Ejercicio resuelto de Célula · Biología · Extremadura · 2025

La α-amanitina es una de las toxinas producidas por el hongo Amanita phalloides. Su acción molecular va dirigida contra la ARN polimerasa II. La α-amanitina es una molécula muy polar y atraviesa la membrana plasmática con dificultad salvo en las células del hígado, donde es transportada por una proteína especial. Por eso, la muerte de las personas intoxicadas por comer estas setas suele suceder por fallo hepático. Esta toxina se ha empleado con éxito en el tratamiento de determinados tipos de cáncer. El efecto de la α-amanitina es mayor sobre las células cancerosas, ya que presentan una activa síntesis de ARN y de proteínas.

a) Clasifique y describa cuatro diferentes tipos de transporte de moléculas a través de la membrana. [1 punto]

b) Enumere las fases del ciclo celular. [0,5 puntos] Indique dos proteínas implicadas en la regulación del ciclo celular y describa la función que desarrolla cada una de ellas. [0,5 puntos]

c) Indique razonadamente si las siguientes proposiciones son verdaderas o falsas:
c1.- La α-amanitina reduce drásticamente los niveles de ARNr. [0,25 puntos]
c2.- La α-amanitina bloquea la incorporación de la cola de poli-A del ARNm. [0,25 puntos]

$\textbf{a) Clasifique y describa cuatro diferentes tipos de transporte de moléculas a través de la membrana. [1 punto]}$

Los mecanismos de transporte se clasifican primero según el tamaño de lo transportado. Las moléculas pequeñas atraviesan la membrana, y ese paso puede ser pasivo, a favor de gradiente y sin gasto de energía, o activo, en contra de gradiente y con gasto de ATP. Las macromoléculas y las partículas no la atraviesan: se transportan envueltas en vesículas.

Tipo	Clasificación	Descripción Difusión simple	Transporte pasivo	La sustancia atraviesa directamente la bicapa lipídica, o un canal proteico siempre abierto, a favor de su gradiente. No interviene ningún transportador saturable y la velocidad es proporcional al gradiente. Así pasan el oxígeno, el dióxido de carbono, el etanol y las moléculas pequeñas apolares, y el agua por las acuaporinas Difusión facilitada	Transporte pasivo	La sustancia va también a favor de su gradiente, pero necesita una proteína transportadora o un canal regulado que la reconoce específicamente y cambia de conformación para dejarla pasar. Al depender de un número finito de transportadores, se satura. Así entra la glucosa en la mayoría de las células Transporte activo	Transporte activo	La sustancia se mueve en contra de su gradiente, gracias a una proteína con actividad enzimática que hidroliza ATP y actúa como bomba. El ejemplo clásico es la bomba de sodio y potasio, que expulsa tres iones sodio e introduce dos de potasio por cada ATP consumido Endocitosis y exocitosis	Transporte en masa	No atraviesan la membrana: la deforman. En la endocitosis la membrana se invagina y engloba el material en una vesícula, ya sea sólido (fagocitosis), líquido (pinocitosis) o unido a un receptor (endocitosis mediada por receptor). En la exocitosis una vesícula interna se fusiona con la membrana y vierte su contenido fuera. Ambas requieren energía

$\textbf{b) Enumere las fases del ciclo celular. [0,5 puntos] Indique dos proteínas implicadas en la regulación del ciclo celular y describa la función que desarrolla cada una de ellas. [0,5 puntos]}$

El ciclo celular consta de dos grandes periodos, la interfase y la fase M, y se enumera así:

Periodo	Fase	Qué ocurre Interfase	$G_1$	Crecimiento de la célula y síntesis de proteínas y orgánulos. Al final está el punto de restricción, tras el cual la célula se compromete a dividirse Interfase	$S$	Replicación del ADN: cada cromosoma pasa a tener dos cromátidas Interfase	$G_2$	Nuevo crecimiento y preparación de lo que hace falta para la división, como la tubulina del huso Fase M	Mitosis y citocinesis	Reparto de los cromosomas en profase, metafase, anafase y telofase, y división del citoplasma

Fuera del ciclo queda la fase $G_0$, un estado de reposo al que pasan las células que dejan de dividirse, como la neurona o la fibra muscular.

Las dos proteínas reguladoras son las ciclinas y las quinasas dependientes de ciclina.

Las ciclinas son proteínas cuya concentración sube y baja cíclicamente a lo largo del ciclo: se sintetizan en un momento determinado y se degradan al terminar la fase que controlan. Su función no es enzimática, sino reguladora: activan a su quinasa correspondiente al unirse a ella, de modo que son ellas las que marcan el momento en que cada paso debe darse.

Las quinasas dependientes de ciclina son enzimas que fosforilan proteínas diana y que solo tienen actividad cuando llevan unida su ciclina. Su función es ejecutar el paso: la fosforilación de sus dianas desencadena la replicación del ADN, la condensación de los cromosomas o la rotura de la envoltura nuclear. El complejo de ciclina y quinasa es, por tanto, el motor del ciclo, y su control por los puntos de vigilancia es lo que impide que una célula con el ADN dañado siga adelante.

Cabe añadir la $p53$, que detiene el ciclo en $G_1$ ante un daño en el ADN y activa la apoptosis si el daño no puede repararse.

$\textbf{c) Indique razonadamente si las siguientes proposiciones son verdaderas o falsas:}$

$\textbf{c1.- La }\boldsymbol{\alpha}\textbf{-amanitina reduce drásticamente los niveles de ARNr. [0,25 puntos]}$

Falsa.

El enunciado precisa que la $\alpha$-amanitina actúa sobre la ARN polimerasa II, y esa no es la enzima que fabrica el ARN ribosómico. En la célula eucariota hay tres ARN polimerasas nucleares con funciones repartidas: la I transcribe en el nucleolo los ARN ribosómicos $18S$, $5{,}8S$ y $28S$; la II transcribe los ARN mensajeros; y la III transcribe los ARN de transferencia y el ARN ribosómico $5S$.

Al inhibirse la II, los niveles de ARN ribosómico no caen de forma directa, porque las polimerasas I y III siguen trabajando. Cabe matizar que a largo plazo sí se resentiría la síntesis de ribosomas, ya que sus proteínas se traducen a partir de ARN mensajeros que la II ha dejado de fabricar, pero eso es un efecto indirecto y tardío, no la reducción drástica que la proposición afirma.

$\textbf{c2.- La }\boldsymbol{\alpha}\textbf{-amanitina bloquea la incorporación de la cola de poli-A del ARNm. [0,25 puntos]}$

Verdadera.

La cola de poli-A es una secuencia de unas doscientas adeninas que la poli-A polimerasa añade al extremo $3'$ del ARN mensajero durante su maduración en el núcleo, y que sirve para protegerlo de las exonucleasas, facilitar su salida al citoplasma y favorecer su traducción.

Esa poliadenilación no ocurre de forma independiente, sino acoplada a la transcripción: las enzimas que cortan y poliadenilan el transcrito viajan unidas al dominio carboxilo terminal de la propia ARN polimerasa II, que las va entregando al pre-ARN mensajero conforme lo sintetiza. Si la $\alpha$-amanitina detiene a la polimerasa II, no hay pre-ARN mensajero que poliadenilar ni maquinaria colocada para hacerlo, de modo que la incorporación de la cola queda efectivamente bloqueada. Lo mismo ocurre con las otras dos modificaciones del ARN mensajero, la caperuza del extremo $5'$ y el corte y empalme de los intrones.