La célula: estructura y función (membranas, orgánulos, núcleo, citoesqueleto, transporte y división celular)
Este bloque de la PAU de Castilla-La Mancha combina la identificación de estructuras celulares con el razonamiento funcional: qué orgánulo interviene en cada proceso, cómo atraviesa una sustancia la membrana y en qué fase de la división ocurre cada hecho descrito.
Membrana plasmática y transporte
Modelo de mosaico fluido (Singer y Nicolson): bicapa de fosfolípidos anfipáticos, proteínas integrales y periféricas, colesterol en células animales y glucocáliz. La membrana es selectivamente permeable. Por difusión simple pasan O2, CO2 y esteroides; por difusión facilitada (a favor de gradiente y sin ATP) entra la glucosa mediante transportadores GLUT. El transporte activo gasta ATP contra gradiente: la bomba Na+/K+ expulsa 3 Na+ e introduce 2 K+. El transporte en masa incluye endocitosis (pinocitosis, fagocitosis, mediada por receptor) y exocitosis. En la ósmosis el agua se desplaza hacia el medio con más solutos: en medio hipertónico la célula animal sufre crenación y la vegetal plasmólisis; en hipotónico, turgencia o hemólisis.
Orgánulos y núcleo
El RER sintetiza proteínas de secreción y de membrana; el REL produce lípidos, detoxifica y almacena Ca2+. El aparato de Golgi glucosila, empaqueta y origina lisosomas (hidrolasas ácidas). En la mitocondria, la β-oxidación y el ciclo de Krebs ocurren en la matriz, y la cadena respiratoria con la fosforilación oxidativa en la membrana interna (crestas). En el cloroplasto, la fase luminosa transcurre en los tilacoides y el ciclo de Calvin en el estroma. Los peroxisomas contienen catalasa. El ribosoma eucariota 80S se compone de 60S + 40S. El núcleo presenta envoltura doble con poros, lámina nuclear, nucleolo (síntesis de ARNr y ensamblaje de subunidades) y cromatina.
Citoesqueleto y división
Microtúbulos de tubulina: huso, cilios y flagelos 9+2, centríolos y transporte axónico. Microfilamentos de actina: contracción muscular, microvellosidades y anillo contráctil de la citocinesis animal. Filamentos intermedios: queratina y lámina nuclear. El ciclo celular es G1-S-G2-M; la mitosis sigue profase, prometafase, metafase, anafase y telofase, y en vegetales la citocinesis se realiza por fragmoplasto y placa celular.
Ejemplo resuelto
Una célula animal con citoplasma ≈ 0,3 M se introduce en sacarosa 0,6 M. El medio es hipertónico, el agua sale por ósmosis, el volumen disminuye y la célula sufre crenación. No debe hablarse de plasmólisis porque no existe pared celular; la bomba Na+/K+ frena, pero no impide, la pérdida de agua.
Errores que cuestan puntos
Confundir difusión facilitada con transporte activo (la primera no gasta ATP); aplicar plasmólisis a células animales; atribuir al REL la síntesis de proteínas de secreción; situar la cadena respiratoria en la matriz mitocondrial; confundir el ribosoma 70S procariota con el 80S eucariota.