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Capitulos de Biologia - Cuestiones Resueltas -


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#241 Ge. Pe.

Ge. Pe.

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Publicado el 01 julio 2009 - 06:35






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ARAGON (ZARAGOZA) / SEPTIEMBRE 00. LOGSE / BIOLOGIA / EXAMEN COMPLETO

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______________________________________________


OPCION A


Cuestión 1. Tema de desarrollo corto: Mitocondrias: Describe la estructura de estos
orgánulos, explicando la función que se lleva a cabo en cada una de las subestructuras


Cuestión 2: Explica brevemente: ¿Qué es la inmunidad natura?. ¿Qué es la inmunidad
adquirida?. ¿Qué es una vacuna?. ¿Qué es un suero?


Cuestión 3: Cita las moléculas y estructuras subcelulares, necesarias para que se inicie la
traducción (o síntesis de proteínas) en el citosol de una célula .


Cuestión 4: Explica muy brevemente qué es: a) un carbono asimétrico, b) una aldosa, c)
el glucógeno, d) la celulosa.


Cuestión 5: Responde a las cuestiones planteadas tras la lectura del resumen de esta
nota de prensa:

“El plancton fotosintético es la base de las cadenas alimentarias marinas y juega un papel
esencial en los ciclos de varios elementos, entre los cuales destaca el carbono por sus
implicaciones en los procesos de cambio climático. Científicos españoles han descubierto
que se producen grandes mortandades de estos organismos por causas ambientales, como
los rayos ultravioletas solares, o la baja concentración de nutrientes, así como por
infecciones virales, envejecimiento y muerte celular programada o apoptosis”. (Noticia de
las páginas de Ciencia de un periódico).

a) Si ocurre una drástica disminución de los organismos fotosintéticos: ¿Qué
presumible cambio en la composición de gases de la atmósfera podría esperarse?

b) ¿Qué molécula conoces que pueda verse mutada por los rayos ultravioletas

c) ¿Qué origen tiene la energía utilizada para la síntesis de ATP y NADPH en los
tilacoides de estos organismos?

d) Si el fitoplancton no muere, pero RuBisCO (ribulosa bifosfato carboxilasa) quedara
inutilizada, ¿qué proceso se vería afectado?





OPCION A


1. Solución:


La mitocondria es un orgánulo citoplasmático presente de forma permanente en las células
eucariotas, cuya función es fundamentalmente energética al intervenir en la respiración
celular aerobia. Ésta es un proceso catabólico a través del cual los combustibles orgánicos van
a ser oxidados totalmente, obteniéndose como productos finales de esta degradación H2O,
CO2 y energía.

Las mitocondrias suelen tener forma cilíndrica, a modo de bastón. Su estructura se observa en
corte longitudinal. Son orgánulos limitados por una doble membrana: la membrana
mitocondrial externa es lisa, mientras que la membrana mitocondrial interna forma
invaginaciones o repliegues denominados crestas mitocondriales. Entre ambas membranas
existe un espacio intermembranoso. El espacio delimitado por la membrana interna es la
matriz mitocondrial y contiene, entre otros componentes, ADN y ribosomas.


Los procesos metabólicos principales que tienen lugar en la mitocondria son los siguientes:

1.- Beta-oxidación de los ácidos grasos: los ácidos grasos provenientes de la hidrólisis de los
triacilglicéridos son, en primer lugar, activados uniéndoseles CoA para formar la forma
activada acil-CoA. A continuación, el acil-CoA penetra en la mitocondria donde es degradado
por el proceso de Beta-oxidación de los ácidos grasos. Este proceso tiene lugar en la matriz
mitocondrial donde se encuentran las enzimas necesarias y da lugar a la formación de una
molécula de acetil-CoA por cada vuelta al ciclo.

2- Transformación del ácido pirúvico en acetil-CoA: Se trata de una descarboxilación
oxidativa. Es una reacción catalizada por un complejo multienzimático denominado piruvato
deshidrogenasa y tiene lugar en la matriz mitocondrial.

3- Ciclo de Krebs: Se caracteriza por una serie de reacciones que se desarrollan a expensas
de una serie de ácidos orgánicos que forman el denominado ciclo. El ciclo de Krebs se
desarrolla en la matriz mitocondrial donde se encuentran todas las enzimas necesarias para su
funcionamiento.

4- Cadena de transporte electrónico: Consta de una serie de enzimas oxidorreductasas que
recogen los electrones de los coenzimas reducidos obtenidos en fases catabólicas anteriores y
los van pasando de una a otra hasta un aceptor final de electrones, el oxígeno molecular, que
al reducirse, origina agua. Esta cadena de transporte electrónico se encuentra ubicada en la
membrana de las crestas mitocondriales.

5- Fosforilación oxidativa: Consiste en la producción de ATP en la mitocondria gracias a la
energía liberada durante el proceso de transporte electrónico. El ATP es sintetizado gracias a
la acción del enzima ATP-sintetasa, que está ligado a la membrana interna de la mitocondria.






2. Solución:

El término inmunidad deriva de la palabra latina “inmunitas”, que significa estar libre de
cargo, o sea, ser invulnerable a determinada enfermedad infecciosa. La inmunidad puede ser
de dos tipos: congénita o adquirida.

La inmunidad congénita o natural, es aquella que se hereda, la que desarrolla el propio
organismo a nivel individual, racial o específica y que viene determinada por los factores
característicos de la constitución del individuo, la raza o la especie.

La inmunidad adquirida es la que se adquiere durante la vida y puede ser a su vez:

- Natural: Se adquiere de por vida bien de un modo pasivo, es decir, durante el desarrollo
embrionario y lactante al recibir los anticuerpos maternos, o bien de un modo activo, tras
haber superado una enfermedad infecciosa.

- Artificial: Se adquiere mediante técnicas artificiales bien de un modo pasivo, mediante la
administración de sueros, o bien de un modo activo, mediante la administración de vacunas.

La inmunidad activa se adquiere tras haberse producido una respuesta inmunitaria en la que el
individuo adquiere memoria inmunológica, es decir, capacidad de generar rápidamente un
gran número de anticuerpos específicos en posteriores contactos con los antígenos. Sólo la
inmunidad activa genera memoria y es duradera.

La inmunidad pasiva se consigue cuando los anticuerpos que confieren la inmunidad los ha
producido otro organismo. Su acción es poco duradera, porque el individuo inmunizado
pasivamente no genera nuevos anticuerpos.

Las vacunas son antígenos procedentes de uno o varios microorganismos patógenos cuya
administración estimula la formación de anticuerpos, lo que implica que el organismo
inoculado adquiere inmunidad artificial activa contra dicho organismo. La vacunación
siempre se efectúa como prevención de la enfermedad, como profiláctico.

El suero es el plasma sanguíneo del que se han eliminado los elementos celulares, pero que
contiene moléculas, como los anticuerpos y proteínas propias del animal. Cuando la
inmunidad se alcanza mediante la sueroterapia hablamos de inmunidad artificial pasiva.

Clásicamente ha consistido en tratar al paciente aquejado de una enfermedad con suero
sanguíneo de un animal al que se le inocularon previamente los microorganismos de la
enfermedad (vacunado), por lo que se introducen en el paciente anticuerpos ya formados
contra la enfermedad. Normalmente se utilizaba suero de caballo, pero en la actualidad,
gracias a las técnicas de ingeniería genética, pueden fabricarse sueros a partir de
microorganismos en cuyo genoma se ha incorporado la información genética necesaria para
sintetizar, en ausencia del patógeno, los anticuerpos específicos contra él. La sueroterapia se
utiliza con fines curativos en individuos ya enfermos, obteniéndose una inmunidad pasiva
limitada.





3. Solución:

La traducción es la segunda etapa del proceso de síntesis proteica. En esta etapa se traduce en
proteínas la información genética transferida desde el ADN al ARNm durante la
transcripción. Los aminoácidos dispersos en el citoplasma deben unirse para formar los
polipéptidos según una secuencia lineal, que no es otra que la ordenada por el ADN y
transportada por el ARNm. Ello requiere que los aminoácidos reconozcan los codones del
ARNm, para lo cual es preciso que cada aminoácido se una a una molécula adaptadora, el
ARNt.

La traducción se realiza en los ribosomas, orgánulos citoplasmáticos formados por dos
subunidades, una pequeña y otra grande, formadas por ARNr específicos y por proteínas.
La traducción puede dividirse en cinco fases: activación de los aminoácidos, inicio de la
traducción, elongación, terminación y liberación, y plegamiento d e la cadena polipeptídica.

Para contestar a esta pregunta sólo haremos referencia a las dos primeras fases.

Fase 1: Activación de los aminoácidos: Durante esta fase, que tiene lugar en el citosol, se
produce la unión de los aminoácidos a sus ARNt específicos a expensas de energía aportada
por el ATP. Para que se forme el complejo de transferencia es necesario el enzima aminoacil-
ARNt-sintetasa y que los aminoácidos estén activados.

El lazo de ARNt opuesto al punto de fijación del aminoácido (lazo anticodón), posee tres
bases (anticodón) complementarias de un triplete o codón del ARNm.


Fase 2: Inicio: La síntesis se inicia cuando la subunidad pequeña del ribosoma y el ARNm se
unen en un punto localizado cerca del codón AUG, que es el codón de iniciación y marca el
inicio de la proteína. A continuación entra en el sitio P del ribosoma un primer aminoacil-
ARNt, aquel cuyo anticodón es complementario del codón iniciador.

La subunidad pequeña del ribosoma, el ARNm y el primer aminoacil-ARNt forman el
complejo de iniciación, al que con posterioridad se une la subunidad grande del ribosoma.






4. Solución:

a) Carbono asimétrico: Es aquel carbono que está unido a cuatro radicales o sustituyentes
distintos, por tanto, pueden unirse mediante dos configuraciones diferentes (formas
enantiomorfas), siendo una la imagen especular de la otra.
La presencia de, al menos, un carbono asimétrico en una molécula determina la isomería
óptica.

b) Aldosa: Monosacárido en el que el grupo carbonilo es un aldehído que se encuentra en el
extremo de la cadena.

c) El glucógeno es el homopolisacárido de reserva energética animal y es un polímero largo y
ramificado de Alfa-D-glucosa unidas por enlaces tipo Alfa-(1 --> 4) y Alfa-(1--> 6). Su estructura es
helicoidal y presenta ramificaciones frecuentes que se producen cada 8 o 10 moléculas de
glucosa. El glucógeno se encuentra sobre todo en el hígado y en músculo estriado, en cuyas
células se almacena en forma de gránulos.

d) La celulosa es un homopolisacárido estructural propio de los vegetales en los cuales
constituye el elemento principal de la pared celular. Se trata de un polímero lineal de
moléculas Beta-D-glucosa unidas mediante enlaces Beta-(1 --> 4). Las cadenas lineales de
celulosa se disponen en paralelo estableciendo puentes de hidrógeno intercatenarios. La unión
de 120 o 210 cadenas de celulosa forma una microfibrilla, que se puede asociar con otras para
formar una fibra de celulosa. En el caso de la pared celular de los vegetales, la celulosa se
dispone formando haces paralelos de fibras que se organizan en capas cruzadas y aglutinadas
por otras moléculas, confiriendo gran resistencia a esta estructura.
La celulosa no puede ser hidrolizada por los mamíferos a excepción de los rumiantes, los
únicos a los que les sirve de alimento gracias a las bacterias simbióticas presentes en su tracto
digestivo, capaces de hidrolizarla a D-glucosa mediante la enzima celulasa.





5. Solución:

a) La fotosíntesis es un proceso anabólico y autotrófico primordial, del que depende la vida
sobre la Tierra. Consiste en la conversión por los organismos fotosintéticos de la energía
luminosa procedente del Sol en energía eléctrica y después en energía química. Esta energía
será utilizada para formar materia orgánica propia o biomasa (glúcidos) a partir de moléculas
inorgánicas, como agua, CO2 y sales minerales. El O2 molecular, resultante de la ruptura de
moléculas de agua que intervienen en el proceso, se desprende como producto de desecho. La
materia orgánica y el oxígeno que fabrican las plantas, son elementos que utilizan los otros
seres vivos como fuente de energía y materia.

Si descendiesen bruscamente el número de individuos fotosintéticos en este planeta, la
supervivencia de los seres vivos aerobios y heterótrofos se vería directamente afectada,
primero por la falta de O2 atmosférico (no se podría respirar), y segundo, por el consiguiente
desequilibrio causado en las cadenas alimentarias que conduciría a la escasez e incluso falta
de alimentos.


b) Las radiaciones no ionizantes, entre las que destacan los rayos ultravioleta (UV), provocan
mutaciones en el ADN. A nivel molecular, lo que provocan es la formación de un enlace
covalente entre dos bases pirimidínicas contiguas, dando origen a dímeros de timina o
dímeros de citosina.

c) En la fase lumínica de la fotosíntesis que tiene lugar en las membranas de los tilacoides, la
energía luminosa se convierte en energía química que se almacena en los enlaces del NADPH
y ATP.

d) La fase oscura de la fotosíntesis está constituida por un conjunto de reacciones que tienen
lugar en el estroma del cloroplasto, en las que se aprovecha la energía y el poder reductor
obtenidos en la fase lumínica para reducir y asimilar el CO2, es decir, se obtienen moléculas
orgánicas en un proceso de fijación de carbono.
La enzima que interviene en la fijación del CO2 es la ribulosa 1,5-difosfato carboxilasa,
también denominada RUBISCO que se encuentra en el estroma del cloroplasto.

Lógicamente, si el fitoplancton no muere, pero RUBISCO estuviese inutilizada, el proceso
que se vería directamente afectado sería la asimilación o fijación del CO2, es decir, se
bloquearía el ciclo de Calvin.



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#242 Ge. Pe.

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Publicado el 03 julio 2009 - 09:41






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ARAGÓN (ZARAGOZA) / JUNIO 02. LOGSE / BIOLOGÍA / EXAMEN COMPLETO

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OPCIÓN A

Cuestión 1.- Tema de desarrollo corto: El DNA (ADN): composición química y estructura (relacione la estructura con la transmisión de la información genética).

Cuestión 2.- Acerca de los virus:
a) ¿Qué moléculas pueden encontrarse formando parte de un bacteriófago?. Haga un esquema de un bacteriófago
b) Describabrevemente un ciclo lisogénico de un virus.


Cuestión 3.- Dibuje una cresta mitocondrial, esquematizando o explicando brevemente
qué es lo que ocurre en ella cuando hay NADH en la matriz. (2 puntos).

Cuestión 4 .-
a) ¿Qué le ocurriría a un glóbulo rojo si lo ponemos en una solución hipotónica? razone la respuesta.
b) Nuestros glóbulos rojos han perdido su núcleo durante el proceso de maduración, ¿puede darse en estas células transcripción? ¿pueden seguir el ciclo celular?
Razone la respuesta.

Cuestión 5.- ¿Cómo se denomina el proceso que se representa en el esquema?. Identifique las estructuras o moléculas señaladas con las flechas. Describa qué está ocurriendo.




OPCION A


1. Solución:


El ADN es una biomolécula orgánica compuesta por C, H, O, N y P, que se define
químicamente como un polinucleótido, porque está formado por la repetición de unidades
moleculares llamadas nucleótidos (desoxirribobucleótidos). Su función está relacionada con
el almacenamiento y transmisión de la información hereditaria, constituyendo así la base
molecular de la herencia.

El ADN químicamente está compuesto por tres moléculas diferentes:

1) Una pentosa, que es la desoxirribosa.


2) Una base nitrogenada. Existen dos tipos:

- Púricas: adenina(A) y guanina (G).

- Pirimidínicas: citosina ©, timina (T).


3) Una molécula de ácido fosfórico.

La unión de una pentosa con una base nitrogenada por el carbono 1´ de la pentosa se
denomina nucleósido y la unión de un nucleósido a una molécula de ácido fosfórico a través
del carbono 5´ de la pentosa se denomina nucleótido. La unión de varios nucleótidos por
enlace 5´--> 3´ fosfodiéster da lugar a un ácido nucleico, que por ello también se denomina
polinucleótido. El encadenamiento de los nucleótidos para formar un ácido nucleico se
realiza siempre mediante el ácido fosfórico, que se une al carbono 3´ de la pentosa del
nucleótido siguiente. Esta molécula tiene dos extremos: un extremo 3´ y un extremo 5´.
El modelo estructural de la doble hélice del ADN, propuesto por Watson y Crick en 1953,
abrió el camino hacia la comprensión de cómo podría desempeñar esta molécula sus
funciones, almacenando y transfiriendo la información genética.

El modelo propone los siguientes aspectos estructurales:

- La existencia de dos cadenas polinucleotídicas dextrógiras arrolladas en forma de hélice
alrededor de un mismo eje constituyendo así una doble hélice. Ambas cadenas o hebras son
antiparalelas, es decir, sus puentes fosfodiéster 3´--> 5´internucleotídicos van en direcciones
opuestas, una va en sentido 3´--> 5´ y la otra en sentido 5´--> 3´

- Las bases púricas y pirimidínicas de cada una de las cadenas o hebras están apiladas en el
interior de la duplohélice, con sus planos paralelos entre sí, y perpendiculares al eje de la
doble hélice. Las bases de una cadena están apareadas mediante puentes de hidrógeno con las
bases de la otra cadena. Los pares permisibles son A-T y G-C.

- Las dos cadenas antiparalelas de la duplohélice no son idénticas en secuencia ni en
composición. En vez de ello, son complementarias entre sí (siempre que en una cadena hay
A, en la otra T, y viceversa).

- Las bases se hallan apiladas a una distancia de 0,34 nm de centro a centro, o lo que es lo
mismo, es la distancia que separa cada par de bases. En cada vuelta completa de la
duplohélice hay exactamente 10 nucleótidos, lo que corresponde a la distancia secundaria
repetida de 3,4 nm. La doble hélice tiene unos 2,0 nm de diámetro.

- Las bases relativamente hidrófobas están situadas en el interior de la hélice y los restos
polares del azúcar y grupos fosfato cargados negativamente están en la periferia, expuestos al
agua, formando el esqueleto externo de la duplohélice.

- La duplohélice resulta estabilizada no sólo por puentes de hidrógeno entre los pares de bases
complementarias, sino también por interacciones electrónicas entre las bases apiladas, así
como por acciones hidrófobas recíprocas.

Cuando Watson y Crick propusieron en 1953 la hipótesis de la estructura molecular en doble
hélice del ADN, surgieron una hipótesis para explicar cómo se encuentra codificada la
información genética. Según ésta, la información genética está contenida en la secuencia de
los nucleótidos (A, T, G, C) de la molécula de ADN que determina la secuencia de los
aminoácidos en las proteínas.

La replicación es un proceso de autoduplicación del ADN que tiene lugar durante el período
de síntesis del ciclo celular o fase S de la interfase, y se caracteriza porque a partir de una
molécula de ADN, se forman dos iguales a ella e idénticas entre sí. Aunque se han propuesto
varias hipótesis para explicar el mecanismo de este proceso, es, sin embargo, la hipótesis
semiconservativa propuesta por Watson y Crick y demostrada experimentalmente por
Meselson y Stahl en 1957 la de mayor aceptación actualmente. La replicación es
semiconservativa porque las dos cadenas de nucleótidos que forman la doble hélice de ADN
se conservan y sirven de molde para la síntesis de dos hebras complementarias. Por tanto, la
replicación da como resultado dos moléculas de ADN, en las que cada una de ellas se
conserva una cadena antigua, y la otra es nueva.




2. Solución:


a) Los virus son elementos genéticos que se replican independientemente de los cromosomas
de las células huésped, pero no independientemente de ésta. Necesitan de la maquinaria
celular para producir sus réplicas.

Los fagos están constituidos por un ácido nucleico y una cápsida proteica compleja.

- Ácido nucleico: Pueden presentar ADN o ARN, pero nunca los dos simultáneamente. El
ácido nucleico puede ser a su vez monocatenario o bicatenario, lineal o circular.

- Cápisde: Protege al ácido nucleico y está constituida por la unión de proteínas globulares
denominadas capsómeros. Los bacteriófagos presentan cápsida compleja, está constituida por
dos partes, la cabeza y la cola. La primera es helicoidal y aloja al ácido nucleico, mientras que
la cola es una estructura de fijación a la bacteria y de inyección del ácido nucleico en el
interior de ésta.


b) En el siguiente esquema está representada la estructura de un bacteriófago.




c) Las características esenciales comunes a los ciclos de multiplicación de todos los virus
comprenden la entrada en el citoplasma de una célula hospedadora, la replicación de su
genoma para producir una descendencia de viriones, la liberación de éstos al medio
extracelular o ambiente y su superviviencia en él. En su reproducción todos los componentes
se sintetizan por separado y luego se ensamblan. Sin embargo, existen dos tipos de ciclo
vitales infectivos víricos: el ciclo lítico y el ciclo lisógenico.

La diferencia principal entre el ciclo de multiplicación lítico y lisogénico de un fago está
basada en que los virus líticos, al infectar a la célula huésped, la destruyen, mientras que los
virus lisogénicos o atenuados, no destruyen a la célula hospedadora ya que al penetrar en ella,
en lugar de formar nuevos virus, integran su genoma en el ADN celular. Así permanecen
durante un tiempo variable, replicándose al mismo tiempo que lo hace el genoma de la células
hospedadora, hasta que factores externos o mecanismos desconocidos le hace “despertar” y
comenzar un ciclo lítico.





3. Solución:

En la figura siguiente está representada una cresta mitocondrial y los procesos metabólicos
que tienen lugar en ella cuando existe NADH en la matriz.

El proceso metabólico representado en la figura corresponde a la respiración celular. La
mayoría de la energía procedente de la oxidación de compuestos orgánicos (glucosa, ácidos
grasos) se encuentra en los electrones liberados que son aceptados y transportados por las
coenzimas NAD+ y FAD. La reoxidación de estas coenzimas tiene lugar durante el transporte
electrónico al ceder sus electrones al oxígeno molecular. La cadena de transporte
electrónico consta de una serie de enzimas oxidorreductasas, localizadas en la membrana
mitocondrial interna que conforma la cresta, que recogen los electrones de los coenzimas
reducidos (NADH y FADH2) de los fases anteriores y los van pasando de una a otra hasta un
aceptor final de electrones, el oxígeno molecular, que al reducirse, origina agua.

El mecanismo de síntesis de ATP en la mitocondria se denomina fosforilación oxidativa.
La “hipótesis quimiosmótica” explica este proceso. Esta teoría, la única que ha sido comprobada experimentalmente y la que se acepta en la actualidad, durante el transporte electrónico se produce un bombeo de protones desde la matriz mitocondrial al espacio intermembranal en las mitocondrias, y desde el estroma al espacio intratilacoidal en los cloroplastos, que genera un gradiente electroquímico que crea la fuerza protomotriz necesaria para la síntesis de ATP.
La disipación posterior de este gradiente qimiosmótico creado a través de la ATP-sintetasa
proporcionará la energía suficiente para la producción de ATP a partir de ADP y Pi.





4. Solución:

a) La ósmosis es un fenómeno físico en el que se produce el paso o difusión de un disolvente
a través de una membrana semipermeable (permite el paso de disolvente pero no de solutos)
desde la disolución más diluida a la más concentrada.

Los medios acuosos separados por una membrana semipermeable pueden tener diferentes
concentraciones, y se denominan:

- Hipertónicos a los que poseen una elevada concentración de solutos con respecto a otros en
los que la concentración es inferior.
- Hipotónicos a los que contienen una concentración de solutos baja con respecto a otros que
la poseen superior.

Si colocamos un glóbulo rojo en un medio externo celular hipotónico respecto al medio
interno, se produce entrada de agua al interior del eritrocito, lo que ocasiona aumento de
volumen celular. En el caso de los glóbulos rojos puede llegar a producirse estallido celular si
penetra demasiada agua en su interior.

b) El núcleo es el componente celular donde se encuentra el material genético (ADN) y que
dirige toda la vida celular.

La transcripción es la primera fase de la síntesis proteica o expresión del material genético.
El proceso consiste en la síntesis de ARN, tomando como molde una de las dos cadenas del
ADN. Los glóbulos rojos pierden el núcleo durante el proceso de maduración y, por tanto, al
carecer de ADN es imposible que tenga lugar el proceso de la transcripción.
Una propiedad de las células que están en crecimiento, tanto procariotas como eucariotas, es
la capacidad de duplicar su ADN genómico y pasar copias idénticas de esta información a las
células hijas. Este fenómeno se denomina ciclo celular, comprende el período de tiempo
desde que se forma una células hasta que se divide y está constituido por dos etapas o estados
claramente diferentes:

- El estado de división celular o mitosis y separación de las células hijas.

- El estado de no división o interfase o periodo de crecimiento celular. En este estado la
célula realiza sus funciones habituales y, si está destinada a la división celular, la duplicación
o replicación del ADN.

La interfase comprende a su vez tres períodos: G1, S y G2 y dura aproximadamente el 90 %
del total del ciclo celular.

- Fase G1: es el período más variable en el tiempo del ciclo celular, pudiendo durar de 2 o 3
horas a muchos días, o incluso años. Es una fase de alta actividad metabólica, donde los genes
se transcriben y traducen en proteínas. Hay determinadas células que detienen su ciclo en la
fase G0, experimentan una serie de transformaciones que las conducen a una diferenciación
celular, de modo que la célula se especializa y expresa sólo aquellos genes que le permiten
desempeñar su actividad concreta en el tejido.

- Fase S: su nombre viene de “síntesis” ya que durante esta fase ocurre la replicación del
ADN y la síntesis de proteínas e histonas. Cada molécula de ADN se replica en dos moléculas
idénticas de ADN; de modo que las histonas y las otras proteínas cromosómicas se unen
rápidamente al nuevo ADN. Comienza la duplicación del diplosoma, al formar cada centriolo
otro perpendicular a él.

- Fase G2: Durante esta fase no hay síntesis de ADN, aunque si éste está dañado, se puede
reparar. Se produce un continuo crecimiento celular y continúa también la síntesis de otras
macromoléculas (ARN, proteínas, lípidos, microtúbulos del huso acromático,...). Los
centriolos, ya duplicados, forman dos diplosomas que permanecen reunidos en el mismo
centrosoma.

El proceso de maduración de un glóbulo maduro durante el cual pierde el núcleo corresponde
al periodo G1 de la interfase. Por tanto, la pérdida del núcleo implica que el ciclo celular se
detiene en este periodo del ciclo y la célula acaba muriendo sin haberse dividido.




5. Solución:

El proceso representado en el esquema se denomina traducción y es la segunda fase del
proceso de síntesis proteica. En esta etapa se traduce en proteínas la información genética
transferida desde el ADN al ARNm durante la transcripción. Los aminoácidos dispersos en el
citoplasma deben unirse para formar los polipéptidos según una secuencia lineal, que no es
otra que la ordenada por el ADN y transportada por el ARNm.

Las estructuras y moléculas señaladas mediante números son:

1. Subunidad mayor del ribosoma.
2. Subunidad menor del ribosoma.
3. ARNm.
4. Proteína.




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OPCION A


Cuestión 1. Tema de desarrollo corto: Mitocondrias: Describe la estructura de estos
orgánulos, explicando la función que se lleva a cabo en cada una de las subestructuras

Cuestión 2: Explica brevemente: ¿Qué es la inmunidad natura?. ¿Qué es la inmunidad
adquirida?. ¿Qué es una vacuna?. ¿Qué es un suero?

Cuestión 3: Cita las moléculas y estructuras subcelulares, necesarias para que se inicie la
traducción (o síntesis de proteínas) en el citosol de una célula

Cuestión 4: Explica muy brevemente qué es: a) un carbono asimétrico, b) una aldosa, c)
el glucógeno, d) la celulosa

Cuestión 5: Responde a las cuestiones planteadas tras la lectura del resumen de esta
nota de prensa:


“El plancton fotosintético es la base de las cadenas alimentarias marinas y juega un papel
esencial en los ciclos de varios elementos, entre los cuales destaca el carbono por sus
implicaciones en los procesos de cambio climático. Científicos españoles han descubierto
que se producen grandes mortandades de estos organismos por causas ambientales, como
los rayos ultravioletas solares, o la baja concentración de nutrientes, así como por
infecciones virales, envejecimiento y muerte celular programada o apoptosis”. (Noticia de
las páginas de Ciencia de un periódico).



a) Si ocurre una drástica disminución de los organismos fotosintéticos: ¿Qué
presumible cambio en la composición de gases de la atmósfera podría esperarse?

b) ¿Qué molécula conoces que pueda verse mutada por los rayos ultravioletas?

c) ¿Qué origen tiene la energía utilizada para la síntesis de ATP y NADPH en los
tilacoides de estos organismos?

d) Si el fitoplancton no muere, pero RuBisCO (ribulosa bifosfato carboxilasa) quedara
inutilizada, ¿qué proceso se vería afectado?



OPCION A



1. Solución:


La mitocondria es un orgánulo citoplasmático presente de forma permanente en las células
eucariotas, cuya función es fundamentalmente energética al intervenir en la respiración
celular aerobia. Ésta es un proceso catabólico a través del cual los combustibles orgánicos van
a ser oxidados totalmente, obteniéndose como productos finales de esta degradación H2O,
CO2 y energía.

Las mitocondrias suelen tener forma cilíndrica, a modo de bastón. Su estructura se observa en
corte longitudinal. Son orgánulos limitados por una doble membrana: la membrana
mitocondrial externa es lisa, mientras que la membrana mitocondrial interna forma
invaginaciones o repliegues denominados crestas mitocondriales. Entre ambas membranas
existe un espacio intermembranoso. El espacio delimitado por la membrana interna es la
matriz mitocondrial y contiene, entre otros componentes, ADN y ribosomas.




Los procesos metabólicos principales que tienen lugar en la mitocondria son los siguientes:

1.- beta - oxidación de los ácidos grasos: los ácidos grasos provenientes de la hidrólisis de los
triacilglicéridos son, en primer lugar, activados uniéndoseles CoA para formar la forma
activada acil-CoA. A continuación, el acil-CoA penetra en la mitocondria donde es degradado
por el proceso de b -oxidación de los ácidos grasos. Este proceso tiene lugar en la matriz
mitocondrial donde se encuentran las enzimas necesarias y da lugar a la formación de una
molécula de acetil-CoA por cada vuelta al ciclo.

2- Transformación del ácido pirúvico en acetil-CoA: Se trata de una descarboxilación
oxidativa. Es una reacción catalizada por un complejo multienzimático denominado piruvato
deshidrogenasa y tiene lugar en la matriz mitocondrial.

3- Ciclo de Krebs: Se caracteriza por una serie de reacciones que se desarrollan a expensas
de una serie de ácidos orgánicos que forman el denominado ciclo. El ciclo de Krebs se
desarrolla en la matriz mitocondrial donde se encuentran todas las enzimas necesarias para su
funcionamiento.

4- Cadena de transporte electrónico: Consta de una serie de enzimas oxidorreductasas que
recogen los electrones de los coenzimas reducidos obtenidos en fases catabólicas anteriores y
los van pasando de una a otra hasta un aceptor final de electrones, el oxígeno molecular, que
al reducirse, origina agua. Esta cadena de transporte electrónico se encuentra ubicada en la
membrana de las crestas mitocondriales.

5- Fosforilación oxidativa: Consiste en la producción de ATP en la mitocondria gracias a la
energía liberada durante el proceso de transporte electrónico. El ATP es sintetizado gracias a
la acción del enzima ATP-sintetasa, que está ligado a la membrana interna de la mitocondria.





2. Solución:

El término inmunidad deriva de la palabra latina “inmunitas”, que significa estar libre de
cargo, o sea, ser invulnerable a determinada enfermedad infecciosa. La inmunidad puede ser
de dos tipos: congénita o adquirida.

La inmunidad congénita o natural, es aquella que se hereda, la que desarrolla el propio
organismo a nivel individual, racial o específica y que viene determinada por los factores
característicos de la constitución del individuo, la raza o la especie.

La inmunidad adquirida es la que se adquiere durante la vida y puede ser a su vez:

- Natural: Se adquiere de por vida bien de un modo pasivo, es decir, durante el desarrollo
embrionario y lactante al recibir los anticuerpos maternos, o bien de un modo activo, tras
haber superado una enfermedad infecciosa.

- Artificial: Se adquiere mediante técnicas artificiales bien de un modo pasivo, mediante la
administración de sueros, o bien de un modo activo, mediante la administración de vacunas.


La inmunidad activa se adquiere tras haberse producido una respuesta inmunitaria en la que el
individuo adquiere memoria inmunológica, es decir, capacidad de generar rápidamente un
gran número de anticuerpos específicos en posteriores contactos con los antígenos. Sólo la
inmunidad activa genera memoria y es duradera.

La inmunidad pasiva se consigue cuando los anticuerpos que confieren la inmunidad los ha
producido otro organismo. Su acción es poco duradera, porque el individuo inmunizado
pasivamente no genera nuevos anticuerpos.

Las vacunas son antígenos procedentes de uno o varios microorganismos patógenos cuya
administración estimula la formación de anticuerpos, lo que implica que el organismo
inoculado adquiere inmunidad artificial activa contra dicho organismo. La vacunación
siempre se efectúa como prevención de la enfermedad, como profiláctico.

El suero es el plasma sanguíneo del que se han eliminado los elementos celulares, pero que
contiene moléculas, como los anticuerpos y proteínas propias del animal. Cuando la
inmunidad se alcanza mediante la sueroterapia hablamos de inmunidad artificial pasiva.

Clásicamente ha consistido en tratar al paciente aquejado de una enfermedad con suero
sanguíneo de un animal al que se le inocularon previamente los microorganismos de la
enfermedad (vacunado), por lo que se introducen en el paciente anticuerpos ya formados
contra la enfermedad. Normalmente se utilizaba suero de caballo, pero en la actualidad,
gracias a las técnicas de ingeniería genética, pueden fabricarse sueros a partir de
microorganismos en cuyo genoma se ha incorporado la información genética necesaria para
sintetizar, en ausencia del patógeno, los anticuerpos específicos contra él. La sueroterapia se
utiliza con fines curativos en individuos ya enfermos, obteniéndose una inmunidad pasiva
limitada.






3. Solución:

La traducción es la segunda etapa del proceso de síntesis proteica. En esta etapa se traduce en
proteínas la información genética transferida desde el ADN al ARNm durante la
transcripción. Los aminoácidos dispersos en el citoplasma deben unirse para formar los
polipéptidos según una secuencia lineal, que no es otra que la ordenada por el ADN y
transportada por el ARNm. Ello requiere que los aminoácidos reconozcan los codones del
ARNm, para lo cual es preciso que cada aminoácido se una a una molécula adaptadora, el
ARNt.

La traducción se realiza en los ribosomas, orgánulos citoplasmáticos formados por dos
subunidades, una pequeña y otra grande, formadas por ARNr específicos y por proteínas.
La traducción puede dividirse en cinco fases: activación de los aminoácidos, inicio de la
traducción, elongación, terminación y liberación, y plegamiento d e la cadena polipeptídica.

Para contestar a esta pregunta sólo haremos referencia a las dos primeras fases.

Fase 1: Activación de los aminoácidos: Durante esta fase, que tiene lugar en el citosol, se
produce la unión de los aminoácidos a sus ARNt específicos a expensas de energía aportada
por el ATP. Para que se forme el complejo de transferencia es necesario el enzima aminoacil-
ARNt-sintetasa y que los aminoácidos estén activados.
El lazo de ARNt opuesto al punto de fijación del aminoácido (lazo anticodón), posee tres
bases (anticodón) complementarias de un triplete o codón del ARNm.

Fase 2: Inicio: La síntesis se inicia cuando la subunidad pequeña del ribosoma y el ARNm se
unen en un punto localizado cerca del codón AUG, que es el codón de iniciación y marca el
inicio de la proteína. A continuación entra en el sitio P del ribosoma un primer aminoacil-
ARNt, aquel cuyo anticodón es complementario del codón iniciador.

La subunidad pequeña del ribosoma, el ARNm y el primer aminoacil-ARNt forman el
complejo de iniciación, al que con posterioridad se une la subunidad grande del ribosoma.





4. Solución:


a) Carbono asimétrico: Es aquel carbono que está unido a cuatro radicales o sustituyentes
distintos, por tanto, pueden unirse mediante dos configuraciones diferentes (formas
enantiomorfas), siendo una la imagen especular de la otra.
La presencia de, al menos, un carbono asimétrico en una molécula determina la isomería
óptica.

b) Aldosa: Monosacárido en el que el grupo carbonilo es un aldehído que se encuentra en el
extremo de la cadena.

c) El glucógeno es el homopolisacárido de reserva energética animal y es un polímero largo y
ramificado de alfa -D-glucosa unidas por enlaces tipo alfa (1 -> 4) y alfa (1 -- > 6). Su estructura es helicoidal y presenta ramificaciones frecuentes que se producen cada 8 o 10 moléculas de
glucosa. El glucógeno se encuentra sobre todo en el hígado y en músculo estriado, en cuyas
células se almacena en forma de gránulos.

d) La celulosa es un homopolisacárido estructural propio de los vegetales en los cuales
constituye el elemento principal de la pared celular. Se trata de un polímero lineal de
moléculas de beta -D-glucosa unidas mediante enlaces beta (1  4). Las cadenas lineales de
celulosa se disponen en paralelo estableciendo puentes de hidrógeno intercatenarios. La unión
de 120 o 210 cadenas de celulosa forma una microfibrilla, que se puede asociar con otras para
formar una fibra de celulosa. En el caso de la pared celular de los vegetales, la celulosa se
dispone formando haces paralelos de fibras que se organizan en capas cruzadas y aglutinadas
por otras moléculas, confiriendo gran resistencia a esta estructura.

La celulosa no puede ser hidrolizada por los mamíferos a excepción de los rumiantes, los
únicos a los que les sirve de alimento gracias a las bacterias simbióticas presentes en su tracto
digestivo, capaces de hidrolizarla a D-glucosa mediante la enzima celulasa.





5. Solución:


a) La fotosíntesis es un proceso anabólico y autotrófico primordial, del que depende la vida
sobre la Tierra. Consiste en la conversión por los organismos fotosintéticos de la energía
luminosa procedente del Sol en energía eléctrica y después en energía química. Esta energía
será utilizada para formar materia orgánica propia o biomasa (glúcidos) a partir de moléculas
inorgánicas, como agua, CO2 y sales minerales. El O2 molecular, resultante de la ruptura de
moléculas de agua que intervienen en el proceso, se desprende como producto de desecho. La
materia orgánica y el oxígeno que fabrican las plantas, son elementos que utilizan los otros
seres vivos como fuente de energía y materia.

Si descendiesen bruscamente el número de individuos fotosintéticos en este planeta, la
supervivencia de los seres vivos aerobios y heterótrofos se vería directamente afectada,
primero por la falta de O2 atmosférico (no se podría respirar), y segundo, por el consiguiente
desequilibrio causado en las cadenas alimentarias que conduciría a la escasez e incluso falta
de alimentos.

b) Las radiaciones no ionizantes, entre las que destacan los rayos ultravioleta (UV), provocan
mutaciones en el ADN. A nivel molecular, lo que provocan es la formación de un enlace
covalente entre dos bases pirimidínicas contiguas, dando origen a dímeros de timina o
dímeros de citosina.

c) En la fase lumínica de la fotosíntesis que tiene lugar en las membranas de los tilacoides, la
energía luminosa se convierte en energía química que se almacena en los enlaces del NADPH
y ATP.

d) La fase oscura de la fotosíntesis está constituida por un conjunto de reacciones que tienen
lugar en el estroma del cloroplasto, en las que se aprovecha la energía y el poder reductor
obtenidos en la fase lumínica para reducir y asimilar el CO2, es decir, se obtienen moléculas
orgánicas en un proceso de fijación de carbono.

La enzima que interviene en la fijación del CO2 es la ribulosa 1,5-difosfato carboxilasa,
también denominada RUBISCO que se encuentra en el estroma del cloroplasto.

Lógicamente, si el fitoplancton no muere, pero RUBISCO estuviese inutilizada, el proceso
que se vería directamente afectado sería la asimilación o fijación del CO2, es decir, se
bloquearía el ciclo de Calvin.



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#244 Ge. Pe.

Ge. Pe.

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Publicado el 05 julio 2009 - 04:18







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ARAGÓN / JUNIO 03. LOGSE / BIOLOGÍA/ OPCIÓN A / EXAMEN COMPLETO

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OPCIÓN A


Cuestión 1.- Tema de desarrollo corto.- El núcleo: la envoltura nuclear,
el nucleoplasma, nucleolos, cromatina.

Cuestión 2.- Indique la naturaleza química y cite una función biológica de las
siguientes biomoléculas

a) microtúbulos,

b) ribosa,

c) NADH,

d) triglicéridos,

e) anticuerpos,

f) ATPsintetasa (ATPasa),

g) fosfolípido,

h) glucógeno,

i) DNA polimerasa

j) Rubisco(Ribulosa 1,5 bisfosfato carboxilasa).






Cuestión 3.- Responda precisa y brevemente a las siguientes cuestiones

a) ¿Cómo se transforma la energía luminosa en energía química? ¿Qué papel
desempeña el agua en estos procesos?

b) En muchas moléculas que forman parte de los seres vivos encontramos
“carbonos asimétricos”. ¿Qué quiere decir esta expresión? ¿Qué repercusiones
tiene?.





Cuestión 4.- Las mitocondrias y los cloroplastos tienen ribosomas

a) ¿Qué proceso puede pensarse que tendrá lugar en estos orgánulos? Razone la
respuesta.

b) Cite qué otras moléculas buscaría en ellos para apoyar su afirmación.





Cuestión 5.- Conteste a las cuestiones planteadas, razonando la respuesta.

Se ha determinado que el virus que causa la neumonía asiática es un coronavirus,
con 5 proteínas estructurales. La replicación ocurre en el citoplasma de las células
infectadas y se han detectado los nuevos virus en vesículas del aparato de Golgi.

Tras el análisis cualitativo y cuantitativo del genoma del virus, se ha obtenido el
siguiente resultado:

A 30%
T 0%
G 20%
C 25%
U 25%


a) ¿Puede aventurar algo de información acerca de qué tipo de molécula es la
información genética de este virus?

b) ¿Qué puede sospechar ante el hecho de que los nuevos virus estén en vesículas
del Golgi?

c) En los citados coronavirus se han detectado fosfolípidos: ¿qué otro detalle de la
estructura del virus le indica este hecho?

d) ¿Dónde se encuentra la información para la síntesis de las 5 proteínas
estructurales del coronavirus? ¿Cómo han conseguido los aminoácidos que se han
utilizado en su síntesis?


SOLUCIÓN

OPCIÓN A





1. Solución

El núcleo es el componente celular característico de las células eucariotas donde se
encuentra el material genético que dirige la vida celular. Cuando se trata de un núcleo
en estado interfásico presenta una estructura, morfología y composición típicas ya que
durante la división celular la membrana desaparece y sus componentes se reparten entre
lo que serán las dos células hijas.

En un núcleo interfásico distinguimos los siguientes componentes:

- La envoltura nuclear representa una compleja frontera entre el núcleo y el citoplasma
de una célula eucariota. Al microscopio electrónico se observa que es doble con un
espacio intermembranoso.

- La membrana nuclear externa presenta sobre su cara externa ribosomas
adosados. Esta membrana suele estar unida al retículo endoplásmico, ya sea liso
o rugoso.

- El espacio perinuclear o intermembranoso está comprendido entre las dos
membranas.

- La membrana nuclear interna presenta, asociado a ella, en la cara
nucleoplásmica, un material electrodenso de naturaleza fibrilar denominado
lámina fibrosa. A esta estructura se le atribuyen funciones de servir de anclaje a
la cromatina y regular el crecimiento de la envoltura nuclear.
En todos los núcleos, las dos membranas que forman la envoltura nuclear se fusionan en
algunos lugares, dando origen a unas perforaciones circulares denominadas poros
nucleares. Se trata de estructuras dinámicas, capaces de formarse y desaparecer,
dependiendo del estado funcional de la célula. Son canales acuosos que regulan los
intercambios de moléculas entre el núcleo y el citosol.

- En el interior del núcleo encontramos una sustancia filamentosa que corresponde a la
cromatina. Se trata de una estructura compacta y empaquetada formada por ADN
asociado a proteínas.

- La matiz semifluida situada en el interior del núcleo que contiene tanto el material
cromatínico como el no cromatínico se denomina nucleoplasma.

- Además, dentro del núcleo aparecen uno o dos cuerpos esféricos que son los
nucléolos, responsables de la síntesis del ARNr, de su procesamiento y ensamblaje con
proteínas, dando lugar a las subunidades ribosómicas que posteriormente salen al
citoplasma para constituir los ribosomas.

Cuando el núcleo comienza a dividirse, la cromatina se condensa para formar los
cromosomas. Los nucléolos también dejan de ser visibles.
Si observamos el núcleo de una célula eucariota cuando se encuentra dividiéndose sólo
observamos los cromosomas.







2. Solución

a) Microtúbulos: Están formados por una proteína llamada tubulina. Entre las
funciones biológicas que desempeñan destaca la formación del huso mitótico.

b) Ribosa: Es un glúcido monosacárido y es uno de los componentes principales del
ARN.

c) NADH: Es un dinucléotido formado por la unión de un nucleótido de nicotinamida
y uno de adenina. La nicotinamida es un derivado de la vitamina B3. El NADH es
una coenzima cuya función biológica principal es aceptar y ceder electrones y
protones en las reacciones metabólicas de oxido-reducción.

d) Triglicéridos: Son lípidos saponificables, es decir, se trata de esteres formados por
esterificación de la glicerina con tres ácidos grasos. Una función biológica
importante que desempeñan es constituir la reserva energética de plantas y animales.

e) Anticuerpos: Se trata de moléculas proteicas. Su principal función biológica
consiste en unirse a antígenos específicos para que éstos pueden ser destruidos. Son
por tanto las moléculas responsables de la inmunidad humoral.

f) ATP sintetasa: Se trata de un complejo enzimático (naturaleza principalmente
proteica) cuya función principal es la síntesis de ATP en mitocondrias y
cloroplastos.

g) Fosfolípido : Es un lípido saponificables resultante de la esterificación de una
molécula de glicerina con dos ácidos grasos y una molécula de ácido ortofosfórico.
Los fosfolípidos son componentes de la membranas biológicas al constituir bicapas
lipídicas.

h) Glucógeno: Es un homopolisacárido formado por la unión de glucosas. Es el
principal glúcido de reserva en animales.

i) ADN polimerasa: Es la enzima encargada de la replicación o duplicación del ADN.

j) Rubisco: Es la enzima encargada de la fijación o asimilación del CO2 durante la
fase oscura fotosintética.





3. Solución

a) Una de las finalidades principales de la fase luminosa de la fotosíntesis es
transformar la energía luminosa en energía química y comprende un conjunto de
reacciones que tienen lugar en las membranas de los tilacoides en los cloroplastos.
Durante esta fase tienen lugar dos procesos muy importantes: una es la fotólisis del
agua por la que se obtiene poder reductor en forma de coenzimas reducidas (NADPH),
y la otra es la fotosfosforilación que produce ATP. El producto de desecho de esta fase
es el oxígeno molecular.

Cuando un fotón choca con un electrón de un átomo perteneciente a una molécula de
pigmento fotosintético, este electrón capta la energía del fotón y salta a órbitas más
alejadas del núcleo, pudiendo llegar a perderse dejando ionizado al átomo. La molécula
que contiene este átomo queda asimismo oxidada y busca con avidez electrones, que le
son proporcionados por el agua mediante la fotólisis de esta molécula. El electrón
liberado por la clorofila excitada viajará a lo largo de una cadena de transporte de
electrones hasta alcanzar el NADP+ que se reduce a NADPH.

La fotofosforilación es la formación de ATP (energía química) debida a la luz. Según la
“hipótesis quimiosmótica” de Mitchell, la energía liberada durante el transporte de
electrones desde el H2O hasta el NADP+ se utiliza para bombear protones, en contra de
un gradiente, desde el estroma al espacio intratilacoidal. Estos protones regresan al
estroma a favor de gradiente a través del complejo enzimático ATP-asa, que utilizará la
energía liberada en el transporte para fosforilar el ADP y transformarlo en ATP.

b) Un carbono asimétrico es aquel carbono que está unido a cuatro radicales o
sustituyentes distintos.

Las moléculas que presentan carbonos asimétricos presentan dos propiedades
características:

- Estereoisomería: los cuatros sustituyentes pueden unirse mediante dos
configuraciones diferentes (formas enantiomorfas), siendo una la imagen
especular de la otra. Las dos configuraciones se llaman estereoisómeros.

- Actividad óptica: son capaces de desviar un plano de luz polarizada.





4. Solución

a) Los ribosomas son orgánulos celulares presentes en el hialoplasma de todas las
células y en el interior de cloroplastos y mitocondrias. Están constituidos por ARNr y
proteínas. La función de los ribosomas es la misma en todas las células y consiste en
participar en la síntesis proteica.

Desde el punto de vista estructural, los ribosomas constan de dos subunidades
desiguales, una mayor y otra menor que se caracterizan por poseer un coeficiente de
sedimentación diferente. Los ribosomas presentes en el interior de mitocondrias y
cloroplastos presentan un coeficiente de sedimentación 70 S y no aparecen nunca unidos
a membranas.

b) El esquema general del flujo de la información genética es el siguiente:


ADN transcripción> ARNm traducción> PROTEÍNAS



La transcripción es la primera fase de la síntesis proteica o expresión del material
genético. El proceso consiste en la síntesis de ARN, tomando como molde una de las
dos cadenas del ADN.

La traducción es la segunda fase del proceso de síntesis proteica. En esta etapa se
traduce en proteínas la información genética transferida desde el ADN al ARNm
durante la transcripción. Los aminoácidos dispersos en el citoplasma son transportados
a los ribosomas por ARNt y deben unirse para formar los polipéptidos según una
secuencia lineal, que no es otra que la ordenada por el ADN y transportada por el
ARNm. Para que tenga lugar la formación de proteínas los ribosomas deben estar
constituidos por ambas subunidades aunque el inicio de la traducción sólo requiere de la
subunidad menor para unir el ARNm.

Por tanto, las moléculas que deben estar presentes en cloroplastos y mitocondrias para
apoyar esta teoría son ADN, ARNm, ARNt y proteínas.





5. Solución

a) La molécula portadora de la información genética del virus es ARN. La base
nitrogenada uracilo es exclusiva de este tipo de ácido nucleico. En oposición, la timina
es exclusiva del ADN.

b, c y d) Los retrovirus se caracterizan por llevar su información genética en una
molécula de ARN que debe ser copiado a ADN, mediante retrotranscripción durante
su ciclo de replicación, merced a la actuación de un enzima del propio virus, la
transcriptasa inversa o retrotrancriptasa.

Los retrovirus están constituidos por una molécula de ARN, una cápsida proteica y una
envoltura membranosa que la mayoría de las veces es de composición similar a la
membrana plasmática de las células eucariotas, porque generalmente procede de la
célula huésped a la que parasita, de ahí que los coronavirus presenten fosfolípidos en su
estructura.

El ciclo de un retrovirus comienza cuando la envuelta del retrovirus interacciona con
una glucoproteína de membrana de la célula hospedadora. Esta interacción provoca la
fusión de membranas del virus y de la célula con la consiguiente entrada del retrovirus
al interior celular. Tras la pérdida de la pérdida de la cubierta se inicia la
retrotranscripción del ARN vírico gracias a la retrotranscriptasa viral, originándose un
ADN bicatenario. Una enzima denominada integrasa induce la integración del ADN
viral en el cromosoma de la célula hospedadora. El siguiente paso es la expresión del
ADN viral que conduce a la formación de ARN víricos, que se traducen para originar
las cinco proteínas estructurales y enzimáticas del virus utilizando la maquinaria y
los aminoácidos de la célula huésped. Tras el ensamblaje de los viriones, éstos pueden
liberarse a través de vesículas formadas en el aparato de Golgi por secreción para
reiniciar así un nuevo ciclo retrovírico infectando nuevas células diana.




______________________________________________________


Resúmenes - Respuestas y preguntas breves


-- Los organismos que han entrado en contacto con antígenos producen células defensivas y anticuerpos (respuesta primaria), algunos de los cuales permanecerán activos durante más o menos tiempo haciendo que cuando ese organismo vuelva a ponerse en contacto con el mismo antígeno la respuesta sea más rápida (respuesta secundaria)

-- Por mitosis se dividen las células somáticas, no reproductoras, porque en estas células el objetivo de la división es formar células hijas con idéntico material genético. Las células germinales por meiosis dan lugar a los gametos haploides para que en el proceso de fecundación se restituya la dotación cromosómica diploide


-- Definamos polisacárido, ácido graso, aminoácido y ácido nucleico

Polisacárido: polímero formado por la unión de monosacáridos mediante enlaces glucosídicos

Ácido graso: molécula constituida por una cadena hidrocarbonada larga, de tipo alifático, con número par de átomos de carbono

Aminoácido: biomolécula con un grupo amino y otro carboxilo unidos al carbono alfa

Ácido nucleico: polímero formado por unión de nucleótidos mediante enlace éster



-- Estructura de los microtúbulos y tres componentes celulares en los que participan.

Otros dos componentes del citoesqueleto.


Estructura: filamentos no ramificados compuestos por moléculas de tubulina, dispuestas formando un cilindro

Forman el huso mitótico, los centríolos, cilios y flagelos.

Otros componentes: microfilamentos o filamentos de actina y filamentos intermedios



-- ¿Podrían los 20 aminoácidos estar codificados por un código genético constituido por dipletes de las cuatro bases nitrogenadas?

No, porque sólo se podrían formar 16 dipletes diferentes y hacen falta al menos 20 para poder codificar los 20 aminoácidos diferentes presentes en las proteínas



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#245 Ge. Pe.

Ge. Pe.

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Publicado el 06 julio 2009 - 01:47





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Probando animes de Biologia... el sonido está en inglés pero se ve lo importante...


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Retroalimentación negativa

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Retroalimentación positiva

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N.B. La página original es de libre acceso.

Fuente: Biología, 7ª edición, de Campbell y Reece.



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#246 Ge. Pe.

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Publicado el 10 julio 2009 - 07:24








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ARAGON (ZARAGOZA) / JUNIO 01. LOGSE / BIOLOGIA / EXAMEN COMPLETO

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OPCION A

Cuestión 1.- Tema de desarrollo corto: La cadena respiratoria y la
fosforilación oxidativa: descripción global de los procesos, y su localización celular.




Cuestión 2.- Explique brevemente:

a) ¿En qué se diferencian las aldosas y las cetosas?

b) ¿Qué repercusión tiene la presencia de un carbono asimétrico?

c) Cite el papel que le parezca más relevante de los desempeñados por los siguientes
glúcidos: glucosa, ribosa, celulosa, almidón, glucógeno





Cuestión 3.- ¿En qué fase del ciclo celular ocurre la duplicación o replicación del DNA
(ADN)?

¿Qué quiere decir que la replicación es semiconservativa? .

¿Puede una célula entrar en mitosis sin haber pasado por la replicación? ¿Por qué?


¿Cuál es la razón por la que las células hijas resultantes de una mitosis sean 100 %
idénticas?





Cuestión 4.- Describa brevemente el modelo de membrana de mosaico fluido (o de
Singer-Nicolson) ¿Qué se quiere decir cuando se habla de "fluidez" de la membrana?.(1
punto).




Cuestión 5.- Lea atentamente este texto:

Las mitocondrias han mantenido muchos signos misteriosos de su anterior condición de
organismos libres. Aunque se encuentran en el exterior del núcleo de la célula, poseen su
propio aparato genético, incluyendo su propio DNA, RNA mensajero, RNA de
transferencia. Como el DNA bacteriano, el suyo no está compactado en forma de
cromosomas y no está recubierto por ninguna capa de histonas. Las mitocondrias
contienen ribosomas que son muy semejantes a los ribosomas de las bacterias, y que son
sensibles a los mismos tipos de antibióticos. Estos y otros indicios sugieren la explicación
de que las mitocondrias fueron en un tiempo pasado bacterias que acabaron como simbiotas en el interior de células bacterianas mayores.

(De "Microcosmos", por L.Margulis y D.Sagan)



a) ¿Qué son las histonas a las que hace alusión el texto? Explíquelo brevemente.

b) ¿Qué proceso habrá ocurrido en la matriz mitocondrial para que pueda encontrarse
RNA mensajero?.

c) ¿Qué función presume que llevarán a cabo los ribosomas citados?.

d) Si el DNA mitocondrial y el resto de la maquinaria genética es como la de los
procariotas, razone si es o no probable que aparezcan intrones, explicando previamente
qué es un intrón.



__________



1. Solución:

La respiración celular tiene lugar en las mitocondrias de las células eucariotas y en el
citoplasma y mesosomas de las células procariotas aerobias. Consta de tres etapas sucesivas:
oxidación del ácido pirúvico, ciclo de Krebs y la cadena respiratoria. Esta ultima etapa está
asociada al mecanismo de fosforilación oxidativa.

La mayoría de la energía procedente de la oxidación de compuestos orgánicos (glucosa,
ácidos grasos) es utilizada para la síntesis de ATP. Sin embargo, parte de la energía obtenida
en la oxidación se encuentra en los electrones que fueron aceptados por las coenzimas NAD+
y FAD+. Estos electrones, procedentes de la glucólisis, la oxidación del ácido pirúvico y del
ciclo de Krebs, se encuentran en un nivel energético alto.

La cadena de transporte electrónico consta de una serie de enzimas oxidorreductasas o
moléculas transportadoras de electrones que pueden existir en dos estados de oxidación
próximos, pasando de uno a otro según acepten electrones o los desprendan. Cada par redox
sólo puede recibir electrones de otro par que tenga un potencial de reducción más negativo, y
sólo puede cederlos a otro par que lo tenga más negativo. El par de potencial más negativo en
la cadena respiratoria es el NAD+, en el otro extremo se encuentra el par del agua. Por tanto,
la función de la cadena respiratoria es recoger los electrones cedidos por los coenzimas
reducidos (NADH y FADH2) y pasarlos de una a otra hasta un aceptor final de electrones, el
oxígeno molecular, que al reducirse, origina agua.

Las moléculas transportadoras que constituyen la cadena respiratoria están localizadas en la
membrana mitocondrial interna que conforma las crestas mitocondriales
La fosforilación oxidativa está asociada a la cadena de transporte y consiste en la producción
de ATP en la mitocondria gracias a la energía liberada durante el proceso de transporte
electrónico. Las medidas cuantitativas demuestran que por cada dos electrones que pasan
desde el NADH al oxígeno se forman tres moléculas de ATP, mientras que, en el caso del
FADH2 sólo se forman dos.

Según la “hipótesis quimiosmótica”, la única que ha sido comprobada experimentalmente y
la que se acepta en la actualidad, los componentes de la cadena de transporte electrones se
encuentran formando tres complejos que actúan como bombas de protones. Gracias a la
energía liberada durante el transporte electrónico, los complejos bombean protones desde la
matriz mitocondrial al espacio intermembrana estableciéndose un gradiente electroquímico
entre estos dos espacios. La disipación posterior de este gradiente qimiosmótico creado a
través del complejo ATP-sintetasa integrado en la membrana interna mitocondrial
proporciona la energía suficiente para la producción de ATP a partir de ADP y Pi.









2. Solución:

a) Las aldosas son monosacáridos en los que el grupo carbonilo es un aldheído (-CH=O) que
se encuentra en un extremo de la cadena.
Las cetosas son monosacáridos en los que el grupo carbonilo es una cetona (-C=O).

b) Un carbono asimétrico es aquel carbono que está unido a cuatro radicales o sustituyentes
distintos. Las moléculas que presentan carbonos asimétricos presentan estereosisomería, los
sustituyentes pueden unirse mediante dos configuraciones diferentes (formas enantiomorfas.

Asimismo, las moléculas que poseen uno o más carbonos asimétricos presentan isomería
óptica. Este tipo de isomería se manifieste cuando las moléculas están en disolución y pueden
hacer girar cierto ángulo el plano en que vibra una haz de luz polarizada cuando éste atraviesa
la solución. Si el plano gira hacia la derecha, la molécula es dextrógira (+) y si lo hace hacia
la izquierda, levógira (-). Estas 2 moléculas son iguales, en cuanto a sus propiedades físicas y
químicas, exceptuando el modo en que desvían el haz de luz polarizada; por ello se
denominan isómeros ópticos.


c) La glucosa es la principal fuente energética del metabolismo celular.

La ribosa es un constituyente esencial de los nucléotidos del ARN.

La celulosa es el polisacárido estructural que constituye la pared celular de los vegetales.

El almidón es el polisacárido de reserva principal de las células vegetales.

El glucógeno es el polisacárido de reserva principal de los animales.






3. Solución:

Una propiedad de las células que están en crecimiento, tanto procariotas como eucariotas, es
la capacidad de duplicar su ADN genómico y pasar copias idénticas de esta información a las
células hijas. Este fenómeno se denomina ciclo celular, comprende el período de tiempo
desde que se forma una células hasta que se divide y está constituido por dos etapas o estados
claramente diferentes:

- El estado de división celular o mitosis y separación de las células hijas.

- El estado de no división o interfase o periodo de crecimiento celular. En este estado la
célula realiza sus funciones habituales y, si está destinada a la división celular, la duplicación
o replicación del ADN.

La interfase comprende a su vez tres períodos: G1, S y G2 y dura aproximadamente el 90 %
del total del ciclo celular.




Los estudios realizados con timidina tritiada permitieron, mediante autorradiografía,
determinar el momento exacto de replicación del ADN, que ocurre en la fase S, precedido y
seguido por dos espacios (“gaps” o de pausa) o períodos de interfase G1 y G2, en los cuales no
hay síntesis de DNA.

La replicación semiconservativa del ADN fue propuesta por Watson y Crick y demostrada
experimentalmente por Meselson y Stahl en 1957. La replicación del ADN tiene lugar durante
el período de síntesis del ciclo celular o fase S de la interfase, y es semiconservativo porque
las dos cadenas de nucleótidos que forman la doble hélice de ADN se conservan y sirven de
molde para la síntesis de dos hebras complementarias. Por tanto, la replicación da como
resultado dos moléculas de ADN, en las que cada una de ellas se conserva una cadena
antigua, y la otra es nueva.





La fase S de la interfase del ciclo celular es previa a la mitosis. Ésta es un proceso de división
celular mediante el cual, a partir de una célula madre, aparecen dos células hijas con idéntica
dotación cromosómica que su progenitora. Lógicamente, antes de repartir el material
hereditario entre las dos células hijas, la célula madre ha de duplicar su ADN.

La mitosis, se caracteriza porque interviene un sólo organismo que produce copias idénticas
de sí mismo. Sin embargo, en la meiosis intervienen dos individuos que combinan su
información genética para formar un nuevo individuo que tendrá una mezcla de los caracteres
de los progenitores.






4. Solución:

En la actualidad el modelo de estructura de la membrana plasmática más aceptado es el
“modelo del mosaico fluido” propuesto por Singer y Nicolson en 1972. Según este modelo
las membranas poseen lípidos, proteínas y oligosacáridos que se disponen formando una
configuración de baja energía libre.





- Los lípidos se encuentran formando una bicapa lipídica que aporta la estructura básica a la membrana y actúa de barrera relativamente impermeable al flujo de la mayoría de las moléculas hidrosolubles. Las moléculas están orientadas de forma que los grupos polares se dirigen hacia la fase acuosa, es decir, los de la capa exterior de la membrana hacia el medio
extracelular y los de la capa interior hacia el citoplasma. Además de sus propiedades de autoensamblaje y auto-sellado, las bicapas lipídicas tienen otra característica que las convierte en una estructura ideal para las membranas celulares, esta característica es su fluidez, que permite que las moléculas lipídicas puedan desplazarse libremente por la membrana, en
movimientos laterales o de rotación sobre sí mismos.

El colesterol el encargado de regular la fluidez de la bicapa, ya que éste interfiere con las
cadenas hidrocarbonadas de los ácidos grasos y les confiere rigidez, a la vez que impide que
las cadenas se junten y agreguen.

- La ubicación de las proteínas en la bicapa lipídica es función de su carácter anfipático.
Según su posición en la membrana hay dos tipos de proteínas, las integrales transmembrana
o intrínsecas, que están intercaladas o embebidas en la bicapa lipídica, y las proteínas
periféricas o extrínsecas, que generalmente se encuentran asociadas a la superficie
citoplasmática de la membrana. Las proteínas median las diversas funciones de la membrana.

- Los oligosacáridos forman el llamado glicocálix en la superficie externa de la membrana. La
gran mayoría están unidos covalentemente a los lípidos o a las proteínas formando
glucolípidos y glucoproteínas respectivamente.

Se dice que la membrana es un mosaico fluido, porque según este modelo las membranas
biológicas son estructuras casi fluidas, dinámicas, en las que tanto los lípidos como las
proteínas pueden realizar constantes movimientos de traslación lateral, de la bicapa lipídica,
aunque los movimientos lípidos de una capa a otra o en “flip-flop” son raros. Además, las
membranas son estructuras asimétricas, puesto que la composición lipídica y proteica de sus
dos caras es diferente de modo que refleja las diferentes funciones realizadas por las dos
superficies.





5. Solución:

a) Las histonas son unas proteínas de carácter básico que asocian al ADN de las células
eucariotas para constituir la cromatina.

b) El ARNm observado en la matriz mitocondrial es el producto de la transcripción del ADN.
La transcripción es la primera fase de la síntesis proteica y consiste en la síntesis de un
ARNm, tomando como molde una de las dos cadenas del ADN.

c) La traducción es la segunda fase de la síntesis proteica y tiene lugar en los ribosomas.
Durante la misma tiene lugar la traducción de la información genética transferida desde el
ADN al ARNm durante la transcripción. Los aminoácidos dispersos en el citoplasma deben
unirse para formar los polipéptidos según la secuencia determinada por el ADN del núcleo y
transportada al citoplasma por el ARNm.

d) Los intrones son secuencias de bases más o menos largas que se transcriben pero no se
traducen, es decir, no codifican una secuencia de aminoácidos. Los exones son las secuencias
que se transcriben y se traducen.

En las células eucariotas, el producto resultante de la transcripción se denomina ARN
heterogéneo nuclear. Este ARN sufre un proceso postranscripcional denominado de
maduración, durante el cual se realiza un mecanismo denominado splicing por el que la
molécula de ARNm sufre una serie de cortes y empalmes eliminándose determinadas
secuencias. Estas secuencias que son eliminadas del ARN transcrito son los intrones y no
contienen información genética para la síntesis proteica.

Los intrones no existen en procariontes y no se sabe qué función cumplen en los eucariontes.

Por tanto, es bastante improbable que las mitocondrias los posean.




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#247 Ge. Pe.

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CANARIAS / JUNIO 01. LOGSE / BIOLOGIA / OPCION A / EXAMEN COMPLETO

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OPCIÓN A


1.- Una nueva terapia contra la esclerosis múltiple, y otras patologías autoinmunes
en humanos, podría probarse pronto. Los actuales tratamientos contra la
esclerosis múltiple suprimen el sistema inmune y pueden causar por tanto efectos
secundarios", afirma el principal autor del estudio, Michael Lenardo, del
Laboratorio de Inmunología del NIAID. "Este tratamiento, llamado
inmunoterapia mediante el antígeno específico, se centra específicamente en las
células T del sistema inmune que causan la enfermedad. Se supone que no
producirá efectos secundarios". Modificado de "El País", 30 de enero de 2001.


a) Define los términos subrayados en el texto.

b) En el texto se dice que los actuales tratamientos causan efectos
secundarios. ¿Por qué? ¿En qué consistirían estos efectos secundarios y qué
peligro representarían para el organismo?

c) Las inmunoglobulinas son secretadas por cierto tipo de células. Explica
qué orgánulos están implicados en la síntesis y secreción de las proteínas
destinadas a ser expulsadas al medio extracelular. ¿Cuál es su función en este
proceso?

d) Explica qué entendemos por estructura primaria, secundaria, terciaria y
cuaternaria de las proteínas







3. - Las características básicas de la replicación del ADN son las siguientes: es
bidireccional, es semiconservativa, se inicia en orígenes de replicación y avanza
sólo en sentido 5’--> 3’.

a) Explica con tus palabras el significado de cada una de estas características.

b) También decimos de la replicación que es un proceso que presenta una gran
“fidelidad”. Explica su significado y su importancia en la supervivencia de la
especie.

c) En ocasiones, durante la replicación se producen mutaciones en el ADN. ¿Qué
entiendes por mutaciones? ¿Qué relación hay entre las mutaciones y la
evolución de las especies?

d) El ADN es una doble cadena de nucleótidos antiparalela. A partir de las
fórmulas de la adenina, la desoxirribosa y el ácido fosfórico, formula el
desoxirribonucleótido de adenina o desoxiadenosin monofosfato (AMP).






1. Solución:

a) La autoinmunidad es la inmunidad adquirida contra los tejidos del propio
organismo. La diversidad del sistema inmunitario es extraordinaria, y como el conjunto
de las especificidades expresadas por las células T y B se generan al azar, incluye
muchas que son específicas contra los componentes propios. Los mecanismos para
distinguir entre los determinantes propios y los ajenos pueden fallar, y se producen
fenómenos de autorreconicimiento. La autoinmunidad da origen a numerosas
enfermedades denominadas autoinmunes, en las que se generan abundantes anticuerpos
y células autorreactivas.

El sistema inmunológico es un complejo proceso de defensa que ha desarrollado los
animales superiores a lo largo del proceso evolutivo contra las posibles agresiones que
pueden sufrir por parte de microorganismos y otros agentes patógenos.
Los antígenos pueden definirse como las sustancias que inducen a las células del
aparato inmunológico a producir anticuerpos específicos. Pueden ser antígenos:
moléculas del propio animal, moléculas de otro individuo de la misma especie o
sustancias de individuos de otras especies.

Las células T o linfocitos T son glóbulos blancos que poseen moléculas receptoras en
su membrana que les permiten reconocer a los antígenos. Las células T activadas por
ese reconocimiento se dividen y segregan linfocinas, que son productos químicos que
movilizan otros componentes del sistema inmunológico. Las células que responden a
estas señales son los linfocitos B.

b) La supresión del sistema inmunitario produciría la disminución de los anticuerpos, es
decir, una bajada de defensas en el organismos y, por tanto, el desarrollo de
enfermedades infecciosas.

c) Las inmunoglobulinas o anticuerpos son de naturaleza glucoproteica. La síntesis de
proteínas tiene lugar en los ribosomas. Estos orgánulos se encuentran libres en el
citoplasma, asociados a la membrana del retículo endoplásmico rugoso y en el interior
de las mitocondrias y de los cloroplastos.

En el retículo endoplásmico rugoso se sintetizan muchas proteínas que además son
glucosiladas. Después, a través de vesículas de transición las glucoproteínas
sintetizadas son transportadas al aparato de Golgi donde pueden sufrir posteriores
glicosilaciones. Los anticuerpos una vez formados son transportados en vesículas de
secreción, formadas en el aparato de Golgi, al exterior celular donde son secretados
mediante exocitosis.

d) La composición y forma de una proteína viene definida por cuatro estructuras, éstas
tienen un carácter jerarquizado, es decir, implican unos niveles o grados de complejidad
creciente que dan lugar a los cuatro tipos de estructuras: primaria, secundaria, terciaria y
cuaternaria.

La estructura primaria de una proteína es la secuencia lineal de los aminoácidos que
contiene, es decir, el número y el orden en el que se encuentran.

La estructura secundaria de una proteína se refiere a la ordenación regular y periódica
en el espacio de la cadena polipeptídica a lo largo de una dirección. Puede decirse
también, que es la disposición de la estructura primara en el espacio. Existen dos
modelos o tipos de estructuras secundarias: Hélice y Lámina .

La estructura terciara de una proteína informa de la disposición de la estructura
secundaria en el espacio y, por tanto, del tipo de conformación tridimensional que
posee. La conformación más frecuente que adoptan las proteínas es la globular. Las
funciones biológicas que realizan las proteínas dependen de la estructura terciaria que
éstas poseen.

La estructura cuaternaria de una proteína informa que ésta está compuesta de más de
una cadena polipeptídica, y hace referencia al modo en que se asocian las cadenas o
subunidades para constituir la proteína activa.




2. Solución:

a) La glucólisis o ruta de Embden-Meyerhof-Parnas es una ruta catabólica y
oxidativa que convierte una molécula de glucosa (6 átomos de carbono) en dos de ácido
pirúvico (3 átomos de carbono). Es la ruta central del catabolismo de la glucosa en
animales, plantas y microorganismos, y se considera la ruta más antigua utilizada por
los seres vivos para obtener energía. Tiene lugar en el hialoplasma celular.

La ecuación global de la glucólisis es la siguiente:

1 Glucosa + 2 ADP + 2Pi + 2 NAD+ --> 2 Acido Pirúvico + 2 ATP + 2 NADH +2 H+


La degradación u oxidación del ácido pirúvico continúa. Ésta es distinta según las
condiciones en las que se realice dándose dos rutas metabólicas distintas. Si las
condiciones son aeróbicas (la célula puede utilizar el oxígeno como aceptor final de
electrones) tiene lugar la respiración celular; mientras que si son anaeróbicas (no hay
oxígeno o la célula es incapaz de utilizarlo), se produce la fermentación.

La fermentación láctica es una ruta catabólica anaeróbica en la que el aceptor final de
los electrones no es el oxígeno molecular sino una molécula orgánica sencilla que, al
reducirse, se transforma en otra molécula orgánica. Ea una ruta a través de la cual se
origina ácido láctico a partir del ácido pirúvico procedente de la glucólisis. Son procesos
catabólicos parciales, ya que los productos finales aún contienen enlaces de alta energía
en sus moléculas y, por lo tanto, el rendimiento energético es bajo.

La fermentación láctica es realizada por las bacterias del ácido láctico gracias a la
presencia de un enzima, la lactato deshidrogenasa. En este tipo de fermentación es el
ácido pirúvico producto de la glucólisis, es que acepta los electrones y se convierte en
ácido láctico.

ácido pirúvico + NADH2 --> ácido láctico + NAD+

La fermentación alcohólica es realizada por levaduras y ciertas bacterias gracias a la
presencia del enzima alcohol deshidrogenasa. Se produce a partir de moléculas de
glucosa (presentes en la masa), que sufren una glucólisis cuyo producto final es el ácido
pirúvico. Este ácido pirúvico en condiciones anaeróbicas se descarboxila para
transformarse en acetaldehído, el cual se reduce a alcohol etílico por acción del NADH
conviertiéndose sí en el aceptor final de los electrones.

ácido pirúvico --> acetaldehído + CO2

acetaldehído + NADH2 --> etanol + NAD+


c) Mediante la respiración celular, el ácido pirúvico obtenido mediante glucólisis es
oxidado completamente a CO2 y H2O, en presencia de oxígeno. Este proceso de
respiración tiene lugar en las mitocondrias de las células eucariotas y en el citoplasma y
mesosomas de las células procariotas. Consta de tres etapas sucesivas: oxidación del
ácido pirúvico, ciclo de Krebs y la cadena respiratoria. Esta ultima etapa está asociada al
mecanismo de fosforilación oxidativa.

Para oxidar una molécula de glucosa es necesario que el ciclo de Krebs actúe dos veces
puesto que son dos las moléculas de acetil-CoA que provienen de la descarboxilación
oxidativa de las dos moléculas de ácido pirúvico procedentes de la glucólisis.
La mayoría de la energía procedente de la oxidación de compuestos orgánicos (glucosa,
ácidos grasos) se encuentra en los electrones que fueron aceptados por las coenzimas
NAD+ y FAD. En el caso de la glucosa, los electrones procedentes de la glucólisis,
oxidación del ácido pirúvico y del ciclo de Krebs, se encuentran en un nivel energético
alto. La reoxidación de las coenzimas tiene lugar durante el transporte electrónico ya
que los coenzimas ceden sus electrones al oxígeno molecular, que al reducirse, origina
agua.

La formación de ATP mediante fosforilación oxidativa está asociada a la cadena de
transporte y consiste en la producción de ATP en la mitocondria gracias a la energía
liberada durante el proceso de transporte electrónico. Las medidas cuantitativas
demuestran que por cada dos electrones que pasan desde el NADH al oxígeno se forman
tres moléculas de ATP, mientras que, en el caso del FADH2 sólo se forman dos.

Cuando calculamos el balance energético de la oxidación total de la glucosa mediante
respiración obtenemos 38 moléculas de ATP frente a las dos moléculas de ATP
obtenidos por fermentación. Por tanto, es mucho más rentable energéticamente la
entrada del ácido pirúvico en el ciclo de Krebs.

c) En el caso de no existir oxígeno, el ácido pirúvico no podría entrar en el ciclo de
Krebs porque los electrones aceptados por las coenzimas ahora reducidas (2 NADH+ 2
H+) no podrían ser cedidos a ningún aceptor final de electrones, impidiéndose así su
reoxidación.

d) El metabolismo comprende el conjunto de transformaciones químicas y procesos
energéticos que ocurren en el ser vivo. Cada una de estas transformaciones requiere la
participación de un enzima que es, a su vez, producto de otras reacciones de síntesis
proteica.

El catabolismo es la fase del metabolismo de degradación oxidativa de moléculas y
produce energía. Un ejemplo de catabolismo es la respiración celular.
En los procesos catabólicos se desprende energía libre (exergónicos) gracias a la
consecución de estados de mayor oxidación. El número de estados intermedios no
puede ser infinito, por lo que también debe existir un aceptor último de electrones.

El anabolismo es la fase del metabolismo durante la cual se sintetizan grandes
biomoléculas a partir de moléculas más sencillas y se consume energía. Estas
biomoléculas sintetizadas se utilizan para la construcción y mantenimiento de las
células y estructuras del organismo.

Los procesos anabólicos son endergónicos, la energía necesaria no puede proceder en
último término del ser vivo, sino que la fuente de energía procede del medio. Un
ejemplo de anabolismo lo representa la fotosíntesis.
Para finalizar, los procesos metabólicos representados en el esquema son reacciones
catabólicas puesto que conducen a la oxidación de la glucosa con la consiguiente
liberación.



3.- Solución:

a) - La replicación semiconservativa del ADN fue propuesta por Watson y Crick y
demostrada experimentalmente por Meselson y Stahl en 1957. La replicación del ADN
tiene lugar durante el período de síntesis del ciclo celular o fase S de la interfase, y es
semiconservativa porque las dos cadenas de nucleótidos que forman la doble hélice de
ADN se conservan y sirven de molde para la síntesis de dos hebras complementarias.

- La replicación comienza en unos lugares del ADN denominados orígenes de
replicación que son reconocidos por los enzimas encargados iniciar la replicación. En
ellos, las dos hebras de DNA se desenrollan gracias a la acción de los enzimas
conocidos como helicasas, formándose una horquilla de replicación. A Partir, de aquí
se inicia la replicación en dos direcciones, es decir, es bidireccional.

- La replicación es llevada a cabo por las ADN-polimerasas, que toman como molde la
hebra parental y van adicionando nucleótidos complementarios para formar la hebra
hija. La replicación es en sentido 5´--> 3´ en las dos hebras, pero las ADN-polimerasas
no realizan la síntesis "de novo", estos enzimas precisan de un polinuclétido de ARN, al
cual añaden nucleótidos. El segmento de ARN recibe el nombre de cebador o primer y
es sintetizado por una ARN-polimerasa o primasa.


b) Las ADN polimerasas que llevan a cabo la replicación del ADN poseen actividad
exonucleasa, que les permite hidrolizar enlaces fosfodiéster, actuando de este modo en
procesos de reparación del ADN.

Los organismos no están indefensos ante la mutación, ya sea espontánea o inducida.
Probablemente, cuando se inició la vida en la Tierra y debido a las fuertes radiaciones
UVA que llegaban a la superficie (no existía la capa de ozono), se originaron
mecanismos de reparación del ADN.

Cualquier mutación provoca distorsión en la molécula de DNA; esta distorsión es
reconocida por una enzima que rompe una de las cadenas en dos puntos próximos a la
mutación. Estas roturas conducen a la formación de un hueco, que es reconocido por la
ADN polimerasa, que, a partir del extremo 3´-OH del hueco, va alargando la cadena,
tomando como molde la cadena correcta. Finalmente actúa una ADN ligasa que
consume GTP y que deja la zona igual que si no hubiese habido mutación.

Estos mecanismos re reparación aseguran que la replicación del ADN sea un proceso
que presente una gran "fidelidad" y pueda impedir la aparición de mutaciones graves
que pongan el peligro la vida de los organismos.


c) El término mutación es introducido por Hugo de Vries en 1901 para designar un
cambio genético cuya consecuencia es la aparición de un rasgo nuevo que no se había
presentado en ninguna de las generaciones precedentes. Creó el concepto de mutación
para referirse a los cambios inesperados en la información biológica.

El proceso evolutivo de una población es el resultado de dos tendencias:

- Una tendencia que favorece la variabilidad genética. Ésta se consigue en los
organismos con reproducción asexual mediante mutación, y en los individuos con
reproducción sexual mediante mutación y, en mayor grado, mediante recombinación
genética.

- Otra tendencia antagónica, ya que tiende a reducir la variabilidad genética y que es
fruto de una presión selectiva, es decir, del proceso de la selección natural, que elimina
determinados genotipos, los menos aptos.

En la actualidad se conocen los mecanismos de transmisión de los caracteres
hereditarios y que la variabilidad individual que caracteriza a los individuos de una
especie se debe a las mutaciones.


d) La fórmula correspondiente al desoxirribonucleótido de adenina o desoxiadenosin
monofosfato (AMP) es la siguiente:





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#248 Ge. Pe.

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Publicado el 13 julio 2009 - 08:16






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ARAGÓN / SEPTIEMBRE 03. LOGSE / BIOLOGÍA/ OPCIÓN A /

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Cuestión 1.-

Tema de desarrollo corto: Monosacáridos: estructura y función; concepto de carbono asimétrico y estereoisomería.





Cuestión 2.-

Conteste a las siguientes preguntas, explicando brevemente la respuesta:

a) ¿Qué molécula es el donador de electrones para que tenga lugar la fase luminosa de la fotosíntesis en las plantas?

b) ¿Qué ocurre con los electrones?

c) ¿Cuáles son los productos de la fase luminosa de la fotosíntesis?

d) ¿Dónde se ubican las reacciones luminosas en el cloroplasto? ¿Qué molécula es la responsable de la captación de la energía luminosa para ser trasformada en energía química?





Cuestión 3.-

Justifique el hecho de que genes con secuencias no idénticas de DNA puedan codificar la misma proteína.





Cuestión 4.-

Explique:

a) El ciclo lítico de un virus.

b) ¿Cómo son los cilios? Cite otras dos estructuras celulares que estén formadas por citoesqueleto.





Cuestión 5.- Lea atentamente el texto siguiente que acompaña a la figura:





Los anticuerpos pueden ser generados en el laboratorio inyectando a un animal un
antígeno. Repetidas inyecciones de el mismo antígeno, con intervalo de varias
semanas, estimulan a células específicas para que estas segreguen grandes
cantidades de anticuerpos.


Responda:

a) ¿Cómo definiría "antígeno"?.

b) ¿Qué ocurre en el ratón cuando se le inyecta el antígeno? ¿Qué tipo celular es el
que segrega los anticuerpos? ¿Puede explicar la gráfica de la respuesta a una
segunda inyección del antígeno A?

c) ¿Qué naturaleza química tienen los anticuerpos? ¿Qué función tienen los
anticuerpos en el torrente sanguíneo del ratón?


_______


SOLUCIÓN


1. - Solución

Los glúcidos más simples se denominan monosacáridos u osas. Son azúcares no
hidrolizables y con propiedades reductoras (es decir, con tendencia a ceder electrones).
Poseen de 3 a 8 átomos de carbono por molécula. Son sólidos, blancos, cristalinos, muy
solubles en agua, pero insolubles en los disolventes no polares. La mayor parte de ellos
tienen sabor dulce.

Están constituidos por una sola unidad de polihidroxialdehído o polihidroxicetona y
tienen la fórmula empírica (CH2O)n, en la que n = 3 como mínimo y 8 como máximo.
El esqueleto carbonado de los monosacáridos corrientes no está ramificado y todos los
átomos de carbono, excepto uno, poseen un grupo hidroxilo (-OH); en el átomo de
carbono restante existe un oxígeno carbonílico, que, como veremos, se halla
frecuent emente combinado formando un enlace acetal. Si el grupo carbonilo (-C = O) se
halla al final de la cadena, el monosacárido es un derivado aldehídico y recibe el
nombre de aldosa; si se encuentra en segunda posición, el monosacárido es un derivado
cetónico y recibe el nombre de cetosa.

De acuerdo con el número de átomos de carbono que posean, se denominan y citaremos
los más importantes: Triosas (3); Tetrosas (4); Pentosas (5); Hexosas (6) y Heptosas (7)

Los monosacáridos se pueden unir entre sí mediante enlaces O-glucosídicos para formar
moléculas más complejas llamadas ósidos que pueden contener un número variable de
osas e incluso asociarse con otras moléculas diferentes, como proteínas o lípidos.

Todos los monosacáridos, a excepción de la dihidroxiacetona (cetotriosa) poseen uno o
más carbonos asimétricos. Un carbono asimétrico es aquél que está unido a cuatro
radicales o sustituyentes distintos. En el caso de los monosacáridos, la posición del
grupo -OH del carbono asimétrico más alejado del carbono carbonilo en la fórmula
lineal o proyección de Fischer permite diferenciar dos formas de estereoisómeros
(moléculas con la misma fórmula molecular pero diferente disposición atómica
espacial):

- La forma D cuando el grupo -OH está a la derecha.

- La forma L cuando el grupo -OH está a la izquierda.




2. - Solución

La fase luminosa tiene lugar en presencia de luz y comprende un conjunto de
reacciones que tienen lugar en las membranas de los tilacoides de los cloroplastos.
Durante esta fase tienen lugar dos procesos muy importantes que producen los dos
productos que la caracterizan, poder reductor en forma de NADPH y ATP. Gracias a la
fotólisis del agua se obtiene poder reductor en forma de coenzimas reducidas
(NADPH), y la fotosfosforilación es el proceso que produce el ATP. El oxígeno
molecular que se produce en la fase luminosa es el producto de desecho.

En general, las reacciones luminosas se desarrollan de la siguiente manera:


- La fotólisis del agua produce gracias a la luz H+ que reducirán el CO2 a materia
orgánica en la fase oscura.


H2O luz >½ O2 + 2H+ + 2e-


Esta reacción también tiene lugar en las membranas de los tilacoides, como todos los
procesos que tienen lugar durante la fase luminosa de la fotosíntesis.

- Absorción o captación de la luz solar: es llevada a cabo por los pigmentos
fotosintéticos. Éstos son las clorofilas y los carotenoides. Estos pigmentos junto a
proteínas específicas se encuentran agrupados formando los llamados fotosistemas, que
aparecen ubicados en las membranas tilacoidales de los cloroplastos.

Las moléculas de clorofila de la antena al atrapar fotones de diferentes longitudes de
onda se excitan y transfieren esta energía por resonancia al centro de reacción. Cuando
un fotón choca con un electrón de un átomo perteneciente al centro de reacción del
fotosistema, este electrón capta la energía del fotón y salta a órbitas más alejadas del
núcleo, pudiendo llegar a perderse dejando ionizado al átomo. El centro de reacción que
contiene este átomo queda asimismo oxidado y busca con avidez electrones, que le son
proporcionados por el agua mediante la fotólisis de esta molécula. El electrón liberado
por la clorofila excitada viajará a lo largo de una cadena de transporte de electrones
hasta alcanzar el NADP+ que se reduce a NADPH.

- Transporte o flujo electrónico fotosintético: Los electrones arrancados del centro de
reacción cargados con la energía del fotón, son transportados por un conjunto de
proteínas transportadoras, situadas en la membrana tilacoidal, hasta la coenzima
NADP+, que se reduce a NADPH.

- La fotofosforilación es la formación de ATP (energía química) debida a la luz. Según
la “hipótesis quimiosmótica” de Mitchell, la energía liberada durante el transporte de
electrones desde el H2O hasta el NADP+ se utiliza para bombear protones, en contra de
un gradiente, desde el estroma al espacio intratilacoidal. Estos protones regresan al
estroma a favor de gradiente a través del complejo enzimático ATP-asa, que utilizará la
energía liberada en el transporte para fosforilar el ADP y transformarlo en ATP.





3. - Solución

Un gen es un segmento de ADN con la información necesaria para la síntesis de una
cadena polipeptídica. La secuencia de nucleótidos de ese gen es específica para cada
cadena polipeptídica. Cualquier cambio en la secuencia de nucleótidos de un gen
conduce a alteraciones o cambios en la molécula que codifica.

El código genético establece la relación entre la secuencia de nucleótidos del ADN y la
secuencia de aminoácidos de una proteínas.

Una de las características principales del código genético es que es degenerado, es
decir, está compuesto por 64 codones, y por tanto varios tripletes codifican para un
mismo aminoácido. Por tanto, existe la posibilidad de que una misma proteína puede
estar codificada a su vez por dos genes que poseen secuencias no idénticas de ADN
pero que al traducirse sí codifiquen la misma secuencia polipeptídica.






4. - Solución

A) Las características esenciales comunes a los ciclos de multiplicación de todos los
virus comprenden la entrada en el citoplasma de una célula hospedadora, la replicación
de su genoma para producir una descendencia de viriones, la liberación de éstos al
medio extracelular o ambiente y su supervivencia en él. En su reproducción todos los
componentes se sintetizan por separado y luego se ensamblan. Las distintas etapas del
ciclo lítico de un fago o virus bacteriano son:

1. Fase de fijación o adsorción: los bacteriófagos fijan inicialmente su cola a
receptores específicos de la pared bacteriana. A continuación, una enzima de la cola del
bacteriófago, debilita los enlaces de las moléculas constituyentes de la pared bacteriana.

2. Fase de penetración: en esta etapa el ácido nucleico del fago penetra en el
citoplasma de la célula huésped. El fago contrae su vaina helicoidal, lo que provoca la
inyección del ácido nucleico albergado en su cabeza a través del eje tubular de su cola,
penetrando en el citoplasma.

3. Fase de eclipse: recibe este nombre debido a que no se observa la presencia del virus
en el interior celular. El ácido nucleico del virus sintetiza gran cantidad de ARNm
utilizando nucleótidos y la ARN-polimerasa del huésped. El ARNm se traduce en
determinadas enzimas que destruyen el ADN del huésped e impiden el normal
funcionamiento de la célula huésped. Posterio rmente se replican los ácidos nucleicos
víricos y se sintetizan los capsómeros.

4. Fase de ensamblaje: los capsómeros sintetizados en la fase anterior se reúnen
formando la cápsida del fago. Posteriormente, el ácido nucleico vírico se pliega y
penetra en el cápsida.

5. Fase de lisis: los nuevos fagos formados salen al exterior celular mediante la lisis de
la pared bacteriana gracias a la acción de una enzima, la lisozima, muriendo así la célula
huésped.





B) Los cilios al igual que los flagelos son derivados centriolares a modo de expansiones
citoplasmáticas filiformes móviles localizadas en la superficie libre de algunas células.

Los cilios son cortos y muy numerosos, mientras que los flagelos son cortos y escasos;
generalmente, solo existe uno.


Desde el punto de vista estructural un cilio está constituido por tres partes:

- Corpúsculo basal: sirve de anclaje al flagelo y su estructura es semejante a la del
centriolo, es decir, está formado por nueve tripletes de microtúbulos.

- Placa basal: zona en la que el flagelo sale de la membrana plasmática.

- Un axonema o tallo: se trata de una evaginación digitiforme de la membrana
plasmática constituido por nueve pares de microtúbulos periféricos y un par central
generados a partir de los tripletes del corpúsculo basal.

La función de cilios y flagelos está relacionada con el movimiento, ya que permiten que
una célula se pueda desplazar activamente a través de un medio líquido, como es el caso
de algunos protozoos o de los espermatozoides. También pueden provocar que sea el
líquido o las partículas extracelulares situadas sobre la superficie ciliar las que se
muevan. Esto ocurre en las células que recubren las trompas de Falopio y en las células
epiteliales ciliadas, tanto de la traque como de los bronquios.

El huso acromático que interviene en la mitosis separando y desplazando las
cromátidas a los polos celulares también está formado por microtúbulos.





5. - Solución

a) Los antígenos pueden definirse como las sustancias que inducen a las células del
aparato inmunológico a producir anticuerpos específicos. Pueden ser antígenos:

- moléculas del propio animal,

- moléculas de otro individuo de la misma especie,

- sustancias de individuos de otras especies,

- cualquier microorganismo infeccioso, sea virus, bacteria, hongo o protozoo.


Los antígenos pueden ser de naturaleza química proteica, lípidica, glucídica u otras.

Existen antígenos incompletos denominados haptenos que son pequeñas moléculas que
por sí solas no tiene carácter antigénico, y los adquieren al unirse a una proteína
transportadora.



b y c) Una vacuna es el antígeno procedente de uno o varios organismos patógenos,
cuya administración estimula la formación de anticuerpos lo que da como resultado que
el organismo inoculado adquiere inmunidad artificial contra dichos microorganismos, es
decir, el organismo estará en condiciones de desencadenar una respuesta secundaria,
que será más rápida y eficaz si se produce un nuevo contacto con el antígeno. Por tanto,
cuando inyectamos el antígeno al ratón le estamos vacunando siempre que éste se
encuentre atenuado o muerto.

Los anticuerpos son moléculas globulares proteicas que se liberan a la sangre al ser
producidas por los linfocitos B. En el plasma se unirán con los antígenos específicos,
resultando de ello la anulación del carácter tóxico del antígeno o la inmovilización del
microorganismo invasor.

La primera inyección produce una respuesta inmunitaria en la que el ratón adquiere
memoria inmunológica, es decir, capacidad de generar rápidamente un gran número de
anticuerpos específicos en posteriores contactos con los antígenos (infección
secundaria). Por tanto, la respuesta inmune que se produce tras la segunda inyección del
antígeno es mucho más rápida y produce mayor número de anticuerpos en un menor
tiempo.

Las células plasmáticas (proceden de linfocitos B que se activan al reconocer al
antígeno) productoras de anticuerpos durante la infección primaria son muy activas
pero viven sólo unos días y, por tanto, en la gráfica la concentración de anticuerpos es
baja. Sin embargo, las células memoria que intervienen en la infección secundaria,
reconocen y "recuerdan" al microorganismo comenzando rápidamente la producción de
anticuerpos siendo ésta mayor que en la infección primaria.



__________________________________________________







#249 Ge. Pe.

Ge. Pe.

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CANARIAS - JUNIO 03. LOGSE - BIOLOGÍA - OPCIÓN A (Ligeramente modificado)

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______________________________________



OPCIÓN A

1.- Una macromolécula puede contener tres niveles estructurales, tal como se
esquematiza en el recuadro.




a) ¿De qué macromolécula se trata?
b) ¿En qué nivel de conformación estructural es funcionalmente activa?
c) ¿Qué consecuencias tendría para la macromolécula la reacción que la
convierte del nivel 3 al 1?





2.- Los ribosomas están presentes tanto en células procariotas como eucariotas.

a) ¿Cuál es la función de los ribosomas?
b) ¿Y cuál es su composición?
c) Nombra un orgánulo que contenga en su interior ribosomas.





3.- Nombra y cita la principal función de:

a) dos orgánulos celulares de doble membrana,
b) dos de membrana simple.





4.- La organización celular se presenta en la figura adjunta.




a) Identifica los componentes celulares enumerados.
b) Indica a qué tipo de célula corresponden A y B.





5.- El ciclo celular de una célula somática culmina con la división celular.

a) ¿Cómo se denomina el proceso de división?
b) Nombra la fase a la que pertenecen.





6.- El transporte de ciertas moléculas a través de la membrana celular se
esquematiza en el recuadro siguiente.

a) ¿Cómo se denomina cada uno de los tres tipos indicados como 1, 2 y 3?
b) ¿Mediante qué mecanismo pueden atravesar la membrana celular, en contra
de gradiente, las sustancias cargadas eléctricamente tales como el sodio o
potasio?









7.- La figura siguiente esquematiza el Dogma Central de la Biología Molecular.



a) Completa las casillas con la secuencia de bases de cada una de las
macromoléculas.
b) Cómo se denominan los pasos señalados por las flechas 1 y 2?
c) ¿Cuántos aminoácidos contendrá el péptido?





8.- Declarado por la UNESCO como Patrimonio de la Humanidad, un consorcio
internacional formado por científicos de varios países ha descifrado la secuencia
completa del Genoma Humano (99,99%) coincidiendo con el 50 aniversario de la
publicación de la estructura del ADN por Watson y Crick. Los científicos saben
ahora que el hombre tiene cerca de 30.000 genes, apenas un tercio más que
organismos mucho menos complejos como la lombriz intestinal. (Modificado de El
Mundo Abr´03).


a) Define de forma concreta cada una de las palabras subrayadas en el
texto.
b) ¿Qué relaciona genoma, genes y ADN?





9.- En base a su organización celular, los principales microorganismos pueden ser: acelulares, procariotas o eucariotas.

Clasifica los microorganismos siguientes: levadura de cerveza, moho del pan, coronavirus y Lactobacillus acidophilus (bacteria presente en productos lácteos).





10.- Antes de realizar un viaje a ciertos países, se aconseja que se tome como
medida la vacunación para protegerse de ciertas enfermedades, tal como la fiebre
amarilla.

a.) ¿En qué consiste la vacunación?
b.) ¿Qué diferencias básicas podemos encontrar entre la vacunación y la
sueroterapia?


_________________________________


SOLUCIÓN



1. - Solución

a) La macromolécula esquematizada en el recuadro es una proteína.
Las proteínas (del griego proteios, primario) son las macromoléculas más abundantes
de las células, están presentes en todas ellas y en todas las partes de las mismas. Son
moléculas compuestas por carbono ©, nitrógeno (N), oxígeno (O), hidrógeno (H) y en
algunos casos, azufre (S). Están constituidas por sub unidades monoméricas
relativamente sencillas, los aminoácidos, cuya conjugación proporciona la clave para
que existan miles de proteínas diferentes. Los aminoácidos están unidos entre sí
covalentemente mediante enlaces peptídicos, constituyendo largas cadenas de elevado
peso molecular que constituyen las proteínas.


b) La composición y forma de una proteína viene definida por cuatro estructuras, éstas
tienen un carácter jerarquizado, es decir, implican unos niveles o grados de complejidad
creciente que dan lugar a los cuatro tipos de estructuras: primaria, secundaria, terciaria y
cuaternaria.

La estructura terciara de una proteína informa de la disposición de la estructura
secundaria en el espacio y, por tanto, del tipo de conformación tridimensional que
posee. La conformación más frecuente que adoptan las proteínas es la globular. Las
funciones biológicas que realizan las proteínas dependen de la estructura terciaria que
éstas poseen.


c) La manera de determinar la importancia que tiene la estructura específica de una
proteína para su función biológica es alterar ésta y determinar cuál es el efecto de la
alteración en su función. Una alteración extrema es la total anulación de su estructura
tridimensional o terciaria pasando del nivel 3 al nivel 1. A este proceso se le denomina
desnaturalización y se puede llevar a cabo por calor, cambios extremos de pH y por
acción de disolventes orgánicos y detergentes. La desnaturalización de las proteínas va
siempre asociada a la pérdida de actividad biológica de las mismas.





2. - Solución

a) Los ribosomas son orgánulos celulares presentes en el hialoplasma de todas las
células. La función de los ribosomas es la misma en todas las células y consiste en
intervenir en la síntesis proteica.

b) Están constituidos por ARNr y proteínas. Desde el punto de vista estructural, los
ribosomas constan de dos subunidades desiguales, una mayor y otra menor que se
caracterizan por poseer un coeficiente de sedimentación diferente. En las células
eucariotas los ribosomas son 80 S y pueden encontrarse libres, unidos entre sí formando
polirribosomas, o adosados a la membrana del retículo endoplásmico. Los ribosomas de
las células procariotas son 70 S y no aparecen nunca unidos a membranas.
Para que tenga lugar la formación de proteínas los ribosomas deben estar constituidos
por ambas subunidades aunque el inicio de la traducción sólo requiere de la subunidad
menor para unir el ARNm.

c) Las mitocondrias y los cloroplastos presentan en su interior ADN doble y circular y
ribosomas 70S para sintetizar muchas proteínas . La “teoría endosimbiótica” elaborada
por L. Margulis, surge para explicar el origen de la célula eucariota y sugiere que las
mitocondrias y los plastos fueron antiguamente organismos procariotas, es decir,
pasaron a ser huéspedes permanentes de una célula eucariota ancestral.





3. Solución

a) Las mitocondrias y los cloroplastos son orgánulos limitados por una doble
membrana.

La membrana mitocondrial externa es lisa, mientras que la membrana mitocondrial
interna forma unas invaginaciones o repliegues denominadas crestas mitocondriales.
Entre ambas membranas existe un espacio intermembranoso. El espacio delimitado por
la membrana interna es la matriz mitocondrial y contiene, entre otros componentes,
ADN y ribosomas.

Al igual que las mitocondrias, entre la doble membrana cloroplastidial existe un espacio
intermembranoso, y la membrana interna delimita en el interior del cloroplasto un
espacio denominado en este caso estroma. No obstante, la membrana plastidial interna
presenta invaginaciones paralelas al eje longitudinal del cloroplasto que constituyen la
membrana tilacoidal (laminillas, lamelas o tilacoides). Ésta se organiza formando unas
vesículas discoidales y aplanadas que se superponen como pilas de monedas llamadas
grana.

La función principal que realiza la mitocondria es la respiración celular, el cloroplasto
es el orgánulo encargado de llevar a cabo la fotosíntesis en las células eucariotas
vegetales.

b) El aparato de Golgi es un orgánulo membranoso constituido por conjunto de sáculos
discoidales y aplanados, delimitados por una unidad de membrana, ligeramente
dilatados en sus extremos de donde parecen desprenderse vesículas.
El aparato de Golgi interviene en la glicoxilación (unión de glúcidos) de proteínas y
lípidos de membrana procedentes del retículo endoplásmico, que bien van a ser
productos de secreción celular o componentes de la membrana, y en la formación de
lisosomas.

El retículo endoplásmico es un conjunto de sáculos aplanados y de conductos tubulares
que se extienden a modo de red por toda la célula. Puede ser dos tipos:

- Rugoso (RER): es un conjunto de sáculos aplanados y de conductos tubulares
delimitados por una unidad de membrana a los que se adosan externamente gran
número de ribosomas.

- Liso (REL): cons iste en una serie de sacos y conductos tubulares sin
ribosomas adosados. Está en continuidad con el retículo endoplásmico rugoso,
del cual se forma como si se tratara de evaginaciones.
La función principal del retículo endoplásmico rugoso es la síntesis y almacenamiento
de proteínas. El REL está relacionado con la síntesis, almacenamiento y transporte de
lípidos, sobre todo fosfolípidos y colesterol. Además, posee actividad detoxificadora de
sustancias dañinas para la célula provenientes del exterior o del interior celular.






4. - Solución

a) Los componentes celulares enumerados en el esquema son:

1. Pared celular.
2. Membrana plasmática.
4. Nucleólo.
5. Cromatina.
7. Mitocondria.
8. Vacuola.

b) La célula tipo A es una célula eucariota vegetal, presenta pared celular y cloroplastos.
La célula tipo B, por consiguiente, es una célula eucariota animal.





5. - Solución


a) El ciclo celular es una propiedad de las células que están en crecimiento, tanto
procariotas como eucariotas, caracterizada por la capacidad de duplicar su ADN
genómico y pasar copias idénticas de esta información a las células hijas. Este
fenómeno comprende el período de tiempo desde que se forma una célula hasta que se
divide y está constituido por dos etapas o estados claramente diferentes:

- El estado de división celular o mitosis y separación de las células hijas.

- El estado de no división o interfase o periodo de crecimiento celular. En este
estado la célula realiza sus funciones habituales y, si está destinada a la división
celular, la duplicación o replicación del ADN.

b y c) La mitosis se suele dividir en cuatro fases para su estudio, aunque se trata de un
proceso continuo. Dichas fases son PROFASE, METAFASE, ANAFASE y
TELOFASE.

El orden correcto de las imágenes y la fase a la que pertenecen son los siguientes:

- Profase: La transición de la fase G2 del ciclo celular a la fase M no es un
proceso bien establecido. Se habla de profase temprana, media y tardía.

- Profase temprana: Los centriolos comienzan a moverse hacia los polos opuestos de
la célula. La cromatina aparece visible a modo de grandes hebras largas y el
nucléolo se dispersa y se hace menos evidente.

- Profase media: Se completa la condensación de los cromosomas. Cada uno se
compone de dos cromátidas unidas por el centrómero. Los centriolos continúan su
movimiento hacia los polos de la célula y se observa que el huso acromático
comienza a irradiar desde las zonas adyacentes a los centriolos.

- Profase tardía: La envoltura nuclear comienza a dispersarse y desaparecer. El
nucléolo ya no es visible. Los centriolos alcanzan los polos de la célula. Algunas
fibras del huso se extienden desde el polo hasta el ecuador de la célula. Otras fibras
del huso van de los polos a las cromátidas y se unen a los cinetocoros de los
cromosomas.


-Metafase: Los cromosomas se van moviendo hacia el ecuador de la célula
y se alinean de modo que los centrómeros se hallan en el plano ecuatorial.


- Anafase: Comienzan a separarse los dos juegos de cromátidas de cada
cromosoma. Cada una de ellas tiene un centrómero que está unido por una fibra del
huso a un polo. Cada cromosoma empieza a desplazarse hacia el polo al que está unido.
Al final cada juego de cromosomas está ya cerca de su polo. Simultáneamente la célula
se alarga. Comienza la división del citoplasma y aparece un surco de segmentación.


- Telofase: Aparecen poco a poco las envolturas nucleares alrededor de los
núcleos hijos. Los cromosomas empiezan a ser menos visibles, al contrario que el
nucléolo, que cada vez es más patente. El huso desaparece al despolimerizarse los
microtúbulos y las otras fibrillas implicadas. La citocinesis está prácticamente acabada.




6. - Solución:

a) Los procesos de transporte de moléculas a través de la membrana plasmática
representados en el esquema son los siguientes:

1. Difusión simple.
2. Difusión facilitada.
3. Transporte activo.

b) El transporte activo es un mecanismo que permite, mediante moléculas
transportadoras, el paso de sustancias a través de las membranas celulares en contra de
gradiente electroquímico, por lo que es un proceso que requiere aporte energético que
procede de la desfosforilación del ATP. Mediante este tipo de transporte, se consigue
que las concentraciones extra e intracelulares de diferentes iones sean distintas. Un
ejemplo de proteína transportadora es la ATPasa sodio y potasio que es un enzima que
bombea 3 Na+ al exterior de la célula e introduce 2 K+, por molécula de ATP que
hidroliza a ADP + Pi. El transporte activo mantiene la diferencia de potencial existente
entre la cara interna de la membrana (carga -) y la cara externa (carga +) y por tanto, su
localización celular es en la membrana plasmática.





7.- Solución

a) El esquema completo es el siguiente:




b) Paso 1: Transcripción.

Paso 2: Traducción.

c) Cada aminoácido está codificado por un codón, éste está constituido por tres
nucleótidos al igual que el anticodón. Por tanto, el péptido está formado por cinco
aminoácidos.







8. - Solución

a) El genoma es el conjunto de cromosomas que constituyen la dotación genética de
una célula haploide y es específico de cada especie.
El ADN constituye la base molecular de la herencia y su función está relacionada con el
almacenamiento y transmisión de la información hereditaria.
Un gen es un segmento de ADN con la información necesaria para la síntesis de una
cadena polipeptídica.

b) El Proyecto Genoma Humano tiene como objetivo analizar la secuencia de nuestro
ADN, distribuido entre los 23 pares de cromosomas, que se supone formado por unos
100.000 genes.
Durante el desarrollo del Proyecto se han conseguido detectar los genes causantes de
muchas enfermedades. Si por ejemplo, se localiza en los cromosomas el gen causante de
una determinada enfermedad, es posible mediante ingeniería genética sustituir el gen no
funcional por otro funcional. Actualmente el Proyecto Genoma Humano ha sido
culminado. Las investigaciones médicas actuales tratan de encontrar cura a muchas
enfermedades gracias a la terapia génica.






9. - Solución

- Levadura de cerveza: es un microorganismo unicelular eucariota perteneciente al
reino Hongos.
- Moho de pan: es también un microorganismo eucariota perteneciente al reino
Hongos.
- Coronavirus : es un microorganismo acelular. Se trata de un agente parásito obligado
puesto que precisan de la maquinaria de la célula huésped para replicarse.
- Lactobacillus acidophilus: es un microorganismo unicelular procariota que también
se utiliza para la fabricación de productos lácteos por realizar la fermentación láctica.





10.- Solución

a) Una vacuna es el antígeno procedente de uno o varios organismos patógenos, cuya
administración estimula la formación de anticuerpos. La vacunación consiste en
inyectar al paciente microbios de la enfermedad, muertos a atenuados, que ponen en
marcha el mecanismo inmunológico, formándose anticuerpos específicos. Éstos, al
permanecer en la sangre, confieren inmunidad artificial activa al individuo. La
vacunación siempre se efectúa como prevención de la enfermedad, como profiláctico.

b) El suero es el plasma sanguíneo del que se han eliminado los elementos celulares,
pero que contiene moléculas, como los anticuerpos y proteínas propias del animal.

Cuando la inmunidad se alcanza mediante la sueroterapia hablamos de inmunidad
artificial pasiva. Clásicamente ha consistido en tratar al paciente aquejado de una
enfermedad con suero sanguíneo de un animal al que se le inocularon previamente los
microorganismos de la enfermedad (vacunado), por lo que se introducen en el paciente
anticuerpos ya formados contra la enfermedad. Normalmente se utilizaba suero de
caballo, pero en la actualidad, gracias a las técnicas de ingeniería genética, pueden
fabricarse sueros a partir de microorganismos en cuyo genoma se ha incorporado la
información genética necesaria para sintetizar, en ausencia del patógeno, los anticuerpos
específicos contra él. La sueroterapia se utiliza con fines curativos en individuos ya
enfermos y está especialmente indicada cuando, tras un contacto con el agente
patógeno, el organismo no dispone de tiempo suficiente para producir sus propios
anticuerpos. Esto ocurre, por ejemplo, en el caso del tétanos o frente a otros venenos.

A diferencia de la vacunación que es preventiva, la sueroterapia es curativa. La primera
otorga inmunidad artificial activa y la segunda pasiva.



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Biología, 7ª edición, de Campbell y Reece.


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Apuntes-Problemas

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ARAGÓN (ZARAGOZA) / SEPTIEMBRE 02. LOGSE / BIOLOGÍA / EXAMEN

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OPCIÓN A

__________________________________________



Cuestión 1. - Tema de desarrollo corto. La meiosis: descripción del proceso,
poniendo de manifiesto la importancia biológica de éste.



Cuestión 2. - Explique brevemente la función biológica de:

a) los fosfolípidos.
b) la clorofila.
c) el glucógeno.
d) los RNAs de transferencia.



Cuestión 3. - ¿Cuál es el origen de las vesículas del aparato de Golgi? ¿qué
función tiene esta estructura en la célula? ¿puede citar algún destino de las vesículas que se
originan en el Golgi? Haga un esquema sencillo de la estructura que presenta el Golgi.



Cuestión 4. - La DNA (ADN) polimerasa no es capaz de iniciar una cadena de
DNA (ADN). Explique como se resuelve el problema. ¿ Qué son los fragmentos de
Okazaki?



Cuestión 5. - Lea atentamente este texto y conteste a las preguntas indicadas al final.

La cerveza es un producto industrial procedente de la cebada. Las semillas de cebada se
humedecen para que germinen, de forma que al iniciarse la germinación sus propias
enzimas hidróliticas rompen los polisacáridos de reserva, (almidón fundamentalmente), en
monosacáridos. Tras detener este proceso por calor, se obtiene la malta. La malta obtenida
se somete a la acción de levaduras, que inicialmente se multiplican utilizando los azúcares
del medio como fuente de carbono y de energía. Cuando se consume el oxígeno presente,
las levaduras inician el proceso que conduce a la producción de la cerveza.



a) ¿Qué monosácarido se originará como resultado de la hidrólisis del almidón? ¿Qué
tipos de enlaces deberán romper las enzimas hidróliticas de las que se habla?

b) ¿Cuáles serán los productos finales de la utilización de los azucares por las levaduras,
una vez consumido el oxígeno?

c) Compare la eficacia desde el punto de vista energético, de la etapa en que las
levaduras tienen oxígeno disponible y la etapa en la que ya se ha consumido.


_______________________


OPCION A

1. Solución:


La meiosis es un proceso que consiste en dos divisiones celulares sucesivas que dan lugar a
cuatro células haploides (n), denominadas gametos (óvulos o espermatozoides), a partir de
una única célula diploide (2n). Por lo tanto, las células hijas poseen la mitad de cromosomas
que la célula madre, son genéticamente diferentes entre sí y a la célula madre. Cuando los
gametos se fusionan sus núcleos tras la fecundación, se recupera la dotación diploide en el
zigoto.

Las características de esta división son:

1. La meiosis tiene lugar en todos los ciclos biológicos en los que se da un proceso de
reproducción sexual.

2. Consta de dos divisiones nucleares sucesivas con una sola duplicación previa del material
genético.

3. El resultado de esta división es la aparición de cuatro núcleos haploides.

4. Durante el proceso meiótico tiene lugar un intercambio de material genético procedente de
los dos gametos fusionados durante la fecundación.

Antes de iniciarse la meiosis, durante la interfase, ha ocurrido la duplicación del ADN.
Comienzan entonces las dos divisiones nucleares sucesivas:


1) Primera división meiótica: está dividida en cuatro fases:

- Profase I: a su vez está dividida en cinco subfases.

Leptoteno
Zigoteno
Paquiteno
Diploteno
Diacinesis

- Metafase I


- Anafase I

- Telofase I


Es durante la profase I de la primera división meiótica cuando tiene lugar el fenómeno del
sobrecruzamiento cromosómico. Éste ocurre en la subfase paquiteno, durante la cual los
pares de cromosomas homólogos están estrechamente apareados y se adhieren en
determinados puntos denominados quiasmas. En esta situación las cromátidas hermanas se
entrecruzan y se fragmentan transversalmente dando lugar a un intercambio de ADN entre
ellas.

2) Segunda división meiótica: se trata de un procesos muy similar a la mitosis. Consta a su
vez de cuatro fases:

- Profase II
- Metafase II
- Anafase II
- Telofase II

Simultáneamente a la telofase II se produce la citocinesis.

En la reproducción sexual intervienen dos individuos que combinan su información genética
para formar un nuevo individuo que tendrá una mezcla de los caracteres de los progenitores.

La consecuencia de este intercambio de información hereditaria que tiene lugar durante la
meiosis da lugar al fenómeno de recombinación genética, que es responsable, junto con la
mutación, de la variabilidad de los seres vivos.




2. Solución:

a) La naturaleza anfipática los de los fosfolípidos les proporciona un papel fundamental en la
formación de las membranas biológicas, tanto de las células procariotas como de las
eucariotas. La membrana celular está constituida por una bicapa lípidica en la que se
encuentran embebidas proteínas. En las bicapas, las cadenas hidrofóbicas de los fosfolípidos
se orientan hacia el interior, mientras que las cabezas polares están en contacto con el medio
acuoso existente a ambos lados de la membrana.

b) La clorofila es un pigmento fotosintético de color verde presente en las células vegetales.
Su función en la fotosíntesis es absorber energía luminosa que se convertirá en energía
química mediante la síntesis de ATP y NADPH.

c) El glucógeno es el homopolisacárido de reserva energética animal y se encuentra sobre
todo en el hígado y en músculo estriado, en cuyas células se almacena en forma de gránulos.

d) La función de cada uno de los ARNt es la de transportar un aminoácido específico desde el
citoplasma al ribosoma. Este proceso se basa en cada uno de los diferentes tipos de ARNt
posee en uno de sus lazos una región denominada anticodón, compuesta por tres nucleótidos
específicos que son complementarios de algunos tripletes del ARNm que representan el
denominado codón.





3. Solución:

El aparato de Golgi es un orgánulo membranoso constituido por conjunto de sáculos
discoidales y aplanados, delimitados por una unidad de membrana, ligeramente dilatados en
sus extremos de donde parecen desprenderse vesículas. Estos sáculos se agrupan en pilas de 5
a 10 unidades que se denominan dictiosomas, los cuales suelen presentar una superficie
cóncava y otra convexa. Las cavidades están delimitadas por una membrana unitaria y están
llenas de fluido. Los diferentes dictiosomas están conectados entre sí. El aparato de Golgi
suele encontrarse rodeando al núcleo o al centrosoma.

El aparato de Golgi guarda una estrecha relación entre su estructura y su función, y, a su vez,
se relaciona con el retículo endoplásmico, ya que se forma a sus expensas, y sus funciones
son complementarias, retículo y aparato de Golgi forman el denominado complejo GERL. Las
dos superficies o caras del aparato de Golgi delimitan tres espacios en el mismo:

- Cara cis (externa o de formación): es la cara cóncava de los sáculos que está rodeada por
cisternas de retículo endoplásmico que, por gemación, desprenden vesículas. Estas vesículas
se denominan vesículas de transición y están cargadas de productos almacenadas en el
retículo endoplásmico. Varias de ellas se fusionan con los sáculos del aparato de Golgi,
constituyendo en primer espacio del mismo. Desde aquí se van desprendiendo nuevas
vesículas que van circulando hacia la cara convexa dando lugar al tercer compartimento del
aparato de Golgi.

- Cara trans (interna o de maduración): Al llegar a la cara convexa del dictiosoma se
fragmentan en vesículas de secreción. Varias de esas vesículas pueden fusionarse y formar
gránulos de secreción. Estos últimos pueden permanecer en el citoplasma o ir al espacio
extracelular por exocitosis.

El aparato de Golgi interviene en la glicoxilación (unión de glúcidos) a proteínas y lípidos de
membrana procedentes del retículo endoplásmico, que van a ser productos de secreción
celular.

El aparato de Golgi interviene en la producción de membranas celulares y en la formación de
lisosomas.






4. Solución:

La replicación es llevada a cabo por las ADN-polimerasas, que toman como molde la hebra
parental y van adicionando nucleótidos complementarios para formar la hebra hija. La
replicación es en sentido 5´-- > 3´ en las dos hebras, pero las ADN-polimerasas no realizan la
síntesis “de novo”, estos enzimas precisan de un polinuclétido de ARN, al cual añaden
nucleótidos. El segmento de ARN recibe el nombre de cebador o primer y es sintetizado por
una ARN-polimerasa o primasa.

En una de las hebras, la hebra conductora, la replicación se realiza de forma continua, pero
en la otra hebra, debido a la incapacidad por parte de las ARN-polimerasas de sintetizar la
nueva hebra complementaria de DNA en dirección 3´--> 5´, partiendo de la horquilla de
replicación y de un modo bidireccional, la única solución posible es la de su síntesis en
pequeños fragmentos, recibiendo el nombre de hebra retardada. Este problema se resuelve
recurriendo a una replicación por fragmentos, denominados fragmentos de Okazaki.
Los fragmentos de Okazaki son sintetizados por la ARN-polimerasa III a partir de los
cebadores sintetizados por la primasa. A continuación, la ADN polimerasa I elimina los
cebadores gracias a su actividad exonucleasa, y rellena los huecos. Por último, una ligasa
sella los fragmentos.






5. Solución:

a) El almidón es el homopolisacárido de reserva energética vegetal, especialmente abundante
en semillas, tubérculos, cereales. Se trata de un polímero ramificado formado por la unión
de monómeros de alfa -D- glucosa mediante enlaces O-glucosídicos alfa (1--> 4) y alfa (1 --> 6).

La hidrólisis del almidón origina monosacáridos de glucosa. Las enzimas hidrolíticas rompen
los enlaces O-glucosídicos alfa (1--> 4) y alfa (1--> 6) presentes en el polisacárido para así liberar los
monómeros de glucosa.

b) El proceso metabólico que se produce en la elaboración de la cerveza es una fermentación
alcohólica. Este proceso es realizado por levaduras y ciertas bacterias gracias a la presencia
del enzima alcohol deshidrogenasa. Se produce a partir de moléculas de glucosa procedentes
de la hidrólisis de la malta, que sufren una glucólisis cuyo producto final es el ácido pirúvico.

Este ácido pirúvico en condiciones anaeróbicas se descarboxila para transformarse en
acetaldehído, el cual se reduce a alcohol etílico por acción del NADH2 conviertiéndose sí en
el aceptor final de los electrones del NADH obtenido en la glucólisis.


ácido pirúvico --> acetaldehído + CO2

acetaldehído + NADH2 --> etanol + NAD+



c) La célula debe disponer de una última molécula aceptora de los electrones o los hidrógenos
desprendidos en las reacciones de oxidación. Según sea la naturaleza de la molécula aceptora
final de esos electrones, los seres vivos se pueden clasificar como aerobios, si el aceptor es el
oxígeno molecular, o anaeróbicos, si es otra molécula.

El conjunto de las rutas de degradación de la glucosa y otras biomoléculas en condiciones
aerobias se denomina respiración celular. Las rutas de degradación de la glucosa en
condiciones anaerobias se denominan fermentaciones.

Mediante la respiración celular, que abarca el ciclo de Krebs, la cadena de transporte
electrónico y la fosforilación oxidativa, la materia orgánica es oxidada completamente a
materia inorgánica, CO2 y H2O, siendo el rendimiento energético muy elevado.

La fermentación es ruta catabólica anaeróbica en la que el aceptor final de los electrones no
es el oxígeno molecular sino una molécula orgánica sencilla que, al reducirse, se transforma
en otra molécula orgánica. Son procesos catabólicos parciales, ya que los productos finales
aún contienen enlaces de alta energía en sus moléculas y, por lo tanto, el rendimiento
energético es bajo.


___________________________________________







#252 Ge. Pe.

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CANARIAS / JUNIO 02. LOGSE / BIOLOGÍA / OPCIÓN A / EXAMEN COMPLETO

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OPCION A



1. La replicación del ADN es un proceso importante para las células:

a) ¿Cuál es la finalidad de la replicación? ¿En qué fase del ciclo celular se produce?
¿Por qué es importante que la replicación se produzca de forma fiel?

b) Usando los símbo los adjuntos, dibuja una molécula de ADN en la que una cadenatenga la secuencia 5´-ATGC-3´.




c) Dibuja ahora una molécula de ARN con secuencia complementaria a la del apartado b.



2. El par ATP/ADP y el par NADH/NAD+ tienen un papel central en el metabolismo actuando como aceptores y donadores en diversas reacciones metabólicas.

a) ¿Qué es lo que aceptan o donan cada uno de estos pares? ¿Cuál de los dos miembros del par es el aceptor y cuál el donador?

b) El ATP es un nucleótido. ¿De qué se compone un nucleótido? ¿Y un nucleósido? ¿En que macromoléculas podemos encontrar los nucleótidos?

c) En condiciones aerobias la mayor parte del ATP se produce en la fosforilación oxidativa. ¿En qué lugar de la célula ocurre? Describe de qué mane ra se produce ATP a partir de NADH mediante este proceso. ¿Cuál es el aceptor final de los
electrones en la cadena respiratoria?

d) Una mutación que cambie solamente una base por otra en el ADN, ¿podría bloquear la fosforilación oxidativa en las células que contienen esa mutación? Razone larespuesta.




3. - La fagocitosis es un proceso que permite a las células tomar materiales del exterior que por su tamaño es imposible que atraviesen la membrana plasmática.

a) El esquema muestra un proceso celular en el que interviene la fagocitosis. Describe lo que ocurre en cada uno de los pasos indicados con números, nombrando los orgánulos que intervienen.




b) En la membrana podemos encontrar azúcares. Separa en monómeros el disacárido que se adjunta y explica mediante qué tipo de enlace estaban unidos



c) La inmunidad puede ser: inmunidad natural activa, inmunidad natural pasiva, inmunidad artificial activa e inmunidad artificial pasiva. Explique en qué consisten y ponga ejemplos.




OPCION A

1. Solución:

a) La replicación es un proceso de duplicación del ADN que tiene lugar durante el período de síntesis del ciclo celular o fase S de la interfase, y se caracteriza porque a partir de una molécula de ADN, se forman dos iguales a ella e idénticas entre sí.

Aunque se han propuesto varias hipótesis para explicar el mecanismo de este proceso, es, sin embargo, la hipótesis semiconservativa propuesta por Watson y Crick y demostrada experimentalmente por Meselson y Stahl en 1957 la de mayor aceptación actualmente. La replicación es semiconservativa porque las dos cadenas de nucleótidos que forman la doble hélice de ADN se conservan y sirven de molde para la síntesis de dos hebras complementarias. Por tanto, la replicación da como resultado dos moléculas de ADN, en las que cada una de ellas se conserva una cadena antigua, y la otra es nueva.

El significado biológico de la replicación o duplicación del ADN es el de transmitir la información hereditaria. Este hecho garantiza que las dos nuevas células originadas por división de la célula madre reciban la misma información hereditaria.

Durante la replicación es frecuente que se produzcan errores y se incorporen nucleótidos que no tengan correctamente apareadas sus bases. Existen enzimas encargadas de detectar y reparar los posibles errores. Sin embargo, aunque el mecanismo de corrección de errores es muy eficiente, cuando éstos no se reparan puede que la nueva secuencia originada implique una desventaja al individuo que la porta o incluso la muerte. Por el contrario, muchos de estos errores pueden provocar ventajas a los individuos portadores, siendo el origen del proceso evolutivo.

En la secuencia de nucleótidos del ADN radica la información genética, por esto es necesario que el mecanismo de duplicación del ADN sea un proceso fiel.


b) En el siguiente esquema está representado un segmento de una molécula de ADN cuya secuencias es 5´-ATGC-3´




c) En el siguiente esquema está representado la secuencia de ARNm complementaria
(3´UACG) del segmento de ADN cuya secuencias es 5´-ATGC-3´.







2. Solución:

a) El ATP y el NAD son nucleótidos complejos que actúan como coenzimas en el metabolismo. Se trata de moléculas orgánicas complejas que determinados enzimas requieren para su actividad catalítica.

Las reacciones metabólicas están acopladas energéticamente a través del ATP. En el metabolismo celular tienen lugar reacciones que liberan energía y otras que la consumen (en el catabolismo se libera energía y en el anabolismo se consume). Estos procesos energéticos no tienen por qué ocurrir al mismo tiempo ni en el mismo lugar en la célula. Por lo tanto, debe existir un mecanismo que almacene y transporte esa energía desde los lugares donde se libera a los lugares donde se consume. Este mecanismo se base en la formación y posterior ruptura de enlaces químicos que almacenan y liberan gran cantidad de energía. Estos enlaces se denominan enlaces de alta energía. El ATP (adenosín trifosofato) es una molécula de gran importancia biológica, no sólo como coenzima, sino también por la energía bioquímica que es capaz de almacenar en sus dos enlaces esterfosfóricos

Las reacciones metabólicas son reacciones de oxido-reducción. Cuando se produce una deshidrogenación, el hidrógeno que se transfiere debe considerarse como protones más electrones

2H = 2 H+ + 2 e-.



Estos electrones son transportados enzimáticamente desde las reacciones catabólicas de oxidación hasta las anabólicas de reducción. Una molécula, pierde hidrógeno (se oxida) en presencia de enzimas deshidrogenasas, cuyas coenzimas de oxidorreducción tienen gran afinidad para captarlo (se reducen), para después volver a cederlo (se oxidan) a otros compuestos que se reducen. El par NAD/NADH actúa como coenzima de oxidorreducción, transporta los electrones desde un punto a otro de la célula de un modo similar a como el ATP lleva los grupos fosfato y la energía.


b) Los ácidos nucleicos (ADN y ARN) son biomoléculas orgánicas compuestas siempre por C, H, O, N y P, que se definen químicamente como polinucleótidos, porque están formados por la repetición de unidades moleculares llamadas nucleótidos.

Los nucleótidos están compuestos por tres moléculas diferentes:

1) Una pentosa, que puede ser desoxirribosa o ribosa.

2) Una base nitrogenada. Existen dos tipos:

- Púricas: adenina(A) y guanina (G).
- Pirimidínicas: citosina ©, timina (T), y uracilo (U).

3) Una molécula de ácido fosfórico.


La unión de una pentosa con una base nitrogenada da lugar a la formación de un nucleósido.

Esta unión se lleva a cabo mediante un enlace N- glucosídico que se establece entre el carbono 1´de la pentosa y un nitrógeno de la base (el N1 si es pirimidínica y el N9 si es púrica) con la pérdida de una molécula de agua. Los nucleótidos son los ésteres fosfóricos de los nucleósidos. Se forman por la unión de un nucleósido a una molécula de ácido fosfórico a través del carbono 5´ de la pentosa.



c) La fosforilación oxidativa es la producción de ATP en la mitocondria gracias a la energía liberada durante el proceso de transporte electrónico.

La reoxidación de las coenzimas obtenidos en la respiración celular tiene lugar durante el transporte electrónico ya que ceden sus electrones al oxígeno molecular. La cadena de transporte electrónico consta de una serie de enzimas oxidorreductasas, localizadas en la membrana mitocondrial interna, que recogen los electrones de los coenzimas reducidos
(NADH y FADH2) de los fases anteriores y los van pasando de una a otra hasta un aceptor final de electrones, el oxígeno molecular, que al reducirse, origina agua.

El ATP es sintetizado gracias a la acción del enzima ATP-sintetasa, que está ligado a la membrana interna de la mitocondria. Según la “hipótesis quimiosmótica”, la única que ha sido comprobada experimentalmente y la que se acepta en la actualidad, durante el transporte electrónico desde el NADH hasta el oxígeno molecular se produce un bombeo de protones desde la matriz mitocondrial al espacio intermembrana. La disipación posterior de este gradiente qimiosmótico creado a través de la ATP-sintetasa proporcionará la energía suficiente para la producción de ATP.

La fosforilación oxidativa tiene lugar en la membrana mitocondrial interna puesto que la ATPasa que la lleva a cabo se encuentra en ella integrada.


d) Por ejemplo, para que mutación puntual en el ADN de una célula provoque el bloqueo de la fosforilación oxidativa es necesario que ésta afecte al gen que codifica el complejo ATPsintetasa de modo que se sintetice una proteína inactiva. Del mismo modo cualquier mutación puntual que afecte a los genes que codifican para las proteínas transportadoras de la cadena respiratoria podrá bloquear la síntesis de ATP.





3. Solución:

a) En el esquema cada uno de los pasos indicados con números y los orgánulos que
intervienen corresponden con:

1. Fagocitosis y fagosoma.
2. Lisosoma secundario.
3. Lisosoma primario.
4. Pinacitosis y vesícula de endocitosis.

La endocitosis es un sistema de transporte mediante el cual la célula capta del medio extracelular sustancias relativamente grandes, macromoléculas y pequeños solutos que contribuyen a su nutrición. El proceso consiste en la fijación de las partículas a receptores específicos de la membrana celular, la cual se invagina y estrangula formando una vesícula de endocitosis.

Dentro de la endocitosis, se habla de fagocitosis (proceso 1) si las partículas que entran son visibles al microscopio óptico, mientras que si se trata de líquido con sustancias disueltas se habla de pinacitosis (proceso 2).

En la fagocitosis primero se incorpora la sustancia a degradar mediante la formación de una endosoma o fagosoma (estructura 1). Los lisosomas primarios (estructura 3) originados por el aparato de Golgi se unen al fagosoma con la consiguiente formación de un lisosoma secundario (estructura 2). Los lisosomas primarios vierten su contenido enzimático teniendo lugar así la degradación de la sustancia incorporada. Una vez finalizada la digestión, los productos resultantes o cuerpo residual atraviesan la membrana del lisosoma secundario y son en parte liberados al hialoplasma y en parte expulsados al exterior celular por un proceso de exocitosis.

b) El disacárido del esquema, la gentiobiosa, está constituido por la unión de dos moléculas de alfa-D-glucosa unidas mediante enlace O-alfa-glucosídico.



Los disacáridos están constituidos por la unión de dos monosacáridos mediante enlace O-glucosídico.

Este tipo de enlace se establece entre el radical -OH del carbono hemiacetálico (carbono que porta el grupo aldehído o el cetónico en la fórmula lineal del monosacárido) y el grupo alcohol de otro monosacárido. El enlace O-glucosídico puede ser alfa-glucosídico cuando el primer monosacárido es alfa (el grupo -OH unido al carbono hemiacetálico está hacia arriba), o beta-glucosídico cuando el primer monosacárido es beta (el grupo -OH está hacia abajo).


c) La inmunidad natural activa se adquiere tras haberse producido una respuesta inmunitaria en la que el individuo adquiere memoria inmunológica, es decir, capacidad de generar rápidamente un gran número de anticuerpos específicos en posteriores contactos con los antígenos. Sólo la inmunidad activa genera memoria y es duradera.

La inmunidad natural pasiva se adquiere de por vida durante el desarrollo embrionario y lactante al recibir los anticuerpos maternos.

La inmunidad artificial activa se adquiere mediante la administración de vacunas. Éstas son antígenos procedentes de uno o varios microorganismos patógenos, cuya administración estimula la formación de anticuerpos lo que implica que el organismo inoculado adquiere inmunidad artificial activa contra dicho organismo. La vacunación siempre se efectúa como prevención de la enfermedad, como profiláctico.

La inmunidad artificial pasiva se adquiere mediante la administración de sueros. La inmunidad pasiva se consigue cuando los anticuerpos que confieren la inmunidad los ha producido otro organismo. Su acción es poco duradera, porque el individuo inmunizado pasivamente no genera nuevos anticuerpos.


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CATALUÑA / JUNIO 02. LOGSE / BIOLOGÍA / EXAMEN COMPLETO

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- Ejercicio 1

La siguiente tabla muestra la composición lipídica de diferentes membranas en células
de mamíferos y de una membrana bacteriana (los datos expresan el porcentaje en
relación con los lípidos totales de la membrana).




1)
a) Cite dos diferencias importantes en la composición lipídica de la membrana de los
eritrocitos y la membrana interna de la mitocondria.
b) Utilice los datos de la tabla para justificar el posible origen procariota de las
mitocondrias. Enuncie alguna otra característica que indique la semejanza entre los
procariotas y este orgánulo celular.

2)
Observe la siguiente figura. Representa un fragmento de la doble capa
lipídica de la membrana plasmática de una célula animal. Identifique los tipos de lípidos
que están representados. ¿Qué propiedad común de estas substancias resulta clave para
realizar su función? Explíquelo.





3)
Describa los diferentes mecanismos de transporte que permiten el paso de
compuestos a través de las membranas celulares. Conteste en forma de esquema.





- Ejercicio 2

El carbunco es una enfermedad común entre los animales de granja causada por la
bacteria Bacillus anthraci s. Los corderos u otras especies de animales de granja se
infectan normalmente ingiriendo hierba con esporas de la bacteria, pero la inyección de
Bacillus anthracis también produce la enfermedad. En 1881 Louis Pasteur desarrolló
una vacuna para el carbunco hecha a base de bacterias atenuadas. El doctor Rosignol no
creía en la eficacia de esta vacuna. Rosignol reunió 50 corderos y retó a Pasteur a que
demostrase experimentalmente la eficacia de su vacuna. El experimento se re alizó ante
la presencia de científicos, periodistas y público en general. Significó un rotundo éxito
para Pasteur.

1)

a) ¿Cuál es el problema que se intentaba resolver con el experimento?
b) ¿Cuál era la hipótesis de Pasteur? ¿Y la hipótesis de Rosignol?

2)
Utilizando los 50 corderos, diseñe un experimento para resolver el
problema. Indique qué resultados predice cada una de las hipótesis para el experimento.

3)
En aquellos tiempos se creía que las esporas bacterianas aparecen
espontáneamente a partir de materia orgánica en descomposición. Discuta si esta
afirmación es válida o no.




- Ejercicio 3

La anemia falciforme es una enfermedad grave. Las personas afectadas desarrollan
unos eritrocitos (glóbulos rojos) en forma de hoz (A) más frágiles que los normales (B).




La rotura de estos glóbulos en forma de hoz causa anemia, lo que convierte a los
individuos que los presentan en más vulnerables a otras enfermedades y a diversas
infecciones. La anemia falciforme está asociada a una alte ración de la molécula de
hemoglobina: mientras que la hemoglobina normal presenta, en una determinada
posición, el aminoácido glutamato (Glu), la hemoglobina anormal presenta el
aminoácido valina (Val).


1)
a) Argumente, utilizando la tabla de codones del código genético, qué cambio ha de
presentar el RNA de la hemoglobina anormal.
b) ¿Cuál es el origen del cambio de aminoácidos que presenta la molécula de
hemoglobina anormal? ¿Cómo se denomina este proceso?




2)
¿Cree que la anemia falciforme es una enfermedad hereditaria? ¿Por qué?






- Ejercicio 4

Dos esqueletos de ballenas primitivas de hace unos 47 millones de años pueden servir
para aclarar cómo estos animales colonizaron el medio marino. Los fósiles indican que
las ballenas evolucionaron a partir de antepasados primitivos de los que también se
originaron los hipopótamos. Varias pruebas bioquímicas (moleculares, genéticas y otras)
ya habían indicado este hecho pero faltaba encontrar las pruebas paleontológicas.
(Adaptación de El País, 3 de octubre de 2001)





1)
Explique dos de estas pruebas bioquímicas a las que hace referencia el texto.
¿Por qué estas pruebas constituyen una evidencia del parentesco evolutivo entre las
ballenas actuales y los hipopótamos?


2)
a) ¿Qué argumentos utilizaría Lamarck para explicar la desaparición de las
extremidades de las ballenas primitivas?
c) ¿Qué argumentos utilizaríamos actualmente?


_____________________________




1. Solución:

1.
a) Las dos diferencias más importantes observables en la tabla respecto a la composición
lipídica de la membrana de los eritrocitos y la membrana interna de la mitocondria son las
siguientes:

1. La fosfolípidos que constituyen la bicapa lipídica están en proporciones muy diferentes.
La membrana del eritrocito presenta cuatro tipos distintos de fosfolípidos mientras que en
la membrana interna mitocondrial sólo aparecen dos tipos (fosfatidilcolina y
fosfatidiletanolamina).

2. La membrana mitocondrial interna carece de colesterol.


b) La teoría endosimbiótica, elaborada por L. Margulis, relaciona las bacterias con las
mitocondrias. Según esta teoría, el origen de la célula eucariota fue a partir de una primitiva
célula urcariota (célula huésped), que en un momento dado englobaría a organismos
procariotas, estableciéndose entre ambos una relación endosimbiótica. Estas células
procariotas englobadas serían el origen de mitocondrias (que procederían de bacterias
aerobias). De hecho, las mitocondrias poseen un tamaño muy similar al de las bacterias, se
reproducen por división, presentan su propio ADN, y sus ribosomas poseen ARNr similar al
bacteriano.

En la siguiente tabla quedan reflejadas las diferencias y semejanzas entre las mitocondrias y
las bacterias:

Semejanzas entre las mitocondrias y las bacterias

1. Ambas carecen de colesterol.
2. La fosfatidilcolina y la fosfatidiletanolamina son los fosfolípidos principales que
constituyen la bicapa.
3. Presentan aproximadamente el mismo tamaño.
4. Poseen una única molécula de ADN bicatenario circular.
5. Poseen ribosomas 70 S.



2. Los dos tipos de lípidos representados en la figura son:

- Fosfolípidos.
- Colesterol.

Los fosfolípidos son moléculas anfipáticas, es decir, poseen una región polar hidrofílica
constituida por el grupo fosfato y los sustituyentes polares unidos a él, y otra región apolar
hidrofóbica formada por los ácidos grasos que se esterifican con la glicerina. El carácter
anfipático de los fosfolípidos los hace especialmente idóneos para formar parte de la
estructura de las membranas celulares.

En el caso de las membranas celulares los fosfolípidos constituyen bicapas. En éstas, las
cadenas hidrofóbicas se orientan hacia en interior interaccionando entre sí mediante fuerzas
de Van deer Waals y ocultándose dentro de la estructura, mientras que las cabezas polares
están en contacto con el medio acuoso existente a cada lado de la bicapa interaccionando
mediante puentes de hidrógeno. Son estructuras que separan dos medios acuosos.

El colesterol es un compuesto policíclico, derivado del ciclopentanoperhidrofenantreno, y que
es componente de las membranas celulares eucariotas, en las que se intercala entre las colas
hidrofóbicas de los fosfolípidos y glicolípidos, confiriendo estabilidad y fluidez a la
membrana.

3. Los distintos mecanismos de transporte a través de la membrana plasmática varían según el
tamaño de la sustancia a transportar. Diferenciamos entre: transporte de sustancias a través
de la membrana o transporte de sustancias de baja masa molecular, y transporte de
sustancias por deformación de la membrana o transporte de sustancias de elevado peso
molecular






2. Solución:

1.
a) El problema que se trata de resolver con el experimento consiste en considerar la
vacunación como método de prevención de la enfermedad, como profiláctico.

b) La hipótesis de Pasteur consistía en que una vacuna al ser el microorganismo atenuado
causante del carbunco, su administración induciría estimularía una forma leve de la
enfermedad en los animales lo que les inmunizaría contra ataques potencialmente letales.
En contraposición, la hipótesis de Rossignol considera que el carbunco no está causado por
ningún microorganismo.


2.
El diseño del experimento es el siguiente:

Hipótesis: el microorganismo atenuado que produce el carbunco utilizado como vacuna
otorga inmunidad.

Experimento: Partiendo de 50 corderos, los separo en tres grupos:
- un grupo de 20 corderos a los que inocularé primero con el microorganismo atenuado y
más tarde con el activo.
- un grupo de 20 corderos a los que inoculo solamente con el microorganismo activo.
- un grupo de 10 corderos testigo, es decir, sin recibir inoculación

Si la hipótesis de Pasteur es correcta, de los 50 corderos sobrevivirán 30 (20 vacunados y 10
testigos).
Si la hipótesis de Rossignol es correcta, morirán 40 corderos, es decir, todos menos los 10
testigo.


c) Hoy en día sabemos que las esporas bacterianas o endosporas constituyen una respuesta,
de gran valor adaptativo, ante condiciones ambientales adversas para las bacterias. Son
estructuras muy resistentes al calor, la desecación, la radiación, los ácidos, los desinfectantes
químicos, etc. Cuando las condiciones son propicias, la endospora es reabsorbida y la bacteria
reanuda sus funciones vitales.

Las ideas sobre la generación espontánea, que derivan de Aristóteles en el siglo IV a. C.,
perduraron hasta la mitad del siglo XIX. Según esta teoría, la vida se originó a partir de
materia inorgánica mediante la “entelequia” o fuerza sobrenatural capaz de dar vida a lo
inerte. En 1864, Louis Pasteur desarrolló una serie de experimentos que invalidaron esta
teoría demostrando la existencia de los microorganismos.




3. Solución:

1.
a) Sabemos que un gen es un segmento de ADN con la información necesaria para la
síntesis de una cadena polipeptídica y que la secuenc ia de nucleótidos de ese gen es específica
para cada cadena polipeptídica. El código genético establece la relación que hay entre la
secuencia de nucleótidos de los genes y la secuencia de aminoácidos de las proteínas, es decir,
la relación existente entre la estructura primaria de ambos tipos de biomoléculas.
Un codón es cada grupo de tres nucleótidos del ARN mensajero que codifica para una
aminoácido y, durante, la traducción, se corresponde con un anticodón del ARN transferente
poseedor de tres nucleótidos cuyas bases nitrogenadas son complementarias del codón.
Según el código genético, los codones que codifican para el aminoácido glutamato son: GGG,
GGU, GGC y GGA, mientras que los que codifican para la valina presente en la hemoglobina
anormal son GUU, GUA, GUC y GUG. Por tanto, el ARNm debe sufrir una mutación puntual
que sustituya la segunda base (guanina) por uracilo.

b) El cambio producido en la secuencia de aminoácidos de la hemoglobina anormal debido a
una sustitución del aminoácido glutamato por el aminoácido valina se debe a una mutación
puntual habida durante la transcripción del gen que codifica la hemoglobina. Las mutaciones
moleculares, también denominadas puntuales, son las que afectan a la secuencia de
nucleótidos.


2.
La anemia falciforme es una enfermedad hereditaria causada por un gen anormal para la
hemoglobina que se transmite de padres a hijos. Los niños que heredan copias del gen
defectuoso de los dos padres tendrán anemia falciforme. Los niños que heredan el gen
defectuoso de la hemoglobina de sólo un padre no tendrán la enfermedad, pero llevarán
consigo la herencia del gen falciforme. El error del gen de hemoglobina se produjo a raíz de
una transformación genética que tuvo lugar hace muchos miles de años, en personas de varias
partes de Africa, la cuenca del Mediterráneo, el Oriente Medio y la India.






4. Solución:

1.
Las pruebas bioquímicas a las que se refiere el texto explican las diferencias y semejanzas
entre los compuestos químicos de las diferentes especies deduciendo su posible parentesco,
debido a un tronco evolutivo común. Las pruebas bioquímicas en el estudio de la evolución
de las especies aportan datos significativos.

Con las modernas técnicas en biología molecular es posible estudiar la evolución en el nivel
más íntimo en que se produce: el ADN. El ADN contiene información sobre la historia
evolutiva del organismo, debido a que los genes cambian por mutaciones. Dado que la
evolución tiene lugar paso a paso, el número de sustituciones en el ADN refleja la duración
del período evolutivo correspondiente.

La biología molecular trata de captar la evolución a nivel del gen. Aunque se estudian los
ácidos nucleicos, componentes de los genes, suele ser más factible técnicamente la
investigación de las proteínas codificadas por ellos. Comparando la secuencia aminoacídica
de proteínas homólogas (estrechamente relacionadas) de las especies, es posible determinar el
alcance de las mutaciones acaecidas y, por ende, la cantidad de diferenciación genética entre
las especies.

Existen determinadas proteínas que son exclusivas de cada especie. Lo más común, sin
embargo, es que las proteínas que desempeñen la misma función en especies diferentes tengan
una composición y estructura similar. Así, especies muy próximas poseen proteínas similares,
que vienen codificadas por genes parecidos. Una mutación en el gen da lugar a una proteína
diferente. Sin embargo, mientras más próximas en la evolución se encuentran dos especies,
más probabilidades de poseer genes que codifican proteínas similares, con un menor número
de aminoácidos diferentes presentes consecuencia directa de un menor número de mutaciones.


2.
a) El francés Jean-Baptiste de Lamarck, filósofo y naturalista, presentó en 1809 una teoría
según la cual unas especies provienen de otras mediante sucesivos cambios. Esta primera
teoría evolucionista se basa en dos puntos: la función crea al órgano y los caracteres
adquiridos se heredan. Según Lamark, las extremidades de las ballenas primitivas
desaparecieron por su escasa función en el agua, ya que dificultan el desplazamiento del
animal en ella. Tras muchas generaciones, las extremidades fueron reduciéndose hasta
desaparecer. En la actualidad, el lamarquismo - como algo adquirido o desaparecido por el
esfuerzo del organismo que puede provocar una alteración en la estructura del ADN, es decir,
en la información genética que se transmitirá a sus descendientes- está prácticamente
desechado.

b) El neodarwinismo es una teoría de la evolución actual quese basa en la variabilidad
genética y en la selección natural, aspectos proporcionados por la teoría darwinista, pero
matizados con conocimientos aportados por la Genética de Poblaciones, la Genética
Molecular, el concepto biológico de especie y los recientes descubrimientos paleontológicos.
Entre estos descubrimientos destacan por su importancia la recombinación genética y la
mutación, que son la causa de la variabilidad. La existencia de variabilidad genética, es decir,
la presencia de una amplia gama de genotipos a partir del fondo genético común de la
población, se consigue en los individuos con reproducción asexual mediante la mutación, y en
los individuos con reproducción sexual mediante las mutaciones y, en mayor grado, mediante
la recombinación genética que tiene lugar durante la meiosis en la gametogénesis.

Por tanto, es más posible que en las ballenas primitivas desapareciesen las extremidades
debido a mutaciones en su ADN que resultaron ventajosas para el individuo, que a la
recombinación genética habida durante la meiosis.


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CATALUÑA / SEPTIEMBRE 03. LOGSE / BIOLOGÍA

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OPCIÓN A

1. Solución

1) - En los primeros 100 días: Partimos de cero individuos que van aumentando con un
ritmo natural que es el permitido por su potencial reproductor y por la disponibilidad de
alimento.

- A partir del día 200: El almacén de harina, representa un recurso trófico limitado al
mismo tiempo que espacial, esto queda reflejado en el mantenimiento en el número de
individuos de la población a partir del día 200 y en los días precedentes. De cualquier
modo, significa el equilibrio de la población en el medio.

La curva de crecimiento de forma sigmoidal es típica de una población que crece en un
medio con recursos limitados. Al principio, el incremento exponencial de la población
se debe a que el número de nacimientos es superior al de muertes y, por tanto, se
incrementa la población reproductora, hasta que la disponibilidad de recursos es
limitada y se equilibra la población (e1 de nacimientos es igual al número de muertes).


2) a y b) La gráfica completa es la siguiente:



Observamos que la curva de la presa (escarabajo de la harina) y la del depredador (un
insecto) presentan formas parecidas, no obstante, la del depredador comienza con el
crecimiento de la población.

Una posible interpretación se basaría en que al principio, cuando la población del
depredador aumenta disminuye la de la presa al ser ésta su alimento. Sin embargo,
justo antes de que disminuya la presa drásticamente, el depredador cesa su
reproducción ante el cese del alimento. Cuando el número de individuos es más o
menos semejante comienza el crecimiento de ambas poblaciones de modo que la
presión ejercida por el depredador no sea lo suficientemente elevada para acabar con
su presa.


3. - Competencia: dos especies distintas pueden competir por un mismo recurso. Por
ejemplo, dos especies de plantas que compiten por la luz.
- Parasitismo: un individuo (parásito) vive a expensas de otro (hospedador)
al que perjudica. Por ejemplo, la malaria.
- Comensalismo: un organismo (comensal) se alimenta del alimento sobrante o
secreciones, descamaciones, etc. de otro (hospedador) sin perjudicarlo ni favorecerlo.
Por ejemplo, pez rémora (comensal) y la ballena.




2. Solución

1) Las variables del experimento son:
- Temperatura: variable independiente.
- Fermentación: variable dependiente.

Se pueden realizar preguntas como las siguientes:

- ¿Cómo afecta la variación de temperatura a la producción de CO2?
- ¿Influye la temperatura en el proceso de fermentación?

2) Un diseño de experimento puede ser el siguiente:

- Realizamos tres montajes con los mismos materiales y condiciones pero
sometidos a temperaturas diferentes a 30º, 35º y a 40º C.
- En tiempos determinados, mediremos en cada montaje la cantidad de CO2 que
se produce.

Una vez analizados los datos obtenidos confirmaremos o no nuestra hipótesis sobre la
influencia o no de la temperatura en el proceso de fermentación.
Puede ser necesario vigilar otras condiciones que puedan afectar a la temperatura como
por ejemplo el tiempo de duración del experimento.

3) a) Mediante la respiración celular, que abarca el ciclo de Krebs, la cadena de
transporte electrónico y la fosforilación oxidativa, la materia orgánica es oxidada
completamente a materia inorgánica, CO2 y H2O, siendo el rendimiento energético muy
elevado.

La fermentación es ruta catabólica anaeróbica en la que el aceptor final de los
electrones no es el oxígeno molecular sino una molécula orgánica sencilla que, al
reducirse, se transforma en otra molécula orgánica. Son procesos catabólicos parciales,
ya que los productos finales aún contienen enlaces de alta energía en sus moléculas y,
por lo tanto, el rendimiento energético es bajo.

b)



3. Solución

1)
a) El alelo que causa la enfermedad tiene que ser recesivo. Si fuese dominante los
padres deberían forzosamente ser recesivos homozigóticos para ese gen y, por tanto, su
descendencia sería uniforme y oírian bien.



2) En el siguiente esquema están representados los procesos y moléculas que
intervienen en la expresión del material genético en una célula eucariota:







4. Solución

1) Los elementos señalados con números en el esquema de la estructura de la membrana
plasmática son los siguientes:

1: Cabeza polar de un fosfolípido. Interaccionan con los medios acuosos intra y
extracelular estableciendo puentes de hidrógeno.
2: Colas apolares de los fosfolípidos. Constituyen una zona interna de la membrana
de carácter hidrofóbico que ayuda a mantener su integridad.
Los fosfolípidos debido a su carácter anfipático constituyen bicapas lípidicas que
separan dos medios.

3: Proteína intrínseca. Realizan diversas funciones en la membrana; por ejemplo,
transporte de sustancias, son identificadores celulares, receptores de membrana, etc.

4: Colesterol. Aporta rigidez a la membrana incrementando su tensión, es pues un
elemento estructural.


2) En el dibujo están representados dos tipos de transporte de sustancias a tracés
de la membrana:

- Difusión facilitada: Es el transporte de glucosa.

- Transporte activo: Es la bomba de sodio y potasio.

Las dos diferencias más importantes entre la difusión facilitada y el transporte activo
son las siguientes: la primera es un proceso de transporte pasivo que se realiza a favor
de gradiente de carga o concentración y no requiere aporte de energía. Por el contrario,
el transporte activo es un mecanismo que permite, mediante moléculas transportadoras,
el paso de sustancias a través de las membranas celulares en contra de gradiente
electroquímico, por lo que es un proceso que requiere aporte energético que procede de
la desfosforilación del ATP.

La difusión facilitada es un mecanismo de transporte pasivo que se realiza mediante
proteínas transportadoras llamadas permeasas, que funcionan mediante un cambio de
configuración, o mediante ionóforos, que son pequeñas moléculas no polares que se
disuelven en la membrana lipídica y aumentan su permeabilidad iónica. En este tipo de
transporte la velocidad sigue una cinética michaeliana, alcanzándose la velocidad
máxima cuando el transportador está saturado.

El transporte activo es un mecanismo que permite, mediante moléculas
transportadoras, el paso de sustancias a través de las membranas celulares en contra de
gradiente electroquímico, por lo que es un proceso que requiere aporte energético que
procede de la desfosforilación del ATP. Mediante este tipo de transporte, se consigue
que las concentraciones extra e intracelulares de diferentes iones sean distintas. Un
ejemplo de proteína transportadora es la ATPasa sodio y potasio o “bomba Na+/K+”
que es un enzima que bombea 3 Na+ al exterior de la célula e introduce 2 K+, por
molécula de ATP que hidroliza a ADP + Pi. El transporte activo mantiene la diferencia
de potencial existente entre la cara interna de la membrana (carga -) y la cara externa
(carga +).


______________________________________________________








#255 Ge. Pe.

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Apuntes-Problemas

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#256 Ge. Pe.

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#257 Ge. Pe.

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Publicado el 24 julio 2009 - 08:48






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CATALUÑA / SEPTIEMBRE 00. LOGSE / BIOLOGIA /


Modificado, puesto que las preguntas estan en idoma Catalán.

_________________________________

CONCEPTOS...




- Flujo de materia y energía

El flujo de materia y energía en los ecosistemas se produce a través de los niveles tróficos.
Las plantas, los productores primarios, forman el primer nivel trófico, a continuación se
encuentran los herbívoros o consumidores primarios que forman el segundo nivel trófico.

Estos a su vez son devorados por los carnívoros o consumidores secundarios, y así,
sucesivamente.

Se puede establecer el balance energético de cualquier nivel trófico cuantificando el flujo de
la energía que lo atraviesa durante un período de tiempo determinado. Dicho flujo debe ser
sumarizado en la ecuación de presupuesto de energía:




Energía ingerida = Energía asimilada (producción bruta) + Energía no asimilada

Producción bruta = Producción neta + Energía utilizada en la respiración.




El concepto de producción representa la cantidad de energía que fluye a través de cada uno de
los niveles tróficos existentes en un ecosistema.

La producción primaria es la energía fijada por los organismos autótrofos y la producción
secundaria es la correspondiente a los distintos niveles tróficos.

Además, la producción bruta es la cantidad de energía fijada por unidad de tiempo y la
producción neta la energía almacenada en cada nivel trófico, potencialmente disponible para
transferirse a los sucesivos niveles. La producción neta representa el aumento de biomasa por
unidad de tiempo y se obtiene restando a la producción bruta la energía consumida durante la
respiración de automantenimiento.


Producción neta = Producción bruta - Respiración


Podemos diferenciar entre producción primaria bruta (PPB), que es el total de biomasa
sintetizada a partir de la energía solar durante un período de tiempo, y producción primaria
neta (PPN), que es la nueva materia incorporada a las estructuras vivas en ese período de
tiempo, una vez descontados los gastos energéticos del mantenimiento del organismo. Del
flujo solar que recibe la Tierra, sólo un 2 % es transformado en energía química mediante
fotosíntesis. Este 2 % constituye la producción primaria bruta; pero como la mitad de ésta se
gasta por la respiración de la planta, la producción primaria neta es sólo un 1 % del flujo
energético solar.

Existe una regla denominada "regla del 10%" que dice: "La energía que pasa de un eslabón a
otro es aproximadamente un 10% de la acumulada en él". Esta afirmación explica el hecho de
que los valores de producción primaria neta del esquema sean superiores a los de producción
secundaria neta de los herbívoros.

_________


Los descomponedores representan el nivel trófico correspondiente al reciclaje de la
materia. Estos seres vivos e al utilizar como fuente de alimento la materia orgánica muerta
(cadáveres, residuos, excrementos), la descomponen y mineralizan hasta transformarla de
nuevo en materia inorgánica. La mayor parte de los descomponedores pertenece al grupo de
los microorganismos (bacterias y hongos


_____________________________________



- Análisis de la figura y conclusiones





1.- De que ciclo se trata

2.- En que fase se encuentra

3.- Como influye en la evolución, cual es consecuencia directa del intercambio de genes.



1. - El momento en que se lleva a cabo la meiosis es variable según los individuos. Atendiendo
a l momento en que ésta tiene lugar en los individuos, se distinguen tres de organismos
diferentes: diplontes, haplontes y haplodiplontes.

Los dos ciclos representados en la figura corresponden a los ciclos haplonte y diplonte.

Ciclo haplonte (B): en él la meiosis ocurre inmediatamente después de la fecundación
(meiosis zigótica), dando lugar el zigoto a cuatro células haploides, cada una de las cuales
originará un individuo adulto haploide. En muchas de estas especies el adulto origina esporas
por mitosis en algún momento de su ciclo vital. Por lo tanto, el número de cromosomas de un
gameto de un individuo haplonte es n, del zigoto es 2n y de las células somáticas es n.

Ciclo diplonte (A): en él la meiosis tiene lugar al formarse los gametos. Tras la fecundación,
el zigoto (que es diploide) origina un individuo diploide. Es en las gónadas o en los
gametangios de éste individuo (según sea animal o vegetal respectivamente), donde las
células diploides sufrirán la meiosis (meiosis gametogénica), dando lugar a gametos
haploides. El número de cromosomas de un gameto de un individuo diplonte será n, el del
zigoto será 2n y el del adulto será 2n.




2.- Se trataría de una célula en metafase mitótica. La mitosis es el proceso de división celular
mediante el cual, a partir de una célula madre, aparecen dos células hijas con idéntica
dotación cromosómica que su progenitora.

Si se tratase de la metafase I meiótica se observaría una diferencia clara con respecto a la
metafase mitótica ya que el plano ecuatorial no corta los centrómeros de cada cromosoma,
sino los quiasmas de cada tétrada constituida por los cromosomas homólogos.

La primera división meiótica consta de cuatro fases: profase I, metafase I, anafase I y telofase
I. La profase I meiótica consta de cinco subetapas sucesivas que se denominan: Leptotena,
Zigotena, Paquitena, Diplotena y Diacinesis. Es durante la subetapa Zigotena cuando tiene
lugar el fenómeno de apareamiento cromosómico. Éste se produce entre cromosomas
homólogos, punto a punto, en toda su longitud, por reconocimiento mutuo de secuencias
genéticas comunes. Los puntos de unión se denominan quiasmas y se establecen entre las
cromátidas “no hermanas”. El apareamiento se mantiene gracias a una serie de proteínas
dispuestas a modo de cinturón entre los cromosomas homólogos. En esta situación las
cromátidas se entrecruzan y se fragmentan transversalmente dando lugar a un intercambio de
ADN entre ellas, fenómeno denominado entrecruzamiento cromosómico






3.- La consecuencia directa del intercambio genético que tiene lugar durante la profase I
meiótica es la recombinación genética, fenómeno responsable, junto con la mutación, de la
variabilidad de las especies y proceso fundamental en el significado biológico de la meiosis.

La existencia de variabilidad genética, es decir, la presencia de una amplia gama de genotipos
a partir del fondo genético común de la población, se consigue en los individuos con
reproducción asexual mediante la mutación, y en los individuos con reproducción sexual
mediante las mutaciones y, en mayor grado, mediante la recombinación genética que tiene
lugar durante la meiosis en la gametogénesis.



El mecanismo de evolución por selección natural propuesto por Darwin puede resumirse en
cuatro puntos básicos:

1.- Capacidad reproductiva elevada: La mayoría de las especies poseen una elevada
capacidad reproductiva, siendo capaces de producir un elevado número de descendientes, la
mayor parte de los cuales no llegarán a la edad adulta.

2.- Lucha por la existencia: El crecimiento de una población estará limitado por los recursos
disponibles, de tal manera que al existir un mayor número de individuos de los que pueden
vivir con unos recursos limitados, se establece entre ellos una lucha por la supervivencia,
impidiendo que todos ellas sobrevivan para reproducirse.

3.- Variabilidad individual: Dentro de una especie existe gran variación individual.

4.- Supervivencia del más apto: Algunas de las características individuales confieren a su
poseedor una mayor capacidad de sobrevivir hasta la madurez y reproducirse y así transmitir a
sus descendientes estas particulares características.


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#258 Ge. Pe.

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Publicado el 26 julio 2009 - 06:53







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CANARIAS / SEPTIEMBRE 00. LOGSE / BIOLOGIA

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CUESTIONES


1.- Las enzimas son compuestos orgánicos esenciales en las células vivas. Se ha dicho de
ellas que son las artífices de que pueda existir vida sobre la Tierra, ya que hacen posible
que en las células vivas ocurran reacciones químicas de una manera compatible con la
vida.

a) ¿Cual es la naturaleza química de las enzimas?

b) Explica brevemente cual es la función de las enzimas.

c) Describe con ayuda de un gráfico cual es la relación entre la energía de
activación y la acción de las enzimas.



2. - El esquema adjunto muestra el proceso por el que la información contenida en la
secuencia de ADN se usa para sintetizar una proteína.





a) ¿Cómo se denominan cada uno de los pasos indicados con flechas en el esquema?
¿Dónde se llevan a cabo cada uno de ellos?

b) A partir del esquema se puede deducir el código genético para los 5 aminoácidos.
Escribe que codones corresponden a cada uno de los aminoácidos.

c) Una mutación puntual provoca que la primera base del ARN mensajero pase a ser
una C en vez de una A. ¿Qué cambio puede originar esto en la secuencia de la
proteína?

d) Explica cuales son las diferencias estructurales entre las moléculas de ADN y ARN.




3. - Además de los factores de riesgo cardiovascular conocidos, como el tabaquismo o la
hipertensión, en los últimos años han cobrado protagonismo los agentes infecciosos.
Investigadores canadienses han descubierto un gen (el p56Ick) que predispone a que un
virus similar al del catarro provoque una infección cardiaca que puede llegar a ser
mortal. Según este estudio, el 70% de la población ha estado expuesta a este virus en
algún momento de su vida, aunque sólo ha sufrido un resfriado común. Sin embargo, en
los pacientes portadores del gen, el virus altera el sistema inmunológico de tal forma que
éste ataca al corazón. (Modif. El País, 4-4-00).



a) Define brevemente cada uno de los términos subrayados en el texto.

b) ¿Se te ocurre alguna manera por la que el sistema inmunológico pueda atacar al
corazón?

c) Si se identificaran los pacientes portadores del gen, sería interesante vacunarlos
para que no pudiesen sufrir la enfermedad. ¿En que podría consistir esta
vacuna?

d) Explica el ciclo de vida de un virus como el que se cita en el texto.


________________________________


SOLUCIONES


1. - Solución:

a) Las enzimas son biocatalizadores específicos sintetizados por el organismo cuya
composición es total o parcialmente proteica.

Atendiendo a la composición química de las enzimas distinguimos dos tipos:

- Enzimas: Están compuestas exclusivamente por aminoácidos.

- Holoenzimas: Además de aminoácidos, presentan otra molécula no proteica en su
composición. En base a esto, un holoenzima está compuesto por una apoenzima (parte
proteica) y un cofactor (parte no proteica).

Los cofactores ayudan a regular la actividad enzimática y según su naturaleza química pueden
ser:

- Cationes metálicos.

- Coenzimas: moléculas orgánicas complejas.



b) Los enzimas catalizan las reacciones metabólicas haciendo disminuir la energía de
activación precisa para la reacción que catalizan.

Además, los enzimas no cambian el signo ni la cuantía de la variación de la energía libre, sólo
aceleran procesos espontáneos. No modifican el equilibrio de una reacción, sino que aceleran
la llegada del mismo. Por último, una vez finalizada la reacción los enzimas quedan libes, sin
alterarse y pueden funcionar varias veces.



c) En general, el mecanismo de reacción enzima-sustrato puede simbolizarse así:

[[E]+ [S] --> [ES] --> [P]+ [E]


En el siguiente gráfico queda representada la relación existente entre la acción de las enzimas
y la energía de activación de una reacción.





2. - Solución:

a) La primera flecha representa el proceso de la transcripción. La síntesis de ARN o
transcripción tiene lugar en el núcleo de las células eucariotas y constituye la primera etapa de
la síntesis proteica o expresión del material hereditario. Consiste en la formación de una
molécula de ARN tomando como molde una de las dos hebras del ADN nuclear.

La segunda flecha corresponde a la traducción. Ésta es la segunda etapa de la síntesis
proteica o expresión del material genético y tiene lugar en los ribosomas. Durante la misma
tiene lugar la traducción de la información genética transferida desde el ADN al ARNm
durante la transcripción. Los aminoácidos dispersos en el citoplasma deben unirse para formar
los polipéptidos según una secuencia determinada por el ADN del núcleo y transportada al
citoplasma por el ARNm.


b) El código genético comprende toda la información almacenada en el ADN. Cada uno de
los 64 codones o tripletes que lo constituyen codifican los 20 aminoácidos proteicos y a varias
señales de iniciación y terminación de la síntesis proteica.

Para descifrar el código genético se utilizó como hipótesis de trabajo que cada tres bases
nitrogenadas codifican un aminoácido, ya que el número de número posible de secuencias
formadas por tres nucleótidos es 64, número más que suficiente para codificar los 20
aminoácidos proteicos. A cada una de estas combinaciones se le denomina codon.

Los aminoácidos correspondientes a cada codon son:

- AUU: Ile (Isoleucina).
- CGA: Arg (Arginina).
- UGC: Cis (Cisteína).
- GUC: Val (Valina).
- CUU: Leu (Leucina)

c) Las mutaciones moleculares, también denominadas puntuales, son las que afectan a la
secuencia de nucleótidos. Las mutaciones puntuales pueden producirse por:

a) Sustitución de nucleótidos o bases: es decir, por ejemplo, donde existía un nucleótido de
adenina, se instala uno de timina.

b) Pérdida de nucleótidos.

c) Inserción de nuevos nucleótidos.

Un gen es un segmento de ADN con la información necesaria para la síntesis de una cadena
polipeptídica. La secuencia de nucleótidos de ese gen es específica para cada cadena
polipeptídica. Cualquier cambio en la secuencia de nucleótidos de un gen conduce a
alteraciones o cambios en la molécula que codifica. No obstante, dependiendo de la
importancia del gen al que afecte la mutación molecular, ésta puede ser perjudicial,
indiferente o beneficiosa para el organismo.

Una mutación génica por sustitución de la primera base A por C en el primer triplete del
ARNm originaría el codon CUU que codifica para leucina. Por lo tanto, la nueva secuencia de
aminoácidos será:

Leu - Arg - Cis - Val - Leu

d) En cuanto a la estructura de los ácidos nucleicos, el ADN y el ARN presentan las
siguientes diferencias:



1) El ADN presenta distintos niveles de organización, que se conocen como estructura
primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria.

- La estructura primaria está constituida por la secuencia de los nucleótidos en la cadena.

- La estructura secundaria del ADN fue propuesta por Watson y Crick en 1953. Sus estudios
revelaron que la molécula de ADN es una doble hélice dextrógira.

- La estructura terciaria hace referencia al empaquetamiento que sufre la molécula de ADN
con proteínas histónicas para constituir la cromatina de las células eucariotas.

- La estructura cuaternaria se da en las células eucariotas en división, el ADN se empaqueta
aún más hasta formar los cromosomas.

2) Existen tres tipos de ARN que se encuentran en forma de cadenas de polinucleótidos
simples con la misma composición pero presentando cada tipo múltiples estructuras
moleculares diferentes:

- El ARN mensajero (ARNm) sólo posee estructura primaria.

- El ARN transferente (ARNt) posee estructura primaria y estructura secundaria específica
denominada “hoja de trébol”. Esta última estructura se forma gracias a la presencia de
regiones complementarias que permiten el establecimiento de horquillas intracatenarias
(regiones de doble hélice).

- El ARN ribosómico (ARNr) posee estructura terciaria que se produce al unirse diferentes
moléculas de ARNr a proteínas ribosomales, originando las subunidades que constituyen los
ribosomas.



3. -Solución:


a) - Los agentes infecciosos son los virus y microorganismos que causan enfermedades.

- Los virus son elementos genéticos que se replican independientemente de los cromosomas
de las células huésped, pero no independientemente de ésta. Necesitan de la maquinaria
celular para producir sus réplicas. Los virus están constituidos por un ácido nucleico, una
cápsida proteica y en ocasiones presentan una envoltura membranosa.

- El sistema inmunológico es un complejo proceso de defensa que ha desarrollado los
animales superiores a lo largo del proceso evolutivo contra las posibles agresiones que pueden
sufrir por parte de microorganismos y otros agentes patógenos.


b) La diversidad del sistema inmunitario es extraordinaria, y como el conjunto de las
especificidades expresadas por las células T y B se generan al azar, incluye muchas que son
específicas contra los componentes propios. Los mecanismos para distinguir entre los
determinantes propios y los ajenos pueden fallar, y se producen fenómenos de
autorreconicimiento. El proceso es la autoinmunidad, y da origen a numerosas enfermedades
denominadas autoinmunes, en las que se generan abundantes anticuerpos y células
autorreactivas.

Existe un gran número de enfermedades autoinmunes con características clínicas muy
diversas, que se clasifican en dos grandes grupos:


- Enfermedades órgano-específicas: La respuesta inmunitaria se dirige contra antígenos
localizados en determinados órganos, como el tiroides, las glándulas suprarrenales, el
estómago, y el páncreas, entre otros.

- Enfermedades no órgano-específicas: Los autoanticuerpos y las lesiones no son específicas
de una antígeno localizado en un órgano concreto, aunque afectan de modo más intenso a
determinados órganos.



c) La vacunación consiste en inyectar al paciente microbios de la enfermedad, muertos a
atenuados, que ponen en marcha el mecanismo inmunológico, formándose anticuerpos
específicos. Éstos, al permanecer en la sangre, confieren inmunidad artificial activa al
individuo. La vacunación siempre se efectúa como prevención de la enfermedad, como
profiláctico.

Entre los antígenos utilizados para la obtención de una vacuna contra el virus mencionado en
el enunciado, se podrían utilizar:

- Virus de cepas poco virulentas que conservan sus antígenos.

- Virus muertos pero físicamente intactos.


d) Las características esenciales comunes a los ciclos de multiplicación de todos los virus
comprenden la entrada en el citoplasma de una célula hospedadora, la replicación de su
genoma para producir una descendencia de viriones, la liberación de éstos al medio
extracelular o ambiente y su superviviencia en él. En su reproducción todos los componentes
se sintetizan por separado y luego se ensamblan. Sin embargo, existen dos tipos de ciclo
vitales infectivos víricos: el ciclo lítico y el ciclo lisógenico.



____________________________________________________






#259 Ge. Pe.

Ge. Pe.

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Publicado el 28 julio 2009 - 10:53







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CANARIAS / JUNIO 00. LOGSE / BIOLOGIA / EXAMEN COMPLETO (OPCION A)

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OPCION A



1. - Desde los años setenta se conoce un único gen (el gen HLA, localizado en el cromosoma 6)
como responsable de la artritis reumatoide, una enfermedad autoinmune en la que el
organismo activa un mecanismo inmunológico que afecta a las articulaciones. Se cree
que un 1% de la población padece esta enfermedad y que afecta tres veces más a las
mujeres que a los hombres. Con técnicas de biología molecular y epidemiología genética,
hoy sabemos que se trata de una enfermedad poligénica: tres regiones de los
cromosomas 1, 3 y 18 contienen otros genes vinculados a esta enfermedad. (Modif. El País, 11-
01- 2000)



a) Define los términos subrayados en el texto.

b) Explica como es la estructura de los cromosomas y los tipos de cromosomas en la
especie humana.

c) En relación a la respuesta inmune, ¿cómo se denominan las células productoras de
anticuerpos? y ¿dónde se producen?

d) ¿Qué tipo de biomoléculas son los anticuerpos? Describe su estructura y en donde se
sitúa la especificidad antigénica de su molécula?







2. - El ADN es la molécula encargada de almacenar y transmitir la información genética.

Su estructura es un reflejo de esta función, ya que permite que la molécula se duplique
antes de la división celular, de manera que la información genética llega a las dos células
hijas.

1. Explica, sin entrar en fórmulas químicas, cuales son las características estructurales
básicas de la molécula de ADN.

2. ¿Que hay en esta estructura que haga posible la duplicación de la molécula?

3. ¿En qué se diferencian las estructuras de las moléculas de ADN y ARN?





3. - En el esquema adjunto está representado de forma esquemática un proceso
metabólico característico de organismos autótrofos.




a) ¿Qué proceso es el que se representa en la figura? ¿En que orgánulo tiene lugar?

Nombra algún organismo capaz de llevarlo a cabo.

b) Explique qué es lo ocurre en las fases numeradas como 1 y 2 en la figura. Las
bacterias realizan un proceso similar al señalado con el número 1, pero con varias
diferencias. ¿Cuáles son estas diferencias?.

c) ¿Cuál es el papel del agua en este proceso? ¿En qué se transforma




OPCION A

SOLUCIONES

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1. - Solución:


a) La autoinmunidad es la inmunidad adquirida contra los tejidos del propio organismo. La
diversidad del sistema inmunitario es extraordinaria, y como el conjunto de las
especificidades expresadas por las células T y B se generan al azar, incluye muchas que son
específicas contra los componentes propios. Los mecanismos para distinguir entre los
determinantes propios y los ajenos pueden fallar, y se producen fenómenos de
autorreconicimiento. La autoinmunidad da origen a numerosas enfermedades denominadas
autoinmunes, en las que se generan abundantes anticuerpos y células autorreactivas.

El mecanismo inmunológico es un complejo proceso de defensa que ha desarrollado los
animales superiores a lo largo del proceso evolutivo contra las posibles agresiones que pueden
sufrir por parte de microorganismos y otros agentes patógenos.

Los cromosomas representan la máxima compactación de la cromatina. Son estructuras
cilíndricas donde se encuentra el material hereditario organizado que se encuentran en número
y morfología idéntica en todas las células de los individuos de una misma especie. Alcanzan
el máximo de condensación en metafase y anafase siendo entonces cuando mejor se
visualizan.


b) La estructura del cromosoma metafásico presenta unas partes o elementos característicos.

En el esquema siguiente están representados los siguientes elementos:




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.


La especie humana cuenta con 46 cromosoma entre los que distinguimos dos tipos:

- Los cromosomas somáticos o autosomas: son comunes a los dos sexos y están implicados
en el desarrollo de las características del soma o cuerpo.

- Los cromosomas sexuales que son los responsables de la determinación del sexo. Son dos,
el X y el Y.



c) En la respuesta inmune humoral están implicados los linfocitos B que al reconocer al
antígeno se activan. Una vez activadas, las células B se dividen y determinan en células
plasmáticas que segregan los anticuerpos. Al unirse a los antígenos que encuentran, los
anticuerpos pueden neutralizarlos o precipitar su destrucción bien por las enzimas del
complemento, o bien por las células asesinas.

Algunas células T y B se convierten en células con memoria que persisten en la circulación y
estimulan al sistema inmunológico para eliminar el mismo antígeno si éste se presenta de
nuevo en el futuro.

La médula ósea roja, junto a los ganglios linfáticos y el bazo, es uno de principales órganos
hematopoyéticos del organismo. Se encuentra en el interior de los huesos planos y cortos y en
la epífisis de los huesos largos. En la médula ósea roja existen unas células, denominadas
células madre, las cuales tras un proceso de diferenciación se transforman en glóbulos rojos,
plaquetas y glóbulos blancos que pasan a la sangre. En el caso de los linfocitos formados en la
médula ósea, algunos de ellos adquieren sus propiedades en su interior, mientras que otros
migran hasta el timo para su diferenciación.


d) Los anticuerpos son moléculas globulares proteicas que se liberan a la sangre al ser
producidas por los linfocitos B. En el plasma se unirán con los antígenos específicos,
resultando de ello la anulación del carácter tóxico del antígeno o la inmovilización del
microorganismo invasor.

Los anticuerpos son proteínas del tipo de las globulinas y reciben también el nombre de
inmunoglobulinas. Al tratar estas moléculas con ácidos orgánicos se escinden en dos cadenas
cortas, ligeras e iguales, denominadas cadenas L, y dos cadenas largas, pesadas e iguales,
llamadas cadenas H. Cada tipo de cadena tiene una región constante ©, propia de la especie
y del tipo de antígeno, y una región variable (V), con capacidad de unirse al antígeno.




La región variable de los anticuerpos está constituida por los dominios VL y VH de las
cadenas ligera y pesada, respectivamente. Ambos dominios conforman el sitio de unión al
antígeno o paratopo, donde reside la especificidad antigénica.





2. - Solución:


a) El ADN está compuesto por tres moléculas diferentes:

1) Una pentosa, que es la desoxirribosa.

2) Una base nitrogenada. Existen dos tipos:

- Púricas: adenina(A) y guanina (G).

- Pirimidínicas: citosina ©, timina (T)

3) Una molécula de ácido fosfórico.



La unión de una pentosa con una base nitrogenada por el carbono 1´ de la pentosa se
denomina nucleósido y la unión de un nucleósido a una molécula de ácido fosfórico a través
del carbono 5´ de la pentosa se denomina nucleótido.

La unión de varios nucleótidos por enlace 5´-- 3´ fosfodiéster da lugar a un ácido nucleico, que
por ello también se denomina polinucleótido. El encadenamiento de los nucleótidos para
formar un ácido nucleico se realiza siempre mediante el ácido fosfórico, que se une al carbono
3´ de la pentosa del nucleótido siguiente. Esta molécula tiene dos extremos: un extremo 3´ y
un extremo 5´.

La estructura del ADN propuesta por Watson y Crick pone de manifiesto que el ADN es una
doble hélice formada por dos cadenas de polinucleótidos alrededor de un eje imaginario. Las
bases nitrogenadas complementarias se encuentran en el interior manteniendo unidas las dos
cadenas mediante puentes de hidrógeno. Los planos de sus anillos son paralelos entre sí y
perpendiculares a la doble hélice. Así, ésta recuerda a una escalera de caracol en la que los
peldaños son las bases nitrogenadas y los pasamanos las cadenas formadas por las pentosas y
los fosfatos.


b) Cuando Watson y Crick propusieron en 1953 la hipótesis de la estructura molecular en
doble hélice del ADN, surgieron una hipótesis para explicar cómo se encuentra codificada la
información genética. Según ésta, la información genética está contenida en la secuencia de
los nucleótidos (A, T, G, C) de la molécula de ADN que determina la secuencia de los
aminoácidos en las proteínas. Asimismo, el modelo de la doble hélice propuesto por Watson y
Crick propone una hipótesis para explicar el mecanismo de replicación de la molécula de
ADN. La hipótesis denominada “hipótesis semiconservativa” sugiere que la molécula de
ADN se escinde en sus dos cadenas y cada una de ellas dirige la síntesis de su
complementaria, formándose dos moléculas idénticas, con una hebra antigua y una hebra
nueva cada una.


c) En cuanto a la estructura de los ácidos nucleicos, el ADN y el ARN presentan las siguientes
diferencias:

1) El ADN presenta distintos niveles de organización, que se conocen como estructura
primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria.

- La estructura primaria está constituida por la secuencia de los nucleótidos en la cadena.

- La estructura secundaria del ADN fue propuesta por Watson y Crick en 1953. Sus estudios
revelaron que la molécula de ADN es una doble hélice dextrógira.

- La estructura terciaria hace referencia al empaquetamiento que sufre la molécula de ADN
con proteínas histónicas para constituir la cromatina de las células eucariotas.

- La estructura cuaternaria se da en las células eucariotas en división, el ADN se empaqueta
aún más hasta formar los cromosomas.

2) Existen tres tipos de ARN que se encuentran en forma de cadenas de polinucleótidos
simples con la misma composición pero presentando cada tipo múltiples estructuras
moleculares diferentes:

- El ARN mensajero (ARNm) sólo posee estructura primaria
.
- El ARN transferente (ARNt) posee estructura primaria y estructura secundaria específica
denominada “hoja de trébol”. Esta última estructura se forma gracias a la presencia de
regiones complementarias que permiten el establecimiento de horquillas intracatenarias
(regiones de doble hélice).

- El ARN ribosómico (ARNr) posee estructura terciaria que se produce al unirse diferentes
moléculas de ARNr a proteínas ribosomales, originando las subunidades que constituyen los
ribosomas.





3. - Solución:

a) El proceso representado en la figura es la fotosíntesis.

La fotosíntesis es un proceso anabólico y autotrófico primordial, del que depende la vida
sobre la Tierra. Consiste en la conversión por los organismos fotosintéticos de la energía
luminosa procedente del Sol en energía eléctrica y después en energía química. Esta energía
será utilizada para formar materia orgánica propia o biomasa (glúcidos) a partir de moléculas
inorgánicas, como agua, CO2 y sales minerales. El O2 molecular, resultante de la ruptura de
moléculas de agua que intervienen en el proceso, se desprende como producto de desecho. La
materia orgánica y el oxígeno que fabrican las plantas, son elementos que utilizan los otros
seres vivos como fuente de energía y materia. En las células eucarióticas tiene lugar en los
cloroplastos.

Las algas y plantas verdes son organismos que llevan a cabo la fotosíntesis.


b) La fotosíntesis tiene lugar en dos etapas conocidas como fase luminosa (1) y fase oscura
(2).


- Fase luminosa (1): tiene lugar en presencia de luz y comprende un conjunto de reacciones
que tienen lugar en las membranas de los tilacoides. En ella, los electrones liberados tras la
incidencia de los fotones sobre los fotosistemas se utilizan para reducir el NADP+ a NADPH.
A través de la cadena de transporte electrónico, la energía de los electrones se utiliza para la
síntesis de ATP. Por tanto, durante esta fase tienen lugar dos procesos muy importantes: la
fotólisis del agua por la que se obtiene poder reductor en forma de coenzimas reducidas
(NADPH), y la fotosfosforilación que produce ATP. El producto de desecho de esta fase es el
oxígeno molecular.


- Fase oscura (2): no requiere la presencia de luz. Está formada por un conjunto de reacciones
que en su conjunto se denominan Ciclo de Calvin que tienen lugar en el estroma, en las que
se aprovecha la energía y el poder reductor de la fase lumínica para reducir y asimilar el CO2,
para obtener moléculas orgánicas en un proceso de fijación de carbono.

El ciclo de Calvin comienza cuando la enzima Rubisco cataliza la unión del CO2 a una
molécula de cinco átomos de carbono, la ribulosa 1,5-difosfato. El gliceraldheído-3-P- que se
obtiene puede servir para la formación de glucosa o fructosa, siguiendo una ruta metabólica
similar al proceso inverso de la glucólisis. Además, las moléculas de GAP pueden
alternativamente pasar al citoplasma e ingresar en el ciclo de los ácidos tricarboxílicos para
suministrar energía metabólica, pero también pueden permanecer en el cloroplasto y servir
para la síntesis de otros glúcidos, grasa, aminoácidos y bases nitrogenadas.

c) La fotólisis del agua que tiene lugar en la fase luminosa produce H+ que reducirán el CO2 a
materia orgánica en la fase oscura.





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#260 Ge. Pe.

Ge. Pe.

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Publicado el 05 agosto 2009 - 08:57








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COMUNIDAD VALENCIANA / SEPTIEMBRE 05. LOGSE / BIOLOGIA / OPCIÓN A

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OPCION A

___________________________________________



BLOQUE I: LOS COMPONENTES QUÍMICOS DE LA CÉLULA

1. Define el concepto de monosacárido. Haz una clasificación de los
monosacáridos según el grupo funcional y el número de átomos de
carbono.

2. ¿Qué funciones realizan los polisacáridos en los seres vivos? Cita
algunos ejemplos.

3. Explica la función de los oligosacáridos en la membrana plasmática.


BLOQUE II: LA CÉLULA. UNIDAD DE ESTRUCTURA Y FUNCIÓN

1. ¿Qué orgánulo se representa en este esquema? Explica su estructura.



2. Explica la composición y las funciones de los lisosomas.
3. Comenta las diferencias funcionales que existen entre el retículo
endoplasmático liso y el retículo endoplasmático rugoso.


BLOQUE III: LA MEMBRANA PLASMÁTICA, EL VACUOMA Y LA
DIGESTIÓN CELULAR

1. Dibuja un esquema de la membrana plasmática según el modelo de
mosaico-fluido e indica en él sus componentes.
2. Explica dónde se sintetizan las proteínas integrales de membrana e
indica su función.
3. Explica la función que desempeña el colesterol en la membrana
plasmática.


BLOQUE IV: GENÉTICA MOLECULAR

1. ¿Qué es el código genético? ¿Explica sus características?
2. ¿Qué significa que la replicación del ADN es semiconservativa y
bidireccional? Justifica la respuesta.
3. ¿Cómo se produce la reparación del ADN?




RESPUESTA

OPCION A

1. Solución BLOQUE I:

1. Los glúcidos más sencillos están formados por una molécula o monómero y se
denominan monosacáridos, éstos son sólidos, blancos, cristalinos, muy solubles en
agua, pero insolubles en los disolventes no polares. La mayor parte de ellos tienen
sabor dulce.
Están constituidos por una sola unidad de polihidroxialdehído o polihidroxicetona
y tienen la fórmula empírica (CH2O)n, en la que n=3 como mínimo y 8 como
máximo.

El esqueleto carbonado de los monosacáridos corrientes no está ramificado y todos
los átomos de carbono, excepto uno, poseen un grupo hidroxilo (-OH); en el átomo
de carbono restante existe un oxígeno carbonílico, que, como veremos, se halla
frecuentemente combinado formando un enlace acetal. Si el grupo carbonilo (-
C=O) se halla al final de la cadena, el monosacárido es un derivado aldehídico y
recibe el nombre de aldosa; si se encuentra en segunda posición, el monosacárido
es un derivado cetónico y recibe el nombre de cetosa.
De acuerdo con el número de átomos de carbono que posean, se denominan y
citaremos los más importantes: Triosas (3); Tetrosas (4); Pentosas (5); Hexosas (6)
y Heptosas (7).


2. Los polisacáridos son sustancias de elevado peso molecular y presentan dos
funciones biológicas características, bien como sustancias de reserva, o bien como
moléculas estructurales. Los que realizan una función estructural presentan enlace
β -glucosídico, y los que realizan una función de reserva energética presentan el
enlace α -glucosídico α .

- El almidón es el homopolisacárido de reserva energética vegetal, especialmente
abundante en semillas, tubérculos, cereales,...Está formado por la unión de
monómeros de α -D-glucosa mediante enlaces O-glucosídicos α (1→4) y α (1→6).

El almidón es sintetizado durante la fotosíntesis y se acumula en forma de gránulos
de almidón dentro de la célula, bien en el interior de los cloroplastos o en los
amiloplastos.

- La celulosa es el homopolisacárido estructural propio de los vegetales en los
cuales constituye el elemento principal de su pared celular. Se trata de un polímero
lineal de moléculas de β -D- glucosa unidas mediante enlaces β ((1→4).


3. La membrana plasmática está compuesta de lípidos, proteínas y oligosacáridos.

Éstos se encuentran unidos covalentemente a las proteínas y a los lípidos,
formando glucoproteínas y glucolípidos, y se sitúan preferentemente en el lado
extracelular constituyendo el glucocáliz en las células animales.
Las funciones del glucocáliz son variadas: reconocimiento celular, protección
frente a la acción de enzimas proteolíticas y regulación de la absorción celular,
variando la permeabilidad; también permite la unión de las células en la
formación de los tejidos.


Solución BLOQUE II:

1. El aparato de Golgi es un orgánulo membranoso constituido por conjunto de
sáculos discoidales y aplanados, delimitados por una unidad de membrana,
ligeramente dilatados en sus extremos de donde parecen desprenderse vesículas
(3). Estos sáculos se agrupan en pilas de 5 a 10 unidades que se denominan
dictiosomas, los cuales suelen presentar una superficie cóncava y otra convexa. Las
cavidades están delimitadas por una membrana unitaria y están llenas de fluido.

Los diferentes dictiosomas están conectados entre sí. El aparato de Golgi suele
encontrarse rodeando al núcleo o al centrosoma.

El aparato de Golgi guarda una estrecha relación entre su estructura y su función,
y, a su vez, se relaciona con el retículo endoplásmico, ya que se forma a sus
expensas, y sus funciones son complementarias, retículo y aparato de Golgi forman
el denominado complejo GERL. Las dos superficies o caras del aparato de Golgi
delimitan dos espacios en el mismo:

- Cara cis (externa o de formación) (4): es la cara cóncava de los sáculos que está
rodeada por cisternas de retículo endoplásmico que, por gemación, desprenden
vesículas. Estas vesículas se denominan vesículas de transición (5) y están cargadas
de productos almacenadas en el retículo endoplásmico. Varias de ellas se fusionan
con los sáculos del aparato de Golgi, constituyendo en primer espacio del mismo.
Desde aquí se van desprendiendo nuevas vesículas que van circulando hacia la
cara convexa dando lugar al segundo compartimento del aparato de Golgi.

- Cara trans (interna o de maduración) (1): Al llegar a la cara convexa del
dictiosoma se fragmentan en vesículas de secreción (2). Varias de esas vesículas
pueden fusionarse y formar gránulos de secreción. Estos últimos pueden
permanecer en el citoplasma o ir al espacio extracelular por exocitosis.

2. Los lisosomas son orgánulos celulares rodeados de membrana que contienen en
su interior enzimas hidrolíticas capaces de degradar todo tipo de polímeros
biológicos.

La digestión celular consiste en descomponer moléculas complejas en moléculas
más simples. Es llevada a cabo por los lisosomas y puede ser de dos tipos:


- Intracelular:. Los sustratos a digerir pueden ser:

- externos: heterofagia: es una función de nutrición o defensa frente a las
infecciones (ej.: los leucocitos fagocitan bacterias), de limpieza (ej.: los
macrófagos fagocitan restos), de reabsorción, de destrucción de sustancias,
etc.
- internos: autofagia: el sustrato es un constituyente celular (porciones de
otros orgánulos, vacuolas,...). Sirve para destruir zonas dañadas o innecesarias de
la célula.


- Extracelular: en ella los lisosomas vierten su contenido al exterior de la célula por
exocitosis.

La degradación de los productos incorporados en la célula por endocitosis (ya sea
fagocitosis o pinacitosis) es llevada a cabo en el interior de los lisosomas en el cual
se alojan enzimas hidrolíticos o digestivos. Primero se fagocita la sustancia por
endocitosis con la formación de una vesícula fagocitaria o fagosoma. Los lisosomas
primarios originados por el aparato de Golgi o el retículo endoplásmico liso se
unen al fagosoma con la consiguiente formación de un lisosoma secundario
denominado heterofagosoma o vacuola heterofágica. Los lisosomas primarios
vierten su contenido enzimático teniendo lugar así la degradación de la sustancia
incorporada. Una vez finalizada la digestión, los productos resultantes atraviesan
la membrana del lisosoma secundario y son en parte liberados al hialoplasma y en
parte expulsados al exterior celular por un proceso de exocitosis, inverso al de
endocitosis. Los productos liberados al hialoplasma pueden ser utilizados para
realizar la síntesis de componentes propios de la célula o ser catabolizados
anaróbica o aeróbicamente para obtener energía.



3. La función general del retículo endoplásmico está relacionada con la síntesis y el
transporte de componentes moleculares, entre los que destacan los de las
membranas biológicas, proteínas y lípidos. No obstante, a nivel funcional,
distinguimos también entre retículo endoplásmico rugoso y liso:

- Rugoso: Síntesis proteica en los ribosomas que se encuentran adosados a su
membrana. Éstos sintetizan proteínas que vierten dentro del retículo y que son
almacenadas o transportadas hacia otros orgánulos o lugares de la célula.
Algunas proteínas forman parte de la propia membrana del retículo pudiendo así
pasar a formar parte de otras membranas celulares (la plasmática o de otro
orgánulo). Comienza la glicosilación proteica en el interior del retículo que se
completará en el aparato de Golgi.

- Liso: Está relacionado con la síntesis, almacenamiento y transporte de lípidos,
sobre todo fosfolípidos y colesterol. Actividad detoxificadora de sustancias dañinas
para la célula provenientes del exterior o del interior celular.



Solución BLOQUE III:

1. En la actualidad el modelo de estructura de la membrana plasmática más
aceptado es el “modelo del mosaico fluido” propuesto por Singer y Nicolson en
1972. Según este modelo las membranas poseen lípidos, proteínas y oligosacáridos
que se disponen formando una configuración de baja energía libre.





Los lípidos se encuentran formando una bicapa lipídica que aporta la estructura
básica a la membrana y actúa de barrera relativamente impermeable al flujo de la
mayoría de las moléculas hidrosolubles. Las moléculas están orientadas de forma
que los grupos polares se dirigen hacia la fase acuosa, es decir, los de la capa
exterior de la membrana hacia el medio extracelular y los de la capa interior hacia
el citoplasma. Además de sus propiedades de auto-ensamblaje y auto-sellado, las
bicapas lipídicas tienen otra característica que las convierte en una estructura
ideal para las membranas celulares, esta característica es su fluidez, que permite
que las moléculas lipídicas puedan desplazarse libremente por la membrana, en
movimientos laterales o de rotación sobre sí mismos.

La ubicación de las proteínas en la bicapa lipídica es función de su carácter
anfipático. Según su posición en la membrana hay dos tipos de proteínas, las
integrales transmembrana o intrínsecas, que están intercaladas o embebidas en la
bicapa lipídica, y las proteínas periféricas o extrínsecas, que generalmente se
encuentran asociadas a la superficie citoplasmática de la membrana. Las proteínas
median las diversas funciones de la membrana.

Los oligosacáridos forman el llamado glicocálix en la superficie externa de la
membrana. La gran mayoría están unidos covalentemente a los lípidos o a las
proteínas formando glucolípidos y glucoproteínas respectivamente.


2. Las proteínas integrales de membrana son sintetizadas en el retículo
endoplasmático rugoso, concretamente en los ribosomas adosados a su cara
externa. Estas proteínas desarrollan funciones variadas en las membranas, algunas
son transportadoras de sustancias, otras intervienen en procesos de
reconocimiento celular, otras actúan como receptores de diversas sustancias
(hormonas, metabolitos, etc…).

3. El colesterol el encargado de regular la fluidez de la bicapa, ya que éste
interfiere con las cadenas hidrocarbonadas de los ácidos grasos y les confiere
rigidez, a la vez que impide que las cadenas se junten y agreguen.



Solución BLOQUE IV:

1. - El código genético es la clave o “diccionario” por la que el ADN, con los cuatro
nucleótidos que lo constituyen, codifica cada proteína de, como máximo, veinte
aminoácidos diferentes. El código genético comprende toda la información
almacenada en el ADN. Cada uno de los 64 codones o tripletes de bases posibles
identifican a los 20 aminoácidos proteicos y a varias señales de iniciación y
terminación.

Las características generales del código genético para todos los tipos celulares ya
que no existen diferencias, son las siguientes:

1. Principio de colinealidad: tres nucleótidos codifican un aminoácido. Como el
número de nucleótidos es cuatro y el de aminoácidos es veinte, es imposible una
correspondencia uno a uno, con dos nucleótidos codificando un aminoácido, el
número de combinaciones resulta 16, quedando aún cuatro aminoácidos sin
codificar. Por lo tanto, con tres nucleótidos por aminoácido resultan 64
combinaciones diferentes, es decir, 64 tripletes que codifican los 20 aminoácidos
que constituyen las proteínas.

2. Es degenerado, es decir, al estar compuesto por 64 codones, varios tripletes
codifican para un mismo aminoácido. Casi todos ellos tienen en común los dos
primeros nucleótidos, ofreciendo la variabilidad en el tercero.

3. Los tripletes no se solapan, es decir, los tripletes se interpretan uno tras otro en
dirección 5´-3´ y un nucleótido no puede pertenecer a la vez a dos codones
consecutivos.

4. La lectura del código se realiza sin comas, es decir, la secuencia de nucleótidos o
bases se inicia desde un punto contando de tres en tres las bases, sin comas que
aseguren una lectura correcta, de modo que si se inicia en un punto erróneo, toda
la secuencia se desplazará hasta el final.

5. Posee señales de inicio y final de la lectura, que vienen codificadas por codones de
iniciación (AUG) y de finalización (UAG, UAA y UGA).

6. Es universal, los mismos tripletes tienen el mismo significado en todos los tipos
celulares.

Por lo tanto, la clave genética establece la relación que hay entre la secuencia de
nucleótidos de los genes y la secuencia de aminoácidos de las proteínas. El proceso
que llevó al desciframiento del código parte de la hipótesis enunciada por Beadle y
Tatum en 1941 según la cual un gen codifica la formación de un enzima, es decir,
de una cadena polipeptídica.

En general, el descubrimiento del código genético es un ejemplo de progreso de la
ciencia y de la colaboración entre distintos grupos de investigación. Algunos hitos
en el proceso fueron:

2.- La replicación semiconservativa del ADN fue propuesta por Watson y Crick y
demostrada experimentalmente por Meselson y Stahl en 1957. La replicación del
ADN tiene lugar durante el período de síntesis del ciclo celular o fase S de la
interfase, y es semiconservativa porque las dos cadenas de nucleótidos que forman
la doble hélice de ADN se conservan y sirven de molde para la síntesis de dos
hebras complementarias. Por tanto, la replicación da como resultado dos
moléculas de ADN, en las que cada una de ellas se conserva una cadena antigua, y
la otra es nueva.

La replicación comienza en un lugar del ADN que reconocen los enzimas
encargados de la iniciación. En él, las dos hebras de DNA se desenrollan gracias a
la acción de los enzimas conocidos como helicasas, formándose una horquilla de
replicación. A Partir, de aquí se inicia la replicación en dos direcciones, es decir, es
bidireccional.

3.- Las ADN polimerasas que llevan a cabo la replicación del ADN poseen actividad
exonucleasa, que les permite hidrolizar enlaces fosfodiéster, actuando de este modo
en procesos de reparación del ADN.

Los organismos no están indefensos ante la mutación, ya sea espontánea o
inducida. Probablemente, cuando se inició la vida en la Tierra y debido a las
fuertes radiaciones UVA que llegaban a la superficie (no existía la capa de ozono),
se originaron mecanismos de reparación del ADN.

Cualquier mutación provoca distorsión en la molécula de DNA; esta distorsión es
reconocida por una enzima que rompe una de las cadenas en dos puntos próximos
a la mutación. Estas roturas conducen a la formación de un hueco, que es
reconocido por la ADN polimerasa, que, a partir del extremo 3´-OH del hueco, va
alargando la cadena, tomando como molde la cadena correcta. Finalmente actúa
una ADN ligasa que consume GTP y que deja la zona igual que si no hubiese
habido mutación.

Estos mecanismos re reparación aseguran que la replicación del ADN sea un
proceso que presente una gran "fidelidad" y pueda impedir la aparición de
mutaciones graves que pongan el peligro la vida de los organismos.



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