Capítulo 5: Celdas Respuestas

Preguntas de revisión

1. Describir las células.
2. Explique cómo se descubrieron las células.
3. Describir cómo se desarrolló la teoría celular.
4. Identificar estructuras compartidas por todas las celdas.
5. Verdadero o Falso. El corcho no es un organismo vivo.
6. Verdadero o Falso. Algunos organismos están hechos de una sola célula.
7. Verdadero o Falso. Los ribosomas se encuentran fuera del citoplasma de una célula.
8. Las proteínas se elaboran en _____________.
9. ¿Cuáles son las diferencias entre un microscopio óptico y un microscopio electrónico?
10. Los primeros microscopios se hicieron alrededor

    A. 1965

    B. 1665

    C. 1950

    D. 1776

11. ¿Cuál de estos científicos realizó cada uno de los siguientes descubrimientos?

    Anton van Leeuwenhoek; Robert Hooke; Rudolf Virchow

    a. Observó algunas de las primeras células y utilizó primero el término “célula”

    b. Observado las primeras células humanas

    c. Dividiendo células observadas

12. Robert Hooke esbozó lo que parecían panales, o unidades circulares o cuadradas repetidas cuando observó células vegetales bajo un microscopio.

    a. ¿Qué es cada unidad?

    b. de las partes compartidas de todas las celdas, ¿qué constituye la superficie exterior de cada unidad?

    c. De las partes compartidas de todas las celdas, ¿qué constituye el interior de cada unidad?

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1. Las células son las unidades básicas de estructura y función de los seres vivos, y son las unidades más pequeñas que pueden llevar a cabo los procesos de la vida.
2. Las primeras células de un organismo (corcho) fueron observadas por Hooke en el siglo 1600. Poco después, el microscopista van Leeuwenhoek observó muchas otras células vivas.
3. A principios del siglo XIX, Schwann y Schleiden teorizaron que las células son los bloques básicos de construcción de todos los seres vivos. Alrededor de 1850, Virchow vio que las células se dividían y agregó que las células vivas surgen solo de otras células vivas. Estas ideas llevaron a la teoría celular, que establece que todos los organismos están hechos de células, todas las funciones de la vida ocurren en las células, y todas las células provienen de otras células.
4. Todas las células tienen membrana plasmática, citoplasma, ribosomas y ADN.
5. Falso
6. Cierto
7. Falso
8. ribosomas
9. Un microscopio óptico utiliza la luz para iluminar objetos, mientras que un microscopio electrónico usa un haz de electrones en su lugar. Esto permite que el microscopio electrónico muestre estructuras mucho más pequeñas que un microscopio óptico.
10. B
11. a. Robert Hooke

b. Anton van Leeuwenhoek

c. Rudolf Virchow

12. a. Una celda

b. La membrana plasmática. En las plantas, esto está cubierto adicionalmente por una pared celular, pero esa no es una parte común de todas las células.

c. El citoplasma

Preguntas de revisión

1. Explica por qué la mayoría de las células son muy pequeñas.
2. Discutir variaciones en la forma y función de las células.
3. Comparar y contrastar células procariotas y eucariotas.
4. Verdadero o Falso. Las células procariotas no tienen mitocondrias.
5. Verdadero o Falso. Las células procariotas no tienen ADN.
6. Verdadero o Falso. Todos los organismos unicelulares son procariotas.
7. ¿Cuál fue el primer tipo de organismo en evolucionar: eucariotas o procariotas? En base a sus estructuras, ¿esto tiene sentido para ti? Explica tu respuesta.
8. ¿Las células humanas tienen orgánulos? Explica tu respuesta.
9. ¿Cuáles suelen ser más grandes: células procariotas o eucariotas? ¿Qué cree que esto significa para su relativa capacidad para absorber las sustancias necesarias y liberar desechos? Discuta tu respuesta.
10. El ADN en los eucariotas está encerrado dentro del _______________.
11. Nombrar tres tipos diferentes de células en humanos.
12. ¿Qué orgánulo proporciona energía en las células eucariotas?
13. ¿Cuál es la función de una vacuola en una celda?

Revisar respuestas

1. Las células suelen ser muy pequeñas por lo que no tienen demasiado volumen para que su área de superficie pueda manejar al pasar todos los materiales necesarios dentro y fuera de la celda. Una celda más grande tiene mayores necesidades de transporte de materiales, y al mismo tiempo tiene menos capacidad de transporte debido a su superficie relativamente menor.
2. Las celdas con diferentes funciones suelen tener diferentes formas para ayudarlas a llevar a cabo sus funciones. Por ejemplo, las células nerviosas transmiten mensajes hacia y desde otras células y tienen múltiples proyecciones que les permiten comunicarse con muchas otras células.
3. Las células procariotas se encuentran solo en organismos unicelulares. Son células que carecen de núcleo y tienen su ADN en el citoplasma no contenido dentro de una membrana. Las células eucariotas se encuentran en algunos organismos unicelulares y en todos los multicelulares. Suelen ser más grandes que las células procariotas, y también tienen un núcleo, con una membrana nuclear que encierra su ADN. También tienen otros orgánulos.
4. Cierto
5. Falso
6. Falso
7. Procariotas. Las respuestas variarán. Respuesta de muestra. Sí, esto tiene sentido para mí porque los procariotas son organismos más simples, carecen de núcleo y orgánulos, y no pueden llevar a cabo tantas funciones como las células eucariotas. Parece probable que los organismos más simples evolucionaran antes que los organismos más complejos.
8. Sí, las células humanas tienen orgánulos porque son eucariotas.
9. Las células eucariotas suelen ser más grandes. Las respuestas variarán. Respuesta de muestra. En general, las células más grandes son menos eficientes en el transporte de sustancias a través de sus membranas que las células más pequeñas. Sin embargo, tener orgánulos con diversas funciones podría ayudar a que las células eucariotas sean más eficientes.
10. membrana nuclear
11. Las respuestas variarán, pero pueden incluir células nerviosas, espermatozoides y glóbulos blancos.
12. Mitocondrias
13. Para almacenar sustancias

Preguntas de revisión

1. ¿Cuáles son las funciones generales de la membrana plasmática?
2. Describir la bicapa fosfolipídica de la membrana plasmática.
3. Identificar otras moléculas en la membrana plasmática y establecer sus funciones.
4. ¿Por qué algunas células tienen extensiones de membrana plasmática como flagelos y cilios?
5. a. Explicar por qué las moléculas hidrofílicas no pueden atravesar fácilmente la membrana celular.

   b. ¿Qué tipo de molécula en la membrana celular podría ayudar a que las moléculas hidrofílicas pasen a través de ella?

6. ¿Qué parte de una molécula de fosfolípido en la membrana plasmática está hecha de cadenas de ácidos grasos? ¿Esta parte es hidrófoba o hidrofílica?
7. Las dos capas de fosfolípidos en la membrana plasmática se denominan fosfolípidos ____________.
8. Verdadero o Falso. Los flagelos de las células pulmonares barren partículas extrañas y moco hacia la boca y la nariz.
9. Verdadero o Falso. Pequeñas moléculas hidrófobas pueden pasar fácilmente a través de la membrana plasmática.
10. Verdadero o Falso. El lado de la membrana celular que mira hacia el citoplasma es hidrofílico.
11. Las hormonas esteroides pueden pasar directamente a través de las membranas celulares. ¿Por qué crees que este es el caso?
12. Algunos antibióticos funcionan haciendo agujeros en la membrana plasmática de las células bacterianas. ¿Cómo crees que esto mata a las células?
13. ¿Cómo se llaman las extensiones largas, parecidas a látigo, de la membrana plasmática que ayudan a que algunos organismos unicelulares se muevan?

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1. La membrana plasmática forma una barrera entre el citoplasma dentro de la célula y el ambiente fuera de la célula. Protege y soporta la celda y controla todo lo que entra y sale de la celda.
2. Los fosfolípidos en la membrana plasmática están dispuestos en dos capas, llamadas bicapa de fosfolípidos. Las colas temerosas del agua (hidrófobas) de las moléculas de fosfolípidos están en el interior de la membrana, y las cabezas amantes del agua (hidrófilas) de las moléculas de fosfolípidos están en el exterior de la membrana. Esta disposición permite que las moléculas hidrófobas pero no hidrófilas pasen a través de la membrana.
3. Otras moléculas en la membrana plasmática incluyen el colesterol esteroide, que ayuda a que la membrana plasmática mantenga su forma, y a transportar proteínas, que ayudan a que otras sustancias pasen a través de la membrana plasmática.
4. Las extensiones de membrana plasmática permiten que las células tengan funciones como el movimiento. Por ejemplo, un organismo unicelular podría tener un flagelo para ayudarlo a moverse a través del agua, mientras que las células de las vías respiratorias humanas están revestidas de cilios que se mueven en un movimiento de barrido para limpiar las vías respiratorias de moco y partículas.
5. a. Las moléculas hidrofílicas no pueden pasar fácilmente a través de la membrana celular porque son repelidas por (o “temen”) el interior hidrófobo de la membrana.

   b. Las proteínas de transporte en la membrana celular pueden ayudar a que las moléculas hidrófilas pasen a través de la membrana celular.

6. Las colas de las moléculas de fosfolípidos en la membrana plasmática están hechas de cadenas de ácidos grasos. Son hidrofóbicas.
7. bicapa
8. Falso
9. Cierto
10. Cierto
11. Las hormonas esteroides son lípidos y son hidrófobas, por lo que pueden pasar directamente a través de las membranas celulares.
12. Las respuestas pueden variar. Respuesta de muestra. Cuando los antibióticos hacen agujeros en la membrana plasmática de una célula bacteriana, esto puede hacer que el contenido de la célula se escape, lo que mata a la célula. Esto también evitaría que la célula mantuviera alejadas las sustancias nocivas, que también podrían matar a la célula.
13. Flagelos

Preguntas de revisión

1. Describir la composición del citoplasma.
2. ¿Cuáles son algunas de las funciones del citoplasma?
3. Esbozar la estructura y funciones del citoesqueleto.
4. ¿El citoplasma está hecho de células? ¿Por qué o por qué no?
5. Nombrar dos tipos de estructuras citoesqueléticas.
6. Verdadero o Falso. El citoplasma suele ser verde.
7. Verdadero o Falso. El núcleo de una célula está lleno de citoplasma.
8. En la Figura 5.5.2 de las diferentes estructuras citoesqueléticas anteriores (mostradas en rojo y verde), ¿qué nota de estas diferentes estructuras?
9. Describir un ejemplo de un proceso metabólico que ocurre en el citosol.
10. En las células eucariotas, todo el material dentro de la célula pero fuera del núcleo se llama ___________.
11. ¿Cómo se llama la parte líquida del citoplasma?
12. ¿Qué sustancia química constituye la mayor parte del citosol?
13. Cuando las células de levadura privadas de nutrientes quedan inactivas, su citoplasma asume un estado sólido. ¿Qué efecto crees que tendría un citoplasma sólido en los procesos celulares normales? Explica tu respuesta.
14. ¿Cuál es la diferencia entre citoplasma y citosol?
15. Nombra las tres partes principales del citoesqueleto.
16. Listar dos funciones del citoesqueleto eucariota

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1. El citoplasma consiste en un líquido acuoso llamado citosol, que contiene muchas sustancias disueltas y dentro del cual se suspenden las estructuras celulares. En las células eucariotas, las estructuras incluyen un núcleo celular y otros orgánulos.
2. Las funciones del citoplasma incluyen ayudar a dar forma a la célula y a mantener estructuras celulares como orgánulos y proporcionar un sitio para muchas de las reacciones bioquímicas que tienen lugar dentro de la célula.
3. El citoesqueleto es un marco proteico, o andamiaje, que entrecruza el citoplasma dentro de una célula. Sus funciones principales son dar la estructura celular y mantener las estructuras celulares, como los orgánulos, en su lugar.
4. No, el citoplasma no está hecho de células porque conforma el interior de las células —no está compuesto por células en sí.
5. Filamentos y túbulos
6. Falso
7. Falso
8. Las respuestas variarán. Respuesta de muestra. Noto que las diferentes estructuras citoesqueléticas están localizadas en diferentes regiones de las células. Las estructuras marcadas con rojo están alrededor de los bordes exteriores de las células, mientras que las estructuras marcadas con verde están contenidas en la porción más interior de las células que rodean los núcleos celulares.
9. Las respuestas variarán. Respuesta de muestra. Las enzimas disueltas en el citosol descomponen las moléculas más grandes en productos más pequeños que luego pueden ser utilizados por los orgánulos de la célula.
10. citoplasma
11. citosol
12. Agua. El citosol es 80% de agua.
13. Las respuestas variarán. Respuesta de muestra. Un citoplasma sólido evitaría el flujo libre de nutrientes y desechos a través de la célula. Además, muchas moléculas tendrían problemas para encontrarse y reaccionar entre sí en este estado sólido, por lo que esto impediría las reacciones bioquímicas.
14. El citoplasma incluye citosol. El citosol es la porción líquida del citoplasma. El citoplasma está compuesto por el citosol y todos los orgánulos internos y estructuras que se encuentran en una célula.
15. Microtúbulos, actina y microfilamentos
16. Da a las células su forma. Anclaba las células a las células de los tejidos. También ayuda a que los orgánulos viajen dentro del citoplasma de la célula.

Preguntas de revisión

1. Definir orgánulos.
2. Describir la estructura y función del núcleo.
3. Explique cómo el núcleo, los ribosomas, el retículo endoplásmico rugoso y el aparato de Golgi trabajan juntos para producir y transportar proteínas.
4. ¿Por qué se hace referencia a las mitocondrias como las centrales eléctricas de la célula?
5. ¿Qué papeles juegan las vesículas y las vacuolas?
6. ¿Por qué todas las células necesitan ribosomas, incluso células procariotas que carecen de núcleo y otros orgánulos celulares?
7. Explicar la teoría endosimbiótica en lo que se refiere a las mitocondrias. ¿Cuál es una pieza de evidencia que sustenta esta teoría?
8. Los lisosomas y peroxisomas son tipos de:

   A. Organelos

   B. Vesículas

   C. Vacuolas

   D. Tanto A como B

9. ¿Cuál de los siguientes orgánulos encaja mejor con cada descripción de función? Elige solo un orgánulo por cada respuesta.

   Aparato de Golgi, centriolos, nucleolo, núcleo, retículo endoplásmico rugoso

   a. Contiene las instrucciones genéticas para la producción de proteínas

   b. Organiza los cromosomas antes de la división celular

   c. Proporciona un marco para los ribosomas

   d. Paquetes y etiquetas de proteínas

   e. Ensamble ribosomas

10. Verdadero o Falso. Todas las células eucariotas tienen un núcleo.
11. Verdadero o Falso. La superficie externa del núcleo de una célula eucariota no es completamente sólida.

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1. Un orgánulo es una estructura dentro del citoplasma de células eucariotas que está encerrada dentro de una membrana (excepto en el caso de los ribosomas) y realiza un trabajo específico.
2. El núcleo es el orgánulo más grande de una célula eucariota. Está rodeado por una membrana, llamada la envoltura nuclear, que tiene poros que permiten el paso de proteínas grandes y moléculas de ARN. Dentro de la envoltura nuclear se encuentra una sustancia acuosa llamada nucleoplasma, la mayor parte del ADN de la célula, que conforma los cromosomas, y una estructura llamada nucleolo que está involucrada en el ensamblaje de los ribosomas. Debido a que contiene todos los genes de un organismo y regula su expresión, el núcleo actúa como centro de control de la célula.
3. El núcleo contiene el código genético en sus moléculas de ADN. El código se transporta desde el ADN en el núcleo hasta los ribosomas en el citoplasma donde se usa el código para sintetizar proteínas. El retículo endoplásmico rugoso (RER) está tachonado de ribosomas y proporciona un marco para que los ribosomas sinteticen proteínas. Trozos de su membrana se pellizcan para formar vesículas, que transportan las proteínas lejos del RER. El aparato de Golgi procesa las proteínas y las prepara para su uso tanto dentro como fuera de la célula. Embala las proteínas que recibe del RER, las etiqueta y las envía a sus destinos.
4. Las mitocondrias son referidas como las centrales eléctricas de la célula porque su función es hacer que la energía esté disponible para la célula. Utilizan energía de compuestos orgánicos como la glucosa para producir moléculas de ATP (trifosfato de adenosina), una molécula portadora de energía que se usa casi universalmente dentro de las células para obtener energía.
5. Los papeles que desempeñan las vesículas y las vacuolas incluyen almacenar y transportar materiales, proporcionar cámaras para reacciones bioquímicas y descomponer materia extraña, células muertas y venenos.
6. Todas las células, incluso las células procariotas, necesitan ribosomas para sintetizar proteínas, que todos los seres vivos requieren para procesos básicos de la vida como catalizar reacciones bioquímicas y transportar otras sustancias.
7. La teoría endosimbiótica dice que las mitocondrias alguna vez fueron organismos procariotas de vida libre que infectaron (o fueron engullidos por) células procariotas más grandes. Los dos organismos desarrollaron entonces una relación simbiótica que los benefició a ambos. Las células más grandes proporcionaron a los procariotas más pequeños un lugar para vivir. A cambio, las células más grandes obtuvieron energía extra de los procariotas más pequeños. Finalmente, los procariotas más pequeños se convirtieron en huéspedes permanentes de las células más grandes, como orgánulos dentro de ellas. Una pieza de evidencia que respalda esta teoría es que las mitocondrias contienen su propio ADN.
8. D
9. a. núcleo

   b. centriolos

   c. retículo endoplásmico rugoso

   d. Aparato de Golgi

   e. nucleolo

10. Falso
11. Cierto

Preguntas de revisión

1. ¿Cuál es la principal diferencia entre el transporte pasivo y el activo?
2. Resumir tres formas diferentes en que puede ocurrir el transporte pasivo y dar un ejemplo de una sustancia que se transporta en cada sentido.
3. Explicar cómo el transporte a través de la membrana plasmática se relaciona con la homeostasis de la célula.
4. ¿Por qué generalmente solo moléculas hidrófobas muy pequeñas pueden atravesar la membrana celular por simple difusión?
5. Explicar cómo la difusión facilitada ayuda en la ósmosis en las células. Asegúrate de definir ósmosis y difusión facilitada en tu respuesta.
6. Imagínese una célula hipotética con una mayor concentración de glucosa dentro de la célula que en el exterior. Responda las siguientes preguntas sobre esta célula, asumiendo que todo el transporte a través de la membrana es pasivo, no activo.

   a. ¿Puede la glucosa simplemente difundirse a través de la membrana celular? ¿Por qué o por qué no?

   b. Suponiendo que hay proteínas transportadoras de glucosa en la membrana celular, ¿de qué manera fluiría la glucosa: dentro o fuera de la célula? Explica tu respuesta.

   c. Si la concentración de glucosa fuera igual dentro y fuera de la célula, ¿cree que habría un flujo neto de glucosa a través de la membrana celular en una dirección u otra? Explica tu respuesta.

7. ¿Cuáles son las similitudes y diferencias entre las proteínas de canal y las proteínas transportadoras?
8. Verdadero o Falso. Sólo el transporte activo, no el transporte pasivo, implica el transporte de proteínas.
9. Verdadero o Falso. El oxígeno y el dióxido de carbono pueden exprimir entre las moléculas lipídicas en la membrana plasmática.
10. Verdadero o Falso. Los iones se difunden fácilmente a través de la membrana celular por simple difusión.
11. Controlar lo que entra y sale de la célula es una función importante de la:

    A. núcleo

    B. vesícula

    C. membrana plasmática

    D. Aparato de Golgi

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1. La principal diferencia entre el transporte pasivo y el activo es la energía. El transporte pasivo ocurre sin ninguna entrada de energía de la célula, mientras que el transporte activo no puede ocurrir sin la entrada de energía.
2. Tres formas diferentes en las que puede ocurrir el transporte pasivo son la simple difusión, la ósmosis y la difusión facilitada. La difusión simple es el movimiento de una sustancia debido a una diferencia de concentración sin ninguna ayuda de otras moléculas. Las moléculas de oxígeno se transportan a través de la membrana celular de esta manera. La ósmosis es un caso especial de difusión simple a través de una membrana. Se aplica únicamente a las moléculas de agua. La difusión facilitada es el movimiento de una sustancia a través de una membrana debido a una diferencia de concentración con la ayuda de proteínas de transporte, como proteínas de canal o proteínas transportadoras. De esta manera se transportan moléculas grandes o hidrofílicas e iones cargados.
3. La homeostasis es el mantenimiento de condiciones estables dentro de una célula. La homeostasis requiere ajustes constantes porque las condiciones siempre están cambiando tanto dentro como fuera de la célula. Al mover sustancias dentro y fuera de la célula, el transporte a través de la membrana plasmática mantiene las condiciones dentro de rangos normales dentro de la célula, desempeñando así un papel importante en la homeostasis de la célula.
4. Generalmente, solo moléculas hidrófobas muy pequeñas pueden cruzar la membrana celular por simple difusión porque las moléculas grandes tienen problemas para pasar físicamente a través de la membrana celular y las moléculas hidrófilas no pueden pasar por el interior hidrófobo de la bicapa lipídica sin ayuda.
5. La ósmosis es la difusión de moléculas de agua a través de una membrana. En las células, las moléculas de agua se difunden por la membrana plasmática con la ayuda de proteínas de transporte. La difusión con la ayuda de proteínas de transporte se llama difusión facilitada. Por lo tanto, la difusión facilitada ayuda a la ósmosis en las células al permitir que el agua se difunda a través
6. a. No, porque las moléculas grandes como la glucosa requieren proteínas de transporte para cruzar la membrana.

   b. La glucosa fluiría fuera de la célula debido a la difusión porque la concentración de glucosa es mayor dentro de la célula. Las moléculas se mueven vía difusión de un área de mayor concentración a un área de menor concentración.

   c. No, porque si la concentración de glucosa es la misma dentro y fuera de la célula, no hay fuerza de difusión que mueva las moléculas. Algunas moléculas podrían moverse de un lado a otro al azar, pero no habría movimiento neto en una dirección u otra.

7. Las proteínas de canal y las proteínas transportadoras son proteínas de transporte en la membrana celular que permiten el movimiento de sustancias a través de la membrana. No obstante, lo hacen de diferentes maneras. Las proteínas de canal forman pequeños poros en la membrana por donde las sustancias pueden atravesar, mientras que las proteínas portadoras se unen a moléculas específicas, cambiando su forma en el proceso, para pasar las moléculas a través de la membrana.
8. Falso
9. Cierto
10. Falso
11. C

Preguntas de revisión

1. Definir transporte activo.
2. ¿Qué es la bomba de sodio-potasio? ¿Por qué es tan importante?
3. Nombrar dos tipos de transporte de vesículas. ¿Qué tipo saca sustancias de la celda?
4. ¿Cuáles son las similitudes y diferencias entre fagocitosis y pinocitosis?
5. La bomba de sodio-potasio es una:
   1. Fosfolípidos
   2. Proteína
   3. Carbohidratos
   4. Ion
6. ¿Cuál es el significado funcional del cambio de forma de la proteína portadora en la bomba de sodio-potasio después de que se unen los iones de sodio?
7. Un veneno potencialmente mortal derivado de plantas llamadas ouabaína bloquea la bomba de sodio-potasio y evita que funcione. ¿Qué opinas que esto le hace al balance de sodio y potasio en las células? Explica tu respuesta.
8. Verdadero o Falso. La bomba de sodio-potasio utiliza una proteína para bombear tanto sodio como potasio.
9. Verdadero o Falso. Las vesículas están hechas de la membrana nuclear.
10. Un gradiente eléctrico a través de la membrana celular se llama _____________________.
11. Las moléculas de señalización química llamadas neurotransmisores se liberan de las células nerviosas (neuronas) a través de vesículas. Este es un ejemplo de:
    1. Pinocitosis
    2. Fagocitosis
    3. Endocitosis
    4. Exocitosis
12. La energía para el transporte activo proviene de
    1. ATP
    2. RNA
    3. Proteínas transportadoras
    4. Iones de sodio
13. Las proteínas de transporte que mueven sustancias dentro y fuera de una célula se localizan en el ____________________.

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1. El transporte activo es el transporte de sustancias a través de una membrana plasmática que requiere energía a menudo porque las sustancias se están moviendo de un área de menor concentración a un área de mayor concentración o porque son moléculas grandes.
2. La bomba de sodio-potasio es un mecanismo de transporte activo que mueve los iones de sodio fuera de la célula donde están menos concentrados y los iones de potasio hacia la célula donde están más concentrados, utilizando energía de ATP y proteínas portadoras en la membrana plasmática. La bomba de sodio-potasio es muy importante porque es necesaria para bombear los dos tipos de iones contra sus gradientes de concentración y mantener el potencial de membrana a través de la membrana plasmática. Mantener este potencial es necesario para muchas funciones normales, incluyendo la transmisión de impulsos nerviosos y la contracción de los músculos.
3. Dos tipos de transporte de vesículas son la endocitosis y la exocitosis. La exocitosis mueve sustancias fuera de la célula.
4. La fagocitosis y la pinocitosis son ambos tipos de endocitosis mediadas por vesículas, lo que significa que las vesículas están tomando una sustancia dentro de la célula. La diferencia es que la fagocitosis es la captación de células enteras u otras partículas sólidas y la pinocitosis es la captación de líquido.
5. B
6. Cuando la bomba de sodio-potasio cambia de forma después de unirse al sodio, hace que la proteína bombee los iones de sodio fuera de la célula. Esto luego permite que los iones de potasio se unan con la bomba, que luego se bombean a la celda.
7. Si la bomba de sodio-potasio se bloquea con ouabaína, provocaría una acumulación de iones de sodio dentro de la célula y una disminución de los iones de potasio dentro de la celda porque la bomba no estaría haciendo su trabajo normal de transportar iones de sodio fuera de la célula y traer iones de potasio a la célula.
8. Cierto
9. Falso
10. potencial de membrana
11. D
12. A
13. membrana plasmática (o membrana celular)

Preguntas de revisión

1. Definir energía.
2. ¿Por qué los seres vivos necesitan energía?
3. Comparar y contrastar las dos formas básicas en que los organismos obtienen energía.
4. Describir los roles y relaciones de las moléculas de energía glucosa y ATP.
5. Resumir cómo fluye la energía a través de los seres vivos.
6. Explique por qué la energía que utiliza el cuerpo humano en última instancia proviene del sol.
7. Verdadero o Falso. Algunos humanos, como los vegetarianos, son autótrofos.
8. Verdadero o Falso. La glucosa almacena energía química en sus enlaces.
9. A los productores también se les llama ______________.
10. A los consumidores también se les llama ______________.
11. ¿Cuál de las siguientes almacena energía química?

    A. ATP

    B. Glucosa

    C. Ninguna de las anteriores

    D. Tanto A como B

12. ¿Cuáles de los siguientes no son heterótrofos?

    A. Hongos

    B. Vacas

    C. Maíz

    D. Tanto A como C

13. El proceso en las células en el que se descompone la glucosa y se produce ATP se llama ________________.
14. ¿Por qué la transformación de ATP en ADP libera energía?

Revisar respuestas

1. La energía se define en la ciencia como la capacidad de hacer trabajo.
2. Los seres vivos necesitan la energía para llevar a cabo los procesos de la vida. Se requiere energía para descomponer y construir moléculas y para transportar muchas moléculas a través de las membranas plasmáticas.
3. Las dos formas básicas en que los organismos obtienen energía es haciendo su propio alimento o consumiendo otros organismos como alimento. Plantas, algas y algunas bacterias hacen alimentos en forma de glucosa por fotosíntesis. Los organismos que elaboran alimentos se llaman autótrofos o productores. Los organismos que obtienen alimentos al consumir otros organismos se denominan heterótrofos o consumidores.
4. La glucosa almacena energía química en forma concentrada y estable. La glucosa es transportada en la sangre y absorbida por las células, pero contiene demasiada energía para reacciones bioquímicas dentro de las células. El ATP almacena menos energía química pero contiene la cantidad justa para proporcionar energía para la mayoría de los procesos celulares. Las células de los organismos obtienen ATP al descomponer la glucosa en el proceso de respiración celular.
5. El flujo de energía a través de los seres vivos comienza con la fotosíntesis, que almacena energía de la luz en los enlaces químicos de la glucosa. Al romper los enlaces químicos en la glucosa, las células liberan la energía almacenada y producen el ATP que necesitan a través de la respiración celular. La energía del ATP se utiliza para llevar a cabo el trabajo de las células, pero parte de ella se pierde como calor, por lo que debe haber un aporte constante de energía en los seres vivos.
6. La energía utilizada por el cuerpo humano en última instancia proviene del sol porque los productores de la cadena alimentaria (autótrofos como las plantas) utilizan la energía en la luz solar, a través del proceso de fotosíntesis, para producir energía química. Entonces los humanos comen plantas directamente para obtener esa energía química o comen otros heterótrofos que comen autótrofos. De cualquier manera, la energía que los humanos utilizan en última instancia proviene del sol.
7. Falso
8. Cierto
9. autótrofos
10. heterótrofos
11. D
12. C
13. respiración celular
14. El ATP tiene tres grupos fosfato. Cuando pierde un grupo fosfato, se convierte en ADP. Hay energía almacenada en el enlace químico entre el grupo fosfato y la molécula de ADP, por lo que cuando ese enlace se rompe, se libera energía.

Preguntas de revisión

1. ¿Cuál es el propósito de la respiración celular? Proporcionar un resumen conciso del proceso.
2. Exponer lo que sucede durante la glucólisis.
3. Describir la estructura de una mitocondria.
4. Esbozar los pasos del ciclo de Krebs.
5. ¿Qué sucede durante la etapa de transporte de electrones de la respiración celular?
6. ¿Cuántas moléculas de ATP se pueden producir a partir de una molécula de glucosa durante las tres etapas de la respiración celular combinadas?
7. ¿Las plantas se someten a respiración celular? ¿Por qué o por qué no?
8. Explicar por qué el proceso de respiración celular descrito en esta sección es considerado aeróbico.
9. Nombrar tres moléculas portadoras de energía involucradas en la respiración celular.
10. La energía se almacena dentro del _________ químico dentro de una molécula de glucosa.
11. Verdadero o Falso. Durante la respiración celular, se utilizan NADH y ATP para producir glucosa.
12. Verdadero o Falso. La ATP sintasa actúa tanto como enzima como proteína de canal.
13. Verdadero o Falso. Los carbonos de la glucosa terminan en moléculas de ATP al final de la respiración celular.
14. ¿Qué etapa de la respiración celular aeróbica produce más ATP?

Revisar respuestas

1. El propósito de la respiración celular es descomponer la glucosa, liberar energía y formar moléculas de ATP, que es la molécula portadora de energía que las células utilizan para impulsar los procesos bioquímicos. El proceso de respiración celular implica que la glucosa y el oxígeno reaccionen para formar dióxido de carbono, agua y energía química (en ATP) en un proceso complejo de tres etapas.
2. Durante la glucólisis, una molécula de glucosa se divide en dos moléculas de piruvato en el citoplasma de la célula. Esta etapa da como resultado una ganancia neta de dos moléculas de ATP.
3. Una mitocondria es un orgánulo que tiene una membrana interna y externa, separadas por un espacio intermembrana. El espacio encerrado por la membrana interna se llama matriz.
4. Durante el ciclo de Krebs, una molécula de dos carbonos procedente de la glucólisis, llamada acetil-CoA, se combina con una molécula de cuatro carbonos llamada oxaloacetato. Esto produce una molécula de seis carbonos llamada ácido cítrico. El ácido cítrico luego pasa por una serie de reacciones que liberan dióxido de carbono como producto de desecho. La serie de reacciones también liberan energía, que es capturada en moléculas portadoras de energía (NADH, FADH ₂ y ATP).
5. Durante la etapa de transporte de electrones de la respiración celular, los electrones de alta energía se liberan del NADH y FADH ₂ (desde las dos primeras etapas) a medida que se mueven hacia abajo por las cadenas de transporte de electrones en la membrana interna de la mitocondria. Parte de la energía de los electrones se utiliza para bombear iones de hidrógeno a través de la membrana interna, desde la matriz hacia el espacio intermembrana. Esto crea un gradiente electroquímico que hace que los iones fluyan de nuevo a través de la membrana hacia la matriz. El compuesto llamado ATP sintasa actúa como una proteína de canal, ayudando a los iones de hidrógeno a través de la membrana. El compuesto también actúa como una enzima para catalizar la formación de ATP a partir de ADP y fosfato. El agua se forma a partir de los electrones “gastados” que fueron transportados por la cadena de transporte de electrones cuando se combinaron con oxígeno.
6. Durante las tres etapas de la respiración celular combinadas, se pueden producir hasta 38 moléculas de ATP a partir de una sola molécula de glucosa.
7. Sí, las plantas se someten a respiración celular. Todos los seres vivos se someten a respiración celular, incluyendo autótrofos como las plantas.
8. Este proceso de respiración celular se considera aeróbico porque utiliza oxígeno.
9. ATP, NADH, FADH ₂
10. bonos
11. Falso
12. Cierto
13. Falso
14. Etapa III, transporte de electrones

Preguntas de revisión

1. Indicar la principal diferencia entre la respiración celular aeróbica y la respiración anaeróbica.
2. ¿Qué es la fermentación?
3. Comparar y contrastar la fermentación alcohólica y de ácido láctico.
4. Identificar el mayor pro y el mayor con de la respiración anaeróbica en relación con la respiración celular aeróbica.
5. a. ¿Qué proceso se comparte entre la respiración celular aeróbica y la respiración anaeróbica? Describa brevemente el proceso.

   b. ¿Por qué este proceso puede ocurrir tanto en la respiración anaeróbica como en la respiración aeróbica?

6. ¿Qué tipo de respiración ocurre en el cuerpo humano?

   A. Respiración celular aeróbica

   B. Fermentación alcohólica

   C. Fermentación con ácido láctico

   D. Tanto A como C

7. Verdadero o Falso. La fermentación de ácido láctico produce dióxido de carbono.
8. Verdadero o Falso. Tipos de bacterias pueden realizar fermentación alcohólica y fermentación de ácido láctico.
9. Verdadero o Falso. No se produce ATP por fermentación.
10. Tanto la fermentación de ácido láctico como la fermentación alcohólica utilizan _________ moléculas de ácido para elaborar sus productos finales.
11. ¿Qué tipo de respiración se utiliza en la elaboración de pan y vino?

    A. Fermentación alcohólica

    B. Fermentación de ácido láctico

    C. Respiración celular aeróbica

    D. Respiración procariota

12. Elige uno. La fermentación es un proceso (aeróbico/anaeróbico).
13. ¿Cuál es el reactivo, o material de partida, compartido por la respiración aeróbica y ambos tipos de fermentación?

Revisar respuestas

1. La principal diferencia entre la respiración celular aeróbica y la respiración anaeróbica es que la primera requiere oxígeno mientras que la segunda no.
2. La fermentación es una forma importante de hacer ATP sin oxígeno (anaeróbico).
3. Tanto la fermentación alcohólica como la láctica son procesos anaerobios en los que no se requiere oxígeno. Ambos comienzan con la glucólisis, que es la primera y única etapa anaeróbica de la respiración celular aeróbica, en la que se producen dos moléculas de ATP a partir de cada molécula de glucosa. La fermentación alcohólica produce un alcohol (como el etanol) y dióxido de carbono. La fermentación de ácido láctico produce ácido láctico y sin dióxido de carbono. La fermentación alcohólica es realizada por levaduras y algunas bacterias. La fermentación del ácido láctico es emprendida por algunas bacterias, entre ellas las del yogur, así como las células musculares humanas cuando están siendo utilizadas para una actividad intensa de corta duración.
4. El principal pro de la respiración anaeróbica en relación con la respiración celular es su velocidad. El principal problema de la respiración anaeróbica es la pequeña cantidad de ATP que produce. Mientras que la respiración celular produce hasta 38 moléculas de ATP por molécula de glucosa, la respiración anaeróbica produce sólo dos moléculas de ATP por molécula de glucosa.
5. a. Glucólisis, que es la descomposición de la glucosa en productos que incluyen el ácido pirúvico y la energía almacenada en las moléculas de ATP.

   b. La glucólisis es capaz de ocurrir en la respiración anaeróbica porque este proceso no requiere oxígeno.

6. D
7. Falso
8. Cierto
9. Falso
10. pirúvico
11. A
12. anaeróbico
13. glucosa

Resumen del capítulo Preguntas de revisión

1. Para las siguientes preguntas, elija si la descripción se aplica a células eucariotas, células procariotas, o ambas.

a. Tiene una membrana nuclear

b. tiene una membrana plasmática hecha de una bicapa de fosfolípidos

c. Puede estar en un organismo multicelular

d. tiene ribosomas

e. Tiene un retículo endoplásmico

f. Su ADN se replica antes de la división celular

g. Tiene un solo cromosoma circular

h. Tiene citoplasma que se divide en dos células hijas durante la división celular

i. Tiene un ciclo celular que incluye interfase y mitosis

j. El tipo de célula que más probablemente evolucionó para convertirse en mitocondrias

2. Nombra un ejemplo de un organismo procariota y un ejemplo de un organismo eucariota.

3. Las neuronas son células del sistema nervioso que transmiten mensajes. Utilizan la energía para mantener el equilibrio de iones de sodio y potasio dentro y fuera de ellos, lo cual es crítico para su capacidad de enviar mensajes.

a. ¿Qué tipo de transporte es este mantenimiento de las concentraciones de iones sodio y potasio: activo o pasivo? Explica tu razonamiento.

b. ¿Qué crea la barrera entre el interior y el exterior de estas celdas?

c. ¿Qué molécula utiliza la energía para mantener el equilibrio de iones de sodio y potasio dentro y fuera de las neuronas? Describir dos razones por las que se requiere una molécula de este tipo.

d. ¿Qué forma de energía se utiliza en este proceso?

e. Explica brevemente cómo la energía en los alimentos que comes llega ahí y proporciona energía a tus neuronas en la forma necesaria para alimentar este proceso.

4. Explique por qué el interior de la membrana plasmática, el lado que mira hacia el citoplasma de la célula, debe ser hidrófilo.

5. Verdadero o Falso. La respiración celular anaeróbica y aeróbica producen ATP.

6. Verdadero o Falso. La membrana que rodea una célula también se puede llamar membrana plasmática.

7. Verdadero o Falso. Cada molécula de fosfolípido en la membrana celular tiene dos cabezas y una cola.

8. Verdadero o Falso. Para las celdas, el tamaño más pequeño es generalmente más eficiente.

9. Verdadero o Falso. El ADN se localiza en el núcleo de las células procariotas.

10. Verdadero o Falso. Los cilios y los flagelos sobresalen de la membrana celular pero no están hechos de membrana celular ellos mismos.

11. ¿Qué afirmación sobre la membrana plasmática es falsa?

A. Encierra el citoplasma

B. Protege y soporta la célula

C. Mantiene todas las sustancias externas fuera de la célula

D. Ninguna de las anteriores

12. Durante la difusión, las sustancias pasan de un área de ____________ concentración a un área de ___________ concentración.

A. mayor, menor

B. inferior, superior

C. superior, igual

D. inferior, igual

13. ¿Qué proceso produce glucosa?

A. Respiración anaeróbica

B. Respiración celular aeróbica

C. Fotosíntesis

D. Fermentación

14. a. ¿Qué tipo de respiración implica el transporte de electrones?

b. ¿Dónde ocurre este transporte de electrones dentro de la célula?

c. La energía del transporte de electrones se utiliza para bombear iones de hidrógeno a través de una membrana. ¿Es este transporte activo o pasivo de iones hidrógeno? Explica tu respuesta.

d. Después del proceso descrito en la parte c, los iones hidrógeno fluyen luego de una región de mayor concentración a una región de menor concentración. ¿Es este transporte activo o pasivo de iones hidrógeno? Explica tu respuesta.

15. Explicar las relaciones entre interfase, mitosis y citocinesis.

Resumen del Capítulo Reseña Respuestas

1. a. eucariotas

b. Ambos

c. Eucariotas

d. Ambos

e. Eucariota

f. Ambos

g. Procariota

h. Ambos

i. Eucariota

j. procariota

2. Las respuestas variarán. Respuesta de muestra. Las bacterias son procariotas y todos los animales y hongos son eucariotas, incluidos los humanos.

3. a. Se trata de un transporte activo porque se utiliza energía.

b. La membrana plasmática, o membrana celular.

c. La bomba de sodio-potasio, que es una proteína incrustada en la membrana plasmática, utiliza energía para bombear iones de sodio fuera de la célula e iones de potasio hacia la célula. Las razones pueden variar. Motivos de muestra. Dos razones por las que se requiere la bomba de sodio-potasio son: primero, los iones sodio y potasio no pueden simplemente pasar por la membrana plasmática por sí mismos debido a la estructura de fosfolípidos de la membrana, por lo que necesitan asistencia de la proteína de la bomba; segundo, los iones deben usar energía para ser bombeados activamente dentro y fuera de la celda porque se mueven contra sus gradientes de concentración.

d. En este proceso se utiliza energía en forma de ATP.

e. Las respuestas variarán. Respuesta de muestra. La energía almacenada en los alimentos que comes en última instancia proviene del sol y se almacena en enlaces químicos a través de la fotosíntesis en moléculas como la glucosa y moléculas más complejas que se pueden descomponer en glucosa en tu cuerpo. La glucosa se descompone aún más en los procesos de respiración celular aeróbica y respiración anaeróbica, los cuales producen ATP. Este ATP puede entonces ser utilizado como fuente de energía para procesos como el transporte activo de iones de sodio y potasio.

4. Las respuestas variarán. Respuesta de muestra. El citoplasma es principalmente agua, por lo que el interior de la membrana plasmática debe ser hidrófilo (“amante del agua”).

5. Cierto

6. Cierto

7. Falso

8. Cierto

9. Falso

10. Falso

11. C

12. A

13. C

14. a. Respiración celular aeróbica

b. En las mitocondrias, específicamente a través de la membrana interna.

c. Se trata de un transporte activo porque se requiere energía.

d. Esto es transporte pasivo porque los iones simplemente se están difundiendo por su gradiente de concentración desde una región de mayor concentración a una región de menor concentración. Esto no requiere energía, por lo que, por lo tanto, se trata de un proceso pasivo.

15. Las respuestas variarán. Respuesta de muestra. La interfase, la mitosis y la citocinesis son todas partes de la división celular en las células eucariotas. Durante la interfase, la célula se prepara para dividirse replicando ADN y orgánulos, y produciendo las proteínas necesarias. Luego viene la mitosis y es la división real del núcleo en dos. Luego sigue la citocinesis y se refiere a la división del citoplasma para que se formen dos células hijas idénticas, cada una con su propio núcleo.