LA ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA

Ejercicio de Biología celular

D. en C. Noé Velázquez Márquez

Nombre (POR APELLIDOS)

_________________________________________________

_________________________________________________

_________________________________________________

_________________________________________________

_________________________________________________

_________________________________________________

Sección ____________________

Horario ____________________

Nota: Anotar sus referencias bibliográficas

1. LA ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA

1. Describa algunas de las funciones importantes de las membranas en la vida de una célula eucariota. ¿cuál cree que podría ser el efecto de una membrana incapaz de realizar una u otra de sus funciones?
2. Dibuje la estructura básica de los principales tipos de lípidos que hay en las membranas celulares. ¿en que difieren los esfingolípidos de los glicerofosfolípidos? ¿cuáles lípidos son fosfolípidos? ¿cuáles son glicolípidos? ¿cómo se organizan estos lípidos en una capa doble? ¿Cuál es la importancia de la bicapa para las actividades de la membrana?
3. ¿Qué es un liposoma? ¿Cómo se usan los liposomas en la terapéutica médica?
4. ¿Qué es un oligosacárido? ¿Cómo se unen con las proteínas de membrana? ¿Cómo se relacionan con los tipos sanguíneos humanos?
5. ¿Cómo puede determinarse: (1) la localización de segmentos de transmembrana en la secuencia de aminoácidos o (2) la localización relativa de las hélices transmembrana con acceso al medio externo?
6. ¿Qué significa la declaración de que las proteínas de una membrana están distribuidas en forma asimétrica? ¿es verdad esto también para el carbohidrato de la membrana?
7. Describa las propiedades de las tres clases de proteínas de membrana (integrales, periféricas y ancladas con lípidos), ¿en que difieren unas de otras y como varia cada clase?
8. ¿Cuál es la importancia de la insaturación de los ácidos grasos para la fluidez de la membrana? ¿Y la de las enzimas capaces de desaturar los ácidos grasos?
9. ¿A qué se refiere temperatura de transición de una membrana y como se modifica para el grado de saturación o la longitud de las cadenas de las grasas acilo? ¿Qué importancia tienen estas propiedades para la formación de balsas lipídicas?
10. ¿Por qué es importante la fluidez de la membrana para una célula?
11. ¿Cómo es que ambos lados de una bicapa lipídica pueden tener distintas cargas iónicas?
12. Describa dos técnicas para medir la velocidad de difusión de una proteína de membrana específica
13. Compare la velocidad de difusión lateral de un lípido con la del giro. ¿Cuál es la razón de la diferencia?
14. Compare y mencione diferencias de las cuatro formas distintas en las que una sustancia puede moverse a través de la membrana plasmática
15. Compare la diferencia energética entre la difusión de un electrólito y la de un no electrólito a través de la membrana
16. Describa la relación entre el coeficiente de partición y el tamaño molecular con respecto a la permeabilidad de la membrana
17. Explique los efectos de la colocación de una célula en un medio hipotónico, hipertónico o isotónico.
18. Describa dos formas en las que se utiliza la energía para desplazar iones y solutos contra un gradiente de concentración
19. ¿Cómo ilustra la Na+/K+-ATPasa la simetría de la membrana plasmática?
20. ¿Cuál es la función de la fosforilación en el mecanismo de acción de la Na+/K+-ATPasa?

1. INTERACCIÓN ENTRE LAS CÉLULAS Y SU AMBIENTE

1. ¿Qué diferencias hay entre el glicocáliz, la membrana basal y la matriz extracelular del tejido cartilaginoso?
2. Compárese la función del colágeno con las de los proteoglicanos en el espacio extracelular. ¿Cómo contribuye la fibronectina y la laminina el desarrollo embrionario?
3. Mencione alguna de las funciones de la matriz extracelular en los tejidos animales
4. ¿Cómo es que las integrinas pueden unir la superficie celular con materiales que constituyen la MEC? ¿En que difieren las estructuras activas e inactivas de las integrinas entre sí, tanto en estructura y función? ¿cuál es la importancia de la presencia de un fragmento RGD en un ligando para integrina?
5. ¿Cómo participa una proteína de la superficie celular en la adhesión celular y la transducción de señales transmebranosas?
6. ¿cuál es la diferencia entre la señalización de adentro hacia afuera y la de afuera hacia adentro? ¿Cuál es la importancia de cada una para las actividades celulares?
7. Mencione dos características que distinguen a los hemidesmosomas de las adhesiones focales.
8. Distinga entre un hemidesmosoma y un desmosoma, y entre un desmosoma y una unión adherente
9. ¿Qué tipos de uniones celulares poseen filamentos de actina?, ¿cuáles contienen filamentos intermedios?, ¿cuáles tienen integrinas y cuáles cadherinas?
10. ¿En qué difieren las cadherinas, los miembros de la IgSF y las selectinas en el nivel molecular respecto de la forma en que median la adhesión celular?
11. ¿De qué proteínas están formadas las uniones estrechas (zonas de oclusión)
12. ¿De qué proteínas están formadas las uniones comunicantes (uniones en hendidura)?

1. SISTEMA DE MEMBRANAS CITOPLASMÁTICAS: ESTRUCTURA, FUNCIÓN Y TRANSITO DE MEMBRANAS

1. Compare y contraste la vía biosintética con la vía endocítica.
2. ¿Cómo se dirigen las proteínas particulares a los compartimientos subcelulares específicos?
3. ¿Cuáles son las principales diferencias morfológicas entre el RER y el REL y cuáles son sus funciones?
4. Describa los pasos que ocurren entre el momento en que el ribosoma se une con un mRNA que codifica una proteína secretora y el momento en que la proteína sale del RER
5. ¿Cómo se insertan las proteínas recién sintetizadas en una membrana?
6. Describa alguna de las formas en que los organelos membranosos pueden mantener su composición única a pesar del tránsito continuo de membranas y materiales a través de ellos
7. Describa cómo se mantiene la asimetría de la membrana conforme ésta se mueve del RE a la membrana plasmática
8. Describa los mecanismos por los cuales la célula asegura que las proteínas mal plegadas: (1) no salgan del retículo endoplásmico y (2) no se acumulen hasta niveles excesivos dentro de la luz del retículo endoplásmico
9. Describa los pasos que ocurren cuando una proteína soluble, como una enzima digestiva en una célula pancreática, se mueve del RER a la cisterna cis de Golgi, y desde la cisterna cis a la red trans de Golgi.
10. ¿Cuál es el papel del fosfato de dolicol en el sistema de las glicoproteínas de membrana?, ¿cómo se determina la secuencia de los azúcares unidos a una proteína en particular?
11. ¿Qué comparación puede establecerse entre el proceso de glicosilación en el aparato de Golgi y el RER?
12. ¿Cómo pueden conciliarse el modelo de maduración de cisternas de la actividad en el aparato de Golgi con la presencia de vesículas de transporte en la región de este organelo?
13. ¿Qué determina la especificidad de la interacción entre la vesícula de transporte y el compartimiento de membrana con la cual se fusiona?, ¿en qué forma participa las proteínas SNARE en el proceso d fusión de membrana?
14. Describa los pasos que aseguran que una enzima lisosómica se dirigirá a un lisosoma y no a una vesícula secretora. ¿Cuál es la función de las proteínas GGA?
15. Compare las funciones de las vesículas cubiertas con COP I y COP II en el tránsito de proteínas.
16. ¿Cómo aseguran las señales de recuperación que las proteínas se mantengan como residentes en un compartimiento de membrana particular?
17. Describa tres funciones distintas de los lisosomas
18. Describa los fenómenos que tienen lugar durante la destrucción autofágica de una mitocondria.
19. Describa los pasos que ocurren entre la unión de una partícula de LDL a la membrana plasmática de una célula y la entrada de las moléculas de colesterol al citosol.
20. Describa la estructura molecular de la clatrina y la relación entre su estructura y su función.
21. ¿Qué comparación puede establecerse entre el cometido de la fagocitosis en la vida de una ameba y en un animal multicelular?, ¿cuáles son los principales pasos que ocurren durante la fagocitosis?

1. EL CITOESQUELETO Y LA MOVILIDAD CELULAR

1. Enumere algunas de las principales funciones del citoesqueleto
2. Describa tres funciones de los microtúbulos
3. Contrastar las funciones aparentes de la cinesina y la dineína citoplasmática en el transporte axónico
4. ¿Qué es un centro orgnizador de microtúbulos (MTOC)? Describir la estructura de los tres MTOC diferentes y cómo funcionan cada uno de ellos.
5. ¿Qué función desempeña el GTP en el ensamble de los microtúbulos? ¿Qué significa el término “inestabilidad dinámica”? ¿Qué función cumple en la actividad celular?
6. Contrastar los movimientos de un flagelo y un cilio. Describir el pulso de energía en una cadena pesada de la dineína. Describir el mecanismo por el que los cilios y los flagelos son capaces de efectuar sus movimientos de flexión.
7. Mencione alguno ejemplos que refuercen la idea de que los filamentos intermedios son importantes en particular en funciones hísticas específicas, más que en actividades básicas que todas las células realizan.
8. Mencione las similitudes y las diferencias entre el ensamble de microtúbulos y filamentos intermedios.
9. Mencione las similitudes y las diferencias en las características del ensamble de microtúbulos y el de los filamentos de actina.
10. Compare la estructura de un microtúbulo, un filamento de actina y un filamento intermedio completamente ensamblados.
11. Describa tres funciones de los filamentos de actina.
12. Mencione las diferencias en la estructura y la función de la miosina II convencional y la miosina V no convencional.
13. ¿Cómo es posible que la misma vesícula se transporte a lo largo de microtúbulos y de microfilamentos?
14. Describa la estructura de la sarcómera de una miofibrilla de músculo estriado y los cambios que ocurren durante su contracción.
15. Describa los pasos que ocurren entre el momento en que un impulso nervioso se transmite a través de una unión neuromuscular y el momento en que la fibra muscular en realidad empieza a acortarse. ¿Cuál es la función de los iones de calcio en el proceso?

1. RESPIRACIÓN AERÓBICA Y LA MITOCONDRIA

1. Describa los cambios del metabolismo oxidativo que debieron observarse en la evolución de las cianobacterias.
2. Compare las propiedades y la historia evolutiva de las membranas interna y externa, el espacio intermembrana y la matriz mitocondrial.
3. ¿Cómo se relacionan los dos productos de la glucólisis con las reacciones del ciclo del CAT?
4. ¿Por qué se considera que el ciclo del CAT es la vía central del metabolismo energético celular?
5. Describa el mecanismo por el cual el NADH producido en el citosol durante la glucólisis es capaz de alimentar con electrones el ciclo de Krebs.
6. Describa los pasos mediante los cuales el transporte de electrones a lo largo de la cadena respiratoria conduce a la formación de un gradiente de protones.
7. De los cinco tipos de transportadores de electrones, ¿cuál tiene la menor masa molecular?, ¿Cuál posee la mayor proporción entre átomos de hierro y electrones transportados?, ¿cuál tiene un componente de se localiza fuera de la bicapa lipídica?, ¿cuáles son capaces de aceptar protones y electrones? Y ¿cuál sólo acepta electrones?
8. ¿Cuál es el efecto del dinitrofenol en la formación de ATP en las mitocondrias?, ¿a qué se debe?
9. Describa la estructura básica de la ATP sintasa.
10. Describa un mecanismo propuesto en el que la difusión de protones del espacio intermembrana a la matriz impulse la fosforilación de ADP.
11. Mencione algunas de las principales actividades de los peroxisomas. ¿Cuál es la función de la catalasa en estas actividades?
12. ¿Qué similitudes tienen los peroxisomas y las mitocondrias?, ¿de qué manera son únicos?

...