eliminación de todas aquellas sustancias que puedan resultar nocivas para el organismo y que requiere procesos de oxidación llevados a cabo por citocromos.
- La liberación de glucosa a partir de los gránulos de glucógeno presentes en los hepatocitos donde las reservas de glucógeno hepático se encuentran contenidas en forma de pequeños gránulos adheridos a las membranas de REL.
12. Identifica cada una de las estructuras celulares señaladas por un número y cita su función.
3-Nucleoplasma: es una matriz semifluida situada en el interior del núcleo que contiene el material cromatínico (ADN y proteínas histonas) y el no cromatínico (proteinas no histonas) y partículas de ribonucleoproteínas pequeñass que formarán parte de los futuros ribosomas.
4-Aparato de Golgi: La célula sintetiza un gran número de diversas macromoléculas necesarias para la vida. El aparato de Golgi se encarga de la modificación, distribución y envío de dichas macromoléculas en la célula. Modifica proteínas y lípidos (grasas) que han sido sintetizados previamente tanto en el retículo endoplasmático rugoso como en el liso y los etiqueta para enviarlos a donde corresponda, fuera o dentro de la célula.
Las principales funciones del aparato de Golgi vienen a ser las siguientes:
Las principales funciones del aparato de Golgi vienen a ser las siguientes:
- Modificación de sustancias sintetizadas en el RER: En el aparato de Golgi se transforman las sustancias procedentes del RER. Estas transformaciones pueden ser agregaciones de restos de carbohidratos para conseguir la estructura definitiva o para ser proteolizados y así adquirir su conformación activa. Los enzimas que se encuentran en el interior de los dictiosomas son capaces de modificar las macromoléculas mediante glicosilación (adición de carbohidratos) y fosforilación (adición de fosfatos). Para ello, el aparato de Golgi transporta ciertas sustancias como nucleótidos y azúcares al interior del orgánulo desde el citoplasma. Las proteínas también son marcadas con secuencias señal que determinan su destino final. Parece ser que la fosforilación de estas moléculas es necesaria para favorecer la secreción de las mismas al torrente sanguíneo.
- Secreción celular: las sustancias atraviesan todos los sáculos del aparato de Golgi y cuando llegan a la cara trans del dictiosoma, en forma de vesículas de secreción, son transportadas a su destino fuera de la célula, atravesando la membrana citoplasmática por exocitosis.
- Producción de membrana plasmática: los gránulos de secreción cuando se unen a la membrana en la exocitosis pasan a formar parte de ésta, aumentando el volumen y la superficie de la célula.
- Formación de los lisosomas primarios.
- Formación del acrosoma de los espermios.
2-Mitocondria: Realiza multitud de funciones relacionadas con el catabolismo aerobio para obtener energía en forma de ATP de la oxidación de los metabolitos reducidos. Entre otros el ciclo de Krebs, cadena respiratoria, fosforilación oxidativa, la b-oxidación de ácidos grasos y la concentración de protones en el espacio intermembranal.
1-Nucleolo: síntesis del ARNr y el empaquetamiento de subunidades ribosomales, que posteriormente son exportadas al citosol. Es indispensable para el desarrollo de la mitosis, si bien desaparece durante ésta.
13. En la tabla siguiente, relaciona cada orgánulo con su función.
-Lisosomas: Digestión intracelular.
-Retículo endoplásmico liso: Síntesis de lípidos.
-Cilios: Movilidad.
-Cloroplastos: Fotosíntesis.
15. Relaciona cada orgánulo con su función:
14 .Explica la composición y las funciones de los lisosomas.
Son orgánulos que contienen en su interior alrededor de cincuenta enzimas hidrolíticos diferentes. Estos enzimas se caracterizan porque todos tienen una actividad óptima a pH 4.6; por tanto son hidrolasas ácidas.
Los lisosomas actúan como un sistema digestivo celular, degradando el material captado del exterior por pinocitosis o fagocitosis y digiriendo por autofagia materiales de la propia célula.
Los lisosomas formados a partir de vesículas desprendidas del aparato de Golgi se llaman lisosomas primarios.
Cuando la célula incorpora por endocitosis el material, se forma una vesícula endocítica o fagosoma. Es entonces cuando un lisosoma primario se adhiere a ésta formando un lisosoma secundario. Cuando el material que necesita digerir proviene del interior celular se habla de autofagia. En este proceso se forma una vesícula o autofagosoma a la que se une un lisosoma primario, que realiza la digestión.
15. Relaciona cada orgánulo con su función:
- Lisosomas------------------------------------------------ digestión intracelular
- Retículo endoplasmático liso------------------------ síntesisde lípidos
- Cilios------------------------------------------------------ movilidad
- Cloroplastos----------------------------------------------fotosíntesis
16. Indica cuáles son los orgánulos citoplasmáticos más desarrollados en una célula secretora de proteínas. Razona la respuesta.
En una célula secretora de proteínas, el orgánulo que aparece más desarrollado es el retículo endoplasmático rugoso. Esto es así debido a que este orgánulo lleva adheridos a su membrana una considerable cantidad de ribosomas, que permiten al retículo encargarse de la síntesis y del almacenamiento de proteínas, que posteriormente son glicosiladas.
Además, también aparece desarrollado el aparato de Golgi, que lleva a cabo la fosforilación de las proteínas y la formación de vesículas secretoras que por exocitosis verterán dichas sustancias fuera de la célula.
17. ¿Qué orgánulos están relacionados con la digestión celular?. ¿Cómo actúan en el proceso?.
En la célula, los lisosomas son los encargados de realizar la digestión celular, de manera que degradan el material captado del exterior y digieren por autofagia materiales de la propia célula que ya no tienen utilidad.
En cuanto a su actuación en el proceso, intervienen cuando un lisosoma primario (procedente del Aparato de Golgi) se adhiere a una vesícula endocítica obtenida por fagocitosis, pinocitosis o endocitosis previamente por la célula y forma un lisosoma secundario. Finalmente, el lisosoma secundario libera sus enzimas hidrolíticos, las hidrolasas ácidas, y degradan el material para que pueda ser aprovechado. Los productos digeridos útiles atravesarán la membrana y serán utilizados por la célula y los residuos, mediante exocitosis, se expulsan al exterior de la célula.
18. ¿Qué son los glioxisomas y los peroxisomas?. Cita las funciones.
Los glioxisomas son pequeños orgánulos que poseen una gran variedad de enzimas implicados en diferentes rutas metabólicas, como la oxidación de los ácidos grasos. Son capaces de oxidar sustratos gracias a sus oxidasas, y así oxidar ácidos grasos y aminoácidos, además de detoxificar ciertas moléculas.
Por otra parte, los glioxisomas son los peroxisomas que participan en la conversión de ácidos grasos a glúcidos durante el ciclo del glioxilato.
19. ¿Qué orgánulo está representado en la figura?. Explica su estructura.
En la imagen aparece representado el Aparato de Golgi.
Su estructura se compone de una o diversas estructuras morfofuncionales llamadas dictiosomas, que constituyen un sistema membranoso formado por la agrupación de cisternas y vesículas asociadas.
1. cisterna
2. cara cis
3. vesícula de transición procedente del RER
4. formación de nuevas vesículas
5. vesícula de transporte o secreción
20. Comenta las diferencias funcionales entre el retículo endoplasmático liso y el rugoso.
La principal diferencia entre los dos retículos reside en que el rugoso posee ribosomas en la parte externa de su membrana, mientras el liso carece de ellos. Así, esto provoca importantes diferencias funcionales: el rugoso se encarga de la síntesis y del almacenamiento de proteínas, además de su glucosilación, y por contra el liso tiene como funciones la síntesis de lípidos, la detoxificación, la liberación de glucosa y la contracción muscular.
21. Este esquema corresponde a una célula pancreática secretora de enzimas digestivos a la que se le ha añadido un aminoácido marcado radiactivamente. A diferentes tiempos 8·,20 y 90 minutos, se examina el lugar donde aparece la marca radiactiva.
Los resultados vienen reflejados en la figura:
Identifica los aparatos que aparecen en la figura
- En primer lugar el RER
- Posteriormente el aparato de Golgi
- Finalmente las vesículas de secreción
- En primer lugar el RER
- Posteriormente el aparato de Golgi
- Finalmente las vesículas de secreción
Interpreta los resultados obtenidos en el experimento teniendo en cuenta dónde se encuentra el marcaje a diferentes tiempos.
La relación tiene que ver con la síntesis y el proceso de maduración de las proteínas. Las proteínas se sintetizan por los ribosomas que están asociados al retículo endoplasmático rugoso; conforme se forman, entran en él y comienzan a madurar, se pliegan (adquieren estructura secundaria o terciaria) y en el retículo endoplasmático liso se pueden conjugar con otras moléculas como carbohidratos o lípidos.
Estas proteínas son transferidas por medio de vesículas de transición desde el retículo endoplasmático liso hasta el Aparato de Golgi, donde continua su proceso. En este orgánulo se les agregan otros carbohidratos u otros lípidos y acaban de madurarse y concentrarse pasando de un sáculo al siguiente. Las proteínas salen del Aparato de Golgi completamente funcionales dentro de vesículas. Estas vesículas llamadas de secreción, pueden dirigirse hacia la membrana plasmática y liberar sus proteínas al exterior de la célula o si estas vesículas están cargadas de enzimas digestivos darán lugar a la formación de lisosomas.
La relación tiene que ver con la síntesis y el proceso de maduración de las proteínas. Las proteínas se sintetizan por los ribosomas que están asociados al retículo endoplasmático rugoso; conforme se forman, entran en él y comienzan a madurar, se pliegan (adquieren estructura secundaria o terciaria) y en el retículo endoplasmático liso se pueden conjugar con otras moléculas como carbohidratos o lípidos.
Estas proteínas son transferidas por medio de vesículas de transición desde el retículo endoplasmático liso hasta el Aparato de Golgi, donde continua su proceso. En este orgánulo se les agregan otros carbohidratos u otros lípidos y acaban de madurarse y concentrarse pasando de un sáculo al siguiente. Las proteínas salen del Aparato de Golgi completamente funcionales dentro de vesículas. Estas vesículas llamadas de secreción, pueden dirigirse hacia la membrana plasmática y liberar sus proteínas al exterior de la célula o si estas vesículas están cargadas de enzimas digestivos darán lugar a la formación de lisosomas.
¿Qué mecanismo utiliza la célula para liberar el producto de secreción?.
La exocitosis
22. Cita las funciones del retículo endoplasmático liso y rugoso.
El retículo endoplasmático rugoso, al contar con ribosomas en la superficie de su membrana, se encarga de sintetizar y almacenar proteínas, que posteriormente glucosilará antes de enviarlas a otros orgánulos o al exterior celular.
Por otra parte, las funciones del retículo endoplasmático liso comprenden la síntesis de lípidos, una importante participación en la contracción muscular, la detoxificación y la liberación de glucosa a partir de gránulos de glucógeno presentes en los hepatocitos.
23. En relación a las células eucariotas, cita cinco orgánulos citoplasmáticos membranosos y, al menos, una función de cada uno de ellos (5 puntos).
El alumno deberá contestar cinco de los siguientes orgánulos membranosos y, al menos, una de sus funciones, por ejemplo: Cloroplastos: fotosíntesis, Mitocondrias: respiración celular, Lisosomas: digestión celular, Aparato de Golgi: secreción, glucosilación, Retículo endoplasmático: síntesis de proteínas y lípidos, Vacuolas: presión de turgencia, Núcleo: replicación del DNA...
24. El proceso que aparece en la imagen de microscopía electrónica está relacionado con la digestión celular. En relación con este proceso responde a las siguientes preguntas:
a) ¿Qué nombre recibe? Describe cómo se produce (2 puntos).
b) Describe los pasos de la digestión celular citando los orgánulos que intervienen (4 puntos).
El alumno deberá:
a) Hacer referencia al proceso de endocitosis y explicar que éste se produce por una invaginación de la membrana que engloba el material a ingerir, a continuación se produce la estrangulación de la invaginación y se forma una vesícula endocítica.
b) Explicar que, en el proceso de la digestión, la vesícula endocítica anteriormente formada se fusiona con un lisosoma primario, que contiene enzimas hidrolíticos, formándose el lisosoma secundario. Una vez realizada la digestión y asimilados los productos que necesita la célula, el lisosoma secundario se convierte en un cuerpo residual que puede verter su contenido al exterior por exocitosis.
25. Cita tres orgánulos celulares delimitados por una doble membrana y tres orgánulos rodeados por una membrana simple, señalando en cada caso su función (6 puntos).
El alumno podrá citar, en el caso de orgánulos de doble membrana: Núcleo, almacenamiento del material genético; Cloroplastos, fotosíntesis; Mitocondrias, respiración aerobia, etc Y en el caso de orgánulos delimitados por una membrana simple: Aparato de Golgi, secreción y modificación química de moléculas; Retículo endoplasmático, síntesis de proteínas y lípidos; Lisosomas, digestión celular; Peroxisomas: detoxificación celular; Vacuolas, mantenimiento de turgencia, etc.
OTRAS PREGUNTAS
El alumno deberá contestar cinco de los siguientes orgánulos membranosos y, al menos, una de sus funciones, por ejemplo: Cloroplastos: fotosíntesis, Mitocondrias: respiración celular, Lisosomas: digestión celular, Aparato de Golgi: secreción, glucosilación, Retículo endoplasmático: síntesis de proteínas y lípidos, Vacuolas: presión de turgencia, Núcleo: replicación del DNA...
24. El proceso que aparece en la imagen de microscopía electrónica está relacionado con la digestión celular. En relación con este proceso responde a las siguientes preguntas:
a) ¿Qué nombre recibe? Describe cómo se produce (2 puntos).
b) Describe los pasos de la digestión celular citando los orgánulos que intervienen (4 puntos).
El alumno deberá:
a) Hacer referencia al proceso de endocitosis y explicar que éste se produce por una invaginación de la membrana que engloba el material a ingerir, a continuación se produce la estrangulación de la invaginación y se forma una vesícula endocítica.
b) Explicar que, en el proceso de la digestión, la vesícula endocítica anteriormente formada se fusiona con un lisosoma primario, que contiene enzimas hidrolíticos, formándose el lisosoma secundario. Una vez realizada la digestión y asimilados los productos que necesita la célula, el lisosoma secundario se convierte en un cuerpo residual que puede verter su contenido al exterior por exocitosis.
25. Cita tres orgánulos celulares delimitados por una doble membrana y tres orgánulos rodeados por una membrana simple, señalando en cada caso su función (6 puntos).
El alumno podrá citar, en el caso de orgánulos de doble membrana: Núcleo, almacenamiento del material genético; Cloroplastos, fotosíntesis; Mitocondrias, respiración aerobia, etc Y en el caso de orgánulos delimitados por una membrana simple: Aparato de Golgi, secreción y modificación química de moléculas; Retículo endoplasmático, síntesis de proteínas y lípidos; Lisosomas, digestión celular; Peroxisomas: detoxificación celular; Vacuolas, mantenimiento de turgencia, etc.
1.- Explica la función de la cápsula de las células bacterianas.
En algunas bacterias se sitúa sobre la pared una capa de material gelatinoso denominada cápsula o capa mucosa: esta envoltura está constituida por polisacáridos de glucosa, fructosa y derivados de estos azúcares. Sus funciones son: Servir de protección ante la fagocitosis y los agentes antimicrobianos. Actúan de receptores de virus. Aumentan la virulencia de la bacteria al permitir la adherencia a las células eucariotas, previa a la invasión bacteriana.
2.- ¿Qué es el glucocálix?, ¿cuáles son sus funciones?
El glucocálix es la capa que recubre la membrana de las células eucariotas por su cara externa. Está formada por oligosacáridos y polisacáridos. Estos glúcidos aparecen unidos a los lípidos de la membrana formando glucolípidos, o a las proteínas constituyendo glucoproteínas. El glucocálix al situarse en el exterior celular confiere asimetría a la membrana. Las funciones del glucocálix son: Protege la superficie celular y otorga viscosidad. Es la zona de identificación de la célula. A través del glucocálix entran en contacto y comunicación las células, siendo el responsable de la inhibición por contacto. Este fenómeno provoca que dos células, al juntarse, interrumpan su movimiento, el crecimiento y la división celular y queden agrupadas constituyendo una asociación estable. Actúan como antígenos de superficie sobre los que se fijan anticuerpos que determinan el comportamiento inmunológico de las células. Los antígenos de histocompatibilidad o los que determinan el grupo sanguíneo ABO son glúcidos localizados en el glucocálix. Es el receptor de distintos tipos de moléculas (hormonas, virus, toxinas...). Regula el crecimiento y la reproducción celular al estar sometidas a la inhibición por contacto. Participa en el proceso de la fecundación.
3.- La comunicación entre las células de un organismo pluricelular se realiza, en la mayoría de los casos, a través de mensajeros químicos que no pueden atravesar la membrana celular. Explica cómo la célula recibe y transmite esa información.
Los mensajeros químicos (ligandos) liberados al medio interno de un organismo pluricelular actúan sobre determinadas células, llamadas células diana. Estas poseen en su membrana plasmática receptores específicos (generalmente glucoproteínas) a las que se unen los ligandos, llamados primeros mensajeros. Debido a que los ligandos no pueden atravesar la membrana celular, la información debe transmitirse al interior de la célula mediante sistemas de transducción de señales. Para ello, el propio complejo proteico que forma el receptor genera en el interior celular segundos mensajeros (AMPc, GMPc, fosfatidil inositoles...). El segundo mensajero induce en el interior del citoplasma la amplificación de la señal, activando alguna proteína que desencadena el funcionamiento de una ruta metabólica y, por tanto, de una función celular (contracción muscular, mitosis...).
4.- Define los conceptos de endocitosis y exocitosis.
La endocitosis es el proceso de incorporación de macromoléculas y partículas sólidas al interior de la célula. Tras su unión a la superficie de la membrana, las partículas son rodeadas por una porción de la misma, resultado de su invaginación, formándose una vesícula en la que quedan englobadas. Estas vesículas están rodeadas por una red de microfilamentos de clatrina. Las vesículas se separan posteriormente de la membrana, desplazándose hacia el interior celular. La exocitosis es el proceso contrario a la endocitosis. Las vesículas intracelulares se fusionan con la membrana plasmática, liberándose al exterior el contenido de estas. De esta forma, las células liberan macromoléculas sintetizadas y productos de desecho.
5.- ¿En qué células aparecen las uniones estrechas?, ¿cuáles son las características de este tipo de unión?
Las uniones estrechas u ocluyentes se encuentran en los endotelios de los vasos sanguíneos y en las células del epitelio intestinal. Consisten en la unión íntima (fusión) de las membranas plasmáticas de dos células adyacentes, sin que quede entre ellas espacio intercelular. Las zonas de unión están reforzadas por filamentos que impiden el paso lateral de sustancias entre las células.
6.- ¿Cuáles son las estructuras que permiten el intercambio de agua y solutos entre las células vegetales adyacentes?
El intercambio de agua y solutos entre las células vecinas de un vegetal está facilitado por la presencia de dos tipos de estructuras: los plasmodesmos y las punteaduras. Los plasmodesmos. Son puentes de citoplasma que atraviesan la pared y comunican dos células vecinas. Se forman en los orificios originados al depositarse la lámina media; estos orificios son atravesados por cordones citoplasmáticos. Posteriormente cuando se deposita la pared primaria, no lo hace sobre los plasmodesmos. Las punteaduras. Son zonas donde no se deposita pared secundaria y que, generalmente, coinciden las de dos células adyacentes. En ellas aparece una membrana limitante formada por la lámina media y la pared primaria. Los plasmodesmos pueden agruparse en zonas de punteaduras formando los campos de punteaduras.
7.- ¿En qué grupos se dividen las proteínas presentes en la membrana plasmática? ¿Qué funciones realizan?
Las proteínas de la membrana pueden dividirse en dos grandes grupos: Proteínas intrínsecas o integrales. Son aquellas que presentan una parte de su molécula incluida en la bicapa. Pueden atravesar totalmente la bicapa (proteínas transmembrana), o solo parcialmente. Estas proteínas presentan restos de aminoácidos con radical apolar hacia el exterior que permiten que se inserten entre las colas hidrófobas de la bicapa lipídica. Proteínas periféricas o extrínsecas. Se sitúan hacia el exterior de la bicapa unidas a lípidos (formando lipoproteínas) o a otras proteínas. Las proteínas de la membrana plasmática actúan como: Túneles que permiten el transporte de moléculas hidrófilas. Bombas para el transporte de iones (Na+, K+, H+...). Enzimas que catalizan procesos metabólicos asociados a la membrana. Receptores de mensajeros químicos del entorno celular.
8.- ¿Por qué las hormonas esteroides no disponen de receptores de membrana?
Las hormonas esteroides son moléculas liposolubles que pueden atravesar la membrana celular. Este hecho hace que no sea necesaria la presencia de receptores específicos en la membrana plasmática, localizándose estos en el núcleo celular.
9.- ¿Cómo actúa la bomba de sodio y potasio?, ¿cuáles son sus funciones?
La bomba de Na+/K+ es un ejemplo de transporte activo de transmembrana. Está constituida por un complejo proteico tetramérico, formado por dos subunidades y dos subunidades. La subunidad presenta los puntos de unión para el Na+ y el ATP en su lado intracelular y para el K+ en su superficie externa. Para realizar el transporte, une el Na+ en el lado citoplasmático produciéndose un cambio conformacional que tiene como consecuencia la transferencia del Na+ al exterior. Posteriormente, la unión del K+ en el exterior celular devuelve al transportador a su estado inicial, transportando el K+ simultáneamente al interior de la célula. Como consecuencia de este proceso, se transportan 3 Na+ hacia el exterior celular y 2 K+ hacia el interior, por cada molécula de ATP hidrolizada. Las funciones de la bomba de Na+/K+ son: Mantener a un nivel bajo la concentración intracelular de sodio. Regula el volumen celular, al regular la concentración del potasio intracelular y la osmolaridad de la célula. Proporciona un gradiente de sodio como fuente de energía para otros transportes, como puede ser el intercambio de Na+/H+. Genera un potencial de membrana, debido al desequilibrio eléctrico que se crea a ambos lados de ella. El potasio sale al exterior de la célula a favor de gradiente de concentración, lo que hace que el interior de la célula esté cargado negativamente y el exterior de forma positiva.
10.- Explica las características de los distintos tipos de uniones intercelulares.
Podemos destacar los siguientes tipos de uniones intercelulares: Las uniones estrechas u ocluyentes se encuentran en los endotelios de los vasos sanguíneos y en las células del epitelio intestinal (a). Consisten en la unión íntima de las membranas plasmáticas de dos células adyacentes, sin que quede entre ellas espacio intercelular. Las zonas de unión están reforzadas por filamentos, que impiden el paso lateral de sustancias entre las células. Los desmosomas (b) están formados por un material intercelular que se deposita entre las membranas de las células adyacentes, que produce la adherencia de las mismas. En las caras internas de cada una de las membranas se dispone un material denso hacia el que convergen tonofilamentos que dan soporte mecánico a la estructura. Son las uniones más frecuentes y aparecen en células sometidas a tensión como las del tejido epitelial, el músculo cardiaco o el músculo del útero. Las uniones en hendidura o gap (c) son aquellas en las que las células se conectan mediante el alineamiento de proteínas túnel (canales), anclados en cada una de las membranas. Los canales presentan una estructura cilíndrico-hexagonal y reciben el nombre de conexones. Las uniones en hendidura aparecen en las sinapsis químicas que se establecen entre dos neuronas, y en las sinapsis electrónicas de las células musculares.
11.- ¿Qué funciones realiza la pared celular de las plantas?
Las funciones de la pared celular de las plantas son: Conferir protección y rigidez, y dar forma a las células, ya que actúa como un esqueleto celular externo. Participar en procesos de transpiración, secreción y absorción radicular. Mantener erguidas a las plantas y formar la madera. Mantener el balance osmótico, sobre todo, de las células adultas. Estas se encuentran en un medio extracelular hipoosmótico por lo que incorporarían agua continuamente de no existir la contrapresión de la pared celular, que se opone a una mayor expansión de la célula.
12.- Explica el modelo de mosaico fluido de la membrana plasmática y realiza un dibujo esquemático señalando las moléculas que participan en su estructura.
El modelo de mosaico fluido fue propuesto por Singer y Nicholson en 1972. Según este modelo la membrana es un mosaico formado por una solución de proteínas dispersas en la matriz de una bicapa lipídica fluida. Según este modelo: Los lípidos y las proteínas pueden desplazarse en el plano de la bicapa, por lo que se dice que la membrana es fluida. Es asimétrica gracias a la distinta composición de lípidos y de proteínas de cada una de las hemimembranas y por la localización de los glúcidos del glucocálix en la cara externa de la bicapa. b)
13.- Justifica por qué las células diana son específicas para determinados mensajeros químicos (ligandos).
La transmisión de mensajes entre las células de un organismo pluricelular se realiza mediante mensajeros químicos (hormonas, neurotransmisores...) que son liberados al medio interno. Estos mensajeros (ligandos) pueden unirse, únicamente, a aquellas células (células diana) que disponen de glucoproteínas en su membrana, las cuales actúan de receptores específicos para ese ligando.
14.- Explica los mecanismos de transporte de pequeñas moléculas a través de la membrana.
El transporte de pequeñas moléculas e iones a través de la membrana plasmática se realiza mediante procesos que no suponen alteraciones en la estructura de la membrana. Este tipo de transporte recibe el nombre de transmembrana. Dentro de él y en función de la disponibilidad de energía, se diferencian a su vez dos tipos: Transporte pasivo. Se realiza a favor de gradiente de concentración, de tal forma que las moléculas viajan desde la zona donde la concentración es mayor hacia la zona donde es menor. Dentro de este tipo de transporte se diferencian: la difusión simple y la difusión facilitada. Difusión simple: Las moléculas atraviesan la membrana por la diferencia de concentración que existe a ambos lados de esta, sin utilizar transportadores específicos. Se realiza a través de canales acuosos o a través de la propia bicapa lipídica. De esta forma se transportan moléculas como el O2, CO2, etanol, etc. Difusión facilitada: En este caso, las moléculas se unen específicamente a unas proteínas transportadoras de la membrana, llamadas permeasas. Estas proteínas, al unirse con las moléculas, cambian su conformación, lo que permite transportar las moléculas de uno al otro lado de la membrana. Así se transportan las moléculas polares (iones, aminoácidos, glucosa...). Transporte activo. Es un tipo de transporte de pequeñas moléculas que se lleva a cabo en contra de gradiente de concentración, de presión osmótica o de un gradiente eléctrico, por lo que se necesita un gasto energético, procedente de la hidrólisis de ATP. Se realiza mediante la acción de proteínas transportadoras llamadas bombas. Entre las más importantes se encuentra la bomba de sodio/ potasio que transporta 3 cationes sodio hacia el exterior celular y 2 cationes potasio hacia el interior, ambos en contra de gradiente, por molécula de ATP hidrolizada.
15.- Explica la estructura de los desmosomas y señala algún tejido donde puedan encontrarse.
Los desmosomas están formados por un material intercelular depositado entre las membranas de las células adyacentes, que produce la adherencia de las mismas. En las caras internas de cada una de las membranas se dispone un material denso o placas, hacia las que convergen tonofilamentos que dan soporte mecánico a la estructura. Son las uniones más frecuentes y aparecen en células sometidas a tensión como las del tejido epitelial, el músculo cardiaco o el músculo del útero.
16.- ¿Qué es el peptidoglicano? ¿Cuáles son las diferencias entre la pared celular de las bacterias gram-positivas y la de las bacterias gram-negativas?
El peptidoglicano es una glucoproteína formada por un polisacárido estructural y una cadena proteica. El polisacárido está formado por la repetición de 2 aminoazúcares (N-acetilglucosamina y ácido N-acetilmurámico). La proteína está formada por la repetición de un tetrapéptido que se une al N-acetilmurámico y otras cadenas polipeptídicas cortas, que se unen transversalmente dando lugar a una malla molecular. Las diferencias entre las bacterias gram-positivas y las gram-negativas se encuentran en la estructura y la composición de su pared. Las bacterias gram-negativas presentan una pared delgada formada por dos capas. La capa exterior es una estructura lipoproteica y se corresponde con el modelo típico de membrana biológica. La interna está constituida por una capa de peptidoglicano. Las bacterias gram-positivas presentan una pared gruesa que está formada por varias capas de peptidoglucano. Carece de capa externa lipoproteica.
17.- Contesta a las siguientes cuestiones relacionadas con los lípidos de membrana: a) ¿Qué lípidos forman parte de las membranas biológicas? b) ¿Qué característica común presentan los lípidos de membrana que les permite formar bicapas? c) ¿Cuáles son las funciones de la membrana plasmática debidas a los lípidos?
a) La gran mayoría de los lípidos que constituyen las membranas biológicas son fosfolípidos, aunque también se encuentran glucolípidos y esteroles (como el colesterol en las células eucariotas).
b) La característica que permite a estos lípidos constituir bicapas y, por tanto, formar las membranas biológicas, es que son moléculas anfipáticas, poseen una cabeza polar (hidrófila) y unas colas apolares (hidrófobas). Esta característica hace que en medio acuoso los lípidos se organicen espontáneamente en forma de doble capa, situándose las cabezas polares en el exterior y en contacto con el agua, y las colas hidrófobas enfrentadas entre sí hacia el interior de la bicapa.
c) Los lípidos proporcionan la estabilidad estructural a la membrana. Forman una bicapa fluida e impermeable al agua, que constituye el soporte del resto de las moléculas de la membrana. La comunicación entre las células de un organismo pluricelular se realiza, en la mayoría de los casos, a través de mensajeros químicos que no pueden atravesar la membrana celular. Representa en un dibujo esquemático el mecanismo de acción de los mensajeros químicos y la transducción de la información al interior celular.
18.- Explica las diferencias entre la fagocitosis y la pinocitosis.
Fagocitosis. Es un mecanismo de endocitosis utilizado por la célula para introducir grandes partículas sólidas (microorganismos, restos celulares). Se realiza mediante un desplazamiento de la membrana que puede ser una expansión en forma de pseudópodo o una invaginación, que rodea a la partícula y se forma una vesícula llamada vesícula fagocítica. Se asimila al comer de las células. Pinocitosis. También es un mecanismo de endocitosis, en este caso se introducen líquidos y pequeñas moléculas disueltas. Se produce por invaginaciones de la membrana que rodean una gota de líquido y se libera hacia el interior del citoplasma en forma de pequeña vesícula, llamada pinocito. Estas vesículas son más pequeñas que las fagocíticas. Es un proceso comparable al beber de la célula.
19.- ¿Qué son las uniones en hendidura? Indica algún ejemplo en el que participe este tipo de contacto celular.
Las uniones en hendidura o gap son aquellas en las que las células se conectan mediante el alineamiento de proteínas túnel (canales), anclados en cada una de las membranas. Los canales presentan una estructura cilíndrico-hexagonal y reciben el nombre de conexones. Las uniones en hendidura aparecen en las sinapsis químicas que se establecen entre dos neuronas, y en las sinapsis eléctricas de las células musculares.
20.- Explica la estructura y la composición química de la pared celular de las plantas.
En la pared celular de las plantas se distinguen, de fuera a dentro, tres capas que varían con la edad y con la función de la célula, y son: Lámina media. Es la primera capa formada a partir de las sustancias que contienen las vesículas del aparato de Golgi que se alinean en la placa ecuatorial durante la citocinesis. Se localiza entre las paredes primarias de dos células adyacentes, presenta una consistencia gelatinosa y una estructura simple. Está formada por pectinas, que son macromoléculas constituidas por sales cálcicas y magnésicas del ácido péctico, cuya base estructural es el ácido galacturónico. Pared primaria. Se deposita a continuación de la lámina media y delimita a la célula vegetal a modo de caja. Está formada por un retículo microfibrilar y una matriz amorfa. Retículo microfibrilar: está formado por moléculas de celulosa que se agrupan en paralelo para constituir fibrillas elementales. Éstas, a su vez, se entrelazan para dar lugar a las microfibrillas, las cuales, se enrollan helicoidalmente originando macrofibrillas. Por último, varias macrofibrillas vuelven a enrollarse formando fibras de celulosa. El retículo microfibrilar puede estar formado por una sola capa como ocurre en las células meristemáticas, o por tres como sucede en las células adultas. Matriz amorfa: se sitúa englobando a las fibras de celulosa y está constituida por agua (80-90 %), hemicelulosa, sustancias pécticas, monosacáridos y proteínas. Sobre la pared primaria y dependiendo del tipo y la función de la célula pueden depositarse distintas sustancias como son: Lignina que formará la madera. Sales minerales como el carbonato cálcico o la sílice. Ceras que originan cutícula de las hojas. Suberina que dará lugar a la formación del corcho. Pared secundaria. Aparece únicamente en algunas células vegetales donde se deposita internamente y otorga una resistencia mecánica más elevada al tejido. Su composición es similar a la de la pared primaria, aunque es más rica en fibras de celulosa (94%) y contiene menos agua (25-30%) y hemicelulosa. Carece de pectina. Generalmente presenta una estructura con tres capas, aunque en algunos casos puede llegar a tener hasta veinte. En los tejidos conductores se deposita en forma de anillos, retículos o refuerzos irregulares, que no llegan a cubrir en su totalidad a la pared primaria.
21.- Explica los conceptos de mensajero agonista y antagonista, y propón un ejemplo de su utilidad en farmacología.
Los mensajeros agonistas son mensajeros naturales (ligandos) que, tras su unión al receptor, lo activan, y desencadenan una serie de reacciones metabólicas que producirán un efecto fisiológico. La respuesta celular está en función de su concentración. Los antagonistas son mensajeros que, aunque se unen específicamente a los receptores, no los activan, por lo que no son capaces de producir una respuesta, independientemente de su concentración. Sin embargo, bloquean la acción de los agonistas al no permitir su unión al receptor. En farmacología juegan un papel muy importante debido a que muchos medicamentos son antagonistas para agonistas que pueden tener un efecto fisiológico. Así sucede, por ejemplo, con los antihistamínicos que bloquean los receptores celulares de la histamina segregada por el propio organismo durante la reacción alérgica.
22.- Explica mediante un dibujo el proceso de endocitosis mediada por receptor.
Un ejemplo de endocitosis mediada por receptor es el transporte de hierro a las células unido a la proteína transferrina.
23.- Explica cómo están formados los microtúbulos y los microfilamentos. ¿Qué significado tiene que estas estructuras sean dinámicas?
Los microtúbulos son formaciones cilíndricas que tienen 25 nm de diámetro y varias micras de longitud. Están formados por moléculas de una proteína globular denominada tubulina, la cual puede ser de dos tipos: -tubulina y -tubulina. Estas dos moléculas se unen, formando un dímero, que se une con otros dímeros, formando filamentos largos y gruesos de tubulina. Estos filamentos se asocian entre sí y forman las paredes del microtúbulo. Cada microtúbulo está formado por 13 filamentos de tubulina. Los microfilamentos o filamentos de actina son los componentes más delgados del citoesqueleto; tienen 8 nm de diámetro, de ahí el nombre que reciben. Están formados por dos hebras enrolladas helicoidalmente, cada una de las cuales formada por la polimerización de moléculas de una proteína globular denominada actina. Tanto los microtúbulos como los microfilamentos son estructuras dinámicas, es decir, estructuras que se están creando y destruyendo constantemente dependiendo de las necesidades fisiológicas de la célula. Se forman por polimerización y se destruyen por despolimerización, utilizando o rindiendo respectivamente las unidades moleculares que las constituyen (dímero de -tubulina y -tubulina o moléculas de actina).
24.- ¿Cuántos tipos de vesículas se pueden diferenciar en el aparato de Golgi?
Las cisternas que forman los dictiosomas que constituyen el aparato de Golgi están rodeadas por numerosas vesículas de diferentes tamaños cuya misión es transportar moléculas. Estas vesículas son principalmente de tres tipos: Vesículas de transición o de Golgi, que se sitúan alrededor de la cisterna de Golgi que hay en la cara cis. Estas vesículas se forman por gemación a partir del retículo endoplasmático y se fusionan con la cisterna de Golgi. Transportan moléculas desde el retículo hasta el aparato de Golgi. Vesículas medianas, que se sitúan alrededor de las cisternas intermedias que se encuentran entre la cara cis y la cara trans. Estas vesículas se forman por gemación del borde de una cisterna y se fusionan con el borde de la siguiente. Sirven para transportar moléculas de una cisterna a la siguiente. Vesículas de secreción, que se sitúan alrededor de la cisterna de Golgi de la cara trans. Estas cisternas son más grandes que las anteriores y se forman por gemación de la cisterna de la cara trans. Mediante estas cisternas las moléculas salen del aparato de Golgi.
25.- ¿Qué son los lisosomas? ¿Cómo mantienen las condiciones adecuadas para ser activos?
Los lisosomas son orgánulos que están presentes en todas las células eucariotas, tanto en las animales como en las vegetales, si bien en las vegetales son menos abundantes. El número varía según la función célular, siendo especialmente abundantes en los macrófagos. Los lisosomas son vesículas rodeadas por una membrana que contienen en su interior una gran cantidad de enzimas hidrolasas ácidas. Estas enzimas catalizan reacciones mediante las cuales se rompen ciertos enlaces (peptídicos, glucosídicos, etc.), por lo que son capaces de transformar macromoléculas en moléculas más simples. En esto consiste la digestión celular, que es el proceso celular que llevan a cabo. Las enzimas que hay en el interior de los lisosomas solo son activas en un medio ácido cuyo pH oscile entre 3 y 6. Por ello, en la membrana de los lisosomas hay una bomba de H+ que transporta mediante transporte activo H+ hacia el interior de los lisosomas. De esa manera, en el interior del lisosoma se mantiene un pH ácido que permite que los enzimas se mantengan activos.
26.- ¿Qué procesos ocurren en la matriz mitocondrial?
En la matriz mitocondrial se producen los siguientes procesos: Algunas oxidaciones respiratorias, entre las que hay que destacar las siguientes: Descarboxilación oxidativa del ácido pirúvico, que se obtiene mediante la glucólisis de los glúcidos. Mediante esta oxidación se obtiene acetil-CoA, un coenzima reducido (NADH+H+) y CO2. -oxidación de los ácidos. Mediante este proceso, a partir de los ácidos grasos, se obtienen moléculas de acetil-CoA y moléculas de coenzimas reducidos (NADH+H+ y FADH2). Ciclo de Krebs, que es una serie de reacciones cíclicas mediante las cuales se oxida completamente el acetil-CoA, obteniéndose CO2 y coenzimas reducidos (NADH+H+ y FADH2). En la matriz también se sintetizan diversos metabolitos, que van a ser los precursores para la síntesis de otras macromoléculas. En la matriz de las mitocondrias se van a sintetizar las proteínas mitocondriales que están codificadas por el ADN mitocondrial. Estas proteínas representan únicamente el 10% de todas las proteínas que hay en la mitocondria.
27.- Representa mediante un dibujo un cloroplasto. Indica mediante números cada parte.
El cloroplasto es un tipo de plasto de color verde, debido a la presencia de clorofila. En estos orgánulos es donde se realiza la fotosíntesis. 1. Membrana plastidial externa. 2. Espacio intermembranoso: un pequeño espacio que queda entre ambas membranas. 3. Membrana plastidial interna. 4. Membrana tilacoidal: una tercera membrana muy replegada que hay en el estroma. 5. Espacio intratilacoidal: espacio limitado por la membrana tilacoidal. 6. Tilacoide: sacos aplanados que forman la membrana tilacoidal. 7. Tilacoide de la grana: uno de los tipos de tilacoides que tienen forma discoidal, y se disponen apilados. 8. Tilacoides del estroma o lamelas: tipo de tilacoides de superficie amplia que no se disponen apilados; conectan entre sí a los tilacoides grana. 9. Grana: apilamiento de varios tilacoides grana. 10. Estroma: interior del cloroplasto. 11. ADN plastidial: moléculas de ADN bicatenarias y circulares. 12. Plastorribosomas: pequeños ribosomas que hay en el estroma.
28.- ¿Cuáles son las proteínas que están formando los undulipodios?
Las proteínas que forman parte de la estructura de los undulipodios: cilios y flagelos, son las siguientes: La tubulina. Es una proteína globular que puede ser de dos tipos: -tubulina y -tubulina. Estas moléculas se polimerizan y forman los microtúbulos que constituyen los undulipodios, tanto los periféricos como los centrales. La dineína. Es una proteína que a intervalos regulares forma dos brazos que salen de uno de los microtúbulos de cada par periférico y se dirigen hacia el par de microtúbulos adyacente. La nexina. Es una proteína que forma fibras mediante las cuales se une cada par de microtúbulos periféricos con los pares adyacentes. Además existen otras fibras proteicas, llamadas fibras radiales, que unen cada par de microtúbulos periféricos con la vaina que rodea los microtúbulos centrales.
29.- ¿Qué elementos constituyen el citoesqueleto y qué funciones desempeña este?
El citoesqueleto o esqueleto celular está formado por una red de fibras y filamentos proteicos, interconectados entre sí, que se extiende por todo el hialoplasma. Sus elementos constituyentes son tres: Los microfilamentos o filamentos de actina son los elementos más delgados que forman el citoesqueleto; su grosor es de 8 nm. Están formados por la proteína actina. Los microtúbulos son formaciones cilíndricas que tienen un grosor de unos 25 nm. Están formadas por la proteína tubulina. Los filamentos intermedios son formaciones que tienen un diámetro intermedio entre las otras dos de ahí el nombre. Están formados por diversas proteínas. El citoesqueleto desempeña principalmente tres funciones: Es el que determina la forma de la célula. Interviene en la organización interna de esta. Es el responsable de los movimientos celulares, tanto de materiales y orgánulos como de la célula en su totalidad.
30.- ¿Qué es el retículo endoplasmático? ¿Cuántos tipos de retículo se diferencian?
El retículo endoplasmático fue descrito por primera vez en 1950 por Palade, Sjostrand y Porter. Se puede definir como una compleja red de membranas interconectadas que se extiende por todo el hialoplasma y originan cavidades de distintas formas: sacos aplanados, túbulos, vesículas, etc., que se comunican entre sí. El espacio interno de todas estas cavidades que forman el retículo, limitado por su membrana, se denomina lumen. En la cara de la membrana del retículo que da al hialoplasma pueden ir adosados ribosomas. Según que estos aparezcan o no, se diferencian dos tipos de retículo endoplasmático: El retículo endoplasmático rugoso o granular, que tiene adosado en la cara externa de la membrana ribosomas, y eso le da aspecto rugoso o granular, de ahí el nombre. El retículo endoplasmático liso, que no tiene ribosomas en la cara externa de la membrana, por lo que no tiene aspecto rugoso, de ahí su nombre.
31.- ¿Qué semejanzas presentan los peroxisomas con los lisosomas y las mitocondrias?
Los peroxisomas, al igual que las mitocondrias y los lisosomas, son orgánulos que se presentan en todas las células eucariotas tanto animales como vegetales. Tanto los peroxisomas como los lisosomas son vesículas rodeadas por una membrana que contienen en su interior una gran cantidad de enzimas. Ahora bien, las enzimas de los lisosomas son hidrolasas ácidas que catalizan las reacciones de la digestión celular, mientras que las enzimas de los peroxisomas son enzimas oxidativas que catalizan reacciones de oxidación que se producen en su interior. Tanto en los peroxisomas como en las mitocondrias se producen reacciones oxidativas mediante las cuales se oxidan sustratos orgánicos (ácidos grasos, etc.). En ambos casos se utiliza como aceptor de hidrógenos el oxígeno molecular, que se reduce a agua. La diferencia más importante es que en la oxidaciones mitocondriales la energía que se libera se utiliza para sintetizar ATP, mientras que en las oxidaciones que ocurren en los peroxisomas no se sintetiza ATP, puesto que la energía que se desprende se disipa en forma de calor.
32.- ¿Qué son las partículas elementales? ¿Dónde se localizan?
Las partículas elementales o partículas F también se denominan oxisomas. Son fácilmente visibles con el microscopio electrónico y se localizan en la membrana mitocondrial interna, en la cara interna que da hacia la matriz. Cada una de estas partículas es un complejo enzimático, la ATP-sintetasa, en la que se produce la síntesis de ATP (fosforilación oxidativa). Estas partículas tienen forma de peón de ajedrez, diferenciándose en ellas las siguientes partes: Una cabeza esférica de 9 nm de diámetro que se dirige hacia la matriz es el factor F1. Está formada por una proteína globular y constituye la parte catalítica del complejo. Un tallo, llamado factor F0. Está formado por tres o cuatro polinucleótidos. Una base hidrófoba, integrada en el seno de la bicapa lipídica de la membrana interna.
33.- ¿Qué son los plastos? Principales tipos de plastos.
Los plastos son orgánulos exclusivos de las células vegetales. Todos ellos están rodeados por una envoltura externa formada por dos membranas: la membrana plastidial externa y la membrana plastidial interna. Entre ambas queda un pequeño espacio denominado espacio intermembranoso. Según las moléculas que contengan en su interior, pueden ser de tres tipos: Cromoplastos. Son plastos de color amarillo, anaranjado, etc., debido a que contienen en su interior muchas moléculas de pigmentos carotenoides que les dan estas coloraciones. Estos plastos son los responsables de los colores amarillo, anaranjado y rojo de distintas partes de las plantas, como flores, frutos (tomate) y raíces. Cloroplastos. Son plastos de color verde, debido a que en su interior contienen clorofila. Se los puede considerar como un tipo de cromoplastos en los que el pigmento que contienen es la clorofila. Son los responsables del color verde que presentan distintas partes de la planta: hojas, tallos jóvenes, etc. Leucoplastos. Son incoloros, debido a que en su interior no hay pigmentos. En ellos se almacenan sustancias de reserva. Según cuales sean las moléculas que almacenan pueden ser de varios tipos: amiloplastos, si almacenan almidón; proteoplastos, si almacenan proteínas; oleoplastos, si almacenan lípidos.
34.- Explica cómo es la estructura de un flagelo.
En los cilios y flagelos se diferencian las siguientes partes: Una envoltura externa, que es la membrana plasmática (1). Nueve pares de microtúbulos periféricos (2), que forman la pared de esta estructura cilíndrica que constituye el cilio o el flagelo. Un par de microtúbulos centrales (3), que están rodeados por una delgada envoltura llamada vaina (4). Cada par de microtúbulos periféricos está formado por un microtúbulo completo llamado microtúbulo A (5) y otro incompleto llamado B (6). Del microtúbulo A de una pareja salen dos brazos (7) dirigidos hacia el microtúbulo B de la pareja adyacente. Estos brazos están formados por la proteína dineína. Cada pareja de microtúbulos periféricos se une a las parejas adyacentes mediante fibras de la proteína nexina (8). Cada pareja de microtúbulos periféricos se une a la vaina central mediante unas fibras proteicas llamadas fibras radiales.
35.- ¿A qué se denomina hialoplasma? ¿Qué función tiene?
Al hialoplasma también se le denomina citoplasma fundamental. Es el medio acuoso del citoplasma, donde están inmersos los diferentes orgánulos citoplasmáticos, y se comunica con el nucleoplasma mediante los poros de la membrana nuclear. El hialoplasma está formado principalmente por agua, que representa entre un 70 y un 90 %. En él se encuentran disueltas otras muchas moléculas, entre las que caben destacar: iones, pequeñas moléculas orgánicas precursoras de macromoléculas (aminoácidos, monosacáridos, nucleótidos, etc.), proteínas enzimáticas, ácidos nucleicos (ARNt, ARNm, etc.), coenzimas (ATP, NAD+, etc.), metabolitos, etc. El hialoplasma tiene la capacidad de poder cambiar su densidad y pasar de un estado de alta densidad, viscoso (estado gel), a otro de baja densidad, fluido (estado sol), en función de las necesidades metabólicas de la célula. El paso de sol a gel y de gel a sol se produce por despolimerización y polimerización de ciertas proteínas que se encuentran dispersas en el hialoplasma. El hialoplasma realiza dos funciones principalmente: En él se van a producir muchas de las reacciones químicas del metabolismo celular, tanto anabólicas como catabólicas. Algunas de estas reacciones son: las fermentaciones, la glucólisis, etc. Sirve a la célula como almacén de sustancias de reserva.
36.- Enumera las funciones más importantes del aparato de Golgi.
El aparato de Golgi desempeña numerosas funciones, entre las que cabe destacar las siguientes: Interviene en el transporte y distribución de moléculas sintetizadas en el retículo (proteínas, lípidos, etc.). Estas moléculas son transferidas desde el retículo a la cisterna de la cara cis del dictiosoma mediante las vesículas de Golgi. Una vez en el dictiosoma, estas moléculas se van desplazando por las cisternas en dirección cis - trans; el paso de una cisterna a otra se realiza mediante las vesículas medianas. A medida que estas moléculas se van desplazando por las cisternas del dictiosoma, van modificándose químicamente. Una vez que llegan a la cara trans, son clasificadas y empaquetadas según su destino, y se desprenden mediante las vesículas de secreción, donde quedarán englobadas. Estas vesículas permanecerán en el hialoplasma o bien liberarán su contenido al exterior mediante exocitosis. Interviene en la fabricación de lisosomas primarios mediante un proceso similar al anterior. Interviene en la regeneración de la membrana plasmática. Esto es debido a que las vesículas de secreción, en muchos casos, se fusionan con la membrana plasmática, y de esa forma se reponen los fragmentos de membrana perdidos en la endocitosis. Completa la glicosilación de las proteínas que se había iniciado en el retículo y produce la glicosilación de los lípidos. Sintetiza y segrega muchos de los componentes de la pared celular (celulosa, pectina, hemicelulosa, etc.). Forma el acrosoma de los espermatozoides. Forma la placa celular que en la citocinesis de las células vegetales divide al citoplasma en dos. Esta placa celular dará lugar a la lámina media.
37.- ¿Cuántos tipos de lisosomas hay? ¿Cómo se forman cada uno de ellos?
Los lisosomas, según su origen, son de dos tipos: lisosomas primarios y lisosomas secundarios: Lisosomas primarios. Son lisosomas que solo contienen en su interior enzimas hidrolasas ácidas. Lisosomas secundarios. Son lisosomas que contienen, además de hidrolasas ácidas, otros sustratos en vías de digestión. Dentro de estos atendiendo a la procedencia del sustrato, se diferencian dos tipos: heterolisosomas y autolisosomas. Los lisosomas primarios se forman a partir del aparato de Golgi. Son vesículas de secreción que contienen en su interior enzimas y se desprenden por gemación de la cisterna de la cara trans del dictiosoma. Las enzimas que contienen en su interior son proteínas que se forman en los ribosomas que hay adheridos en la cara externa del retículo endoplasmático rugoso. Estas pasan primero al interior del retículo, y posteriormente son transferidas mediante las vesículas de Golgi a la cisternas de la cara cis del dictiosoma. De aquí van pasando a través de las cisternas hasta la cara trans, donde se desprenden mediante las vesículas de secreción para quedar quedarán englobadas formando el lisosoma. Los lisosomas secundarios se forman al fusionarse lisosomas primarios con una vacuola que contiene en su interior el sustrato que se va a digerir.
38.- ¿Se pueden sintetizar proteínas en las mitocondrias? Razónalo.
En las mitocondrias sí se pueden sintetizar proteínas, ya que poseen su propio ADN y las enzimas necesarias para transcribirlo a ARN y posteriormente traducirlo, en sus propios ribosomas (mitorribosomas), a proteínas. Las mitocondrias poseen su propia versión del código genético, que no es igual en todos los seres Sin embargo, en las mitocondrias tan solo se sintetizan el 10% aproximadamente de las proteínas que las constituyen; el 90% restante son sintetizadas en el hialoplasma, a partir del ADN nuclear, y posteriormente son transportadas a su interior. Por ello podemos decir que las mitocondrias no son autosuficientes.
39.- ¿Qué son los tilacoides?
Los tilacoides son sacos aplanados que se localizan en el interior (estroma) de los cloroplastos. Están formados por una membrana muy replegada que hay en el interior del estroma, llamada membrana tilacoidal. Esta membrana rodea un espacio interno denominado espacio intratilacoidal, que es el espacio interno de todos los tilacoides que se comunican entre sí. Los tilacoides pueden ser de dos tipos: Tilacoides grana. Son sacos aplanados y discoidales que se disponen apilados en grupos; a cada uno de estos apilamientos se le denomina grana. Tilacoides del estroma o lamelas. Son sacos aplanados extensos que no se disponen apilados; se extienden por todo el estroma paralelos al eje mayor del cloroplasto y conectan entre sí a los tilacoides grana.
40.- ¿Dónde se localizan los ribosomas en las células eucariotas?
Los ribosomas en las células eucariotas se pueden localizar en los siguientes lugares: Pueden encontrarse libres en el hialoplasma. Se pueden encontrar unidos a la cara de la membrana nuclear que da al hialoplasma. También se pueden encontrar unidos a la cara externa de la membrana del retículo endoplasmático rugoso, lo que le da a este retículo aspecto granular o rugoso, de ahí el nombre. En este caso, igual que en el caso en que se unen a la membrana externa del núcleo, lo hacen por la subunidad mayor. Esta unión se asegura mediante dos tipos de glucoproteínas de anclaje: las riboforinas I y II. Igualmente, en las células eucariotas se localizan ribosomas en el interior de las mitocondrias y de los cloroplastos; en este caso, se denominan, respectivamente, mitorribosomas y plastorribosomas. Estos ribosomas son más parecidos a los ribosomas bacterianos que a los demás ribosomas de las células eucariotas.
41.- ¿Qué son los filamentos intermedios? Cita ejemplos.
Son fibras proteicas gruesas y resistentes que forman parte del citoesqueleto. Tienen un grosor de unos 10 nm, que es intermedio entre el grosor de los microfilamentos y el de los microtúbulos, de ahí que se las denomine filamentos intermedios. Existen muchos tipos de filamentos intermedios que son característicos de cada tipo de célula. Entre los más importantes destacan los siguientes: Filamentos de queratina, que abundan en las células epiteliales. Neurofilamentos, que se encuentran en el cuerpo y en el axón de las neuronas. Filamentos de desmina, que están presentes en las células musculares. Filamentos de vimentina, que se encuentran en células del tejido conjuntivo. Filamentos gliales, que se encuentran en las células de la glía del tejido nervioso.
42.- Explica una función de cada uno de los tipos de retículo endoplasmático que conozcas.
Retículo endoplasmático rugoso. Una de sus principales funciones es la de almacenar y transportar las proteínas que se sintetizan en los ribosomas que hay adosados en la cara externa de su membrana. Estas proteínas pueden tener dos destinos: si se trata de proteínas de membrana, entonces pasan directamente a la membrana del retículo como proteínas transmembrana; si se trata de proteínas de secreción, entonces pasan al interior del lumen y desde allí son transportadas a su destino. Muchas de estas proteínas, antes de ser transportadas a su destino, sufren un proceso de glucosilación, mediante el cual se unen a oligosacáridos y forman glucoproteínas. Este proceso está catalizado por la enzima glicosil-transferasa. Retículo endoplasmático liso. En él se producen, entre otros, los procesos de detoxificación, mediante los cuales se reduce o se elimina la toxicidad de sustancias perjudiciales para la célula, que pueden haber sido producidas por la propia célula en el metabolismo o bien pueden proceder del exterior (conservantes, insecticidas, medicamentos, etc.). La reducción de la toxicidad se consigue aumentando la solubilidad de dichas sustancias para que así puedan ser eliminadas más rápidamente por la orina o por la bilis. Esta función la realizan principalmente las células de la piel, el pulmón, el hígado, etc.
43.- ¿Para qué sirven las vacuolas contráctiles?
Las vacuolas contráctiles, también llamadas pulsátiles, son un tipo de vacuolas animales que aparecen en células que viven en ambientes hipotónicos, como, por ejemplo, en los protozoos que viven en agua dulce. Estas vacuolas se van llenando poco a poco de agua, y cuando están llenas, lo expulsan violentamente al exterior. Sirven para bombear al exterior el exceso de agua que ha entrado en la célula a través de la membrana mediante ósmosis. De esa manera se impide que la célula se hinche y estalle.
44.- ¿Qué características presenta la membrana mitocondrial interna? ¿Qué procesos ocurren en ella?
La membrana mitocondrial interna no es lisa, sino que presenta numerosos pliegues, que se dirigen hacia la matriz. Estos pliegues se denominan crestas mitocondriales, y pueden ser de distintos tipos. Su finalidad es aumentar la superficie de la membrana. Esta membrana es más impermeable que la membrana externa. En ella hay más proteínas (80%) y menos lípidos (20%) que en otras membranas, entre los que no se encuentra el colesterol. En la membrana mitocondrial interna hay tres tipos de proteínas importantes: Las proteínas transportadoras, que se encargan de transportar a través de ellas iones y diferentes moléculas. Las proteínas que forman la cadena respiratoria, que se encargan de transportar los electrones y los H+ que ceden los coenzimas reducidos (NADH+H+ y FADH2) hasta el oxígeno molecular, que es el último aceptor, el cual al captarlos se reduce, dando agua. Igualmente, en esta membrana hay unos complejos enzimáticos, denominados ATP-sintetasas o también llamados partículas F u oxisomas, que se localizan en la cara interna de esta membrana. Estos enzimas se encargan de sintetizar ATP a partir de ADP y P. En esta membrana se produce la fosforilazión oxidativa, que es el proceso mediante el cual se sintetiza en los oxisomas ATP a partir de ADP y P, aprovechando para ello la energía que se desprende al transportar hasta el oxígeno molecular, a través de la cadena respiratoria, los electrones y H+ cedidos por los coenzimas reducidos.
45.- ¿Los cloroplastos y las mitocondrias presentan alguna semejanza con las bacterias?
Las mitocondrias y los cloroplastos sí que tienen ciertas similitudes con las células bacterianas. Las más importantes son las siguientes: Ambos orgánulos poseen en su interior ADN, el cual es similar al ADN bacteriano, es decir, es bicatenario, circular, y no está asociado a proteínas. Tanto en las mitocondrias como en los cloroplastos existen en su interior ribosomas, que son similares a los ribosomas bacterianos. Son más pequeños que los ribosomas que hay en el hialoplasma de las células eucariotas, y su coeficiente de sedimentación es de 70 S. Los dos orgánulos se pueden dividir por división binaria, como las bacterias.
46.- ¿Qué son los centriolos? Explica cómo es su estructura.
Los centriolos son orgánulos cilíndricos de 0,2 m de diámetro y 0,5 m de longitud, cuya pared está formada por nueve tripletes de microtúbulos. Los tripletes de microtúbulos adyacentes se unen entre sí mediante puentes proteicos, que aseguran la cohesión de la estructura. Los microtúbulos que constituyen los tripletes están formados por moléculas de -tubulina y -tubulina. En las células eucariotas animales, los centriolos aparecen formando parte de una estructura llamada centrosoma, que se sitúa cerca del núcleo. El centrosoma está formado por dos centriolos que se disponen perpendiculares entre sí, constituyendo el diplosoma, el material amorfo que los rodea, llamado centrosfera, y las fibras del áster, que salen radialmente de la centrosfera. Los centriolos, además de formar el centrosoma, también se encuentran en la base de cada cilio y flagelo, constituyendo el corpúsculo basal o cinetosoma.
47.- Enunciar tres funciones de los microtúbulos y otras tres de los microfilamentos.
Tres funciones de los microtúbulos son: Pueden actuar como canales para el transporte intracelular de moléculas, aprovechando su estructura hueca. Forman el huso mitótico que se origina durante la división nuclear (mitosis). Organizan los demás elementos del citoesqueleto. Tres funciones de los microfilamentos son: Asociados con los filamentos de miosina, son los responsables de la contracción de las fibras musculares. Proporcionan rigidez mecánica a muchas prolongaciones celulares como, por ejemplo, las microvellosidades, las cuales mantienen su rigidez gracias a un haz de filamentos paralelos de actina que hay en su interior. Junto con la miosina, forma el anillo contráctil que se forma después de la división por debajo de la membrana y alrededor del ecuador y sirve para dividir el citoplasma de las células animales en dos.
48.- ¿Qué son los dictiosomas?
Los dictiosomas son las unidades funcionales que constituyen el aparato de Golgi. Están formados por el apilamiento de una serie de sacos aplanados y discoidales llamados cisternas, alrededor de los cuales existen numerosas vesículas pequeñas. El número de cisternas que hay en cada dictiosoma oscila entre 4 y 6, aunque en las células vegetales y en los eucariotas inferiores este número es mayor. En Euglena, los dictiosomas pueden llegar a tener hasta 30 cisternas. El número de dictiosomas que forman el aparato de Golgi de una célula varía según el tipo de célula, desde aquellas que tienen un solo dictiosoma grande hasta las que poseen muchos dictiosomas pequeños. Los dictiosomas están polarizados; es decir, en ellos se diferencian dos caras distintas que presentan diferente orientación: La cara cis o de formación es convexa y está orientada hacia el retículo endoplasmático. La cisterna de esta cara está rodeada por pequeñas vesículas procedentes del retículo llamadas vesículas de transición, que se fusionan con esta cisterna, y tienen como función transportar moléculas desde el retículo hasta el dictiosoma. La cara trans o de maduración es cóncava, y está orientada hacia la membrana plasmática. Alrededor de la cisterna de esta cara existen numerosas vesículas que se desprenden de ella por gemación, llamadas vesículas de secreción; mediante ellas se emiten los productos del aparato de Golgi.
49.- Señala las semejanzas y diferencias que existen entre los heterolisosomas y los autolisosomas.
Semejanzas: Ambos son lisosomas secundarios, y, por lo tanto, en su interior habrá enzimas hidrolasas ácidas y un sustrato en vías de digestión. En ambos casos, en su interior se realiza la digestión intracelular. Tanto en uno como en otro, una vez realizada la digestión, las moléculas resultantes atraviesan la pared del lisosoma y pasan al hialoplasma. Ambos lisosomas, después de la digestión, contienen en su interior restos no digeridos, por lo que se transforman en cuerpos residuales que pueden acumularse en el citoplasma (pudiendo llegar a producir la muerte celular) o ser expulsados por exocitosis. Diferencias: Los heterolisosomas se forman al fusionarse lisosomas primarios con una vacuola endocítica (fagosoma, vacuola pinocítica) en la que se engloba un sustrato exógeno. Los autolisosomas se forman al fusionarse lisosomas primarios con unas vesículas originadas en el citoplasma (autofagosoma) en las que se engloban sustratos endógenos (orgánulos, restos celulares). Los heterolisosomas, además de servir para la nutrición celular, también tienen función defensiva, ya que mediante ellos algunas células, como los macrófagos, eliminan gérmenes que pueden entrar en el organismo. Los autolisosomas sirven para eliminar materiales inútiles de la célula y orgánulos envejecidos, y permiten la nutrición celular a partir de sus propios materiales.
50.- Dibuja una mitocondria señalando en ella todas sus partes
1. Membrana mitocondrial externa: separa la mitocondria del hialoplasma.
18.- Explica las diferencias entre la fagocitosis y la pinocitosis.
Fagocitosis. Es un mecanismo de endocitosis utilizado por la célula para introducir grandes partículas sólidas (microorganismos, restos celulares). Se realiza mediante un desplazamiento de la membrana que puede ser una expansión en forma de pseudópodo o una invaginación, que rodea a la partícula y se forma una vesícula llamada vesícula fagocítica. Se asimila al comer de las células. Pinocitosis. También es un mecanismo de endocitosis, en este caso se introducen líquidos y pequeñas moléculas disueltas. Se produce por invaginaciones de la membrana que rodean una gota de líquido y se libera hacia el interior del citoplasma en forma de pequeña vesícula, llamada pinocito. Estas vesículas son más pequeñas que las fagocíticas. Es un proceso comparable al beber de la célula.
19.- ¿Qué son las uniones en hendidura? Indica algún ejemplo en el que participe este tipo de contacto celular.
Las uniones en hendidura o gap son aquellas en las que las células se conectan mediante el alineamiento de proteínas túnel (canales), anclados en cada una de las membranas. Los canales presentan una estructura cilíndrico-hexagonal y reciben el nombre de conexones. Las uniones en hendidura aparecen en las sinapsis químicas que se establecen entre dos neuronas, y en las sinapsis eléctricas de las células musculares.
20.- Explica la estructura y la composición química de la pared celular de las plantas.
En la pared celular de las plantas se distinguen, de fuera a dentro, tres capas que varían con la edad y con la función de la célula, y son: Lámina media. Es la primera capa formada a partir de las sustancias que contienen las vesículas del aparato de Golgi que se alinean en la placa ecuatorial durante la citocinesis. Se localiza entre las paredes primarias de dos células adyacentes, presenta una consistencia gelatinosa y una estructura simple. Está formada por pectinas, que son macromoléculas constituidas por sales cálcicas y magnésicas del ácido péctico, cuya base estructural es el ácido galacturónico. Pared primaria. Se deposita a continuación de la lámina media y delimita a la célula vegetal a modo de caja. Está formada por un retículo microfibrilar y una matriz amorfa. Retículo microfibrilar: está formado por moléculas de celulosa que se agrupan en paralelo para constituir fibrillas elementales. Éstas, a su vez, se entrelazan para dar lugar a las microfibrillas, las cuales, se enrollan helicoidalmente originando macrofibrillas. Por último, varias macrofibrillas vuelven a enrollarse formando fibras de celulosa. El retículo microfibrilar puede estar formado por una sola capa como ocurre en las células meristemáticas, o por tres como sucede en las células adultas. Matriz amorfa: se sitúa englobando a las fibras de celulosa y está constituida por agua (80-90 %), hemicelulosa, sustancias pécticas, monosacáridos y proteínas. Sobre la pared primaria y dependiendo del tipo y la función de la célula pueden depositarse distintas sustancias como son: Lignina que formará la madera. Sales minerales como el carbonato cálcico o la sílice. Ceras que originan cutícula de las hojas. Suberina que dará lugar a la formación del corcho. Pared secundaria. Aparece únicamente en algunas células vegetales donde se deposita internamente y otorga una resistencia mecánica más elevada al tejido. Su composición es similar a la de la pared primaria, aunque es más rica en fibras de celulosa (94%) y contiene menos agua (25-30%) y hemicelulosa. Carece de pectina. Generalmente presenta una estructura con tres capas, aunque en algunos casos puede llegar a tener hasta veinte. En los tejidos conductores se deposita en forma de anillos, retículos o refuerzos irregulares, que no llegan a cubrir en su totalidad a la pared primaria.
21.- Explica los conceptos de mensajero agonista y antagonista, y propón un ejemplo de su utilidad en farmacología.
Los mensajeros agonistas son mensajeros naturales (ligandos) que, tras su unión al receptor, lo activan, y desencadenan una serie de reacciones metabólicas que producirán un efecto fisiológico. La respuesta celular está en función de su concentración. Los antagonistas son mensajeros que, aunque se unen específicamente a los receptores, no los activan, por lo que no son capaces de producir una respuesta, independientemente de su concentración. Sin embargo, bloquean la acción de los agonistas al no permitir su unión al receptor. En farmacología juegan un papel muy importante debido a que muchos medicamentos son antagonistas para agonistas que pueden tener un efecto fisiológico. Así sucede, por ejemplo, con los antihistamínicos que bloquean los receptores celulares de la histamina segregada por el propio organismo durante la reacción alérgica.
22.- Explica mediante un dibujo el proceso de endocitosis mediada por receptor.
Un ejemplo de endocitosis mediada por receptor es el transporte de hierro a las células unido a la proteína transferrina.
23.- Explica cómo están formados los microtúbulos y los microfilamentos. ¿Qué significado tiene que estas estructuras sean dinámicas?
Los microtúbulos son formaciones cilíndricas que tienen 25 nm de diámetro y varias micras de longitud. Están formados por moléculas de una proteína globular denominada tubulina, la cual puede ser de dos tipos: -tubulina y -tubulina. Estas dos moléculas se unen, formando un dímero, que se une con otros dímeros, formando filamentos largos y gruesos de tubulina. Estos filamentos se asocian entre sí y forman las paredes del microtúbulo. Cada microtúbulo está formado por 13 filamentos de tubulina. Los microfilamentos o filamentos de actina son los componentes más delgados del citoesqueleto; tienen 8 nm de diámetro, de ahí el nombre que reciben. Están formados por dos hebras enrolladas helicoidalmente, cada una de las cuales formada por la polimerización de moléculas de una proteína globular denominada actina. Tanto los microtúbulos como los microfilamentos son estructuras dinámicas, es decir, estructuras que se están creando y destruyendo constantemente dependiendo de las necesidades fisiológicas de la célula. Se forman por polimerización y se destruyen por despolimerización, utilizando o rindiendo respectivamente las unidades moleculares que las constituyen (dímero de -tubulina y -tubulina o moléculas de actina).
24.- ¿Cuántos tipos de vesículas se pueden diferenciar en el aparato de Golgi?
Las cisternas que forman los dictiosomas que constituyen el aparato de Golgi están rodeadas por numerosas vesículas de diferentes tamaños cuya misión es transportar moléculas. Estas vesículas son principalmente de tres tipos: Vesículas de transición o de Golgi, que se sitúan alrededor de la cisterna de Golgi que hay en la cara cis. Estas vesículas se forman por gemación a partir del retículo endoplasmático y se fusionan con la cisterna de Golgi. Transportan moléculas desde el retículo hasta el aparato de Golgi. Vesículas medianas, que se sitúan alrededor de las cisternas intermedias que se encuentran entre la cara cis y la cara trans. Estas vesículas se forman por gemación del borde de una cisterna y se fusionan con el borde de la siguiente. Sirven para transportar moléculas de una cisterna a la siguiente. Vesículas de secreción, que se sitúan alrededor de la cisterna de Golgi de la cara trans. Estas cisternas son más grandes que las anteriores y se forman por gemación de la cisterna de la cara trans. Mediante estas cisternas las moléculas salen del aparato de Golgi.
25.- ¿Qué son los lisosomas? ¿Cómo mantienen las condiciones adecuadas para ser activos?
Los lisosomas son orgánulos que están presentes en todas las células eucariotas, tanto en las animales como en las vegetales, si bien en las vegetales son menos abundantes. El número varía según la función célular, siendo especialmente abundantes en los macrófagos. Los lisosomas son vesículas rodeadas por una membrana que contienen en su interior una gran cantidad de enzimas hidrolasas ácidas. Estas enzimas catalizan reacciones mediante las cuales se rompen ciertos enlaces (peptídicos, glucosídicos, etc.), por lo que son capaces de transformar macromoléculas en moléculas más simples. En esto consiste la digestión celular, que es el proceso celular que llevan a cabo. Las enzimas que hay en el interior de los lisosomas solo son activas en un medio ácido cuyo pH oscile entre 3 y 6. Por ello, en la membrana de los lisosomas hay una bomba de H+ que transporta mediante transporte activo H+ hacia el interior de los lisosomas. De esa manera, en el interior del lisosoma se mantiene un pH ácido que permite que los enzimas se mantengan activos.
26.- ¿Qué procesos ocurren en la matriz mitocondrial?
En la matriz mitocondrial se producen los siguientes procesos: Algunas oxidaciones respiratorias, entre las que hay que destacar las siguientes: Descarboxilación oxidativa del ácido pirúvico, que se obtiene mediante la glucólisis de los glúcidos. Mediante esta oxidación se obtiene acetil-CoA, un coenzima reducido (NADH+H+) y CO2. -oxidación de los ácidos. Mediante este proceso, a partir de los ácidos grasos, se obtienen moléculas de acetil-CoA y moléculas de coenzimas reducidos (NADH+H+ y FADH2). Ciclo de Krebs, que es una serie de reacciones cíclicas mediante las cuales se oxida completamente el acetil-CoA, obteniéndose CO2 y coenzimas reducidos (NADH+H+ y FADH2). En la matriz también se sintetizan diversos metabolitos, que van a ser los precursores para la síntesis de otras macromoléculas. En la matriz de las mitocondrias se van a sintetizar las proteínas mitocondriales que están codificadas por el ADN mitocondrial. Estas proteínas representan únicamente el 10% de todas las proteínas que hay en la mitocondria.
27.- Representa mediante un dibujo un cloroplasto. Indica mediante números cada parte.
El cloroplasto es un tipo de plasto de color verde, debido a la presencia de clorofila. En estos orgánulos es donde se realiza la fotosíntesis. 1. Membrana plastidial externa. 2. Espacio intermembranoso: un pequeño espacio que queda entre ambas membranas. 3. Membrana plastidial interna. 4. Membrana tilacoidal: una tercera membrana muy replegada que hay en el estroma. 5. Espacio intratilacoidal: espacio limitado por la membrana tilacoidal. 6. Tilacoide: sacos aplanados que forman la membrana tilacoidal. 7. Tilacoide de la grana: uno de los tipos de tilacoides que tienen forma discoidal, y se disponen apilados. 8. Tilacoides del estroma o lamelas: tipo de tilacoides de superficie amplia que no se disponen apilados; conectan entre sí a los tilacoides grana. 9. Grana: apilamiento de varios tilacoides grana. 10. Estroma: interior del cloroplasto. 11. ADN plastidial: moléculas de ADN bicatenarias y circulares. 12. Plastorribosomas: pequeños ribosomas que hay en el estroma.
28.- ¿Cuáles son las proteínas que están formando los undulipodios?
Las proteínas que forman parte de la estructura de los undulipodios: cilios y flagelos, son las siguientes: La tubulina. Es una proteína globular que puede ser de dos tipos: -tubulina y -tubulina. Estas moléculas se polimerizan y forman los microtúbulos que constituyen los undulipodios, tanto los periféricos como los centrales. La dineína. Es una proteína que a intervalos regulares forma dos brazos que salen de uno de los microtúbulos de cada par periférico y se dirigen hacia el par de microtúbulos adyacente. La nexina. Es una proteína que forma fibras mediante las cuales se une cada par de microtúbulos periféricos con los pares adyacentes. Además existen otras fibras proteicas, llamadas fibras radiales, que unen cada par de microtúbulos periféricos con la vaina que rodea los microtúbulos centrales.
29.- ¿Qué elementos constituyen el citoesqueleto y qué funciones desempeña este?
El citoesqueleto o esqueleto celular está formado por una red de fibras y filamentos proteicos, interconectados entre sí, que se extiende por todo el hialoplasma. Sus elementos constituyentes son tres: Los microfilamentos o filamentos de actina son los elementos más delgados que forman el citoesqueleto; su grosor es de 8 nm. Están formados por la proteína actina. Los microtúbulos son formaciones cilíndricas que tienen un grosor de unos 25 nm. Están formadas por la proteína tubulina. Los filamentos intermedios son formaciones que tienen un diámetro intermedio entre las otras dos de ahí el nombre. Están formados por diversas proteínas. El citoesqueleto desempeña principalmente tres funciones: Es el que determina la forma de la célula. Interviene en la organización interna de esta. Es el responsable de los movimientos celulares, tanto de materiales y orgánulos como de la célula en su totalidad.
30.- ¿Qué es el retículo endoplasmático? ¿Cuántos tipos de retículo se diferencian?
El retículo endoplasmático fue descrito por primera vez en 1950 por Palade, Sjostrand y Porter. Se puede definir como una compleja red de membranas interconectadas que se extiende por todo el hialoplasma y originan cavidades de distintas formas: sacos aplanados, túbulos, vesículas, etc., que se comunican entre sí. El espacio interno de todas estas cavidades que forman el retículo, limitado por su membrana, se denomina lumen. En la cara de la membrana del retículo que da al hialoplasma pueden ir adosados ribosomas. Según que estos aparezcan o no, se diferencian dos tipos de retículo endoplasmático: El retículo endoplasmático rugoso o granular, que tiene adosado en la cara externa de la membrana ribosomas, y eso le da aspecto rugoso o granular, de ahí el nombre. El retículo endoplasmático liso, que no tiene ribosomas en la cara externa de la membrana, por lo que no tiene aspecto rugoso, de ahí su nombre.
31.- ¿Qué semejanzas presentan los peroxisomas con los lisosomas y las mitocondrias?
Los peroxisomas, al igual que las mitocondrias y los lisosomas, son orgánulos que se presentan en todas las células eucariotas tanto animales como vegetales. Tanto los peroxisomas como los lisosomas son vesículas rodeadas por una membrana que contienen en su interior una gran cantidad de enzimas. Ahora bien, las enzimas de los lisosomas son hidrolasas ácidas que catalizan las reacciones de la digestión celular, mientras que las enzimas de los peroxisomas son enzimas oxidativas que catalizan reacciones de oxidación que se producen en su interior. Tanto en los peroxisomas como en las mitocondrias se producen reacciones oxidativas mediante las cuales se oxidan sustratos orgánicos (ácidos grasos, etc.). En ambos casos se utiliza como aceptor de hidrógenos el oxígeno molecular, que se reduce a agua. La diferencia más importante es que en la oxidaciones mitocondriales la energía que se libera se utiliza para sintetizar ATP, mientras que en las oxidaciones que ocurren en los peroxisomas no se sintetiza ATP, puesto que la energía que se desprende se disipa en forma de calor.
32.- ¿Qué son las partículas elementales? ¿Dónde se localizan?
Las partículas elementales o partículas F también se denominan oxisomas. Son fácilmente visibles con el microscopio electrónico y se localizan en la membrana mitocondrial interna, en la cara interna que da hacia la matriz. Cada una de estas partículas es un complejo enzimático, la ATP-sintetasa, en la que se produce la síntesis de ATP (fosforilación oxidativa). Estas partículas tienen forma de peón de ajedrez, diferenciándose en ellas las siguientes partes: Una cabeza esférica de 9 nm de diámetro que se dirige hacia la matriz es el factor F1. Está formada por una proteína globular y constituye la parte catalítica del complejo. Un tallo, llamado factor F0. Está formado por tres o cuatro polinucleótidos. Una base hidrófoba, integrada en el seno de la bicapa lipídica de la membrana interna.
33.- ¿Qué son los plastos? Principales tipos de plastos.
Los plastos son orgánulos exclusivos de las células vegetales. Todos ellos están rodeados por una envoltura externa formada por dos membranas: la membrana plastidial externa y la membrana plastidial interna. Entre ambas queda un pequeño espacio denominado espacio intermembranoso. Según las moléculas que contengan en su interior, pueden ser de tres tipos: Cromoplastos. Son plastos de color amarillo, anaranjado, etc., debido a que contienen en su interior muchas moléculas de pigmentos carotenoides que les dan estas coloraciones. Estos plastos son los responsables de los colores amarillo, anaranjado y rojo de distintas partes de las plantas, como flores, frutos (tomate) y raíces. Cloroplastos. Son plastos de color verde, debido a que en su interior contienen clorofila. Se los puede considerar como un tipo de cromoplastos en los que el pigmento que contienen es la clorofila. Son los responsables del color verde que presentan distintas partes de la planta: hojas, tallos jóvenes, etc. Leucoplastos. Son incoloros, debido a que en su interior no hay pigmentos. En ellos se almacenan sustancias de reserva. Según cuales sean las moléculas que almacenan pueden ser de varios tipos: amiloplastos, si almacenan almidón; proteoplastos, si almacenan proteínas; oleoplastos, si almacenan lípidos.
34.- Explica cómo es la estructura de un flagelo.
En los cilios y flagelos se diferencian las siguientes partes: Una envoltura externa, que es la membrana plasmática (1). Nueve pares de microtúbulos periféricos (2), que forman la pared de esta estructura cilíndrica que constituye el cilio o el flagelo. Un par de microtúbulos centrales (3), que están rodeados por una delgada envoltura llamada vaina (4). Cada par de microtúbulos periféricos está formado por un microtúbulo completo llamado microtúbulo A (5) y otro incompleto llamado B (6). Del microtúbulo A de una pareja salen dos brazos (7) dirigidos hacia el microtúbulo B de la pareja adyacente. Estos brazos están formados por la proteína dineína. Cada pareja de microtúbulos periféricos se une a las parejas adyacentes mediante fibras de la proteína nexina (8). Cada pareja de microtúbulos periféricos se une a la vaina central mediante unas fibras proteicas llamadas fibras radiales.
35.- ¿A qué se denomina hialoplasma? ¿Qué función tiene?
Al hialoplasma también se le denomina citoplasma fundamental. Es el medio acuoso del citoplasma, donde están inmersos los diferentes orgánulos citoplasmáticos, y se comunica con el nucleoplasma mediante los poros de la membrana nuclear. El hialoplasma está formado principalmente por agua, que representa entre un 70 y un 90 %. En él se encuentran disueltas otras muchas moléculas, entre las que caben destacar: iones, pequeñas moléculas orgánicas precursoras de macromoléculas (aminoácidos, monosacáridos, nucleótidos, etc.), proteínas enzimáticas, ácidos nucleicos (ARNt, ARNm, etc.), coenzimas (ATP, NAD+, etc.), metabolitos, etc. El hialoplasma tiene la capacidad de poder cambiar su densidad y pasar de un estado de alta densidad, viscoso (estado gel), a otro de baja densidad, fluido (estado sol), en función de las necesidades metabólicas de la célula. El paso de sol a gel y de gel a sol se produce por despolimerización y polimerización de ciertas proteínas que se encuentran dispersas en el hialoplasma. El hialoplasma realiza dos funciones principalmente: En él se van a producir muchas de las reacciones químicas del metabolismo celular, tanto anabólicas como catabólicas. Algunas de estas reacciones son: las fermentaciones, la glucólisis, etc. Sirve a la célula como almacén de sustancias de reserva.
36.- Enumera las funciones más importantes del aparato de Golgi.
El aparato de Golgi desempeña numerosas funciones, entre las que cabe destacar las siguientes: Interviene en el transporte y distribución de moléculas sintetizadas en el retículo (proteínas, lípidos, etc.). Estas moléculas son transferidas desde el retículo a la cisterna de la cara cis del dictiosoma mediante las vesículas de Golgi. Una vez en el dictiosoma, estas moléculas se van desplazando por las cisternas en dirección cis - trans; el paso de una cisterna a otra se realiza mediante las vesículas medianas. A medida que estas moléculas se van desplazando por las cisternas del dictiosoma, van modificándose químicamente. Una vez que llegan a la cara trans, son clasificadas y empaquetadas según su destino, y se desprenden mediante las vesículas de secreción, donde quedarán englobadas. Estas vesículas permanecerán en el hialoplasma o bien liberarán su contenido al exterior mediante exocitosis. Interviene en la fabricación de lisosomas primarios mediante un proceso similar al anterior. Interviene en la regeneración de la membrana plasmática. Esto es debido a que las vesículas de secreción, en muchos casos, se fusionan con la membrana plasmática, y de esa forma se reponen los fragmentos de membrana perdidos en la endocitosis. Completa la glicosilación de las proteínas que se había iniciado en el retículo y produce la glicosilación de los lípidos. Sintetiza y segrega muchos de los componentes de la pared celular (celulosa, pectina, hemicelulosa, etc.). Forma el acrosoma de los espermatozoides. Forma la placa celular que en la citocinesis de las células vegetales divide al citoplasma en dos. Esta placa celular dará lugar a la lámina media.
37.- ¿Cuántos tipos de lisosomas hay? ¿Cómo se forman cada uno de ellos?
Los lisosomas, según su origen, son de dos tipos: lisosomas primarios y lisosomas secundarios: Lisosomas primarios. Son lisosomas que solo contienen en su interior enzimas hidrolasas ácidas. Lisosomas secundarios. Son lisosomas que contienen, además de hidrolasas ácidas, otros sustratos en vías de digestión. Dentro de estos atendiendo a la procedencia del sustrato, se diferencian dos tipos: heterolisosomas y autolisosomas. Los lisosomas primarios se forman a partir del aparato de Golgi. Son vesículas de secreción que contienen en su interior enzimas y se desprenden por gemación de la cisterna de la cara trans del dictiosoma. Las enzimas que contienen en su interior son proteínas que se forman en los ribosomas que hay adheridos en la cara externa del retículo endoplasmático rugoso. Estas pasan primero al interior del retículo, y posteriormente son transferidas mediante las vesículas de Golgi a la cisternas de la cara cis del dictiosoma. De aquí van pasando a través de las cisternas hasta la cara trans, donde se desprenden mediante las vesículas de secreción para quedar quedarán englobadas formando el lisosoma. Los lisosomas secundarios se forman al fusionarse lisosomas primarios con una vacuola que contiene en su interior el sustrato que se va a digerir.
38.- ¿Se pueden sintetizar proteínas en las mitocondrias? Razónalo.
En las mitocondrias sí se pueden sintetizar proteínas, ya que poseen su propio ADN y las enzimas necesarias para transcribirlo a ARN y posteriormente traducirlo, en sus propios ribosomas (mitorribosomas), a proteínas. Las mitocondrias poseen su propia versión del código genético, que no es igual en todos los seres Sin embargo, en las mitocondrias tan solo se sintetizan el 10% aproximadamente de las proteínas que las constituyen; el 90% restante son sintetizadas en el hialoplasma, a partir del ADN nuclear, y posteriormente son transportadas a su interior. Por ello podemos decir que las mitocondrias no son autosuficientes.
39.- ¿Qué son los tilacoides?
Los tilacoides son sacos aplanados que se localizan en el interior (estroma) de los cloroplastos. Están formados por una membrana muy replegada que hay en el interior del estroma, llamada membrana tilacoidal. Esta membrana rodea un espacio interno denominado espacio intratilacoidal, que es el espacio interno de todos los tilacoides que se comunican entre sí. Los tilacoides pueden ser de dos tipos: Tilacoides grana. Son sacos aplanados y discoidales que se disponen apilados en grupos; a cada uno de estos apilamientos se le denomina grana. Tilacoides del estroma o lamelas. Son sacos aplanados extensos que no se disponen apilados; se extienden por todo el estroma paralelos al eje mayor del cloroplasto y conectan entre sí a los tilacoides grana.
40.- ¿Dónde se localizan los ribosomas en las células eucariotas?
Los ribosomas en las células eucariotas se pueden localizar en los siguientes lugares: Pueden encontrarse libres en el hialoplasma. Se pueden encontrar unidos a la cara de la membrana nuclear que da al hialoplasma. También se pueden encontrar unidos a la cara externa de la membrana del retículo endoplasmático rugoso, lo que le da a este retículo aspecto granular o rugoso, de ahí el nombre. En este caso, igual que en el caso en que se unen a la membrana externa del núcleo, lo hacen por la subunidad mayor. Esta unión se asegura mediante dos tipos de glucoproteínas de anclaje: las riboforinas I y II. Igualmente, en las células eucariotas se localizan ribosomas en el interior de las mitocondrias y de los cloroplastos; en este caso, se denominan, respectivamente, mitorribosomas y plastorribosomas. Estos ribosomas son más parecidos a los ribosomas bacterianos que a los demás ribosomas de las células eucariotas.
41.- ¿Qué son los filamentos intermedios? Cita ejemplos.
Son fibras proteicas gruesas y resistentes que forman parte del citoesqueleto. Tienen un grosor de unos 10 nm, que es intermedio entre el grosor de los microfilamentos y el de los microtúbulos, de ahí que se las denomine filamentos intermedios. Existen muchos tipos de filamentos intermedios que son característicos de cada tipo de célula. Entre los más importantes destacan los siguientes: Filamentos de queratina, que abundan en las células epiteliales. Neurofilamentos, que se encuentran en el cuerpo y en el axón de las neuronas. Filamentos de desmina, que están presentes en las células musculares. Filamentos de vimentina, que se encuentran en células del tejido conjuntivo. Filamentos gliales, que se encuentran en las células de la glía del tejido nervioso.
42.- Explica una función de cada uno de los tipos de retículo endoplasmático que conozcas.
Retículo endoplasmático rugoso. Una de sus principales funciones es la de almacenar y transportar las proteínas que se sintetizan en los ribosomas que hay adosados en la cara externa de su membrana. Estas proteínas pueden tener dos destinos: si se trata de proteínas de membrana, entonces pasan directamente a la membrana del retículo como proteínas transmembrana; si se trata de proteínas de secreción, entonces pasan al interior del lumen y desde allí son transportadas a su destino. Muchas de estas proteínas, antes de ser transportadas a su destino, sufren un proceso de glucosilación, mediante el cual se unen a oligosacáridos y forman glucoproteínas. Este proceso está catalizado por la enzima glicosil-transferasa. Retículo endoplasmático liso. En él se producen, entre otros, los procesos de detoxificación, mediante los cuales se reduce o se elimina la toxicidad de sustancias perjudiciales para la célula, que pueden haber sido producidas por la propia célula en el metabolismo o bien pueden proceder del exterior (conservantes, insecticidas, medicamentos, etc.). La reducción de la toxicidad se consigue aumentando la solubilidad de dichas sustancias para que así puedan ser eliminadas más rápidamente por la orina o por la bilis. Esta función la realizan principalmente las células de la piel, el pulmón, el hígado, etc.
43.- ¿Para qué sirven las vacuolas contráctiles?
Las vacuolas contráctiles, también llamadas pulsátiles, son un tipo de vacuolas animales que aparecen en células que viven en ambientes hipotónicos, como, por ejemplo, en los protozoos que viven en agua dulce. Estas vacuolas se van llenando poco a poco de agua, y cuando están llenas, lo expulsan violentamente al exterior. Sirven para bombear al exterior el exceso de agua que ha entrado en la célula a través de la membrana mediante ósmosis. De esa manera se impide que la célula se hinche y estalle.
44.- ¿Qué características presenta la membrana mitocondrial interna? ¿Qué procesos ocurren en ella?
La membrana mitocondrial interna no es lisa, sino que presenta numerosos pliegues, que se dirigen hacia la matriz. Estos pliegues se denominan crestas mitocondriales, y pueden ser de distintos tipos. Su finalidad es aumentar la superficie de la membrana. Esta membrana es más impermeable que la membrana externa. En ella hay más proteínas (80%) y menos lípidos (20%) que en otras membranas, entre los que no se encuentra el colesterol. En la membrana mitocondrial interna hay tres tipos de proteínas importantes: Las proteínas transportadoras, que se encargan de transportar a través de ellas iones y diferentes moléculas. Las proteínas que forman la cadena respiratoria, que se encargan de transportar los electrones y los H+ que ceden los coenzimas reducidos (NADH+H+ y FADH2) hasta el oxígeno molecular, que es el último aceptor, el cual al captarlos se reduce, dando agua. Igualmente, en esta membrana hay unos complejos enzimáticos, denominados ATP-sintetasas o también llamados partículas F u oxisomas, que se localizan en la cara interna de esta membrana. Estos enzimas se encargan de sintetizar ATP a partir de ADP y P. En esta membrana se produce la fosforilazión oxidativa, que es el proceso mediante el cual se sintetiza en los oxisomas ATP a partir de ADP y P, aprovechando para ello la energía que se desprende al transportar hasta el oxígeno molecular, a través de la cadena respiratoria, los electrones y H+ cedidos por los coenzimas reducidos.
45.- ¿Los cloroplastos y las mitocondrias presentan alguna semejanza con las bacterias?
Las mitocondrias y los cloroplastos sí que tienen ciertas similitudes con las células bacterianas. Las más importantes son las siguientes: Ambos orgánulos poseen en su interior ADN, el cual es similar al ADN bacteriano, es decir, es bicatenario, circular, y no está asociado a proteínas. Tanto en las mitocondrias como en los cloroplastos existen en su interior ribosomas, que son similares a los ribosomas bacterianos. Son más pequeños que los ribosomas que hay en el hialoplasma de las células eucariotas, y su coeficiente de sedimentación es de 70 S. Los dos orgánulos se pueden dividir por división binaria, como las bacterias.
46.- ¿Qué son los centriolos? Explica cómo es su estructura.
Los centriolos son orgánulos cilíndricos de 0,2 m de diámetro y 0,5 m de longitud, cuya pared está formada por nueve tripletes de microtúbulos. Los tripletes de microtúbulos adyacentes se unen entre sí mediante puentes proteicos, que aseguran la cohesión de la estructura. Los microtúbulos que constituyen los tripletes están formados por moléculas de -tubulina y -tubulina. En las células eucariotas animales, los centriolos aparecen formando parte de una estructura llamada centrosoma, que se sitúa cerca del núcleo. El centrosoma está formado por dos centriolos que se disponen perpendiculares entre sí, constituyendo el diplosoma, el material amorfo que los rodea, llamado centrosfera, y las fibras del áster, que salen radialmente de la centrosfera. Los centriolos, además de formar el centrosoma, también se encuentran en la base de cada cilio y flagelo, constituyendo el corpúsculo basal o cinetosoma.
47.- Enunciar tres funciones de los microtúbulos y otras tres de los microfilamentos.
Tres funciones de los microtúbulos son: Pueden actuar como canales para el transporte intracelular de moléculas, aprovechando su estructura hueca. Forman el huso mitótico que se origina durante la división nuclear (mitosis). Organizan los demás elementos del citoesqueleto. Tres funciones de los microfilamentos son: Asociados con los filamentos de miosina, son los responsables de la contracción de las fibras musculares. Proporcionan rigidez mecánica a muchas prolongaciones celulares como, por ejemplo, las microvellosidades, las cuales mantienen su rigidez gracias a un haz de filamentos paralelos de actina que hay en su interior. Junto con la miosina, forma el anillo contráctil que se forma después de la división por debajo de la membrana y alrededor del ecuador y sirve para dividir el citoplasma de las células animales en dos.
48.- ¿Qué son los dictiosomas?
Los dictiosomas son las unidades funcionales que constituyen el aparato de Golgi. Están formados por el apilamiento de una serie de sacos aplanados y discoidales llamados cisternas, alrededor de los cuales existen numerosas vesículas pequeñas. El número de cisternas que hay en cada dictiosoma oscila entre 4 y 6, aunque en las células vegetales y en los eucariotas inferiores este número es mayor. En Euglena, los dictiosomas pueden llegar a tener hasta 30 cisternas. El número de dictiosomas que forman el aparato de Golgi de una célula varía según el tipo de célula, desde aquellas que tienen un solo dictiosoma grande hasta las que poseen muchos dictiosomas pequeños. Los dictiosomas están polarizados; es decir, en ellos se diferencian dos caras distintas que presentan diferente orientación: La cara cis o de formación es convexa y está orientada hacia el retículo endoplasmático. La cisterna de esta cara está rodeada por pequeñas vesículas procedentes del retículo llamadas vesículas de transición, que se fusionan con esta cisterna, y tienen como función transportar moléculas desde el retículo hasta el dictiosoma. La cara trans o de maduración es cóncava, y está orientada hacia la membrana plasmática. Alrededor de la cisterna de esta cara existen numerosas vesículas que se desprenden de ella por gemación, llamadas vesículas de secreción; mediante ellas se emiten los productos del aparato de Golgi.
49.- Señala las semejanzas y diferencias que existen entre los heterolisosomas y los autolisosomas.
Semejanzas: Ambos son lisosomas secundarios, y, por lo tanto, en su interior habrá enzimas hidrolasas ácidas y un sustrato en vías de digestión. En ambos casos, en su interior se realiza la digestión intracelular. Tanto en uno como en otro, una vez realizada la digestión, las moléculas resultantes atraviesan la pared del lisosoma y pasan al hialoplasma. Ambos lisosomas, después de la digestión, contienen en su interior restos no digeridos, por lo que se transforman en cuerpos residuales que pueden acumularse en el citoplasma (pudiendo llegar a producir la muerte celular) o ser expulsados por exocitosis. Diferencias: Los heterolisosomas se forman al fusionarse lisosomas primarios con una vacuola endocítica (fagosoma, vacuola pinocítica) en la que se engloba un sustrato exógeno. Los autolisosomas se forman al fusionarse lisosomas primarios con unas vesículas originadas en el citoplasma (autofagosoma) en las que se engloban sustratos endógenos (orgánulos, restos celulares). Los heterolisosomas, además de servir para la nutrición celular, también tienen función defensiva, ya que mediante ellos algunas células, como los macrófagos, eliminan gérmenes que pueden entrar en el organismo. Los autolisosomas sirven para eliminar materiales inútiles de la célula y orgánulos envejecidos, y permiten la nutrición celular a partir de sus propios materiales.
50.- Dibuja una mitocondria señalando en ella todas sus partes
1. Membrana mitocondrial externa: separa la mitocondria del hialoplasma.
2. Membrana mitocondrial interna.
3. Crestas mitocondriales: repliegues de la membrana interna dirigidos hacia el interior.
4. Espacio intermembranoso: espacio que hay entre ambas membranas.
5. Matriz mitocondrial: espacio interno de la mitocondria.
6. ADN mitocondrial: moléculas de ADN que se localizan en la matriz.
7. Mitorribosomas: ribosomas que hay en la matriz.
51.- Función de los cloroplastos.
En los cloroplastos se realizan dos funciones: La fotosíntesis, que es la función más importante. Mediante este proceso se sintetizan compuestos orgánicos a partir de compuestos inorgánicos, utilizándose para ello la energía solar. En este proceso se produce como producto secundario oxígeno molecular, que es expulsado a la atmósfera. En la fotosíntesis se diferencian dos fases: la fase luminosa y la fase oscura. La fase luminosa ocurre en la membrana tilacoidal. En esta etapa se necesita la energía luminosa, que se emplea para formar ATP y NADPH+H+. La fase oscura ocurre en el estroma. En esta etapa se utiliza el ATP y el NADPH+H+ para transformar la materia inorgánica en materia orgánica. En el estroma de los cloroplastos también se sintetizan algunas de las proteínas que forman parte del cloroplasto, aquellas que están codificadas por el ADN que hay en su interior. Estas proteínas sólo representan una pequeña parte. La mayoría de ellas están codificadas por el ADN nuclear y se sintetizan fuera del cloroplasto.
52.- ¿Qué son las inclusiones? Cita ejemplos.
Las inclusiones son acúmulos o granulaciones de diferentes sustancias que aparecen en el hialoplasma de algunas células; pueden estar o no rodeados por membrana. Los materiales que forman las inclusiones pueden ser sustancias de reserva, sustancias de desecho, pigmentos, etc. Algunas de estas inclusiones son: Los granos de glucógeno, que pueden aparecer en las células hepáticas y musculares. Los granos de almidón, que pueden encontrarse en algunas células vegetales. Las gotas de grasas, como las que aparecen en los adipocitos, que ocupan gran parte del citoplasma. En las células vegetales también pueden aparecer gotas de aceites esenciales, etc. Los gránulos de melanina, que es un pigmento de color pardo abundante en los melanóforos. En los macrófagos también pueden aparecer acúmulos de hemosiderina, un pigmento de color pardo procedente de la degradación de la hemoglobina. Igualmente, en células animales pueden aparecer acúmulos cristalinos de naturaleza proteica, como los que aparecen en la coroides del gato.
53.- ¿Cuáles son los principales componentes químicos del núcleo y cómo varían dichos componentes?
Los principales componentes del núcleo son: desoxirribonucleoproteínas, ribonucleoproteínas, enzimas, ARN solubles, nucleótidos de ADN y ARN, ATP, lípidos, aminoácidos, sales de magnesio, calcio, cobalto y cinc, y agua. La composición química del núcleo varía en función del tipo celular. Por ejemplo, la proporción del ADN varía desde un 60% en los núcleos de espermatozoides, pasando por un 22% en los núcleos de las células hepáticas de cobaya, hasta un 1% en los ovocitos. Sin embargo, esta cantidad no varía prácticamente en cada uno de los tejidos de la misma especie.
54.- ¿Qué características presentan las membranas que constituyen la envoltura nuclear?
La envoltura nuclear consta de dos membranas concéntricas de estructura trilaminar. La membrana externa presenta polisomas en su superficie citoplasmática, por lo que se la considera una diferenciación especial del retículo endoplasmático rugoso RER. La membrana interna es lisa al carecer de ribosomas, y entre ambas existe un espacio perinuclear o cisternal, más ancho, que recibe las proteínas sintetizadas por los polisomas y los transfiere hacia las zonas citoplasmáticas interiores del retículo endoplasmático RE, con las que se comunica. Existen también poros que relacionan el núcleo con el citoplasma.
55.- ¿Qué función desempeña el nucléolo?
Tiene como función albergar el ARN que se sintetiza a partir del ADN asociado al nucléolo. Posteriormente, este ARN se une con proteínas procedentes del citoplasma, que formarán las subunidades pequeñas y grandes que, saliendo al citoplasma por los poros nucleares, se unirán para formar los ribosomas.
56.- Explica a qué tipo, según la posición del centrómero, pertenecen los cromosomas siguientes: 1. Metacéntricos. 2. Submetacéntricos. 3. Acrocéntricos. 4. Telocéntricos.
1. Metacéntricos. El centrómero se sitúa aproximadamente en la mitad del cromosoma y los dos brazos tienen la misma o similar longitud.
51.- Función de los cloroplastos.
En los cloroplastos se realizan dos funciones: La fotosíntesis, que es la función más importante. Mediante este proceso se sintetizan compuestos orgánicos a partir de compuestos inorgánicos, utilizándose para ello la energía solar. En este proceso se produce como producto secundario oxígeno molecular, que es expulsado a la atmósfera. En la fotosíntesis se diferencian dos fases: la fase luminosa y la fase oscura. La fase luminosa ocurre en la membrana tilacoidal. En esta etapa se necesita la energía luminosa, que se emplea para formar ATP y NADPH+H+. La fase oscura ocurre en el estroma. En esta etapa se utiliza el ATP y el NADPH+H+ para transformar la materia inorgánica en materia orgánica. En el estroma de los cloroplastos también se sintetizan algunas de las proteínas que forman parte del cloroplasto, aquellas que están codificadas por el ADN que hay en su interior. Estas proteínas sólo representan una pequeña parte. La mayoría de ellas están codificadas por el ADN nuclear y se sintetizan fuera del cloroplasto.
52.- ¿Qué son las inclusiones? Cita ejemplos.
Las inclusiones son acúmulos o granulaciones de diferentes sustancias que aparecen en el hialoplasma de algunas células; pueden estar o no rodeados por membrana. Los materiales que forman las inclusiones pueden ser sustancias de reserva, sustancias de desecho, pigmentos, etc. Algunas de estas inclusiones son: Los granos de glucógeno, que pueden aparecer en las células hepáticas y musculares. Los granos de almidón, que pueden encontrarse en algunas células vegetales. Las gotas de grasas, como las que aparecen en los adipocitos, que ocupan gran parte del citoplasma. En las células vegetales también pueden aparecer gotas de aceites esenciales, etc. Los gránulos de melanina, que es un pigmento de color pardo abundante en los melanóforos. En los macrófagos también pueden aparecer acúmulos de hemosiderina, un pigmento de color pardo procedente de la degradación de la hemoglobina. Igualmente, en células animales pueden aparecer acúmulos cristalinos de naturaleza proteica, como los que aparecen en la coroides del gato.
53.- ¿Cuáles son los principales componentes químicos del núcleo y cómo varían dichos componentes?
Los principales componentes del núcleo son: desoxirribonucleoproteínas, ribonucleoproteínas, enzimas, ARN solubles, nucleótidos de ADN y ARN, ATP, lípidos, aminoácidos, sales de magnesio, calcio, cobalto y cinc, y agua. La composición química del núcleo varía en función del tipo celular. Por ejemplo, la proporción del ADN varía desde un 60% en los núcleos de espermatozoides, pasando por un 22% en los núcleos de las células hepáticas de cobaya, hasta un 1% en los ovocitos. Sin embargo, esta cantidad no varía prácticamente en cada uno de los tejidos de la misma especie.
54.- ¿Qué características presentan las membranas que constituyen la envoltura nuclear?
La envoltura nuclear consta de dos membranas concéntricas de estructura trilaminar. La membrana externa presenta polisomas en su superficie citoplasmática, por lo que se la considera una diferenciación especial del retículo endoplasmático rugoso RER. La membrana interna es lisa al carecer de ribosomas, y entre ambas existe un espacio perinuclear o cisternal, más ancho, que recibe las proteínas sintetizadas por los polisomas y los transfiere hacia las zonas citoplasmáticas interiores del retículo endoplasmático RE, con las que se comunica. Existen también poros que relacionan el núcleo con el citoplasma.
55.- ¿Qué función desempeña el nucléolo?
Tiene como función albergar el ARN que se sintetiza a partir del ADN asociado al nucléolo. Posteriormente, este ARN se une con proteínas procedentes del citoplasma, que formarán las subunidades pequeñas y grandes que, saliendo al citoplasma por los poros nucleares, se unirán para formar los ribosomas.
56.- Explica a qué tipo, según la posición del centrómero, pertenecen los cromosomas siguientes: 1. Metacéntricos. 2. Submetacéntricos. 3. Acrocéntricos. 4. Telocéntricos.
1. Metacéntricos. El centrómero se sitúa aproximadamente en la mitad del cromosoma y los dos brazos tienen la misma o similar longitud.
2. Submetacéntricos. Los brazos originados por el centrómero son ligeramente desiguales.
3. Acrocéntricos. Los brazos son muy desiguales; uno de ellos es muy largo y otro muy corto.
4. Telocéntricos. El centrómero se sitúa en el extremo del cromosoma, en la región del telómero.
57.- Según las características del núcleo celular: a) ¿Cuál es el tamaño del núcleo y qué relación existe entre su volumen y el citoplasmático? b) ¿Qué es una estructura sincitial?
a) El tamaño del núcleo, por lo general, es proporcional al de la célula, aunque existe un límite. Su tamaño medio oscila entre 8 y 10 m. El volumen que ocupa el núcleo en relación con el volumen celular es de un 10% aproximadamente, y la relación entre ambos se expresa mediante un coeficiente, K.
57.- Según las características del núcleo celular: a) ¿Cuál es el tamaño del núcleo y qué relación existe entre su volumen y el citoplasmático? b) ¿Qué es una estructura sincitial?
a) El tamaño del núcleo, por lo general, es proporcional al de la célula, aunque existe un límite. Su tamaño medio oscila entre 8 y 10 m. El volumen que ocupa el núcleo en relación con el volumen celular es de un 10% aproximadamente, y la relación entre ambos se expresa mediante un coeficiente, K.
b) Es un tipo de estructura que presentan ciertos organismos como las algas sifonales o los mixomicetos, en los que una masa citoplasmática común alberga un elevado número de núcleos.
58.- Diferencia entre heterocromatina y eucromatina.
La heterocromatina es el material cromosómico que forma ciertas partes de las fibras de cromatina denominadas cromocentros, que presentan un mayor nivel de condensación en la interfase, y fijan mejor los colorantes. Presenta escasa actividad heterosintética. Se transcribe antes del inicio de la mitosis. Los demás segmentos de cromatina dispersa constituyen la eucromatina, y en ellos se realizan los procesos de transcripción activa; es la más abundante en la interfase. Equivaldría al cromosoma funcional.
59.- Ayudándote de un dibujo, explica la ultraestructura del cromosoma.
La cromatina se organiza estructuralmente en fibras nucleosómicas. Al comienzo de la mitosis, las fibras de cromatina comienzan a individualizarse, se espiralizan, pliegan y empaquetan hasta constituir unas estructuras macizas que son los cromosomas. Alrededor de un eje de proteínas no histónicas, la cromatina se enrolla en hélices que se pliegan en bucles muy compactos, y que a su vez se agrupan en unas formaciones oblongas, llamadas microcónvulas. El cromosoma metafásico está formado por dos cromátidas unidas por el centrómero. Al final de la mitosis, esta estructura se despliega para permitir la transcripción de ciertos segmentos de ADN (genes).
60.- Explica las formas que presentan habitualmente los núcleos celulares, señalando algún ejemplo. ¿Cuál es la situación del núcleo dentro de la célula?
Los núcleos celulares tienen habitualmente forma esférica, arriñonada o elipsoidal; sin embargo, existen células que presentan sus núcleos con formas muy diferentes, así por ejemplo: Stentor (protozoo): su núcleo tiene forma arrosariada. Neutrófilos (Leucocitos/células sanguíneas): forma polilobulada. Células de los arácnidos: núcleo de contorno sinuoso. El núcleo suele estar situado en el centro de las células, pero existen numerosas excepciones, como es el caso de las células adiposas, en las que el núcleo se sitúa en posición lateral o en los epitelios mucosos y secretores, donde el núcleo ocupa una posición basal.
61.- ¿Cuál es el aspecto externo de la envoltura nuclear?
La envoltura nuclear está formada por dos membranas concéntricas: externa e interna, de estructura trilaminar, que dejan entre sí un espacio perinuclear. Estas membranas que se encuentran atravesadas por numerosos orificios circulares o poros se fusionan entre sí alrededor de cada uno de ellos, siendo el número de poros proporcional a la actividad transcriptora del ADN. La membrana externa presenta una serie de ribosomas en su superficie, por lo que se la considera una diferenciación especial del retículo endoplasmático rugoso, mientras que la membrana interna es lisa por carecer de ribosomas.
62.- ¿Qué entendemos por cromatina? ¿Cuál es su estructura?
La cromatina es el material con aspecto de grumos y filamentos que se observa al microscopio óptico en el núcleo interfásico. Cada fibrilla de cromatina está constituida por una molécula de ADN asociada a histonas. Las histonas son proteínas de bajo peso molecular, con un elevado porcentaje de aminoácidos básicos (arginina y lisina), y aparecen cinco tipos, llamados: H3, H4, H2a y H2b y H1. No obstante, la cromatina también contiene cierta cantidad de otros componentes: proteínas ácidas (no histónicas) y ARN. Cuando se observan las fibras de cromatina con el microscopio electrónico de alta resolución, se aprecia el aspecto típico de un collar de perlas . El análisis de difracción con rayos X revela que la molécula de ADN se asocia con octámeros de histonas, formando unas estructuras llamadas nucleosomas. El ADN rodea al octámero y quedan íntimamente unidos unos 140 pares de bases. Fragmentos de unos 60 pares de bases forman el ADN ligador entre dos nucleosomas. Otra histona de mayor peso molecular, la H1, se asocia por fuera con cada nucleosoma. Todo ello da lugar a fibras de cromatina de unos 10 nm de grosor, que constituyen un primer orden de empaquetamiento: la fibra de cromatina unidad. La fibra de cromatina unidad sufre espiralizaciones que provocan un empaquetamiento más compacto. En este empaquetamiento interviene la H1. La hipótesis del solenoide supone que estas fibras siguen enrollándose en hélices sucesivas, hasta alcanzar un grosor que es visible al microscopio óptico. De este modo, se visualizan los cromosomas con la estructura típica de máxima condensación durante la metafase mitótica.
63.- ¿Cómo contribuye el nucléolo a que la síntesis proteica no se vea disminuida?
En el nucléolo se sintetizan todos los tipos de ARNr, excepto una pequeña porción de la subunidad mayor. Los diferentes fragmentos de ARN ribosómicos se unen en el nucléolo con las proteínas ribosómicas sintetizadas en el citoplasma, que se introducen en el núcleo a través de los poros de la cubierta nuclear. Estos complejos ARNr-proteína vuelven al citoplasma para participar en el ensamblaje de los nuevos ribosomas. Al compensarse de esta manera el desgaste de los ribosomas, la síntesis proteica no se verá disminuida.
64.- ¿La relación entre el volumen nuclear y citoplasmático incide de alguna manera en el proceso de división celular?
Por regla general, el tamaño del núcleo es proporcional al de la célula, y se expresa mediante un coeficiente, K, que viene definido por la fórmula: Cuando K alcanza un cierto valor mínimo, la célula entra en división, es decir, cuando el citoplasma alcanza un cierto volumen, la célula se divide como si el núcleo no pudiera controlar todo el volumen que le rodea.
65.- ¿Qué es el complejo del poro?
Es un diafragma formado por el conjunto de poros que posee la envoltura nuclear. Los poros no son simples orificios, sino un conjunto de estructuras dinámicas, que se forman y desaparecen en función de las necesidades de la célula. El complejo del poro consiste básicamente en dos estructuras anulares octogonales o anillos, uno en la superficie exterior y otro en la cara nucleoplasmática, formados por ocho subunidades globulares. En su interior existen ocho solapas cónicas situadas entre las dos membranas, que actúan como un diafragma cerrando el poro, a excepción de un orificio central, que suele estar obturado. Los poros están conectados entre sí por la lámina nuclear. Los poros sirven como canal por el que pasan las macromoléculas de ARN y las proteínas, así como las subunidades ribosómicas formadas en el nucléolo.
66.- ¿Cuáles consideras que son las principales diferencias entre la cromatina interfásica y el cromosoma metafásico?
El cromosoma metafásico es, en esencia, cromatina condensada que forma una estructura visible al microscopio óptico. Esta condensación tiene lugar por espiralización de la fibra de la cromatina unidad. La cromatina, básicamente, consta de una molécula de ADN y proteínas histónicas asociadas que forman los nucleosomas. La cromatina en forma de cromosoma no es activa desde el punto de vista genético (no hay transcripción). Por el contrario, la cromatina interfásica es, básicamente, el cromosoma metafásico desespiralizado, no observándose estructuras visibles al microscopio óptico, y es activa genéticamente, expresando la información mediante los procesos de transcripción y traducción.
67.- ¿Qué aspecto tiene el nucléolo visto al microscopio electrónico?
El nucléolo visto al microscopio electrónico aparece como una masa irregular de unos2 m de diámetro. En el nucléolo se distingue una parte fibrilar central, formada por fibras de ADN y ARN, y otra granular periférica, formada por gránulos densos de ribonucleoproteínas. Está atravesado por cromatina, que corresponde a la zona del organizador nucleolar de los cromosomas, y sus huecos los ocupa el nucleoplasma. También existe cromatina alrededor del nucléolo; es la cromatina perinuclear.
68.- Define los siguientes términos: 1. Cromosoma, 2. Haploide, 3. Cariotipo, 4. Autosomas, 5. Loci, 6. Telómeros, 7. Cromátida, 8. Centrómero.
1. Cromosoma. Es el material genético organizado cuya misión es conservar, transmitir y expresar la información genética que contiene.
58.- Diferencia entre heterocromatina y eucromatina.
La heterocromatina es el material cromosómico que forma ciertas partes de las fibras de cromatina denominadas cromocentros, que presentan un mayor nivel de condensación en la interfase, y fijan mejor los colorantes. Presenta escasa actividad heterosintética. Se transcribe antes del inicio de la mitosis. Los demás segmentos de cromatina dispersa constituyen la eucromatina, y en ellos se realizan los procesos de transcripción activa; es la más abundante en la interfase. Equivaldría al cromosoma funcional.
59.- Ayudándote de un dibujo, explica la ultraestructura del cromosoma.
La cromatina se organiza estructuralmente en fibras nucleosómicas. Al comienzo de la mitosis, las fibras de cromatina comienzan a individualizarse, se espiralizan, pliegan y empaquetan hasta constituir unas estructuras macizas que son los cromosomas. Alrededor de un eje de proteínas no histónicas, la cromatina se enrolla en hélices que se pliegan en bucles muy compactos, y que a su vez se agrupan en unas formaciones oblongas, llamadas microcónvulas. El cromosoma metafásico está formado por dos cromátidas unidas por el centrómero. Al final de la mitosis, esta estructura se despliega para permitir la transcripción de ciertos segmentos de ADN (genes).
60.- Explica las formas que presentan habitualmente los núcleos celulares, señalando algún ejemplo. ¿Cuál es la situación del núcleo dentro de la célula?
Los núcleos celulares tienen habitualmente forma esférica, arriñonada o elipsoidal; sin embargo, existen células que presentan sus núcleos con formas muy diferentes, así por ejemplo: Stentor (protozoo): su núcleo tiene forma arrosariada. Neutrófilos (Leucocitos/células sanguíneas): forma polilobulada. Células de los arácnidos: núcleo de contorno sinuoso. El núcleo suele estar situado en el centro de las células, pero existen numerosas excepciones, como es el caso de las células adiposas, en las que el núcleo se sitúa en posición lateral o en los epitelios mucosos y secretores, donde el núcleo ocupa una posición basal.
61.- ¿Cuál es el aspecto externo de la envoltura nuclear?
La envoltura nuclear está formada por dos membranas concéntricas: externa e interna, de estructura trilaminar, que dejan entre sí un espacio perinuclear. Estas membranas que se encuentran atravesadas por numerosos orificios circulares o poros se fusionan entre sí alrededor de cada uno de ellos, siendo el número de poros proporcional a la actividad transcriptora del ADN. La membrana externa presenta una serie de ribosomas en su superficie, por lo que se la considera una diferenciación especial del retículo endoplasmático rugoso, mientras que la membrana interna es lisa por carecer de ribosomas.
62.- ¿Qué entendemos por cromatina? ¿Cuál es su estructura?
La cromatina es el material con aspecto de grumos y filamentos que se observa al microscopio óptico en el núcleo interfásico. Cada fibrilla de cromatina está constituida por una molécula de ADN asociada a histonas. Las histonas son proteínas de bajo peso molecular, con un elevado porcentaje de aminoácidos básicos (arginina y lisina), y aparecen cinco tipos, llamados: H3, H4, H2a y H2b y H1. No obstante, la cromatina también contiene cierta cantidad de otros componentes: proteínas ácidas (no histónicas) y ARN. Cuando se observan las fibras de cromatina con el microscopio electrónico de alta resolución, se aprecia el aspecto típico de un collar de perlas . El análisis de difracción con rayos X revela que la molécula de ADN se asocia con octámeros de histonas, formando unas estructuras llamadas nucleosomas. El ADN rodea al octámero y quedan íntimamente unidos unos 140 pares de bases. Fragmentos de unos 60 pares de bases forman el ADN ligador entre dos nucleosomas. Otra histona de mayor peso molecular, la H1, se asocia por fuera con cada nucleosoma. Todo ello da lugar a fibras de cromatina de unos 10 nm de grosor, que constituyen un primer orden de empaquetamiento: la fibra de cromatina unidad. La fibra de cromatina unidad sufre espiralizaciones que provocan un empaquetamiento más compacto. En este empaquetamiento interviene la H1. La hipótesis del solenoide supone que estas fibras siguen enrollándose en hélices sucesivas, hasta alcanzar un grosor que es visible al microscopio óptico. De este modo, se visualizan los cromosomas con la estructura típica de máxima condensación durante la metafase mitótica.
63.- ¿Cómo contribuye el nucléolo a que la síntesis proteica no se vea disminuida?
En el nucléolo se sintetizan todos los tipos de ARNr, excepto una pequeña porción de la subunidad mayor. Los diferentes fragmentos de ARN ribosómicos se unen en el nucléolo con las proteínas ribosómicas sintetizadas en el citoplasma, que se introducen en el núcleo a través de los poros de la cubierta nuclear. Estos complejos ARNr-proteína vuelven al citoplasma para participar en el ensamblaje de los nuevos ribosomas. Al compensarse de esta manera el desgaste de los ribosomas, la síntesis proteica no se verá disminuida.
64.- ¿La relación entre el volumen nuclear y citoplasmático incide de alguna manera en el proceso de división celular?
Por regla general, el tamaño del núcleo es proporcional al de la célula, y se expresa mediante un coeficiente, K, que viene definido por la fórmula: Cuando K alcanza un cierto valor mínimo, la célula entra en división, es decir, cuando el citoplasma alcanza un cierto volumen, la célula se divide como si el núcleo no pudiera controlar todo el volumen que le rodea.
65.- ¿Qué es el complejo del poro?
Es un diafragma formado por el conjunto de poros que posee la envoltura nuclear. Los poros no son simples orificios, sino un conjunto de estructuras dinámicas, que se forman y desaparecen en función de las necesidades de la célula. El complejo del poro consiste básicamente en dos estructuras anulares octogonales o anillos, uno en la superficie exterior y otro en la cara nucleoplasmática, formados por ocho subunidades globulares. En su interior existen ocho solapas cónicas situadas entre las dos membranas, que actúan como un diafragma cerrando el poro, a excepción de un orificio central, que suele estar obturado. Los poros están conectados entre sí por la lámina nuclear. Los poros sirven como canal por el que pasan las macromoléculas de ARN y las proteínas, así como las subunidades ribosómicas formadas en el nucléolo.
66.- ¿Cuáles consideras que son las principales diferencias entre la cromatina interfásica y el cromosoma metafásico?
El cromosoma metafásico es, en esencia, cromatina condensada que forma una estructura visible al microscopio óptico. Esta condensación tiene lugar por espiralización de la fibra de la cromatina unidad. La cromatina, básicamente, consta de una molécula de ADN y proteínas histónicas asociadas que forman los nucleosomas. La cromatina en forma de cromosoma no es activa desde el punto de vista genético (no hay transcripción). Por el contrario, la cromatina interfásica es, básicamente, el cromosoma metafásico desespiralizado, no observándose estructuras visibles al microscopio óptico, y es activa genéticamente, expresando la información mediante los procesos de transcripción y traducción.
67.- ¿Qué aspecto tiene el nucléolo visto al microscopio electrónico?
El nucléolo visto al microscopio electrónico aparece como una masa irregular de unos2 m de diámetro. En el nucléolo se distingue una parte fibrilar central, formada por fibras de ADN y ARN, y otra granular periférica, formada por gránulos densos de ribonucleoproteínas. Está atravesado por cromatina, que corresponde a la zona del organizador nucleolar de los cromosomas, y sus huecos los ocupa el nucleoplasma. También existe cromatina alrededor del nucléolo; es la cromatina perinuclear.
68.- Define los siguientes términos: 1. Cromosoma, 2. Haploide, 3. Cariotipo, 4. Autosomas, 5. Loci, 6. Telómeros, 7. Cromátida, 8. Centrómero.
1. Cromosoma. Es el material genético organizado cuya misión es conservar, transmitir y expresar la información genética que contiene.
2. Haploide. Es el número de parejas de cromosomas existentes en el núcleo.
3. Cariotipo. Es el conjunto de cromosomas de cada especie, ordenados según su tamaño, forma y características.
4. Autosomas. Son los cromosomas somáticos.
5. Loci. Es el lugar que ocupa cada gen en el cromosoma.
6. Telómeros. Son los extremos del cromosoma, y se corresponden con los extremos de la molécula de ADN que lo recorre longitudinalmente. Su existencia se debe a la acción del enzima telomerasa, que añade nucleótidos cuando el cromosoma los pierde en el proceso de replicación.
7. Cromátida. Son las dos partes en que se divide un cromosoma metafásico. Son idénticas en morfología e información, ya que contienen una molécula de ADN cada una, resultado de la duplicación del material genético, por lo que reciben el nombre de cromátidas hermanas. 8. Centrómero. Llamado también constricción primaria, es un estrechamiento responsable de la morfología cromosómica general, al dividir el cromosoma en dos brazos.
69.- ¿Crees que existe alguna actividad metabólica en el núcleo interfásico? En el caso de que tu respuesta sea positiva, explica: ¿de dónde recibe el núcleo la materia y energía necesarias para realizar su actividad metabólica durante la interfase?
Aunque al microscopio poco puede observarse, en el núcleo interfásico se produce una intensa actividad metabólica, ya que en esos momentos tiene lugar la transcripción del ADN para la síntesis de los ARN (mensajero, transferente y ribosómico), esenciales para la producción de enzimas y demás proteínas en el citoplasma. También en la interfase tiene lugar la réplica del ADN celular previa a la mitosis. El núcleo recibe del citoplasma tanto las materias primas (sustratos y enzimas), como la energía, ya que el núcleo carece de una fuente autónoma de esta. La energía nuclear depende de los ATP, GTP, CTP y UTP citoplasmáticos.
70.- La matriz nuclear, ¿con qué otros nombres se conoce?, ¿cuáles son sus componentes?
La matriz nuclear se conoce también con los nombres de nucleoplasma y carioplasma. Contiene la cromatina, formada por ADN y proteínas cromosómicas, y los sistemas enzimáticos, llegados del citoplasma. Además, contiene gotas lipídicas, gránulos de glucógeno, y ribonucleoproteínas granulares y fibrosas.
71.- Explica la relación que existe entre nucleosoma, cromatina y cromosomas.
El nucleosoma es una estructura formada por la asociación de las histonas y la molécula de ADN en las células eucariotas; esta asociación da lugar a glomérulos de unos 11 nm. La cromatina es el conjunto del ADN y las proteínas asociadas que se encuentra en el núcleo y se tiñe con colorantes básicos; en la cromatina hay multitud de nucleosomas. La cromatina se condensa en el proceso de división celular, durante la mitosis o meiosis, formando estructuras alargadas denominadas cromosomas.
72.- ¿Qué son los nucléolos, cómo se originan y cuál es su estructura?
Los nucléolos son estructuras siempre presentes, esferoidales, bien definidas y muy variables en número, tamaño y forma. Se originan por la transcripción de los genes del llamado organizador nucleolar (NOR) de determinados cromosomas, y solamente en determinados segmentos; son observables al microscopio óptico y al electrónico. En ellos se distingue: Una parte fibrilar formada por ADN y ARN. Otra parte granular periférica formada por gránulos densos de ribonucleoproteínas. Además contienen cromatina, que se encuentra de dos formas: Atravesando al nucléolo. Alrededor del nucléolo (cromatina perinuclear).
73.- ¿En qué consisten los métodos de coloración denominados de bandeo cromosómico?
Son diversos métodos de tinción, en los que se pone de manifiesto que hay cromosomas o fragmentos de cromosomas que adquieren una coloración uniforme al ser teñidos, y se denominan cromosomas o bandas eucromáticas. Mientras, otros cromosomas o fragmentos no se tiñen por igual debido a una mayor o menor densidad de la cromatina en telofase, interfase y profase temprana. Se forman bandas heterocromáticas transversales, las cuales son utilizadas como características específicas en el proceso de identificación de los cromosomas.
74.- ¿Qué sucede durante la fase S del ciclo celular? ¿Cuál es su duración?
La fase S es la fase de síntesis del ciclo celular. Durante este periodo se replica el ADN del núcleo y, como resultado de ello, cada cromosoma se duplica y queda formado por dos cromátidas idénticas. La eucromatina se replica en primer lugar, mientras que la heterocromatina lo hace al final de la fase. Tras la síntesis, se ensamblan las proteínas de las fibras de nucleosomas con el ADN para formar las nuevas fibras de cromatina. La duración está en función de la temperatura y del tipo general de célula. Por ejemplo, en los mamíferos dura unas siete horas.
75.- En las células haploides producidas tras una meiosis, ¿es cada uno de los cromosomas hijos portador del mismo mensaje genético que el cromosoma del que procede?
En la profase I de la meiosis tienen lugar entrecruzamientos entre cromátidas homólogas. En la subfase de paquiteno, los cromosomas homólogos se aparean íntimamente. En esta situación y gracias al concurso de enzimas, cromátidas homólogas sufren roturas en algunos puntos e intercambian segmentos, dando lugar a cromosomas recombinados. A lo largo del cromosoma puede haber uno o más entrecruzamientos, dependiendo en parte de su longitud. Por ello, los cromosomas recombinados no son idénticos a los cromosomas de los que proceden.
76.- ¿Es cierta la siguiente afirmación?: gametogénesis y espermatogénesis son dos procesos equivalentes . Razona la respuesta.
Esta afirmación es falsa. Gametogénesis es el proceso de formación de gametos en general y comprende la espermatogénesis y la ovogénesis. La ovogénesis es el proceso de formación de gametos femeninos, y la espermatogénesis es el proceso de formación de gametos masculinos o espermatozoides; por tanto, este término se utiliza para referirse a un aspecto concreto de la gametogénesis.
77.- ¿Qué son células quiescentes?
Son aquellas células que permanecen de por vida en el estado G0, es decir, en periodo de reposo. En esta fase no se sintetizan ni proteínas cromosómicas ni el ARNm de las histonas. En ocasiones, es posible hacer salir a las células de este estado mediante estimulación mitogénica, con el aporte de sustancias como aminoácidos u hormonas. Pero cuando salen de él a destiempo y de forma descontrolada se produce cáncer.
78.- De las distintas etapas de la mitosis, ¿cuál tiene mayor duración? Haz un esquema de la anafase de una célula que tenga 2n=4 cromosomas.
La duración relativa de los diferentes estadios de la mitosis es variable según el tipo de célula. Normalmente, la profase es la fase más larga. Esquema de la anafase para una célula 2n=4.
79.- Indica las diferencias entre reproducción sexual y asexual y escribe algún ejemplo de cada una.
La reproducción sexual es aquella en la que participan dos organismos, los cuales, mediante la formación de células gaméticas y su posterior fusión, dan lugar a una célula huevo o zigoto, de la que se desarrollará un individuo con caracteres de ambos progenitores. Este tipo de reproducción la presentan la mayoría de animales y vegetales, tanto de sexos separados (la especie humana, por ejemplo) como hermafroditas (la mayoría de las especies vegetales). La reproducción asexual es aquella en la que solo participa un progenitor, el cual, mediante distintos mecanismos, da lugar a descendientes que son copias genéticas de sí mismo. Este es el modo de reproducción de muchos animales inferiores, como los pólipos (se reproducen por gemación), y de algunos vegetales (multiplicación vegetativa).
80.- ¿Qué es el ciclo celular? Define y explica sus fases.
Un ciclo celular es el conjunto de fenómenos que tienen lugar en el periodo que se inicia con una división mitótica y finaliza al inicio de la siguiente división. Por los acontecimientos que suceden en el núcleo se pueden distinguir dos fases: fase mitótica o fase M, e interfase. La interfase es el periodo comprendido entre dos mitosis sucesivas. En el núcleo pueden observarse la cromatina dispersa y algunos nucléolos con ARN. Durante este periodo tiene lugar una intensa actividad metabólica: la replicación y la transcripción del ADN. La interfase suele dividirse en tres periodos: G1, S y G2. Cada periodo G dura cuatro horas, mientras que el S dura nueve horas. La transcripción, síntesis de ARNm y proteínas tiene lugar en los tres, mientras que la replicación del ADN acontece en el periodo S, es decir, tras el periodo posmitótico G1 y antes del G2. La mitosis comienza al final del periodo G2 y se suele subdividir en cuatro fases: profase, metafase, anafase y telofase.
81.- Haz un esquema que represente la metafase de la mitosis. ¿Qué estructuras aparecen en ella? ¿Crees que estas estructuras son reconocibles durante la mitosis de todas las células? Razona la respuesta.
En el esquema aparece representada la metafase de la mitosis en una célula animal. El huso acromático, formado por los filamentos que parten de los dos centríolos. Dos cromosomas situados en la placa metafásica y orientados perpendicularmente al eje del huso gracias a los filamentos cinetocóricos que se hallan imbricados con los filamentos del huso. Algunas de estas estructuras no aparecen en las células vegetales, ya que estas carecen de centríolo. Sin embargo, el huso también se forma en ellas a partir del material difuso que existe en una zona clara próxima al núcleo. Por otra parte, en las células procarióticas no aparece ninguna de estas estructuras, ya que estas células carecen de centríolos y no forman huso acromático, y su material genético no se condensa en forma de cromosomas visibles al microscopio óptico, como sucede en las células eucarióticas.
82.- En el proceso de formación de los gametos masculinos y femeninos existe un mecanismo llamado meiosis. ¿En qué consiste? ¿Cuál es su finalidad?
La meiosis es un proceso de división del núcleo celular por el cual se forman núcleos hijos con la mitad de cromosomas de la célula materna. En las especies de reproducción sexual la meiosis debe tener lugar, necesariamente, en algún momento de su ciclo biológico. De esta manera se evita la duplicación en el número de cromosomas, como consecuencia de la fecundación y fusión de los núcleos (cariogamia) de los gametos. En los organismos de ciclo diplonte (animales), la meiosis tiene lugar durante la gametogénesis. En los organismos diplohaplontes (vegetales), la meiosis tiene lugar durante la formación de las esporas que originarán los gametofitos haploides.
83.- ¿Podrían encontrarse en algún momento de una mitosis cromosomas con cromátidas distintas? ¿Y durante la meiosis? Razona las respuestas.
Durante la interfase del ciclo celular, previo a la mitosis, las células maternas duplican su ADN, por lo que en la mitosis aparecen los cromosomas duplicados con dos cromátidas hermanas exactamente iguales. Durante la mitosis se separan las dos cromátidas hermanas de cada cromosoma, y jamás se ponen en contacto dos cromátidas distintas; por tanto, sería imposible que un cromosoma presentara dos cromátidas distintas durante la mitosis. Sin embargo, en la meiosis, durante la Profase I, se produce el entrecruzamiento; es decir, intercambios de fragmentos entre cromátidas homólogas de diferentes cromosomas. Así pues, debido a este entrecruzamiento, sí es posible encontrar un cromosoma con cromátidas diferentes.
84.- Durante la fase G1 de la interfase existe un momento llamado punto R. ¿Qué significado tiene?
Existe un momento de la fase G1 llamado punto de no retorno o punto R, en el cual la célula está obligada a realizar la totalidad del proceso. El paso del punto R está regulado por factores de crecimiento, que actúan uniéndose a receptores de la superficie celular. Una vez sobrepasado el punto R, otras moléculas toman el relevo para continuar el ciclo hasta la fase S.
85.- Indica dos diferencias entre los procesos de división celular en animales y plantas.
: La mitosis en las células vegetales es muy semejante a la de las células animales. En la cariocinesis o división del núcleo, podemos destacar que las células vegetales carecen de centriolos. Los microtúbulos del huso se organizan a partir de una zona del citoplasma próxima al núcleo y desprovista de orgánulos la zona clara. Al no existir centriolos, el huso que se forma carece de ásteres, y se denomina huso anastral (sin áster). La citocinesis o división del citoplasma, en general, es diferente. En las células animales se forma un surco de segmentación en la zona superficial a la altura del plano ecuatorial del huso acromático. En la zona subcortical adyacente se organiza un haz de microtúbulos concéntrico al surco: el anillo contráctil, responsable del estrechamiento del surco. Finalmente, el surco termina por estrangularse, separándose las dos células hijas. En las células vegetales, la rígida pared celular impide la formación del surco de segmentación; en su lugar se forma un tabique de separación entre las dos células hijas. Su origen está en una serie de vesículas derivadas del aparato de Golgi dispuestas en el plano perpendicular al huso. Las vesículas van fusionándose para constituir en primera instancia el fragmoplasto, que finalmente se fusionará en sus extremos con la membrana plasmática. En el espacio vacío del fragmoplasto que queda entre las dos células se deposita pectina, para construir la lámina media. A ambos lados de ella cada célula fabricará su propia pared celular.
86.- ¿Qué fenómenos se producen durante la primera profase meiótica? Indica cuál es su significado biológico.
Antes de iniciarse la primera división meiótica, la célula materna es diploide, es decir, presenta dos series de cromosomas (2n). En la profase de la primera división meiótica (profase I), los cromosomas están replicados cada uno en dos cromátidas (cromátidas hermanas), por lo que puede decirse que la dotación cromosómica es 2n. Los cromosomas homólogos se emparejan formando tétradas. Las dos cromátidas homólogas próximas se unen íntimamente en algunos puntos, formando quiasmas. En ese momento tienen lugar roturas en los filamentos de las cromátidas homólogas e intercambian segmentos de ADN entre ellas. Este fenómeno recibe el nombre de entrecruzamiento y, como consecuencia de él, se produce la recombinación genética del material hereditario. Debido a la recombinación genética, se forman cromosomas con fragmentos intercambiados que darán lugar a gametos recombinados, mientras que las cromátidas que no han sufrido entrecruzamiento darán lugar a cromosomas idénticos a los parentales y gametos no recombinados. Estas nuevas combinaciones posibilitan que pueda existir una gran variedad de individuos descendientes sobre los que podrá optar la selección natural; la variabilidad genética es, además de necesaria para la evolución, una ventaja para la supervivencia de la especie.
87.- Diferencias entre el proceso de la meiosis y de la mitosis.
La mitosis es un proceso de división del núcleo celular cuyo objeto es formar núcleos hijos con el mismo número y los mismos cromosomas que la célula madre. La meiosis, en cambio, es un proceso de división particular del núcleo de células diploides cuyo objeto es formar núcleos hijos haploides, es decir, con la mitad de cromosomas que la célula madre. La mitosis tiene lugar en el proceso de reproducción celular. La meiosis tiene lugar en las especies que se reproducen sexualmente (en algún momento de su ciclo biológico), para evitar la duplicación cromosómica que se produciría como consecuencia de la fecundación de los gametos. La finalidad de la meiosis es mantener constante el número de cromosomas de la especie. Respecto al proceso en sí, las diferencias más destacables son: En la división mitótica tan solo tiene lugar una división celular, por lo que se forman dos células hijas por cada célula materna. En la meiosis tienen lugar dos divisiones consecutivas (primera y segunda división meiótica), por lo que se forman cuatro células hijas haploides por cada célula materna diploide. En la profase de la primera división meiótica se emparejan los cromosomas homólogos y se producen quiasmas, de esta manera tienen lugar los entrecruzamientos entre las cromátidas adyacentes de los cromosomas homólogos, hecho que no ocurre en la mitosis. En la metafase de la primera división meiótica se forma una placa metafásica doble, al estar emparejados y superpuestos los cromosomas homólogos; en la mitosis se forma una placa metafásica sencilla. En la anafase de la primera división meiótica se separan los cromosomas homólogos y se dirige cada uno de los integrantes del par a un polo celular; en la mitosis se separan las cromátidas de cada cromosoma, y cada una de ellas se encamina a un polo celular.
88.- Realiza un esquema sencillo del ciclo celular y explica qué sucede durante la interfase.
La interfase es el periodo comprendido entre dos mitosis sucesivas. En el núcleo pueden observarse la cromatina dispersa y algunos nucléolos con ARN. Durante este periodo tiene lugar una intensa actividad metabólica: la replicación y la transcripción del ADN. La interfase suele dividirse en tres periodos: G1, S y G2. Cada periodo G dura cuatro horas, mientras que el S dura nueve horas. La transcripción, síntesis de ARNm y proteínas tiene lugar en los tres, mientras que la replicación del ADN acontece en el periodo S, es decir, tras el periodo posmitótico G1 y antes del G2.
89.- En un organismo pluricelular, casi todas sus células se dividen en uno u otro momento. a) ¿Por qué tienen que dividirse la mayoría de las células de un organismo pluricelular? b) ¿Cuáles son la etapas de la mitosis?
a) Una vez completado el desarrollo embrionario, las células de un organismo se dividen para reponer aquellas que se pierden o se inutilizan; tal es el caso de las células del tejido epitelial y de las células sanguíneas. Sin embargo, otras células pierden la capacidad de división y no se reproducen, como las de los tejidos muscular y nervioso. El mecanismo por el cual las células de los mamíferos entran en división es la existencia de una proteína cuya concentración máxima en el periodo G1 alcanzaría un punto sin retorno R y determinaría la entrada en los periodos S, G2 y, más tarde, en el de mitosis.
69.- ¿Crees que existe alguna actividad metabólica en el núcleo interfásico? En el caso de que tu respuesta sea positiva, explica: ¿de dónde recibe el núcleo la materia y energía necesarias para realizar su actividad metabólica durante la interfase?
Aunque al microscopio poco puede observarse, en el núcleo interfásico se produce una intensa actividad metabólica, ya que en esos momentos tiene lugar la transcripción del ADN para la síntesis de los ARN (mensajero, transferente y ribosómico), esenciales para la producción de enzimas y demás proteínas en el citoplasma. También en la interfase tiene lugar la réplica del ADN celular previa a la mitosis. El núcleo recibe del citoplasma tanto las materias primas (sustratos y enzimas), como la energía, ya que el núcleo carece de una fuente autónoma de esta. La energía nuclear depende de los ATP, GTP, CTP y UTP citoplasmáticos.
70.- La matriz nuclear, ¿con qué otros nombres se conoce?, ¿cuáles son sus componentes?
La matriz nuclear se conoce también con los nombres de nucleoplasma y carioplasma. Contiene la cromatina, formada por ADN y proteínas cromosómicas, y los sistemas enzimáticos, llegados del citoplasma. Además, contiene gotas lipídicas, gránulos de glucógeno, y ribonucleoproteínas granulares y fibrosas.
71.- Explica la relación que existe entre nucleosoma, cromatina y cromosomas.
El nucleosoma es una estructura formada por la asociación de las histonas y la molécula de ADN en las células eucariotas; esta asociación da lugar a glomérulos de unos 11 nm. La cromatina es el conjunto del ADN y las proteínas asociadas que se encuentra en el núcleo y se tiñe con colorantes básicos; en la cromatina hay multitud de nucleosomas. La cromatina se condensa en el proceso de división celular, durante la mitosis o meiosis, formando estructuras alargadas denominadas cromosomas.
72.- ¿Qué son los nucléolos, cómo se originan y cuál es su estructura?
Los nucléolos son estructuras siempre presentes, esferoidales, bien definidas y muy variables en número, tamaño y forma. Se originan por la transcripción de los genes del llamado organizador nucleolar (NOR) de determinados cromosomas, y solamente en determinados segmentos; son observables al microscopio óptico y al electrónico. En ellos se distingue: Una parte fibrilar formada por ADN y ARN. Otra parte granular periférica formada por gránulos densos de ribonucleoproteínas. Además contienen cromatina, que se encuentra de dos formas: Atravesando al nucléolo. Alrededor del nucléolo (cromatina perinuclear).
73.- ¿En qué consisten los métodos de coloración denominados de bandeo cromosómico?
Son diversos métodos de tinción, en los que se pone de manifiesto que hay cromosomas o fragmentos de cromosomas que adquieren una coloración uniforme al ser teñidos, y se denominan cromosomas o bandas eucromáticas. Mientras, otros cromosomas o fragmentos no se tiñen por igual debido a una mayor o menor densidad de la cromatina en telofase, interfase y profase temprana. Se forman bandas heterocromáticas transversales, las cuales son utilizadas como características específicas en el proceso de identificación de los cromosomas.
74.- ¿Qué sucede durante la fase S del ciclo celular? ¿Cuál es su duración?
La fase S es la fase de síntesis del ciclo celular. Durante este periodo se replica el ADN del núcleo y, como resultado de ello, cada cromosoma se duplica y queda formado por dos cromátidas idénticas. La eucromatina se replica en primer lugar, mientras que la heterocromatina lo hace al final de la fase. Tras la síntesis, se ensamblan las proteínas de las fibras de nucleosomas con el ADN para formar las nuevas fibras de cromatina. La duración está en función de la temperatura y del tipo general de célula. Por ejemplo, en los mamíferos dura unas siete horas.
75.- En las células haploides producidas tras una meiosis, ¿es cada uno de los cromosomas hijos portador del mismo mensaje genético que el cromosoma del que procede?
En la profase I de la meiosis tienen lugar entrecruzamientos entre cromátidas homólogas. En la subfase de paquiteno, los cromosomas homólogos se aparean íntimamente. En esta situación y gracias al concurso de enzimas, cromátidas homólogas sufren roturas en algunos puntos e intercambian segmentos, dando lugar a cromosomas recombinados. A lo largo del cromosoma puede haber uno o más entrecruzamientos, dependiendo en parte de su longitud. Por ello, los cromosomas recombinados no son idénticos a los cromosomas de los que proceden.
76.- ¿Es cierta la siguiente afirmación?: gametogénesis y espermatogénesis son dos procesos equivalentes . Razona la respuesta.
Esta afirmación es falsa. Gametogénesis es el proceso de formación de gametos en general y comprende la espermatogénesis y la ovogénesis. La ovogénesis es el proceso de formación de gametos femeninos, y la espermatogénesis es el proceso de formación de gametos masculinos o espermatozoides; por tanto, este término se utiliza para referirse a un aspecto concreto de la gametogénesis.
77.- ¿Qué son células quiescentes?
Son aquellas células que permanecen de por vida en el estado G0, es decir, en periodo de reposo. En esta fase no se sintetizan ni proteínas cromosómicas ni el ARNm de las histonas. En ocasiones, es posible hacer salir a las células de este estado mediante estimulación mitogénica, con el aporte de sustancias como aminoácidos u hormonas. Pero cuando salen de él a destiempo y de forma descontrolada se produce cáncer.
78.- De las distintas etapas de la mitosis, ¿cuál tiene mayor duración? Haz un esquema de la anafase de una célula que tenga 2n=4 cromosomas.
La duración relativa de los diferentes estadios de la mitosis es variable según el tipo de célula. Normalmente, la profase es la fase más larga. Esquema de la anafase para una célula 2n=4.
79.- Indica las diferencias entre reproducción sexual y asexual y escribe algún ejemplo de cada una.
La reproducción sexual es aquella en la que participan dos organismos, los cuales, mediante la formación de células gaméticas y su posterior fusión, dan lugar a una célula huevo o zigoto, de la que se desarrollará un individuo con caracteres de ambos progenitores. Este tipo de reproducción la presentan la mayoría de animales y vegetales, tanto de sexos separados (la especie humana, por ejemplo) como hermafroditas (la mayoría de las especies vegetales). La reproducción asexual es aquella en la que solo participa un progenitor, el cual, mediante distintos mecanismos, da lugar a descendientes que son copias genéticas de sí mismo. Este es el modo de reproducción de muchos animales inferiores, como los pólipos (se reproducen por gemación), y de algunos vegetales (multiplicación vegetativa).
80.- ¿Qué es el ciclo celular? Define y explica sus fases.
Un ciclo celular es el conjunto de fenómenos que tienen lugar en el periodo que se inicia con una división mitótica y finaliza al inicio de la siguiente división. Por los acontecimientos que suceden en el núcleo se pueden distinguir dos fases: fase mitótica o fase M, e interfase. La interfase es el periodo comprendido entre dos mitosis sucesivas. En el núcleo pueden observarse la cromatina dispersa y algunos nucléolos con ARN. Durante este periodo tiene lugar una intensa actividad metabólica: la replicación y la transcripción del ADN. La interfase suele dividirse en tres periodos: G1, S y G2. Cada periodo G dura cuatro horas, mientras que el S dura nueve horas. La transcripción, síntesis de ARNm y proteínas tiene lugar en los tres, mientras que la replicación del ADN acontece en el periodo S, es decir, tras el periodo posmitótico G1 y antes del G2. La mitosis comienza al final del periodo G2 y se suele subdividir en cuatro fases: profase, metafase, anafase y telofase.
81.- Haz un esquema que represente la metafase de la mitosis. ¿Qué estructuras aparecen en ella? ¿Crees que estas estructuras son reconocibles durante la mitosis de todas las células? Razona la respuesta.
En el esquema aparece representada la metafase de la mitosis en una célula animal. El huso acromático, formado por los filamentos que parten de los dos centríolos. Dos cromosomas situados en la placa metafásica y orientados perpendicularmente al eje del huso gracias a los filamentos cinetocóricos que se hallan imbricados con los filamentos del huso. Algunas de estas estructuras no aparecen en las células vegetales, ya que estas carecen de centríolo. Sin embargo, el huso también se forma en ellas a partir del material difuso que existe en una zona clara próxima al núcleo. Por otra parte, en las células procarióticas no aparece ninguna de estas estructuras, ya que estas células carecen de centríolos y no forman huso acromático, y su material genético no se condensa en forma de cromosomas visibles al microscopio óptico, como sucede en las células eucarióticas.
82.- En el proceso de formación de los gametos masculinos y femeninos existe un mecanismo llamado meiosis. ¿En qué consiste? ¿Cuál es su finalidad?
La meiosis es un proceso de división del núcleo celular por el cual se forman núcleos hijos con la mitad de cromosomas de la célula materna. En las especies de reproducción sexual la meiosis debe tener lugar, necesariamente, en algún momento de su ciclo biológico. De esta manera se evita la duplicación en el número de cromosomas, como consecuencia de la fecundación y fusión de los núcleos (cariogamia) de los gametos. En los organismos de ciclo diplonte (animales), la meiosis tiene lugar durante la gametogénesis. En los organismos diplohaplontes (vegetales), la meiosis tiene lugar durante la formación de las esporas que originarán los gametofitos haploides.
83.- ¿Podrían encontrarse en algún momento de una mitosis cromosomas con cromátidas distintas? ¿Y durante la meiosis? Razona las respuestas.
Durante la interfase del ciclo celular, previo a la mitosis, las células maternas duplican su ADN, por lo que en la mitosis aparecen los cromosomas duplicados con dos cromátidas hermanas exactamente iguales. Durante la mitosis se separan las dos cromátidas hermanas de cada cromosoma, y jamás se ponen en contacto dos cromátidas distintas; por tanto, sería imposible que un cromosoma presentara dos cromátidas distintas durante la mitosis. Sin embargo, en la meiosis, durante la Profase I, se produce el entrecruzamiento; es decir, intercambios de fragmentos entre cromátidas homólogas de diferentes cromosomas. Así pues, debido a este entrecruzamiento, sí es posible encontrar un cromosoma con cromátidas diferentes.
84.- Durante la fase G1 de la interfase existe un momento llamado punto R. ¿Qué significado tiene?
Existe un momento de la fase G1 llamado punto de no retorno o punto R, en el cual la célula está obligada a realizar la totalidad del proceso. El paso del punto R está regulado por factores de crecimiento, que actúan uniéndose a receptores de la superficie celular. Una vez sobrepasado el punto R, otras moléculas toman el relevo para continuar el ciclo hasta la fase S.
85.- Indica dos diferencias entre los procesos de división celular en animales y plantas.
: La mitosis en las células vegetales es muy semejante a la de las células animales. En la cariocinesis o división del núcleo, podemos destacar que las células vegetales carecen de centriolos. Los microtúbulos del huso se organizan a partir de una zona del citoplasma próxima al núcleo y desprovista de orgánulos la zona clara. Al no existir centriolos, el huso que se forma carece de ásteres, y se denomina huso anastral (sin áster). La citocinesis o división del citoplasma, en general, es diferente. En las células animales se forma un surco de segmentación en la zona superficial a la altura del plano ecuatorial del huso acromático. En la zona subcortical adyacente se organiza un haz de microtúbulos concéntrico al surco: el anillo contráctil, responsable del estrechamiento del surco. Finalmente, el surco termina por estrangularse, separándose las dos células hijas. En las células vegetales, la rígida pared celular impide la formación del surco de segmentación; en su lugar se forma un tabique de separación entre las dos células hijas. Su origen está en una serie de vesículas derivadas del aparato de Golgi dispuestas en el plano perpendicular al huso. Las vesículas van fusionándose para constituir en primera instancia el fragmoplasto, que finalmente se fusionará en sus extremos con la membrana plasmática. En el espacio vacío del fragmoplasto que queda entre las dos células se deposita pectina, para construir la lámina media. A ambos lados de ella cada célula fabricará su propia pared celular.
86.- ¿Qué fenómenos se producen durante la primera profase meiótica? Indica cuál es su significado biológico.
Antes de iniciarse la primera división meiótica, la célula materna es diploide, es decir, presenta dos series de cromosomas (2n). En la profase de la primera división meiótica (profase I), los cromosomas están replicados cada uno en dos cromátidas (cromátidas hermanas), por lo que puede decirse que la dotación cromosómica es 2n. Los cromosomas homólogos se emparejan formando tétradas. Las dos cromátidas homólogas próximas se unen íntimamente en algunos puntos, formando quiasmas. En ese momento tienen lugar roturas en los filamentos de las cromátidas homólogas e intercambian segmentos de ADN entre ellas. Este fenómeno recibe el nombre de entrecruzamiento y, como consecuencia de él, se produce la recombinación genética del material hereditario. Debido a la recombinación genética, se forman cromosomas con fragmentos intercambiados que darán lugar a gametos recombinados, mientras que las cromátidas que no han sufrido entrecruzamiento darán lugar a cromosomas idénticos a los parentales y gametos no recombinados. Estas nuevas combinaciones posibilitan que pueda existir una gran variedad de individuos descendientes sobre los que podrá optar la selección natural; la variabilidad genética es, además de necesaria para la evolución, una ventaja para la supervivencia de la especie.
87.- Diferencias entre el proceso de la meiosis y de la mitosis.
La mitosis es un proceso de división del núcleo celular cuyo objeto es formar núcleos hijos con el mismo número y los mismos cromosomas que la célula madre. La meiosis, en cambio, es un proceso de división particular del núcleo de células diploides cuyo objeto es formar núcleos hijos haploides, es decir, con la mitad de cromosomas que la célula madre. La mitosis tiene lugar en el proceso de reproducción celular. La meiosis tiene lugar en las especies que se reproducen sexualmente (en algún momento de su ciclo biológico), para evitar la duplicación cromosómica que se produciría como consecuencia de la fecundación de los gametos. La finalidad de la meiosis es mantener constante el número de cromosomas de la especie. Respecto al proceso en sí, las diferencias más destacables son: En la división mitótica tan solo tiene lugar una división celular, por lo que se forman dos células hijas por cada célula materna. En la meiosis tienen lugar dos divisiones consecutivas (primera y segunda división meiótica), por lo que se forman cuatro células hijas haploides por cada célula materna diploide. En la profase de la primera división meiótica se emparejan los cromosomas homólogos y se producen quiasmas, de esta manera tienen lugar los entrecruzamientos entre las cromátidas adyacentes de los cromosomas homólogos, hecho que no ocurre en la mitosis. En la metafase de la primera división meiótica se forma una placa metafásica doble, al estar emparejados y superpuestos los cromosomas homólogos; en la mitosis se forma una placa metafásica sencilla. En la anafase de la primera división meiótica se separan los cromosomas homólogos y se dirige cada uno de los integrantes del par a un polo celular; en la mitosis se separan las cromátidas de cada cromosoma, y cada una de ellas se encamina a un polo celular.
88.- Realiza un esquema sencillo del ciclo celular y explica qué sucede durante la interfase.
La interfase es el periodo comprendido entre dos mitosis sucesivas. En el núcleo pueden observarse la cromatina dispersa y algunos nucléolos con ARN. Durante este periodo tiene lugar una intensa actividad metabólica: la replicación y la transcripción del ADN. La interfase suele dividirse en tres periodos: G1, S y G2. Cada periodo G dura cuatro horas, mientras que el S dura nueve horas. La transcripción, síntesis de ARNm y proteínas tiene lugar en los tres, mientras que la replicación del ADN acontece en el periodo S, es decir, tras el periodo posmitótico G1 y antes del G2.
89.- En un organismo pluricelular, casi todas sus células se dividen en uno u otro momento. a) ¿Por qué tienen que dividirse la mayoría de las células de un organismo pluricelular? b) ¿Cuáles son la etapas de la mitosis?
a) Una vez completado el desarrollo embrionario, las células de un organismo se dividen para reponer aquellas que se pierden o se inutilizan; tal es el caso de las células del tejido epitelial y de las células sanguíneas. Sin embargo, otras células pierden la capacidad de división y no se reproducen, como las de los tejidos muscular y nervioso. El mecanismo por el cual las células de los mamíferos entran en división es la existencia de una proteína cuya concentración máxima en el periodo G1 alcanzaría un punto sin retorno R y determinaría la entrada en los periodos S, G2 y, más tarde, en el de mitosis.
b) Las etapas de la mitosis son: profase, metafase, anafase y telofase. Profase. Comienza en el momento del ciclo celular en el que los cromosomas condensados empiezan a ser visibles en forma de filamentos en el interior del núcleo. A lo largo de la profase continúa la condensación de los cromosomas, haciéndose cada vez más cortos y gruesos. Cada cromosoma aparece formado por dos cromátidas hermanas idénticas, que están unidas por sus centrómeros; en cada uno de ellos se desarrolla un cinetócoro. Al mismo tiempo que los cromosomas se condensan comienza a descondensarse el nucléolo y desaparece progresivamente. Mientras que en el núcleo tienen lugar estos cambios, en el citoplasma se empieza a formar el huso mitótico. En las células animales, la formación del huso está relacionada con el centrosoma, que consta de dos pares de centríolos, que se duplicaron durante el periodo S de la interfase. Durante la profase el centrosoma se divide, y cada centrosoma hijo se dirige hacia un polo de la célula, organizándose entre ellos un haz de microtúbulos que constituyen el huso mitótico. Los microtúbulos del huso se denominan microtúbulos polares, y los que son exteriores al huso, microtúbulos astrales. En las células de los vegetales superiores, que carecen de centríolos, el huso mitótico se forma a partir de una zona difusa, desprovista de orgánulos, situada alrededor del núcleo. Comienza a romperse la envoltura nuclear en pequeñas vesículas o fragmentos. Dichas vesículas permanecen durante la mitosis en las proximidades del huso, y a partir de ellas se formarán las nuevas envolturas nucleares de las células hijas. La rotura de la membrana nuclear permite que los microtúbulos del huso mitótico interaccionen con los cromosomas a través del cinetócoro. Los microtúbulos polares capturados por los cinetócoros pasan a denominarse cinetocóricos. En cada cromosoma los microtúbulos cinetocóricos se extienden en direcciones opuestas y orientan a los cromosomas, haciendo que se vayan concentrando en el plano ecuatorial de la célula. Metafase. Todos los cromosomas se sitúan en el plano ecuatorial del huso, formando la placa metafásica. En esta fase es cuando los cromosomas están más condensados y, por ello, son más visibles. Anafase. Comienza con la separación simultánea de cada cromosoma en sus cromátidas hermanas, que se desplazan hacia polos opuestos del huso. El desplazamiento de las cromátidas se produce como consecuencia del desensamblaje y acortamiento de los microtúbulos cinetocóricos. Además, al mismo tiempo, los dos polos del huso mitótico se separan entre sí, debido a que los microtúbulos polares se alargan por el ensamblaje de moléculas de tubulina en sus extremos. Hacia el final de la anafase, los cromosomas se han separado en dos grupos iguales, cada uno de los cuales se halla situado en un polo del huso y formará parte del núcleo de una nueva célula. Telofase. Se caracteriza por la reconstrucción de los núcleos de las células hijas. Para ellos se forma una nueva envoltura nuclear alrededor de cada grupo de cromosomas separados; los cromosomas se descondensan, y los nucléolos vuelven a reaparecer.
90.- Define los distintos tipos de organismos según el lugar de la meiosis.
Según el momento en que sucede la meiosis en el ciclo biológico de los organismos, se pueden definir tres tipos de ciclos: Ciclo haplonte (algas y animales inferiores): la meiosis tiene lugar tras la formación del zigoto. Ciclo diplonte (animales superiores): la meiosis tiene lugar durante la gametogénesis. Ciclo diplohaplonte (vegetales): la meiosis tiene lugar en la formación de esporas (meiosporas), si esas esporas son las que formarán los gametofitos que formarán los gametofitos haploides.
91.- Indica cuántos óvulos se originarán de: a) Una ovogonia primaria.
a) Las ovogonias (2n) se multiplican en la fase de proliferación para dar lugar, en la fase de crecimiento, a los ovocitos primarios o de primer orden: las ovogonias primarias se supone que son las células germinales que se multiplican por mitosis y, por tanto, teóricamente, pueden formar un número indeterminado de ovogonias secundarias que, en la fase de crecimiento, formarán cada una un ovocito primario. En la especie humana la fase proliferativa de la ovogénesis tiene lugar durante el desarrollo del embrión femenino. Al nacer, muchas ovogonias secundarias se habrán diferenciado en ovocitos primarios que quedarán encerrados en los folículos del ovario.
90.- Define los distintos tipos de organismos según el lugar de la meiosis.
Según el momento en que sucede la meiosis en el ciclo biológico de los organismos, se pueden definir tres tipos de ciclos: Ciclo haplonte (algas y animales inferiores): la meiosis tiene lugar tras la formación del zigoto. Ciclo diplonte (animales superiores): la meiosis tiene lugar durante la gametogénesis. Ciclo diplohaplonte (vegetales): la meiosis tiene lugar en la formación de esporas (meiosporas), si esas esporas son las que formarán los gametofitos que formarán los gametofitos haploides.
91.- Indica cuántos óvulos se originarán de: a) Una ovogonia primaria.
a) Las ovogonias (2n) se multiplican en la fase de proliferación para dar lugar, en la fase de crecimiento, a los ovocitos primarios o de primer orden: las ovogonias primarias se supone que son las células germinales que se multiplican por mitosis y, por tanto, teóricamente, pueden formar un número indeterminado de ovogonias secundarias que, en la fase de crecimiento, formarán cada una un ovocito primario. En la especie humana la fase proliferativa de la ovogénesis tiene lugar durante el desarrollo del embrión femenino. Al nacer, muchas ovogonias secundarias se habrán diferenciado en ovocitos primarios que quedarán encerrados en los folículos del ovario.
b) En la fase de maduración, un ovocito primario (2n) dará lugar a un ovocito secundario (n) y al primer corpúsculo polar (n). c) Un ovocito secundario (n) en la fase de diferenciación dará lugar a un solo óvulo (n) y al segundo corpúsculo polar (n). d) Un corpúsculo polar es una célula que apenas tiene citoplasma y que será eliminada; no dará lugar a ningún óvulo.
c) Un ovocito de segundo orden. b) Un ovocito de primer orden. d) Un corpúsculo polar.
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