Junio 2006 - laprofedeciencias

OPCIÓN A
2.- Con relación al proceso fotosintético:
a) Explique qué es un fotosistema e indique sus componentes (0,75
puntos).
b) Explique brevemente el transporte cíclico de los electrones e indique
su finalidad (0,5 puntos).
c) Indique las etapas del Ciclo de Calvin (0,75 puntos).
Solución:
a) La clorofila y los pigmentos accesorios se agrupan en la mbna tilacoidal
formando Fotosistemas.
Fotosistemas
Un fotosistema consta de un complejo antena y un centro de reacción
fotoquímico.
- “Complejo antena”
- Se localiza sobre la mbna tilacoidal
- Cuando un fotón de energía es absorbido por una molécula de clorofila o
un carotenoide, la energía es rápidamente transferida de una molécula a
otra por un proceso de resonancia, confluyento en un Único centro de
reacción fotoquímico.
- “Centro de reacción Fotoquímico”
- Está formado por un par de moléculas de clorofila a.
- La energía de la luz canalizada hacia este centro, provoca la excitación
de un e- que sale de la clorofila y pasa a un aceptor de e- (que se
reduce) , situado en el mismo complejo protéico.
En la mbna tilacoidal existen dos fotosistemas denominados I y II.
El fotosistema I:
- Se localiza en las mbnas de los tilacoides que no forman parte de las
grana
- En el centro de reacción se sitúan dos moléculas de clorofila a
denominadas P700 pues tiene un máximo de absorción a 700nm.
El fotositema II:
- Se localiza en las mbnas de los tilacoides de la granas.
- En el centro de reacción se sitúan dos moléculas de clorofila a
denominadas P680 pues tiene un máximo de absorción a 680nm.
b) Flujo Cíclico
Además del flujo no cíclico en casi todas las plantas tiene lugar un flujo cíclico
en el que sólo interviene el PSI
Se denomina cíclico porque los e- cedidos por la clorofila P700regresan de
nuevo a dicha clorofila.
La finalidad del proceso es obtener ATP para subsanar el déficit que se
produciría , en caso contrario, en la fase oscura de fijación de CO 2 , donde son
necesarios 3 moléculas de ATP por cada 2 de NADPH.
“El proceso es como sigue”:
- Los e- cedidos por la clorofila P700 pasan a la ferredoxina, de esta al
complejo b6-f (que bombea protones al interior del tilacoide) y de ahí, con
menos energía regresan al PSI.
- NI interviene el agua, NI se forma NADPH.
c) Ciclo de Calvin
Es un ciclo porque en cada vuelta de ciclo el compuesto inicial se regenera.
El ciclo comienza a partir de un monosacárido de 5 C que es la Ribulosa 1-5
difosfato (RuBP).
En cada vuelta de ciclo se incorpora un CO2 por lo que serán necesarias 3
vueltas para la formación de una triosa.
Las etapas son las siguientes:
- 1. Carboxilación: La enzima ribulosa bifostato carboxilasa (Rubisco) cataliza
la unión de CO2 a la ribulosa bifosfato, formándose un compuesto de 6C
muy inestable que da lugar a 2 moléculas de ácido 3- fofoglicérido PGA
3 CO2 darán lugar a 6 moléculas de PGA.
- 2. Fosforilación y Reducción: Las 6 mol de PGA se fosforilan para dar ácido
1-3 bifosfoglicérico BPG, consumiéndose 6 mol de ATP.
Después los 6 BPG se reducen dando 6 mol de gliceraldehido 3-fosfato
GAP, en una reacción donde los e- son cedidos por 6 NADPH que se
oxidan a 6 NADP.
- 3. Recuperación: De cada 6 mol de GAP que se forman , una se considera
el rendimiento neto del ciclo. Las otras 5 sufren una serie de
transformaciones en las que se consumen 3 ATP para regenerar la ribulosa
1-5 bifosfato, con lo que se cierra el ciclo.
RESUMEN: Por cada 3 vueltas del ciclos 3 mol de CO2 se combinan con 6 de
NADPH impulsados por la energía de 9 ATP obteniéndose como producto neto
GAP precursor de la glucosa.
6CO2 + 18 ATP + 12 NADPH+ 12 H+  1 Hexosa + 18 ADP + 18Pi + NADP+
3.- Con referencia al ciclo celular en células somáticas:
a) Explique qué es la interfase y qué sucede en cada una de las etapas en
las que se subdivide (1 punto).
b) Defina los siguientes términos: (1) Centrómero; (2) cromátidas
hermanas, (3) bivalente y (4) telómeros (1 punto).
Solución:
a) Interfase
Es mucho más larga que la fase M. Se diferencian a su vez 3 etapas: G 1, S, y
G2.
* Fase G1
Sigue a la división celular y es la que tiene una duración más variable.
Se da una intensa actividad metabólica , la cel aumenta de tamaño y forma
orgánulos celulares.
Termina cuando se inicia la duplicación del ADN.
Algunas células de mamífero entran durante esta fase en un estado de reposo
especial y no vuelven nunca a dividirse. Se denomina estado G0 o de
quiescencia. Se produce en células que han sufrido un importante proceso de
diferenciación.
* Fase S
Se replica el ADN y se sintetizan las histonas
Como resultado de la replicación cada cromosoma esta formado pro dos
cromátidas idénticas unidas por el centrómero.
* Fase G2
Tiene una duración muy corta (3h) y en ella se transcriben y traducen genes
que codifican las proteínas necesarias para que la célula se divida.
Se duplican los centriolos.
Finaliza cuando comienza la mitosis.
b)
Centrómero: Es la constricción primaria. Es la zona por la que el cromosoma
interacciona con las fibras del huso mitótico profase hasta anafase, tanto en
mitosis como en meiosis, y es responsable de realizar y regular los
movimientos cromosómicos que tienen lugar durante estas fases. Las
estructuras centroméricas que interaccionan con las fibras del huso se
denominan cinetocoros.
Cromátidas: La cromátida es una de las unidades longitudinales de un
cromosoma duplicado, unida a su cromátida hermana por el centrómero. Está
constituido por ADN y proteínas.. El conjunto de dos cromátidas generan un
cromosoma.Cada cromátida lleva varios alelos, es decir, cada una de las
características de su progenitor.La cromátida es visible en la profase de la
mitosis y representa a los precromosomas hijos. En la anafase de la mitosis,
las cromátidas se separan y se convierten en cromosomas hijos.Son idénticas
y llevan la misma información, ya que se han formado una a partir de la otra.
Bivalente: En Zigoteno los cromosomas homólogos se aparean mediante un
proceso llamado “sinapsis cromosómica” que se produce por medio de una
estructura protéica llamada “complejo sinaptonémico”.
Se forma una estructura de 4 cromátidas denominada “tétrada” o “cromosoma
bivalente”
Telómeros: Los telómeros son los extremos de loscromosomas. Son regiones
de ADN no codificante, altamente repetitivas, cuya función principal es la
estabilidad estructural de los cromosomas en las células eucariotas, la división
celulary el tiempo de vida de las estirpes celulares. Además están involucradas
en enfermedades tan importantes como el cancer.En los organismos
procariotas, los cromosomas son circulares y no poseen telómeros.
4.- Referente a la mutación:
a) Defina mutaciones génicas, cromosómicas y genómicas (0,75 puntos).
b) Indique qué diferencias existen entre un individuo trisómico y uno
triploide (0,5 puntos).
c) Dado el siguiente fragmento de ADN de doble cadena:
5'TCGGACC3´
3'AGCCTGG5´
Tras su replicación se ha originado un fragmento con la siguiente
secuencia:
5'GCAGACC3´
3'CGTCTGG5´
Indique qué cambios se han producido y cite, en cada caso, si se trata de
una transición o una transversión (0,75 puntos).
Solución:
a) Según las células afectadas se clasifican en:
- Somáticas: Si afecta a una célula del tejido somático se llama “mutación
somática” No se transmite a la descendencia y únicamente afecta a las
células que deriven de ella.
- Germinales: Si afecta a la célula reproductora se llama “mutación germinal” y
se transmite a la descendencia a través de los gametos.
Según la extensión del material genético afectado se clasifican en :
- Cromosómicas: Afectan a la disposición de los genes de un cromosoma,
pero no afectan a la secuencia de nucleótidos del gen.
- Genómicas: Son aquellas que alteran , aumentando o disminuyendo el
número de cromosomas típico de la especie.
- Génicas: Provocan cambios en la secuencia de nucleótidos de un
determinado gen. También se denominan puntuales.
b) En la Aneuploidía si hay un cromosomas de mas trisomía (2n + 1)
Algunas trisomías en humanos se denominan síndromes porque poseen
características representativas ( Síndrome de Down). La triploidía es un tipo de
euploidía que consiste en células que tienen 3 veces su nº haploide de
cromosomas
c)
1. Primera base: Cambio de T por G “Transversiones”: Si una purina es la que
sustituye a una pirimidina o viceversa
2. Tercera base: Cambio de G por A Transicion”:Si una base púrica sustituye a
otra púrica o una pirimidínica por otra pirimidínica
5.- En relación con la biotecnología:
a) ¿Qué microorganismos se utilizan en el proceso de fabricación del
yogur, la cerveza y el pan? (0,5 puntos).
b) ¿Qué reacciones químicas tienen lugar en los procesos antes
mencionados? Señale los productos químicos que se obtienen en cada
una de estas reacciones (1 punto).
c) Además de en la industria alimentaria, señale otros dos campos en los
que se emplee la biotecnología (0,5 puntos).
Solución:
a)La fabricación del yogurt la realizan bacterias .
Las especies más representativas son Streptococcus y Lactobacillus . Son
bacterias anaerobias facultativas.
La elaboración del pan y la de bebidas alcohólicas es una fermentación, se
lleva a cabo por levaduras. La más importante es Saccaromyces cerevisiae que
es anaerobia facultativa.
b) Fermentación Láctica
consiste en la formación de lactato a partir de lactosa
La lactosa se rompe en glucosa y galactosa; la galactosa pasa a
glucosa.
- Con las 2 glucosas se produce la glucolisis:
2glucosas  4 Piruvatos
- Los piruvatos se reducen a lactato consumiendo el NADH producido en
la glucólisis
4Piruvatos  4Lactatos
- Por cada glucosa se forman 2ATP, por tanto en este proceso se
producen 4ATP
Fermentación alcohólica
- Mediante la fermentación alcohólica la glucosa forma 2 moléculas de
etanol y 2 de CO2 produciendo 2ATP.
- Se produce la glucólisis que forma 2 piruvatos
- El piruvato pasa a acetaldehído que se reduce mediante el NADH
formando etanol.
-
c) Terapia génica, Producción de fármacos, diagnóstico clínico (sondas y chips
de ADN), biorremediación
OPCIÓN B
1.- Los lípidos son componentes esenciales de las membranas celulares:
a) Indique dos lípidos que se encuentren en ellas (0,5 puntos).
b) Indique cuál es la polaridad de estas moléculas y explique su
repercusión en la formación de la membrana (1 punto).
c) Los lípidos de membrana pueden asociarse a otras biomoléculas,
indique a cuáles y señale su localización en la membrana (0,5 puntos).
Solución:
a)Fosfolípidos y Colesterol
b)Son anfipáticos o bipolares es decir poseen una zona polar formada por el
grupo carboxilo de caracter hidrófilo y que se denomina “cabeza”; y una zona
apolar constituida por la cadena carbonada que es hidrófoba y se denomina
“cola”. Esto hace que en medio acuoso puedan formar monocapas, bicapas o
micelas, lo que les hace aptos para formar membranas celulares (doble capa
lipídica) dejando expuesta las cabezas hacia el medio acuoso interno o externo
y las colas hidrófobas hacia el interior
c)Se asocian a glúcidos normalmente oligosacáridos unidos SIEMPRE en la
cara externa o hemimembrana externa, tal y como se muestra en el dibujo
2.- Respecto del catabolismo de un triacilglicérido en células animales:
a) Indique las cuatro moléculas que se obtienen de su hidrólisis y la
localización celular del proceso (0,75 puntos).
b) Nombre la ruta metabólica que permite la degradación de las tres
moléculas similares obtenidas por hidrólisis y su localización celular a
nivel de orgánulo (0,5 puntos).
c) En la ruta metabólica indicada en el apartado "b", cite qué producto se
incorpora al ciclo de Krebs para continuar Su degradación y qué dos
coenzimas reducidas se obtienen (0,75 puntos).
Solución:
a)Glicerina y 3 ácidos grasos saturados (ya que son células animales)
b)
o Los ácidos grasos atraviesan las membranas de las mitocondrias
para degradarse en su interior.
o Para ello se activan en la membrana mitocondrial externa
uniéndose a un Acetil-CoA en una reacción catalizada por la
enzima Acil-CoA sintetasa, consumiendo 1 ATP.
o El ácido graso activado forma un “Acil-CoA que atraviesa la
membrana mitocondrial interna
o En la matriz mitocondrial los ácidos grasos son degradados
mediante un proceso denominado “-oxidación de los ácidos
grasos”.
o La “-oxidación de los ácidos grasos” se denomina así porque es
el carbono  del ácido graso el que se oxida cada vez que se
liberan 2 carbonos en forma de Acetil -CoA.
o En cada vuelta de ciclo se liberan un Acetil-CoA de 2C más
1FADH2 más 1NADH+H+
o El ciclo se repite hasta la total degradación del ácido graso.
o Los Acetil-CoA siguen la ruta del ciclo de Krebs y el NADH y
FADH2 formados pasan directamente a la cadena respiratoria.
c) Los Acetil-CoA siguen la ruta del ciclo de Krebs y el NADH y FADH2
formados pasan directamente a la cadena respiratoria.
3.- Con relación al proceso meiótico de un organismo 2n=6:
a) ¿Cuándo se produce la formación de bivalentes? Explique brevemente
en qué consiste (0,5 puntos).
b) Haga un esquema de la anafase II (0,5 puntos).
c) Explique el significado biológico de la meiosis (1 punto).
Solución
a)Se produce durante la meiosis, en la primera división meiótica en profaseI en
la subfase de zigoteno. Los cromosomas homólogos se aparean mediante un
proceso llamado “sinapsis cromosómica” que se produce por medio de una
estructura protéica llamada “complejo sinaptonémico”.
Se forma una estructura de 4 cromátidas denominada “tétrada” o “cromosoma
bivalente”
b)Las cromátidas de cada cromosoma se separan a polos opuestos celulares
c) La reproducción de los organismos puede ser asexual o sexual.
En la asexual un sólo individuo da lugar por mitosis a células hijas que son
genéticamente iguales a su progenitor.
En la reproducción sexual intervienen 2 individuos aportando cada uno de ellos
un gameto a célula sexual, los cuales se fusionan en un proceso denominado
“fecundación”.
Para evitar que la fusión de gametos suponga la duplicación del nº de
cromosomas, es necesaria la meiosis; un proceso en el que se reduce el nº de
cromosomas a la mitad.
En la meiosis a partir de una célula madre diploide (2n) con 2 cromosomas
homólogos de cada tipo, se forman 4 células haploides con un sólo cromosoma
de cada clase (n).
Ademas aumenta la varibilidad de la especie al producirse el sobrecruzamiento
que da lugar a la recombinanción génica durante la Profase I en la subfase
paquiteno
4.- Relativo a la genética mendeliana:
a) Defina monohíbrido (0,5 puntos).
b) Defina cruzamiento prueba (0,5 puntos).
c) Usando términos génicos, indique las proporciones genotípicas y
fenotípicas de los descendientes de un cruce entre dihíbridos (1 punto).
Solución:
a)Es un individuo que para un determinado carácter es heterocigoto, es decir
los dos alelos que conforman ese carácter son distintos, dominando uno sobre
el otro Aa
b)Es el cruzamiento que se realiza para determinar si un individuo es raza pura,
es decir homocigoto dominante para un determinado carácter. Para ello se
cruza ese individuo con una hembra homocigoto recesiva para ese carácter.
Si el individuo es de raza pura la probabilidad de que los descendientes
fenotipícamente también lo sean será de un 100%.
Si es heterocigoto (hibrido) tendrá descendientes fenotípicamente de raza pura,
y recesivos al 50%
c)Si hay dominancia para el carácter estudiado el cruce de híbridos sigue la 2ª
ley de Mendel “ Ley de la segregación de los caracteres antagónicos” . Las
proporciones genotípicas serán: AA 25%, Aa 50%, aa 25%. Las proporciones
fenotípicas serán: A 75%; y a 25%
5.- Existen distintos tipos de mecanismos de defensa:
a) Defina defensa específica (0,5 puntos).
b) Defina inmunidad humoral y cite sus células responsables (0,75
puntos).
c) Defina inmunidad celular y cite sus células responsables (0,75 puntos).
Solución
a)Las defensas específicas actúan cuando las defensas inespecíficas No
responden. Son específicas porque responden a un patógeno concreto, Se
compone de respuesta celular y respuesta humoral.
b)El objetivo de la inmunidad humoral es producir anticuerpos específicos
contra un patógeno concreto por las células plasmáticas que se originan a
partir de los Linfocitos B. También intervienen los macrófagos y APC,
Linfocitos Th,
c) Esta dirigida a destruir células infectadas para evitar que puedan seguir
generando nuevos agentes infecciosos. Intervienen principalmente los
Linfocitos T tanto los Tc que destruyen las células infectadas, como los Th que
activan los macrófagos y células infectadas (como las APC)