MADRID / JUNIO 08. LOGSE / BIOLOGÍA / GENÉTICA / OPCIÓN A / Nº 2 OPCIÓN A 1.- Las celulas eucariotas se caracterizan por poseer nucleo y organulos membranosos: a) Describa los componentes estructurales del núcleo (1 punto). b) El núcleo se encuentra físicamente unido a otro orgánulo celular. Indique de qué orgánulo se trata y explique brevemente las funciones de éste (1 punto). 1. a) LA ENVOLTURA NUCLEAR Es una doble membrana que separa el citoplasma del nucleoplasma. Está en comunicación con el retículo rugoso Estructura: - La membrana externa posee adosados en su cara exterior gran número de ribosomas. - La membrana interna presenta un tipo de proteínas de membrana que sirven de anclaje para las proteínas que constituyen la “Lámina nuclear” - La lámina nuclear o Es una estructura protéica cuya función es organizar la cromatina y estabilizar la envoltura nuclear o Es fundamental para la constitución de los cromosomas a partir de las masas de cromatina o La desaparición de la lámina nuclear, durante la mitosis, induce la rotura de la envoltura nuclear, y su organización después de acabar la división celular induce la formación de la nueva envoltura nuclear - La membrana nuclear está atravesada por un elevado número de “poros”. Estos son orificios en los que aparecen periféricamente 8 gránulos o masas de ribonucleoproteínas y , en el centro de los mismos, aparece otro gránulo con la función de regular el paso de sustancias Función: - Separar el medio nuclear del citoplasma - Regular el intercambio de sustancia a través de su membrana interna y los poros. 2.- NUCLEOPLASMA Es el medio interno del núcleo. En el interior del núcleo existe una red protéica con una estructura y función semejante a la del citoesqueleto. Estructura: - Es una disolución coloidal en estado de gel compuesta por prótidos, ácidos nucléicos, lípidos... Función: - En el seno del nucleoplasma es realiza la síntesis de los ácidos nucléicos 3.- EL NUCLEOLO Es un orgánulo esférico, carente de membrana. Pueden existir uno o dos nucleolos en el interior de cada núcleo Estructura: - Está constituido por proteínas, cadenas de ARN y bucles de ADN que contienen genes que dirigen la síntesis de ARN ribosómico Función: - Organizar los componentes de las subunidades de los ribosomas. Dichas subunidades se crean por separado y así salen al citoplasma, en donde se unen en el momento de la síntesis de proteínas 4.- CROMATINA Está constituida por filamentos de ADN. En la fase de reposo o interfase esos filamentos aparecen en forma de ovillo adosados a la lámina nuclear. Durante la reproducción celular la cromatina se organiza dando lugar a los cromosomas Estructura: - Aparece en forma de filamentos, presentando fibras de 100 A (collar de perlas) y fibras de 300 A (modelo de solenoide) Función: - Durante la interfase su principal función es la expresión de su información genética dando lugar a los ARN mensajeros. - Existen sectores de “eucromatina” o cromatina difusa, en la que las fibras de ADN aparecen poco plegadas para facilitar su transcripción por la ARN-polimerasa, y sectores de “heterocromatina” o cromatina condensada que impide su transcripción - La heterocromatina puede ser constitutiva si no se expresa nunca, sirviendo como soporte estructural de los cromosomas, y puede ser facultativa, si sólo es leída en algunos procesos del desarrollo celular MADRID / JUNIO 99. LOGSE / BIOLOGÍA / GENÉTICA / OPCIÓN A / Nº 2 2.- El cromosoma metafásico. a) Haga un esquema del cromosoma metafásico en el que señale y nombre todos los elementos o partes que conozca. (1,5 puntos). b) Nombre los tipos morfológicos de cromosomas metafásicos que conozca (0,5 puntos). Solución: El núcleo mitótico o núcleo en división se caracteriza porque se hace patente la individualización del material hereditario y la cromatina se condensa formando los cromosomas. Los cromosomas son estructuras cilíndricas que se encuentran en número y morfología idéntica en todas las células de los inidividuos de una misma especie. Alcanzan el máximo de condensación en metafase y anafase siendo entonces cuando mejor se visualizan. a) La estructura del cromosoma metafásico presenta unas partes o elementos característicos. En el esquema representado los distintos elementos indicados son: 1.- Constricción primaria o centrómero: Es un estrangulamiento que divide al cromosoma en dos brazos del mismo o diferente tamaño. Contiene heterocromatina constitutiva, es decir, cromatina compactada y genéticamente inactiva en todas las células. El centrómero contiene al cinetocoro, de naturaleza proteica, que constituye la porción del cromosoma en la que se enganchan los microtúbulos del huso acromático que intervienen en la separación de las cromátidas hermanas durante la anafase de la meiosis y mitosis. La función del centrómero es mantener unidas a las dos cromátidas hermanas. 2.- Brazos: La posición del centrómero permite considerar que el cromosoma está dividido en estas dos partes o brazos, de igual o diferente longitud, que no representan unidad funcional sino morfológica. 3.- Cromátidas: Cada elemento en que el centrómero divide al cromosoma longitudinalmente. Cada cromátida posee sólo una molécula de ADN, constituyendo la manifestación morfológica de que el material genético se encuentra duplicado. 4.- Constricciones secundarias: También denominas organizadores nucleolares. Son zonas estrechas en los brazos que están relacionadas con la formación del nucléolo al final de la mitosis. 5.- Telómeros: son los extremos de los brazos del cromosoma a modo de “casquete”. Desempeñan importantes funciones, destacando la de impedir que se pierda información en los extremos en cada ciclo de replicación. Además, evitan que los extremos de cromosomas diferentes se unan entre sí y facilitan la interacción entre los extremos y la envoltura nuclear. 6.- Bandas: Son segmentos de cromatina que se colorean con diferente intensidad y que permiten una identificación inequívoca de los cromosomas mediante el método denominado “patrón de bandas”. Además, nos permiten localizar a los cromosomas homólogos. b) En función de la posición que ocupe el centrómero en el cromosoma, se pueden distinguir los siguientes tipos: - Metacéntrico: El centrómero ocupa una posición medial. Los dos brazos son de igual o similar longitud. - Submetacéntricos: El centrómero ocupa una posición submedial. Uno de los brazos el ligeramente superior. - Acrocéntricos: El centrómero ocupa una posición casi terminal. Uno de los brazos en muy largo y el otro muy corto. - Telocéntricos: El centrómero ocupan uno de los extremos del cromosoma. Sólo parece un único brazo.