Biología Celular: Citoplasma y Núcleo
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Questions and Answers

¿Cuál es una función principal del citoplasma en la célula animal?

  • Realizar la replicación del DNA
  • Equilibrar el pH celular (correct)
  • Almacenar el genoma celular
  • Actuar como medio para la síntesis de proteínas

    • ¿Qué estructura controla el paso de proteínas y RNA en el núcleo?

  • La bicapa fosfolipídica
  • Los complejos de poro nucleares (correct)
  • El citoplasma
  • La lámina nuclear

    • ¿Cuál no es un componente del citoplasma?

  • ATP
  • Enzimas
  • DNA (correct)
  • tRNA

    • ¿Qué tipo de estructura es la envoltura nuclear?

    <p>Dos membranas con poros selectivos</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué ocurre con el mRNA en células eucariotas antes de salir al citoplasma?

    <p>Sufre modificaciones postranscripcionales</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el papel de las proteínas de la lámina nuclear?

    <p>Dar soporte estructural al núcleo</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de moléculas puede atravesar la membrana nuclear?

    <p>Partículas no cargadas</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se produce en el núcleo de la célula eucariota?

    <p>La transcripción y procesamiento del RNA</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la principal función del Golgi en relación a las glicoproteínas?

    <p>Modificar las porciones de carbohidratos</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué componente es único del Golgi en la síntesis de lípidos?

    <p>Esfingomielina</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se activa la digestión dentro de los lisosomas?

    <p>Bajo pH ácido</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la función principal de la impermeabilidad de la membrana interna de las mitocondrias?

    <p>Mantiene el gradiente de protones para la fosforilación oxidativa.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el proceso mediante el cual los lisosomas digieren material captado del exterior?

    <p>Fagocitosis</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se importan la mayoría de las proteínas mitocondriales?

    <p>Sin estar plegadas completamente, a menudo con chaperonas.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se forma cuando las vesículas de transporte se fusionan con un endosoma tardío?

    <p>Lisosoma</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la función de la cardiolipina en la mitocondria?

    <p>Mejora la eficiencia de la fosforilación oxidativa.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la glicolipídica es correcta?

    <p>Son productos de la ceramida con adición de carbohidratos</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué diferencia existe entre el código genético universal y el code genético mitocondrial humano?

    <p>Existen diferencias en los codones utilizados.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se distribuyen las proteínas desde el Golgi a su destino celular final?

    <p>Mediante vesículas de transporte</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el principal mecanismo por el que se genera la energía para el transporte de moléculas en las mitocondrias?

    <p>A través del bombeo de protones mediante un gradiente electroquímico.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes moléculas NO es degradada por los lisosomas?

    <p>Glucógeno</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la función principal de las mitocondrias?

    <p>Generación de energía metabólica</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué ocurre con el piruvato obtenido en la glicólisis una vez que entra en la mitocondria?

    <p>Se oxida completamente hasta CO2</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué componentes se producen durante la oxidación del acetil CoA?

    <p>NADH y FADH2</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la estructura de las mitocondrias?

    <p>Sistema de doble membrana</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de ADN poseen las mitocondrias?

    <p>ADN circular propio</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se forman los fagolisosomas en la fagocitosis?

    <p>Fundiéndose con los lisosomas</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la función de la autofagia?

    <p>Recambio de material celular propio</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué permite la permeabilidad de la membrana externa de las mitocondrias?

    <p>Presencia de porinas</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la función principal de las flipasas en las membranas celulares?

    <p>Catalizan la translocación de fosfolípidos entre las capas de la membrana.</p> Signup and view all the answers

    ¿De dónde derivan la mayoría de los fosfolípidos en las células?

    <p>Del glicerol en el retículo endoplásmico.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la característica principal del aparato de Golgi en términos de su estructura?

    <p>Se organiza en cisternas con polaridad en estructura y función.</p> Signup and view all the answers

    ¿A qué parte del aparato de Golgi entran las proteínas y lípidos provenientes del retículo endoplásmico?

    <p>Cara cis.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se sintetiza en el retículo endoplásmico además de fosfolípidos?

    <p>Colesterol y ceramida.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el destino final típico de las proteínas que pasan por el aparato de Golgi?

    <p>Lisosomas, membrana plasmática o secreción.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué es el compartimento intermedio RE-Golgi?

    <p>Un área donde se forman vesículas de transporte entre el RE y el Golgi.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el Golgi es incorrecta?

    <p>Recibe proteínas y lípidos sin modificación alguna.</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Citoplasma/Citosol

    • No es un orgánulo
    • Es un medio gelatinoso y casi líquido
    • Contiene enzimas, inclusiones citoplasmáticas y otras sustancias
    • Es vital para la célula ya que en él ocurren procesos importantes como: las propiedades coloidales, la formación del huso mitótico y la división celular
    • Actúa como un tampón para equilibrar el pH celular (7.4)
    • Contiene, entre otras cosas: ATP, GTP, tRNA y moléculas de señalización celular

    Núcleo

    • Contiene el genoma celular (DNA)
    • Centro de control celular
    • Se producen la replicación del DNA, la transcripción y procesamiento del RNA
    • En los eucariotas, los mRNA sufren procesos postranscripcionales antes de salir al citoplasma
    • La membrana nuclear separa el genoma del lugar de traducción del mRNA, lo que es esencial para la expresión genética

    Envoltura Nuclear

    • Separa el contenido del núcleo del citoplasma, manteniéndolos como compartimentos independientes metabólicamente
    • Sus únicos canales son los complejos de poro nucleares, que controlan el paso de proteínas y RNA
    • Estructura: 2 membranas nucleares (interna y externa), la lámina nuclear (cara interna) y los complejos de poro
    • La membrana nuclear es una bicapa fosfolipídica solo permeable a moléculas muy pequeñas
    • La membrana externa se continúa con la del retículo endoplásmico y posee ribosomas en su superficie
    • La membrana interna contiene muchas proteínas integrales de membrana que se unen a la matriz celular de las láminas

    Lámina Nuclear

    • Red de proteínas fibrosas (lamininas) que da soporte estructural al núcleo
    • Estas proteínas se ensamblan entre sí formando dímeros, que a su vez se asocian para dar lugar a los filamentos

    Retículo Endoplásmico

    • Principal lugar de síntesis de colesterol y ceramida
    • Responsable de la síntesis de productos finales o precursores de todos los lípidos principales de las membranas
    • Es muy abundante en células que participan activamente en el metabolismo lipídico, como las productoras de hormonas esteroideas y las células hepáticas
    • Las proteínas y lípidos migran a través de la vía secretora desde el RE en vesículas de transporte hacia el Golgi
    • Estas vesículas se forman por gemación de membrana y se fusionan con la membrana del orgánulo de destino

    Aparato de Golgi

    • Se organiza en cisternas rodeadas de membrana y vesículas asociadas
    • Posee polaridad en estructura y función
    • Las proteínas y lípidos que provienen del RE entran por su cara cis (orientada hacia el núcleo) y salen por su cara trans
    • Funciones principales:
      • Reprocesado y distribución de las proteínas recibidas del RE para ser transportadas a sus destinos finales
      • Síntesis de glicolípidos y esfingomielina
    • Partes: cis, medial, trans y red trans-Golgi
    • Transporte de proteínas y lípidos a través del Golgi: desde la parte cis, hasta la red trans
    • 2 posibles modelos de transporte dentro del Golgi: Mediante vesículas en cisternas estables, o de maduración de cisternas

    Glicosilación de Proteínas

    • En el Golgi, las porciones de carbohidratos de las glicoproteínas se modifican
    • Se realiza mediante enzimas situadas en los diferentes compartimentos del Golgi, por lo que se produce de manera ordenada
    • Este proceso se da mientras la glicoproteína se desplaza a través del Golgi

    Metabolismo de Lípidos y Polisacáridos

    • Síntesis de esfingomielina (único fosfolípido no glicérico de membrana) y glicolípidos a partir de la ceramida
    • La adición de carbohidratos a la ceramida da lugar a diversos glicolípidos, que se localizarán en la cara externa de la membrana

    Distribución y Transporte de Proteínas y Lípidos

    • Distribución por vesículas de transporte desde la red trans hasta su destino celular final
    • Algunas proteínas se transportan a la membrana plasmática directamente o por medio de un endosoma de reciclaje
    • Otras se secretan de la célula y se dirigen a los lisosomas

    Lisosomas

    • Orgánulos rodeados de membrana que contienen enzimas capaces de degradar todos los polímeros biológicos
    • "Sistema digestivo" celular, digiriendo tanto material captado del exterior celular, como componentes obsoletos de la célula
    • Las enzimas son en su mayoría hidrolasas ácidas (activas a pH 5), que hidrolizan proteínas, DNA, RNA, polisacáridos y lípidos
    • La actividad a pH ácido protege a la célula de una digestión incontrolada, esto se hace mediante una bomba de protones en la membrana lisosómica
    • Los lisosomas digieren el material captado del exterior celular por endocitosis (fagocitosis y pinocitosis)
    • Se forman al fusionarse las vesículas de transporte formadas en la red trans del Golgi con un endosoma tardío
    • La formación de endosomas y lisosomas representa una intersección entre la vía secretora y la vía endocítica

    Fagocitosis

    • Células especializadas, como macrófagos, ingieren partículas grandes como bacterias, restos de células o células envejecidas
    • Estas partículas se almacenan en fagosomas que se fusionan con los lisosomas

    Autofagia

    • Proceso de recambio de material celular propio
    • Se forma una vesícula alrededor de una porción citoplasmática u orgánulo (autofagosoma) que se fusiona con un lisosoma y lo digiere

    Mitocondrias

    • Función principal: Generación de energía metabólica
    • Responsables de la mayor parte de energía útil derivada de la degradación de ácidos grasos y carbohidratos, convertida en ATP en la fosforilación oxidativa
    • La mayoría de sus proteínas se traducen en ribosomas citoplasmáticos y se importan al orgánulo
    • Es el único orgánulo citoplasmático con DNA propio, el cual codifica tRNA, rRNA y alguna proteína mitocondrial
    • Su ensamblaje requiere proteínas codificadas por su propio genoma y traducidas en ella, y proteínas codificadas por el genoma nuclear e importadas del citosol

    Organización Estructural de la Mitocondria

    • Sistema de doble membrana, interna y externa separadas por un espacio intermembrana
    • La membrana interna forma pliegues (crestas) que se extienden hacia la matriz mitocondrial
    • La matriz contiene el genoma mitocondrial y las enzimas responsables del metabolismo oxidativo
    • El piruvato obtenido en la glicólisis entra desde el citoplasma a la mitocondria y será oxidado completamente hasta CO2
    • La oxidación de acetil CoA a CO2 está acoplada con la reducción de NAD+ y FAD a NADH y FADH2
    • La membrana externa es muy permeable a moléculas pequeñas, debido a la presencia de porinas, siendo la composición del espacio intermembrana y del citosol muy similar
    • La membrana interna es impermeable a casi todos los iones y moléculas pequeñas
    • Las mitocondrias no son orgánulos estáticos, se pueden mover y continuamente sufren fusiones y fisiones

    Sistema Genético de las Mitocondrias

    • Genoma constituido por moléculas circulares de DNA
    • Contiene la información para codificar proteínas esenciales para el transporte de electrones y la fosforilación oxidativa
    • Las proteínas necesarias para la replicación y expresión del DNA mitocondrial, están en el núcleo celular
    • Existen diferencias en codones entre el código genético universal y mitocondrial humano

    Proteínas Mitocondriales

    • La mayoría de las proteínas se sintetizan en el citoplasma y deben ser importadas a través de 1 o 2 membranas
    • Para entrar deben estar sin plegar completamente, en ocasiones asociadas con chaperonas, y suelen entrar por diversos complejos transmembrana

    Lípidos Mitocondriales

    • Se importan desde el citosol
    • Se procesan en la mitocondria
    • La cardiolipina (4 cadenas de ácidos grasos) que mejora la eficiencia de la fosforilación oxidativa, se sintetiza en la mitocondria
    • La transferencia de fosfolípidos desde el RE se da en puntos estrechos de contacto entre su membrana y la mitocondrial

    Transporte de Membrana Intensa

    • La función de generación de energía requiere el transporte eficiente de moléculas pequeñas entre mitocondrias y citosol
    • La membrana interna tiene muchas proteínas transportadoras
    • La energía necesaria para este transporte es proporcionada por el gradiente electroquímico generado por el bombeo de protones a través de la membrana interna durante la fosforilación oxidativa

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    Description

    Este cuestionario explora el citoplasma y el núcleo de las células. Se revisan las funciones clave del citoplasma, como su papel en la división celular y el equilibrio del pH, así como las funciones críticas del núcleo en la replicación y expresión genética. Ideal para estudiantes de biología celular que deseen consolidar su comprensión de estos componentes celulares.

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