Ejercicio resuelto de Orgánulos celulares · Biología · 2025

PREGUNTA 4. LA CÉLULA. METABOLISMO CELULAR. (2,5 puntos).

4.1. Indique una función de cada uno de los siguientes orgánulos o estructuras: aparato de Golgi, centrosoma, cloroplasto, lisosoma, mitocondria, nucleolo, peroxisoma, retículo endoplasmático liso, ribosoma y vacuola. (1 punto).

4.2. Responda uno de los dos apartados siguientes. (1,5 puntos).

4.2.1.



A) Identifique el orgánulo representado en la figura e indique el nombre de las estructuras señaladas con los números 1-9.
B) ¿Qué proceso, de gran importancia biológica, tiene lugar en ese orgánulo?
C) Identifique la molécula marcada como B en la figura e indique en qué parte del orgánulo se localiza. ¿Cuál es su función?

4.2.2.



A) Identifique el compuesto representado en la figura e indique a qué tipo de biomoléculas pertenece. ¿Cuál es su papel en el metabolismo celular?
B) Indique el nombre de dos rutas del catabolismo de la glucosa en las que se genere ese compuesto.
C) ¿Cuál es el nombre de la ruta de la fotosíntesis en la que se consume ese compuesto?
D) Indique cuál puede ser la procedencia del acetil-CoA que ingresa en el ciclo de Krebs. ¿En qué parte de la mitocondria tiene lugar este ciclo?

$\mathbf{\text{4.1.}}\mathbf{\text{Indique}}\mathbf{\text{una}}\mathbf{\text{funci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{cada}}\mathbf{\text{uno}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{siguientes}}\mathbf{\text{org}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{nulos}}\mathbf{\text{o}}\mathbf{\text{estructuras:}}\mathbf{\text{aparato}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{Golgi,}}\mathbf{\text{centrosoma,}}\mathbf{\text{cloroplasto,}}\mathbf{\text{lisosoma,}}\mathbf{\text{mitocondria,}}\mathbf{\text{nucleolo,}}\mathbf{\text{peroxisoma,}}\mathbf{\text{ret}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{culo}}\mathbf{\text{endoplasm}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{tico}}\mathbf{\text{liso,}}\mathbf{\text{ribosoma}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{vacuola.}}\mathbf{\text{(1}}\mathbf{\text{punto)}}$

$\text{Org}\acute{\text{a}}\text{nulo o estructura}$	$\text{Funci}\acute{\text{o}}\text{n}$ Aparato de Golgi	Madura, clasifica y empaqueta en vesículas las proteínas que le llegan del retículo endoplasmático, y forma los lisosomas Centrosoma	Organiza los microtúbulos del citoesqueleto y forma el huso acromático durante la división celular Cloroplasto	Realiza la fotosíntesis: transforma la energía luminosa en energía química y fija el dióxido de carbono en materia orgánica Lisosoma	Lleva a cabo la digestión celular gracias a las enzimas hidrolíticas que contiene Mitocondria	Realiza la respiración celular aerobia y obtiene en ella la mayor parte del ATP de la célula Nucléolo	Sintetiza el ARN ribosómico y ensambla las subunidades de los ribosomas Peroxisoma	Cataliza reacciones de oxidación, elimina el peróxido de hidrógeno mediante la catalasa y participa en la beta-oxidación de los ácidos grasos Retículo endoplasmático liso	Sintetiza lípidos, interviene en la detoxificación de sustancias y almacena calcio Ribosoma	Sintetiza las proteínas traduciendo el ARN mensajero Vacuola	Almacena agua, sales y sustancias de reserva o de desecho; en la célula vegetal mantiene además la turgencia

$\mathbf{\text{4.2.1.}}\mathbf{\text{A)}}\mathbf{\text{Identifique}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{org}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{nulo}}\mathbf{\text{representado}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{figura}}\mathbf{\text{e}}\mathbf{\text{indique}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{nombre}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{estructuras}}\mathbf{\text{se}}\widetilde{\mathbf{\text{n}}}\mathbf{\text{aladas}}\mathbf{\text{con}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{n}}\acute{\mathbf{\text{u}}}\mathbf{\text{meros}}\mathbf{\text{1-9.}}$

El orgánulo es un cloroplasto, reconocible por su envoltura de dos membranas y por el sistema de tilacoides apilados de su interior.

$\text{N}\acute{\text{u}}\text{mero}$	$\text{Estructura}$ 1	Membrana externa 2	Espacio intermembranoso 3	Membrana interna 4	Estroma 5	Lamela o tilacoide de estroma, que comunica unos grana con otros 6	Ribosoma 7	Tilacoide de grana 8	Grana, el apilamiento de tilacoides 9	ADN circular del cloroplasto

El cloroplasto tiene, además de ese ADN circular, sus propios ribosomas del tipo bacteriano, lo que le permite sintetizar parte de sus proteínas y es uno de los argumentos de la teoría endosimbiótica.

$\mathbf{\text{4.2.1.}}\mathbf{\text{B)}}\mathbf{\text{¿Qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{proceso,}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{gran}}\mathbf{\text{importancia}}\mathbf{\text{biol}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{gica,}}\mathbf{\text{tiene}}\mathbf{\text{lugar}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{ese}}\mathbf{\text{org}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{nulo?}}$

En el cloroplasto tiene lugar la fotosíntesis, el proceso por el que la energía de la luz se transforma en energía química y se emplea en fabricar materia orgánica a partir de dióxido de carbono y agua, con desprendimiento de oxígeno.

Su importancia biológica es doble. Por un lado es la puerta de entrada de la materia y la energía en los ecosistemas, ya que de ella dependen los productores y, a través de ellos, todas las cadenas tróficas. Por otro es el origen del oxígeno atmosférico, del que depende la respiración aerobia.

Dentro del orgánulo el proceso se reparte: la fase luminosa transcurre en la membrana de los tilacoides y el ciclo de Calvin, en el estroma.

$\mathbf{\text{4.2.1.}}\mathbf{\text{C)}}\mathbf{\text{Identifique}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{mol}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{cula}}\mathbf{\text{marcada}}\mathbf{\text{como}}\mathbf{\text{B}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{figura}}\mathbf{\text{e}}\mathbf{\text{indique}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{parte}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{org}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{nulo}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{localiza.}}\mathbf{\text{¿Cu}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{l}}\mathbf{\text{es}}\mathbf{\text{su}}\mathbf{\text{funci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n?}}$

La molécula B es la clorofila. Se reconoce por sus dos partes: un anillo de porfirina, formado por cuatro anillos pirrólicos con un átomo de magnesio en el centro, y una larga cola hidrocarbonada de fitol.

Se localiza en la membrana de los tilacoides, anclada a ella por la cola de fitol, que es hidrofóbica, y formando parte de los fotosistemas junto con otros pigmentos y con proteínas.

Su función es captar la energía luminosa. El anillo de porfirina absorbe la luz de las regiones azul y roja del espectro y refleja la verde, que es la que da su color a los vegetales. La energía absorbida excita a los electrones de la clorofila del centro de reacción, que los cede a la cadena de transporte de la fase luminosa; con ellos se sintetizan el ATP y el NADPH que después consume el ciclo de Calvin.

$\mathbf{\text{4.2.2.}}\mathbf{\text{A)}}\mathbf{\text{Identifique}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{compuesto}}\mathbf{\text{representado}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{figura}}\mathbf{\text{e}}\mathbf{\text{indique}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{tipo}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{biomol}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{culas}}\mathbf{\text{pertenece.}}\mathbf{\text{¿Cu}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{l}}\mathbf{\text{es}}\mathbf{\text{su}}\mathbf{\text{papel}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{metabolismo}}\mathbf{\text{celular?}}$

El compuesto es el ATP o adenosín trifosfato. En la figura se distinguen sus tres componentes: la base nitrogenada adenina, la pentosa ribosa y la cadena de tres grupos fosfato.

Pertenece por tanto a los nucleótidos, las mismas unidades que forman los ácidos nucleicos, aunque el ATP no forma parte de ninguno de ellos y actúa como molécula libre.

Su papel en el metabolismo es el de moneda energética universal. Los dos últimos enlaces entre fosfatos son ricos en energía: al hidrolizarse el terminal se liberan unos 30,5 kilojulios por mol. El catabolismo sintetiza ATP a partir de ADP y fosfato, y el anabolismo y el resto del trabajo celular lo hidrolizan para obtener esa energía. Así el ATP acopla los procesos que liberan energía con los que la consumen.

$\mathbf{\text{4.2.2.}}\mathbf{\text{B)}}\mathbf{\text{Indique}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{nombre}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{dos}}\mathbf{\text{rutas}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{catabolismo}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{glucosa}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{genere}}\mathbf{\text{ese}}\mathbf{\text{compuesto.}}$

Dos rutas del catabolismo de la glucosa en las que se sintetiza ATP son la glucólisis, que ocurre en el citosol y rinde dos ATP netos por molécula de glucosa, y el ciclo de Krebs, que ocurre en la matriz mitocondrial y rinde un ATP, o su equivalente GTP, por cada vuelta.

En ambas la síntesis se produce por fosforilación a nivel de sustrato, es decir, transfiriendo directamente un grupo fosfato desde un intermediario metabólico al ADP.

Conviene añadir que la mayor parte del ATP no procede de ninguna de las dos, sino de la fosforilación oxidativa que tiene lugar después en la membrana mitocondrial interna a partir de los coenzimas reducidos que ambas han generado.

$\mathbf{\text{4.2.2.}}\mathbf{\text{C)}}\mathbf{\text{¿Cu}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{l}}\mathbf{\text{es}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{nombre}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{ruta}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{fotos}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{ntesis}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{consume}}\mathbf{\text{ese}}\mathbf{\text{compuesto?}}$

El ATP se consume en el ciclo de Calvin, también llamado fase oscura, fase biosintética o fase de fijación del dióxido de carbono, que transcurre en el estroma del cloroplasto.

En él, el ATP y el NADPH producidos en la fase luminosa se emplean en fijar el dióxido de carbono sobre la ribulosa-1,5-bifosfato y en reducirlo hasta gliceraldehído-3-fosfato, a partir del cual se sintetizan la glucosa y el resto de la materia orgánica.

$\mathbf{\text{4.2.2.}}\mathbf{\text{D)}}\mathbf{\text{Indique}}\mathbf{\text{cu}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{l}}\mathbf{\text{puede}}\mathbf{\text{ser}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{procedencia}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{acetil-CoA}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{ingresa}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{ciclo}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{Krebs.}}\mathbf{\text{¿En}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{parte}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{mitocondria}}\mathbf{\text{tiene}}\mathbf{\text{lugar}}\mathbf{\text{este}}\mathbf{\text{ciclo?}}$

El acetil-coenzima A es el punto de confluencia de las tres grandes vías catabólicas, de modo que puede proceder de cualquiera de ellas:

• De los glúcidos, a través de la glucólisis: la glucosa se degrada a ácido pirúvico y este, ya en la mitocondria, sufre una descarboxilación oxidativa catalizada por el complejo de la piruvato deshidrogenasa que lo convierte en acetil-CoA.

• De los lípidos, a través de la beta-oxidación de los ácidos grasos, que los va acortando de dos en dos carbonos liberando en cada vuelta una molécula de acetil-CoA. Es la vía que más acetilos aporta.

• De las proteínas, a partir de los aminoácidos cetogénicos, que tras perder su grupo amino se transforman en acetil-CoA o en acetoacetil-CoA.

El ciclo de Krebs tiene lugar en la matriz mitocondrial, donde se encuentran sus enzimas, con la única excepción de la succinato deshidrogenasa, que está integrada en la membrana mitocondrial interna.