Estructura y Función del Retículo Endoplasmático y del Aparato de Golgi

a) Dentro del sistema de endomembranas característico de células eucarióticas, el retículo endoplasmático es un complejo sistema de membranas formado por una red de sacos aplanados, tubos y canales interconectadas. Es continuo con la membrana externa de la envoltura nuclear. Se distinguen dos categorías: retículo endoplasmático rugoso (RER), con ribosomas adheridos a su cara externa, y el liso (REL), formado por túbulos y sin ribosomas. El aparato de Golgi, también característico de eucarióticas, está formado por bolsas o cisternas aplanadas, apiladas unas sobre otras y rodeadas por túbulos y vesículas formando dictiosomas.

b) Funciones Principales:

• RER: Síntesis de proteínas, almacenamiento e inicio de la glicosilación de las proteínas.
• REL: Está especializado en la síntesis, almacenamiento y transporte de lípidos, detoxificación celular.
• Aparato de Golgi: Transporte, maduración, almacenamiento, y procesos de secreción y distribución de proteínas dentro y fuera de la célula, formación de membranas (plasmática, del retículo nuclear). En células vegetales interviene en la formación de la pared. Glicosilación de lípidos y proteínas.

Relación entre retículo endoplasmático y aparato de Golgi: Las proteínas sintetizadas en el RER son procesadas en su interior. Luego son exportadas mediante vesículas de transporte que emergen por evaginación de la membrana del RE. Se fusionan con las cisternas del aparato de Golgi por la cara cis. Se produce la glicosilación. Forman nuevas vesículas por la cara trans de las cisternas en forma de vesículas de secreción que son transportadas a otros lugares o bien de lisosomas que permanecen en el interior de la célula.

Estructuras Señaladas:

Pon nombre a 10 de las 11 estructuras señaladas:

1. Espacio intermembrana
2. Membrana nuclear externa
3. Membrana nuclear interna
4. Retículo endoplásmico liso
5. Retículo endoplásmico rugoso
6. Cromatina
7. Nucléolo
8. Lámina nuclear o fibrosa
9. Poro nuclear
10. Ribosomas
11. Nucleoplasma, jugo nuclear o carioplasma

b) Función de las Estructuras Señaladas:

Describe brevemente la función de las señaladas con los números 4, 5, 6, 7, 9 y 10:

• Retículo endoplásmico liso: Síntesis de lípidos de membrana (y de hormonas esteroideas a partir del colesterol).
• Retículo endoplásmico rugoso: Empaquetamiento, acumulación y transformación de las proteínas sintetizadas en los ribosomas adheridos.
• Cromatina: Servir de soporte al material genético (y capacitarlo para que se condense durante la división celular).
• Nucléolo: Formar las subunidades de los ribosomas.
• Poro nuclear: Regular los intercambios de moléculas entre el núcleo y el citosol.
• Ribosomas: Síntesis de proteínas.

c) Fase del Ciclo Celular:

¿En qué fase del ciclo celular dirías que se encuentra la célula que contiene estas estructuras?: En la interfase.

d) Estructura Equivalente en Procariotas:

¿Cuál es la estructura equivalente en procariotas?: El nucleoide.

Estructuras Celulares Adicionales

a) Pon nombre a las estructuras señaladas con un número:

1. Cloroplastos
2. Mitocondrias
3. Vacuola
4. Ribosomas
5. Retículo endoplásmico liso
6. Retículo endoplásmico rugoso
7. Nucléolo
8. Núcleo/nucleoplasma/cromatina
9. Aparato de Golgi
10. Pared celular

c) Describe brevemente la función de las estructuras señaladas con los números 1, 2, 9 y 10:

• 1- Cloroplastos: Transformar la energía lumínica en energía química mediante la fotosíntesis.
• 2- Mitocondrias: Realizar la mayoría de las oxidaciones celulares (ciclo de Krebs, beta-oxidación de los ácidos grasos, fosforilación oxidativa) y producir la mayor parte del ATP de la célula.
• 9- Aparato de Golgi: Transporte y concentración de proteínas, glicosilación de lípidos y proteínas y renovación de la membrana plasmática.
• 10- Pared celular: Da forma y protección a la célula y permite mantener el balance osmótico.

Procesos Bioquímicos Clave

a) Ciclo de Calvin: Conjunto de reacciones que conducen a la incorporación del CO2 atmosférico en compuestos orgánicos; tiene lugar en el estroma del cloroplasto.

b) Cadena Respiratoria y Fosforilación Oxidativa: Transporte de electrones hasta el oxígeno molecular a través de complejos enzimáticos (cadena respiratoria); este transporte está acoplado a la síntesis de ATP (fosforilación oxidativa); ambos procesos tienen lugar en la membrana interna mitocondrial.

c) Betaoxidación de los Ácidos Grasos: Degradación de los ácidos grasos para formar moléculas de acetil-CoA; sucede en la matriz mitocondrial.

d) Glucólisis: Conjunto de reacciones por las que una molécula de glucosa se escinde en dos de piruvato formándose ATP; tiene lugar en el citosol.

e) Ciclo de Krebs: Serie de reacción por las que los átomos de carbono del acetil-CoA se oxidan totalmente para formar CO2 generándose también poder reductor; sucede en la matriz mitocondrial.

I.4. ¿Qué proceso bioquímico representa la siguiente reacción?

C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O + energía (ATP): La respiración.

Indica brevemente en qué consiste la glucólisis, el lugar de la célula donde se realiza y si es un proceso aerobio o anaerobio: Conjunto de reacciones mediante las que una molécula de glucosa se transforma en dos de ácido pirúvico. Tiene lugar en el citosol y en anaerobiosis (ausencia de oxígeno).

¿Es la gluconeogénesis el proceso inverso de la glucólisis? Aunque se produce glucosa a partir de ácido pirúvico y los metabolitos intermedios son casi idénticos a los de la glucólisis, no es el proceso inverso pues varían algunos de los enzimas que catalizan las reacciones.

Estructura y Función de la Mitocondria

a) Esquema de una Mitocondria:

Fai un esquema dunha mitocondria vista ao microscopio electrónico, indicando co seu nome e sinalando cunha frecha cada un dos seus compoñentes estruturais.

a) Esquema señalando cada uno de los componentes: membrana externa, membrana interna, crestas mitocondriales, espacio intermembranas, matriz mitocondrial, ribosomas, ADN.

b) Procesos Metabólicos en la Mitocondria:

¿Qué procesos metabólicos tienen lugar en su interior y en qué parte de la mitocondria se realizan?

Procesos metabólicos: ciclo de Krebs tiene lugar en la matriz mitocondrial, b-oxidación de ácidos grasos que tiene lugar en la matriz mitocondrial, la cadena respiratoria con la fosforilación oxidativa tiene lugar en la membrana interna en el nivel de las crestas mitocondriales.

c) Cadena Respiratoria:

Explica el proceso de la cadena respiratoria.

Os coenzimas reducidos que se producen en rutas metabólicas anteriores, FADH2 e NADH+H+ teñen que volver a ser oxidados cedendo os electróns captados a outras moléculas. Na membrana interna das mitocondrias atopanse catro complexos proteicos encargados do transporte de electróns dende o NADH+H+ e FADH2 ata o último aceptor que é o osíxeno molecular.

D) Aprovechamiento de la Energía en la Mitocondria:

¿Cómo aprovecha la mitocondria la energía liberada en este proceso y en qué se transforma?

A enerxía liberada no transporte de electróns emprégase para bombear protóns, dende a matriz mitocondrial ao espazo intermembrana, en contra de gradiente. Posteriormente, a entrada dos protóns na matriz a favor do gradiente electroquímico proporciona a enerxía necesaria para a síntese de ATP. O poder redutor do NADH+H+ produce 3ATP, e o do FADH2 produce 2ATP. O transporte de electróns está adaptado á síntese de ATP que se realiza na membrana interna e que recibe o nome de fosforilación oxidativa.

Fotosíntesis: El Proceso de Conversión de Energía Lumínica

a) Función de la Luz en la Fotosíntesis:

¿Qué función tiene la luz en la fotosíntesis?

Proporcionar la energía necesaria para la excitación de los pigmentos fotosintéticos.

b) Función de la Clorofila:

¿Cuál es la función de la clorofila?

La clorofila es la molécula capaz de captar la energía de la luz desprendiendo electrones e iniciando la cadena de transporte.

c) Producción y Utilización de ATP y NADPH:

¿Cómo se producen y cómo se utilizan el ATP y el NADPH en la fotosíntesis?

El ATP y el NADPH se producen durante la fase luminosa de la fotosíntesis como consecuencia del transporte de electrones en las membranas tilacoidales de los cloroplastos. El ATP por la intervención de una ATP sintetasa y el NADPH por la reducción del NADP. Se utilizan ambos en el ciclo de Calvin en la fijación del CO2; el ATP como fuente de energía y el NADPH como poder reductor.

d) Formación de Hidratos de Carbono:

¿Cómo se forman los hidratos de carbono a partir del CO₂ en la fotosíntesis?

Os hidratos de carbono fórmanse cando se fixa o CO2 á ribulosa 1,5 difosfato pola acción da rubisco no ciclo de Calvin.

e) Origen de los Protones:

¿De dónde provienen los protones?

Os protóns proveñen da fotólíse da auga. ((A auga achega protóns, electróns e osíxeno. Os protóns contribúen á síntese de ATP, os electróns permiten que o fotosistema II volva ao estado orixinal. A luz é a fonte de enerxía capaz de excitar a molécula de clorofila. O CO2 é o substrato que se utiliza para sintetizar hidratos de carbono.

Nos fotosistemas prodúcese a excitación da molécula de clorofila (centro de reacción), seguida da cadea de transporte de electróns que conducirá á redución do NADP e a síntese de ATP. Localízanse na membrana dos tilacoides Utilízanse o NADPH2 e o ATP. O ATP durante a fase de redución e rexeneración do substrato inicial e o NADPH2 na fase redutora do ciclo ))

Meiosis y Mitosis: División Celular

a) ¿qué proceso se representa en A? (a meiose) ¿e en B? (a mitose);

b) señala cuatro diferencias entre ambos procesos:

• No número de divisións que teñen lugar (unha na mitose e duas na meiose)
• No número de células que se xeñeran (dous na mitose e catro na meiose)
• No número de cromosomas das células fillasrespeito ó das células maternas (o mesmo no caso da mitose e a metade no da meiose)
• No comportamento dos cromosomas durante a división (na meiose prodúcese intercambio de material xenético entre cromosomas homólogos e na mitose non)
• No tipos de células que as sofren (a meiose só ocorre en células de estirpe xerminal mentras que a mitose é o mecanismo de división das células somáticas)

c) ¿que sucede en 1? ( a replicación do ADN) ¿e en 2 (apareamento de cromosomas homólogos e entrecruzamento)?

d) explica brevemente a importancia biolóxica da meiose: A meiose é imprescindible para que poda ter lugar a reproducción sexual xa que asegura que o número de cromosomas se manteña constante de xeneración en xeneración: a meiose é a causa de que os gametos teñan a metade do número de cromosomas que as células somáticas da especie; nos organismos con reproducción sexual, coa unión de dous gametos na fecundación se recupera o número de cromosomas da especie. Ademais, a meiose aumenta a variabilidad xenética debido, por un lado, á recombinación ou entrecruzamento doscromosomas, que orixina novas combinacións xénicas, e por outro, ó reparto aleatorio dos cromosomas maternos e paternos entre os gametos, que se mezclarán ó azar na fecundación.

e) define os conceptos de célula haploide (só posúe unha serie/xogo de cromosomas todos distintos entre sí) e célula diploide (contén dous series/xogos de cromosomas homólogos entre sí; os cromosomas homólogos de cada par teñen o mesmo tamaño e forma e conteñen os xenes para os mesmos caracteres

f) ¿as células somáticas dun mesmo organismo teñen o mesmo ADN? (SI) ¿e os mesmos ARN mensaxeiros? (NON) As células dun organismo conservan todolos xenes presentes no cigoto que o orixinou pero nos distintos tipos de células exprésanse (transcríbanse) xenes distintos, polo que se forman ARN distintos para seren traducidos en proteínas((A) 1.Anafase; 2. Profase tardía; 3. Profase temprana; 4. Metafase; 5. Telofase32415.))