Ejercicio resuelto de Célula · Biología · 2025

3. B- En relación con la biología celular:
a) Un paciente con una enfermedad mitocondrial experimenta fatiga crónica y debilidad muscular. Se proponen varias líneas de investigación para descubrir una terapia para esta enfermedad mitocondrial. Seleccione la que parezca más adecuada y justifique su respuesta (0,25 puntos).
• Investigación de una terapia basada en activadores de la glucólisis.
• Investigación de una terapia basada en las enzimas de la glucólisis.
• Investigación de una terapia basada en activadores del complejo ATP sintasa.
• Investigación de una terapia basada en fármacos que modifiquen la funcionalidad de los receptores HLA.
b) Indique las principales características estructurales y funcionales, específicas de la membrana mitocondrial interna (0,5 puntos).
c) En un experimento se van a utilizar tres vesículas artificiales con distinta composición en su membrana:
• Vesícula A: con ácidos grasos saturados y sin colesterol.
• Vesícula B: con ácidos grasos insaturados y sin colesterol.
• Vesícula C: con ácidos grasos saturados y con colesterol.
Justifique cuál de ellas es la más fluida. Justifique cuál sería la más rígida para realizar la endocitosis y la exocitosis (0,75 puntos).
d) Algunas sustancias tóxicas de origen vegetal inducen la pérdida de la función de los centriolos. Explique brevemente dos consecuencias que tendría sobre una célula animal la exposición a este tipo de sustancias (0,5 puntos).

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{Seleccione}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{l}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{nea}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{investigaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{parezca}}\mathbf{\text{m}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{s}}\mathbf{\text{adecuada}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{justifique}}\mathbf{\text{su}}\mathbf{\text{respuesta}}\mathbf{\text{(0,25}}\mathbf{\text{puntos).}}$

La línea adecuada es la investigación de una terapia basada en activadores del complejo ATP sintasa.

La enfermedad es mitocondrial y los síntomas, fatiga crónica y debilidad muscular, son los propios de un déficit de ATP en los tejidos de mayor demanda energética. La ATP sintasa es el complejo V de la membrana mitocondrial interna y el que realmente sintetiza el ATP, de modo que actuar sobre él ataca la causa. Las otras opciones no lo hacen: la glucólisis es citosólica y ajena a la mitocondria, y los receptores HLA pertenecen al sistema inmunitario.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{Indique}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{principales}}\mathbf{\text{caracter}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{sticas}}\mathbf{\text{estructurales}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{funcionales,}}\mathbf{\text{espec}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{ficas}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{membrana}}\mathbf{\text{mitocondrial}}\mathbf{\text{interna}}\mathbf{\text{(0,5}}\mathbf{\text{puntos).}}$

Estructuralmente, la membrana interna se pliega formando crestas, que multiplican su superficie; es muy rica en proteínas, contiene el fosfolípido cardiolipina y carece de colesterol, lo que la hace muy impermeable a iones y a pequeñas moléculas, que solo la cruzan por transportadores específicos.

Funcionalmente, aloja los complejos de la cadena transportadora de electrones y la ATP sintasa. Su impermeabilidad a los protones es precisamente lo que permite mantener el gradiente electroquímico del espacio intermembranoso y, con él, la síntesis de ATP por quimiosmosis.

$\mathbf{\text{c)}}\mathbf{\text{Justifique}}\mathbf{\text{cu}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{l}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{ves}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{culas}}\mathbf{\text{es}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{m}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{s}}\mathbf{\text{fluida.}}\mathbf{\text{Justifique}}\mathbf{\text{cu}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{l}}\mathbf{\text{ser}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{m}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{s}}\mathbf{\text{r}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{gida}}\mathbf{\text{para}}\mathbf{\text{realizar}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{endocitosis}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{exocitosis}}\mathbf{\text{(0,75}}\mathbf{\text{puntos).}}$

La fluidez de una bicapa depende del empaquetamiento de las colas hidrocarbonadas. Los ácidos grasos insaturados tienen dobles enlaces en configuración cis que introducen codos, impiden el empaquetamiento y aumentan la fluidez; los saturados son lineales y se empaquetan bien, lo que la reduce. El colesterol se intercala entre las colas y a temperatura fisiológica actúa como estabilizador, restringiendo el movimiento.

La más fluida es, por tanto, la vesícula B, con ácidos grasos insaturados y sin colesterol.

La más rígida es la vesícula C, que suma el buen empaquetamiento de los ácidos grasos saturados y el efecto estabilizador del colesterol. Al ser la más rígida es también la menos apta para la endocitosis y la exocitosis, procesos que exigen que la membrana se deforme, se invagine y se fusione, es decir, que sea fluida.

$\mathbf{\text{d)}}\mathbf{\text{Explique}}\mathbf{\text{brevemente}}\mathbf{\text{dos}}\mathbf{\text{consecuencias}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{tendr}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{sobre}}\mathbf{\text{una}}\mathbf{\text{c}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{lula}}\mathbf{\text{animal}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{exposici}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{este}}\mathbf{\text{tipo}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{sustancias}}\mathbf{\text{(0,5}}\mathbf{\text{puntos).}}$

La primera consecuencia es que la célula no podría dividirse con normalidad. Los centriolos forman el centrosoma, principal centro organizador de microtúbulos, y sin él no se ensambla correctamente el huso mitótico: los cromosomas no se reparten por igual y aparecen células hijas aneuploides, o bien la mitosis se detiene.

La segunda es la pérdida de las estructuras derivadas de los centriolos, es decir, los cuerpos basales de cilios y flagelos. La célula no podría formarlos ni moverlos, con lo que perdería la movilidad, como ocurriría en un espermatozoide, o la capacidad de desplazar fluidos, como en el epitelio ciliado de las vías respiratorias.