B01 La célula y sus orgánulos

Sistema de endomembranas: retículo, Golgi, lisosomas, endocitosis y peroxisomas

Apoyo original para la familia de preguntas de los modelos de 2025 y 2026. No reproduce preguntas oficiales ni garantiza el próximo examen. Es un modelo introductorio: las excepciones que importan en el examen se señalan en el texto.

Bases

Endocitosis. Es la entrada de materiales en vesículas formadas al invaginarse la membrana plasmática. Gasta energía (ATP). Tipos:

• Fagocitosis («comer»): capta partículas grandes, como bacterias o restos celulares, rodeándolas con prolongaciones de la membrana. Se forma un fagosoma.
• Pinocitosis («beber»): capta líquido extracelular con solutos en vesículas pequeñas.
• Endocitosis mediada por receptor: la membrana capta una sustancia concreta que se une a receptores específicos; por ejemplo, las partículas LDL que transportan colesterol.

Lo contrario es la exocitosis: una vesícula se fusiona con la membrana y vierte su contenido al exterior.

Relación con los lisosomas y su clasificación. El material endocitado acaba, en gran parte, en contacto con los lisosomas, que lo digieren. Muchos temarios de acceso usan esta clasificación didáctica clásica:

• Lisosoma primario: recién formado a partir del Golgi; contiene enzimas pero aún no ha recibido material que digerir.
• Lisosoma secundario: resulta de la fusión de un primario con el material que se va a digerir. Si el material viene del exterior (fagosoma o vesícula endocítica) se habla de vacuola heterofágica; si son componentes de la propia célula, como una mitocondria envejecida, de vacuola autofágica (autofagia).
• Cuerpo residual: lo que queda con restos no digeribles, que pueden expulsarse por exocitosis o acumularse.

Los textos universitarios actuales describen el mismo proceso con endosomas tempranos y tardíos que maduran y se fusionan con lisosomas. Los nombres «primario» y «secundario» son terminología didáctica, no una clasificación normativa única.

Pistas en el test

• «No es función del REL»: busca la que pertenece a otro orgánulo. Hidrolizar material endocitado es del lisosoma.
• «Partículas grandes por invaginación»: fagocitosis. Líquido: pinocitosis. Salida: exocitosis.
• «Lisosomas generan energía» o «peroxisomas producen ATP como la mitocondria»: falso. Las reacciones oxidativas del peroxisoma no son la fosforilación oxidativa mitocondrial.

Ejemplo resuelto: endocitosis y lisosomas

Enunciado (propio, de la misma familia): «Explica qué es la endocitosis, qué tipos hay, cómo se relaciona con los lisosomas y cómo se clasifican estos».

1. Definición: proceso por el que la célula incorpora materiales del exterior en vesículas que se forman por invaginación de la membrana plasmática; requiere energía.
2. Tipos: fagocitosis (partículas grandes, como hacen macrófagos y neutrófilos con las bacterias), pinocitosis (líquido con solutos, vesículas pequeñas) y endocitosis mediada por receptor (sustancias concretas reconocidas por receptores).
3. Relación: las vesículas endocíticas o los fagosomas se fusionan, directamente o tras pasar por endosomas, con lisosomas. Sus hidrolasas ácidas digieren el contenido y las moléculas útiles pasan al citoplasma.
4. Clasificación: lisosoma primario (recién salido del Golgi, sin sustrato), lisosoma secundario (ya fusionado con el material: heterofágico si viene de fuera, autofágico si es de la propia célula) y cuerpo residual con los restos.

Ahora tú: el recorrido de una proteína de secreción

Una célula del páncreas fabrica una enzima digestiva que debe salir de la célula. Describe en orden los orgánulos por los que pasa desde su síntesis hasta su salida e indica en qué cara del Golgi entra y por cuál sale.

Errores y criterio

• Atribuir al REL la digestión de lo endocitado: es tarea del lisosoma.
• Decir que los lisosomas o los peroxisomas generan la energía de la célula.
• Confundir pinocitosis (líquido) con fagocitosis (partículas grandes).
• Usar «primario» y «secundario» sin explicar qué significan: define siempre si ya hay sustrato.

Criterio de autoevaluación (orientativo, no es el baremo oficial): definición con membrana, vesícula y energía; los tres tipos con un ejemplo; la fusión con lisosomas y su digestión; y la clasificación con el criterio que la sostiene.

Opción ambigua en un modelo: si un test pregunta qué vesículas salen de la cara trans del Golgi y ofrece a la vez «vesículas de secreción» y «lisosomas primarios», en el esquema clásico de lisosoma primario/secundario ambas opciones son defendibles. El modelo actual describe transporte desde la red trans-Golgi a endosomas y maduración lisosómica; no que todo lisosoma maduro brote directamente del Golgi. No hay clave oficial publicada: distingue el esquema usado y anota la ambigüedad de la pregunta.

Repasa en Memorizar: endomembranas · Memorizar: endocitosis y lisosomas. Fuentes en inglés: OpenStax Biology 2e 4.4: The Endomembrane System and Proteins (nueva pestaña), OpenStax Biology 2e 5.4: Bulk Transport (nueva pestaña), OpenStax Biology 2e 4.3: Eukaryotic Cells (nueva pestaña) y OpenStax Anatomy and Physiology 2e 3.1: The Cell Membrane (nueva pestaña). Fuente adicional contrastada por Codex: University of Leeds: Organelles, terminología clásica (en inglés, nueva pestaña).

Mitocondria: compartimentos y obtención de energía

Apoyo original para la familia de preguntas de los modelos de 2025 y 2026. No reproduce preguntas oficiales ni garantiza el próximo examen. Es un modelo introductorio: las excepciones que importan en el examen se señalan en el texto.

Bases

La mitocondria tiene dos membranas. La interna se pliega en crestas, que aumentan mucho su superficie. Así quedan dos espacios: el espacio intermembrana, entre ambas membranas, y la matriz, dentro de la membrana interna. La matriz contiene ADN y ribosomas propios.

En conjunto, la respiración aerobia consume oxígeno y produce ATP, CO₂ y agua. La membrana externa envuelve el orgánulo, pero no contiene la cadena respiratoria ni la ATP sintasa.

Pistas en el test

• «Las crestas son pliegues de la membrana externa» o «la cadena está en la membrana externa»: falso; es la interna.
• «El metabolismo oxidativo genera oxígeno y consume ATP»: falso; es al revés.
• «El ciclo de Krebs ocurre en el espacio intermembrana»: falso; ocurre en la matriz.
• «Los protones de la cadena los usa la ATP sintasa para formar ATP»: verdadero.

Ejemplo resuelto: energía por compartimentos

Enunciado (propio, de la misma familia): «Explica cómo obtiene energía la mitocondria indicando qué sucede en cada compartimento».

1. Estructura: doble membrana; la interna forma crestas; entre ambas, el espacio intermembrana; dentro, la matriz.
2. Matriz: el piruvato procedente de la glucólisis se transforma primero en acetil-CoA; este entra en el ciclo de Krebs. La β-oxidación también aporta acetil-CoA. Durante la oxidación del piruvato y el ciclo se libera CO₂ y se forman transportadores reducidos; el ciclo produce NADH y FADH₂.
3. Membrana interna: la cadena transportadora recibe los electrones del NADH y del FADH₂ y los cede al oxígeno, que con protones forma agua. Mientras tanto bombea protones hacia el espacio intermembrana.
4. Espacio intermembrana: se crea un gradiente de protones.
5. ATP sintasa: los protones regresan a la matriz a través de ella y su paso impulsa la síntesis de ATP (fosforilación oxidativa). Si falta oxígeno, la cadena se detiene y también la síntesis de ATP por fosforilación oxidativa. Después se frena el ciclo de Krebs por falta de transportadores oxidados.

Ahora tú

Asigna cada proceso a su lugar y explica por qué sin oxígeno se detiene también el ciclo de Krebs: a) ciclo de Krebs; b) bombeo de protones; c) acumulación de protones; d) síntesis de la mayor parte del ATP; e) β-oxidación de ácidos grasos; f) glucólisis.

Errores y criterio

• Situar las crestas o la ATP sintasa en la membrana externa.
• Decir que la mitocondria produce oxígeno: lo consume.
• Poner la glucólisis dentro de la mitocondria.

Criterio de autoevaluación (orientativo, no es el baremo oficial): estructura con sus cuatro zonas, al menos un proceso correcto por zona (matriz, membrana interna, espacio intermembrana) y la relación gradiente de protones → ATP sintasa → ATP con el oxígeno como aceptor final.

Opción ambigua en un modelo: la frase «el metabolismo oxidativo de los ácidos grasos es necesario para generar ATP» es imprecisa: la β-oxidación aporta acetil-CoA y transportadores para producir ATP, pero la célula también lo obtiene de la glucosa. No hay clave oficial publicada; descarta primero las opciones claramente falsas y anota la duda.

Repasa en Memorizar: mitocondria. Fuentes en inglés: OpenStax Biology 2e 4.3: Eukaryotic Cells (nueva pestaña), OpenStax Biology 2e 7.3: Oxidation of Pyruvate and the Citric Acid Cycle (nueva pestaña), OpenStax Biology 2e 7.4: Oxidative Phosphorylation (nueva pestaña) y OpenStax Anatomy and Physiology 2e 24.3: Lipid Metabolism (nueva pestaña). Fuente adicional contrastada por Codex: OpenStax Biology 2e 7.2: Glycolysis (en inglés, nueva pestaña).

Citoesqueleto: microfilamentos, filamentos intermedios y microtúbulos

Apoyo original para la familia de preguntas de los modelos de 2025 y 2026. No reproduce preguntas oficiales ni garantiza el próximo examen. Es un modelo introductorio: las excepciones que importan en el examen se señalan en el texto.

Bases

El citoesqueleto es una red de filamentos de proteína que da forma a la célula, sujeta los orgánulos, permite el movimiento y reparte los cromosomas en la división. No es una membrana ni un orgánulo rodeado por ella.

En las células animales, el centrosoma, con su par de centriolos, organiza los microtúbulos. La miosina es una proteína motora que actúa con la actina; no forma los microfilamentos.

Ejemplo razonado

Enunciado (propio): «Una sustancia impide que se formen microtúbulos. ¿Qué dos procesos celulares fallarían?».

Fallaría la división celular, porque el huso mitótico está formado por microtúbulos y sin él los cromosomas no se separan; y fallaría el movimiento de cilios y flagelos, cuyo eje son microtúbulos. También se alteraría el transporte de vesículas, que usa los microtúbulos como raíles.

Ahora tú

Relaciona cada situación con el filamento implicado y justifica: a) una célula de la piel resiste un estiramiento; b) una fibra muscular se contrae; c) los cilios de la tráquea barren el moco.

Errores y criterio

Los desmosomas no son filamentos del citoesqueleto: son uniones entre células (ver B05: especializaciones de membrana). La miosina no es el componente de los microfilamentos. Criterio: nombra el filamento, su proteína y una función que explique el caso.

Repasa en Memorizar: citoesqueleto. Fuentes en inglés: OpenStax Biology 2e 4.5: The Cytoskeleton (nueva pestaña).

Virus y bacterias: estructura, ciclos lítico y lisogénico y comparación

Apoyo original para la familia de preguntas de los modelos de 2025 y 2026. No reproduce preguntas oficiales ni garantiza el próximo examen. Es un modelo introductorio: las excepciones que importan en el examen se señalan en el texto.

Bases: los virus

Un virus no es una célula: no tiene metabolismo propio y solo se multiplica dentro de una célula (parásito intracelular obligado). La partícula vírica (virión) tiene:

• Ácido nucleico: su genoma es ADN o ARN, de una o dos cadenas según el virus.
• Cápside: cubierta de proteína formada por subunidades llamadas capsómeros.
• Envoltura lipoproteica, solo en algunos virus: membrana que procede de la célula infectada y lleva proteínas víricas. Los virus sin ella se llaman desnudos.

Los bacteriófagos (fagos) son virus que infectan bacterias, no células animales.

Etapas de una infección: fijación a receptores de la célula, penetración, liberación del ácido nucleico, replicación y síntesis de proteínas víricas con la maquinaria de la célula, ensamblaje de nuevos viriones y liberación.

En virus que infectan animales se habla de latencia cuando el virus permanece en la célula sin producir nuevos viriones durante un tiempo; es la situación comparable a la lisogenia, no al ciclo lítico.

Bases: las bacterias

Las bacterias son células procariotas: no tienen envoltura nuclear; su ADN está en una región del citoplasma llamada nucleoide. Todas tienen membrana plasmática, citoplasma, material genético y ribosomas. La mayoría tiene pared de peptidoglucano y algunas, cápsula, flagelos, pili o plásmidos. Carecen de orgánulos rodeados de membrana, como mitocondrias o cloroplastos. Suelen ser unicelulares y se reproducen asexualmente por bipartición; pueden intercambiar genes, pero eso no es reproducción sexual.

Ejemplo resuelto: comparar los dos ciclos

Enunciado (propio): «Compara el ciclo lítico y el lisogénico de un bacteriófago».

En ambos el fago se fija a la bacteria e introduce su ADN. En el ciclo lítico, ese ADN dirige de inmediato la síntesis de ácidos nucleicos y proteínas víricas; se ensamblan nuevos fagos y la bacteria se rompe para liberarlos. En el ciclo lisogénico, el ADN vírico se integra en el cromosoma bacteriano como profago; la bacteria no se destruye y transmite el profago a sus descendientes al dividirse. La diferencia principal es la no destrucción inmediata de la célula hospedadora. Un estímulo de estrés puede activar el profago y desencadenar el ciclo lítico.

Ahora tú

Compara un virus con envoltura y una bacteria en cuatro rasgos: si es célula, tipo de ácido nucleico, ribosomas propios y forma de multiplicarse. Después valora: «Un virus puede multiplicarse en un medio de cultivo sin células».

Errores y criterio

• Decir que en el ciclo lítico el virus queda latente: eso corresponde al lisogénico.
• Pensar que los bacteriófagos infectan células animales.
• Atribuir envoltura a todos los virus o creer que la fabrican ellos solos.
• Dar a las bacterias núcleo, mitocondrias o reproducción sexual.

Criterio de autoevaluación (orientativo, no es el baremo oficial): componentes del virión con la envoltura como rasgo opcional; diferencia de destino de la célula en los dos ciclos; y al menos tres diferencias entre virus y bacteria.

Repasa en Memorizar: virus · Memorizar: procariota. Fuentes en inglés: OpenStax Biology 2e 21.1: Viral Evolution, Morphology, and Classification (nueva pestaña), OpenStax Biology 2e 21.2: Virus Infections and Hosts (nueva pestaña) y OpenStax Biology 2e 4.2: Prokaryotic Cells (nueva pestaña).