Ejercicio resuelto de Orgánulos celulares · Biología · 2021

En relación con la imagen responda a las siguientes cuestiones:



A. Diga qué orgánulo representa e indique dos características que permitan su identificación. [0,5 puntos]

B. Cite las partes numeradas del 1 al 6. [0,5 puntos]

C. Diga qué vía metabólica tiene lugar en el compartimento señalado con el número 4 y defínala. [0,5 puntos]

D. Indique dos semejanzas de este orgánulo con las bacterias, razonando brevemente la respuesta. [0,5 puntos]

$\textbf{A. Diga qué orgánulo representa e indique dos características que permitan su identificación. [0,5 puntos]}$

El orgánulo representado es una mitocondria.

La primera característica que permite identificarla es su envoltura de dos membranas, de las cuales la externa es lisa y la interna se pliega hacia el interior formando crestas, que amplían enormemente su superficie; ningún otro orgánulo, salvo el cloroplasto y el propio núcleo, presenta doble membrana, y las crestas son exclusivas de la mitocondria.

La segunda es el contenido de la matriz: se distinguen en ella filamentos de ADN circular y gránulos que corresponden a ribosomas, lo que indica que el orgánulo posee su propio material hereditario y su propia maquinaria de síntesis de proteínas.

$\textbf{B. Cite las partes numeradas del 1 al 6. [0,5 puntos]}$

$\text{N.º}$	$\text{Parte}$ 1	Membrana mitocondrial externa 2	Membrana mitocondrial interna 3	Espacio intermembranoso 4	Matriz mitocondrial 5	Cresta mitocondrial 6	ADN mitocondrial

Los gránulos oscuros repartidos por la matriz, que no van numerados, corresponden a los ribosomas mitocondriales.

$\textbf{C. Diga qué vía metabólica tiene lugar en el compartimento señalado con el número 4 y defínala. [0,5 puntos]}$

En la matriz mitocondrial tiene lugar el ciclo de Krebs, también llamado ciclo del ácido cítrico o de los ácidos tricarboxílicos.

Es una ruta catabólica cíclica en la que el grupo acetilo del acetil-coenzima A —procedente de la degradación de glúcidos, ácidos grasos o aminoácidos— se une al ácido oxalacético para formar ácido cítrico, y este, a lo largo de una serie de reacciones, se va oxidando y descarboxilando hasta regenerar de nuevo el oxalacético. En cada vuelta se desprenden dos moléculas de $\text{CO}_2$, se reducen tres $\text{NAD}^{+}$ y un $\text{FAD}$ y se obtiene un GTP por fosforilación a nivel de sustrato.

Su papel es doble: constituye la vía final común de la oxidación de todos los principios inmediatos y, sobre todo, es el gran proveedor de coenzimas reducidas que después ceden sus electrones a la cadena respiratoria de las crestas, donde se obtiene la mayor parte del ATP. En la matriz transcurren asimismo la descarboxilación oxidativa del piruvato y la $\beta$-oxidación de los ácidos grasos.

$\textbf{D. Indique dos semejanzas de este orgánulo con las bacterias, razonando brevemente la respuesta. [0,5 puntos]}$

La primera semejanza es su material hereditario: la mitocondria posee ADN propio, circular, bicatenario y sin histonas, exactamente igual que el cromosoma bacteriano y a diferencia del ADN lineal y asociado a histonas del núcleo eucariótico.

La segunda es su maquinaria de síntesis de proteínas: sus ribosomas son $70S$, como los de las bacterias y no como los $80S$ del citoplasma de la célula eucariota; de hecho, la síntesis proteica mitocondrial se inhibe con los mismos antibióticos que la bacteriana. Cabe añadir su tamaño, semejante al de una bacteria, y su multiplicación por bipartición, independiente de la división de la célula.

Estas coincidencias son el fundamento de la teoría endosimbiótica de Lynn Margulis, según la cual las mitocondrias derivan de bacterias aerobias que hace miles de millones de años fueron fagocitadas por una célula anaerobia ancestral y, en lugar de ser digeridas, quedaron en su interior en relación de simbiosis: la hospedadora obtenía energía y la bacteria, protección y nutrientes. La doble membrana encaja también con esa explicación, ya que la externa correspondería a la vesícula fagocítica de la célula hospedadora.