SOLUCIONARIO GUÍA TÉCNICO PROFESIONAL

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1 SOLUCIONARIO GUÍA TÉCNICO PROFESIONAL Células eucariontes: células animales y vegetales SGUICTC005TC31-A16V1

2 SOLUCIONARIO GUÍA Solucionario Células eucariontes: células animales y vegetales Ítem Alternativa Habilidad 1. B Comprensión 2. C Comprensión 3. C Comprensión 4. D ASE 5. C Comprensión 6. A ASE 7. E Reconocimiento 8. D Reconocimiento 9. B Reconocimiento 10. E Comprensión 11. D Reconocimiento 12. C Comprensión 13. C Comprensión 14. A Comprensión 15. D Comprensión 16. C ASE 17. A Comprensión 18. B Comprensión 19. A ASE 20. A ASE

3 Ítem Alternativa Defensa 1. B Las mitocondrias, los retículos endoplasmáticos, aparato de Golgi y lisosomas son organelos que se encuentran en las células eucariontes vegetales y animales. Los cloroplastos y la pared celular son exclusivos de las células vegetales y los centriolos son exclusivos de células animales. El núcleo también se encuentra presente en toda célula eucarionte, animal o vegetal. 2. C Los centriolos están presentes en la célula animal, en donde coordinan la distribución de los microtúbulos, microfilamentos y filamentos intermedios, para dar forma al citoesqueleto, a los cilios y a flagelos. La célula vegetal carece de centriolos, aunque sí tiene un citoesqueleto, que presenta algunas diferencias estructurales con el de la célula animal (alternativa C correcta). Las vacuolas almacenan principalmente agua, pero solo en la célula vegetal contienen gran parte del agua de la célula, pudiendo llegar a ocupar más del 90% del volumen celular. En este tipo de células típicamente existe una o unas pocas vacuolas, en cambio en la célula animal, son varias vacuolas y de menor tamaño (alternativa A incorrecta). El aparato de Golgi está formado por cisternas de membranas, los dictiosomas, que son más pequeñas y dispersas en la célula vegetal que en la animal (alternativa B incorrecta). La pared celular otorga soporte mecánico a la célula vegetal, está formada por celulosa y su rol es estructural (alternativa D incorrecta). Los lisosomas son vesículas con enzimas digestivas hidrolíticas y proteolíticas, que se encargan de la digestión celular (alternativa E incorrecta). La síntesis de lípidos y de proteínas, están a cargo de los retículos endoplasmáticos liso y rugoso, respectivamente, tanto en la célula vegetal como en la animal. 3. C El colesterol es un lípido del tipo esteroide, que el cuerpo humano puede obtener por dos vías: la externa (colesterol exógeno), que proviene de la dieta y la interna (colesterol endógeno), que se origina en el retículo endoplasmático liso de casi todas las células animales y particularmente de las células del hígado. Para que sea secretado o evacuado de la célula requiere del trabajo del aparato de Golgi, que empaqueta y madura las sustancias recibidas desde el REL y del RER y luego las traslada en vesículas de secreción hacia la membrana plasmática, donde son finalmente evacuadas de la célula. Si se obstruye el aparato de Golgi, no se podrá evacuar el colesterol desde la célula, porque esta es su función principal, la secreción celular (opción I correcta). Se requiere del REL para la síntesis del colesterol endógeno, por lo que si no está presente, no habrá colesterol que secretar (opción II correcta). El RER realiza la síntesis de proteínas, no de lípidos (opción III incorrecta). 4. 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

4 (alternativa A incorrecta). Por lo mismo, tampoco es correcto afirmar que los lisosomas sean las estructuras de menor tamaño (alternativa E incorrecta). 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 menor 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). 5. 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. 6. A Al observar la tabla se comprueba que un 54% del volumen de la célula lo ocupa el citosol, por lo que se deduce que el restante porcentaje (46%), cercano al 50%, lo ocupan el núcleo y los organelos, que corresponden a compartimentos membranosos internos (A correcta). La alternativa B es incorrecta porque los hepatocitos (células que forman el hígado) sí tienen centriolos aunque no se muestren en la tabla, además la mitosis se produce de todas formas debido al material pericentriolar que proyecta el huso mitótico. La alternativa C es incorrecta, porque el núcleo, que representa el 6% del volumen es uno solo, en cambio las mitocondrias son 1700 y todas ellas representan el 22% del volumen celular, lo que significa que son de menor tamaño individualmente. La alternativa D es incorrecta ya que las vesículas (peroxisomas, lisosomas y endosomas) tienen el mismo porcentaje en cuanto al volumen que ocupan (1%), sin embargo, hay más peroxisomas (400), por lo que se deduce que son de menor tamaño. La alternativa E es incorrecta porque el volumen ocupado por el núcleo (6%) es mayor que el ocupado por lisosomas y peroxisomas, que corresponde al 2%. 7. E La figura representa una célula animal, donde se indica a P como el retículo endoplasmático rugoso, ya que tiene ribosomas adosados a su superficie y se sitúa al lado del núcleo, siendo este último el punto Q. Finalmente, el punto R representa la membrana celular que rodea a la célula completamente. 8. D Las células vegetales no tienen centriolos (opción I incorrecta), a

5 pesar de que realizan mitosis. Estas estructuras están formas por 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. 9. B El citoplasma consiste en un medio acuoso de naturaleza coloidal, llamado citosol, y en una diversidad de organelos celulares que desempeñan diferentes funciones. El citosol es la fracción soluble del citoplasma, formado principalmente por agua, que contiene en suspensión sustancias como enzimas e inclusiones citoplasmáticas. Puede encontrarse en estado gel (viscoso) o sol (fluido), dependiendo de las variaciones de temperatura y asociaciones entre las proteínas que se encuentran en la suspensión (opción II correcta), pudiendo variar localmente y temporalmente. Por lo tanto, el citosol interviene en la modificación de la viscosidad, tanto para células animales como para células vegetales. El movimiento ameboide va acompañado de transiciones entre el estado gel y sol del citosol, pero no se da en células vegetales, ya que presentan pared celular que les da mayor rigidez que a la célula animal (opción I incorrecta). Las inclusiones citoplasmáticas son agregados de sustancias que no se disuelven en el citosol y que no están rodeadas por una membrana. Ejemplo de ello es el glucógeno y el almidón, que sirven de reserva energética en células animales y vegetales, respectivamente. Entre las inclusiones citoplasmáticas de la célula animal, no se encuentran aceites esenciales* ni almidón**, ya que estos son característicos de la célula vegetal (opción III incorrecta). *Aceites esenciales: mezcla de compuestos terpénicos, como el

6 mentol, alcanfor, etc. que dan olores y sabores característicos a las plantas que los presentan. **Almidón: polisacárido de reserva en células vegetales. 10. E Otra forma de clasificar a los organelos es según las actividades metabólicas que realizan y que los identifican, es por ello que un organelo clásico catabólico corresponde a las mitocondrias, por ser en ellas donde ocurre la respiración celular para obtener energía a partir de la degradación (oxidación) de moléculas de piruvato. 11. D La envoltura nuclear o carioteca, en todas las células eucariontes, posee aberturas llamadas poros nucleares, que son complejos de proteínas a través de los cuales circulan todas las moléculas que entran o salen del núcleo. Por lo tanto, este complejo de poro mantiene una comunicación entre el núcleo y el citoplasma (opción III correcta). Las moléculas pequeñas e hidrosolubles difunden casi libremente a través de estos poros, pero las moléculas más grandes deben interactuar con las proteínas del complejo portando señales de localización nuclear para poder ingresar o de exportación al citoplasma para salir del núcleo (opción I correcta). Por lo tanto, la selección de las moléculas que ingresan o salen del núcleo no ocurre sobre la base de su función, sino que depende de su tamaño y de la presencia de ciertas señales químicas (opción II incorrecta). 12. 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. 13. C La pared celular o matriz extracelular se localiza fuera de la membrana plasmática y es el compartimento celular que media todas las relaciones de la célula con el entorno. Además, protege los contenidos de la célula, da rigidez a la estructura celular y en el caso de hongos y plantas, la pared celular define la estructura y le otorga soporte a los tejidos. Sin embargo, no se encuentra presente en células animales, en las cuales la mantención de la forma depende fundamentalmente del citoesqueleto (alternativa D incorrecta). La composición de la pared celular presenta variaciones según el tipo de célula. En vegetales, está compuesta por microfibrillas de

7 celulosa embebidas en una matriz de hemicelulosa y pectina, ambos polisacáridos. En procariontes, se compone principalmente por peptidoglicanos y en hongos, mayormente por quitina, aunque también contiene celulosa (Alternativas A, B y E incorrectas). En vegetales, las células vecinas pueden estar unidas a través de plasmodesmos, puentes que atraviesan sus paredes celulares, conectando los citoplasmas (alternativa C correcta). 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 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. 16. 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. 17. A Los cloroplastos son los organelos que permiten que las células vegetales puedan aprovechar la energía solar para fabricar compuestos orgánicos, sin necesidad de depender de otros seres vivos para su alimentación. 18. B La figura corresponde a una célula animal, donde se observa la presencia de núcleo, retículo endoplasmático rugoso (donde se sintetizan las proteínas de exportación), mitocondrias (responsables del proceso de respiración celular), lisosomas (encargados de la digestión intracelular) y aparato de Golgi (organelo que realiza la maduración y acondicionamiento de proteínas). Sin embargo, no se observan centriolos, estructuras relacionadas, en las células animales, con la organización del huso mitótico, que se encarga de separar las cromátidas de los cromosomas durante la mitosis, así como también con la

8 formación y coordinación de cilios y flagelos. 19. 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 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). 20. A La vacuola es un saco membranoso, que almacena agua y nutrientes. Por lo general, las células vegetales tienen una sola vacuola, de gran tamaño, que puede ocupar más del 90% del volumen celular. En las células vegetales, la vacuola contiene una solución de sales minerales, azúcares y aminoácidos. Las funciones de la vacuola en célula vegetal son: contener depósitos temporales de azúcares y aminoácidos, como fuentes de alimento de reserva y, principalmente, almacenar grandes cantidades de agua, incluso más que en el citoplasma (alternativa C incorrecta), para regular así el estado de hidratación celular en respuesta a los cambios de presión osmótica intracelular (alternativa A correcta). Esta pared celular es rígida, por lo que no se deforma (expansión ni contracción) de forma considerable en respuesta a los cambios de presión osmótica (alternativa D incorrecta). Bajo condiciones de alta disponibilidad de agua (medio hipotónico), aumenta el ingreso de esta a la célula (como ocurre en 1), aumentando su volumen y presionando a la membrana celular contra la pared. Esto se conoce como presión de turgencia, la que sería alta en 1 y baja en 2 (alternativa B incorrecta). Debido a la rigidez de la pared celular, la célula no revienta ni disminuye su volumen en respuesta a los cambios de presión osmótica (alternativa E incorrecta).