Síntesis de proteínas mediante los ribosomas de su membrana, su introducción en el lumen
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a) Mitocondrias
b) En las células vegetales el orgánulo responsable de la síntesis energética es la mitocondria igual que en células animales. Pero ademàs en las células vegetales se produce también la fotosíntesis que en su fase luminosa sintetiza ATP que utilizará en la fase oscura. Esta energía No se utiliza fuera del cloroplasto. Cloroplastos: Son orgánulos exclusivos de células vegetales fotosintéticas
 Génesis: bipartición a partir de un protoplasto que luego se diferencia en cloroplasto MADRID / SEPTIEMBRE 05. LOGSE / BIOLOGIA / CELULA Y SUS COMPONENTES. METABOLISMO CELULAR / OPCIÓN A / ACTIVIDAD 1 OPCIÓN A 1. Respecto a los cilios: a) Cite sus diferentes zonas estructurales (0,75 puntos). b) Dibuje un esquema rotulado de un corte transversal de su tallo, indicando sus elementos (1, 25 puntos). RESPUESTA: a) Los cilios son derivados centriolares a modo de expansiones citoplasmáticas filiformes móviles localizadas en la superficie libre de algunas células. Los cilios son cortos y muy numerosos, mientras que los flagelos son cortos y escasos. Desde el punto de vista estructural estas estructuras están constituidas por tres partes: - Corpúsculo basal: sirve de anclaje al flagelo y su estructura es semejante a la del centriolo, es decir, está formado por nueve tripletes de microtúbulos. - Placa basal: zona en la que el flagelo sale de la membrana plasmática. - Un axonema o tallo: se trata de una evaginación digitiforme de la membrana plasmática constituido por nueve pares de microtúbulos periféricos y un par central generados a partir de los tripletes del corpúsculo basal. b) Los elementos que constituyen el tallo del cilio visto en corte transversal son:  MADRID / SEPTIEMBRE 04. LOGSE / BIOLOGÍA / BIOMOLECULAS / OPCIÓN A / CUESTIÓN 1 OPCIÓN A 1. Respecto a los lisosomas: a) Explique su estructura, composición y función (1 punto). b) Defina lisosoma primario y lisosoma secundario (0,5 puntos). c) Explique el significado y función del fagolisosoma (0,5 puntos). Solución: a) Los lisosomas son orgánulos celulares rodeados de membrana que contienen en su interior enzimas hidrolíticas capaces de degradar todo tipo de polímeros biológicos, su función biológica es la digestión celular. b) Los lisosomas primarios son orgánulos rodeados de membrana que contienen en su interior un conjunto de enzimas hidrolíticas capaces de degradar todo tipo de biopolímeros biológicos: proteínas, ácidos nucleicos, glúcidos y lípidos. Estas enzimas se sintetizan en el retículo endoplásmico rugoso y son transportadas, vía aparato de Golgi, hasta los lisosomas. El lisosoma secundario está formado por la fusión del lisosoma primario con el fagosoma, de modo que su interior contiene las enzimas vertidas por el lisosoma primario que degradan la sustancia incorporada. c) El fagolisosoma es un lisosoma secundario en cuyo interior la sustancia capturada del exterior a digerir está en estado sólido. MADRID / JUNIO 04. LOGSE / BIOLOGÍA / BIOMOLECULAS / OPCIÓN A / CUESTIÓN 1 1. Un componente fundamental de las células eucariotas es el citoesqueleto: a) Enumere los componentes de esta estructura (0.75 puntos). b) De los anteriores, uno de ellos participa en el transporte de orgánulos y partículas en el interior de la célula. Cítelo, explique su estructura e indique otra función que desempeñe (1,25 puntos). a) En el citosol de una célula eucariota aparecen estructuras filamentosas de naturaleza proteica que constituyen el citoesqueleto. Es una estructura con función dinámica que se reorganiza de un modo constante. Las estructuras o componentes filamentosos que constituyen el citoesqueleto son de tres tipos: microtúbulos, microfilamentos y filamentos intermedios. Todos están interconectados y sus funciones son coordinadas. b) El citoesqueleto está implicado en el mantenimiento o en los cambios de forma de la célula, en la organización interna celular y en el movimiento celular y endocelular de orgánulos. Los microtúbulos se encargan del transporte intracelular de orgánulos (vesículas, mitocondrias), son los principales componentes del citoesqueleto de las células eucarióticas. Son de 250 Å de diámetro y están formados por proteínas globulares, denominadas tubulinas, que se disponen helicoidalmente de forma que cada vuelta hay 13 unidades que dejan un hueco central. Aparecen libres en el citoplasma, aunque la mayoría se disponen radialmente al centrosoma, que es una región próxima al núcleo celular, considerada como el centro organizador de microtúbulos. Los microtúbulos también intervienen en la formación del huso acromático. MADRID / JUNIO 02. LOGSE / BIOLOGIA / CELULA Y SUS COMPONENTES. METABOLISMO CELULAR / OPCION A / EJERCICIO 1 1. Existen sustancias proteicas que se sintetizan en la célula y posteriormente son segregadas al exterior. a) Cite, por orden de actuación, las estructuras y orgánulos citoplasmáticos que intervienen en este proceso. (1 punto) b) En su paso a través del complejo de Golgi, ¿por qué cara del complejo entran estas moléculas y por cuál salen? (0,5 puntos) c) ¿Con qué denominación se conoce el proceso más habitual de excreción de sustancias al exterior y qué estructuras celulares intervienen en él? (0,5 puntos) Solución: a y b ) Los ribosomas son los orgánulos celulares que realizan la síntesis de proteínas. En las células eucariotas los ribosomas pueden encontrarse libres, unidos entre sí formando polirribosomas, o adosados a la membrana del retículo endoplásmico rugoso. Las proteínas sintetizadas por los ribosomas son vertidas al interior del retículo donde son almacenadas o transportadas, vía aparato de Golgi, hacia otros orgánulos o lugares de la célula. Estructuralmente y bioquímicamente el aparato de Golgi está polarizado, tiene dos caras distintas: la cara cis, o de formación, y la cara trans, o de maduración. - Cara cis (externa o de formación): es la cara cóncava de los sáculos que constituyen los dictiosomas. Está rodeada por las cisternas de retículo endoplásmico que, por gemación, desprenden vesículas denominadas vesículas de transición. Éstas están cargadas con las proteínas sintetizadas en el retículo endoplásmico. Varias de ellas se fusionan con los sáculos del aparato de Golgi, constituyendo en primer espacio del mismo. Desde aquí se van desprendiendo nuevas vesículas que contienen las proteínas que van circulando hacia la cara convexa. - Cara trans (interna o de maduración): cuando las proteínas que se están transportando llegan esta cara se liberan contenidas en vesículas de secreción. Varias de esas vesículas pueden fusionarse y formar gránulos de secreción. Estos últimos pueden permanecer en el citoplasma o ir al espacio extracelular por exocitosis. c) La endocitosis es un sistema de transporte mediante el cual la célula expulsa al medio extracelular sustancias relativamente grandes, macromoléculas y pequeños. Para ello, la vesícula de exocitosis (que contiene la sustancia a expulsar) procedente del aparato de Golgi, se fusiona con la membrana plasmática e inmediatamente se forma un orificio en la zona fusionada de las membranas y el contenido de la vesícula es expulsado. MADRID / JUNIO 01. LOGSE / BIOLOGIA / CELULA Y SUS COMPONENTES. METABOLISMO CELULAR / OPCION A / CUESTIÓN 2 2) En relación con el aparato de Golgi y el retículo endoplasmático rugoso: a) Haga un dibujo del aparato de Golgi y otro del retículo endoplasmático rugoso relacionados entre sí y nombre en ellos sus componentes (1 punto). b) Explique la relación funcional del aparato de Golgi y del retículo endoplasmático rugoso (0,5 puntos). c) Indique dos orgánulos o estructuras celulares en las que intervenga el aparato de Golgi en su formación (0,5 puntos). Solución: a)  El retículo endoplásmico rugoso es un conjunto de sáculos aplanados y de conductos tubulares delimitados por una unidad de membrana aplanados a los que se adosan externamente gran número de ribosomas. Las sustancias que contiene en su interior pueden acumularse en sáculos, que irán creciendo hasta transformarse en una vacuola, o bien, pasar al aparato de Golgi. El aparato de Golgi es un orgánulo membranoso constituido por conjunto de sáculos discoidales y aplanados, delimitados por una unidad de membrana, ligeramente dilatados en sus extremos de donde parecen desprenderse vesículas. Estos sáculos se agrupan en pilas de 5 a 10 unidades que se denominan dictiosomas, los cuales suelen presentar una superficie cóncava y otra convexa. Las cavidades están delimitadas por una membrana unitaria y están llenas de fluido. Los diferentes dictiosomas están conectados entre sí. El aparato de Golgi suele encontrarse rodeando al núcleo o al centrosoma. b) El aparato de Golgi guarda una estrecha relación entre su estructura y su función, y, a su vez, se relaciona con el retículo endoplásmico, ya que se forma a sus expensas, y sus funciones son complementarias, retículo y aparato de Golgi forman el denominado complejo GERL. Las dos superficies o caras del aparato de Golgi delimitan tres espacios en el mismo: - Cara cis (externa o de formación): es la cara cóncava de los sáculos que está rodeada por cisternas de retículo endoplásmico que, por gemación, desprenden vesículas. Estas vesículas se denominan vesículas de transición y están cargadas de productos almacenadas en el retículo endoplásmico. Varias de ellas se fusionan con los sáculos del aparato de Golgi, constituyendo en primer espacio del mismo. Desde aquí se van desprendiendo nuevas vesículas que van circulando hacia la cara convexa dando lugar al tercer compartimento del aparato de Golgi. - Cara trans (interna o de maduración): Al llegar a la cara convexa del dictiosoma se fragmentan en vesículas de secreción. Varias de esas vesículas pueden fusionarse y formar gránulos de secreción. Estos últimos pueden permanecer en el citoplasma o ir al espacio extracelular por exocitosis. El aparato de Golgi interviene en la glicoxilación (unión de glúcidos) a proteínas y lípidos de membrana procedentes del retículo endoplásmico, que van a ser productos de secreción celular. c) El aparato de Golgi interviene en la producción de membranas celulares y en la formación de lisosomas. MADRID / SEPTIEMBRE 00 / BIOLOGIA / CELULA Y SUS COMPONENTES. METABOLISMO CELUALR / OPCION A / EJERCICIO 2 OPCION A 2. Cloroplasto: a) Realizar un esquema. b) Citar los procesos metabólicos que tienen lugar en dicho orgánulo. Solución: a) Los cloroplastos son unos orgánulos citoplasmáticos que se localizan en las células vegetales fotosintéticas. Se encuentran rodeados por dos membranas entre las que existe un espacio intermembranoso. La membrana plastidial externa es lisa, mientras que la membrana plastidial interna posee invaginaciones paralelas al eje longitudinal del cloroplasto que dan lugar a la membrana tilacoidal (laminillas, lamelas o tilacoides). La membrana interna encierra un espacio llamado estroma. La membrana tilacoidal se organiza formando unas vesículas discoidales y aplanadas que se superponen como pilas de monedas llamadas grana.  b) La función principal del cloroplasto es realizar la fotosíntesis. Ésta es un proceso anabólico y autotrófico primordial, del que depende la vida sobre la Tierra. Consiste en la conversión por los organismos fotosintéticos de la energía luminosa procedente del Sol en energía eléctrica y después en energía química. Esta energía será utilizada para formar materia orgánica propia o biomasa (glúcidos) a partir de moléculas inorgánicas, como agua, CO2 y sales minerales. El O2 molecular, resultante de la ruptura de moléculas de agua que intervienen en el proceso, se desprende como producto de desecho. La materia orgánica y el oxígeno que fabrican las plantas, son elementos que utilizan los otros seres vivos como fuente de energía y materia. En las células eucarióticas tiene lugar en el cloroplasto. Las membranas tilacoidales contienen todos los complejos moleculares necesarios para realizar las distintas reacciones que tienen lugar en la fase luminosa de la fotosíntesis que son las siguientes: - fotólisis del agua, - absorción de la luz, - transporte electrónico - fotofosforilación. En el estroma del cloroplasto tiene lugar la fase oscura de la fotosíntesis ya que contiene todas las enzimas necesarias para la realización del ciclo de Calvin. |
