MADRID / SEPTIEMBRE 10. LOGSE / CELULA Y SUS COMPONENTES.METABOLISMO CELULAR / OPCION A/ EJERCICIO 1

OPCION A1.- Este dibujo representa el esquema de una célula eucariótica.a) Indique si se trata de una célula animal o vegetal. Razone la respuesta (0,5 puntos).b) Escriba el nombre de las estructuras numeradas (1 punto).c) Respecto a las estructuras señaladas con la letra “A” (ampliadas parauna mejor visualización), escriba su nombre e indique su composiciónquímica y las funciones que realizan (0,5 puntos).

a)Es una célula animal porque No tiene pared celular, tiene centriolos y No tiene vacuolas de gran tamaño

b)1:nucleolo; 2:membrana plasmática; 3Retículo endoplasmático liso; 4: filamentos del citoesqueleto posiblemente filamentos intermedios; 5: Complejo de golgi; 6: Centriolos; 7: mitocondrias; 8: reticulo endoplasmático rugosoc)Son ribosomas- Son orgánulos globulares constituidos por proteínas asociadas a ARNr .- Se hallan dispersos en el citosol o adheridos a la membrana del R.E.R.- Estructura :

o Son orgánulos esféricos divididos en dos subunidades: una menor de 40 S (velocidad de sedimentación); y una mayor de 65 S

- Función :o Intervienen en la síntesis de proteínas. Los ARNm son leídos por

una serie de 4 a 50 ribosomas. El conjunto recibe el nombre de polisomas o polirribosomas

MADRID / SEPTIEMBRE 10. LOGSE / CELULA Y SUS COMPONENTES.METABOLISMO CELULAR / OPCION A/ EJERCICIO 1

OPCION A1.- Los plastos son unos orgánulos característicos de las células vegetales:a) Respecto al esquema adjunto escriba el nombre de este plasto,qué proceso metabólico realiza y el nombre que corresponde acada número (1,5 puntos).b) Indique el lugar concreto donde se realiza el ciclo de Calvin y lafinalidad del mismo (0,5 puntos).

a)Es un clorplasto en el se realiza la fotosíntesis.1: espacio intermembrana; 2:ribosomas; 3 tilacoides de la garna; 4 ADN circular doble hélice; 5: estroma; 6: membrana interna; 7: tilacoides del estroma o lamelas; 8:membrana extern; 9: grana

b) El ciclo d calvin se realiza en el estroma del cloroplasto. Su finalidad es sintetizar glucosa a partir de CO2 utilizando para ello el ATP y el poder reductor NADPH+H+ obtenidos en la fase luminosa de la fotosíntesis.

MADRID / JUNIO 10. LOGSE / CELULA Y SUS COMPONENTES.METABOLISMO CELULAR / OPCION A/ EJERCICIO 1

OPCION A1.- Con relacion a la siguiente figura:a) Indique el nombre que recibe cada cilindro, así como el conjunto de ambos (0,5 puntos).b) ¿En qué tipo de célula (animal, vegetal o ambas) está presente? ¿Quéestructura origina en el momento de la división celular? (0,5 puntos).c) Indique las funciones que realizan los cilios y flagelos y establezca susdiferencias (1 punto).

a) Centrosoma

- Aparece próximo al núcleo y se considera el organizador de microtúbulos

- Estructura :o En el interior aparece el diplosoma formado por dos centriolos

dispuestos perpendicularmente.o El diplosoma está inmerso en el interior de un material denso

denominado centrosfera o De la centrosfera parten radialmente una serie de microtúbulos

que constituyen el astero Cada centriolo tiene forma cilíndrica y está constituido por 9

tripletes de microtúbulos que se disponen formando un cilindro. El centriolo mantiene su estructura debido a proteínas que unen los tripletes entre si y radialmente con un complejo protéico central

- Función : o Del centrosoma derivan todas las estructuras constituidas por

microtúbulos: Cilios y flagelos encargados del movimiento celular Huso acromático encargado de la separación de

cromosomas durante la división celular Las células vegetales que no poseen centrosoma

construyen sus microtúbulos a partir de un centro organizador similar a la centrosfera de células animales

b) Se localiza en célula animal solamente. Durante la división celular origina las fibras del huso mitótico

c) Cilios y Flagelos: Son prolongaciones citoplasmáticas dotadas de

movimiento Se diferencian en su longitud (cilios cortos y flagelos

largos) y en su número (cilios muchos, flagelos 1 o 2)

Están constituidos por 4 zonas: tallo, zona de transición , corpúsculo basal y raíz

El corte a nivel de tallo, muestra las siguientes partes: membrana citoplasmática, matriz, axonema ( 9 pares de microtúbulos periféricos y un par de microtúbulos centrales).

En la zona de transición aparece la placa basal En la base aparece una estructura semejante a la

del centriolo. De la base parten hacia el interior del citoplasma las raices

MADRID / JUNIO 10. LOGSE / CELULA Y SUS COMPONENTES.METABOLISMO CELULAR / OPCION B/ EJERCICIO 2

OPCION B1.- Con respecto a los lisosomas:a) Indique su origen, estructura y función (0,75 puntos).b) Diga sus tipos y en qué se diferencian (0,75 puntos).c) Distinga entre vacuolas heterofágicas y vacuolas autofágicas (0,5 puntos).a) Los lisosomas- Son vesículas procedentes del complejo de Golgi- Contienen enzimas hidrolasas (fosfatasa ácida ADNasa...) que se

sintetizan en el r.e.r. y pasan al complejo de golgi donde se activan y se condensan en el interior de los lisosomas

- Estructura :o Poseen una membrana recubierta internamente por una capa de

glucoproteínas. Estas impiden que las hidrolasas ataquen a la propia membrana del lisosoma

- Función :o Digerir materia orgánica rompiéndola en pequeñas moléculas

reutilizables por la célulab)- Tipos :

o Primarios: Proceden del Complejo de Golgio Secundarios: Cuando un lisosoma primario se une a una vacuola

digestiva para que las enzimas hidrolíticas que contiene digieran el contenido de dicha vacuola. El producto de la fusión se denomina lisosoma secundario

c) Una vacuola heterofágica es cuando el producto a digerir por los lisosomas son externosUna vacuola autofágica se produce cuando el lisosoma degrada estructuras propias de la célula

MADRID / JUNIO 10. LOGSE / CELULA Y SUS COMPONENTES.METABOLISMO CELULAR / OPCION A/ EJERCICIO 2

OPCION A1.- Para la célula eucariota:

a) Explique las características estructurales del Aparato de Golgi (0,5 puntos).b) Explique la participación del Aparato de Golgi en el proceso de formación de la pared celular (0,75 puntos).c) Cite tres polisacáridos de la pared celular e indique la composición química de cada uno de ellos (0,75 puntos).

a)El Complejo de Golgi tiene las siguientes características - Estructura:

o Está formado por los “dictiosomas” conjunto de sáculos apilados y relacionados entre sí, que aparecen rodeados de vesículas membranosas

o Presenta polaridad, es decir en los dictiosomas se diferencian dos caras:- Cara de formación o cis:

Constituida por cisternas convexas conectadas con el r.e.r.

- Cara de maduración o trans: Las cisternas presentan un grosor mayor, y a partir

de ellas se originan vesículas y gránulos de secreción

- Función :o Modificación de las proteínas sintetizadas en el r.e.r.. A las

proteínas del r.e.r. se le añaden nuevos restos de glúcidos para que adquieran su estructura definitiva

o Otras proteínas del r.e.r. adquieren su estructura definitiva por proteolisis específicas

b) El aparato de golgi es el encargado de aportar las moléculas necesarias para la formación de la pared y la regeneración de la membrana plasmática. Las vesículas del aparato de golgi se alínean para formar la pared celular. Las vacuolas del complejo de golgi vierten las sustancias necesarias para la formación de la lámina media

c)Los principales componentes de la pared celular son:* Celulosa: .Es mayoritaria en la pared.

. Esta constituida por glucosas unidas por enlaces β

.Las moléculas de celulosa se unen entre sí de forma paralela por puentes de hidrógeno y forman microfibrillas

* Hemicelulosa:. Término que engloba a un grupo heterogéneo de polisacáridos ramificados que se unen entre sí y a las microfibrillas de celulosa.

* Pectinas: también polisacáridos ramificadas*Glucoproteínas

MADRID / SEPTIEMBRE 09. LOGSE / CELULA Y SUS COMPONENTES.METABOLISMO CELULAR / OPCION B/ EJERCICIO 2

OPCION A2.- En toda célula eucariota existe un sistema de membranas.a) Cite cuatro estructuras celulares formadas por membrana (1 punto).b) Dibuje un esquema rotulado de la estructura de la membrana según Singer y Nicolson (1 punto).

a) El Retículo endoplasmático tanto el liso como el rugoso; el Complejo de Golgi; Los lisosomas

b)

MADRID / JUNIO 09. LOGSE / CELULA Y SUS COMPONENTES.METABOLISMO CELULAR / OPCION B/ EJERCICIO 1

OPCION B2.- Para llevar a cabo las funciones celulares es necesario aportar energía.a) Dibuje un esquema rotulado del orgánulo energético de células animales (0,75 puntos).b) Indique las etapas del proceso de respiración aerobia que se efectúan en este orgánulo y en qué localización se lleva a cabo cada una de ellas (0,5 puntos).c) Dibuje un esquema rotulado del orgánulo energético de las células vegetales (0,75 puntos).

a) el orgánulo celular es la mitocondria

b) Las etapas son:Ciclo de Krebs en la matriz mitocondrialCadena respiratoria en las crestas mitocondriales

c)El orgánulo energético de las células vegetales es el mismo que el de las células animales, es decir es la mitocondria. En los cloroplastos se realiza la fotosíntesis y aunque en la fase luminosa se obtiene energía esta se consume durante la fase oscura en la síntesis de materia orgánica a partir de inorgánica.Por tanto el orgánulo energético en célula vegetal es igual que en la célula animal la mitocondria

MADRID / JUNIO 09. LOGSE / CELULA Y SUS COMPONENTES.METABOLISMO CELULAR / OPCION A/ EJERCICIO 1

OPCION A1.- El macrófago es una célula perteneciente al sistema inmunitario y al tejido conjuntivo que se caracteriza por llevar a cabo, como una de sus funciones principales, la fagocitosis.a) Basándose en lo anterior, deduzca qué orgánulo predominará en su citoplasma y explique su estructura, composición y función (1 punto).b) El orgánulo aludido en el apartado anterior puede presentar distintos tipos. Explique la estructura, composición y función de cada uno de ellos (1 punto).

a) Los orgánulos son los lisosomas- Son vesículas procedentes del complejo de Golgi- Contienen enzimas hidrolasas (fosfatasa ácida ADNasa...) que se

sintetizan en el r.e.r. y pasan al complejo de golgi donde se activan y se condensan en el interior de los lisosomas

- Estructura :o Poseen una membrana recubierta internamente por una capa de

glucoproteínas. Estas impiden que las hidrolasas ataquen a la propia membrana del lisosoma

- Función :o Digerir materia orgánica rompiéndola en pequeñas moléculas

reutilizables por la célula

b) - Tipos :

o Primarios: Proceden del Complejo de Golgio Secundarios: Cuando un lisosoma primario se une a una vacuola

digestiva para que las enzimas hidrolíticas que contiene digieran el contenido de dicha vacuola. El producto de la fusión se denomina lisosoma secundario

MADRID / SEPTIEMBRE 08. LOGSE / CELULA Y SUS COMPONENTES.METABOLISMO CELULAR / OPCION B/ EJERCICIO 1

OPCION B1.- Las células eucariotas poseen diversos orgánulos:a) Identifique el orgánulo cuyo esquema aparece en la figuraadjunta, así como las distintas partes del mismo señaladas connúmeros (1 punto).b) Indique el tipo de organismos en los que se encuentra esteorgánulo y exprese, mediante la ecuación general del proceso,la función principal del mismo (0,5 puntos).c) Indique los lugares concretos dentro del orgánulo en los que sellevan a cabo las distintas fases del proceso (0,5 puntos).

a)Es un cloroplasto los nombres están indicados en el esquema

b) Se localiza en células eucariotas vegetales. Estas se localizan en plantas y algas . En este orgánulo se realiza la fotosíntesis

CO2 + H2O ￫ C6H12O6 + O6

c)La fase luminosa en los tilacoides. La fase oscura en el estroma

MADRID / SEPTIEMBRE 07. LOGSE / BIOLOGIA / CELULA Y SUSCOMPONENTES. METABOLISMO CELULAR / OPCIÓN B / ACTIVIDAD 1

OPCIÓN B1.- Para llevar a cabo sus funciones, las células necesitan producción energética.a) Cite el orgánulo responsable de la producción energética en células animales. Dibuje un esquema del mismo en el que figure su estructura y sus componentes y explique cómo se produce la génesis de este orgánulo (1 punto).b) Cite otro orgánulo específico, responsable también de la producción energética en células vegetales. Dibuje un esquema del mismo en el que figure su estructura y sus componentes y explique cómo se produce la génesis de este orgánulo (1 punto).SOLUCIÓN:a) Mitocondrias- Pueden tener firma esférica o alargada- Aparecen grandes cantidades en el citoplasma de todas las células

eucariotas, siendo mas abundantes en aquellas que tiene una gran necesidad de energía (ATP).

- Estructura : o Presentan una membrana mitocondrial externa que posee

proteínas que actúan como canales de penetracióno Tienen una membrana mitocondrial interna que presenta gran

número de proteínas con diferentes funciones, como los complejos de ATP (ATP-sintetasa) y las cadenas transportadoras de electrones.

o La membrana interna debido a su gran actividad presenta repliegues denominados “crestas” que incrementan la superficie membranosa y por tanto su actividad.

o Entre las dos membranas ( la externa y la interna) hay un espacio intermembrana

o En el interior de la mitocontria aparece un líquido interno o “matriz” rico en enzimas y en el que se lleva a cabo un gran número de reacciones bioquímicas.

o En la matriz también hay ribosomas mitocondriales y ADN mitocondrial circular doble hélice

- Función :o Cadena respiratoria con el transporte de electrones y la

fosforilación oxidativa con obtención de ATP:o Realizan el ciclo de Krebso La -oxidación de los ácidos grasoso Síntesis de ácidos grasos

b) En las células vegetales el orgánulo responsable de la síntesis energética es la mitocondria igual que en células animales. Pero ademàs en las células vegetales se produce también la fotosíntesis que en su fase luminosa sintetiza ATP que utilizará en la fase oscura. Esta energía No se utiliza fuera del cloroplasto.Cloroplastos: Son orgánulos exclusivos de células vegetales fotosintéticas- Son polimorfos aunque la forma mas abundante es la ovoide- Estructura :

o Presentan una membrana externa, un espacio intermembrana y una membrana interna

o La membrana interna contiene un gran número de proteínas de transporte

o En el interior una cámara que contiene un medio interno o “estroma”

o En el estroma aparecen unos sáculos aplastados e interconectados que contienen pigmentos fotosintéticos que se denominan “tilacoides”.

o Los tilacoides pueden ser de estroma denominados “lamelas”, que son de gran tamaño y sostienen a los tilacoides de “grana” mas pequeños y apilados

o En las membranas de los tilacoides y en especial en los grana se localizan los sistemas enzimáticos encargados de captar la energía luminosa , de efectuar el transporte de electrones y de formar ATP

o En el estroma aparecen glúcidos, lípidos, proteínas , ribosomas (mas pequeños que los de eucariotas) ADN circular doble hélice, pigmentos..

- Función :o Realización de la Fotosíntesis:

Génesis: bipartición a partir de un protoplasto que luego se diferencia en cloroplasto

MADRID / SEPTIEMBRE 05. LOGSE / BIOLOGIA / CELULA Y SUSCOMPONENTES. METABOLISMO CELULAR / OPCIÓN A / ACTIVIDAD 1

OPCIÓN A1. 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 citoplasmáticasfiliformes móviles localizadas en la superficie libre de algunas células. Los ciliosson cortos y muy numerosos, mientras que los flagelos son cortos y escasos.Desde el punto de vista estructural estas estructuras están constituidas por trespartes:- 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 membranaplasmática constituido por nueve pares de microtúbulos periféricos y un parcentral 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 A1. 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 ypartículas 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 núcleocelular, 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 retículoendoplasmático 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 sefragmentan 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 A2. Cloroplasto:a) Realizar un esquema.b) Citar los procesos metabólicos que tienen lugar en dicho orgánulo.Solución:a) Los cloroplastos son unos orgánulos citoplasmáticos que se localizan en las células vegetales fotosintéticas. Se encuentran rodeados por dos membranas entre las que existe un espacio intermembranoso. La membrana plastidial externa es lisa, mientras que la membrana plastidial interna posee invaginaciones paralelas al eje longitudinal del cloroplasto que dan lugar a la membrana tilacoidal (laminillas, lamelas o tilacoides). La membrana interna encierra un espacio llamado estroma. La membrana tilacoidal se organiza formando unas vesículas discoidales y aplanadas que se superponen como pilas de monedas llamadas grana.

b) La función principal del cloroplasto es realizar la fotosíntesis. Ésta es un proceso anabólico y autotrófico primordial, del que depende la vida sobre la Tierra. Consiste en la conversión por los organismos fotosintéticos de la energía luminosa procedente del Sol en energía eléctrica y después en energía química. Esta energía será utilizada para formar materia orgánica propia o biomasa (glúcidos) a partir de moléculas inorgánicas, como agua, CO2 y sales minerales. El O2 molecular, resultante de la ruptura de moléculas de agua que intervienen en el proceso, se desprende como producto de desecho. La materia orgánica y el oxígeno que fabrican las plantas, son elementos que utilizan los otros seres vivos como fuente de energía y materia. En las células eucarióticas tiene lugar en el cloroplasto.Las membranas tilacoidales contienen todos los complejos moleculares necesarios para realizar las distintas reacciones que tienen lugar en la fase luminosa de la fotosíntesis que son las siguientes:- fotólisis del agua,- absorción de la luz,- transporte electrónico- fotofosforilación.En el estroma del cloroplasto tiene lugar la fase oscura de la fotosíntesis ya que contiene todas las enzimas necesarias para la realización del ciclo de Calvin.

MADRID / SEPTIEMBRE 00. LOGSE / BIOLOGIA / CELULA Y SUSCOMPONENTES. METABOLISMO CELULAR / OPCION A / EJERCICIO 2

OPCION A2. Las mitocondrias son unos orgánulos que están presentes en las células eucariotas.a) Haga un esquema o dibujo de una mitocondria y señale sus componentes (1 punto).b) Indique la localización en las mitocondrias de los siguientes procesos metabólicos: cadena de transporte de electrones y ciclo de Krebs (0,5 puntos).c) ¿Cómo se llaman los productos del ciclo de Krebs que al oxidarse ceden sus electrones a la cadena de transporte electrónico?, ¿cuál es el aceptor final de los electrones? (0,5 puntos).Solución:a) La mitocondria es un orgánulo citoplasmático presente de forma permanente en las células eucariotas, cuya función es fundamentalmente energética al intervenir en la respiración celular aerobia.Las mitocondrias presentan formas variables, observándose al microscopio electrónico como formaciones filamentosas o granulares. Sin embargo, suelen tener forma cilíndrica, a modo de bastón. El diámetro suele ser constante y oscila entre las 0,5 y 1 m. Su estructura se observa en corte longitudinal. Son orgánulos limitados por una doble membrana: la membrana mitocondrial externa es lisa, mientras que la membrana mitocondrial interna forma unas invaginaciones o repliegues denominadas crestas mitocondriales. Entre ambas membranas existe un espacio intermembranoso. El espacio delimitado por la

membrana interna es la matriz mitocondrial y contiene, entre otros componentes, ADN y ribosomas.Espacio intermembranaMatriz mitocondrialADNRibosomasCresta mitocondrialMembrana mitocondrial externaMembrana mitocondrial interna

b) El ciclo de Krebs se desarrolla en la matriz mitocondrial donde se encuentran todas las enzimas necesarias para su funcionamiento.La cadena de transporte electrónico consta de una serie de enzimas oxidorreductasas que recogen los electrones de los coenzimas reducidos obtenidos en fases catabólicas anteriores y los van pasando de una a otra hasta un aceptor final de electrones, el oxígeno molecular, que al reducirse, origina agua. Esta cadena de transporte electrónico se encuentra ubicada en la membrana de las crestas mitocondriales.

c) El ciclo de Krebs está constituido por una serie de reacciones que se desarrollan a expensas de una serie de ácidos orgánicos que forman el denominado ciclo. También se le llama ciclo del ácido cítrico o de los ácidos tricarboxílicos porque dicho ácido, que posee tres grupos carboxilo (-COOH) es uno de los compuestos que aparecen en él.Durante el ciclo de Krebs, el grupo acetilo del acetil-CoA procedente del piruvato obtenido en la glucólisis o de la degradación metabólica de ácidos grasos, es degradado a CO2 y a átomos de hidrógeno. Los protones obtenidos de la deshidrogenación son transferidos a las coenzimas NADH y FADH2. La reoxidación de las coenzimas tiene lugar en la cadena respiratoria obteniéndose ATP mediante fosforilación oxidativa. Los electrones cedidos por las coenzimas a la cadena de transporte van pasando de una molécula transportadora a otra hasta el aceptor final de los electrones, que es el oxígeno molecular.

MADRID / SEPTIEMBRE 99. COU / BIOLOGÍA / CÉLULA Y SUS COMPONENTES. METABOLISMO CELULAR / OPCIÓN A / Nº 2

2.- Mitocondria:a) Realizar un esquema.b) Citar los procesos metabólicos que tienen lugar en dicho orgánulo.Solución:

a)Partes de la mitocondria (hacer un dibujo y señalar)Espacio intermembranaMatriz mitocondrialADNRibosomasCresta mitocondrialMembrana mitocondrial externaMembrana mitocondrial interna

Las mitocondrias suelen tener forma cilíndrica, a modo de bastón. Su estructura se observa en corte longitudinal. Son orgánulos limitados por una doble membrana: la membrana mitocondrial externa es lisa, mientras que la membrana mitocondrial interna forma invaginaciones o repliegues denominados crestas mitocondriales. Entre ambas membranas existe un espacio intermembranoso. El espacio que queda delimitado por la membrana interna es la matriz mitocondrial y contiene, entre otros componentes, ADN y ribosomas.

b) La mitocondria es un orgánulo citoplasmático presente de forma permanente en las células eucariotas, cuya función es fundamentalmente energética al intervenir en la respiracón celular aerobia. Ésta es un proceso catabólico a través del cual los combustibles orgánicos van a ser oxidados totalmente, obteniéndose como productos finales de esta degradación H2O, CO2 y energía.Los procesos metabólicos principales que tienen lugar en la mitocondria son los siguientes:1.- - oxidación de los ácidos grasos: los ácidos grasos provenientes de la hidrólisis de los triacilglicéridos son, en primer lugar, activados uniéndoseles CoA para formar la forma activada acil-CoA. A continuación, el acil-CoA penetra en la mitocondria donde es degradado por el proceso de -oxidación de los ácidos grasos. Este proceso tiene lugar en la matriz mitocondrial donde se encuentran las enzimas necesarias y da lugar a la formación de una molécula de acetil-CoA por cada vuelta al ciclo.2- Transformación del ácido pirúvico en acetil-CoA: Se trata de una descarboxilaciónoxidativa. Es una reacción catalizada por un complejo multienzimático denominado piruvato deshidrogenasa y tiene lugar en la matriz mitocondrial.3- Ciclo de Krebs: Se caracteriza por una serie de reacciones que se desarrollan a expensas de una serie de ácidos orgánicos que forman el denominado ciclo. El ciclo de Krebs se desarrolla en la matriz mitocondrial donde se encuentran todas las enzimas necesarias para su funcionamiento.4- Cadena de transporte electrónico: Consta de una serie de enzimas oxidorreductasasque recogen los electrones de los coenzimas reducidos obtenidos en fases catabólicasanteriores y los van pasando de una a otra hasta un aceptor final de electrones, el oxígeno molecular, que al reducirse, origina agua. Esta cadena de transporte electrónico se encuentra ubicada en la membrana de las crestas mitocondriales.5- Fosforilación oxidativa: Consiste en la producción de ATP en la mitocondria gracias a la energía liberada durante el proceso de transporte electrónico. El ATP es sintetizado gracias a la acción del enzima ATP-sintetasa, que está ligado a la membrana interna de la mitocondria.

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3.- En el siguiente esquema se representa un cloroplasto.

a) Nombre los compartimentos y estructuras que se señalan. (1 punto).b) Mencione las partes de la estructura de este orgánulo asociadas con los siguientes procesos: síntesis de ATP, ciclo de Calvin, cadena de transporte electrónico y fotólisis. (1 punto).Solución:a) Los cloroplastos son unos orgánulos citoplasmáticos que se localizan en las células vegetales fotosintéticas. Se encuentran rodeados por dos membranas entre las que existe un espacio intermembranoso. La membrana plastidial externa es lisa, mientras que la membrana plastidial interna posee invaginaciones paralelas al eje longitudinal del cloroplasto que dan lugar a la membrana tilacoidal (laminillas, lamelas o tilacoides). La membrana interna encierra un espacio llamado estroma. La membrana tilacoidal se organiza formando unas vesículas discoidales y aplanadas que se superponen como pilas de monedas llamadas grana.Las estructuras indicadas en el esquema del cloroplasto son las siguientes:1.- Membrana interna del cloroplasto.2.- Membrana externa del cloroplasto.3.- Estroma4.- Tilacoides de la grana.

b) La función principal del cloroplasto es realizar la fotosínteis. Para comprender los acontecimientos que tiene lugar durante la fotosíntesis es necesario conocer la localización de los diferentes procesos en los cloroplastos. La ubicación de los complejos moleculares implicados en la fase luminosa es a nivel de la membrana tilacoidal y éstos son: los fotosistemas, la cadena de transoprte de electrones y la ATP sintetasa. En el estroma tiene lugar la fase oscura de la fotosíntesis. es decir, se desarrolla el ciclo deCalvin.La fotofosforilación es la síntesis de ATP debida a la luz.. La fotosfosforilación tiene lugar en los tilacoides. Sobre la cara estromática de la membrana tilacoidal se localiza la ATP-asa implicada en la síntesis de ATP.El ciclo del Calvin o ruta de asimilación del CO2 es de carácter cíclico y fue descubierta por Melvin Calvin en los años 50. Este proceso de reducción del CO2 tiene lugar en el estroma del cloroplasto, donde se localizan todas las enzimas necesarias para su realización.La cadena de transporte electrónico está constituida por un conjunto de proteínas transportadoras, situadas en la membrana tilacoidal.La fotólisis del agua que tiene lugar en la fase luminosa produce H+ que reducirán el CO2 a materia orgánica en la fase oscura.

H2O luz_ O2 + 2H+ + 2e-Esta reacción también tiene lugar en las membranas de los tilacoides, como todos los procesos que tienen lugar durante la fase luminosa de la fotosíntesis.

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2.- Cloroplasto:a) Realizar un esquema.b) Citar los procesos metabólicos que tienen lugar en dicho esquema.Solución:a)

Las estructuras indicadas en el esquema del cloroplasto son las siguientes:1.- Membrana interna del cloroplasto.2.- Membrana externa del cloroplasto.3.- Membrana de los tilacoides.4.- Tilacoides de la grana.5.- Grana.6.- Tilacoides del estroma.7.- Gránulos de almidón8.- Espacio intratilacoidal.9.- Espacio intermembrana10.- Estroma11.- Ribosomas12.- ADN

b) La función principal del cloroplasto es realizar la fotosíntesis. Ésta es un proceso anabólico y autotrófico primordial, del que depende la vida sobre la Tierra. Consiste en la conversión porlos organismos fotosintéticos de la energía luminosa procedente del Sol en energía eléctrica ydespués en energía química. Esta energía será utilizada para formar materia orgánica propia obiomasa (glúcidos) a partir de moléculas inorgánicas, como agua, CO2 y sales minerales. El O2 molecular, resultante de la ruptura de moléculas de agua que intervienen en el proceso, se desprende como producto de desecho. La materia orgánica y el oxígeno que fabrican las plantas, son elementos que utilizan los otros seres vivos como fuente de energía y materia. En las células euarióticas tiene lugar en el cloroplasto.

Las membranas tilacoidales contienen todos los complejos moleculares necesarios para realizar las distintas reacciones que tienen lugar en la fase luminosa de la fotosíntesis que son las siguientes:- fotólisis del agua,- absorción de la luz,- transporte electrónico- fotofosforilación.En el estroma del cloroplasto tiene lugar la fase oscura de la fotosíntesis ya que contiene todas las enzimas necesarias para la realización del ciclo de Calvin.

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2.- El dibujo representa una mitocondria:

a) Nombre los componentes señalados con un número. (1 punto)b) Indique cuál es la función que caracteriza a una mitocondria y en que tipo de célula se encuentra este orgánulo. (0,5 puntos).c) Señale la función que realizan los componentes 3 y 4 del esquema. (0,5 puntos).Observaciones:Esta pregunta pertenece al bloque de contenidos n.º 3: La célula y la base físico-química de la vida. Para su resolución es necesario recordar los siguientes conceptos: organización celular eucariota y estructura y función de las mitocondrias.Solución:a) Los componentes señalados en la figura son los siguientes:1.- Membrana mitocondrial externa.2.- Membrana mitocondrial interna.3.- Matriz mitocondrial.4.- Enzimas ATP-sintetasas ubicadas en las crestas mitocondriales.

b) La mitocondria es un orgánulo citoplasmático presente de forma permanente, en las células eucariotas, cuya función es fundamentalmente energética al intervenir en la respiracón celular aerobia, ya que en ellas se llevan a cabo las reacciones del ciclo de Krebs, cadena respiratoria, oxidación de ácidos grasos y, en general, las reacciones propias de los procesos catabólicos. La respiración celular aerobia es un proceso catabólico a través del cual los combustibles orgánicos van aser oxidados totalmente, obteniéndose como productos finales de esta degradación H2O, CO2 y energía.Según la “teoría endosimbiótica”, elaborada por L. Margulis, el origen de las mitocondrias se encuentra en bacterias que entrarían por endosimbiosis con

células eucarióticas, de forma que la bacteria aporta a la célula la capacidad de desarrollar un metabolismo aerobio. Por lo tanto, las mitocondrias son comunes a células animales y células vegetales, aunque el número de éstas es menor en las plantas.

c) En la matriz mitocondrial (componente n.º 3) tienen lugar la mayoría de las reacciones catabólicas propias de la respiración celular. Las funciones que realiza son las siguientes:- Transformación del piruvato en acetil-CoA: Esta reacción está catalizada por un complejo enzimático denominado piruvato-deshidrogenasa.- Ciclo de Krebs: Se caracteriza por una serie de reacciones que se desarrollan a expensas de una serie de ácidos orgánicos que forman el denominado ciclo. El grupo acetilo se oxida completamente a CO2 y los electrones son capatados por coenzimas que se reducen (NADH Y FADH2).- -oxidación de los ácidos grasos: es una ruta catabólica propia de los lípidos.- Síntesis proteica: la matriz mitocondrial posee ADN y ribosomas. El ADN mitocondrial posee información para sintetizar muchas proteínas mitocondriales.La ATP-asa mitocondrial (componente n.º 4) es un complejo enzimático ubicado en la membrana interna que constituye las crestas mitocondriales. Su función es catalizar la síntesis de ATP en la mitocondria gracias a la energía liberada durante el proceso de transporte electrónico. Este fenómeno se denomina fosforilación oxidativa.La ATP-asa está constituida por tres componentes:- El factor F1 que es la región catalítica y tiene forma tridimensional de esfera.- El facotr F0, es un pedúnculo en forma de canal que une el factor F1 a la base del enzima que está integrada en la membrana mitocondrial interna de las crestas.- Una base integrada en la membrana..Existen tres hipótesis para explicar el mecanismo de producciión de ATP o fosforilación oxidativa. Según la “hipótesis quimiosmótica”, la única que ha sido comprobada experimentalmente y la que se acepta en la actualidad, durante el transporte electrónico se produce un bombeo de protones desde la matriz mitocondrial al espacio intermembranal. La disipación posterior de este gradiente qimiosmótico creado a través del factor Fo de la ATPsintetasa proporcionará la energía suficiente para la fosforilación del ADP a ATP por parte del factor F1. Por lo tanto, según esta teoría, como resultado de la fosforilación oxidativa se puede deducir la energía liberada durante el transporte electrónico, es la que se utiliza para el bombeo de protones desde la matriz al espacio intermembranal y crear el gradiente.