Seminario 1

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.

Pregunta 2.3. Di si es verdadero o falso y razona tu respuesta: la célula regula la unión covalente entre sus fosfolípidos, de manera que, cuando se va a dividir, esos enlaces se rompen para que la membrana lipídica su pueda dividir.

Respuesta: Falso. Los fosfolípidos de la membrana no están unidos entre sí por enlaces covalentes; se organizan por interacciones no covalentes (hidrofóbicas, van der Waals, puentes de hidrógeno) que les dan fluidez y permiten su desplazamiento y reordenamiento sin “romper” enlaces entre moléculas. Enlaces covalentes internos: Los fosfolípidos sí tienen enlaces covalentes dentro de cada molécula (entre la cabeza polar, el glicerol y las colas de ácidos grasos), pero la célula no los rompe para dividirse; destruirlos sería degradar el lípido, no facilitar la citocinesis. Cómo se divide la membrana realmente: La separación de las células hijas ocurre por el anillo contráctil de actomiosina que estrangula la membrana y por la maquinaria ESCRT-III que media la abscisión final. Paralelamente, se añade membrana mediante fusión de vesículas provenientes del Golgi y endosomas, y se ajusta la asimetría lipídica con flippasas/scramblasas. Nada de esto requiere romper enlaces covalentes entre fosfolípidos.

Pregunta 2.4. Di si es verdadero o falso y razona tu respuesta: Las proteínas con alto contenido en aminoácidos hidrofóbicos pueden atravesar por difusión la membrana

Respuesta: Falso. Tamaño y estructura: Las proteínas son macromoléculas grandes; aunque tengan muchos residuos hidrofóbicos, su esqueleto peptídico (enlaces amida) es polar y forma puentes de hidrógeno con el agua, lo que impide su difusión libre a través de la bicapa.

Barreras de la bicapa lipídica: La membrana permite difundir por sí mismas solo moléculas pequeñas y apolares (ej. gases, esteroides). Las proteínas no cumplen estas características por su masa, complejidad y superficies mixtas.

Inserción requiere maquinaria: Las proteínas que terminan en la membrana o atraviesan la bicapa se insertan mediante translocones, chaperonas y señales topogénicas; no cruzan por difusión espontánea.

Pregunta 2.5. Di si es verdadero o falso y razona tu respuesta: Las integrinas son proteínas transmembrana que unen el citoesqueleto a los componentes de la matriz extracelular

Respuesta: Naturaleza: Las integrinas son receptores transmembrana heterodiméricos (α/β) que reconocen componentes de la matriz extracelular como fibronectina, colágeno y laminina.

Vinculación al citoesqueleto: En su cara citoplasmática se acoplan a proteínas adaptadoras (talin, vinculina, paxillin) que las conectan con microfilamentos de actina en adhesiones focales; en hemidesmosomas, α6β4 se une a filamentos intermedios vía plectina.

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.

5    Núcleo

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 límite
B) 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 célula
B) 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 vesículas
B) 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 energía
B) 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 celular
B) 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 ADN
B) 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 Golgi
B) 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 celular
B) 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 energética
B) 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 relación
B) 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

Preguntas seminario 1

A

Pregunta: La penicilina se une a la capa de peptidoglicano de las bacterias impidiendo que ésta se vuelva a entrelazar. Sabiendo esta información ¿Por qué no debemos de tomar antibióticos cuando tenemos un resfriado?

Respuesta: No debemos tomar antibióticos cuando tenemos un resfriado porque: El resfriado común está causado por virus, principalmente rinovirus, coronavirus estacionales u otros. Los antibióticos como la penicilina actúan sobre bacterias, específicamente sobre la síntesis de la pared de peptidoglicano, que los virus no poseen. Por tanto, en un resfriado los antibióticos son ineficaces, ya que los virus no tienen pared celular ni estructuras diana para estos fármacos.

Pregunta: ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la apoptosis es falsa?

A) La apoptosis es un proceso ordenado de muerte celular programada que evita la inflamación.

B) Durante la apoptosis, la célula se fragmenta en cuerpos apoptóticos que son fagocitados por macrófagos.

C) La apoptosis contribuye al desarrollo embrionario y a la homeostasis tisular eliminando células innecesarias.

D) La apoptosis libera de forma masiva el contenido celular al torrente sanguíneo para nutrir a otras células.

 Respuesta: D

B

Pregunta: Di si es verdadero o falso y razona tu respuesta: la DNA topoisomerasa II puede atravesar el poro nuclear y entrar en el núcleo

Respuesta: Localización nuclear: La DNA topoisomerasa II (especialmente las isoformas eucariotas IIα y IIβ) se localiza en el núcleo para desempeñar sus funciones en replicación, decatenación y condensación de cromosomas.

Transporte a través del poro nuclear: Por su tamaño > 40 kDa, requiere transporte activo mediante el complejo del poro nuclear. Posee señales de localización nuclear (NLS) que son reconocidas por importinas, permitiendo su importación al núcleo.

Pregunta: ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la meiosis es correcta?

A) La meiosis genera variabilidad genética.

B) La meiosis produce células idénticas entre sí y al progenitor.

C) La meiosis mantiene el mismo número de cromosomas que la célula original.

D) La meiosis ocurre en células somáticas para reparar tejidos.

Respuesta: A

C

Pregunta: Di si la siguiente afirmación es verdadera o falsa: la apoptosis, el suicidio celular, tiene como último fin, que la célula muera y libere su contenido celular al torrente sanguíneo para alimentar a sus compañeras

Respuesta: Falso. Apoptosis (suicidio celular programado): es un proceso ordenado en el que la célula se fragmenta en cuerpos apoptóticos rodeados de membrana. No libera su contenido al torrente sanguíneo: al contrario, evita la salida descontrolada de componentes celulares para prevenir inflamación o daño a tejidos vecinos. Destino de los cuerpos apoptóticos: son reconocidos y fagocitados por macrófagos u otras células, que los eliminan de manera segura. Objetivo real: mantener la homeostasis tisular, eliminar células dañadas o innecesarias y proteger al organismo, no “alimentar” a otras células.

Pregunta: ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre las integrinas es correcta?

A) Las integrinas son proteínas de membrana que conectan el citoesqueleto con moléculas de la matriz extracelular.

B) Las integrinas son enzimas que degradan el colágeno de la matriz extracelular. C) Las integrinas son lípidos que forman parte de la bicapa de la membrana plasmática.

 D) Las integrinas son canales iónicos que permiten el paso de sodio y potasio a través de la membrana.

 

Respuesta: A) Las integrinas son proteínas de membrana que conectan el citoesqueleto con moléculas de la matriz extracelular. 

D

Pregunta: Cita y explica brevemente dos mecanismos que tiene la célula eucariota para impedir su proliferación descontrolada

Respuesta: 1. Puntos de control del ciclo celular (checkpoints). En G1/S y G2/M se revisa el estado del ADN y la correcta replicación. Si hay daño genético o condiciones desfavorables, la célula detiene el ciclo y activa reparación o apoptosis. Evita que células con mutaciones avancen hacia la división.

2. Apoptosis (muerte celular programada). Si el daño es irreparable, la célula activa caspasas y se autodestruye de manera ordenada. Previene que células defectuosas o potencialmente tumorales sigan proliferando. Es un mecanismo de seguridad frente a mutaciones graves.

3. Acortamiento de telómeros. Los telómeros son secuencias repetitivas en los extremos de los cromosomas que se acortan con cada división. Cuando alcanzan una longitud crítica, la célula entra en senescencia replicativa y deja de dividirse. Este mecanismo actúa como un “contador biológico” que limita el número de divisiones y previene la proliferación indefinida.

Pregunta: ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la mitosis y la meiosis es correcta?

a) La mitosis ocurre únicamente en células germinales para formar gametos.

b) La mitosis tiene lugar en las células somáticas y la meiosis en las células sexuales.

 c) La mitosis reduce a la mitad el número de cromosomas de la célula original.

 d) La meiosis produce células idénticas entre sí y al progenitor.

Respuesta:  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)