A) Explique las características estructurales del Aparato de Golgi (0,5 puntos)




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fecha de publicación22.02.2016
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1.- 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:

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

    • 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:

    • 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

    • 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
2.- Con relación a las mutaciones y el cáncer:

a) ¿Qué son las mutaciones? ¿En qué se diferencian las mutaciones que afectan a las células somáticas de las qué afectan a las células germinales? (0,5 puntos)

b) ¿Qué es el cáncer? Indique los tres tipos de genes relacionados con el cáncer (1 punto).

c) ¿Qué es un agente mutagénico? Cite un ejemplo de agente físico y otro de agente químico (0,5 puntos).

a) En un sentido amplio, una mutación se define como toda alteración en el material genético de las células.

Una mutación puede presentarse en el organismo en cualquier estado de su desarrollo y puede afectar a cualquier célula. Según las células afectadas se clasifican en:

  • Somáticas: Si afecta a una célula del tejido somático se llama “mutación somática” No se transmite a la descendencia y únicamente afecta a las células que deriven de ella.


- Germinales: Si afecta a la célula reproductora se llama “mutación germinal” y se transmite a la descendencia a través de los gametos.

b) Se conoce como cancer a un conjunto de enfermedades que afectan a distintos tejidos y que tienen en común:

  • Las células implicadas llamadas cancerosas o tumorales crecen de manera descontrolada.

  • Pierden la inhibición por contacto creciendo unas sobre otras formando varias capas.

  • Provocan tumores malignos.(Un tumor es benigno si las células que lo forman crecen lentamente y se mantienen juntas. Y es maligno si las células que lo forman crecen rápidamente e invaden órganos próximos).

  • Son capaces de migrar a otros órganos o tejidos a través del torrente cirulatorio o linfático. Esta migración se denomina”metástasis”.

  • Pierden sus características fenotípicas.

Para que una célula se transforme en cancerosa es necesario una acumulación de mutaciones en genes implicados en procesos de proliferación celular. Estas pueden ser deleciones, translocaciones, roturas y uniones cromosómicas, transiciones transversiones...

También son cancerígenos algunos agentes mutágenos como las radicaciones ionizantes y las no ionizantes y algunos productos químicos

Los genes cuyas mutaciones dan lugar al cancer son:

  • Protooncogenes: Son genes normales presentes en todas las células , implicados en el control del crecimiento y de la proliferación celular. Al mutar se convierte en oncogenes.

  • Genes supresores de tumores: Hay dos tipos. Unos inhiben la proliferación celular; y otros la diferenciación celular.

  • Genes de Reparación de ADN: Impiden la acumulación de mutaciones en el ADN.

c) Un agente mutagénico es aquel que provoca una mutación. Actúan dañando o alterando el ADN

Agentes mutágenos de tipo físico son las radiaciones. Pueden ser:

  • Radiaciones no ionizantes (luz UV): Provocan la formación de dímeros con ello originan una mutación “génica”

  • Radiaciones ionizantes (rayos gamma y X): Radiaciones particuladas (partículas ,, y neutrones). Causan la rotura de los cromosomas, promoviendo así “mutaciones cromosómicas” y “puntuales”

Agentes mutágenos químicos son.Químicos: Compuestos químicos muchos de los cuales terminan siendo carcinógenos. Se distinguen:

  • Ácido Nitroso (HNO2): Produce desaminación de las bases (p.e.transforma C en U). Da lugar a mutaciones génicas como transiciones.


3.- Referente a la división celular:

a) Haga un esquema gráfico del contenido de ADN a lo largo del ciclo celular de una célula somática suponiendo que la cantidad de ADN gamética es C (1 punto).

b) Explique brevemente el significado de la meiosis respecto a la variabilidad de los seres vivos (0,5 puntos).

c) Indique qué tipo de meiosis (cigótica o gametogénica) tiene lugar en el ser humano y otros mamíferos: Razone la contestación (0,5 puntos).

a) Fase G1: la cantidad de ADN será 2C

Fase S: la cantidad de ADN al iniciar se será 2C; al finalizar 4C

Fase G2: la cantidad de ADN será 4C

Fase M:

Profase 4C

Metafase 4C

Anafase 2C en cada polo celular

Telofase 2C en cada polo celular



b)


c)La meisosis gaméticas o gametogénicas es la que se produce para la formación de gametos. La cigótica se produce sólo en hongos y protozoos después que se ha producido la fertilización para producir espora haploides.

Por tanto en humanos la meiosis es gámetica, porque se produce antes de la fecundación para producir gametos.
4.- Se pueden producir alteraciones patológicas en el funcionamiento del sistema inmunitario.

a) Indique qué tipo de estructura es el V.I.H. y el tipo de enfermedad que provoca (0,5 puntos).

b) Cite el tipo celular afectado por el V.I.H. y explique el proceso de penetración celular y de replicación intracelular (1 punto).

c) Mencione los mecanismos de transmisión de la enfermedad (0,5 puntos).

a) Es el virus de inmuno deficiencia humana. Provoca la enfermedad denominada SIDA. Síndrome de inmunodeficiencia humana.

b) Las células afectadas por el VIH son a los linfocitos T auxiliares implicados entre otras cosas en la activación de los linfocitos B para su paso a células plasmáticas que son las que producen los anticuerpos.

El ciclo del virus del sida es un ciclo lisogénico se produce como sigue:

a)Fase de fijación

  • Las cels hospedadoras tienen en sus membranas receptores específicos para los virus que las infectan, uniéndose componentes de la cápsida o membranas externas del virus, con glicoproteínas o lipoproteínas concretas de la membrana de la cel infectada.

  • La unión puede ser mecánica o con más frecuencia por enlaces químicos.

b)Fase de Penetración

  • En función de las estructuras superficiales de la cel hospedadora, los virus utilizan distintos mecanismos de penetración.

  • Los bacteriofagos (T4 de Escheriquia coli) originan un pequeño orificio en la pared bacteriana con la lisozima de su placa basal; por este orificio se inyecta el ADN. La cápsida queda en el exteriro de la cel.

  • Los virus desnudos introducen toda la nucleocapsida en la cel, ya sea por penetración directa, al perforar la membrana con enzimas hidrolíticos, o por endocitosis al ser englobados por la cel en una vacuola que romperán dentro de la cel.

  • Los virus envueltos funden su cubierta con la membrana de la cel hospedadora, proceso comprensible pues son de igual naturaleza. Puede ser una fusión directa o por endocitosis dentro de una vacuola, de la que será liberado el virus al producirse la fusión con un lisosoma celular.

  • Tanto en los virus envueltos como los desnudos, penetra la capsida, esta sufre una separación en sus capsómeros, con la liberación del ac. nucléico y de las enzimas que pudiera haber en la cápsida.

c)Fase de eclipse

  • El genoma vírico dirige el metabolismo de la cel hospedadora hacia la síntesis de los componentes víricos, utilizando todos los recursos de la cel hospedadora.

  • (Como el genoma vírico es extraño a la cel, puede ser atacado por enzimas de restricción y modificación de la cel hospedadora que reconocen al ADN extraño, siendo este un medio de defensa frente a las infecciones. Por este motivo la penetración no siempre implica infección).

  • El cromosoma viral puede integrarse en algún cromosoma de la cel hospedadora (lo más frecuente) o quedar en el citoplasma a modo de plásmido. A este estado del virus se le conoce como virus atenuados y a la cel que los aloja cel lisogénica.

  • Las cels lisogénicas pueden multiplicarse por generaciones hasta que por agresiones ambientales, se debilita la cel y el provirus deja el cromosoma y comienza un ciclo normal o lítico de reproducción. De este modo el virus no muere con la cel sino que forma nuevos virus que infectan otras cels.

  • Este proceso implica para la cel hospedadora, infecciones latentes, mutaciones, transformaciones cancerosas..... Pero también por recombinación génica puede estar ligado a la evolución de las especies.

d)Fase ensamblaje

  • Se ensamblan los capsómeros formando la cápsida, el ac. nucléico se pliega en su interior, junto a las enzimas que pueda llevar el virus.

  • El ensamblaje suele ser automático, pero también pueden intervenir enzimas de origan viral.

e)Fase de Liberación

  • Salen basicamente por 2 mecanismos:

1.Gemación : Induciendo en la membrana celular la formación de pequeñas vesículas en las que se introducen y separan de la célula.

Este procedimiento lo utilizan virus envueltos en los que la envoltura es parte de la membrana de la cel en la que se produjeron.

2.Aprovechando los mecanismos de exocitosis de la cel o provocando pequeños agujeros en su membrana por medio de sus enzimas líticos. Los virus desnudos usan este mecanismo.

c)Los mecanismos de transmisión son.

Por Sangre: 
Cuando la sangre de una persona infectada penetra en el organismo de otra persona que no tenía el virus. Puede ser por compartir jeringuillas…. 

Por Relaciones Sexuales (Tanto Homosexual como Heterosexual) sin protección

De madre infectada al Hijo 
En el embarazo a través de la placenta.En el parto, sea natural o por cesárea.Después del parto, a través de la leche materna.
5.- Relacionado con el metabolismo celular:

a) Defina fotofosforilación, indique sus tipos y los productos que se originan. Cite el proceso metabólico relacionado con la fotofosforilación y la etapa del mismo donde tiene lugar (1 punto).

b) ¿Cuáles son las semejanzas y las diferencias más relevantes entre la fotofosforilación y la fosforilación oxidativa? Razone la respuesta (1 punto).

a) La fotoforilación es una fosforilación asociada a un gradiente electroquímico, ya que la energía liberada por el transporte de electrones realizado a favor de gradiente de potencial redox , es acoplada a la fosforilación del ADP.

Se puede producir por flujo acíclico o por flujo cíclico.

En el primer caso se forma ATP y NADPH. Interviene el agua, la luz y los fotosistemas I y II. Se desprende oxígeno si la fotosíntesis es oxigénica, o se desprende azufre si es anoxigénica.

En el flujo cíclico se forma sólo ATP. No interviene el agua, ni el fotosistema II y No se desprende ni oxígeno (si es oxigénica) , ni azufre (si es anoxigénica).

El proceso metabólico relacionado con la fotofosforilación es la Fotosíntesis (ya sea oxigénica o anoxigénica); tiene lugar en la fase luminosa de la fotosíntesis

b) La semejanza entre ambos procesos son:

  • En ambos casos se produce ATP según la teoría quimiosmótica de Mitchell. se ha creado un “gradiente electroquímico de protones” (eléctrico: distinta carga en el espacio intermembrana o en el interior de los tilacoides,que será positivo, y en la matriz nitocondrial o el estroma de los cloroplastos que será negativo; químico por diferencia de pH, ácido en el espacio intermembrana o interior de los tilacoides, básico en la matriz o en el estroma) entre la matriz y el espacio intermembrana, o entre el estroma y el interior de los tilacoides.

Este gradiente electroquímico impulsa a los protones de regreso a la matriz o al estroma a traves de la ATPsintetasa, de modo que la energía liberada por el flujo de protones a favor de gradiente permite la unión de ADP+Pi para formar ATP.

  • En ambos casos La función ATP sintetasa la realizanLas particulas F”. Estas forman canales ( en la membrana de las crestas mitocondriales o de los tilacoides) a través de las cuales pueden fluir los protones hacia la matriz mitocondrial o el estroma de los cloroplastos. Cada partícula F0 es un complejo enzimático constituido por una porción F0 anclada en la membrana de la cresta , y otra F1 que sobresale hacia la matriz. Tanto F0 como F1 están integradas por varias subunidades diferentes.

Diferencias:

  • En la fotofosforilación la energía que va a formar el ATP es la energía solar. En la fosforilación oxidativa es la energía de los enlaces de moléculas orgánicas

  • La fotofosforilación se realiza en la fotosíntesis que es un proceso anabólico . La fosforilación oxidativa es un proceso catabólico

  • En la fotofosforilación se desprende oxígeno en la fosforilación oxidativa se necesita oxígeno como último aceptor de electrones.



OPCIÓN B

1.- 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:

    • Poseen una membrana recubierta internamente por una capa de glucoproteínas. Estas impiden que las hidrolasas ataquen a la propia membrana del lisosoma

  • Función:

    • Digerir materia orgánica rompiéndola en pequeñas moléculas reutilizables por la célula

b)

  • Tipos:

    • Primarios: Proceden del Complejo de Golgi

    • 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 externos

Una vacuola autofágica se produce cuando el lisosoma degrada estructuras propias de la célula
2.- Con referencia al ciclo celular:

a) Indique la composición de la cromatina y explique brevemente la organización de la misma (1 punto).

b) Defina los siguientes conceptos: cromosoma metafásico, cromosoma metacéntrico, centrómero, cinetocoro (1 punto).

a) Está constituida por filamentos de ADN. En la fase de reposo o interfase esos filamentos aparecen en forma de ovillo adosados a la lámina nuclear.

Aparece en forma de filamentos, presentando fibras de 100 A (collar de perlas) y fibras de 300 A (modelo de solenoide)

Collar de perlas o fibra nucleosómica:
El ADN junto con las histonas da lugar a la fibra nucleosómica. En esta la unidad que se repite es el nucleosoma.

El nucleosoma consta de un núcleo y un filamento de ADN.

El núcleo esta constituido por un octámero de histonas formado por (H2A)2, (H2B)2, (H3)2 y (H4)2.

Rodeándo al núcleo con casi dos vueltas, y relacionándolo con otros nucleosomas, se encuentra un segmento de ADN (140 pares de bases).

Esta organización se conoce como “collar de perlas”.

Entre dos nucleosomas hay un lazo internucleosómico, en el que la histona H1 se asocia al ADN en la salida de cada nucleosoma.



Estructura de solenoide

La fibra nucleosómica de 10 nm alcanza un nivel de estructuración mayor, dando lugar a una fibra de 30 nm para la que se proponen dos modelos:

  • El modelo de Solenoide en el que un nucleofilamento tiene un enrollamiento helicoidal con vueltas contiguas, cada vuelta con 6 nucleosomas.

  • El modelo de superperbolas se forma una fibra gruesa por yuxtaposición de bolas que contienen cada una 12 nucleosomas.

b)

Cromosoma metafísico: Cromosoma que está constituido por dos cromátidas debido a que antes del inicio de la mitosis el ADN se ha duplicado

Cromosoma metacéntrico: Es aquel cuyo centrómero divide a la cromñatida en dos brazos de igual longitud

Centrómero: Es un estrechamiento o constricción. La Constricción primaria o centrómero divide al cromosoma en dos brazos. Las cromátidas se unen entre sí por el centrómero.A ambos lados del centrómero se sitúa en cada cromátida un “cinetócoro” por el que las cromátidas se unen al huso mitótico.

Cinetócoro: Estructura protéica donde se anclan los microtúbulos del huso. Se localiza en el centromero de los cromosomas
3.- Con relación a la teoría cromosómica de la herencia, defina los siguientes conceptos:

a) Genes ligados (0,5 puntos).

b) Sobrecruzamiento (entrecruzamiento o crossing-over) (0,5 puntos).

c) Autosoma (0,5 puntos).

d) Herencia ligada al sexo (0,5 puntos).

a) Genes ligados: Son genes que se transmiten juntos porque se localizan en el mismo cromosoma. Si los dos alelos dominantes están en el mismo cromosomas y los recesivos en el cromosoma homólogo (AB/ab) se dice que están en “fase de acoplamiento”. En caso contrario (Ab/aB) se dice que están en “fase de repulsión”.

b)Durante la meiosis en la primera división meiótica en profase subfase Paquiteno. Los cromosomas permanecen formando tétradas y se produce el “sobrecruzamiento” o intercambio cromosómico. Este supone la rotura del ADN al mismo nivel en dos cromátidas homólogas no hermanas, seguida del intercambio de fragmentos de cromátidas. Supone el intercambio de genes o “recombinación génica”.

c) Autosoma: son los cromosomas no sexuales

d) Muchas especies presentan cromosomas sexuales distintos en el macho y la hembra. Los caracteres cuyos alelos tiene sus loci en los cromosomas sexuales se denominan “ligados al sexo”.
5.- Referente al metabolismo celular:

a) Concepto de fermentación. Indique sus tipos y cite su localización celular (0,75 puntos).

b) Explique la síntesis de ATP durante la fermentación (0,5 puntos).

c) ¿Cuál es la relación entre las fermentaciones y la elaboración del queso? Indique el sustrato y el producto final.

¿Qué microorganismos intervienen? (0,75 puntos).

a)

  • Las fermentaciones son procesos catabólicos en los que el aceptor de e- es un compuesto orgánico, generalmente formado en la propia ruta metabólica.

  • Las fermentaciones son procesos anaeróbicos realizados en ausencia de oxígeno por microorganismos anaerobios estrictos o anaerobios facultativos, y se realiza en algunas células animales o vegetales cuando no llega suficiente oxígeno.

  • El rendimiento energético es muy bajo. Así en la fermentación de la glucosa se obtienen únicamente 2ATP.

  • Los combustibles más comunes para la fermentación son azúcares (glucosa), también otros como ácidos orgánicos, aa .Dependiendo del producto final de la fermentación se distinguen varios tipos: Láctica; alcoholica o pútrida.

b) La síntesis de ATP se `produce durante elrpoceso de glucolisis en que la glucosa se oxida a piruvato formándose por cada glucosa energía en forma de 2 ATP y poder reductor en forma de NADH+H

c) En la elaboración de queso se produce una fermentación láctica donde el sustrato es la lactosa de la leche (disacárido formado por galactosa y glucosa) y el producto final es el ácido láctico. El micororganismo responsable de esta fermentación es una bacteria denominada Lactobacillus casei
5.- Sobre el ciclo de Calvin:

a) Indique sus fases y explique cada una de ellas (1,5 puntos).

b) Cite dos diferencias con el ciclo de Krebs (0,5 puntos).

a) Es un ciclo porque en cada vuelta de ciclo el compuesto inicial se regenera.

El ciclo comienza a partir de un monosacárido de 5 C que es la Ribulosa 1-5 difosfato (RuBP).

En cada vuelta de ciclo se incorpora un CO2 por lo que serán necesarias 3 vueltas para la formación de una triosa.

Las etapas son las siguientes:

  • 1. Carboxilación: La enzima ribulosa bifostato carboxilasa (Rubisco) cataliza la unión de CO2 a la ribulosa bifosfato, formándose un compuesto de 6C muy inestable que da lugar a 2 moléculas de ácido 3- fofoglicérido PGA

3 CO2 darán lugar a 6 moléculas de PGA.

  • 2. Fosforilación y Reducción: Las 6 mol de PGA se fosforilan para dar ácido 1-3 bifosfoglicérico BPG, consumiéndose 6 mol de ATP.

Después los 6 BPG se reducen dando 6 mol de gliceraldehido 3-fosfato GAP, en una reacción donde los e- son cedidos por 6 NADPH que se oxidan a 6 NADP.

  • 3. Recuperación: De cada 6 mol de GAP que se forman , una se considera el rendimiento neto del ciclo. Las otras 5 sufren una serie de transformaciones en las que se consumen 3 ATP para regenerar la ribulosa 1-5 bifosfato, con lo que se cierra el ciclo.

RESUMEN: Por cada 3 vueltas del ciclos 3 mol de CO2 se combinan con 6 de NADPH impulsados por la energía de 9 ATP obteniéndose como producto neto GAP precursor de la glucosa.

6CO2 + 18 ATP + 12 NADPH+ 12 H+  1 Hexosa + 18 ADP + 18Pi + NADP+

b) – El ciclo de Calvin es un ciclo en que entra una molécula inorgánica oxidada, el CO2, a una molécula reducida y orgánica que es el gliceraldehido 3 fosfato, que con 2 moléculas de este tipo se formará una glucosa.

El ciclo de Krebs es un ciclo en que a partir de una molécula orgánica , el acetil CoA se forma una molécula inorgánica oxidada , el CO2,.

- En el ciclo de Calvin se consume la energía y el poder reductor. En el ciclo de Krebs se forma ATP y poder reductor

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