Ejercicio resuelto de Orgánulos celulares · Biología · 2022

Reconozca la estructura que aparece en la figura e indique su papel en la célula. Identifique las partes de la misma indicadas por las letras, comentando sus respectivas funciones biológicas. [1,25 puntos]

$\textbf{Reconozca la estructura que aparece en la figura e indique su papel en la célula. Identifique las partes de la misma indicadas por las letras, comentando sus respectivas funciones biológicas. [1,25 puntos]}$

La estructura de la figura es un CLOROPLASTO, visto al microscopio electrónico de transmisión. Se reconoce sin lugar a dudas por el apilamiento característico de sus membranas internas, que ningún otro orgánulo presenta, y por los grandes granos claros de almidón de su interior. La escala de la micrografía, de una micra, confirma el tamaño esperable.

SU PAPEL EN LA CÉLULA es realizar la FOTOSÍNTESIS, es decir, transformar la energía luminosa en energía química y emplearla en fabricar materia orgánica a partir de dióxido de carbono y agua, liberando oxígeno. Es el orgánulo que hace autótrofa a la célula vegetal, y de él depende, en última instancia, toda la materia orgánica de la biosfera. Realiza además otras funciones anabólicas: la reducción de nitratos a amonio y de sulfatos a sulfuro, y la síntesis de aminoácidos, de ácidos grasos y de almidón.

Las partes señaladas y sus funciones:

$\text{Letra}$	$\text{Parte}$	$\text{Función biológica}$
A	Envoltura del cloroplasto: membrana externa y membrana interna, con el espacio intermembranoso entre ellas	Delimita el orgánulo y lo aísla del citosol. La externa es permeable, con porinas; la interna es la barrera selectiva de verdad y regula, mediante transportadores específicos, la entrada de fosfato y la salida de los triosas fosfato producidos en el ciclo de Calvin
B	Grana: apilamientos de tilacoides	Es donde se concentran los fotosistemas. Su apilamiento multiplica enormemente la superficie de membrana disponible por unidad de volumen, y con ella la capacidad de captar luz
C	Tilacoides: los sáculos membranosos aplanados, tanto los de los grana como las lamelas que los comunican	En su membrana están los fotosistemas I y II, el citocromo, la ATP sintasa y los pigmentos. Allí ocurre la FASE LUMINOSA: captación de la luz, fotólisis del agua, transporte de electrones y fotofosforilación. Su espacio interno, el lumen, acumula los protones que generan el gradiente
D	Estroma: el medio acuoso que rodea a los tilacoides	Contiene las enzimas del CICLO DE CALVIN, empezando por la rubisco, y es donde ocurre la fase biosintética: la fijación del dióxido de carbono y su reducción a glúcidos con el ATP y el NADPH de la fase luminosa. Aloja además el ADN circular del cloroplasto y sus ribosomas 70S
E	Granos de almidón	Son el producto acumulado de la fotosíntesis: el exceso de glucosa se polimeriza a almidón y se almacena aquí como reserva a corto plazo, que por la noche se moviliza

Merece la pena señalar la lógica del diseño, que la propia micrografía deja ver. El cloroplasto tiene TRES compartimentos —el espacio intermembranoso, el estroma y el lumen del tilacoide—, y esa compartimentación es lo que hace posible la fotosíntesis: la fase luminosa necesita una membrana cerrada e impermeable para acumular protones a un lado y crear el gradiente que mueve la ATP sintasa, y la fase biosintética necesita un medio acuoso donde sus enzimas trabajen y donde lleguen el ATP y el NADPH fabricados en la membrana. Y el hecho de que tenga doble membrana, ADN circular y ribosomas 70S propios es uno de los apoyos de la teoría endosimbiótica: el cloroplasto procedería de una cianobacteria que estableció una simbiosis con una célula eucariota primitiva.