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Question 1La célula: estructura y función (membranas, orgánulos, núcleo, citoesqueleto, transporte y división celular)
En la membrana plasmática, según el modelo de mosaico fluido, ¿cuál de estas afirmaciones describe correctamente la disposición de los fosfolípidos?
- Forman una bicapa con las cabezas polares hacia el exterior acuoso y las colas apolares hacia el interior. Correct answer.
- Se agrupan en micelas esféricas que rodean a las proteínas integrales.
- Forman una bicapa con las colas apolares hacia el exterior y las cabezas polares enfrentadas en el interior.
- Se disponen en una monocapa con las colas apolares en contacto con el citosol.
Explanation
Los fosfolípidos son moléculas anfipáticas: su cabeza polar interacciona con el agua y sus colas apolares la evitan. En medio acuoso se organizan en bicapa, con las cabezas hacia ambos lados y las colas enfrentadas en la zona interna hidrófoba.
Question 2La célula: estructura y función (membranas, orgánulos, núcleo, citoesqueleto, transporte y división celular)
¿Qué orgánulo celular es el principal responsable de la síntesis de ATP mediante fosforilación oxidativa en células eucariotas?
- El retículo endoplasmático liso
- El aparato de Golgi
- El lisosoma
- La mitocondria Correct answer.
Explanation
La cadena respiratoria y la ATP sintasa se localizan en la membrana mitocondrial interna, donde el gradiente de protones permite la fosforilación oxidativa. Este proceso aporta la mayor parte del ATP en células aerobias.
Question 3La célula: estructura y función (membranas, orgánulos, núcleo, citoesqueleto, transporte y división celular)
En el núcleo interfásico, ¿qué estructura se encarga de la síntesis del ARN ribosómico y del ensamblaje de las subunidades ribosómicas?
- El nucleolo Correct answer.
- El poro nuclear
- La envoltura nuclear
- La cromatina
Explanation
El nucleolo es una región densa del núcleo donde se transcriben los genes del ARNr y se ensamblan las subunidades ribosómicas. No está rodeado de membrana propia y desaparece durante la mitosis.
Question 4La célula: estructura y función (membranas, orgánulos, núcleo, citoesqueleto, transporte y división celular)
¿Qué componente del citoesqueleto está formado por dímeros de tubulina y forma el huso mitótico?
- Los microtúbulos Correct answer.
- Los microfilamentos de actina
- Las laminillas de celulosa
- Los filamentos intermedios de queratina
Explanation
Los microtúbulos son polímeros de alfa y beta tubulina que forman estructuras dinámicas como el huso acromático. Su polimerización y despolimerización permiten separar los cromosomas durante la mitosis.
Question 5La célula: estructura y función (membranas, orgánulos, núcleo, citoesqueleto, transporte y división celular)
El transporte de glucosa a través de la membrana mediante proteínas transportadoras que no consumen ATP y siguen el gradiente de concentración se denomina:
- Endocitosis
- Transporte activo primario
- Difusión facilitada Correct answer.
- Transporte activo secundario
Explanation
La difusión facilitada utiliza proteínas de membrana para permitir el paso de solutos a favor de su gradiente, sin gasto de energía. La glucosa entra en muchas células mediante transportadores GLUT de este tipo.
Question 6La célula: estructura y función (membranas, orgánulos, núcleo, citoesqueleto, transporte y división celular)
¿Cuál es la función principal de los lisosomas en la célula animal?
- Realizar la fotosíntesis
- Sintetizar proteínas de exportación
- Almacenar el material genético
- Degradar macromoléculas mediante enzimas hidrolíticas Correct answer.
Explanation
Los lisosomas son vesículas con enzimas hidrolíticas que funcionan a pH ácido y degradan materiales captados por endocitosis o componentes celulares dañados. Participan así en la digestión intracelular y en la autofagia.
Question 7La célula: estructura y función (membranas, orgánulos, núcleo, citoesqueleto, transporte y división celular)
En la mitosis, ¿en qué fase se alinean los cromosomas en el plano ecuatorial de la célula?
- Telofase
- Profase
- Metafase Correct answer.
- Anafase
Explanation
Durante la metafase los cromosomas, ya condensados y unidos al huso por sus cinetocoros, se disponen en la placa ecuatorial. Esta alineación asegura que cada célula hija reciba una cromátida de cada cromosoma.
Question 8La célula: estructura y función (membranas, orgánulos, núcleo, citoesqueleto, transporte y división celular)
¿Qué característica distingue a las células procariotas de las eucariotas?
- Contienen ribosomas para sintetizar proteínas.
- Presentan citoesqueleto de microtúbulos.
- Poseen membrana plasmática con fosfolípidos.
- Carecen de núcleo delimitado por envoltura nuclear. Correct answer.
Explanation
Las células procariotas no tienen un núcleo rodeado por doble membrana; su ADN se sitúa en una región denominada nucleoide. Las eucariotas, en cambio, compartimentan el material genético en un núcleo.
Question 9La célula: estructura y función (membranas, orgánulos, núcleo, citoesqueleto, transporte y división celular)
Una célula vegetal se introduce en una disolución hipotónica. ¿Qué ocurre en relación con la pared celular?
- La célula absorbe agua y aumenta la presión de turgencia contra la pared. Correct answer.
- No entra ni sale agua porque la pared es impermeable.
- La célula se plasmoliza porque pierde agua.
- La célula se lisa inmediatamente al no tener pared.
Explanation
En medio hipotónico el agua entra por ósmosis y la vacuola se hincha, generando presión de turgencia sobre la pared celulósica. La pared rígida impide la lisis y mantiene la forma celular.
Question 10La célula: estructura y función (membranas, orgánulos, núcleo, citoesqueleto, transporte y división celular)
La bomba de sodio-potasio transporta iones en contra de su gradiente. ¿Qué tipo de transporte realiza y qué consecuencia tiene?
- Ósmosis; desplaza agua junto con los iones.
- Difusión simple; iguala las concentraciones iónicas a ambos lados.
- Difusión facilitada; no requiere energía y sigue el gradiente.
- Transporte activo; mantiene un potencial de membrana y consume ATP. Correct answer.
Explanation
La bomba Na+/K+ es un transporte activo primario que hidroliza ATP para expulsar tres Na+ e introducir dos K+. Así mantiene los gradientes iónicos y contribuye al potencial de membrana en reposo.
Question 11La célula: estructura y función (membranas, orgánulos, núcleo, citoesqueleto, transporte y división celular)
En una célula eucariota, las proteínas destinadas a la secreción se sintetizan en ribosomas unidos al retículo endoplasmático rugoso. ¿Cuál es la secuencia correcta de su recorrido?
- Ribosoma libre → núcleo → aparato de Golgi → membrana plasmática
- Aparato de Golgi → retículo endoplasmático rugoso → lisosoma → exterior
- Retículo endoplasmático liso → mitocondria → aparato de Golgi → exterior
- Retículo endoplasmático rugoso → aparato de Golgi → vesículas de secreción → membrana plasmática Correct answer.
Explanation
Las proteínas de secreción entran en el retículo rugoso, se modifican y viajan al aparato de Golgi, donde se procesan y empaquetan en vesículas. Estas vesículas se fusionan con la membrana plasmática y liberan su contenido por exocitosis.
Question 12La célula: estructura y función (membranas, orgánulos, núcleo, citoesqueleto, transporte y división celular)
Durante la meiosis, el intercambio de fragmentos entre cromátidas de cromosomas homólogos se denomina:
- Duplicación del ADN
- Citocinesis
- Sobreentrecruzamiento o crossing-over Correct answer.
- Segregación independiente
Explanation
El sobreentrecruzamiento ocurre en la profase I, cuando las cromátidas no hermanas de homólogos intercambian segmentos. Este fenómeno genera nuevas combinaciones alélicas y contribuye a la variabilidad genética.
Question 13La célula: estructura y función (membranas, orgánulos, núcleo, citoesqueleto, transporte y división celular)
¿Qué papel desempeñan las proteínas integrales en la membrana plasmática?
- Pueden actuar como canales, transportadores o receptores de señalización. Correct answer.
- Solo aportan rigidez estructural a la bicapa.
- Sustituyen a los fosfolípidos en la bicapa.
- Impiden cualquier movimiento lateral de lípidos.
Explanation
Las proteínas integrales atraviesan la bicapa y cumplen funciones de transporte, recepción de señales y adhesión celular. Su distribución y movilidad contribuyen al carácter de mosaico fluido de la membrana.
Question 14La célula: estructura y función (membranas, orgánulos, núcleo, citoesqueleto, transporte y división celular)
Una célula animal se coloca en una disolución hipertónica. ¿Qué cambio morfológico es más probable que experimente?
- Arrugamiento o crenación por pérdida de agua Correct answer.
- Turgencia por entrada de agua
- Lisis celular por rotura de la membrana
- Aumento del volumen de la vacuola
Explanation
En un medio hipertónico el agua sale de la célula por ósmosis, lo que reduce el volumen celular y provoca arrugamiento o crenación. La célula animal, sin pared, puede deformarse notablemente.
Question 15La célula: estructura y función (membranas, orgánulos, núcleo, citoesqueleto, transporte y división celular)
¿Qué estructura permite el intercambio de moléculas entre el nucleoplasma y el citoplasma?
- El nucléolo
- La lámina nuclear
- La cromatina
- El complejo del poro nuclear Correct answer.
Explanation
Los poros nucleares son complejos proteicos que atraviesan la doble envoltura nuclear y regulan el paso de ARN y proteínas. Funcionan como una puerta selectiva entre el núcleo y el citoplasma.
Question 16La célula: estructura y función (membranas, orgánulos, núcleo, citoesqueleto, transporte y división celular)
En relación con el citoesqueleto, ¿qué función corresponde a los microfilamentos de actina?
- Constituir la lámina nuclear.
- Participar en la contracción celular y en la formación del anillo contráctil de la citocinesis. Correct answer.
- Formar los flagelos con estructura 9+2.
- Formar el huso acromático durante la mitosis.
Explanation
Los microfilamentos de actina, junto con la miosina, intervienen en la contracción muscular y en el anillo contráctil que divide el citoplasma al final de la mitosis. También participan en la motilidad y en la forma celular.
Question 17La célula: estructura y función (membranas, orgánulos, núcleo, citoesqueleto, transporte y división celular)
La fotosíntesis oxigénica se realiza en los cloroplastos. ¿En qué compartimento se llevan a cabo las reacciones dependientes de luz?
- En la matriz mitocondrial
- En las membranas de los tilacoides Correct answer.
- En el espacio intermembrana del cloroplasto
- En el estroma
Explanation
Los fotosistemas y las cadenas de transporte de electrones se localizan en las membranas de los tilacoides, donde se genera ATP y NADPH. El estroma alberga el ciclo de Calvin, que fija el CO2.
Question 18La célula: estructura y función (membranas, orgánulos, núcleo, citoesqueleto, transporte y división celular)
En la meiosis, ¿cuál es la consecuencia de la separación de cromosomas homólogos en la anafase I?
- Cada célula hija recibe un cromosoma de cada par homólogo. Correct answer.
- Se produce la fusión de los núcleos hijos.
- Se separan las cromátidas hermanas de cada cromosoma.
- Se duplica el ADN antes de la división.
Explanation
En la anafase I los homólogos, no las cromátidas hermanas, migran a polos opuestos, de modo que cada célula hija recibe un representante de cada par. Esto reduce el número cromosómico a la mitad y genera variabilidad por segregación independiente.
Question 19La célula: estructura y función (membranas, orgánulos, núcleo, citoesqueleto, transporte y división celular)
¿Qué diferencia al retículo endoplasmático rugoso del liso?
- El rugoso se encuentra solo en células vegetales.
- El liso almacena el ADN nuclear.
- El rugoso tiene ribosomas adheridos y participa en la síntesis de proteínas; el liso sintetiza lípidos y detoxifica. Correct answer.
- El rugoso carece de membrana y el liso sí la posee.
Explanation
El retículo rugoso presenta ribosomas en su superficie y está implicado en la síntesis de proteínas de membrana y de secreción. El liso carece de ribosomas y se relaciona con la síntesis de lípidos, el metabolismo de fármacos y el almacenamiento de calcio.
Question 20La célula: estructura y función (membranas, orgánulos, núcleo, citoesqueleto, transporte y división celular)
Una célula tratada con una toxina que impide la polimerización de los microtúbulos se divide. ¿Qué proceso se verá directamente afectado?
- La síntesis de proteínas en los ribosomas
- La digestión de materiales en el lisosoma
- La síntesis de ATP en la mitocondria
- La formación y el funcionamiento del huso mitótico Correct answer.
Explanation
El huso mitótico se construye a partir de microtúbulos, por lo que bloquear su polimerización impide la correcta separación de los cromosomas. Como consecuencia, la mitosis puede detenerse o producirse con errores de segregación.
Question 21La célula: estructura y función (membranas, orgánulos, núcleo, citoesqueleto, transporte y división celular)
En una célula, la concentración de un soluto es mayor en el exterior que en el interior y entra mediante un transportador que hidroliza ATP. ¿Qué mecanismo se describe?
- Ósmosis
- Difusión simple
- Difusión facilitada
- Transporte activo primario Correct answer.
Explanation
El soluto se mueve en contra de su gradiente y el transportador consume ATP directamente, lo que define el transporte activo primario. La hidrólisis del ATP aporta la energía necesaria para el cambio conformacional de la proteína.
Question 22La célula: estructura y función (membranas, orgánulos, núcleo, citoesqueleto, transporte y división celular)
Una célula eucariota presenta una mutación que impide la formación de la lámina nuclear. ¿Qué consecuencia directa cabe esperar?
- Se impide la digestión en los lisosomas.
- Se detiene la fotosíntesis en los cloroplastos.
- Se bloquea la síntesis de ATP mitocondrial.
- Se altera la estabilidad y organización de la envoltura nuclear. Correct answer.
Explanation
La lámina nuclear es una red de filamentos intermedios situada bajo la envoltura interna que le proporciona soporte y organización. Su ausencia compromete la estabilidad de la envoltura y la disposición de la cromatina.
Question 23La célula: estructura y función (membranas, orgánulos, núcleo, citoesqueleto, transporte y división celular)
En una célula animal, la bomba de sodio-potasio mantiene un gradiente de Na+ alto en el exterior. ¿Qué tipo de transporte permite la entrada de glucosa acoplada a ese gradiente en el intestino?
- Difusión simple a través de la bicapa
- Exocitosis de vesículas
- Fagocitosis de partículas
- Transporte activo secundario o simporte Correct answer.
Explanation
La glucosa entra en las células intestinales mediante un simporte que aprovecha la energía del gradiente de Na+ previamente creado por la bomba. Es un transporte activo secundario porque no hidroliza ATP directamente, sino que depende del gradiente iónico.
Question 24La célula: estructura y función (membranas, orgánulos, núcleo, citoesqueleto, transporte y división celular)
Una célula vegetal se expone a una disolución que contiene una sustancia que aumenta la fluidez de la membrana. ¿Qué efecto inmediato es más probable?
- Bloqueo total de los poros nucleares.
- Detención de la síntesis de ARNr en el nucléolo.
- Mayor movilidad lateral de proteínas y lípidos en la bicapa. Correct answer.
- Mayor rigidez de la pared celulósica.
Explanation
La fluidez de la membrana depende de la composición lipídica y permite el desplazamiento lateral de lípidos y proteínas. Un agente que aumenta la fluidez favorece esa movilidad y puede alterar la distribución de proteínas de membrana.
Question 25La célula: estructura y función (membranas, orgánulos, núcleo, citoesqueleto, transporte y división celular)
En la meiosis, ¿por qué la segregación independiente de los cromosomas homólogos aumenta la variabilidad genética?
- Porque duplica el número de cromosomas en cada gameto.
- Porque fusiona los gametos durante la fecundación.
- Porque genera combinaciones distintas de cromosomas maternos y paternos en los gametos. Correct answer.
- Porque impide el sobreentrecruzamiento entre cromátidas.
Explanation
La orientación aleatoria de los pares de homólogos en la metafase I hace que cada gameto reciba una mezcla variable de cromosomas de origen materno y paterno. Esto produce numerosas combinaciones genéticas distintas, además de las generadas por el sobreentrecruzamiento.
Question 26La célula: estructura y función (membranas, orgánulos, núcleo, citoesqueleto, transporte y división celular)
En relación con el modelo de mosaico fluido de la membrana plasmática, ¿qué propiedad describe mejor la disposición de los fosfolípidos en un medio acuoso?
- Se disponen en una monocapa con las colas hidrófobas en contacto con el agua.
- Se agrupan en micelas rígidas que impiden cualquier movimiento lateral.
- Forman una bicapa con las colas hidrófobas enfrentadas hacia el interior y las cabezas polares hacia el exterior. Correct answer.
- Forman una bicapa con las cabezas polares enfrentadas entre sí y las colas hacia el exterior.
Explanation
Los fosfolípidos son moléculas anfipáticas: su cabeza polar interacciona con el agua y sus colas apolares la repelen. En medio acuoso la organización termodinámicamente estable es la bicapa, con las colas hidrófobas ocultas en el interior y las cabezas hacia ambas caras acuosas. Esta disposición permite además el movimiento lateral que define la fluidez de la membrana.
Question 27La célula: estructura y función (membranas, orgánulos, núcleo, citoesqueleto, transporte y división celular)
Una célula eucariota se incuba con un inhibidor que bloquea la actividad ATPasa de la bomba de sodio-potasio. Manteniendo intacta la permeabilidad iónica, ¿qué consecuencia inmediata cabe esperar?
- Aumentaría la síntesis de ATP en las mitocondrias para compensar el bloqueo.
- La célula dejaría de realizar osmosis y el agua no atravesaría la membrana.
- Se detendría la difusión facilitada de glucosa a través de su transportador específico.
- Se perdería el gradiente de Na+ y K+ y el potencial de membrana se alteraría. Correct answer.
Explanation
La bomba de Na+/K+ es un transporte activo que, hidrolizando ATP, expulsa tres Na+ e introduce dos K+, manteniendo sus gradientes y contribuyendo al potencial de membrana. Si se bloquea su actividad ATPasa, esos gradientes se disipan por las vías de fuga y el potencial se modifica. El transporte pasivo de glucosa y la osmosis no dependen directamente de esta bomba.
Question 28La célula: estructura y función (membranas, orgánulos, núcleo, citoesqueleto, transporte y división celular)
¿Qué estructura del núcleo interfásico está directamente implicada en la organización de la cromatina y en el anclaje de los cromosomas a la envoltura nuclear?
- Los poros nucleares, que regulan el intercambio de moléculas.
- La lámina nuclear, una red de filamentos intermedios bajo la envoltura. Correct answer.
- El retículo endoplasmático rugoso, que contacta con la envoltura externa.
- El nucléolo, que ensambla las subunidades ribosómicas.
Explanation
La lámina nuclear es una malla de laminas, proteínas de tipo filamento intermedio, situada por dentro de la envoltura nuclear interna. Proporciona soporte mecánico al núcleo, organiza la cromatina en regiones periféricas y participa en el anclaje de los cromosomas. Su desensamblaje y reensamblaje regulan la rotura y reconstitución de la envoltura durante la mitosis.
Question 29La célula: estructura y función (membranas, orgánulos, núcleo, citoesqueleto, transporte y división celular)
En un cultivo celular se aplica citocalasina B, sustancia que impide la polimerización de la actina. ¿Qué proceso se alteraría de forma más directa durante la división de una célula animal?
- La condensación de los cromosomas al inicio de la mitosis.
- La polimerización de los microtúbulos del huso acromático.
- La formación del anillo contráctil y la citocinesis. Correct answer.
- La duplicación del ADN durante la fase S.
Explanation
La citocinesis en células animales depende de un anillo contráctil de actina y miosina II situado bajo la membrana. Al impedirse la polimerización de la actina, el anillo no se forma correctamente y la célula no se estrangula para separarse. Los demás procesos indicados dependen de la cromatina o de los microtúbulos, no de los microfilamentos de actina.
Question 30La célula: estructura y función (membranas, orgánulos, núcleo, citoesqueleto, transporte y división celular)
¿Cuál es la principal función del aparato de Golgi en la célula eucariota?
- Modificar, clasificar y empaquetar proteínas procedentes del retículo endoplasmático. Correct answer.
- Sintetizar ATP mediante la fosforilación oxidativa.
- Traducir el ARN mensajero en proteínas citosólicas.
- Degradar exclusivamente los lípidos de la membrana plasmática.
Explanation
El aparato de Golgi recibe vesículas del retículo endoplasmático y en sus cisternas se realizan modificaciones como la glucosilación. Después clasifica y empaqueta las proteínas en vesículas dirigidas a la membrana, a los lisosomas o al exterior celular. Es, por tanto, un centro de maduración y distribución del tráfico vesicular.
Question 31Metabolismo celular: catabolismo y anabolismo, enzimas, respiración, fermentación y fotosíntesis
En el modelo de acción enzimática, ¿qué se entiende por centro activo de una enzima?
- La parte de la enzima que se separa durante la catálisis y se regenera después
- La zona del enzima que une el ATP para aportar energía a la reacción
- La región del enzima donde se une el sustrato y se forma el complejo enzima-sustrato Correct answer.
- El lugar del enzima donde se une el cofactor metálico de forma permanente
Explanation
El centro activo es una pequeña región tridimensional del enzima, formada por aminoácidos que pueden estar alejados en la secuencia pero próximos en el espacio, donde se une el sustrato mediante interacciones débiles y se cataliza la transformación. Su geometría complementaria al sustrato explica la especificidad enzimática.
Question 32Metabolismo celular: catabolismo y anabolismo, enzimas, respiración, fermentación y fotosíntesis
¿Cómo afecta un aumento moderado de temperatura a la velocidad de una reacción catalizada por un enzima humano típico?
- Aumenta la velocidad hasta un óptimo y luego cae bruscamente por desnaturalización Correct answer.
- No influye en la velocidad porque la energía de activación no depende de la temperatura
- Aumenta indefinidamente la velocidad sin límite térmico
- Disminuye la velocidad porque desnaturaliza inmediatamente el enzima
Explanation
Al elevar la temperatura aumentan la energía cinética de las moléculas y la frecuencia de colisiones eficaces, por lo que la velocidad crece hasta una temperatura óptima. Por encima de ese valor se rompen las interacciones que mantienen la estructura terciaria y el enzima se desnaturaliza, con caída brusca de la actividad.
Question 33Metabolismo celular: catabolismo y anabolismo, enzimas, respiración, fermentación y fotosíntesis
Una enzima presenta un valor de Km muy bajo para su sustrato. ¿Qué indica ese dato?
- Que su velocidad máxima es necesariamente baja
- Que tiene baja afinidad por el sustrato y poca eficacia catalítica
- Que alcanza la mitad de la velocidad máxima con una concentración baja de sustrato Correct answer.
- Que necesita una concentración alta de sustrato para alcanzar la mitad de la Vmax
Explanation
El Km es la concentración de sustrato a la que se alcanza la mitad de la velocidad máxima y es un indicador inverso de la afinidad. Un Km bajo significa que el enzima satura su centro activo con poca cantidad de sustrato, es decir, alta afinidad.
Question 34Metabolismo celular: catabolismo y anabolismo, enzimas, respiración, fermentación y fotosíntesis
¿Qué efecto produce un inhibidor competitivo sobre la cinética de un enzima?
- Se une de forma covalente e irreversible al centro activo
- Disminuye la Vmax sin modificar el Km aparente
- Disminuye a la vez el Km y la Vmax aparentes
- Aumenta el Km aparente y mantiene la Vmax si se añade suficiente sustrato Correct answer.
Explanation
El inhibidor competitivo se parece al sustrato y ocupa el centro activo, por lo que compite con él. Al aumentar la concentración de sustrato se desplaza al inhibidor y se recupera la Vmax, pero se necesita más sustrato para alcanzar la mitad de la velocidad, de modo que el Km aparente aumenta.
Question 35Metabolismo celular: catabolismo y anabolismo, enzimas, respiración, fermentación y fotosíntesis
En la glucólisis, ¿qué balance neto de ATP y NADH se obtiene por molécula de glucosa hasta piruvato?
- 4 ATP y 2 NADH
- 2 ATP y 2 NADH Correct answer.
- 2 ATP y 4 NADH
- 4 ATP y 4 NADH
Explanation
En la fase de inversión se consumen 2 ATP y en la fase de beneficio se producen 4 ATP por fosforilación a nivel de sustrato, con un balance neto de 2 ATP. Además, la oxidación del gliceraldehído-3-fosfato genera 2 NADH por glucosa.
Question 36Metabolismo celular: catabolismo y anabolismo, enzimas, respiración, fermentación y fotosíntesis
¿Dónde se realiza la cadena de transporte electrónico y la fosforilación oxidativa en una célula eucariota?
- En la membrana externa mitocondrial
- En la membrana mitocondrial interna Correct answer.
- En el citosol
- En la matriz mitocondrial
Explanation
Los complejos de la cadena respiratoria y la ATP sintasa están insertados en la membrana mitocondrial interna, que es impermeable a los protones. El bombeo de protones hacia el espacio intermembrana crea el gradiente que impulsa la síntesis de ATP.
Question 37Metabolismo celular: catabolismo y anabolismo, enzimas, respiración, fermentación y fotosíntesis
¿Cuál es el destino del piruvato en condiciones anaerobias durante la fermentación láctica?
- Se reduce a lactato, reoxidando el NADH a NAD+ Correct answer.
- Se descarboxila a acetil-CoA y entra en el ciclo de Krebs
- Se oxida a CO2 y agua en la cadena respiratoria
- Se convierte en etanol y CO2
Explanation
En ausencia de oxígeno la cadena respiratoria no puede reoxidar el NADH, y la célula necesita regenerar NAD+ para mantener la glucólisis. La lactato deshidrogenasa reduce el piruvato a lactato utilizando el NADH, que se transforma de nuevo en NAD+.
Question 38Metabolismo celular: catabolismo y anabolismo, enzimas, respiración, fermentación y fotosíntesis
¿Qué función cumple el ciclo de Krebs en el metabolismo celular?
- Oxidar el acetil-CoA y generar NADH, FADH2 y GTP, además de precursores biosintéticos Correct answer.
- Transferir electrones directamente al oxígeno molecular
- Sintetizar glucosa a partir de piruvato utilizando NADPH
- Realizar la glucólisis en la matriz mitocondrial
Explanation
El ciclo de Krebs oxida el grupo acetilo del acetil-CoA a CO2 y conserva la energía en forma de NADH, FADH2 y GTP. Sus intermediarios también actúan como precursores para la síntesis de aminoácidos y otros compuestos, por lo que es un ciclo anfibólico.
Question 39Metabolismo celular: catabolismo y anabolismo, enzimas, respiración, fermentación y fotosíntesis
En la quimiosmosis mitocondrial, ¿qué impulsa la síntesis de ATP por la ATP sintasa?
- El gradiente electroquímico de protones entre el espacio intermembrana y la matriz Correct answer.
- La fosforilación a nivel de sustrato del succinil-CoA
- La hidrólisis directa de GTP en la matriz
- La transferencia de electrones desde el NADH al oxígeno dentro de la ATP sintasa
Explanation
El transporte de electrones bombea protones desde la matriz al espacio intermembrana, generando un gradiente de concentración y de carga. El retorno de los protones a la matriz a través de la ATP sintasa libera energía que permite fosforilar ADP y formar ATP.
Question 40Metabolismo celular: catabolismo y anabolismo, enzimas, respiración, fermentación y fotosíntesis
¿Cuál es la función del oxígeno en la respiración celular aerobia?
- Transportar protones desde la matriz al espacio intermembrana
- Actuar como donador inicial de electrones en el complejo I
- Fosforilar directamente el ADP en la matriz mitocondrial
- Aceptar electrones al final de la cadena respiratoria y formar agua Correct answer.
Explanation
El oxígeno es el aceptor final de electrones de la cadena respiratoria, ya que posee un elevado potencial de reducción. Al recibir cuatro electrones y protones se reduce a agua, lo que mantiene el flujo de electrones y el bombeo de protones.
Question 41Metabolismo celular: catabolismo y anabolismo, enzimas, respiración, fermentación y fotosíntesis
¿Qué diferencia fundamental existe entre respiración y fermentación en cuanto al aceptor final de electrones?
- En la fermentación no existe transferencia de electrones
- En la respiración el aceptor es una molécula orgánica y en la fermentación es el oxígeno
- En ambas el aceptor final es siempre el oxígeno molecular
- En la respiración el aceptor es externo (por ejemplo O2) y en la fermentación es un compuesto orgánico Correct answer.
Explanation
En la respiración los electrones se transfieren a un aceptor externo, como el oxígeno en la respiración aerobia, lo que permite obtener mucha energía. En la fermentación el aceptor final es una molécula orgánica derivada del propio sustrato, como el piruvato, y el rendimiento energético es menor.
Question 42Metabolismo celular: catabolismo y anabolismo, enzimas, respiración, fermentación y fotosíntesis
¿Cuántas moléculas de ATP se obtienen aproximadamente por la oxidación completa de una glucosa en la respiración celular?
- 30 a 32 Correct answer.
- 18
- 2
- 4
Explanation
El rendimiento teórico de la oxidación completa de la glucosa es de unas 30 a 32 moléculas de ATP, sumando la glucólisis, el ciclo de Krebs y la fosforilación oxidativa. La cifra exacta depende de las lanzaderas que introducen el NADH citosólico en la mitocondria.
Question 43Metabolismo celular: catabolismo y anabolismo, enzimas, respiración, fermentación y fotosíntesis
En la fotosíntesis oxigénica, ¿de qué molécula procede el oxígeno que se libera?
- De la glucosa sintetizada en el estroma
- Del agua, que se rompe en el fotosistema II Correct answer.
- Del NADPH producido en la fase luminosa
- Del CO2 fijado en el ciclo de Calvin
Explanation
La fotólisis del agua en el complejo oxigenante del fotosistema II proporciona electrones para reponer los que pierde la clorofila P680. Como consecuencia de esta ruptura se libera oxígeno molecular a la atmósfera.
Question 44Metabolismo celular: catabolismo y anabolismo, enzimas, respiración, fermentación y fotosíntesis
¿Qué papel desempeña el NADPH en la fase oscura de la fotosíntesis?
- Aporta poder reductor para reducir el CO2 durante el ciclo de Calvin Correct answer.
- Actúa como pigmento captador de luz en los tilacoides
- Rompe la molécula de agua en el fotosistema II
- Transporta protones a través de la ATP sintasa del tilacoide
Explanation
El NADPH formado en la fase luminosa cede electrones y poder reductor para reducir el carbono fijado en el ciclo de Calvin. Junto con el ATP, permite transformar el CO2 en triosas fosfato y finalmente en azúcares.
Question 45Metabolismo celular: catabolismo y anabolismo, enzimas, respiración, fermentación y fotosíntesis
En el ciclo de Calvin, ¿qué enzima fija el CO2 sobre la ribulosa-1,5-bisfosfato?
- La lactato deshidrogenasa
- La ATP sintasa
- La piruvato deshidrogenasa
- La Rubisco Correct answer.
Explanation
La Rubisco (ribulosa-1,5-bisfosfato carboxilasa/oxigenasa) cataliza la incorporación del CO2 a la ribulosa-1,5-bisfosfato, generando dos moléculas de 3-fosfoglicerato. Es la enzima clave de la fijación del carbono en el ciclo de Calvin.
Question 46Metabolismo celular: catabolismo y anabolismo, enzimas, respiración, fermentación y fotosíntesis
¿Cuál es la consecuencia de la actividad oxigenasa de la Rubisco en plantas C3?
- Aumenta la eficiencia de la fotosíntesis porque fija más CO2
- Se sintetiza más NADPH en el estroma
- Se detiene por completo la fase luminosa en los tilacoides
- Se produce fotorrespiración, que consume ATP y libera CO2 sin generar azúcar Correct answer.
Explanation
Cuando la concentración de CO2 es baja y la de O2 alta, la Rubisco puede unir O2 en lugar de CO2 e iniciar la fotorrespiración. Esta ruta consume ATP y poder reductor y libera CO2, por lo que reduce el rendimiento neto de la fotosíntesis.
Question 47Metabolismo celular: catabolismo y anabolismo, enzimas, respiración, fermentación y fotosíntesis
¿Qué se entiende por fotofosforilación no cíclica?
- El flujo de electrones desde el agua al NADP+ que genera ATP y NADPH Correct answer.
- La síntesis de ATP en la mitocondria durante la respiración
- Un flujo de electrones que solo produce ATP y no reduce NADP+
- La fosforilación del ADP en el citosol durante la glucólisis
Explanation
En la fotofosforilación no cíclica los electrones recorren los fotosistemas II y I desde el agua hasta el NADP+, generando a la vez ATP y NADPH. Este flujo abierto proporciona los dos productos necesarios para el ciclo de Calvin.
Question 48Metabolismo celular: catabolismo y anabolismo, enzimas, respiración, fermentación y fotosíntesis
¿Qué caracteriza a una ruta metabólica anfibólica?
- Puede funcionar tanto en sentido catabólico como anabólico según las necesidades celulares Correct answer.
- Solo degrada moléculas para obtener energía
- Solo sintetiza moléculas a partir de precursores
- Ocurre únicamente en organismos anaerobios
Explanation
Las rutas anfibólicas, como el ciclo de Krebs, pueden operar en sentido degradativo para obtener energía o aportar intermediarios para la biosíntesis. Esta doble función permite a la célula adaptar el flujo metabólico a sus necesidades.
Question 49Metabolismo celular: catabolismo y anabolismo, enzimas, respiración, fermentación y fotosíntesis
Un cultivo de levaduras se mantiene en un medio con glucosa y sin oxígeno. ¿Qué productos finales del metabolismo de la glucosa cabe esperar?
- Etanol, CO2 y ATP Correct answer.
- CO2, H2O y una gran cantidad de ATP
- Acetil-CoA y NADH
- Lactato y ATP
Explanation
En ausencia de oxígeno las levaduras realizan fermentación alcohólica: el piruvato se descarboxila a acetaldehído, que se reduce a etanol reoxidando el NADH. El balance energético es de 2 ATP por glucosa y se libera CO2.
Question 50Metabolismo celular: catabolismo y anabolismo, enzimas, respiración, fermentación y fotosíntesis
¿Por qué la fermentación no puede mantener indefinidamente la producción de ATP en una célula que carece de oxígeno?
- Porque el piruvato inhibe directamente la ATP sintasa mitocondrial
- Porque la glucólisis deja de necesitar NAD+ en ausencia de oxígeno
- Porque el oxígeno es imprescindible para que actúe la hexoquinasa
- Porque el rendimiento energético es bajo y los productos finales se acumulan, alterando el pH y el equilibrio redox Correct answer.
Explanation
La fermentación solo rinde 2 ATP por glucosa, muy por debajo de la respiración, y genera ácidos o alcoholes que pueden acidificar el medio y resultar tóxicos. Además, la célula debe consumir continuamente sustrato para regenerar NAD+ y mantener la glucólisis.