Biología

Ejercicios PSU
1.
En el siguiente esquema se muestra la unidad básica de la contracción muscular, el sarcómero
Un sarcomero
Banda I
Banda A
Zona
H
Banda I
Disco Z
Disco M
Disco Z
Programa Electivo Ciencias Básicas
Nº
Biología
GUÍA PRÁCTICA
Fisiología muscular y ventilación
A partir del esquema es correcto inferir que
I)
II)
III)
los discos Z corresponden a puntos de anclaje de los miofilamentos delgados.
la zona H disminuye su ancho durante el deslizamiento de la actina sobre la miosina.
en la banda A hay zonas de superposición de los principales miofilamentos implicados en la
contracción.
GUICEL007BL11-A16V1
Es (son) correcta(s)
A)
B)
C)
D)
E)
solo I.
solo II.
solo I y II.
solo I y III.
I, II y III.
Cpech
1
Ciencias Básicas Electivo Biología
2.
¿Cuál de las siguientes situaciones NO impediría que ocurra la contracción del músculo esquelético
en una persona?
A)
B)
C)
D)
E)
3.
Estructuralmente, los túbulos T no se conectan con el retículo sarcoplásmico.
El complejo troponina-tropomiosina se aleja del sitio de unión para la miosina.
Inhibición de los receptores de acetilcolina a nivel de las fibras musculares.
Una sustancia X bloquea el sitio de unión del Ca2+ en la troponina.
Agotamiento de ATP por ejercicio intenso.
A continuación se muestran algunos mecanismos implicados en la contracción muscular:
Axón terminal de la
motoneurona
Acetilcolina
Fibra muscular
Potencial de acción
+
+
+ + +
Potencial de acción
Na+
+
+
+
+
Túbulo T
K+
Placa motora
+
+
+
+
+
+
Ca2+
Receptor
DHP
Tropomiosina
Retículo
sarcoplasmático
Troponina
Disco
Z
Línea M
Actina
Filamento de miosina
Cabeza
de miosina
En base al esquema, ¿cuál(es) de las siguientes aseveraciones es (son) correcta(s)?
I)
II)
III)
El neurotransmisor que produce la apertura de canales para el sodio en la fibra muscular es
la acetilcolina.
El retículo sarcoplásmico es el encargado de la síntesis de calcio.
El túbulo T corresponde a una invaginación de la membrana de la fibra muscular.
Es (son) correcta(s)
A)
B)
C)
4.
D)
E)
solo I y II.
solo I y III.
¿Cuál de las siguientes estructuras de las células musculares esqueléticas almacena iones
calcio?
A)
B)
C)
2
solo I.
solo II.
solo III.
Cpech
Las miofibrillas
Las mitocondrias
Los túbulos T
D)
E)
Los sitios activos de la actina
El retículo sarcoplásmico
GUIA PRÁCTICA
5.
6.
7.
¿Cuál(es) de las siguientes situaciones es (son) sensible(s) al déficit de calcio?
I)
II)
III)
Unión de las cabezas de miosina a las fibras de actina.
El acortamiento del sarcómero.
La generación de los impulsos nerviosos.
A)
B)
C)
D)
E)
Solo I
Solo II
Solo III
Solo I y II
Solo I y III
¿Cuál es la secuencia correcta de eventos involucrados en la contracción muscular?
1.
2.
3.
4.
5.
La acetilcolina se une a los receptores de la fibra muscular.
Liberación de los iones Ca2+ desde el retículo sarcoplásmico.
Interacción entre la actina y miosina, con hidrólisis de ATP.
Generación y conducción del potencial de acción a lo largo del sarcolema.
Unión del Ca2+ con la troponina.
A)
B)
C)
D)
E)
1, 2, 3, 4, 5.
1, 4, 2, 5, 3.
1, 4, 5, 3, 2.
1, 5, 4, 2, 3.
4, 1, 2, 5, 3.
Una persona expuesta a ejercicio intenso comienza a sentir la falta de oxígeno por la gran demanda
de este en su organismo. La sangre de esta persona comienza a aumentar su presión parcial
de CO2 y a acidificarse. ¿Cuál(es) de los siguiente(s) efecto(s) se produce(n) en el organismo de
esta persona para volver a la homeostasis?
I)
II)
III)
Los receptores del bulbo raquídeo captan la disminución del pH en el líquido cefaloraquídeo
y provocan una hiperventilación.
Los receptores, a nivel de la aorta y carótida, captan el aumento de CO2 en la sangre y
provocan el aumento en la frecuencia de contracción del diafragma.
Los receptores centrales captan la disminución de O2 en la sangre y responden produciendo
hipoventilación.
Es (son) correcta(s)
A)
B)
C)
D)
E)
solo I.
solo II.
solo III.
solo I y II.
I, II y III.
Cpech
3
Ciencias Básicas Electivo Biología
8.
El control involuntario de la ventilación pulmonar es realizado por
I)
II)
III)
el bulbo raquídeo.
el cerebelo.
el sistema nervioso somático.
Es (son) correcta(s)
A)
B)
C)
D)
E)
9.
4
solo I.
solo II.
solo III.
solo I y III.
solo II y III.
Dentro de las características de la inspiración, es posible mencionar que
I)
II)
III)
es un proceso activo.
el diafragma se contrae, reduciendo el tamaño de la cavidad torácica.
incorpora solo oxígeno hacia los alvéolos.
A)
B)
C)
Solo I
Solo II
Solo III
Cpech
D)
E)
Solo I y III
I, II y III
GUIA PRÁCTICA
10.
A continuación se representa la ventilación pulmonar, proceso que consiste en dos movimientos,
la inspiración y la espiración.
Inspiración
Músculos
intercostales
contraídos
Menor
presión
Menor
presión
Diafragma
contraído
Espiración
Músculos
intercostales
relajados
Mayor
presión
Mayor
presión
Diafragma
relajado
(Archivo Cpech)
Se sabe que un gas, al aumentar el volumen, disminuye la presión; por lo tanto, se puede concluir
que
A)
B)
C)
D)
E)
la relajación del diafragma provoca un aumento de volumen en la caja torácica.
la contracción de los músculos intercostales provoca un aumento de volumen en la caja
torácica.
la relajación del diafragma y de los músculos intercostales permite la entrada de aire hacia
los pulmones.
la espiración es un proceso activo normalmente y se da gracias a la contracción de los
músculos respiratorios.
la contracción del diafragma y de los músculos intercostales permite la salida de aire desde
los pulmones hacia el medio.
Cpech
5
Ciencias Básicas Electivo Biología
Tabla de corrección
Ítem
6
Cpech
Alternativa
Habilidad
1
ASE
2
Aplicación
3
ASE
4
Reconocimiento
5
Comprensión
6
Comprensión
7
Aplicación
8
Reconocimiento
9
Reconocimiento
10
ASE
GUIA PRÁCTICA
Resumen de contenidos
1. Tejido muscular
El tejido muscular corresponde a uno de los cuatro grandes tipos de tejidos (epitelial, conectivo, muscular
y nervioso) y su función principal corresponde al mecanismo de contracción.
Tipos de tejido muscular
Carácter
Esquelético
Cardíaco
Liso
Ubicación
Se une a los huesos a
través de los tendones.
Forma parte de la pared
muscular del corazón.
Porción contráctil de
la pared de diversos
órganos, tales como
tubo digestivo y vasos
sanguíneos.
Forma celular
Cilíndrica muy larga
Cilíndrica ramificada
Fusiforme
Apariencia
Estriado transversalmente
Estriado transversalmente
Liso (no estriado)
Cantidad de
núcleos
Multinucleadas
1 o 2 núcleos
Uninucleadas
Velocidad de
contracción
Rápida
Intermedia
Lenta
Tipo de control
Voluntario, dado por el
sistema nervioso somático.
Involuntario, dado por
el
sistema
nervioso
autónomo.
Involuntario, dado por
el sistema nervioso
autónomo.
1.1 Músculo esquelético
Sarcolema: membrana
plasmática
Fibra del
músculo
esquelético
(célula)
•
•
Sarcoplasma:
citoplasma
•
Núcleos: situados en la periferia, justo debajo del
sarcolema.
Miofilamentos: entramado de proteínas (filamentos
delgados y filamentos gruesos). Los miofilamentos
están ordenados en sarcómeros.
Retículo sarcoplásmico (retículo endoplasmático
liso): almacena calcio y lo libera para desencadenar
la contracción.
Cpech
7
Ciencias Básicas Electivo Biología
1.2 Sarcómero
Es la unidad funcional de la fibra muscular. Está compuesto por miofilamentos delgados (actina) y
gruesos (miosina) alternados y se extienden desde una línea Z a la siguiente.
a) Corte transversal de una fibra
Túbulos T
Retículo
sarcoplásmico
Miofibrilla
Membrana de
la fibra muscular
b) Miofibrilla y sarcómero
Sarcómero
Filamento
Línea Z
Línea Z
Filamento
grueso
c) Filamentos gruesos y delgados
Filamento
delgado
Filamento
grueso (miosina)
Proteínas
accesorias
Actina
(Archivo Cpech)
Figura 1. Fibra muscular.
• Miofilamentos delgados: formado principalmente
por actina, junto a pequeñas cantidades de troponina
y tropomiosina.
• Miofilamentos gruesos: formado por una sola clase
de proteínas, la miosina.
8
Cpech
GUIA PRÁCTICA
1.3 Contracción muscular
Si el Ca2+ retorna al retículo
sarcoplásmico, el músculo se relaja.
El ATP es hidrolizado y las
cabezas de miosina retornan a
su conformación inicial.
6
1
7
Tropomiosina
El potencial de acción causa
una despolarización que
permite la liberación de Ca2+.
Troponina
Actina
2
ADP + Pi
El Ca2+ se une a la troponina,
dejando libres, en la actina, los
puntos de unión de la miosina.
Ca2+
ATP
ATP
ATP
8
Si el Ca2+ continúa
disponible, el ciclo se
repite y el músculo 1 se
mantiene contraído.
Las cabezas de Miosina
3 se unen a los puntos de
5
El ATP se une
a la miosina,
causando la
liberación de
actina.
ADP
Actina, liberando ADP.
ADP
4
Cambio conformacional de
la cabeza de miosina, lo que
genera el desplazamiento de
la molécula.
Figura 2. Contracción muscular.
La secuencia de eventos que produce la contracción muscular es:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Una motoneurona estimula a la célula muscular, provocando la despolarización de su sarcolema
(el neurotransmisor involucrado es la acetilcolina).
El potencial de acción viaja por el sarcolema hasta alcanzar los túbulos T y luego llega a la
membrana del retículo sarcoplásmico, provocando que se libere el calcio almacenado en él.
El calcio sale al citosol de la célula, alcanzando los filamentos delgados, donde se combina con la
troponina modificando su forma, lo que provoca que el complejo troponina-tropomiosina se aleje
de los sitios de unión para la actina en la miosina, por lo tanto, estos sitios quedan expuestos.
El ATP se descompone en ADP y fosfato, lo que otorga energía a la cabeza de la miosina, la cual
se enlaza a los sitios de unión de la actina, liberando el ADP y fosfato, lo que provoca un cambio
conformacional en la miosina.
Este cambio en la miosina produce el deslizamiento de la proteína, tirando los filamentos de
actina hacia el centro del sarcómero.
Al terminar el deslizamiento, la miosina permanece unida a la actina. El ATP debe unirse a la
miosina antes de que esta pueda desprenderse de la actina e iniciar un nuevo ciclo. Esta serie
de movimientos progresivos acerca los filamentos delgados cada vez más hacia el centro del
sarcómero.
Cuando varios sarcómeros se contraen simultáneamente, se produce la contracción del músculo
en su conjunto.
Luego de la contracción, las fibras musculares se relajan. La acetilcolina es desactivada por la
acetilcolinesterasa, los iones de calcio regresan al retículo sarcoplásmico por transporte activo,
los sitios activos de la actina vuelven a estar cubiertos por el complejo troponina-tropomiosina y
los filamentos de actina vuelven a su lugar, dando paso a la relajación del músculo.
Cpech
9
Ciencias Básicas Electivo Biología
2. Ventilación pulmonar
La ventilación pulmonar es el proceso mediante el cual se intercambian gases entre la atmósfera y los
alvéolos pulmonares.
Ventilación
pulmonar
Músculos
involucrados
Características
Función
Inspiración
Diafragma y músculos
intercostales.
La cavidad torácica y los pulmones
aumentan de volumen debido a la
contracción del diafragma y de los
músculos intercostales, generando
un gradiente de presión que permite
el ingreso del aire.
Incorporar aire a
los pulmones.
Espiración
Diafragma y músculos
intercostales.
El diafragma y los músculos
intercostales se relajan y retornan
a su posición de origen, lo cual
genera la reducción del tamaño de
la cavidad torácica, provocando
que la presión se incremente dentro
de los pulmones y se produzca la
salida del aire.
Sacar aire de los
pulmones.
2.1 Regulación de la ventilación pulmonar
Corteza cerebral
Cuerpo calloso
Tálamo
Proceso involuntario
Hipotálamo
Hipófisis
Protuberancia
Quimiorreceptores
centrales del bulbo
Receptores de
estiramiento
del parénquima
pulmonar
Mesencéfalo
Cerebelo
regulado por
Bulbo
Médula espinal
A músculos respiratorios
•
•
Quimiorreceptores periféricos
del cuerpo carotídeo
Arteria carótida
Cayado de la aorta
Arteria aorta
Quimiorreceptores periféricos
del cayado de la aorta
(Archivo Cpech)
Figura 2. Quimiorreceptores.
10
Cpech
Bulbo raquídeo: posee
los centros inspiratorios
y espiratorios.
Protuberancia anular:
en ella se encuentran
los centros apneústicos
y neumotáxico.
GUIA PRÁCTICA
Mis apuntes
Cpech
11
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Prohibida su reproducción total o parcial.