Solucionario Cuaderno Estrategias y Ejercitación

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1 Solucionario Cuaderno Estrategias y Ejercitación Organización celular: célula procarionte y eucarionte Biología Estándar Intensivo nlnklklljljjljljl SCUACES016CB81-A16V1

2 SOLUCIONARIO CUADERNO ESTRATEGIAS Y EJERCITACIÓN ORGANIZACIÓN CELULAR: CÉLULA PROCARIONTE Y EUCARIONTE Ítem Alternativa Habilidad 1 C Reconocimiento 2 E Comprensión 3 D Comprensión 4 E ASE 5 B Comprensión 6 A ASE 7 A Comprensión 8 B ASE 9 C Comprensión 10 B Reconocimiento 11 C Comprensión 12 D Reconocimiento 13 C Reconocimiento 14 A Comprensión 15 D Comprensión 16 A ASE 17 D Comprensión 18 E Comprensión 19 C ASE 20 D ASE

3 Ítem Alternativa Defensa 1 C Las bacterias son organismos procariontes, por lo que se caracterizan por carecer de núcleo y por lo tanto, de membrana nuclear o carioteca (alternativa B incorrecta). Tampoco tienen organelos membranosos, como mitocondrias, aparato de Golgi y retículo endoplasmático (alternativas A, D y E incorrectas). Sin embargo, tanto las células procariontes (bacterias) como las eucariontes poseen ribosomas, complejos supramoleculares encargados de la síntesis de proteínas. 2 E Habilidad de pensamiento científico: Explicación de la importancia de teorías y modelos para comprender la realidad, considerando su carácter sistémico, sintético y holístico, y dar respuesta a diversos fenómenos o situaciones problema. En el texto se señala que van Leeuwenhoek descubrió los primeros organismos microscópicos móviles gracias a que él mismo construyó un microscopio de gran aumento para la época. Con este primitivo microscopio fue suficiente para que Leeuwenhoek pudiera observar por primera vez microorganismos vivos y su interpretación de lo observado ha demostrado ser correcta (alternativa A incorrecta). Este hecho muestra que los avances tecnológicos, en este caso el microscopio, facilitan los avances científicos, este sería la noción de que existen organismos vivos que no se pueden observar a simple vista. Por lo tanto, pese a las condiciones tecnológicas menos avanzadas que las actuales, de todas formas fue posible que se llevaran a cabo descubrimientos científicos relevantes (alternativa C incorrecta). En el texto no se señala nada sobre los microscopios actuales y su relación con el desarrollado por van Leeuwenhoek (alternativa B incorrecta). 3 D Para ser considerado un ser vivo basta una célula (organismos unicelulares como las bacterias y protozoos). Un ser vivo sí debe contener la estructura y fisiología necesaria para sobrevivir y desarrollarse en forma autónoma. 4 E Cuando se estaban formulando los postulados de la teoría celular, existía una corriente que estimaba que la vida se originaba en forma espontánea. Redi intentó refutar esta idea con el experimento representado en el ejercicio, donde se comprueba que las larvas de las moscas crecen en el frasco abierto (1) mientras que no lo hacen en el que está herméticamente cerrado (3); sin embargo, esto se podía deber a que en el frasco 3 no había aire, por eso es necesario incluir el frasco 2, que presenta una gasa que permite la circulación de aire pero no deja que entren las moscas y depositen sus huevos, por lo que tampoco hay crecimiento de larvas. Es por ello que para la experiencia dada en el enunciado de la pregunta, la respuesta corresponde a todos los frascos. 5 B La pared celular de las células eucariontes vegetales está compuesta

4 principalmente por celulosa; en los hongos, la pared celular está formada por quitina y la de los procariontes está compuesta mayormente por peptidoglicanos (alternativa A incorrecta, B correcta) En procariontes, la pared celular se utiliza para clasificar a los organismos en Gram positivos y Gram negativos, dependiendo de si muestran color o no al aplicarse la tinción de Gram. Por lo tanto, algunas células procariontes presentan coloración cuando se les aplica esta tinción y otras no (alternativa C incorrecta). Tanto en procariontes como en eucariontes, la pared celular otorga rigidez, forma y protección a la célula, y se encuentra ubicada por fuera de la membrana celular, aunque en bacterias Gram negativas existe una membrana de estructura similar a la plasmática, llamada membrana externa, que rodea a la pared celular (alternativas D y E incorrectas). 6 A El cultivo 1 presenta crecimiento poblacional frente al amonio (compuesto inorgánico), lo que indica que son organismos que obtienen la energía de la oxidación del amonio, por lo que son quimiosintetizadoras (opción A correcta). A pesar de que este cultivo no crece al aplicarle luz solar, no es correcto deducir que no pueda crecer en presencia de esta, pues su falta de crecimiento se debe a la ausencia de un compuesto inorgánico a partir del cual puedan realizar quimiosíntesis, no a la presencia de luz (alternativa B incorrecta). El cultivo 2 presenta crecimiento con almidón, que es un compuesto orgánico, por lo que debe obtener la energía de la oxidación de estos compuestos (elaborados por otros organismos), esto lo hace ser del tipo heterótrofo (alternativa C incorrecta). El cultivo 3 crece en presencia de la luz solar, por lo que no es independiente de este factor (alternativa D incorrecta) y se puede deducir que corresponde a organismos fotosintetizadores. Sin embargo, no necesariamente se trata de cianobacterias, pues existen otros organismos unicelulares fotosintetizadores, como por ejemplo, las diatomeas (protistas unicelulares). 7 A Las células eucariontes contienen los organelos en el citoplasma, en tanto que las células procariontes no contienen organelos (a excepción de ribosomas, que son del nivel supramolecular) (opción I correcta). Tanto procariontes como eucariontes realizan procesos metabólicos que les permiten la vida (opción III incorrecta) y mantienen un medio intracelular distinto al medio extracelular (opción II incorrecta). 8 B En la tabla, se observa que la proporción de lípidos es mayor en células eucariontes que en procariontes, lo que podría explicarse por la abundante presencia de membranas internas en las primeras, debido a su compartimentación. Estas membranas están formadas principalmente por fosfolípidos (alternativa B correcta). Los datos de la tabla corresponden al porcentaje de cada componente con respecto a la masa total de la célula, por lo que no se puede afirmar que haya mayor o menor contenido de un

5 componente en términos absolutos. Así, es incorrecto señalar a partir de los datos de la tabla, que la célula eucarionte tiene la misma de masa de carbohidratos o la misma concentración interna de sales que la célula procarionte (alternativas A y C incorrectas). Por lo mismo, es incorrecto señalar que las células procariontes tengan mayor contenido de ADN que las procariontes. Si bien presentan una mayor proporción de este componente, esto podría deberse a que esta célula presenta una menor masa de otros componentes, por lo que en términos porcentuales supera a la eucarionte, sin superarla necesariamente en términos absolutos (alternativa D incorrecta). 9 C Habilidad de pensamiento científico: Identificación de teorías y marcos conceptuales, problemas, hipótesis, procedimientos experimentales, inferencias y conclusiones, en investigaciones científicas clásicas o contemporáneas. En el enunciado se presenta una posible explicación sobre el origen de las células nucleadas (eucariontes), por lo tanto, corresponde a una hipótesis. Se presenta además una línea de evidencia que apoya esta hipótesis, lo que destaca el hecho de que las hipótesis están basadas en la evidencia y deben ser sometidas a prueba. Una teoría también es una explicación, pero aplicable a un conjunto más amplio de fenómenos, pudiendo incorporar una o más hipótesis y/o leyes. Por ejemplo, esta hipótesis, conocida como eucariogénesis viral, podría incorporarse como parte de una teoría endosimbiótica para explicar el origen de las células eucariontes. 10 B El retículo endoplasmático es un organelo membranoso (alternativa D incorrecta) que se encuentra en células eucariontes, tanto animales como vegetales (alternativa A incorrecta). Existen dos tipos de retículo endoplasmático, que llevan a cabo funciones diferentes. El retículo endoplasmático liso (REL) se encarga de la síntesis de lípidos, mientras que el rugoso (RER) tiene ribosomas adheridos a sus membranas, por lo que se encarga de la síntesis de proteínas (alternativa C incorrecta). El RER es una continuación de la carioteca y, a su vez, se encuentra físicamente unido al REL (alternativa B correcta). 11 C La membrana plasmática no presenta la misma permeabilidad para todas las sustancias, sino que esta depende del tamaño y carga de la sustancia así como de la mayor o menor presencia de transportadores. Esta propiedad de la membrana se conoce como permeabilidad selectiva y permite mantener una diferencia entre el medio intra y extracelular, dependiendo de las necesidades celulares. Los lisosomas tienen por función la digestión de materiales externos e internos que deben ser degradados; los ribosomas sintetizan proteínas; la vacuola almacena agua y las mitocondrias están relacionadas con la respiración celular. 12 D Las células vegetales no tienen centriolos (opción I incorrecta), a pesar de que realizan mitosis. Estas estructuras están formas por

6 microtúbulos, organizados según la fórmula 9+0, es decir, en nueve tripletes, sin microtúbulos en el centro. Cuando se constituyen como cuerpo basal organizan al flagelo, que presenta una estructura 9+2, esto es, nueve pares periféricos, con dos microtúbulos en el centro. 13 C La autofagia es un proceso de células que permite reciclar estructuras desgastadas de la célula (opción III correcta) y consiste en una digestión intracelular a cargo de los lisosomas (opción I incorrecta). El ingreso de grandes partículas corresponde a la endocitosis (opción II incorrecta); los cloroplastos realizan fotosíntesis y no autofagia. 14 A Los compartimentos que presentan material genético propio son las mitocondrias y los cloroplastos, pero solo las mitocondrias se encuentran en células animales, pues los cloroplastos son exclusivos de las células vegetales. 15 D Una de las características del aparato de Golgi es la secreción de sustancias hacia el medio extracelular, así como también la maduración y modificación de moléculas; además se clasifica como un organelo endomembranoso y tiene relación directa con los retículos endoplasmáticos, porque recibe las moléculas sintetizadas en estos, para su procesamiento. 16 A En el gráfico se puede observar una disminución en la concentración de proteínas en función del tiempo producida por la aplicación de la sustancia X. Esto podría ocurrir por una disminución de la síntesis

7 proteica o por aumento de la degradación de proteínas, por lo que el efecto de X no es anabolizante (alternativa B incorrecta). Conociendo la función de los distintos organelos celulares, podemos deducir que la situación observada en el gráfico podría deberse a que se vieron afectados el retículo endoplasmático rugoso y los ribosomas, ya que estos son los primeros organelos involucrados en la síntesis de proteínas. El retículo endoplasmático liso no interviene en la síntesis proteica (alternativa E incorrecta) y el aparato de Golgi participa en el procesamiento y empaquetamiento de algunas proteínas, por lo que no es correcto deducir que sería el primer organelo afectado por la sustancia X (alternativa C incorrecta). Dado que las proteínas tienen un rol fundamental en la formación de estructuras celulares, es incorrecto deducir que el cultivo celular se multiplicará más rápidamente en presencia de X (alternativa D incorrecta). 17 D Los ribosomas adheridos a las membranas del retículo endoplasmático rugoso, llevan a cabo la síntesis de proteínas que no se liberan al citoplasma, como proteínas de membrana, proteínas de secreción y proteínas destinadas ciertos organelos, como los lisosomas. Las proteínas experimentan algunas modificaciones en el interior de las cisternas de este organelo y posteriormente son transportadas a través de vesículas al aparato de Golgi, donde terminan de procesarse. Las proteínas citoplasmáticas, en cambio, se sintetizan en ribosomas libres del citoplasma (polirribosomas). Por lo tanto, una alta presencia de ribosomas adosados a las paredes del RER, se podría observar en una célula secretora, que tenga un alto nivel de síntesis de proteínas de exportación. 18 E Las bacterias son células procariontes y las neuronas, eucariontes animales. Las algas unicelulares son organismos muy variados, pues existen las procariontes (del reino Monera), denominadas cianobacterias (algas verde-azules) y las eucariontes; entre estas últimas están las pertenecientes al reino Protista (rojas y pardas) y al reino Plantae (verdes). Cabe mencionar que existen también las algas pluricelulares (de los reinos Protista y Plantae). De los organelos mencionados, los únicos que están presentes en los tres tipos de célula son los ribosomas; los otros aparecen únicamente en células eucariontes. 19 C En el esquema, se observa, asociado a la membrana nuclear, el retículo endoplasmático rugoso y, ligado a este, el liso. Desde los retículos salen vesículas (señaladas con el número 1) que se dirigen al aparato de Golgi (2). Del aparato de Golgi también salen vesículas que tienen diferentes destinos, entre ellas la que aparece señalada con el número 3. Las vesículas señaladas con el número 1, proceden de los retículos rugoso y liso, por lo que pueden contener tanto lípidos como proteínas, siendo la opción I correcta. La síntesis de lípidos es una función del REL, no del aparato de Golgi, por lo que la opción II no es correcta. Por último, la vesícula 3 se dirige a la membrana y libera su contenido al exterior, por lo que la opción III es correcta.

8 20 D En la tabla podemos ver que los organelos membranosos que se presentan (lisosomas y mitocondrias) son más grandes que los ribosomas, ya que el tamaño de estos últimos está expresado en nm (10-9 m) y equivale a 0,032 μm. Por lo tanto, no es correcto afirmar que los ribosomas sean más grandes que algunos organelos membranosos a partir de los datos de la tabla (alternativa A incorrecta). Por lo mismo, tampoco es correcto afirmar que los lisosomas sean las estructuras de menor tamaño. No se puede saber cuál es la composición del citoesqueleto a partir de los datos de la tabla, ya que en ella solo se presenta el diámetro de los distintos componentes (microtúbulos, filamentos intermedios y microfilamentos) (alternativa B incorrecta). El tamaño de los lisosomas, de acuerdo a la tabla, es muy variable y puede ser me nor o mayor que el de una mitocondria (alternativa C incorrecta). Como el diámetro del núcleo es 6 μm y el del nucléolo fluctúa entre 1,5 y 2 μm, se puede afirmar que el diámetro del núcleo es entre 3 y 4 veces mayor que el del nucléolo (1,5 x 4 = 6 y 2 x 3 = 6).