Preguntas de razonamiento
1 Estructura general de la célula
Pregunta 1.1: ¿Por qué la compartimentalización en orgánulos es esencial para la eficiencia metabólica de la célula eucariota?
Resultado: La
compartimentalización en orgánulos es uno de los rasgos más
distintivos de las células eucariotas y resulta esencial para su
eficiencia metabólica.
1 Separación de funciones. Cada
orgánulo tiene un ambiente químico propio (pH, concentración de
iones, enzimas específicas). Esto permite que procesos incompatibles
ocurran simultáneamente sin interferir entre sí (ej. digestión en
lisosomas vs síntesis de proteínas en el retículo
endoplasmático).
2 Optimización de reacciones. Al concentrar
enzimas y sustratos en un espacio reducido, se aumenta la velocidad y
eficiencia de las reacciones. Ejemplo: en las mitocondrias, la cadena
de transporte de electrones está organizada en membranas internas
para maximizar la producción de ATP.
3. Regulación precisa. La
compartimentalización permite controlar qué moléculas entran o
salen de cada orgánulo. Ejemplo: el núcleo regula el acceso al ADN
mediante los poros nucleares, evitando daños y controlando la
expresión génica.
4 Especialización funcional. Orgánulos
distintos se especializan en tareas concretas: Núcleo →
almacenamiento y regulación de la información genética.
Mitocondrias → producción de energía. Lisosomas → degradación
de macromoléculas. Peroxisomas → detoxificación y metabolismo de
lípidos
2 Membrana plasmática
Pregunta 2.1: Si un ser humano adulto mayor tiene canas y arrugas ¿Cómo influye la edad es la membrana plasmática celular?
Respuesta: La membrana plasmática es asimétrica: la composición lipídica de la cara interna (citoplasmática) y la cara externa (extracelular) no es la misma. Cara externa (extracelular): Predominio de fosfatidilcolina (PC) y esfingomielina (SM). Asociadas a la estabilidad y a la interacción con el medio externo. Aquí se encuentran también los glucolípidos, que participan en el reconocimiento celular y en la formación del glicocálix. Cara interna (citoplasmática): Predominio de fosfatidilserina (PS) y fosfatidiletanolamina (PE). Estas moléculas confieren mayor curvatura y flexibilidad a la membrana. La fosfatidilserina, además, participa en señalización intracelular y apoptosis (cuando se expone en la cara externa).
Pregunta 2.2: Di si es verdadero o falso y razona tu respuesta: la composición lipídica de la cara interna de la membrana plasmática es distinta a la de la cara externa?
Respuesta. Verdadero. La razón es la misma que para la pregunta 2.1.
3 Citoplasma y citoesqueleto
Pregunta 3.1: ¿Qué relación existe entre el citoesqueleto y el transporte vesicular hacia la membrana plasmática?
Respuesta: La relación entre el citoesqueleto y el transporte vesicular hacia la membrana plasmática es íntima y esencial: el citoesqueleto actúa como la “red de carreteras” y el sistema de posicionamiento que permite que las vesículas lleguen a su destino correcto. Microtúbulos: vías de largo alcance. Las vesículas que salen del aparato de Golgi hacia la membrana plasmática se desplazan sobre microtúbulos. Motores moleculares como quinesinas (hacia la periferia) y dineínas (hacia el centro) transportan las vesículas. Esto asegura un movimiento rápido y dirigido a lo largo de la célula. Microfilamentos de actina: posicionamiento final. En la región cortical de la célula, cerca de la membrana plasmática, las vesículas cambian de “carretera” y se mueven sobre filamentos de actina. Motores como miosinas ayudan en el anclaje y la exocitosis. Esto permite la entrega precisa en sitios específicos de la membrana. Filamentos intermedios: soporte estructural. No participan directamente en el transporte, pero mantienen la organización espacial de los orgánulos y vesículas. Contribuyen a la estabilidad del sistema de tráfico intracelular.
4 Sistema de endomembranas
Pregunta 2.1. ¿Cómo influye la composición lipídica de las membranas de los endosomas en la organización celular?
Respuesta:
Identidad y señalización de compartimentos. Cada tipo de endosoma
(temprano, tardío, reciclante) tiene una firma lipídica
específica.
Ejemplo: los fosfoinosítidos actúan como
“códigos de dirección” que reclutan proteínas específicas.
Esto asegura que las vesículas se fusionen con el compartimento
correcto y no de forma aleatoria. Interacción con proteínas
reguladoras como Rab, SNAREs, reconocen membranas según su
composición lipídica. Sin el “código lipídico”, estas
proteínas no se localizan correctamente y el transporte intracelular
se desorganiza.
Pregunta 4.2: ¿Por qué el retículo
endoplasmático rugoso y el aparato de Golgi deben trabajar
coordinadamente para asegurar la funcionalidad celular?
Respuesta:El retículo endoplasmático rugoso (RER) y el aparato de Golgi forman un eje funcional esencial en la célula eucariota. Su coordinación asegura que las proteínas recién sintetizadas no solo se produzcan, sino que también se modifiquen, clasifiquen y lleguen a su destino correcto.
El RER es el lugar donde se sintetizan las proteínas destinadas a la secreción, a la membrana plasmática o a los orgánulos. Aquí se inicia el plegamiento y algunas modificaciones postraduccionales (como la glicosilación inicial). Modificación y clasificación (Aparato de Golgi): El Golgi recibe las proteínas del RER en vesículas de transporte. Completa las modificaciones (glicosilación compleja, sulfatación, fosforilación). Clasifica y empaqueta las proteínas en vesículas dirigidas a su destino final: membrana, lisosomas, secreción extracelular. Eficiencia y control de calidad: El RER detecta proteínas mal plegadas y las retiene o degrada (control de calidad). El Golgi asegura que solo las proteínas correctamente procesadas lleguen a su destino. Esta coordinación evita acumulaciones tóxicas y asegura la homeostasis celular. Flujo vesicular continuo: El transporte de vesículas entre RER y Golgi es constante y regulado por proteínas Rab, SNAREs y cubiertas como COPII/COPI.
Pregunta 5.1. ¿Cómo se relaciona la organización de la cromatina con la regulación del ciclo celular?
Respuesta: Accesibilidad para la replicación (fase S). Durante la síntesis de ADN, la cromatina debe estar descondensada (eucromatina) para permitir el acceso de las DNA polimerasas y factores de replicación. Regiones muy condensadas (heterocromatina) se replican más tarde, lo que organiza el tiempo de duplicación.
Condensación para la mitosis (fase M). En profase, la cromatina se condensa en cromosomas visibles, lo que facilita su segregación ordenada. Esta condensación está regulada por proteínas como las condensinas y las histonas modificadas.
Control de la expresión génica (fase G1 y G2). La organización de la cromatina regula qué genes se activan para preparar la célula para replicar ADN (G1) o para entrar en mitosis (G2). Modificaciones epigenéticas (acetilación, metilación de histonas) abren o cierran regiones específicas del genoma según las necesidades del ciclo.
Checkpoints y reparación. La cromatina también se reorganiza para permitir el acceso de proteínas de reparación en caso de daño en el ADN. Si la cromatina no se abre adecuadamente, los puntos de control del ciclo celular pueden detener la progresión.
Pregunta 5.2. ¿Cómo se relaciona la organización de la cromatina y la expresión génica durante el ciclo celular?
Respuesta: Fase G1 (crecimiento y preparación). La cromatina está relativamente descondensada (eucromatina). Esto permite la expresión activa de genes necesarios para el metabolismo, síntesis de proteínas y preparación para la replicación.
Fase S (síntesis de ADN). La cromatina debe mantenerse accesible para que las DNA polimerasas puedan replicar el genoma. Se expresan genes relacionados con la replicación y reparación del ADN. Regiones de heterocromatina (más compactas) se replican más tarde, lo que organiza el tiempo de duplicación.
Fase G2 (preparación para mitosis). Se expresan genes que codifican proteínas necesarias para la división (ej. tubulina, proteínas del huso mitótico). La cromatina comienza a condensarse parcialmente, reduciendo la expresión de genes no esenciales.
Fase M (mitosis). La cromatina alcanza su máxima condensación en cromosomas. En este estado, la transcripción génica se detiene casi por completo, porque el ADN no es accesible. Solo tras la telofase, cuando la cromatina se descondensa, la expresión génica se reactiva.
Pregunta 5.3. ¿En qué momento del ciclo celular se desorganiza la membrana del núcleo?
Respuesta: La membrana nuclear (envoltura del núcleo) se desorganiza durante la mitosis, concretamente en la prometafase. En esta fase la envoltura nuclear se fragmenta en vesículas. Esto permite que los microtúbulos del huso mitótico entren en contacto con los cromosomas. Los cromosomas, ya condensados, pueden alinearse en el plano ecuatorial de la célula.
Pregunta 5.4. ¿Qué papel tiene la lámina nuclear en la estructura del núcleo?
Respuesta: Es una red de filamentos proteicos (principalmente laminas A, B y C) que se encuentra justo debajo de la envoltura nuclear interna. Forma parte del citoesqueleto nuclear. Mantiene la forma y la integridad mecánica del núcleo. Actúa como un “andamio” que refuerza la envoltura nuclear. Anclaje de la cromatina. Durante la mitosis, las láminas se fosforilan y la lámina nuclear se desorganiza, permitiendo la ruptura de la envoltura nuclear. Al final de la mitosis, se desfosforilan y ayudan a reconstruir el núcleo.
6 Ciclo celular y senescencia
Pregunta 6.1. Cuando existen errores en la replicación del ADN ¿En qué checkpoint se detiene el ciclo celular?
Respuesta: El ciclo celular se detiene en el checkpoint de la transición G1/S o en el de la fase S, pero principalmente en el checkpoint G2/M si los errores persisten tras la replicación.
Checkpoint G1/S (punto de restricción): Antes de entrar en la fase S, la célula verifica si el ADN está íntegro. Si hay daño previo a la replicación, se activa la proteína p53, que induce reparación o senescencia/apoptosis.
Checkpoint de la fase S: Durante la replicación, se supervisa la correcta duplicación del ADN. Si aparecen errores, se ralentiza la síntesis y se activan mecanismos de reparación (ej. vía ATR/Chk1).
Checkpoint G2/M: Una vez replicado el ADN, la célula revisa que no existan errores ni roturas. Si se detectan daños, se bloquea la entrada en mitosis hasta que se reparen. Este es el punto crítico donde se evita que cromosomas defectuosos se dividan.
Pregunta 6.2. ¿Qué ocurre si durante la segregación de cromosomas en la división celular, una célula hija recibe 22 cromosomas y la otra 24 cromosomas?Respuesta: En condiciones normales, una célula humana somática debe recibir 23 pares de cromosomas (46 en total). Si una célula hija recibe 22 cromosomas y la otra 24 cromosomas, significa que un par no se separó correctamente en la anafase. Este error genera células hijas con un número anómalo de cromosomas (aneuploidía). Muchas células con aneuploidía mueren por apoptosis, ya que el desequilibrio génico es incompatible con la función normal. Si sobreviven, pueden presentar problemas en la expresión génica, metabolismo y proliferación. En organismos completos: En gametos, este tipo de error puede originar síndromes cromosómicos (ej. trisomía 21 → síndrome de Down, monosomía X → síndrome de Turner). En células somáticas, puede contribuir al desarrollo de cáncer, ya que la aneuploidía favorece la inestabilidad genética.
Examen tipo test
¿Por qué la compartimentalización en orgánulos es esencial para la célula eucariota?
A) Para aumentar el tamaño celular sin límiteB) Para separar procesos metabólicos incompatibles
C) Para impedir la comunicación celular
D) Para almacenar nutrientes
Respuesta correcta: B
¿Cómo influye la composición lipídica de la membrana plasmática en la célula?
A) Determina la rigidez absoluta de la célulaB) Facilita la comunicación y adaptación al entorno
C) Impide el transporte de moléculas
D) Aumenta la síntesis de proteínas
Respuesta correcta: B
¿Qué relación existe entre el citoesqueleto y el transporte vesicular?
A) El citoesqueleto degrada vesículasB) El citoesqueleto dirige y facilita el movimiento de vesículas
C) El citoesqueleto almacena vesículas
D) No existe relación
Respuesta correcta: B
¿Por qué el RER y el aparato de Golgi deben trabajar coordinadamente?
A) Porque ambos producen energíaB) Porque el Golgi modifica y distribuye proteínas sintetizadas en el RER
C) Porque el RER degrada proteínas del Golgi
D) Porque ambos almacenan lípidos
Respuesta correcta: B
¿Cómo se relaciona la organización de la cromatina con el ciclo celular?
A) La cromatina compacta impide la división celularB) La organización de la cromatina regula la expresión génica y el avance del ciclo
C) La cromatina no influye en el ciclo celular
D) La cromatina solo almacena nutrientes
Respuesta correcta: B
¿Por qué la senescencia celular se considera un mecanismo protector?
A) Porque aumenta la síntesis de ADNB) Porque detiene la proliferación de células dañadas
C) Porque acelera la división celular
D) Porque favorece la formación de tumores
Respuesta correcta: B
¿Cómo se coordina la actividad del núcleo con el sistema de endomembranas?
A) El núcleo produce energía para el GolgiB) El núcleo regula la síntesis de proteínas que luego son procesadas en el sistema de endomembranas
C) El núcleo degrada vesículas del RER
D) No existe coordinación
Respuesta correcta: B
¿Qué ventaja evolutiva ofrece un citoesqueleto dinámico?
A) Permite mayor movilidad y adaptación celularB) Aumenta la rigidez celular permanente
C) Impide la comunicación celular
D) Reduce la eficiencia metabólica
Respuesta correcta: A
¿Cómo influye la organización del citoplasma en la producción de energía?
A) La dispersión de orgánulos reduce la eficiencia energéticaB) La organización espacial optimiza la producción y uso de energía
C) El citoplasma no influye en la energía
D) El citoplasma almacena energía directamente
Respuesta correcta: B
¿Cómo se integran transporte, comunicación y división celular en un organismo multicelular?
A) Son procesos independientes sin relaciónB) Se integran para mantener la homeostasis y coordinación entre células
C) Solo influyen en células unicelulares
D) Se limitan a la producción de proteínas
Respuesta correcta: B
Rúbrica de corrección
Cada pregunta de razonar vale 5 puntos según la rúbrica.Total examen: 50 puntos.
Escala de calificación: 45-50 pts → Sobresaliente (Excelente)
35-44 pts → Notable (Bueno) 25-34 pts → Aprobado (Aceptable)
<25 pts → Suspenso (Insuficiente)








