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BIOLOGÍA GENERAL
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RECOPILACIÓN DE PREGUNTAS DE EXÁMENES DE AÑOS ANTERIORES
BLOQUE III. LA CÉLULA EUCARIOTA
TEMA 5. LA CÉLULA EUCARIOTA
1. (2007) Esquema de la célula eucariota.
El término eucariota viene definido por la palabra carion que significa núcleo y el termino eu que significa
verdadero, por lo tanto son células con verdadero núcleo. Las células eucariotas pueden estar aisladas como
organismos unicelulares o formar parte de organismos pluricelulares, en este caso las células se organizan en
tejidos que se especializan y forman estructuras que llevan a cabo funciones determinadas.
Las células eucariotas son las unidades funcionales y estructurales de animales y vegetales. Las diferencias entre
ambas células están relacionadas con su estructura y función. Las células vegetales tienen una pared celular,
cloroplastos y grandes vacuolas que no están presentes en las células animales. En las células animales hay
centriolos que no existen en las células vegetales. Una célula eucariota animal está por una membrana plasmática
que la rodea. Un medio interno que es el citoplasma, donde está el citoesqueleto y los orgánulos citoplasmáticos
como mitocondrias, lisosomas, peroxisomas, retículo endoplasmático, aparato de Golgi, ribosomas y centriolos. La
envoltura nuclear separa al núcleo del citoplasma. En el núcleo está el ADN los nucleolos y el nudeoplasma.
La célula eucariota vegetal se diferencia de la animal fundamentalmente en que no tiene centriolos, pero posee
otras estructuras que no están en las células animales como los cloroplastos y plastos y tiene una pared celular que
rodea a la membrana plasmática, esta pared sirve de protección y da cierta rigidez a las plantas.
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PROFESORA: ELBA GARCÍA CALDERÍN
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2. MEMBRANA PLASMÁTICA. COMPOSICIÓN QUÍMICA. FUNCIÓN. ESPECIALIZACIÓN.
1. (2006) Composición de la membrana plasmática.
La membrana está compuesta fundamentalmente por lípidos y proteínas, en un porcentaje aproximado del 50%,
respectivamente.
LÍPIDOS. Pertenecen fundamentalmente a tres categorías:
o
Fosfolípidos. Son los lípidos más abundantes en las membranas biológicas. Presentan una zona
hidrófila, que constituye las denominadas cabezas polares (glicerina o glicerol en los
fosfoglicéridos), y una zona hidrófoba (ácidos grasos), que forma la cola apolar. Los fosfolípidos
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presentan por tanto un carácter anfipático.
o
Glucolípidos. Son muy semejantes a los fosfolípidos, pero contienen oligosacáridos. En las células
animales suelen ser derivados de esfingolípidos. En las células vegetales y en las bacterias, sin
embargo, los glucolípidos derivan de los fosfoglicéridos. Solo se encuentran en la cara externa de
la membrana plasmática.
o
Esteroles. Derivados del colesterol y presenten en la membrana plasmática de las células
eucariotas, son más abundantes, por lo general, en las células animales. Aparecen raramente en
bacterias desprovistas de pared celular.
PROTEÍNAS. Las proteínas asociadas a la membrana pueden cumplir un papel meramente estructural,
funciones de reconocimiento y adhesión, o bien estar implicadas en el transporte y metabolismo celular.
Según su grado de asociación a la membrana se clasifican en dos grupos: integrales y periféricas.
o
Integrales, intrínsecas o proteínas transmembranales. Representan entre el 50 y el 70% de las
totales de membrana. Se hallan inmersas en las bicapas lipídicas y reciben este nombre porque
pueden atravesar totalmente la membrana y sobresalir a ambos lados de la misma. Se asocian a la
membrana mediante enlaces hidrófobos.
o
Periféricas o extrínsecas. No atraviesan la bicapa y están situadas tanto en el exterior como en
el interior. Se encuentran unidas a los lípidos de la bicapa mediante enlaces covalentes, o a las
proteínas transmembranales por enlaces de hidrógeno.
2. Tipos de proteínas de membrana plasmática. (Resuelta en la pregunta 1)
3. (2009) Esquema del mosaico fluido
Con los datos obtenidos con la microscopía electrónica y los análisis bioquímicos se han ido elaborando diversos
modelos de la membrana plasmática a lo largo del desarrollo de la biología celular. En la actualidad, el modelo más
aceptado es el propuesto por Singer y Nicholson (1972), denominado modelo del mosaico fluido, que presenta las
siguientes características:
Considera a la membrana como un mosaico fluido en el que la bicapa lipídica es la red cementante y las
proteínas están embebidas en ella, interaccionando unas con otras y, a su vez, con los lípidos. Tanto las
proteínas como los lípidos pueden desplazarse lateralmente.
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Los lípidos y las proteínas integrales se hallan dispuestos en mosaico.
Las membranas son estructuras asimétricas en cuanto a la distribución de todos sus componentes
químicos: lípidos, proteínas y glúcidos.
Pese a ser el modelo más completo existente hasta la fecha, la realidad es que presenta algunas limitaciones, dado
que la libre difusión de lípidos y proteínas en el plano de la membrana no es del todo cierta.
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4. (2012) Especializaciones de membranas: cítalas y defínalas.
Las especializaciones de membrana son aquellas modificaciones que ocurren en determinadas zonas de la membrana
plasmática y dependen del tipo de función de la célula. Dependiendo de su localización en la célula, se distinguen
varios tipos de especializaciones: Apical (microvellosidades y estereocilios), basal (inveginaciones) y lateral (uniones
intercelulares).
Microvellosidades. Se trata de prolongaciones membranosas digitiformes, características de ciertas
células animales (por ejemplo, las células del epitelio intestinal), que presenta filamentos de actina y otras
proteínas que los conectan con la membrana plasmática. Las microvellosidades aumentan la superficie de
intercambio de la célula con el exterior y su membrana contiene enzimas y sistemas de transporte
implicados en la digestión.
Esterocilios. Son grandes microvellosidades típicas de las células del oído, reforzadas en su interior por
microfilamentos de actina. A pesar de su nombre, no están implicados en el movimiento de las células. Las
vibraciones del sonido provocan movimientos en los esterocilios y son convertidas en señales eléctricas que
se transmitirán hasta el cerebro.
Invaginaciones. Son repliegues de la membrana plasmática hacia el interior celular.
Uniones intercelulares, cuya finalidad es poner en contacto o mantener juntas células vecinas. Según la
función que desempeñan se clasifican en tres grupos:
o
Uniones de adherencia, máculas adherentes o demosoma. Unen células entre sí. Se pueden
citar como ejemplo los desmosomas, que se encuentran sobre todo en los tejidos epiteliales. Está
formado por un material denso adosado en el espacio intercelular entre la cara externa de las
membranas. En la cara interna de las membranas celulares hay un material en forma de botón al
que se adosan filamentos de una proteína que es la queratina. Estas máculas se encuentran entre
células de tejidos que están sometidos a muchas tensionas como las células musculares y su misión
es mantener las células unidas, pudiendo haber muchas uniones adherens por célula.
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o
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Uniones impermeables, estrecha o zónula ocludens. Las membranas de las células vecinas se
unen herméticamente para impedir el paso de sustancias a través de las capas celulares. Se
encuentran, por ejemplo, en las células hepáticas del intestino y están situadas en la parte
externa de la membrana plasmática formando un cinturón alrededor de la célula.
o
Uniones comunicantes, de tipo gap o mácula ocludens. Unen las membranas adyacentes de las
células de forma intima mediante grupos de canales proteicos, pero permiten el paso de moléculas
pequeñas y de impulsos eléctricos. La comunicación ocurre en puntos determinados de las
membranas plasmáticas. La comunicación entre células está formada por uniones de conexión que
son proteínas específicas de membrana.
Este tipo de unión interviene en la transmisión del
impulso eléctrico entre las neuronas.
5. (2007) ¿Que son los desmosomas?
Unión mecánica entre las células que constituyen el tejido. Puede formar una franja continua alrededor de las
células (desmosomas en banda) o puntos de contacto entre las células vecinas (desmosomas puntuales). Los
hemidesmosomas unen la superficie basal de las células epiteliales con las células del tejido conjuntivo subyacente.
6. (2010) Enumera las funciones de la membrana plasmática.
La función principal de la membrana plasmática consiste en limitar la célula y, por tanto, en separar el citoplasma y
sus orgánulos del medio que los rodea. Este papel no es pasivo, ya que la membrana actúa como
una barrera
selectiva para el intercambio y el transporte de sustancias. La membrana (semipermeable) celular cumple, además,
otras funciones esenciales:
Producción y control de gradientes electroquímicos, ya que en ella se localizan cadenas de transporte y
proteínas relacionadas con ellos.
Intercambio de señales con el medio externo, o con otras células.
División celular. La membrana está implicada en el control y desarrollo de la división celular o citocinesis.
Inmunidad celular. En la membrana se localizan algunas moléculas con propiedades antigénicas,
relacionadas, por ejemplo, con el rechazo en trasplantes de tejidos y órganos de otros individuos.
Endocitosis y exocitosis. La membrana está relacionada con la captación de partículas (endocitosis) y con
la secreción de sustancias al exterior (exocitosis).
7. (2009, 2007) Funciones de la membrana plasmática (Resuelta en la pregunta 6)
8.
(2010) ¿Qué es la unidad de membranas?
Las membranas celulares son similares en todos los orgánulos, esto ha permitido acuñar el término de unidad de
membrana, que sugiere que todas las membranas son iguales, aunque cada una tenga componentes específicos en
relación con la especialización del orgánulo. Este modelo común a todas las membranas existentes en la célula
responde al modelo de mosaico fluido que se considera universal.
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9. Tipos de transporte de membrana.
Las membranas celulares son selectivamente permeables o semipermeables, pues permiten el paso de determinadas
moléculas o iones y restringen el de otros;
Algunas moléculas no polares de pequeño tamaño (como el oxígeno y el nitrógeno molecular), moléculas
polares sin carga (como el agua o el dióxido de carbono) o solubles en lípidos (ácidos grasos y alcoholes)
pueden atravesar la membrana libremente.
Las moléculas con carga, como los ácidos orgánicos, aminoácidos y otros iones (H+, Na+, Cl-, K-, etc.), no
pueden atravesar la membrana libremente y tienen que utilizar proteínas de transporte específicas.
En relación con el gasto energético que las proteínas trasportadoras que se encuentran en la membrana requieren
para cumplir su función, se distinguen dos tipos principales de transporte: el transporte pasivo y transporte activo.
Transporte pasivo. Consiste en el transporte de sustancia a favor de gradiente, ya sea gradiente de
concentración o gradiente de carga, y no requiere gasto energético. El transporte pasivo se puede realizar
mediante:
o
Difusión simple. Las moléculas atraviesan directamente la membrana (por ejemplo, el oxígeno, el
nitrógeno o el dióxido de carbono) o por medio de proteínas de canal o canales membranosos, que
permiten el paso de las moléculas polares e iones a una velocidad superior a su difusión a través de
la membrana.
o
Difusión facilitada. Se efectúa mediante proteínas transportadoras capaces de trasladar
moléculas polares (azúcares, aminoácidos, nucleótidos, etc.) o iones.
Transporte activo. Se define como el transporte de sustancias en contra de gradiente electroquímico,
para lo cual se requiere un gasto energético de ATP.
En general, la sustancia transportada se une a la proteína transportadora y es liberada en el interior de la
célula sin sufrir modificación química, excepto en el transporte por translocación de grupo, característico
de bacterias, el que se transfiere al interior de la célula moléculas energéticas, como glucosa, manosa y
fructosa, que son fosforiladas durante el proceso.
10. (2008) ¿Cómo se realiza el transporte pasivo a través de la membrana plasmática? (Resuelta en la
pregunta 9)
11. (2012, 2011) ¿Qué es y cómo se lleva a cabo el transporte facilitado? Tipos (Resuelta en la pregunta
9)
12. (2008) ¿Cómo se realiza el transporte activo a través de la membrana plasmática? (Resuelta en la
pregunta 9)
13. (2007, 2011) ¿Qué es el transporte activo y donde ocurre? (Resuelta en la pregunta 9)
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14. (2011) Cita y describe algún orgánulo que no posea membrana
Algunos orgánulos sin membrana son; los ribosomas, el citoesqueleto, los centriolos,…
Los ribosomas son orgánulos intracitoplasmáticos compuestos por ARN y proteínas, que participan en la síntesis
proteica. Estos orgánulos se hayan integrados por dos subunidades; una subunidad grande, con 2-3 moléculas de
ARN y proteínas, y una unidad pequeña, con un solo tipo de ARN asociado a proteínas. Ambas unidades forman un
surco, al que se asocia la proteína que se está sintetizando, y un segundo surco, en el que se aloja el ARNm.
A pesar de su estructura y función son muy semejantes, los ribosomas de las células procariotas y eucariotas se
diferencian por su coeficiente de sedimentación. Se pueden encontrar en las células, libres en el citoplasma en
forma de polirribosomas, o bien asociados al retículo endoplasmático rugoso o a la membrana nuclear.
3. CITOESQUELETO
1.
(2006) El citoesqueleto
El citoesqueleto ocupa la mayor parte del espacio que queda entre la membrana plasmática y la envoltura nuclear.
Es una compleja red de estructuras filamentosas de naturaleza proteica y responsable de dar forma a la célula, así
como de su organización interna y de los movimientos citoplasmáticos.
El citoesqueleto está formado por filamentos de distinta naturaleza y forma, como son los microtúbulos, los
microfilamentos y los filamentos intermedios.
Los microtúbulos son estructuras proteicas alargadas formadas por una proteína globular que es la
tubulina, que se unen de dos en dos subunidades para formar dímeros de tubulina que a su vez se unen
entre sí o polimerizan para originar los microtúbulos. Los microtúbulos que están en el hialoplasma cumplen
distintas funciones como es la de dar rigidez mecánica a la célula y pueden servir para el transporte
intracelular, además producen polaridad y motilidad en la célula. Forman estructuras complejas como el
aparato mitótico que sólo está organizado cuando es necesario para la división de la célula y luego se
desorganiza. En cambio los microtúbulos forman parte de estructuras muy estables de la célula como es el
caso de los cilios, los flagelos y los centriolos.
Los filamentos intermedios, son estructuras proteicas gruesas y resistentes con un diámetro intermedio
entre los microtúbulos y los microfilamentos. Los filamentos intermedios son característicos de
determinadas células, los de las neuronas son neurofilamentos, los de la epidermis son filamentos de
queratina, los de los desmosomas son tonofilamentos y todos tienen función estructural.
Los microfilamentos como su nombre indica son filamentos muy finos entre ellos están los que forman la
fibra muscular, en la que encontramos dos tipos de filamentos, unos son los de actina que están formados
por una proteína globular que es la actina, cada monómero se polimeriza dando una hebra similar a un collar
que con otra hebra igual se enrollan en hélice, originando un filamento de 4 nm. de espesor. Los otros
microfilamentos de la fibra muscular son los filamentos de miosina, que son más gruesos que los de actina.
Ambos microfilamentos interactúan entre sí para producir la contracción muscular. Los microfilamentos de
actina y miosina forman en la división celular, el anillo contráctil que unido a la cara interna de la membrana
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plasmática estrangula el citoplasma por el centro dando dos células hijas iguales, después de la división
celular. La actina actúa en la formación de pseudópodos que son prolongaciones del citoplasma que generan
movimientos citoplasmáticos en células libres que les permite desplazarse y alimentarse. La actina
interviene también en la formación de vesículas celulares en la endocitosis y en la exocitosis.
2. (2013) Tipos de filamento del citoesqueleto. (Resuelta en la pregunta 1)
3. (2007) Define los filamentos que forman el citoesqueleto. (Resuelta en la pregunta 1)
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4. APARATO DE GOLGI. FUNCIONES
1. (2013, 2012, 2011, 2010, 2009, 2006) Funciones del aparato de Golgi.
Las cuatro funciones más importantes del aparato de Golgi son el transporte y las concentración de proteínas, la
glucosilación de lípidos y de proteínas, la formación del tabique telofásico en células vegetales y la formación del
acrosoma.
Mecanismo de transporte Golgiano. Las proteínas son exportadas por el RER, englobadas en vesículas que
se unen a la región cis del dictiosoma. Aquí, las proteínas sufren una fosforilacion si llegan sin fosforilar.
Las proteínas secretadas se desplazan de una cisterna a otra gracias a vacuolas condensantes que se
originan en los bordes dilatados de las cisternas. Progresivamente, la concentración de proteínas va
aumentando conforme van pasando a través de los sáculos intermedios, hasta llegar a los situados en la
cara trans del dictiosoma.
Glucosilación de lípidos y de proteínas. El aparato de Golgi es el orgánulo celular en el que se produce el
ensamblaje de oligosacáridos a lípidos y proteínas para formar un glucolípido y glucoproteínas
respectivamente. También se sintetizan los glucosaminoglucanos observados en la matriz extracelular de
las células animales, así como las pectinas y hemicelulosa presentes en las paredes de las células vegetales.
Formación del tabique telofásico en células vegetales. El tabique telofásico que determina la división del
citoplasma de la célula vegetal en división, se produce por la asociación en el plano ecuatorial de vesículas
derivadas de Golgi.
Formación del acrosoma en el espermatozoide. El acrosoma deriva del aparato de Golgi y es un
estructura apical cargada de enzimas hidrolíticas que sirvan para digerir los componentes de las cubiertas
del ovocito en el proceso de fecundación.
2. (2013, 2012, 2011, 2010, 2009, 2008 2006)
Estructura del complejo de Golgi. Haz un esquema
de su estructura. Define un dictiosoma
DICTIOSOMA. El microscopio electrónico permitió constatar que el aparato de Golgi está constituido por una o
varias unidades morfofuncionales denominadas dictiosomas, que constituyen un sistema membranoso formado por la
agrupación de varios sacos aplanados o cisternas y vesículas asociada. Los dictiosomas pueden presentar
continuidad con otros componentes del sistema de endomembranas, como por ejemplo el retículo endoplasmático.
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En relación a su estructura, el complejo de Golgi está formado por los dictiosomas, un conjunto de sáculo o
cisternas apilados y relacionados entre sí, que aparecen rodeados de pequeñas vesículas membranosas. El complejo
de Golgi presenta polaridad, es decir, en los dictiosomas se diferencian dos caras con distinta estructura y función.
La cara de formación (cara cis), por lo general más próxima al núcleo de la célula y constituida por
cisternas convexas conectadas con el retículo endoplasmático rugoso (de hecho, la composición química de
su membrana es muy semejante a la de este.
La cara de maduración (cara trans), orientada hacia la membrana plasmática (a la que se asemeja en su
composición química) y en la cual las cisternas presentan un grosor mayor; a partir de estas cisternas se
originan numerosas vesículas o gránulados de secreción.
Entre una y otra cara se dispone un número variable de vesículas de transición.
3.
(2007, 2009) Haz un esquema con dibujo que relacione todos los componentes del Aparato de Golgi.
(Resuelta en la pregunta 2)
4. (2011) Tipos de vesículas celulares.
. Las vesículas son pequeños compartimentos membranosos que viajan entre compartimentos celulares. Sirven para
transportar moléculas solubles disueltas en el medio acuoso del interior de la vesícula y moléculas de membrana
formando parte de la propia membrana de la vesícula como son lípidos, canales o receptores. Las vesículas pueden
ser;
LAS VACUOLAS. Las vacuolas son vesículas que contienen principalmente agua. Las células vegetales
son conocidas por tener una gran vacuola central en el centro de la célula que se utiliza para el control
osmótico y almacenamiento de nutrientes. Estas vacuolas toman el agua desde el citoplasma y
excretan de la célula para evitar la rotura debido a la presión osmótica.
LOS LISOSOMAS. Los lisosomas o "células suicidas" están involucrados en la digestión celular. La
comida puede ser tomada de fuera de la célula en vacuolas de alimentos mediante un proceso
denominado endocitosis. Estos alimentos vacuolas fusionan con los lisosomas, que descomponen los
componentes para que puedan ser usados en la celda. Esta forma de alimentación celular se llama
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fagocitosis. Los lisosomas también se utilizan para destruir las partes defectuosas o dañadas en un
proceso llamado autofagia. Se fusionan con la membrana del orgánulo dañado, digerirlo.
VESÍCULAS DE TRANSPORTE. Vesículas de transporte se pueden mover entre las ubicaciones de
moléculas dentro de la célula, por ejemplo, las proteínas desde el retículo endoplásmico rugoso al
aparato de Golgi. Las proteínas unidas a la membrana y secretada se hacen en los ribosomas que se
encuentran en el retículo endoplásmico rugoso. La mayoría de estas proteínas maduras en el aparato
de Golgi antes de ir a su destino final, que puede ser a los lisosomas, peroxisomas, o fuera de la célula.
Estas proteínas se desplazan dentro de la célula en el interior de vesículas de transporte.
VESÍCULAS SECRETORAS. Las vesículas secretoras contienen los materiales que han de ser
excretada de la célula. Las células tienen muchas razones para excretar materiales. Una de las
razones es para eliminar los residuos. Otra razón está ligada a la función de la célula. Dentro de un
organismo mayor, algunas células se especializan para producir ciertos químicos. Estas sustancias
químicas se almacenan en vesículas secretoras y se liberan cuando sea necesario.
4. LISOSOMAS
1. (2013) ¿Qué es un lisosoma? Cita los distintos tipos.
Los lisosomas son pequeñas vesículas que contienen una gran cantidad variedad de enzimas hidrolíticas implicadas
en los procesos de digestión celular.
Se distinguen dos tipos de lisosomas:
Lisosomas primarios: de reciente formación, proceden del complejo de Golgi y contiene diversas enzimas
hidrolíticas.
Lisosomas secundarios: se forman tras la fusión de varios lisosomas primarias a una vesícula de mayor
tamaño y en ellos tiene lugar procesos activos de digestión celular. Presentan un contenido heterogéneo
que depende del tipo de nutrición de la célula.
2.
(2011) Tipos de lisosomas. (Resuelta en la pregunta 1)
3.
(2007, 2010) Funciones de los lisosomas.
Los lisosomas participan activamente en los procesos de digestión celular. Dependiendo de las funciones que
desempeñen en dichos procesos, se clasifican en fagolisosomas, autofagolisosomas y cuerpos multivesiculares.
Fagolisosomas (vacuolas digestivas o heterolisosomas). Se trata de orgánulos formados a partir de la
unión de lisosomas primarios con una vacuola fagocítica, que contiene partículas alimenticias de naturaleza
muy variada según el tipo de célula. Son abundantes en las amebas, que experimentan procesos de
fagocitosis, los cuales constituyen el mecanismo fundamental de nutrición en estos protozoos, y
son
esenciales en las células implicadas en la defensa del organismo, como los macrófagos (leucocitos
especializados en la fagocitosis de microorganismos patógenos).
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Autofagolisosomas. En este caso, los lisosomas se fusionan con vacuolas autofagocítas para eliminar
restos celulares, como orgánulos dañados sustancias tóxicas o que deben ser reciclados. Son importantes
en los procesos de autofagia que se producen en la formación de los tejidos de sostén en los vegetales y
en los procesos de apoptosis o muerte celular programada, esenciales, por ejemplo en la metamorfosis de
los insectos, durante la que eliminan algunos elementos larvales.
Cuerpos multivesiculares. Son lisosomas que, como su nombre indica, contienen en su interior numerosas
vesículas. Puede tratarse de vesículas autofágicas o de endocitosis en el interior de lisosomas primarios, o
de varios lisosomas primarios reunidos en una membrana común.
Una vez finalizada la digestión celular, en los lisosomas secundarios quedan restos que no pueden ser aprovechados
por la célula y son excretados al exterior, aunque en ciertos casos permanecen en la célula cono cuerpos residuales
o telolisomas.
4. (2012) Define heterofagia y autofagia. Dónde ocurren éstos procesos.
La función de los lisosomas es intervenir en la digestión intracelular de macromoléculas. Estos polímeros son
hidrolizados y transformados en moléculas menores: monosacáridos, aminoácidos, etc., que se difunden a través de
la membrana hacia el citoplasma, lo que no fue digerido sale al exterior.
Dependiendo de la procedencia del material implicado en la digestión se puede distinguir dos procesos diferentes:
Heterofagia y autofagia.
Heterofagia: En este proceso se digieren compuestos procedentes del exterior, que se incorporan
dentro de la célula mediante endocitosis, quedando englobados en el interior de una vesícula (endosoma)
con la cual se fusiona uno o varios lisosomas primarios y se forma un lisosoma secundario llamado lisosoma
heterofágico o vacuola digestiva. En el interior de esta vacuola digestiva es donde se produce la digestión.
Los productos resultantes atraviesan la membrana del lisosoma y pasan al citosol. Después de la digestión
en el interior de los lisosomas secundarios quedan hidrolasas desnaturalizadas y restos no digeridos que
forman los llamados cuerpos residuales que pueden expulsarse al exterior mediante exocitosis. La
heterofagia tiene una doble finalidad sirve para la nutrición celular y para defender al organismo mediante
la ingestión microbios.
Autofagia. Es el proceso mediante el cual se digieren partes de la propia célula (orgánulos envejecidos,
etc.). En este caso el orgánulo se rodea de una membrana procedente del REL formándose una vacuola
llamada autofagosoma, con la que se fusiona uno o varios lisosomas primarios originándose un lisosoma
secundario llamado lisosoma autofágico o autofagolisosoma, en él se produce la digestión. La autofagia
sirve para destruir partes viejas o innecesarias de las células. Permite la nutrición celular a expensas de
sus propios materiales.
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5. RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO Y RUGOSO
1. (2012) ¿Qué ruta siguen las proteínas sintetizadas en el R.E. para ser activas?
Las proteínas sintetizadas por los ribosomas de la cara externa de la membrana de RER se almacenan en el retículo
y son transportadas desde él hacia otros orgánulos. Durante su tránsito, algunas de las proteínas son glucisiladas
mediante la transferencia de glúcidos, fundamentalmente oligosacáridos, que se unen a aminoácidos como el ácido
aspártico o la glicerina; es decir, experimentan modificaciones postraduccionales.
En el lúmen del RER se almacenan las proteínas que han sido previamente sintetizadas. Estas proteínas se hallan
unidas a proteínas acompañantes, que facilitan el plegamiento y evitan su precipitación.
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2. (2008) Diferencias entre el RER y el REL
Las diferencias entre el retículo endoplasmático liso y rugoso son:
El RER se especializa en la Síntesis de Proteínas, posee numerosos Ribosomas adosados en la cara
externa de este orgánulo.
El REL se especializa en la Síntesis de Lípidos, sobre todo los Fosfolípidos que forman todas las
membranas biológicas, a diferencia del RER no tienen Ribosomas adosados en su cara externa, de ahí
viene la denominación de Retículo Endoplasmático Liso o Agranular.
3. (2011, 2009, 2007) Funciones del REL
Síntesis de lípidos y derivados lipídicos. En el REL se sintetizan prácticamente todos los lípidos de la
célula, excepto los ácidos grasos y ciertos lípidos mitocondriales. Por tanto, este orgánulo es el lugar
donde se sintetizan importantes componentes de las membranas celulares, como los fosfolípidos y el
colesterol. Los lípidos sintetizados en el REL son transportados hacia otros sistemas membranosos en
forma de pequeñas vesículas. Además de los lípidos constituyentes de la membrana celular, en el REL de
las células intestinales y hepáticas se sintetizan también hormonas esteroideas derivadas del colesterol y
algunas lipoproteínas.
Detoxificación. Muchos productos tóxicos liposolubles precedentes del exterior o del metabolismo celular
se inactivan en el REL, proceso que se lleva a cabo principalmente en el hígado.
Contracción muscular. El REL es muy abundante en el músculo estriado. Su función en las células
musculares consiste en acumular cationes de calcio en su interior y liberarlo en respuesta a estímulos
nerviosos, para permitir así la contracción muscular.
4. (2009) Funciones del RER
Síntesis y/o modificación de proteínas. Las proteínas sintetizadas por los ribosomas de la cara externa
de la membrana de RER se almacenan en el retículo y son transportadas desde él hacia otros orgánulos.
Durante su tránsito, algunas de las proteínas son glucisiladas mediante la transferencia de glúcidos,
fundamentalmente oligosacáridos, que se unen a aminoácidos como el ácido aspártico o la glicerina; es
decir, experimentan modificaciones postraduccionales.
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Almacenamiento de proteínas. En el lúmen del RER se almacenan las proteínas que han sido previamente
sintetizadas. Estas proteínas se hallan unidas a proteínas acompañantes, que facilitan el plegamiento y
evitan su precipitación.
6. PEROXISOMAS
1. (2012) ¿Qué son los peroxisomas y qué función ejercen?
Los peroxisomas son orgánulos implicados en reacciones de oxidación, como las mitocondrias, con contiene al menos
tres tipos de enzimas oxidativas: la D-aminoacidooxidasa, la uratooxidasa y la catalasa., que es la más abundante.
Su morfología es semejante a la de los lisosomas: constituyen vesículas esféricas de diámetro variable (0.31.5micras) delimitadas por una membrana única y con una matriz densa, de aspecto granular, aunque a diferencia de
estos, no presentan actividad hidrolasa. En ocasiones se observan en los peroxisomas inclusiones cristalinas
centrales formadas por la acumulación de enzimas.
Los peroxisomas intervienen en las reacciones de oxidación y desempeñan un papel activo en la detoxificación.
Reacciones oxidativas. Las oxidasas oxidan una gran variedad de compuestos orgánicos, proceso durante
el cual se transfieren electrones al oxígeno y se forma peróxido de hidrógeno (agua oxigenada), producto
tóxico que posteriormente será eliminado por el propio peroxisoma. Pero los peroxisomas se hallan
implicados también, junto con las mitocondrias, en el catabolismo de las purinas y de los ácidos grasos.
Detoxificación. Los peroxisomas contienen enzimas que eliminan productos tóxicos para la célula, como el
agua oxigenada originado en el propio orgánulo, el ion superoxido o el etanol, entre otros. La catalasa
transforma el agua oxigenada para obtener oxígeno y agua o lo utiliza para oxidar otros sustratos, por
ejemplo, etanol a acetaldehído. Estas reacciones son muy importantes en las células de hígado y del riñón.
2. (2012, 2011, 2010) Funciones del Peroxisoma (Resuelta en la pregunta 1)
TEMA 6. MITROCONDRIAS, CLOROPLASTOS Y NÚCLEO
6.1.
MITOCONDRIAS
1. (2007) Haz un esquema de la mitocondria y enumera sus distintos componentes.
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De fuera hacia dentro, la mitocondria consta de los siguientes elementos: una membrana mitocondrial externa, un
espacio intermembranoso o perimitocondrial, una membrana mitocondrial interna y una matriz mitocondrial.
Membrana mitocondrial externa. Constituye una membrana unitaria, continua, de composición semejante
a la de otros orgánulos celulares. Contiene un reducido número de proteínas con actividad enzimática y
porinas (proteína transmembranal que permite el paso de las moléculas pequeñas) en abundancia.
Espacio perimitocondrial. Se localiza entre ambas membranas mitocondriales y está ocupado por una
matriz de composición semejante a la del citoplasma.
Membrana mitocondrial interna. Posee la estructura trilaminar típica del resto de las membranas
celulares y presenta numerosas invaginaciones o crestas mitocondriales que se introducen en la matriz. Las
crestas pueden ser aplanadas (vesiculares) o tubulares (más comunes entre los protistas y en las glándulas
suprarrenales) y, por lo general, se disponen perpendicularmente al eje mayor de la mitocondria.
En cuanto a su composición, esta membrana carece de colesterol y es más impermeable a los iones que la
membrana externa. En ella se encuentran las cadenas de transporte electrónico y enzimas como la ATPasa.
Matriz mitocondrial. Contiene ADN mitocondrial circular, ARN y ribosomas con un coeficiente de
sedimentación semejante al de las bacterias. Incluye, además, diversas enzimas responsables del ciclo del
ácido cítrico o de los ácidos tricarboxílicos (también denominado CAT o ciclo de Krebs) y transportadores
de electrones, como el NADH.
2. (2010) Características de la membrana interna de las mitocondrias. (Resuelta en la pregunta 1)
3. (2006) Estructura de la mitocondria. (Resuelta en la pregunta 1)
4. (2009) Esquema y dibujo de la mitocondria (Resuelta en la pregunta 1)
5. (2007) Esquema y funciones de la mitocondria. (El esquema está resuelto en la pregunta 1)
La función de las mitocondrias consiste en obtener energía para la célula. Esta función se halla
compartimentalizada en la matriz mitocondrial y en la membrana mitocondrial interna, donde tienen lugar distintos
procesos.
En la matriz mitocondrial tienen lugar:

La beta-oxidación de los ácidos grasos o hélice de Lynen y la descarboxilación oxidativa del
ácido pirúvico (originado a partir de los glúcidos por glucólisis), procedentes del citosol. Se generan
acetil-CoA y moléculas reducidas (NADH + H+ y FADH2).

El ciclo de Krebs. En este conjunto de reacciones, el acetil-CoA es oxidado completamente a CO2 y se
obtienen intermediarios metabólicos y moléculas reducidas (NADH + H+ y FADH2).

La síntesis de proteínas mitocondriales a expensas de la maquinaria replicativa y del ADN
mitocondriales.
En la membrana mitocondrial interna se realiza la fosforilación oxidativa. El NADH + H+ y el FADH2
originados en la matriz son los donadores de electrones a la cadena transportadora, la cual genera un
gradiente electroquímico que es aprovechado por la ATPasa de la membrana para sinterizar ATP; en
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algunos casos, el transporte no acoplado a la fosforilación libera energía que se utiliza en otros procesos
(por ejemplo, el movimiento de apéndices locomotores) o se emplea directamente para producir calor.
6.
(2013) ¿Qué funciones se llevan a cabo en la membrana interna de las mitocondrias? (Resuelta en la
pregunta 5)
7. (2006) Procesos metabólicos que tienen lugar en la membrana interna de las mitocondrias (Resuelta
en la pregunta 5)
8. (2013) ¿Dónde se lleva a cabo la hélice de Lynen y qué proceso metabólico es? (Resuelta en la
14
pregunta 5)
6.2.
CLOROPLASTOS
9. (2006) Estructura del cloroplasto
La estructura de los cloroplastos consta de los siguientes elementos:
Envoltura. Tanto la membrana plastidial externa como la interna poseen una estructura continua y
delimitan completamente el cloroplasto. Ambas están separadas por el espacio intermembranoso y
presentan una proporción lípidos/proteína semejante a la del retículo endoplasmático. La membrana
externa, sin embargo, es muy permeable, mientras que la interna, menos permeable, contiene proteínas
específicas implicadas en el transporte.
Estroma. Es la matriz del cloroplasto, delimitada por la membrana plastidial interna. que rodea a los grana.
El estroma contiene ADN circular de doble hélice, ribosomas 70 S como los de los organismos procariotas,
gránulos de almidón e inclusiones lipídicas. En él se localizan la ribulosa-1,5-difosfato-carboxilasa y otras
enzimas implicadas en la fijación del CO2 en el ciclo de Calvin.
Tilacoides y grana. En el interior del estroma se pueden visualizar los tilacoides, una serie de sáculos
membranosos que se disponen paralelamente al eje mayor del cloroplasto. Algunos tilacoides se apilan
formando grupos, los grana (en singular, granum), mientras que otros, de mayor longitud, atraviesan el
estroma y conectan los distintos grana entre sí. Todo el sistema está interconectado y forma un
compartimento interno que recibe el nombre de espacio tilacoidal. El interior de los cloroplastos se
encuentra dividido, por tanto, en tres compartimentos: el intermembranoso, el tilacoidal y el ocupado por
el estroma.
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10. (2010) Funciones del cloroplasto, en qué partes del orgánulo ocurren.
Las principales funciones que realizan los cloroplastos son: la fotosíntesis, la biosíntesis de ácidos grasos y la
reducción de nitratos a nitritos.

Fotosíntesis. Los cloroplastos son los orgánulos en los que tiene lugar la fotosíntesis oxigénica. En dicho
proceso metabólico, la célula utiliza la luz como fuente de energía y el CO2 como fuente de carbono.
Durante la fase lumínica el agua actúa como donador de electrones y se genera oxígeno. En el proceso de
fotosíntesis oxigénica se distinguen dos fases:
o
Fase lumínica: En la membrana tilacoidal se producen las reacciones de conversión de la energía
lumínica en energía química (ATP) y se genera poder reductor (NADPH + H +, para lo cual son
imprescindibles la luz y la presencia de pigmentos fotosintéticos.
o
Fase oscura: En el estroma tiene lugar la fijación del CO2 en moléculas orgánicas (ciclo de Calvin)
y su almacenamiento en forma de polisacáridos de reserva, por lo general almidón.

Otras reacciones anabólicas, como la biosíntesis de ácidos grasos o la asimilación de los nitratos o
sulfatos, también se realizan en el estroma, a expensas de la energía generada en la fase lumínica.

Por último se sintetizan proteínas codificadas en el ADN plastídico, que junto con las proteínas
codificadas en el núcleo, son necesarias para la función plastidial.
11. (2011) Orgánulos de doble membrana: descríbelos.
Los orgánulos de doble membrana son las Mitocondrias y los cloroplastos ( En la pregunta número 1 y en la número 9
se describen cómo son estos orgánulos).
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6.3.
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NÚCLEO
12. (2009) Como es el núcleo interfásico
Estructuralmente, el aspecto del núcleo depende del momento del ciclo
celular en que se encuentre la célula; se habla de núcleo interfásico,
cuando la célula no está en división, y del núcleo mitótico cuando se
diferencian los cromosomas.
El núcleo interfásico consta de los siguientes componentes: envoltura
nuclear (formada por una doble membrana) y matriz nuclear o
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nucleoplasma, en cuyo seno se encuentran la cromatina (ADN y
proteínas asociadas) y el nucléolo (donde se sintetiza el ARN
ribosómico)

ENVOLTURA NUCLEAR: El núcleo se encuentra rodeado por una membrana doble: la nuclear interna y la
externa, separadas por un espacio perinuclear. La membrana nuclear externa está conectada y se continúa
con el retículo endoplasmático rugoso. Ambas se comunican por medio de poros nucleares, a través de los
cuales se produce en intercambio y transporte de moléculas grandes, como el ARN y las proteínas, entre el
núcleo y el citoplasma. Entre el nucleoplasma y la membrana nuclear interna se observa una lámina nuclear
fibrosa, constituída por filamentos intermedios.

NUCLEOPLASMA O MATRIZ NUCLEAR: También llamado carioplasma, es el medio interno acuoso donde
se encuentran inmersos los demás componentes nucleares. Está integrado por proteínas.

CROMATINA: Está compuesta por ADN plegado, asociado a proteínas básicas: las histonas.

NUCLÉOLO: Es una estructura esférica cuya función principal es la síntesis de proteínas y ensamblaje de
unidades ribosómicas.
13. (2007) Enumera los componentes del núcleo celular. (Resuelta en la pregunta 11)
14. (2009, 2006) Clasificación de los cromosomas por la posición del centrómero
En función de la posición que ocupe en centrómero se distinguen cuatro tipos de cromosomas:
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TEMA 7. DIVISION CELULAR
1. (2006) ¿Qué es el ciclo celular?
El ciclo celular es el conjunto de cambios que sufre una célula desde que se ha formado, por división de otra
preexistente, hasta que se divide para dar origen a dos células hijas. Su duración varía entre unas pocas horas y
varios años según el tipo celular.
En las células eucariotas, el ciclo celular se divide en dos fases: la interfase, periodo comprendido entre dos
mitosis sucesivas, en la que la célula crece y se sintetiza diversas sustancias; y la fase M, en la que ocurre la
mitosis y la citocinesis. La fase M no suele durar más de una o dos horas. Así pues, la duración del ciclo celular
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depende, fundamentalmente, de la duración de la interfase.
2. (2007) Cita las fases del ciclo celular (Resuelta en la pregunta 1)
3. (2007) ¿Qué ocurre en la interfase del ciclo celular?
Es el período de tiempo que transcurre entre dos mitosis sucesivas, y ocupa la mayor parte del ciclo celular.
Durante la interfase, hay una gran actividad metabólica, la célula aumenta de tamaño y duplica su material genético
preparándose para la división celular. Se distinguen tres periodos o fases:
Fase G1. Su nombre viene del inglés gap, intervalo. En ella se sintetizan las proteínas necesarias para que
la célula aumente de tamaño. Comienza cuando termina la fase M y dura hasta que se inicia la replicación
del ADN. Su duración es muy variable, dependiendo del tipo celular. En las células que no entran nunca en
mitosis, esta fase es permanente y recibe el nombre de G0. Se dice entonces que la célula se encuentra en
estado de reposo o quiescencia. Se da en células que han sufrido un proceso importante de diferenciación,
como las neuronas o las fibras musculares estriadas.
Fase S (S de síntesis). Se produce la replicación del ADN y se sintetizan las histonas. En mamíferos, esta
fase dura unas siete horas. Como resultado de la replicación, cada cromosoma está formado por dos
cromátidas unidas por el centrómero.
Fase G2. Tiene una duración muy corta (alrededor de tres horas en los mamíferos), y en ella, la célula
puede aumentar ligeramente de tamaño. Se transcriben y traducen genes que codifican las proteínas —
como por ejemplo, la tubulina— necesarias para que la célula se divida, y se duplican los centríolos. Esta
fase finaliza en el momento en que se inicia la condensación de los cromosomas para comenzar la mitosis.
4. (2006) Cita las fases de la mitosis.
La mitosis, también llamada cariocinesis tiene por objeto repartir de manera equitativa el material hereditario, que
se ha duplicado en la fase S, entre las dos células hijas que se van a producir. Se divide en varias etapas sucesivas:
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Profase
Se produce una condensación de la cromatina, y los cromosomas comienzan a hacerse visibles Como
ya se ha producido la replicación durante la fase S, cada uno está formado por dos cromátidas
hermanas idénticas unidas por el centrómero.
En las células que tienen centriolos ya duplicados en la fase G2, estos comienzan a separarse hasta que
se sitúan en polos opuestos de la célula. A medida que se separan los centriolos, se forman entre ellos
—por polimerización de los microtúbulos del áster— los microtúbulos polares, que constituyen el huso
acromático o huso mitótico.
La membrana nuclear y el nucléolo desaparecen, y los cromosomas se dispersan por el citoplasma.
En los centrómeros de cada cromosoma se forman los cinetocoros, a partir de los cuales se originan
los microtúbulos cinetocóricos.
Metafase
Los cromosomas alcanzan el grado máximo de condensación.
El huso acromático está formado y se extiende entre los dos polos de la célula.
Los microtúbulos cinetocóricos empujan a los cromosomas de manera lenta y progresiva hasta
situarlos en el plano medio del huso acromático, donde forman la placa ecuatorial o metafásica.
Los centrómeros se colocan perpendiculares al eje formado por los dos centriolos, de manera que cada
una de las cromátidas que forman el cromosoma metafásico queda orientada hacia un polo.
Anafase
Las dos cromátidas de cada cromosoma inician, de forma simultánea, un movimiento de separación
hacia polos opuestos arrastradas por los
microtúbulos cinetocóricos, que se acortan por
despolimerización. La separación de ambas cromátidas se inicia por el centrómero y de forma
sincronizada en todos los cromosomas de la placa metafásica.
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Los microtúbulos polares se alargan por polimerización y separan, cada vez más, los dos polos del huso
acromático.
La anafase concluye cuando los cromosomas llegan a los polos.
Telofase
Los nucléolos reaparecen y los cromosomas comienzan a descondensarse, con lo que dejan de ser
visibles.
La membrana nuclear reaparece alrededor de cada grupo de cromosomas, delimitándose así dos zonas
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nucleares; una en cada polo de la célula.
Las membranas se forman a partir del retículo endoplásmico.
5. (2010) Etapas del ciclo celular mitótico (Resuelta en la pregunta 4)
6. (2006) ¿Qué es la citocinesis?
La división celular no termina con la mitosis; con ella se ha repartido la dotación genética de la célula, pero aún es
necesario que el citoplasma se divida entre las dos células hijas y que los orgánulos citoplasmáticos se repartan de
la manera más equitativa posible. Este proceso se denomina citocinesis, y ocurre de modo diferente en las células
animales y vegetales.
Células animales: En células animales se produce un estrangulamiento que divide en dos a la célula madre.
A la altura de la placa ecuatorial aparece un añillo contráctil formado por filamentos de actina y miosina.
Este añillo se va estrechando, y origina un surco de segmentación que cada vez se hace más estrecho hasta
que se produce el estrangulamiento tota y la separación de las dos células hijas.
Células vegetales: En células vegetales, a la altura de la placa ecuatorial (centro) se forma un tabique de
separación entre las dos células hijas, formado por la fusión de las vesículas del aparato de Golgi que
contienen los componentes de la pared celular, denominado fragmoplasto.
7. (2006) ¿Cuál es la función de la meiosis?
La meiosis es un tipo especial de división del núcleo celular que origina cuatro núcleo haploides, es decir, con la
mitad de contenido de ADN, a partir de un núcleo diploide. En ella se produce el fenómeno de recombinación génica
o intercambio de material hereditario entre las cromátidas de cromosomas homólogos. En los individuos diploides
es necesaria para la formación de gametos durante la reproducción sexual y para el mantenimiento del número
cromosómico de cada especie.
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8. (2007) Cita las etapas de la profase I de la meiosis.
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9. (2009) Profase I de la meiosis (Resuelta en la pregunta 8)
10. (2006) ¿Qué fenómeno importante ocurre en la profase I de la meiosis?
En la meiosis, dentro de la profase I ocurre en la fase Paquiteno el entrecruzamiento o sobrecruzamiento
(crossing-over) o intercambio de material cromatídico entre las cromáticas no hermanas de los cromosomas
homólogos. La consecuencia es el intercambio de genes o recombinación génica y su finalidad es aumentar la
variabilidad genética en los gametos y por lo tanto en la descendencia y esta variabilidad es tan grande que permite
que no haya dos individuos idénticos en cualquier especie, excepto en el caso de gemelos monocigóticos.
11. (2009) Cita las diferencias que hay entre la mitosis y la meiosis
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