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SOLUCIONARIO
GUÍAS ESTÁNDAR
ANUAL
Taller de Organización,
estructura y actividad
celular
STALCCO001CB31-A17V1
SOLUCIONARIO GUÍA
Taller de Organización, estructura y actividad celular.
Ítem Alternativa
1.
C
2.
E
3.
B
4.
C
5.
C
6.
C
7.
A
8.
C
9.
B
10.
D
11.
D
12.
D
13.
A
14.
E
15.
C
16.
C
17.
A
18.
A
19.
A
20.
E
21.
B
22.
D
23.
D
24.
C
25.
D
26.
D
27.
B
28.
C
29.
D
30.
C
Habilidad
Comprensión
Comprensión
Comprensión
Comprensión
Reconocimiento
Comprensión
Reconocimiento
Reconocimiento
ASE
ASE
Comprensión
Reconocimiento
Comprensión
ASE
Comprensión
ASE
ASE
Aplicación
Comprensión
ASE
ASE
ASE
ASE
Comprensión
Aplicación
ASE
Comprensión
ASE
Comprensión
Reconocimiento
Ítem
1.
Alternativa
C
Defensa
Para continuar con su trabajo, el estudiante debe aplicar el
método científico. Como el tema ya fue escogido y le surgió un
pregunta a partir de la observación, en primer lugar debe
formular una hipótesis; después debe realizar experimentos para
comprobar si se cumplen o no las predicciones derivadas de la
hipótesis; posteriormente, tendrá que recolectar y analizar los
datos obtenidos para, por último, elaborar un informe con las
conclusiones del trabajo, que tienen relación con los objetivos
planteados en un comienzo.
2.
E
En la reacción representada, se produce la unión de 3 moléculas
y se obtiene otra de mayor tamaño. Corresponde por tanto a una
reacción de síntesis de una sustancia más compleja a partir de
otras más simples; es decir, se trata una reacción de tipo
anabólica, por lo que la afirmación I es incorrecta. La opción II es
correcta, porque las reacciones de unión de moléculas en las que
se forma un único producto y se libera agua, reciben el nombre
de reacciones de condensación. La opción III también es correcta
porque en la reacción del ejercicio se forman 2 enlaces y en cada
uno de ellos se elimina un grupo OH y un átomo de H, por lo que
se deben obtener 2 moléculas de agua.
3.
B
El término que incluye a los otros cuatro corresponde a la célula,
porque en ella podemos encontrar macromoléculas como las
proteínas (que desempeñan diversas funciones, como ejemplo
están las que forman parte de la membrana plasmática), el ARN
(que participa en el proceso de síntesis de proteínas) y los
polisacáridos (que pueden tener funciones estructurales o de
reserva), y también átomos, (generalmente en forma de iones)
como el sodio, que genera un gradiente de concentración entre el
medio intracelular y el extracelular.
4.
C
El ecosistema reúne los factores abióticos (aire, agua, suelo,
etc.) con los bióticos, que integran la comunidad (seres vivos); la
comunidad es un conjunto de especies y la especie es un
conjunto de poblaciones formadas por organismos que habitan
en un mismo lugar y tiempo; finalmente, cada organismo
multicelular está formado por aparatos o sistemas de órganos.
5.
C
Los lípidos son almacenados en el tejido adiposo, como reserva
de energía a largo plazo (I correcta), y son capaces de funcionar
también como aislantes térmicos (II correcta). Su acumulación
aumenta por el consumo de alimentos ricos en grasas o
azúcares, mientras que en los ayunos prolongados, cuando las
reservas de glucógeno se han acabado, comienzan a ser
degradados para la obtención de energía, y por lo tanto,
disminuye su cantidad.
6.
C
Los ácidos grasos están formados por largas hebras carbonadas,
en cuyo extremo hay un grupo carboxilo. Pueden presentar
únicamente enlaces simples (molécula 1) o contener también
enlaces dobles (molécula 2). La presencia de enlaces dobles
(insaturaciones) genera la disposición que muestra la molécula 2
(alternativa C correcta; B incorrecta), característica de los ácidos
grasos insaturados. Estos presentan una menor temperatura de
fusión, pero esto es consecuencia y no causa de la disposición
espacial que los caracteriza (alternativa D incorrecta). En relación
con el número de átomos, la diferencia entre las dos moléculas
representadas está en la proporción entre número de átomos de
hidrógeno y de carbono. Ambos tipos de moléculas pueden tener
distinto número de átomos de carbono, pero dado un cierto largo
de la cadena de carbonos, la molécula saturada (1) tendrá mayor
número de hidrógenos que la insaturada (2), como consecuencia
de la presencia del doble enlace (alternativa A incorrecta).
Las grasas animales presentan una mayor proporción de ácidos
grasos saturados que las vegetales, pero esto no es una causa
de la diferente disposición espacial de ambos tipos de molécula
(alternativa E incorrecta).
7.
A
Los carbohidratos presentan funciones energéticas a corto plazo
y estructurales, como en el caso de la celulosa, presente en la
pared celular vegetal o en el glucocálix de las células animales.
Además, las pentosas (monosacáridos de 5 carbonos) ribosa y
desoxirribosa forman parte de los ácidos nucleicos.
Las proteínas presentan una diversidad de funciones, y dentro de
ellas está la estructural, siendo la energética de menor
importancia, pero no forman parte de los ácidos nucleicos.
Las vitaminas tienen funciones variadas y específicas, como por
ejemplo, la vitamina A para la renovación epitelial o la vitamina E
como antioxidante. Si bien son esenciales para el desarrollo del
ser humano, se requieren en cantidades pequeñas y no son
utilizadas como fuente de energía.
Las sales minerales también tienen funciones específicas, como
el sodio en la conducción del impulso nervioso y la regulación de
la presión sanguínea. Por último, los lípidos tiene función de
energía a largo plazo y estructural, pero no forman parte de la
estructura de los ácidos nucleicos.
8.
C
Las proteínas son sensibles a algunos factores como las alzas de
temperatura y los valores extremos de pH y reaccionan
perdiendo su conformación espacial y, como consecuencia, su
óptimo funcionamiento. Este proceso recibe el nombre de
desnaturalización y afecta tanto a las proteínas como a los
ácidos nucleicos. La alternativa A es incorrecta, porque la
deshidratación se produce por una reducción del agua, no está
asociada en forma directa a la pérdida de la estabilidad proteica.
La alternativa B es incorrecta, porque la temperatura favorece a
la solubilidad de forma positiva, pero dentro de una solución. La
alternativa D es incorrecta, porque la renaturalización
corresponde al proceso inverso a la desnaturalización. La
alternativa E es incorrecta, porque la acidificación corresponde al
aumento de iones hidrógeno (H+) presentes en una solución
(disminución del pH), lo cual es un factor independiente de la
temperatura, aunque también puede provocar desnaturalización.
9.
B
La alternativa correcta es la B, ya que en la figura se puede
observar la presencia de un segmento de la proteína en forma de
hélice alfa (espiral), la cual se mantiene gracias a la presencia de
puentes de hidrógeno entre aminoácidos cercanos. Esto
corresponde al nivel de estructura secundaria.
La alternativa A es incorrecta, porque la proteína representada
presenta estructura primaria (secuencia de aminoácidos unidos
por medio de enlaces peptídicos), secundaria (plegamiento
helicoidal) y terciaria (estructura tridimensional estabilizada por
puentes disulfuro e interacciones hidrofóbicas), pero no presenta
estructura cuaternaria (presencia de más de una cadena
polipeptídica).
La alternativa C también es incorrecta porque, aunque no
aparecen señalados, los aminoácidos se unen entre sí por medio
de enlaces peptídicos, que también son enlaces de tipo
covalente.
La alternativa D es incorrecta porque, si bien tampoco se
especifica directamente el tipo de aminoácidos presentes, sí
aparecen señalados algunos grupos polares y otros no polares,
por lo que se puede deducir que existen diferentes clases de
aminoácidos. Además, los puentes disulfuro aparecen debido a
la presencia de un aminoácido en particular que es la cisteína.
Por último, la alternativa E es incorrecta, ya que no se puede
afirmar que la proteína se encuentre desnaturalizada pues,
aunque no toda ella está compuesta por plegamientos regulares,
presenta una estructura tridimensional característica como
consecuencia de los enlaces presentes entre los diferentes
aminoácidos.
10.
D
Teniendo en cuenta la forma en que se produce el apareamiento
entre las bases nitrogenadas, se puede deducir que, en cada
molécula, el porcentaje de timina (T) será igual al de adenina (A)
y el de citosina (C) igual al de guanina (G). Además, como entre
las cuatro bases se debe completar el 100%, se pueden
determinar los porcentajes desconocidos (I correcta). La tabla se
podría completar de la siguiente forma:
Molécula
de ADN
1
2
3
A (%)
G (%)
C (%)
T (%)
14
14
23
36
36
27
36
36
27
14
14
23
Donde se puede observar que efectivamente las dos primeras
moléculas tienen la misma composición (II correcta).
En relación con la temperatura de desnaturalización, esta es
mayor cuanto mayor es el porcentaje de bases G-C, ya que entre
este par se forman 3 puentes de H, a diferencia de los 2 que se
forman entre A y T. Por lo tanto, se necesita mayor cantidad de
energía para romper los puentes de hidrógeno, que estarán
presentes en mayor número. Por ello, podemos deducir que la
temperatura de desnaturalización de la molécula 3, es menor que
las de las moléculas 1 y 2 (III incorrecta).
11.
D
El esquema muestra la síntesis proteica (etapa de traducción),
proceso que comienza en el núcleo con la formación de ARN
mensajero a partir del ADN (etapa de transcripción); este sale del
núcleo pasando al citoplasma de las células, donde participan
ribosomas, ARN mensajero y ARN de transferencia.
Normalmente las proteínas de la célula y de membrana son
sintetizadas por ribosomas libres en el citoplasma, en cambio las
proteínas de exportación se forman en los ribosomas adheridos
al retículo endoplasmático rugoso. También es posible encontrar
ribosomas en mitocondrias y en cloroplastos, organelos que
poseen su propio genoma y que producen algunas proteínas.
12.
D
La teoría celular plantea que todos los organismos están
formados por células. Sin embargo, no necesariamente se trata
de “un conjunto” de células. Esto se cumple para los organismos
multicelulares, pero no para los organismos unicelulares, que
constan de una sola, por eso la primera afirmación es incorrecta.
Otro de los postulados de la teoría celular es que la célula es la
unidad funcional de la célula. Como la fisiología hace referencia a
las funciones de los seres vivos, es correcto afirmar que la célula
es la unidad fisiológica de los seres vivos (II correcta).
Un tercer postulado de la teoría celular es que la célula es la
unidad de origen, es decir, que las células se originan de otras
prexistentes, por lo tanto, la opción III es correcta.
13.
A
La principal estructura diferenciadora entre células eucariontes y
procariontes es el núcleo. Este compartimento solo se encuentra
presente en las células eucariontes.
Las demás estructuras, aunque pueden presentar diferencias
entre los dos tipos de células, están presentes en ambas.
14.
E
En la figura se observa una célula que presenta el material
genético libre, no delimitado por una membrana. Por lo tanto, se
trata de una célula procarionte y estas no se dividen por mitosis
(proceso de división del núcleo) sino por fisión binaria. Sí existen
células procariontes que realizan fotosíntesis, como las
cianobacterias, y no tenemos la información necesaria para
afirmar que la célula del esquema no la pueda llevar a cabo. Se
pueden observar ribosomas, por lo que también habrá síntesis de
proteínas, un proceso requerido por toda célula. El material
genético también debe replicarse para que la célula pueda
posteriormente dividirse. Y, por último, las células procariontes,
aunque no forman tejidos, sí pueden establecer colonias e
interactuar con otras células.
15.
C
Las tres células se clasifican como eucariontes, es decir, que
presentan compartimentos membranosos u organelos, algunos
de los cuales se encuentran en las tres mientras que otros son
exclusivos para algunas de ellas. El organelo que está presente
tanto en las células animales (neuronas, hepatocitos) como en
las vegetales, es la mitocondria, por su gran importancia en el
metabolismo celular. Cloroplastos, pared celular y vacuola central
son exclusivos de la célula vegetal, mientras que los centriolos
son exclusivos de la célula animal.
16.
C
La célula X corresponde a una célula vegetal, ya que carece de
centriolos y presenta leucoplastos, un tipo de plastidios incoloros
que almacenan almidón, proteínas y aceites, y que están
solamente en plantas y algas. La célula Y representa a una
célula animal, debido a la presencia de centriolos, organelo cuya
función está asociada a la formación de cilios y flagelos, propios
de la célula animal y no vegetal; además se le suma la ausencia
de leucoplastos y de vacuola central.
17.
A
Los tres tipos de fibras representadas en la imagen son:
microfilamento (1), filamento intermedio (2) y microtúbulo (3). Los
microfilamentos están formados por actina (B incorrecta), una
proteína globular, y entre sus funciones está la de formar el anillo
contráctil que divide la célula animal en dos, durante el proceso
de citocinesis o citodiéresis (A correcta). Los microtúbulos, están
formados por tubulina (D incorrecta), que también es una
proteína globular, sin embargo, los filamentos intermedios están
compuestos por una proteína fibrilar (E incorrecta). Durante la
mitosis, los microtúbulos forman el huso mitótico (C incorrecta).
18.
A
En el enunciado se señala que la sordera no sindrómica
congénita puede originarse por una mutación en una proteína
que forma parte de una estructura de unión entre células y que
esta mutación altera el movimiento de iones K+ entre células. Las
uniones comunicantes son un tipo de unión entre células, que
permiten el movimiento de iones y otras moléculas pequeñas a
través de la formación de un canal proteico. Este tipo de unión es
consistente con la causa de la enfermedad, pues a través de ella
podrían moverse iones K+ de una célula a otra, mientras que una
mutación en una proteína que forme parte de esta unión
impediría que se forme apropiadamente el canal, afectando el
movimiento de los iones (alternativa A correcta).
Las zónulas oclusivas, permiten el sellado entre células, mientras
que desmosomas y zonas adherentes permiten el anclaje entre
células o entre una célula y la matriz extracelular. Ninguna de
estas estructuras de adhesión permite el paso de moléculas
entre células (alternativas B, C y D incorrectas). Las
microvellosidades no son estructuras de unión intercelular, sino
prolongaciones de la membrana plasmática que aumentan la
superficie de absorción (alternativa E incorrecta).
19.
A
Al colocar una célula animal en un medio hipertónico (con mayor
concentración de soluto que el medio intracelular), esta pierde
agua hacia el medio (alternativa A correcta). La alternativa B no
es correcta porque el volumen de una célula animal aumentaría
al ser puesta en un medio hipotónico; en un medio hipertónico, el
volumen disminuye. La alternativa C es incorrecta, porque la
plasmólisis solo ocurre en las células vegetales. La alternativa D
tampoco es correcta porque los fenómenos de turgencia solo
ocurren en las células vegetales y en medios hipotónicos. Por
último, la alternativa E es incorrecta porque en la situación
planteada se produce osmosis, que es un movimiento de agua,
no de solutos.
20.
E
El medio hipotónico es aquel que presenta una menor
concentración de solutos en comparación con el medio
intracelular. Por lo cual, al sumergir una célula dentro de un
recipiente con dicha solución, el agua tenderá a ingresar a la
célula. En el gráfico se representa el cambio en la variable
volumen celular a través del tiempo. Como se trata de un medio
hipotónico, se espera que el volumen celular vaya en aumento
debido al ingreso de agua. La curva de la alternativa E es la
correcta, ya que es la única en la que se observa un aumento
progresivo del volumen, que debería tener lugar hasta que se
igualen las concentraciones entre ambos medios.
21.
B
Habilidades de pensamiento científico: Procesamiento e
interpretación de datos y formulación de explicaciones,
apoyándose en los conceptos y modelos teóricos.
El tubo 1, que contiene saliva mantenida a temperatura ambiente
y pH aproximadamente neutro, tendrá la amilasa con su
conformación espacial y función intactas. Por lo tanto, la enzima
actúa sobre el almidón y cataliza su degradación al disacárido
maltosa. Al no haber almidón en la solución, el lugol no la teñirá
(opción I incorrecta).
En el segundo tubo, donde la saliva fue sometida a elevada
temperatura, es esperable que la enzima se desnaturalice y
pierda su función. Por lo tanto, la reacción de descomposición del
almidón no tendrá lugar a una velocidad apreciable y el lugol
teñirá la solución de color azul-violeta (opción II correcta).
Algo similar ocurrirá en el tubo con pH = 9: la enzima será
desnaturalizada y perderá su función, el almidón no será
descompuesto y al agregar lugol, se teñirá la solución (opción III
incorrecta).
22.
D
El sitio alostérico es un sitio receptor en la enzima, donde se une
una molécula distinta del sustrato. La unión induce un cambio
conformacional en la enzima, alterando la afinidad de la misma
por su sustrato en el sitio activo. En la figura, la unión de Thr en
el sitio alostérico inhibe la unión de Asp, impidiendo la acción
enzimática. Esto permite regular la actividad de la enzima en
función de la concentración del producto final de la cadena de
reacciones (Thr), de manera que si esta es muy alta, se detenga
la formación de más Thr (feedback negativo) (opción I correcta).
El efecto directo de la inhibición de la enzima será que disminuya
el producto 1 (opción III correcta), impidiendo que prosiga la
cadena de reacciones.
Thr no puede considerarse un sustrato de la enzima, a pesar de
unirse a esta, puesto que no es objeto de su acción catalítica,
solo altera la afinidad de la enzima por Asp, su sustrato (opción II
incorrecta).
23.
D
El proceso 1 corresponde a uno de los pasos de la fermentación
alcohólica. Este proceso es anaeróbico y el piruvato puede seguir
esta vía en ausencia de O2 (alternativa A incorrecta).
La conversión de piruvato en lactato en ausencia de O2 se
denomina fermentación láctica (alternativa B incorrecta) y no
produce ATP (alternativa C incorrecta). Este proceso permite
recuperar el NAD+ para ser utilizado en la glucólisis, proceso que
sí produce ATP.
El proceso 3 corresponde a la acetilación, el primer paso en la
descomposición aeróbica del piruvato. Por lo tanto, el proceso sí
requiere O2 (alternativa D correcta) y no corresponde a la
glucólisis (alternativa E incorrecta). El proceso de glucólisis es el
que da origen a la molécula de piruvato a partir de glucosa, por lo
que no aparece en el diagrama.
24.
C
Algunos tipos de células que quedan permanente fuera del ciclo
celular, por presentar un grado de diferenciación muy alto son:
las neuronas, los glóbulos rojos y las células musculares. Los
glóbulos rojos maduros (ex reticulocitos) pierden el núcleo, por lo
que no pueden experimentar mitosis ni transmitir su material
genético a células hijas. En la piel, existe una línea de células
germinales que se reproducen continuamente y dan origen a los
distintos tipos de células especializadas. El hígado, tiene una
gran capacidad de regeneración, y a diferencia de otros tejidos,
que dependen de una línea de células no diferenciadas para
producir nuevas células, las del hígado, incluyendo a los
hepatocitos,
puede
experimentar
un
proceso
de
desdiferenciación y retomar la división celular. Las células del
epitelio del intestino y los espermatogonios, permanecen en el
ciclo celular, dividiéndose continuamente.
25.
D
Durante la anafase mitótica, se separan las cromátidas
hermanas, para constituirse cada una en un cromosoma simple.
Por esta razón, si existe un número diploide de cromosomas
igual a 20, están formados por 40 cromátidas hermanas, que en
la anafase se separan y aparecen como cromosomas simples
(opción I correcta). Cada cromátida es una molécula de ADN,
entonces el número total de cadenas es 40 (opción II correcta).
La opción III es incorrecta, ya que si en la célula hay 20
cromosomas en estado diploide (dos juegos cromosómicos),
estos entran en anafase como cromosomas dobles, es decir, con
40 cromátidas en total.
26
D
En el ciclo celular, específicamente en la interfase, el material
genético sufre modificaciones en su cantidad, pues se prepara
para ingresar a la etapa de división celular. Es en la etapa S,
donde el material genético se duplica y por lo tanto, la dotación
cromosómica es 2n (asociada directamente al tipo de célula, que
en este caso es diploide) y la cantidad de cadenas es 4c, debido
a la duplicación del ADN; este estado se mantiene durante G2 y
durante el inicio de la mitosis, hasta que se forman dos nuevas
células cada una con 2n cromosomas y 2c de ADN.
27
B
El diagrama de la pregunta muestra una célula que tiene su
material genético condensado, formando cromosomas. Cada
cromosoma tiene dos cromátidas, es decir, está duplicado (B
correcta).
Los centriolos se ubican juntos, cerca de uno de los polos de la
célula, no en los dos polos, por lo que es incorrecta la alternativa
A.
La alternativa C también es incorrecta, porque el citoplasma no
se está dividiendo (proceso denominado citodiéresis). Lo que se
observa, es la desintegración de la membrana nuclear o
carioteca (E incorrecta), por lo que la célula se encontraría en la
etapa de profase. La alineación de los cromosomas en el
ecuador de la célula se produce en metafase, por lo que la
alternativa D también es incorrecta.
28
C
Habilidades de pensamiento científico: Procesamiento e
interpretación de datos y formulación de explicaciones,
apoyándose en los conceptos y modelos teóricos.
A partir de la información del texto y del diagrama es posible
afirmar que los gametos, ovocito y espermatozoide, tienen una
dotación cromosómica de n. Los individuos adultos, el cigoto y el
feto tienen un dotación cromosómica 2n.
Al unirse el ovocito y el espermatozoide en la fecundación, se
reestablece el número de cromosomas completo de la especie,
tal como se aprecia en el diagrama de la figura.
29
D
Existen dos eventos que afectan la variabilidad genética de los
gametos durante la meiosis: el crossing over y la permutación
cromosómica. El primero, corresponde a la recombinación de
genes entre cromátidas no hermanas de cromosomas homólogos
(D correcta) y ocurre durante la etapa de paquinema, en la
profase I de la meiosis (B incorrecta). En la etapa siguiente,
llamada diplonema (profase I), se aprecian los llamados
quiasmas, puntos de unión entre cromosomas homólogos, que
parecen ser manifestaciones físicas de que ha ocurrido el
entrecruzamiento o crossing over (C incorrecta).
Por su parte, la permutación cromosómica consiste en el
ordenamiento al azar de los cromosomas homólogos a ambos
lados del ecuador de la célula (E incorrecta). Esto ocurre durante
la metafase I de la meiosis, ya que en metafase II no hay
apareamiento de cromosomas homólogos (A incorrecta).
30
C
Durante
la
diferenciación
de
las
espermátidas
o
espermiohistogénesis, los espermatozoides desarrollan sus
características especializadas para la fecundación del ovocito.
Entre ellas se encuentran la pérdida de gran parte del
citoplasma, la formación del acrosoma por parte del aparato de
Golgi (II correcta) y el desarrollo del flagelo (I correcta). No ocurre
pérdida de las mitocondrias, ya que estas son necesarias para
sostener el movimiento del flagelo (III incorrecta).