Orgánulos, compartimentación y células madre

Question 1

Orgánulo

Answer 1

Subunidades que están adpatadas para realizar funciones vitales específicas (limitadas). Hay muchas en las eucariotas

Question 2

Células procariotas y eucariotas

Answer 2

• Los orgánulos se pueden encontrar en ambas células
• Solo hay compartimentación en eucariotas

Question 3

Compartimentación

Answer 3

• Capacidad de los orgánulos de compartir membrana para realizar funciones específicas
• Organización de diferentes funciones y procesos dentro de la célula que están separados por membranas plasmáticas

Question 4

Centrífuga

Answer 4

Fraccionamiento celular - Separa partes de las partículas por tamaño

Question 5

Lisosomas y macrófagos

Answer 5

Compartimentos que descomponen y reciclan material de desecho dentro de la célula. Los macrófagos utilizan vacuolas fagocíticas que están unidas a lisosomas

Question 6

Ejemplo (lisosomas y macrófagos) de compartimentación celular en eucariotas

Answer 6

En los macrófagos las vacuolas fagocíticas se unen a los lisosomas para descomponer los patógenos con ayuda de enzimas

Question 7

Ventajas compartimentación

Answer 7

• Contención de enzimas que dañan otras partes de la célula
• Permite que los desechos se descompongan de forma segura

Question 8

Ventaja de la separación del núcleo del citoplasma en compartimentos en eucariotas

Answer 8

• Mantener los cromosomas dentro del núcleo protege el ADN
• La traducción comienaza cuando el ARNm sale del núcleo a través de los poros de la membrana nuclear

Question 9

Ventajas de la no compartimentación

Answer 9

• Los orgánulos en las procariotas son más pequeños que en las eucariotas, porque la célula es más pequeña o con una gama más limitada de funciones. Lo que puede permitir funciones integrada, lo que a su vez proporciona velocidad.

Question 10

No orgánulos

Answer 10

• Paredes celulares
• Citoplasma
• Citoesqueleto

Question 11

No separación del núcleo del citoplasma en compartimentos en procariotas

Answer 11

El ADN y los ribosomas están juntos en el citoplasma y la traducción puede ocurrir inmediatamente después de la transcripción.

Question 12

Cambio o chequeo postrancripcional

Answer 12

Cuando el ARNm sale del núcleo asegura que la información que llega al ribosoma esté revisada. Es clave

Question 13

En eucariota unicelular

Answer 13

• No afecta otras estructuras de la células con los niveles de pH que alcanza
• Genera procesos de excreción de sustancias tóxicas
• Ayuda a los procesos de osmorregulación
• Almacenan ractivos necesarios para la digestión como enzimas.

Question 14

Ventajas de la compartimentación II

Answer 14

• Las enzimas y los sustratos para un proceso particular pueden estar mucho más concentradas
• Condiciones como el pH se pueden mantener a un nivel ideal para und etermiando proceso
• Los orgánulso con su contenido se pueden mover dentro de la célula
• Hay un área más grande de membrana disponible para procesos que ocurran dentro o a través de la membrana

Question 15

Ajo

Answer 15

Alina + Alinasa = Alicina

Question 15

Adaptaciones de la mitocondria para producir ATP

Answer 15

Función: Producción de ATP
Estructura: Doble membrana
Interna: Fosforilación oxidativa, transporta electrones y ATP. Sintetasa, estas juntas producen cadenas de proteína
Externa: Separa el contenido mitocondrial del resto de la célula

Question 16

Adaptación de cloroplastos para realizar fotosíntesis

Answer 16

3 membranas: externa, interna y la de los tilacoides
Externa: Separa el contenido del cloroplasto del resto de la célula
Interna: Forma un espacio que se llama estroma donde se da el ciclo de Calvin
Tilacoides: Es la encargada de la captación de la energía solar.

Question 17

Fosforilación oxidativa

Answer 17

Porceso por el cual se forma ATP como resultado de la transferencia de electrones desde el NADH o del FADH2 al O2 a través de una feria de transportadores de electrones

Question 18

¿Cómo las células pueden tener una función específica?

Answer 18

Los genes se pueden activar o desactivar para generar diferentes tipos de células. Los humanos tenemos más de 200 tipos de células diferentes con funciones específicas.

Question 19

Formación de células madre

Answer 19

A partir de un Cigoto (2n) comienza a dividirse. Cuando llega a tener 16 células se conoce como mórula

Question 20

Key

Answer 20

• Los compartimentos ayudan a que cada célula se especialice
• Los huamnso tenemos 20000 genes huamanos a comparación del pez cebra que tiene 26000

Question 21

Línea del tiempo

Answer 21

óvulo fecundado - Cigoto - Mórula - Blastocito - Cuerpos embrión - Células madre embrionarias

Question 22

Diferenciación

Answer 22

Es el desarrollo de las células con un función específica

Question 23

Especialización

Answer 23

En lo que cada células se especializa

Question 24

La expresión de los genes y la diferenciación celular

Answer 24

• Cuando hay un proceso de transcripción y traducción el gen se expresa
• La info. del gen se utiliza para crear una proteína u otro producto génico
• El desarrollo de una célula implica activar y expresar determinados genes y otros no

Question 25

Efecto de los gradientes sobre la expresión génica

Answer 25

• Esta diferencia el tipo de célula que se forma
• A medida que los morfógenos se difunden hacia afuera desde la fuente, se establece un gradiente en el área local

Question 26

Morfógeno

Answer 26

Sustancia que determina el patrón para decirle a cada células en qué lugar se ubica y en qué se especializa

Question 27

Orgánulos sin membrana

Answer 27

1. Ribosomas
2. Citoesqueleto
3. Centrosoma

Question 28

Orgánulos con una membrana

Answer 28

1. Lisosomas
2. Vacuolas
3. Vesículas

Question 29

Orgánulos con membrana doble o más membrana

Answer 29

1. Núcleo
2. Mitocondria
3. Cloroplastos

Question 30

Indique tres ejemplos de estructuras celulares que no se consideran orgánulos.

Answer 30

1. Pared celular
2. Citoesqueleto
3. Citoplasma

Question 31

Indique la ventaja de separar el núcleo del citoplasma.

Answer 31

La separación del núcleo del citoplasma trae diferentes ventajas. Por ejemplo, el núcleo, al actuar como una envoltura celular, protege el ADN de posibles daños causados por procesos que ocurren en el citoplasma, como la degradación de enzimas. Además, esta separación permite un control más preciso de la traducción y transcripción. La transcripción de ADN y ARN ocurre en el núcleo, y en la traducción, al estar compartimentado, hay una mayor regulación de la expresión génica, permitiendo que el ARNm sea procesado y modificado antes de ser traducido.

Question 32

Enumere tres ventajas de la compartimentación en el citoplasma.

Answer 32

1. Cada orgánulo crea un entorno específico y protegido que le permite realizar su función metabólica de una forma más eficiente. Esto permite que diferentes procesos ocurran simultáneamente sin interferir entre sí.
2. La compartimentación permite un control importante sobre los procesos metabólicos que se dan en la célula, aislando las reacciones y manteniendo los factores necesarios en concentraciones óptimas. Hay una contención de enzimas que dañan otras partes de la célula.
3. La compartimentación reduce el riesgo de que enzimas o productos tóxicos afecten otras partes de la célula. Pues, las reacciones ocurren de manera aislada, como la degradación de moléculas. En simples palabras, la compartimentación permite que los desechos se descompongan de manera segura.

Question 33

Indique un ejemplo de compartimentación en algunas células eucariotas.

Answer 33

Un ejemplo podría ser el aislamiento de la respiración celular en mitocondrias. Estos son orgánulos con una doble membrana que se encargan de la producción de energía en forma de ATP mediante la respiración celular
Este tiene una estructura de doble membrana. En la membrana interna procesos como la fosforilación oxidativa se llevan a cabo. Mientras que la membrana externa se encarga de separar el contenido mitocondrial del resto de la célula.

Question 34

Define células madre.

Answer 34

Las células madre son aquellas que tienen el potencial de formar muchos de los tipos diferentes de células encontradas en el cuerpo. Cuando las células madre se dividen, se pueden formar más células madre u otras células que realizan funciones especializadas.

Question 35

Define diferenciación

Answer 35

Es el desarrollo de las células con una función específica. Básicamente, es el proceso mediante el cual las células jóvenes o inmaduras (no especializadas) adoptan características individuales y alcanzan su forma y función madura (especializadas).

Question 36

Enumere las etapas de desarrollo para la formación del embrión.

Answer 36

1. Óvulo fecundado
2. Cigoto
3. Mórula
4. Blastocisto
5. Cuerpo embrionario
6. Feto

Question 37

Explique el efecto de los gradientes sobre la expresión génica en un embrión en etapa temprana.

Answer 37

• Los gradientes de moléculas, como proteínas o ARNm, juegan un papel fundamental en la regulación de la expresión génica durante el desarrollo temprano de un embrión.
• Estos gradientes proporcionan señales que determinan la diferenciación y el destino de las células embrionarias. Estos gradientes afectan la expresión génica, desde que establecen los gradientes morfogenéticos.
• Los morfógenos son moléculas que se distribuyen en un gradiente de concentración en el embrión temprano, siendo más concentrados en una región y menos en otra.
• Estas moléculas son fundamentales, ya que la célula responde de manera diferente según la concentración de los morfógenos que percibe. Esto conduce a la activación o represión de genes específicos. Además, los gradientes establecen los ejes corporales del embrión y ayudan a la célula a “saber” su posición relativa dentro del embrión.

Question 38

Explique la ubicación de y función de los nichos de las células madre en los seres humanos adultos

Answer 38

• Los nichos de células madre en el cuerpo humano son entornos específicos dentro de los tejidos, en los que las células madre residen funcionalmente.
• Estos espacios brindan protección a las células madre, lo que asegura la supervivencia y el funcionamiento adecuado de estas. Además, brinda regulación en la activación y diferenciación de las células madre en respuesta a las necesidades del tejido, y brindan señalización al emitir señales químicas y físicas que regulan el comportamiento de las células madre.
• Estos nichos se ubican en diferentes partes del cuerpo, como en la médula ósea (principalmente en los huesos largos, las costillas, el esternón y la pelvis) en donde son responsables de la producción de todas las células sanguíneas. También hay un nicho de células madre en la base de la epidermis (capa basal de la piel) y en los folículos pilosos, manteniendo el crecimiento del cabello y la regeneración de la piel. También se pueden ubicar en la base del epitelio intestinal, entre la membrana plasmática de las fibras musculares y la lámina basal y en dos áreas específicas del cerebro

Question 39

Células madre pluripotenciales

Answer 39

Las células madre pluripotenciales tienen la capacidad de generar distintos tipos de tejidos y órganos

Question 40

células madre totipotenciales

Answer 40

Las células madre totipotenciales tienen la capacidad de generar un organismo completo.

Question 41

Células madre multipotenciales

Answer 41

Las células madre multipotenciales tienen la capacidad de generar otras células para un tejido concreto

Question 42

células madre unipotenciales

Answer 42

Las células madre unipotenciales tienen la capacidad de generar un solo tipo de célula específica

Question 43

Describe el tamaño celular como aspecto de la especialización (gametos, glóbulos rojos y blancos, neuronas y fibras musculares)

Answer 43

• El tamaño celular es un aspecto importante de la especialización de las células en el cuerpo humano, ya que están estrechamente relacionado con las funciones específicas que cada tipo de célula realiza.
• Gametos (óvulos y espermatozoides)
  Mientras los espermatozoides (5 micrómetros de longitud y 50 micrómetros de flagelo) con células muy pequeñas, los óvulos son las células más grandes del cuerpo humano (100 micrómetros). El tamaño pequeño y la forma aerodinámica del espermatozoide, junto con la presencia de un flagelo largo, son todas adaptaciones para un fácil movimiento y la fertilización del óvulo. Mientras que el gran tamaño de los óvulos les permite almacenar nutrientes y orgánulos necesarios para el desarrollo inicial del embrión.
• Glóbulos rojos
  Tienen un pequeño tamaño (7 a 8 micrómetros de diámetro) y una forma bicóncava que aumenta su superficie relativa para el intercambio de gases, y permiten que se deformen fácilmente para pasar a través de los capilares estrechos. Además, la ausencia de núcleo aumenta el espacio disponible para la hemoglobina.
• Glóbulos blancos (Leucocitos)
  Varían según el tipo, pero su tamaño es alrededor de 10 a 20 micrómetros. Su tamaño relativamente mayor y sus formas diversas, le permiten desempeñar funciones de defensa, como fagocitar patógenos o producir anticuerpos. La variabilidad en su tamaño y forma refleja sus diversas funciones de respuesta inmune.
• Neuronas
  Su gran tamaño (mide entre 10 y 100 micrómetros, pero pueden extenderse hasta un metro de longitud en algunos casos), hace que estén altamente especializadas en la comunicación a larga distancia. Su tamaño y forma permiten la transmisión rápida de señales eléctricas entre las diferentes partes del cuerpo, facilitando la comunicación entre el cerebro, la médula espinal y los órganos.
• Fibras musculares
  Pueden medir desde unos pocos milímetros, hasta unos cuantos centímetros de longitud y tienen un diámetro de 10 a 100 micrómetros. Su gran tamaño y forma alargada están adaptados para la contracción y la generación de fuerza. Contienen múltiples núcleos y una gran cantidad de mitocondrias. Algo esencial para la función muscular.

Question 44

Explique ¿Por qué las células suelen tener un límite en cuanto a su tamaño?

Answer 44

• Las células tienen un límite frente a su tamaño debido a diferentes razones que afectan su capacidad para sobrevivir y desempeñar funciones eficientemente.
• Estas limitaciones están principalmente relacionadas con la relación superficie-volumen, el transporte de materiales y la regulación interna.
• A medida que la célula crece, su volumen aumenta mucho más rápido que su superficie, esto limita la eficiencia de procesos de difusión necesarios para la supervivencia celular.
• Además, en células más grandes, las distancias internas aumentan, lo que hace que el transporte de moléculas, nutrientes y desechos sea más lento y menos eficiente. Esto afecta el suministro adecuado de materiales esenciales y la eliminación de productos tóxicos, comprometiendo el metabolismo celular.
• De igual forma, en células grandes, las señales químicas y los componentes necesarios para la regulación de los procesos celulares tardan más en desplazarse dentro de la célula, haciendo la respuesta a los estímulos lenta y descoordinada.
• Asimismo, una célula grande requiere más energía y en ocasiones, la producción de ATP puede no ser suficiente para satisfacer las necesidades energéticas en una célula de gran tamaño.
• Las células más grandes tienen más riesgo de sufrir daños mecánicos debido a su mayor volumen y menor soporte estructural relativo. Mantener la integridad del citoesqueleto y de la membrana es más difícil en células más grandes.
• Finalmente, es importante destacar que la célula no puede crecer indefinidamente, precisamente, porque una relación superficie-volumen pequeña haría la vida de esta inviable. Por eso, las células han evolucionado para dividirse antes de adquirir un tamaño que comprometa la vida de la célula.

Question 45

Describa la relación entre la superficie-volumen y las limitaciones del tamaño celular (modelo de los cubos

Answer 45

En el citoplasma de la célula ocurre un gran número de reacciones químicas. Estas se conocen como el metabolismo de la célula. La tasa de reacciones o la tasa metabólica de la célula es proporcional al volumen de esta. Para que el metabolismo pueda continuar, las sustancias utilizadas en las reacciones deben ser absorbidas por la célula y los productos de desecho deben eliminarse. Las sustancias entran y salen de la célula a través de la membrana plasmática en la superficie de la célula. La tasa a la cual las sustancias cruzan esta membrana depende de su superficie. Por lo tanto, la relación superficie-volumen de una célula es muy importante. Si la relación es demasiado pequeña, entonces las sustancias no entrarán a la célula tan rápido como es necesario y los productos de desecho se acumularán porque se producen más rápidamente de lo que pueden ser excretados. Esta relación también es importante en la producción y pérdida de calor. Si la relación es demasiado pequeña, las células pueden sobrecalentarse porque el metabolismo produce calor más rápido de lo que se disipa sobre la superficie de la célula. Según lo dicho anteriormente, es posible establecer como la relación superficie/volumen llega a ser un factor limitante del tamaño celular. Todo lo dicho anteriormente puede ser comparado y analizado desde un modelo de cubos. Ver el cubo armado y luego desdoblado permite analizar su volumen y superficie y la relación que estos mantienen en el cubo.

Question 46

Indique la ecuación para calcular la relación entre área de superficie y volumen

Answer 46

(Área superficie)/Volumen=Relación superficie-volumen

Question 47

Explique la importancia de la superficie y el volumen en el intercambio de sustancias y el metabolismo.

Answer 47

La relación entre la superficie y el volumen es fundamental en el intercambio de sustancias y el metabolismo de los organismos. A medida que un objeto crece, su volumen aumenta mucho más rápido que su superficie. Esto significa que, en células grandes, la superficie disponible para el intercambio de sustancias es proporcionalmente menor en comparación con el volumen total que necesita sostener. El intercambio de sustancias entre una célula y su entorno se lleva a cabo principalmente mediante la membrana celular. Cuanto mayor sea la superficie, más eficiente será la difusión y absorción de nutrientes y gases esenciales. Las células más pequeñas tienden a tener un metabolismo más eficiente porque la alta proporción de superficie a volumen facilita la rápida entrada de nutrientes y la eliminación de desechos.

Question 48

Contraste la relación superficie-volumen pequeña y grande como factor limitante del tamaño celular

Answer 48

Entre más pequeña la relación superficie-volumen de una la célula, el metabolismo de esta será menos eficiente, pues la célula tiene menos superficie para permitir la entrada de nutrientes y la salida de desechos. Esto lleva a una acumulación de desechos y una insuficiencia de nutrientes y oxígeno en el interior de la célula. Entre más grande la relación superficie volumen mayor eficacia en el metabolismo de la célula y mayor facilidad en el intercambio de sustancias.

Question 49

Orden de células madre más poderosas a menos poderosas

Answer 49

totipotenciales, pluripotenciales, multipotenciales y unipotenciales.