Prueba de Biología: Organelos Celulares
Pregunta 1
Un atleta de alto rendimiento necesita una gran cantidad de energía, en forma de ATP, para la contracción de sus células musculares durante una competencia. Estas células están especializadas en la conversión de nutrientes en energía química utilizable.
¿Qué organelo celular esperaría encontrar en una abundancia particularmente alta en las células musculares de este atleta?
A. Respuesta Correcta: Las mitocondrias son conocidas como las «centrales energéticas» de la célula. Realizan la respiración celular, un proceso que genera grandes cantidades de ATP. Por lo tanto, las células con alta demanda energética, como las musculares, tienen una gran cantidad de mitocondrias.
B. Absurda: Los cloroplastos se encuentran en células vegetales y algas, no en células animales. Su función es la fotosíntesis. Es absurdo pensar que una célula muscular humana los contenga.
C. Contradictoria: La vacuola central es característica de las células vegetales y su gran tamaño ocupa espacio que en una célula muscular estaría lleno de miofibrillas y mitocondrias. Su función no se relaciona con la producción masiva de energía para la contracción.
D. Contraria: Los lisosomas se encargan de la digestión celular y el reciclaje de componentes (destrucción), no del almacenamiento o producción de energía. Su función es catabólica, opuesta a la generación de energía utilizable.
Pregunta 2
Una célula pancreática tiene como función principal producir y secretar grandes cantidades de la hormona insulina, que es una proteína. Este proceso requiere que la proteína sea sintetizada, modificada, empaquetada y finalmente liberada fuera de la célula.
¿Qué organelo es responsable de la fase de «empaquetamiento» y «etiquetado» de la insulina en vesículas para su posterior secreción?
A. Contradictoria: Si bien el núcleo contiene la información (ADN), su función no es el procesamiento y empaquetamiento de proteínas. Bloquear el núcleo detendría la producción a largo plazo, pero el organelo que físicamente empaqueta es otro.
B. Contraria: Los ribosomas libres sintetizan proteínas que permanecerán en el citoplasma. Las proteínas de secreción, como la insulina, se sintetizan en los ribosomas adheridos al retículo endoplasmático rugoso, no en los libres, y no se liberan directamente.
C. Respuesta Correcta: El aparato de Golgi funciona como el «centro de correos» de la célula. Recibe las proteínas del RER, las procesa, clasifica y empaqueta en vesículas secretoras que se dirigirán a la membrana plasmática para liberar su contenido.
D. Absurda: El retículo endoplasmático liso está involucrado en la síntesis de lípidos y la detoxificación, no en la síntesis de proteínas como la insulina. Esta función corresponde al retículo endoplasmático rugoso. Es absurdo asignarle esta función.
Pregunta 3
Un científico desarrolla un veneno que destruye selectivamente los ribosomas de una célula eucariota. La célula es colocada en un medio de cultivo rico en nutrientes y energía (ATP).
¿Cuál sería la consecuencia más inmediata y directa de la acción de este veneno sobre la célula?
A. Contradictoria: La glucólisis es llevada a cabo por enzimas ya existentes en el citoplasma. Si bien a largo plazo la célula no podría reponer estas enzimas, el proceso no se detendría de forma inmediata. La falta de síntesis de proteínas es la causa, no la glucólisis la consecuencia directa.
B. Respuesta Correcta: La función única y esencial de los ribosomas es la síntesis de proteínas, traduciendo el mensaje del ARNm. Si los ribosomas son destruidos, esta función cesa por completo y de manera inmediata.
C. Absurda: Los ribosomas operan en el citoplasma (o en el RER) y no tienen ninguna interacción directa con el ADN del núcleo. Su destrucción no tiene efecto sobre la integridad del material genético. Es una conexión funcionalmente absurda.
D. Contraria: La membrana mantendría su capacidad de transporte mientras sus proteínas transportadoras existentes sigan funcionales. La incapacidad de sintetizar *nuevas* proteínas de membrana es una consecuencia a mediano plazo, pero la consecuencia más directa e inmediata es el cese de *toda* la síntesis proteica.
Pregunta 4
En una hoja de una planta expuesta a la luz solar, las células del parénquima clorofílico están activamente convirtiendo la energía lumínica en energía química en forma de glucosa. Este proceso es fundamental para la vida de la planta y de gran parte de los ecosistemas.
¿En qué organelo se lleva a cabo este proceso de fotosíntesis?
A. Contradictoria: La pared celular es una estructura externa, inerte y de soporte. No tiene ninguna función metabólica como la fotosíntesis. Asignarle esta función contradice su conocida naturaleza estructural.
B. Contraria: La mitocondria realiza el proceso opuesto a la fotosíntesis. Mientras la fotosíntesis construye glucosa usando energía lumínica (almacena energía), la respiración celular descompone glucosa para liberar ATP (libera energía).
C. Respuesta Correcta: Los cloroplastos son los organelos especializados y exclusivos de las células vegetales fotosintéticas donde ocurre la fotosíntesis. Contienen los pigmentos (clorofila) y enzimas necesarias para captar la luz y fijar el CO2.
D. Absurda: El movimiento citoplasmático (ciclosis) es un fenómeno, no un organelo, y su función es facilitar el transporte interno, no realizar complejas reacciones bioquímicas como la fotosíntesis. La idea es absurda.
Pregunta 5
Un macrófago es un tipo de glóbulo blanco que forma parte del sistema inmunitario. Una de sus funciones es fagocitar (ingerir) patógenos como bacterias y luego destruirlos internamente para evitar una infección.
Una vez que la bacteria ha sido engullida y se encuentra dentro de una vesícula (fagosoma), ¿qué organelo se fusiona con esta vesícula para digerir al patógeno?
A. Contradictoria: Los peroxisomas contienen enzimas para reacciones de oxidación (ej. detoxificación), pero su función no es replicar material genético ajeno, sino degradar ciertas sustancias. Replicar el ADN del patógeno es lo contrario a destruirlo.
B. Respuesta Correcta: Los lisosomas son las «vesículas digestivas» de la célula. Se fusionan con los fagosomas para liberar su contenido de enzimas hidrolíticas en un ambiente ácido, lo que descompone eficientemente la bacteria capturada.
C. Absurda: La función del macrófago es destruir la bacteria, no alimentarla. Usar los ribosomas para nutrirla es una idea biológicamente absurda y opuesta al propósito del sistema inmune.
D. Contraria: El propósito es la destrucción interna. Exportar la bacteria intacta sería una falla total del proceso inmunitario. La función del Golgi es empaquetar productos celulares, no patógenos para su liberación segura.
Pregunta 6
El material genético de una célula eucariota (ADN) contiene las instrucciones para todas las actividades celulares. Este ADN debe estar protegido de las reacciones químicas que ocurren en el citoplasma y, al mismo tiempo, debe ser accesible para la replicación y la transcripción.
¿Qué organelo cumple la doble función de albergar y proteger el ADN, y de controlar el acceso a él?
A. Absurda: El ADN en eucariotas está confinado en el núcleo, no en la membrana plasmática. La idea de que la membrana contenga el ADN es totalmente incorrecta y absurda para una célula eucariota.
B. Contraria: El nucléolo es una región *dentro* del núcleo y su función principal es la síntesis de ribosomas, no de lípidos. Esta afirmación es contraria a la función conocida del nucléolo.
C. Contradictoria: Aunque el citoesqueleto ayuda en la separación de cromosomas durante la mitosis, no «organiza» ni «alberga» el ADN en el citoplasma. El ADN debe estar protegido *del* citoplasma, por lo que esta idea contradice la necesidad de protección mencionada en el texto.
D. Respuesta Correcta: El núcleo es el organelo distintivo de las eucariotas que cumple precisamente esta función. Su envoltura nuclear protege el ADN y los poros nucleares actúan como compuertas que regulan qué entra y qué sale, controlando así la expresión génica.
Pregunta 7
Una célula hepática (hepatocito) está expuesta a una toxina, como el alcohol. Para evitar daños, la célula debe metabolizar y neutralizar esta sustancia. Este proceso de detoxificación celular se lleva a cabo en un organelo específico.
¿Qué organelo, además del retículo endoplasmático liso, es crucial en estas reacciones de detoxificación?
A. Respuesta Correcta: Los peroxisomas son organelos pequeños que contienen enzimas oxidativas. Juegan un papel fundamental en la descomposición de ácidos grasos y en la detoxificación de sustancias nocivas, como el alcohol, a menudo generando peróxido de hidrógeno que luego es neutralizado por la enzima catalasa.
B. Contradictoria: La función del Golgi es procesar y empaquetar, no detoxificar. Usar una toxina para construir componentes celulares es una idea que contradice los principios de la biología celular, que buscan eliminar o neutralizar dichas sustancias.
C. Absurda: La autodestrucción del núcleo (apoptosis) es un mecanismo de muerte celular programada, un último recurso, no una estrategia de detoxificación rutinaria. Es una respuesta extrema y absurda para la gestión de toxinas comunes.
D. Contraria: Los ribosomas sintetizan proteínas a partir de plantillas de ARNm, no pueden «leer» una toxina ni improvisar un antídoto. Su función es la traducción de información genética, no el reconocimiento químico de toxinas.
Pregunta 8
Una planta se encuentra en un ambiente de sequía prolongada. Para sobrevivir, sus células deben ser capaces de retener la mayor cantidad de agua posible. En las células vegetales, un organelo de gran tamaño es fundamental para el almacenamiento de agua y el mantenimiento de la rigidez celular.
La pérdida de agua de este organelo específico es la causa directa de que la planta se vea «marchita». ¿Cuál es este organelo?
A. Contradictoria: Aunque la respiración produce una cantidad mínima de agua metabólica, no es la principal reserva de agua de la célula vegetal ni su función principal. La marchitez se debe a la pérdida de un gran volumen de agua almacenada, no a una ligera disminución en la producción.
B. Contraria: La pared celular es una estructura rígida de celulosa; no se «encoge» de forma significativa. Es la membrana plasmática la que se separa de la pared debido a la pérdida de volumen interno, un fenómeno llamado plasmólisis. La pared mantiene su forma.
C. Absurda: El núcleo necesita un ambiente acuoso para funcionar. Expulsar su agua sería una forma de suicidio celular, no una estrategia de protección. Es una idea biológicamente absurda.
D. Respuesta Correcta: La vacuola central en las células vegetales puede ocupar hasta el 90% del volumen celular y su principal función es almacenar agua, iones y nutrientes. La presión que el agua en la vacuola ejerce contra la pared celular se llama presión de turgencia. Cuando la planta pierde agua, la vacuola se encoge, la presión disminuye y la planta se marchita.
Pregunta 9
La membrana plasmática no es una barrera estática, sino una estructura fluida y dinámica que debe permitir el paso selectivo de sustancias como nutrientes, iones y agua, manteniendo al mismo tiempo un ambiente interno estable (homeostasis), diferente del exterior.
¿Qué propiedad fundamental de la membrana plasmática le permite cumplir con esta función de control de paso de sustancias?
A. Contraria: La membrana es fluida, no rígida. Su fluidez es esencial para funciones como el transporte y la señalización. La rigidez absoluta la haría frágil e inoperante.
B. Contraria: Una permeabilidad total sería fatal para la célula, ya que no podría mantener su ambiente interno. Perdería sus componentes esenciales y sería inundada por sustancias externas. Es lo opuesto a su función de control.
C. Absurda: La fotosíntesis ocurre en los cloroplastos de las células vegetales, no en la membrana plasmática de la mayoría de las células. Es una función completamente ajena a la membrana.
D. Respuesta Correcta: La permeabilidad selectiva es el término preciso que describe esta función. La bicapa lipídica es impermeable a la mayoría de las moléculas polares, mientras que las proteínas de canal y transportadoras permiten el paso regulado y específico de iones y nutrientes, logrando el control descrito.
Pregunta 10
Algunas proteínas no se liberan en el citoplasma después de su síntesis, sino que son fabricadas directamente sobre la superficie de un organelo membranoso, lo que permite que sean introducidas en él o en la propia membrana a medida que se van formando. Esto es típico de las proteínas que serán secretadas o que formarán parte de otras membranas.
¿Qué organelo se caracteriza por tener ribosomas adheridos a su superficie y estar involucrado en esta síntesis y modificación inicial de proteínas?
A. Contraria: El REL se define precisamente por la *ausencia* de ribosomas en su superficie. Su función está relacionada con lípidos y detoxificación, no con la síntesis de proteínas descrita.
B. Respuesta Correcta: El RER debe su nombre «rugoso» a la presencia de millones de ribosomas adheridos a su membrana. Es el sitio donde se sintetizan las proteínas de secreción, las de membrana y las de ciertos organelos. Las proteínas entran al lumen del RER para su plegamiento y modificación inicial.
C. Contradictoria: Aunque la envoltura nuclear externa es continua con el RER y puede tener ribosomas, su función principal es delimitar el núcleo. El organelo especializado y principal para el proceso descrito en todo el sistema de endomembranas es el RER.
D. Absurda: El citoesqueleto es una red de filamentos proteicos que da estructura y motilidad; no es un organelo membranoso y no tiene ribosomas adheridos para la síntesis de proteínas de esta manera. Es una estructura, no una «fábrica» de este tipo.


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