EXTREM ADURA - ies "poeta claudio rodríguez"

EXTREMADURA
Índice
PAU junio 2008
Resolución PAU junio 2008
PAU septiembre 2007
Resolución PAU septiembre 2007
PAU junio 2007
Resolución PAU junio 2007
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Información extraída de la página web de la Universidad de Extremadura:
http://www.unex.es
Criterios generales:
1. El alumno elegirá, exclusivamente, uno de los dos repertorios
presentados.
2. Cada pregunta tendrá un valor máximo de dos puntos.
3. Se valorará la comprensión y asimilación de los conceptos
básicos preguntados en las diferentes cuestiones.
4. En las preguntas de definiciones se hará especial énfasis
en la exposición clara y concreta de las mismas. No se valorarán
las descripciones superfluas.
5. Se valorarán, de forma positiva, la realización de ilustraciones
gráficas en aquellas preguntas que lo sugieran o requieran.
6. Para la calificación final de cada pregunta se tendrá
en consideración el uso adecuado del lenguaje científico
empleado.
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Enunciado de la prueba
Opción
(Junio de 2008)
A
1. Fosfolípidos:
a) Estructura. (1 punto)
b) Función. (1 punto)
2. Conteste a las siguientes cuestiones sobre los ribosomas: (0,5 puntos cada apartado)
a) Composición.
b) Diferencias entre ribosomas de células eucarióticas y procarióticas.
c) Función.
d) Localización.
3. Fermentación láctica:
a) Concepto. (1 punto)
b) Tipo de organismos que la realizan. (0,5 puntos)
c) Cite algún producto extremeño, con denominación de origen, elaborado con este
tipo de fermentación. (0,5 puntos)
4. Autoduplicación o replicación del ADN en procariotas.
5. Dibuje una bacteria e indique, en el esquema, cada uno de sus componentes.
Opción
B
1. Establezca las diferencias más significativas entre lípidos saponificables y no saponificables
(insaponificables). (1,5 puntos). Ponga un ejemplo de cada uno de ellos. (0,5 puntos)
2. Establezca las diferencias fundamentales entre células procariotas y eucariotas.
3. Conteste, brevemente, a las siguientes cuestiones sobre la fotosíntesis: (0,5 puntos
cada apartado)
a) Concepto.
b) ¿Qué es un fotosistema?
c) Objetivos de la fase luminosa.
d) Objetivos de la fase oscura.
4. Diferencias fundamentales entre la metafase I de la meiosis y la metafase de la mitosis.
5. Defina los siguientes conceptos:
a) Clonación. (1 punto)
b) Especies transgénicas. (1 punto)
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Resolución de la prueba
Opción
Curso 2007-2008 / JUNIO
A
Distrito universitario de Extremadura
1. a) Los fosfolípidos son lípidos saponificables complejos que presentan un ácido fosfórico en su zona
polar. Se dividen en dos grupos: fosfoglicéricos y fosfoesfingolípidos.
Los fosfoglicéridos están constituidos por un alcohol, la glicerina, que se une mediante enlace
éster a dos ácidos grasos (el que esterifica el C1 es saturado y el que esterifica el C2 es insaturado)
y a un ácido fosfórico. El ácido fosfórico se une a su vez mediante enlace éster a un segundo
alcohol de cabeza (que puede ser un aminoalcohol con uno o más grupos amino).
El ácido fosfatídico es el fosfoglicérido más sencillo, ya que no tiene segundo alcohol de cabeza.
Otros fosfolípidos son: fosfatidilcolina o lecitina, fosfatidilserina, cefalina, etc.
Los fosfoesfingolípidos son ésteres formados por un alcohol de 18 átomos de carbono
(esfingosina), un ácido graso saturado o monoinsaturado de cadena larga, un ácido fosfórico
y un alcohol o aminoalcohol de cabeza. La esfingosina se une mediante enlace amida al ácido
graso para formar un compuesto, denominado ceramida.
b) Los fosfolípidos poseen un comportamiento anfipático, ya que presentan una zona polar
(hidrófila), formada por el grupo fosfato unido a un alcohol o a un aminoalcohol, y una zona apolar
(hidrófoba) en la que aparecen los ácidos grasos. Este comportamiento es lo que les permite
ser uno de los constituyentes de la doble capa lipídica de las membranas, por lo que también
se les denomina lípidos de membrana. Además, confiere a las membranas otras propiedades,
como la fluidez o la composición lípido-proteína.
2. a) Los ribosomas están formados por varios tipos de proteínas asociadas a ácidos ribonucleicos
ribosómicos (ARNr) procedentes del nucleolo; es decir, son ribonucleoproteínas.
b) Los ribosomas se constituyen de dos subunidades: la subunidad menor, con un solo tipo de ARN
asociado a proteínas, y la subunidad mayor, con 2-3 moléculas de ARN y proteínas, separadas por
una hendidura transversal. Los ribosomas de las células eucariotas y procariotas se diferencian
por su coeficiente de sedimentación. En las células eucariotas tienen un coeficiente de 70S (30S
la subunidad menor y 50S la mayor), y en las eucariotas, de 80S (40S la subunidad menor
y 60S la mayor).
c) La función de los ribosomas es realizar la síntesis de proteínas.
d) En las células procariotas se localizan en el hialoplasma, bien aislados o unidos entre sí formando
polisomas o polirribosomas (varios ribosomas unidos a una cadena de ARNm).
En las células procariotas, los ribosomas se encuentran en el hialoplasma, aislados o unidos
formando polisomas. También los podemos localizar adosados a las membranas del REr, en la
membrana nuclear externa y libres en la matriz de mitocondrias y cloroplastos.
3. a) La fermentación es un proceso catabólico, de oxidación incompleta de compuestos orgánicos
(ya que no se libera toda la energía química que contienen), anaerobio, en el que el producto
final de la misma es un compuesto orgánico. También se produce ATP por fosforilación a nivel
de sustrato. El producto final orgánico que se obtiene en la fermentación es lo que caracteriza
los diversos tipos.
La fermentación láctica consiste en la formación de ácido láctico a partir de la degradación
de la lactosa (glucosa 1 galactosa). La glucosa sufre la vía de la glucólisis hasta ácido pirúvico,
el cual posteriormente se reducirá a ácido láctico. La galactosa, al isomerizarse en glucosa,
proporciona también dos moléculas de ácido láctico. Esta fermentación es la homoláctica, ya que
solo se produce ácido láctico como producto final. Otra variedad es la heteroláctica en la que se
obtienen además otros compuestos, como etanol y dióxido de carbonglucosa.
b) Dicha fermentación es realizada por las bacterias lácticas, como Lactobacillus. A través de ellas se
obtienen productos como el queso, el yogur o las leches acidificadas. Así mismo, también se utiliza
este tipo de fermentación como método de conservación de ciertos productos, como carnes
o embutidos.
c) Los productos extremeños con denominación de origen obtenidos mediante fermentación láctica
son los quesos. Las tres denominaciones de origen de quesos extremeños son: torta El Casar,
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Resolución de la prueba
(Junio de 2008)
La Serena y Los Ibores. Están vinculados a las razas autóctonas de la región, fundamentalmente
oveja merina. Actualmente, las tres denominaciones de origen se quieren unir bajo una misma
denominación «quesos de Extremadura».
La torta del Casar es un queso elaborado tradicionalmente en los términos de Cáceres, Casar,
Arroyo de la Luz, Garrovillas, Malpartida de Cáceres, Hinojal, Santiago del Campo, Sierra de la
Fuente, Torreorgaz y Valdefuentes. Se trata de un queso puro de oveja de raza merina, elaborado
con leche cruda y cuajada con un cardo silvestre. La pasta es cremosa, untuosa, de color
amarillento, con un sabor y un aroma excepcionales.
La torta de La Serena se elabora con leche de oveja cruda de la raza merina, en la parte sur
de Extremadura. Al igual que con la torta del Casar, este proceso se consigue gracias al cuajo
que es aportado por una maceración de flores desecadas del cardo silvestre, la yerbacuajo
para los pastores. Es también cremoso, con un sabor fuerte, y está recubierto por una corteza
semidura.
El queso de Los Ibores está elaborado con leche cruda de cabra, de las razas Serrana, Veratas
o Retintas, criadas de forma tradicional; es decir, basada en el pastoreo y en los recursos forrajeros
de la comarca. Es un queso con un sabor y un olor característicos, se cuaja con cuajo de cabrito
lechal y con una maduración en lugar seco y fresco entre uno y tres meses.
4. La replicación o duplicación es el proceso por el cual el ADN puede formar réplicas exactas
de sí mismo. La replicación permite así que las células hijas resultantes tras la división celular reciban
la misma información genética que la célula madre. La replicación tiene lugar en la fase S
de la interfase.
Para que ocurra la duplicación, la célula necesita:
• ADN molde.
• Nucleótidos: ATP, GTP, CTP, TTP.
• Proteínas SSB (evitan que las dos cadenas de ADN se vuelvan a enrollar).
• Enzimas:
– Helicasas. Rompen los puentes de hidrógeno que mantienen las dos cadenas de ADN unidas.
– Topoisomerasas (o ADN girasas). Desenrollan en ADN y evitan tensiones celulares.
– ADN ligasas. Unen fragmentos de ADN mediante enlaces fosfodiéster al resto de la cadena.
– ARN polimerasas (también llamadas primasas). Son enzimas que sintetizan un pequeño
fragmento de ARN de unos diez nucleótidos, llamado ARN cebador. Para ello utilizan como
molde ADN.
– ADN polimerasas (ADN de unos mil nucleótidos).
En los procariotas se origina en el nucleoide (región donde se localiza el ADN o cromosoma circular),
mientras que en los eucariotas ocurre en el núcleo.
El proceso tiene lugar de la siguiente forma:
Fase de iniciación
1. La replicación comienza en zonas del ADN donde existen determinadas secuencias de nucleótidos.
El punto donde se inicia el proceso lo denominaremos oriC (punto de inicio de replicación).
2. A partir de ese punto interviene una enzima, la helicasa, que separa las hebras de ADN al romper
los puentes de hidrógeno que mantenían unidos los nucleótidos complementarios. Las dos
cadenas de ADN se separan de manera semejante a una cremallera que se abre.
También intervienen las enzimas topoisómeras y girasas (eliminan tensiones). Una vez
separadas las dos hebras intervienen las proteínas SSB, impidiendo que las dos cadenas
se vuelvan a unir.
3. Como consecuencia del proceso se forma una burbuja de replicación en la que se observan dos
zonas con forma de Y (llamadas horquillas de replicación). En la burbuja se lleva a cabo
una duplicación bidireccional. Es decir, la burbuja se va extendiendo a lo largo del cromosoma
en los dos sentidos.
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Curso 2007-2008 JUNIO
Distrito universitario de Extremadura
Fase de elongación
A continuación comienza la síntesis de las hebras complementarias sobre cada una de las cadenas
originales.
El proceso se va a llevar a cabo gracias a la enzima ADN polimerasa III. Pero para que esta enzima
actúe es necesario que exista una cadena corta de ARN (llamado ARN cebador o primer),
de unos 40 o 50 nucleótidos.
El ARN cebador es sintetizado por la primasa (que es una enzima ARN polimerasa). Para ello utiliza una
cadena de ADN como molde y sintetiza por complementariedad un trozo de ARN. Una vez fabricado
el trozo de ARN ya sí puede actuar la ADN polimerasa III y sigue fabricando la nueva hebra de ADN.
La ADN polimerasa III recorre la hebra antigua en sentido 3´ → 5’ y, por tanto, fabrica la cadena
complementaria en sentido 5´ → 3´ (es decir, la ADN polimerasa III une nucleótidos en sentido
5’ → 3’). La hebra así sintetizada se denomina hebra conductora o de síntesis continua.
¿Pero qué ocurre con la otra cadena de ADN molde? El ADN polimerasa solo puede avanzar
en sentido 3´ → 5´, y la otra cadena está en dirección contraria. En este caso, la síntesis es discontinua
y se produce en cortos segmentos. Los fragmentos que se forman se llaman fragmentos de Okazaki,
y constan de unos 1 000 a 2 000 nucleótidos.
¿Cómo se forma un fragmento de Okazaki?
En primer lugar se forma un corto fragmento de ARN cebador por la primasa (ARN polimerasa).
A partir de este fragmento de ARN interviene la ADN polimerasa III y fabrica fragmentos
de unos mil nucleótidos de ADN.
A continuación, la ADN polimerasa I (gracias a su actividad exonucleasa) retira los ARN cebadores
y fabrica (gracias a su actividad polimerasa) los segmentos de ADN que faltan.
Por último, tras la eliminación de los ARN cebadores, los fragmentos de Okazaki se unen gracias
a la acción de las enzimas ligasas. Como consecuencia se forma una hebra, llamada retardada,
ya que su síntesis es más lenta que la de la hebra conductora.
Fase de finalización
Cada hebra recién sintetizada y la que ha servido de molde se enrollan originando una doble hélice.
5.
Ribosoma
Cloroxisoma
Carboxisoma
Material
genético
(ADN)
Fimbrias
Vacuola
de gas
Plasmidio
Flagelo
Cápsula
Pared celular
Membrana
plasmática
Los principales componentes estructurales de las bacterias son:
Cápsula bacteriana. Capa externa sin estructura definida, rica en glúcidos. Aparece en casi todos los
grupos patógenos. Permite la regulación de los procesos de intercambio de sustancias (agua, iones,
sustancias nutritivas, etc.) con el medio interno de la bacteria. También permite la adherencia
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(Junio de 2008)
entre la bacteria y los tejidos del huésped, así como dificultar el reconocimiento y la destrucción
de la bacteria por los anticuerpos.
Membrana plasmática. Envoltura que rodea al citoplasma, de estructura similar a la de la célula
eucariota (naturaleza lipoproteica). La membrana presenta pliegues internos, denominados
mesosomas, que aumentan la superficie de contacto y que contienen enzimas que intervienen
en diferentes procesos metabólicos y de división celular.
Pared bacteriana. Envoltura rígida y fuerte que da forma a la célula bacteriana. Está compuesta
principalmente por peptidoglucano o mureína. La tinción de Gram permite diferenciar dos tipos
de bacterias en función de la estructura de la pared: las Gram positivas y las Gram negativas.
La pared celular de las Gram negativas es delgada y biestratificada. La capa exterior, denominada
membrana externa, se constituye de una doble capa de lípidos que contiene un gran número
de proteínas, la mayoría enzimas, y lipopolisacáridos proyectados hacia el exterior. La capa interna
es una estructura fina, formada por peptidoglucanos. La pared celular de las Gram positivas es
monoestratificada, formada por una capa gruesa de peptidoglucanos a la que se asocian proteínas,
polisacáridos y ácidos teicoicos.
La pared mantiene la forma de la bacteria frente a las variaciones de presión osmótica. También actúa
como membrana semipermeable, regulando el paso de sustancias. Una vez formada resiste el ataque
de antibióticos.
Ribosomas. Partículas globulares constituidas por dos subunidades que participan en la síntesis
de proteínas.
Inclusiones. Gránulos de reserva que contienen sustancias fabricadas por la propia bacteria
o sustancias de desecho.
Nucleoide. Región donde encontramos el ADN bacteriano, constituido por una molécula simple
y circular de ADN bicatenario (cromosoma bacteriano) muy plegada.
Plasmidios. Pequeñas moléculas de ADN independientes del cromosoma bacteriano.
Flagelos. Prolongaciones finas que permiten la locomoción de las bacterias que los poseen.
Pilis y fimbrias. Estructuras proteicas y tubulares que aparecen en la superficie externa de algunas
bacterias. Los pilis están relacionados con el intercambio de ADN entre bacterias y las fimbrias
permiten a la bacteria adherirse al sustrato.
Opción
B
1. Los lípidos saponificables contienen en su molécula ácidos grasos que pueden ser liberados mediante
una hidrólisis, mientras que los insaponificables no los poseen. Los lípidos saponificables forman
jabones, sales de ácidos grasos, al someterlos con álcalis o bases (NaOH o KOH).
– Lípidos saponificables. Todos los lípidos saponificables son ésteres de ácidos grasos y un alcohol
o un aminoalcohol. Pertenecen a este grupo:
• Acilglicéridos o grasas: formados por la esterificación de una dos o tres moléculas de ácidos
grasos con la glicerina. Ejemplo: aceite de oliva (trioleína).
• Ceras o céridos: resultan de la esterificación de un ácido graso con un alcohol monovalente
de cadena larga. Ejemplo: palmitato de miricilo (cera de abeja).
• Fosfolípidos: resultan de la unión de la glicerina mediante enlace éster en el carbono 3 con
un ácido fosfórico y en los carbonos 1 y 2 con sendos ácidos grasos. Además, el ácido fosfórico
se puede unir mediante enlace éster a un sustituyente polar, que puede ser aminoalcohol
o polialcohol. Ejemplos: ácido fosfatídico, fosfatidiletanolamina, fosfatidilinositol,
cardiolipionas, etc.
• Esfingolípidos: se constituyen de un aminoalcohol de cadena larga de 18 átomos de carbono
(llamado esfingosina), un ácido graso y un grupo polar de diferente naturaleza. La esfingosina
se une al ácido graso mediante enlace amida, para formar un compuesto denominado ceramida.
A la ceramida se une la molécula polar para formar el esfingolípido completo. Ejemplos:
cerebrósidos y gangliósidos.
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Propiedades
Procariota
Eucariota
Grupos
filogenéticos
Bacteria, Archaea.
Algas, hongos, protozoos, plantas,
animales.
Tamaño
Miden entre 1 y 5 micras.
Son más grandes. Muchas miden entre
20 y 50 micras.
Membrana nuclear
Ausente.
Presente.
Núcleo
Ausente. El ADN está condensado en
una región del citoplasma denominada
nucleoide. No se distinguen nucleolos.
Presente. Con nucleolos.
ADN
Molécula única (cromosoma bacteriano)
de doble cadena y circular. Además,
presentan plasmidios, pequeños ADN
circulares de doble hebra.
Lineal de doble hélice, formando los
cromosomas, asociado a histonas.
División
No mitosis. El citoplasma se divide
por bipartición.
El núcleo se divide por mitosis o por
meiosis. El citoplasma se divide por
bipartición, esporulación, gemación
o pluripartición.
Reproducción
Asexual por bipartición. Puede haber
mecanismnos parasexuales (intercambio
de material genético).
Sexual, gracias a la meiosis que genera
gametos o meiosporas.
Membrana
citoplasmática
Habitualmente carece de esteroles, como
el colesterol.
Existen generalmente esteroles
(en células animales).
Membranas
internas
La membrana plasmática presenta
pliegues internos, denominados
mesosomas. Las cianobacterias presentan
además tilacoides.
Compleja; retículo endoplasmático;
aparato de Golgi.
Ribosomas
70S
80S, salvo los ribosomas de las
mitocondrias y los cloroplastos que
son 70S.
Orgánulos
membranosos
Ausentes.
Existen varios (aparato de Golgi, RE,
vacuolas, lisosomas, mitocondrias,
cloroplastos –solo en células
vegetales– y peroxisomas).
Sistema
respiratorio
Forma parte de la membrana
citoplasmática; ausencia de mitocondrias.
En las mitocondrias (realizan
la respiración aeróbica).
Pigmentos
fotosintéticos
En membranas internas o clorosomas;
ausencia de cloroplastos.
En los cloroplastos.
Paredes celulares
Presentes (en la mayoría), compuestas
de peptidoglicano (Bacteria), otros
oligosacáridos, proteínas y glicoproteínas
(Archaea).
Están presentes en plantas, algas,
hongos, generalmente de polisacáridos
(celulosa, quitina); ausentes
en animales y en la mayoría
de los protozoos.
Endosporas
Presentes (en algunas),
muy termorresistentes.
Ausentes.
Vesículas de gas
Presentes (en algunas).
Ausentes.
Distrito universitario de Extremadura
2. – Lípidos insaponificables. Lípidos que no contienen ácidos grasos. Se distinguen tres tipos:
• Terpenos: son polímeros de isopreno. Ejemplos: geranil, carotenoides, vitaminas D, K, etc.
• Esteroides: derivados del ciclopentanoperhidrofenantreno esterano. Ejemplos: colesterol, ácidos
biliares, vitamina D, hormonas suprarrenales (aldosterona y cortisol) y hormonas sexuales
(progesterona y testosterona).
• Prostaglandinas. Se forman por ciclación de ácidos grasos poliinsaturados.
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Propiedades
(Junio de 2008)
Procariota
Eucariota
Movimiento
flagelar
Los flagelos se componen de un solo tipo
de proteína cuya disposición da lugar a una
fibra que se ancla a la pared celular
y la membrana; los flagelos rotan.
Flagelos o cilios; están formados
por microtúbulos; no rotan.
Movimiento no
flagelar
Motilidad por deslizamiento mediada
por vesículas de gas.
Corriente citoplasmática y movimiento
ameboide; motilidad por deslizamiento.
Microtúbulos del
citoesqueleto
Ausentes.
Presentes; los microtúbulos se
encuentran en flagelos, cilios, cuerpos
basales, huso mitótico, centriolos.
3. a) La fotosíntesis es la conversión de la energía luminosa en energía química (ATP), que es utilizada
para la síntesis de materia orgánica. El proceso tiene lugar en los cloroplastos y es llevado a cabo
por bacterias fotosintéticas (cianobacterias, bacterias purpúreas del azufre y las bacterias verdes
del azufre) y todos los vegetales con clorofila (algas y plantas verdes).
La fotosíntesis consta de dos fases: la fase luminosa, o dependiente de la luz, y la fase oscura,
o independiente de la luz.
La reacción global puede resumirse en la ecuación:
6 CO2 1 6 H2O 1 energía luminosa → C6H12O6 (glucosa) 1 6 O2
b) Un fotosistema es un conjunto de pigmentos fotosintéticos englobados en unas proteínas
transmembranales dispuestos en las membranas de los tilacoides. En ellos se puede distinguir
dos subunidades: la antena y el centro de reacción.
– En la antena o LHC predominan los pigmentos fotosintéticos sobre las proteínas. Carece
de pigmentos diana. Es el encargado de captar la luz.
– En el centro de reacción o CC predominan las proteínas sobre los pigmentos. En el centro
de reacción es donde está el pigmento diana (clorofila), el primer aceptor de electrones
y el primer dador de electrones.
Se distinguen dos tipos de fotosistemas:
– El fotosistema I (PSI) capta la luz cuya longitud de onda es menor o igual a 700 nm. El centro
de reacción contiene dos moléculas de clorofila a, denominadas P700. El aceptor primario de
electrones se denomina aceptor Ao y el dador primario es la plastocianina. Abunda
en los tilacoides del estroma.
– El fotosistema II (PSII). Capta la luz cuya longitud de onda es menor o igual a 680 nm. Su centro
de reacción contiene dos moléculas de clorofila a, denominadas P680. El aceptor primario
es la feofitina y el dador primario se denomina dador Z. Abunda en los tilacoides apilados
que forma la grana.
c) La fase luminosa, o dependiente de la luz, tiene lugar en los tilacoides de los cloroplastos.
En esta etapa se absorbe la energía luminosa que proviene del sol, gracias a unas moléculas
fotorreceptoras (pigmentos). En dicha etapa se consigue obtener ATP y NADPH.
d) La fase oscura, o independiente de la luz, tiene lugar en el estroma de los cloroplastos. En dicha
fase se utilizan los productos obtenidos en la fase anterior (ATP y NADPH), el CO2, tomado del
medio y los compuestos ricos en nitrógeno, azufre y fósforo, procedentes de las sales minerales,
para sintetizar materia orgánica (azúcares).
4. En la metafase de la mitosis los cromosomas alcanzan su máximo grado de compactación
y se disponen en la mitad del huso mitótico, constituyendo la placa ecuatorial.
Por el contrario, en la metafase I de la meiosis se disponen en la placa ecuatorial las tétradas
(formadas por dos cromosomas homólogos apareados unidas por los quiasmas). Las fibras que salen
de los cinetocoros de las dos cromátidas hermanas no se dirigen hacia los polos opuestos, sino
al mismo polo, por lo que no se separan, no darán lugar a cromosomas de una sola cromátida, sino a
uno de dos cromátidas.
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Curso 2007-2008 JUNIO
Distrito universitario de Extremadura
5. a) Clonar un organismo, una célula o una molécula significa hacer una o varias copias idénticas a él.
Se distinguen dos tipos de clonación: la reproductiva y la terapéutica.
• Clonación reproductiva. Tiene como objetivo conseguir individuos adultos genéticamente
idénticos entre sí, y por tanto morfológica y fisiológicamente. Actualmente se ha conseguido
clonar un gran número de mamíferos, como ovejas, cerdos, ratones, vacas, cabras, etc. Para
conseguir clones de animales se pueden utilizar dos métodos:
a) Disgregación de células embrionarias
Esta técnica se basa en el mismo principio por el que nacen gemelos univitelinos de forma
natural. Se consigue provocando la escisión del embrión en sus primeras etapas
de desarrollo. Cada una de las partes separadas se comporta como un cigoto, que por
crecimiento y diferenciación celular originará un individuo adulto.
b) Transferencia nuclear
Esencialmente el método sigue los siguientes pasos:
Se toman células embrionarias de un individuo (por ejemplo, ternero o ratón negro). Se
cultiva in vitro en un medio adecuado. Del óvulo de un individuo de color blanco, con una
micropipeta, se extrae el núcleo. Se fusionan ambas células. El embrión formado se implanta
en el útero de otro individuo, que actúa de «madre de alquiler». El organismo que se obtiene
es genéticamente idéntico al individuo del que procede la célula somática utilizada.
• Clonación terapéutica. Su objetivo es producir tejidos para trasplantes. Este tipo de clonación
implica la destrucción del embrión clonado del que se han extraído las células.
b) Un organismo o especie transgénica o modificada genéticamente (OMG) es aquel en el cual,
mediante ingeniería genética, se ha introducido un gen, llamado transgén, procedente de otro
organismo o se le ha suprimido o modificado un gen propio. Esta modificación genética permite
que el organismo modificado produzca alguna proteína útil o exprese alguna característica
de interés. De este modo, los organismos transformados pueden fabricar nuevos productos.
Por ejemplo, el maíz transgénico que se cultiva en España lleva genes de bacteria que le permiten
producir una sustancia insecticida.
Se denomina organismo transgénico a aquel cuyo genoma ha sido modificado con genes
procedentes de otros organismos.
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Enunciado de la prueba
Opción
(Septiembre de 2007)
A
1. Conteste a las siguientes preguntas sobre el ARN:
a) Tipos. (1 punto)
b) Funciones que desempeñan en las células. (1 punto)
2. Conteste a las siguientes cuestiones sobre el ciclo de Krebs: (0,5 puntos cada apartado)
a) Vía metabólica a la que pertenece.
b) Lugar de la célula donde se realiza.
c) Molécula de inicio.
d) Resultado final del proceso.
3. Describa brevemente el mecanismo de traducción (biosíntesis) de las proteínas.
4. Membrana celular:
a) Composición química. (1 punto)
b) Estructura (modelo del mosaico fluido). (1 punto)
5. Esquema de la elaboración del queso. Fundamentos biológicos y singularidades
de la elaboración comercial de los quesos extremeños.
Opción
B
1. Defina los siguientes términos: (0,5 puntos cada apartado)
a) Aminoácido.
b) Enlace peptídico.
c) Péptido.
d) Proteína.
2. Indique las diferencias entre:
a) Retículo endoplásmico rugoso y retículo endoplásmico liso. (1 punto)
b) Endocitosis y exocitosis. (1 punto)
3. Describa las siguientes fases de la meiosis:
a) Metafase I. (1 punto)
b) Anafase I. (1 punto)
4. Biotecnología: concepto y posibles aplicaciones.
5. Inmunoglobulinas: importancia biológica.
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Resolución de la prueba
Opción
Curso 2006-2007 / SEPTIEMBRE
A
Distrito universitario de Extremadura
1. a) El ARN (ácido ribonucleico) es un ácido nucleico constituido por ribonucleótidos. Cada
ribonucleótido a su vez se constituye de una base nitrogenada (adenina, guanina, citosina
o uracilo), un azúcar de cinco átomos de carbono (ribosa) y un ácido fosfórico. La base nitrogenada
se une al azúcar mediante un enlace N-glucosídico, constituyendo un nucleósido. El ácido
fosfórico se une al nucleósido mediante un enlace éster. Los diferentes ribonucleótidos
que forman el ARN se unen entre ellos mediante enlace fosfodiéster.
El ARN suele estar constituido por una sola cadena, aunque en algunos virus puede ser
bicatenario. En ocasiones, la cadena de ARN presenta apareamiento de bases nitrogenadas,
lo que hace que aparezcan tramos bicatenarios originados por el plegamiento de la cadena sobre
sí misma, que dan lugar horquillas y bucles. Generalmente, el ARN es una cadena mucho más corta
que el ADN, y puede aparecer tanto en el núcleo como en el citoplasma
de las células eucariotas.
El ARN participa en la expresión de la información contenida en el ADN mediante la síntesis
de proteínas.
Hay varios tipos de ARN, que realizan funciones de manera coordinada: ARNm (mensajero), ARNr
(ribosómico), ARNn (nucleolar) y ARNt (transferente).
ARN mensajero (ARNm)
ARN monocatenario y lineal. En eucariotas presenta algunas zonas en doble hélice (estructura
secundaria) debido a la complementariedad de las bases. Se forma en el núcleo celular, a partir
de una secuencia de ADN. Sale del núcleo y se asocia a ribosomas, donde se construye la proteína.
A cada tres nucleótidos (codón) corresponde un aminoácido distinto. Así, la secuencia de
aminoácidos de la proteína está configurada a partir de la secuencia de los nucleótidos del ARNm.
En eucariotas, el ARNm es monocistrónico; es decir, porta información para la síntesis de una
proteína. El ARNm se forma a partir del transcrito primario (pre-ARNm), también llamado ARN
heterogéneo nuclear. Este posee una serie de segmentos con información, denominados exones,
alternando con otros sin información, denominados intrones, que luego son suprimidos (mediante
el proceso de maduración) y no aparecen en el ARNm. Posee además un extremo 5’ con una
guanosina trifosfato metilada en el nitrógeno 7, que recibe el nombre de caperuza. En el extremo 3’
o extremo final posee de 150 a 200 nucleótidos de adenina, lo que se denomina cola de poli-A.
En procariotas, el ARNm no presenta intrones ni exones, carece de caperuza y de cola poli-A,
además es policistrónico; es decir, porta información para la síntesis de varias proteínas.
ARN ribosómico (ARNr)
El ARN ribosómico, o ribosomal, es el que constituye en parte los ribosomas. Presenta segmentos
lineales y segmentos de doble hélice debido a la presencia de secuencias complementarias. Este
ARN se une a proteínas de carácter básico para formar los ribosomas.
ARN nucleolar (ARNn)
El ARNn es un ARN que se encuentra constituyendo, en parte, el nucleolo. Se origina a partir
de diferentes segmentos de ADN, denominados región organizadora nucleolar. Una vez formado,
se fragmenta y da origen a los diferentes tipos de ARN.
En células procariotas este tipo de ARN no aparece.
ARN de transferencia (ARNt)
El ARN transferente o soluble es un ARN no lineal, que contiene entre 70 y 90 nucleótidos. Se
encuentra en el citoplasma en forma de molécula dispersa. Se trata de un ARN monocatenario,
pero en él se pueden observar tramos de doble hélice intracatenaria, es decir, entre las bases
que son complementarias, dentro de la misma cadena, lo que confiere a la molécula una forma
de hoja de trébol. Esta estructura se estabiliza mediante puentes de hidrógeno.
Además de los nucleótidos de adenina, guanina, citosina y uracilo, el ARN transferente presenta
otros nucleótidos con bases metiladas (como dihidrouridina, ribotimidina, inopina,
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metilguanosina, etc.). Estos nucleótidos no pueden emparejarse, y su existencia genera puntos
de apertura en la hélice, produciendo bucles.
En el ARNt se distinguen tres tramos (brazos). En uno de ellos aparece una secuencia de tres
nucleótidos, denominada anticodón. Esta secuencia es complementaria con una secuencia
del ARNm, el codón. En el brazo opuesto, en el extremo 3’ de la cadena, se une un aminoácido
específico predeterminado por la secuencia de anticodón. El extremo 3’ está formado por tres
bases nitrogenadas (ACC) sin aparear. En el extremo 5’ hay un triplete de bases nitrogenadas
en el que siempre existe guanina y un ácido fosfórico libre.
Además, el ARNt posee dos brazos denominados brazo T (por llevar timina) y brazo D, zona
por donde se une la enzima que cataliza su unión con el aminoácido.
b) Las funciones que llevan a cabo los diferentes ARN son:
– ARN mensajero (ARNm). Copia la información del ADN nuclear y la transporta hasta
los ribosomas.
– ARN ribosómico (ARNr). Se asocia a proteínas y forma los ribosomas, donde se sintetizan
las proteínas.
– ARN transferente (ARNt). Su función consiste en llevar un aminoácido específico al ribosoma.
En él se une a la secuencia complementaria del ARNm, mediante el anticodón. A la vez,
transfiere el aminoácido correspondiente a la secuencia de aminoácidos que está formándose
en el ribosoma.
– ARN nucleolar (ARNn). Se encuentra constituyendo en parte el nucleolo.
2. a) El ciclo de Krebs corresponde a una de las fases del catabolismo, concretamente a la respiración
celular.
b) Tiene lugar en la matriz de la mitocondria.
c) Acetil-CoA.
d) El ciclo de Krebs, o ciclo de los ácidos tricarboxílicos, es un conjunto cíclico de reacciones que
producen la oxidación completa del acetil-CoA hasta dióxido de carbono. Los electrones cedidos
en dicha oxidación son captados por los transportadores de electrones, NAD1 y FADH, con lo que
se reducen a NADH y FADH2, obteniéndose poder reductor. En dicho proceso también se libera
energía en forma de GTP por fosforilación a nivel de sustrato. Por cada molécula de acetil-CoA
que se oxida en el ciclo de Krebs se forman tres moléculas de NADH, una de FADH2 y una de GTP
(5 1 ATP).
3. Una vez transcrito el ADN, la molécula de ARNm formada contiene la información necesaria
para la síntesis de la proteína correspondiente.
La traducción es el proceso que permite pasar de la secuencia de nucleótidos a los aminoácidos
correspondientes de la proteína.
El proceso tiene lugar en los ribosomas, tanto los que se encuentran en el citoplasma (de procariotas
y eucariotas), como los que se hallan en el interior de las mitocondrias y los cloroplastos de las células
eucariotas.
Para que tenga lugar el proceso se precisa de:
– Ribosomas. En ellos se distinguen dos lugares: la sede P (peptidil), donde se sitúa la cadena
polipéptidica en formación, y la sede A (aminoacil), donde entran los aminoácidos que se van
a ir uniendo a la cadena.
– ARN mensajero.
– Aminoácidos.
– ARNt.
– Enzimas y energía (que proviene de la hidrólisis del GTP).
Básicamente, el proceso ocurre de forma similar en células eucariotas y procariotas, aunque existen
unas pequeñas diferencias. Veamos el proceso de forma general.
Antes de que se inicie la síntesis de proteínas propiamente dicha es preciso que los aminoácidos, que
van a ser unidos y formarán, por tanto, parte de la proteína, se activen. En esta fase previa, que tiene
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lugar en el citoplasma y no en los ribosomas, cada aminoácido se une a una molécula de ARNt
específica, gracias a la acción de la enzima aminoacil-ARNt-sintetasa. Para ello es necesario el aporte
energético obtenido por la hidrólisis del ATP. El aminoácido queda unido por su extremo carboxilo
al extremo 3’ del ARNt.
Aminoácido 1 ATP 1 ARNt ↔ aminoacil-ARNt 1 AMP 1 Pi
Una vez activados los aminoácidos, tiene lugar la síntesis de proteínas, que comprende las siguientes
etapas:
1. Iniciación
• El ARNm se une por su extremo 5’ a la subunidad pequeña de los ribosomas, cerca de un codón
iniciador, el AUG.
• A continuación entra en el sitio P del ribosoma el primer aminoacil ARNt, aquel cuyo anticodón
está formado por UAC, complementario del codo iniciador (AUG). El primer aminoácido unido
a este ARNt es metionina, por lo que supuestamente todas las cadenas polipeptídicas
comienzan por metionina. (Sin embargo, esto no es así, pues posteriormente, en muchos casos,
en el REr es eliminado).
• Seguidamente se produce la unión de la subunidad mayor del ribosoma, quedando formado
el complejo de iniciación.
2. Elongación
La elongación consiste en la formación de la cadena polipeptídica.
• Se inicia con la unión del segundo aminoacil-ARNt, cuyo anticodón es complementario al codón
situado a continuación del iniciador (AUG). Dicho aminoacil entra en el ribosoma y se coloca
en la sede A.
• A continuación se produce un enlace peptídico entre el aminoácido que ocupa la sede P y el
que ocupa la sede A. La reacción está catalizada por la enzima peptidil transferasa. Como
consecuencia, el segundo ARNt que entró queda unido a un dipéptido.
• Seguidamente, el ribosoma se trasloca un triplete o codón, en sentido 5’ → 3’. De esta forma,
el primer ARNt que entró (ya sin su aminoácido) abandona el ribosoma, y el aminoacil-ARNt
que entró en segundo lugar, que lleva unido el dipéptido, pasa a ocupar la sede P, quedando
libre la sede A del ribosoma.
• Otro aminoacil ARNt se incorpora a la sede A, de manera que el proceso de alargamiento
de la cadena polipeptídica continúa, repitiéndose los pasos anteriores.
3. Terminación
• Esta fase se produce cuando el ribosoma llega a un codón terminador (AUG, UGA, UAG), que no
es reconocido por ningún ARNt. Así, en la sede A se une alguno de los factores de liberación,
de naturaleza proteica.
• El ARNm, el ribosoma y la cadena polipeptídica se separan.
• Por último, la cadena polipeptídica adopta su estructura secundaria, terciaria y, si son varias
cadenas, la cuaternaria. Para ello se establecen diferentes enlaces entre los aminoácidos
de la cadena (disulfuro de hidrógeno, atracciones electrostáticas, fuerzas de Van der Waals…).
• El ARNm puede ser leído por diferentes ribosomas, formando un polirribosoma o polisoma.
En procariotas, al no haber núcleo ni citoplasma, la transcripción es simultánea a la traducción.
4. a) Los principales componentes de las membranas celulares son:
– Lípidos (52,5 %). Como fosfolípidos, glucolípidos y esteroles, entre los que se encuentra
el colesterol.
– Proteínas (40 %). Según su disposición en la membrana, se pueden clasificar en dos tipos:
• Proteínas integrales o intrínsecas o transmembranas. Se encuentran inmersas en la bicapa
lipídica.
• Proteínas periféricas o extrínsecas. Se sitúan adosadas a la membrana, tanto al exterior
como al interior.
– Glúcidos (8,5 %). Destacan los oligosacáridos, formando glucoproteínas o glucolípidos.
Constituyen la cubierta extracelular o glucocálix.
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b) La membrana plasmática es una delgada lámina que envuelve completamente a la célula y la
separa del medio externo. En la actualidad, el modelo que explica la estructura de la membrana
plasmática es el del mosaico fluido, propuesto por Singer y Nicholson en 1972, dada la facilidad de
todas las moléculas que la constituyen de moverse lateralmente. Según este modelo, la membrana
está formada por una doble capa de lípidos (fosfolípidos) a la que se encuentran adosadas
proteínas, que pueden situarse a ambas caras de la superficie de dicha membrana o incrustadas
en la misma (proteínas transmembrana). Los fosfolípidos se disponen en la bicapa con las zonas
hidrófilas hacia fuera, mientras que las zonas hidrófobas quedan enfrentadas hacia el interior.
En la cara externa de la membrana aparece el glucocálix, constituido por el conjunto de cadenas
de oligosacáridos pertenecientes a los glucolípidos y a las glicoproteínas de la membrana celular.
La membrana plasmática es una estructura asimétrica en la que los glucolípidos y las
glucoproteínas solo aparecen en la cara externa. Así mismo, las proteínas de la membrana
se distribuyen de forma heterogénea, ya que algunas solo se disponen en la superficie externa,
mientras que otras son específicas de la cara interna.
Otro lípido que aparece en las membranas es el colesterol, que se fija al resto de los componentes
lipídicos, disminuyendo la fluidez de las membranas. También impide que los lípidos
de la membrana se unan entre sí, lo que produciría la ruptura de la bicapa.
5. El queso es un producto obtenido a partir de la cuajada de la leche de vaca generalmente,
aunque también se utiliza la de oveja y la de cabra.
Las operaciones principales en la fabricación de este producto son: el cuajado, el prensado, el salado
y la maduración.
La leche fresca se vierte en grandes recipientes y se pasteuriza, evitando que fermente.
Posteriormente se añaden una serie de productos; como el ácido láctico y el cuajo –líquido extraído
del cuajar, compartimento digestivo del estómago de los rumiantes– de terneras jóvenes, que
permiten que la leche coagule; operación llamada cuajado. En este proceso, la caseína –proteína
láctea– precipita y forma flóculos, que constituyen la masa principal del queso. Para mejorar
las condiciones de coagulación, se adiciona sal y diversos colorantes.
Tras esta operación, queda un líquido residual, el suero, formado en gran parte por agua
y un pigmento verdoso, el lactocromo, que, más tarde, se separará de la cuajada. Esto se consigue
cortando esta última en diferentes trozos, que se prensan después, hasta que el suero escurre
de los mismos (prensado). En la fase siguiente se sumerge la cuajada en baños de salmuera (salado),
para pasar a la última fase, llamada de maduración, en la que tiene lugar un proceso bioquímico
realizado por diferentes bacterias y hongos. Este se lleva a cabo en cámaras de fermentación
especiales, en las que se controla la temperatura, la ventilación y el grado de humedad.
Queso de Los Ibores
La zona de producción está localizada en las comarcas cacereñas de Los Ibores, Las Villuercas, La Jara
y Trujillo.
Se elabora a partir de leche entera y cruda, de cabras de las razas propias de la zona (serrana, verata
y retinta), si bien existen quesos de leche pasteurizada y mezcla.
El ganado aprovecha los pastos naturales de la comarca que corresponde a la prolongación
extremeña de los Montes de Toledo. Son suelos de escasa profundidad y fertilidad.
Actualmente, el ordeño está mecanizado (mejora la calidad e higiene del producto); la leche,
refrigerada, lo que permite elaborar el queso una vez al día, y las instalaciones queseras,
modernizadas, por lo que el producto es de mejor calidad, más uniforme y de mayor garantía
sanitaria.
Las características del queso son: forma cilíndrica, corteza semidura, pasta de color blanco marfil
con ojos, y una composición grasa de, al menos, un 45 %.
Queso de La Serena
La zona de producción corresponde al sureste de Extremadura, en la comarca denominada La Serena,
donde las ovejas aprovechan los pastizales de secano.
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Torta del Casar
El área donde se produce se encuentra en una planicie semiesteparia en la provincia de Cáceres, cuyo
centro lo constituye Casar de Cáceres. Presenta un clima de inviernos cortos y suaves y veranos largos
y calurosos, y lluvias irregulares concentradas en primavera y otoño. Son terrenos de baja
productividad que ofrecen un buen desarrollo herbáceo.
La leche es cruda de oveja, que se ordeña mecanizadamente dos veces al día y se mantiene a 4 ºC
hasta la llegada a la quesería. El cuajado se obtiene mezclando la leche con el líquido resultante
de la maceración en agua, de los pistilos de la flor del cardo Cynara cardunculus. Una vez cuajada,
se procede al corte en granos y se introduce en los moldes, que, una vez llenos, se someten
a presión para eliminar todo el suero. Se saca el queso del molde y se realiza el salado, bien
directamente, o sumergiéndolos en salmuera. La maduración del queso se realiza en cámaras
a baja temperatura y alta humedad; al menos durante dos meses, en los que se voltean a diario.
La pasta es de color entre blanco y amarillento, y la textura –cualidad más característica de este
queso– es altamente cremosa; llegándose a derramar por las grietas de la corteza semidura y, de color
entre amarillo y ocre. La forma del queso es discoidal. El aroma es característico y el gusto, intenso
y desarrollado; fundente al paladar, muy poco salado y ligeramente amargo.
Opción
Distrito universitario de Extremadura
El queso se elabora únicamente con leche de oveja de raza merina.
El colorante empleado en el proceso es un coagulante vegetal que se extrae por maceración en agua,
de los pistilos de la flor de Cynara cardunculus. La leche se calienta ligeramente hasta los 28 o 30 ºC,
y se mezcla con un extracto del coagulante macerado en agua desde el día anterior.
Los microorganismos lipolíticos y proteolíticos dan lugar a la cuajada, que se corta en granos
y se vierte en los moldes, donde es sometida a presión, para conseguir el desuerado.
Se sala con sal marina.
Estos quesos presentan forma cilíndrica aplanada, de corteza blanda a semidura. La pasta puede
presentar dos texturas: en las tortas, de semilíquida a líquida y, en los quesos, compacta y firme.
B
1. a) Los aminoácidos son las unidades estructurales de las proteínas.
Cada aminoácido está formado de un grupo amino (NH2), que es básico, y un grupo carboxilo
(COOH), de naturaleza ácida. Ambos grupos se unen a un átomo de C central, al cual también
se une un grupo radical –R–, o cadena lateral, y un átomo de hidrógeno.
Atendiendo a los radicales se distinguen 20 tipos de aminoácidos constituyentes
de las proteínas:
– Aminoácidos alifáticos: que pueden ser:
• Neutros: glicina, alanina, valina, leucina, isoleucina, serina, treonina, cisteína, metionina.
• Básicos: lisina, arginina, asparagina, glutamina.
• Ácidos: ácido aspártico y ácido glutámico.
– Aminoácidos aromáticos: fenilalanina y tirosina.
– Aminoácidos heterocíclicos: prolina, triptófano, histidina.
b) El enlace peptídico es un enlace covalente que se establece entre el grupo carboxilo de un
aminoácido y el grupo amino de otro, dando lugar a la pérdida de una molécula de agua.
La disposición en el espacio de un enlace peptídico es tal que los átomos del grupo carboxilo
y del grupo amino se sitúan en un mismo plano, con distancias y ángulos fijos. Los únicos enlaces
que pueden girar, y no del todo libremente, son los formados por C2C y N2C.
El enlace peptídico es mucho más corto que el resto de los enlaces C2N, lo que hace que posea
un cierto carácter de doble enlace. Como consecuencia, tiene una cierta rigidez e inmoviliza
en un plano los átomos que lo forman, lo que le impide girar libremente.
c) Cadena de aminoácidos, unidos por enlaces peptídico. Si el número de aminoácidos que forma
un péptido es dos, se llama dipéptido; si es tres, tripéptido; etc. Si es inferior a diez se habla de
oligopéptido, y si es superior a diez, de polipéptido.
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d) Se habla de proteína cuando el polipéptido se halla constituido por más de cincuenta moléculas
de aminoácidos, o si el valor de su peso molecular excede de 5 000.
2. a) Se distinguen dos clases de retículo endoplasmático: el retículo endoplasmático rugoso o
granulado (REr,) que posee ribosomas adheridos a su cara externa, y el retículo endoplasmático
liso o agranular (REl), que carece de ribosomas.
El REr está formado por sáculos aplastados o cisternas, comunicados entre sí. Por el contrario, el REl
se constituye de finos túbulos o canalículos, interconectados con el REr.
Las funciones del REr son:
– Síntesis y almacenamiento de proteínas. Las proteínas se sintetizan en los ribosomas adheridos
a las membranas del REr. Según se sintetizan, pueden quedarse en las membranas del retículo,
como proteínas transmembrana, o pasar al interior de los sáculos para ser transportadas a otros
lugares de la célula.
– Glucosidación de proteínas (función que se completará en el aparato de Golgi) y su transporte
hacia los orgánulos, donde serán utilizadas para construir membranas celulares. Gran número
de proteínas, como paso previo a su transporte hacia otros orgánulos celulares, deben ser
glucosidadas es decir, las proteínas se unen a glúcidos para convertirse en glicoproteínas.
Entre las funciones que se llevan a cabo en el REl destacan:
– Síntesis de lípidos. En el REl se lleva a cabo la síntesis de casi todos los lípidos de la célula,
excepto ácidos grasos que se sintetizan en el citosol. Los lípidos sintetizados son transportados
hacia otros sistemas membranosos en pequeñas vesículas.
– Detoxificación. En el REl se metabolizan sustancias tóxicas (medicamentos, drogas, insecticidas,
conservantes, etc.), y son convertidas en productos eliminables por las células. Este proceso
se lleva a cabo principalmente en el hígado.
– Contracción muscular. El REl interviene en la contracción del impulso nervioso para
la contracción del músculo estriado (donde se denomina retículo sarcoplásmico). Su función
en dichas células es acumular iones calcio en su interior y liberarlo en respuesta a estímulos
nerviosos, provocando así la contracción muscular.
b) Tanto la endocitosis como la exocitosis son dos modalidades de transporte de macromoléculas
a través de las membranas celulares. La endocitosis es el proceso por el que la célula capta
moléculas del exterior celular mediante invaginaciones de la membrana. En dichas invaginaciones
engloba la partícula que quiere transportar. Seguidamente se produce el estrangulamiento
de la invaginación, originándose una vesícula que contiene el material ingerido.
La endocitosis, según el material ingerido, puede ser de dos tipos:
– Pinocitosis: cuando la célula ingiere líquidos y sustancias disueltas que almacena en pequeñas
vesículas.
– Fagocitosis: cuando la célula ingiere partículas grandes de alimento, o incluso microorganismos
en el interior de grandes vesículas o endosomas. La fagocitosis es un proceso que realiza
la célula para obtener alimento del exterior. El endosoma termina uniéndose a los lisosomas,
que contienen enzimas digestivas, originando una vacuola digestiva en cuyo interior
las enzimas digieren el alimento.
Por el contrario, la exocitosis es una modalidad de transporte de macromoléculas por el cual
la célula expulsa macromoléculas transportadas por vesículas al exterior de la misma. Para
ello la vesícula que contiene el material a expulsar se fusiona con la membrana plasmática.
3. a) Metafase I. Se trata de una fase larga, que puede durar hasta meses o años, dependiendo
de la especie. Se puede dividir en varias etapas:
– Leptotena. Los filamentos de ADN se condensan (ya se habían duplicado en la fase S del ciclo
celular). Los cromosomas se unen por los extremos a la membrana nuclear mediante placas
de unión. No se distinguen todavía los cromosomas, pero cada uno está formado por dos
cromátidas estrechamente unidas.
– Zigotena. Se aparean los cromosomas homólogos en toda su longitud, proceso conocido como
sinapsis. El apareamiento es total, gen a gen homólogo, y se produce gracias a una estructura
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proteica denominada complejo sinaptotémico. Se forma así una estructura constituida por
cuatro cromátidas, denominada tétrada o bivalente (dos cromosomas homólogos unidos).
– Paquitena. Tiene lugar el sobrecruzamiento, crossing-over o intercambio de material genético
entre las cromátidas de los cromosomas homólogos. Como consecuencia de dicho proceso
se produce la recombinación génica entre cromátidas no hermanas de cromosomas homólogos.
– Diplotena. Los dos cromosomas homólogos tienden a separarse, permaneciendo unidos
por los puntos donde ha tenido lugar el sobrecruzamiento, llamados quiasmas. Esta etapa
es la más larga de la meiosis, pudiendo durar incluso años, como ocurre con los ovocitos de los
seres humanos. Se produce una leve descondensación de los cromosomas.
– Diacinesis. Los cromosomas aumentan su condensación, por lo que en cada bivalente no solo
se distinguen los dos cromosomas homólogos, sino que se diferencian también las cromátidas
hermanas. Cada par de cromátidas hermanas permanece unida por el centrómero, y los
cromosomas homólogos permanecen unidos por los quiasmas, producidos entre cromátidas
homólogas pero no hermanas. En esta etapa también desaparece el nucleolo y la membrana
nuclear. Se forma el huso acromático y se forman las fibras cinetocóricas.
b) Anafase I. Los dos cromosomas homólogos que forman los bivalentes se separan, arrastrados
por las fibras del huso acromático, y migran cada uno constituido por dos cromátidas
en las que ha habido recombinación génica– hacia los polos opuestos.
4. La biotecnología es la disciplina basada en la utilización de los seres vivos o productos provenientes
de ellos, con el fin de producir sustancias como fármacos, alimentos u otras sustancias de interés
para las personas, el medio ambiente y la industria.
El término biotecnología fue empleado por primera vez en 1919 por el ingeniero agrónomo,
de origen húngaro, Kart Ereky. Sin embargo, la biotecnología no es algo nuevo. Desde hace siglos,
la humanidad viene utilizando numerosas clases de microorganismos, por ejemplo,
las fermentaciones para la elaboración de ciertos productos, como pan, queso, yogur, bebidas
alcohólicas o vinagre.
Las bacterias y las levaduras son los microorganismos más utilizados por la biotecnología.
Actualmente, la biotecnología moderna implica el procesamiento y manipulación del ADN
para la fabricación o modificación de un producto, cambio o transferencia de genes
de un organismo a otro para mejorar plantas o animales o el desarrollo de microorganismos
para usos específicos.
La biotecnología utiliza, en un gran número de casos, la manipulación del ADN, con el fin de
obtener diferentes tipos de productos. Uno de los campos de aplicación más espectaculares
de la biotecnología es la medicina, en la detección de enfermedades génicas y su terapia. Así mismo,
tiene aplicaciones de gran importancia en muchos campos, como producción de sustancias
terapéuticas, obtención de vacunas, producción de alimentos y bebidas, eliminación de
contaminantes, tratamiento de residuos, ingeniería genética, obtención de organismos transgénicos,
clonación de genes y organismos, etc.
Algunas de las posibles aplicaciones de la biotecnología son:
– Producción de sustancias terapéuticas
Muchas sustancias terapéuticas se obtienen a partir de microorganismos que han incorporado
en su genoma el gen humano con información para esa sustancia, como la insulina o la hormona
de crecimiento. Otras sustancias se obtienen a partir de plantas y animales transgénicos, como
el factor VII que interviene en la coagulación de la sangre.
– Eliminación de metales pesados
La actividad industrial es responsable de la emisión al medio de un gran número
de contaminantes, de los que los más peligrosos son los metales pesados. Mediante
la biotecnología se han desarrollado bacterias capaces de eliminarlos de la atmósfera mediante
reacciones químicas.
– Biorremediación
Gracias a la biotecnología podemos disponer de bacterias y hongos para eliminar del medio
ambiente sustancias contaminantes, mediante un proceso conocido como biorremediación.
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Se utilizan bacterias y hongos capaces de degradar desechos tóxicos, como pesticidas
o para la eliminación de petróleo en caso de desastres ecológicos o en la limpieza de tanques
en refinería de petróleos.
– Producción de alimentos y bebidas
Hoy día, la biotecnología ha permitido la mejora en los procesos de fermentación en los que
intervienen los seres vivos. Así, por ejemplo, utiliza la levadura Saccharomyces cerevisiae para la
producción de pan y la fabricación de vino y cerveza. Los yogures y otros derivados lácteos
requieren la participación de determinadas bacterias fermentadoras.
De las levaduras y las bacterias se está explotando su poder fermentador para incrementar el sabor
y el aroma de las bebidas alcohólicas, el pan y los derivados lácteos.
– Producción de energía
La biotecnología contribuye a la búsqueda de nuevas fuentes de energía. En la actualidad, ya es
posible conseguir energía a través de alcohol obtenido por fermentación de azúcares o gas metano
por la fermentación de residuos orgánicos de los desechos, los lodos o las aguas residuales.
5. Las inmunoglobulinas o anticuerpos son moléculas glucoproteicas que se liberan en la sangre al ser
producidas por los linfocitos B, o que pueden quedar adheridos a la membrana de los linfocitos B.
En el plasma se unen a determinados antígenos específicos, anulando su carácter tóxico
o inmovilizando el microorganismo invasor.
Químicamente, los anticuerpos están formados por cuatro cadenas polipeptidícas: dos cadenas
ligeras (L) iguales y dos cadenas pesadas (H), también idénticas. Ligadas a las cadenas H hay
dos moléculas de oligosacáridos, de función desconocida. Las cadenas H y L están unidas entre
sí por puentes disulfuro. En la base de los brazos de las cadenas H hay una zona, denominada bisagra,
constituida por aminoácidos, que permite que los brazos puedan moverse con libertad respecto
al resto de la molécula, facilitando así la unión a antígenos con diferentes determinantes antigénicos.
Todo ello proporciona a la molécula una estructura tridimensional en forma de Y.
Cada molécula de anticuerpo consta de una región variable, distinta en cada anticuerpo específico,
dispuesta en los extremos aminos de las cadenas H y L constante, correspondiente a los extremos de los
brazos de la Y. En este lugar, en la zona denominada paratopo, se produce la unión al antígeno (en la zona
llamada epitopo). El resto de las cadenas H y L se conoce como región constante, idéntica para cada uno
de los tipos de anticuerpos o inmunoglobulinas, pero diferente entre ellos. Dicha región, por su extremo
carboxilo, es la encargada de unirse a la membrana de los linfocitos B o a la de los macrófagos.
Se conocen cinco tipos diferentes de inmunoglobulinas: IgG, IgM, IgD, IgA e IgE, las cuales se
diferencian entre sí por el tipo de cadenas H.
• IgG o gammaglobulinas: son los anticuerpos más abundantes de la sangre (80 % del total de
inmunoglobulinas). Se unen rápidamente con macrófagos y neutrófilos, provocando la destrucción del
microorganismo. Además de unirse a anticuerpos, las IgG son capaces de activar tanto al complemento
como a los fagotitos sanguíneos (macrófago y micrófagos). Pueden atravesar la barrera placentaria y se
segregan en la leche materna. Por ello son responsables de la inmunidad fetal y la del recién nacido.
• IgM (macroglobulina): son los primeros anticuerpos que se producen ante la exposición inicial
a un antígeno. Representa el 6 % del total de inmunoglobulina. Aparecen en los linfocitos B unidos
a su membrana plasmática. Se manifiestan en la respuesta primaria activando el sistema del
complemento y a los macrófagos. Son cruciales en los primeros estadios de la respuesta específica.
• IgA: corresponden al 13 % del total de inmunoglobulinas. Se originan en estructuras linfoides
subepiteliales y se encuentran en la sangre y en diversas secreciones, como la leche o las lágrimas.
Actúan protegiendo la superficie corporal y los conductos secretores. Generan, junto con la
inmunoglobulina G, la inmunidad al recién nacido, al encontrarse en la leche.
• IgE: se encuentran en concentraciones muy bajas en el suero y secreciones al exterior. Están
presentes sobre todo en los tejidos y son las causantes principales de los fenómenos de alergia.
Una de sus funciones más importantes es la protección frente a metazoos parásitos.
• IgD: aparecen en muy baja concentración (1 %). Son anticuerpos de la superficie de linfocitos B
y sirven como receptores de antígenos específicos.
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Enunciado de la prueba
Opción
Curso 2006-2007 / JUNIO
A
2. Aparato de Golgi:
a) Estructura. (1 punto)
b) Función. (1 punto)
3. Cadena respiratoria: fosforilación oxidativa.
4. Concepto de gen.
5. Inmunidad:
a) Concepto de sueros. (1 punto)
b) Concepto de vacunas. (1 punto)
Opción
Distrito universitario de Extremadura
1. Concepto de polisacáridos de reserva. Ponga dos ejemplos.
B
1. Enzimas:
a) Concepto. (1,5 puntos)
b) Naturaleza química. (0,5 puntos)
2. Enumere las diferencias más significativas entre la célula animal y vegetal.
3. Recombinación genética:
a) Concepto. (0,5 puntos)
b) Proceso en que se realiza. (0,5 puntos)
c) Finalidad. (0,5 puntos)
d) Importancia biológica. (0,5 puntos)
4. Principales infecciones e infestaciones zoonósicas en Extremadura.
5. Explique, de forma concisa, el ciclo de un bacteriófago.
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Resolución de la prueba
Opción
(Junio de 2007)
A
1. Los polisacáridos de reserva constituyen formas de almacén de monosacáridos, de los que
al degradarse se obtienen energía. Se acumulan en gránulos insolubles en el citoplasma, tanto
de células animales como vegetales. Los polisacáridos que llevan a cabo la función de reserva
energética presentan enlaces α-glucosídico. Dichos enlaces son más débiles que los enlaces β
de los polisacáridos estructurales, por lo que se forman y rompen con facilidad.
Como ejemplos de polisacáridos de reserva podemos citar el glucógeno en células animales
y el almidón en células vegetales.
El glucógeno es un polímero de α-D-glucopiranosas unidas por enlaces α (1 → 4) con ramificaciones
muy abundantes (cada 8 o 12 glucosas) en posición α (1 – 6). Se almacena en forma de gránulos en
el hígado y músculo esquelético, donde se hidroliza con facilidad. Forma dispersiones coloidales
en el interior de la célula.
El almidón se acumula en forma de gránulos densos dentro de la célula vegetal, en el interior
de los plastos (amiloplastos). El almidón se compone en realidad de dos moléculas: la amilosa
y la amilopectina.
La amilosa está formada por largas cadenas sin ramificar de α-D-glucopiranosas unidas mediante
enlaces (1 → 4) dispuestas en forma de hélice.
La amilopectina también está constituida por α-D-glucopiranosas unidas mediante enlaces (1 → 4)
y enlaces (1 → 6) que originan ramificaciones cada doce glucosas.
2. a) El aparato de Golgi forma parte del sistema membranoso interno celular. Fue descubierto por
C. Golgi en 1898, mediante impregnación en plata. Se encuentra más desarrollado cuanto mayor
es la actividad celular.
La unidad básica del orgánulo es el sáculo, que consiste en una vesícula o cisterna aplanada.
La acumulación en paralelo de cuatro a ocho sáculos forma un dictiosoma. Además, a ambos lados
y entre los sáculos se observan diversas vesículas. El conjunto de todos los dictiosomas y vesículas
constituye el aparato de Golgi. Suele situarse próximo al núcleo y, en las células animales,
rodeando a los centriolos. Suele existir continuidad con otros componentes del sistema
membranoso celular, como el retículo endoplasmático.
Los dictiosomas presentan polaridad, es decir, tienen dos caras con distinta estructura y función.
La cara cis o de formación, más próxima al núcleo y al retículo endoplasmático rugoso,
generalmente convexa, constituida por sáculos de menor diámetro y de membrana más fina.
Esta cara recibe vesículas de transición procedentes de la envoltura nuclear y del retículo
endoplasmático, que alimentan al aparato de Golgi.
La cara de maduración o trans, próxima a la membrana plasmática, generalmente cóncava
y caracterizada por presentar cisternas de gran tamaño, de membrana más gruesa y de aspecto
reticular. A partir de estas cisternas se originan vesículas de secreción, de mayor diámetro que las
de transición, que pueden actuar como lisosomas si contienen enzimas digestivas o dirigirse hacia
la membrana plasmática, donde pueden verter su contenido al medio externo (exocitosis) además
de soldarse a ella, contribuyendo así a su renovación.
b) Entre las funciones que lleva a cabo el aparato de Golgi destacan:
– Transporte, maduración, acumulación y secreción de proteínas procedentes del RER. De esta
forma, muchas proteínas varían su forma, alterando sus aminoácidos. Posteriormente son
concentradas y pasan al interior de vesículas de secreción.
– Glucosidación de lípidos y proteínas, mediante la unión a estos de cadenas de oligosacáridos,
dando lugar a glucolípidos y glicoproteínas.
– Síntesis de proteoglicanos que son parte esencial de la matriz extracelular y de los glúcidos,
constitutivos de la pared celular vegetal.
– Participa en la formación de la pared vegetal y del glicocálix de las células animales.
– Interviene en la génesis de lisosomas.
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Curso 2006-2007 JUNIO
Distrito universitario de Extremadura
3. El transporte de electrones en la cadena respiratoria es la segunda y última etapa de la respiración.
Su finalidad es la oxidación de los coenzimas reducidos (NADH y FADH2) generados en las etapas
anteriores. Consiste en una cadena de moléculas orgánicas, que se reducen o se oxidan, a medida
que se van traspasando unas a otras los protones y los electrones procedentes del NADH y del FADH2.
Esta serie de moléculas que se reducen y se oxidan se llama cadena transportadora de electrones
o cadena respiratoria. En ella se distinguen unas moléculas que se ocupan de transportar
simultáneamente electrones y protones, como el complejo NADH deshidrogenasa y el complejo
coenzima Q reductasa o ubiquinona y otras moléculas que solo transportan electrones, como los
citocromos, en los que se distingue el complejo de citocromos b-c1, y el complejo de citocromooxidasa (o complejo de citocromos a-a3). Estas moléculas de la cadena respiratoria se localizan en
las crestas de la membrana interna de las mitocondrias. El complejo citocromo-oxidasa es el último
en recibir los electrones, quien los transfiere al oxígeno molecular, que se reduce formando agua.
Así, el oxígeno actúa como aceptor final de electrones, ya que recoge en último término todos
los electrones que se han liberado en las diferentes etapas de la oxidación.
La fosforilación oxidativa es un proceso de síntesis de ATP en la respiración. Tiene lugar en la
membrana interna de la mitocondria, a nivel de las partículas ATP sintetasas o partículas F1. La
síntesis de ATP se realiza por la unión de un grupo fosfato al ADP. Esta reacción requiere de un aporte
de energía para producirse. El modelo más aceptado para explicar la síntesis de ATP es la hipótesis
quimiosmótica de Mitchell.
En la membrana interna de la mitocondria, los electrones liberados en las oxidaciones fluyen desde
el NADH y el FADH2 hasta el oxígeno molecular, liberando energía. Según la teoría quimiosmótica
de Mitchell, hacia el la energía liberada se invierte en provocar un bombeo de protones (H1) desde la
matriz mitocondrial al espacio intermembranoso. Ello provoca un gradiente electroquímico, es decir,
una diferencia de carga eléctrica a ambos lados de la membrana interna. Cuando los protones
en exceso en el espacio intermembranoso vuelven a la matriz mitocondrial, lo hacen atravesando
las partículas F, suministrándoles la energía necesaria para la síntesis de ATP.
4. En 1940 se consideraba al gen como la unidad de función, es decir, el gen era un fragmento de ADN
que contenía información para un determinado carácter, como por ejemplo el color de pelo o el color
de las flores. Como un cromosoma está compuesto de ADN, podemos decir a su vez que cada
cromosoma contiene muchos genes diferentes. Los diferentes genes están situados en los
cromosomas en un orden establecido para cada especie.
En 1941, Beadle y Tatum demostraron que cada gen determina la síntesis de un tipo de proteínas,
las enzimas. Para ello utilizaron el moho Neurospora crassa, que es capaz de vivir en un medio muy
simple, con azúcar y sales minerales, a partir de los cuales fabricaban todas las moléculas necesarias
para su crecimiento.
Sometieron el moho a diferentes radiaciones, con lo que se originaban algunos individuos incapaces
de vivir en el cultivo habitual. Para que pudieran vivir necesitan el aporte determinado de un
compuesto, como una vitamina. Mediante métodos adecuados demostraron que las cepas alteradas
por la radiación se debían a la deficiencia de una enzima, causada por la alteración del gen
responsable de su síntesis.
Basándose en estos hechos, Beadle y Tatum emitieron la hipótesis de «un gen-una enzima». Según
esta hipótesis, un gen contenía la información para que los aminoácidos se unan en un determinado
orden y formen una enzima. Igualmente se consideraba que los genes estaban en los cromosomas.
Se pensaba así que el gen era una unidad estructural y, por tanto, la parte más pequeña susceptible
de intercambiarse en una recombinación, y la parte más pequeña capaz de mutar.
En los años cincuenta del siglo pasado, los trabajos de Benzer con el bacteriófago T4 demostraron
que el gen sí podía ser considerado la unidad de función, pero no la unidad de estructura
de la información genética. Se descubrió que los genes eran divisibles en unidades más pequeñas,
los nucleótidos. Hechos posteriores demostraron que la hipótesis «un gen-una enzima» podía hacerse
extensiva a todas las proteínas.
Así, actualmente y desde el punto de vista de su función, un gen se define como un fragmento
del ADN, o de ARN en ciertos virus, que lleva la información necesaria para fabricar una cadena
polipeptídica; es decir, «un gen-una cadena polipeptídica».
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(Junio de 2007)
5. a) Sueros: porción líquida de la sangre (plasma sin fibrinógeno) que no contiene células sanguíneas,
pero sí muchas proteínas, incluyendo anticuerpos. Se obtienen a partir de animales domésticos
(como el caballo), a los que se les ha infectado previamente con el microorganismo para que
produzca anticuerpos o bien obtenidos de animales que de forma natural presentan un gran
número de anticuerpos contra el microbio. Los anticuerpos del suero del animal son los que se
encargan, en la sangre del paciente, de anular a los antígenos de los microorganismos. Los sueros
ayudan, por tanto, al organismo a combatir una enfermedad cuando esta ya se ha manifestado,
o cuando se sospecha de que el germen causante de la misma ya ha penetrado en el organismo.
b) Vacunas: preparados antigénicos propios de una enfermedad, ya sean del microorganismo
atenuado o muerto, que producen inmunidad específica al estimular una respuesta inmune. La
clave de la vacunación está en la especificidad antígeno-anticuerpo y en la capacidad del sistema
inmunológico de producir memoria inmunológica sin que el individuo desarrolle la enfermedad.
El individuo vacunado fabrica linfocitos B y T de memoria que permite producir una respuesta
inmunitaria secundaria más rápida y mucho más intensa que la respuesta primaria, cuando
se expone al patógeno. Las vacunas producen inmunidad artificial activa. La vacunación,
pues, se utiliza como método preventivo de las enfermedades infecciosas.
Opción
B
1. a) Las enzimas son biocatalizadores de las reacciones biológicas que actúan disminuyendo la energía
de activación y, por tanto, aumentando la velocidad de la reacción. Si una reacción no estuviese
catalizada por una enzima, sería mucho más lenta o podría no llegar a producirse.
Todos los enzimas cumplen las siguientes características:
– Actúan incluso en cantidades pequeñas.
– No se modifican a lo largo de la reacción.
– No se consumen durante la reacción, así que al final de la misma hay igual cantidad de enzima
que al principio.
– Son muy específicas. Así actúan en una determinada reacción sin alterar otra.
– Actúan siempre a temperatura ambiente; es decir, a la temperatura del ser vivo.
– Presentan un peso molecular muy elevado.
b) Las enzimas, a excepción de las ribozimas que son unos ARN con función catalítica, son proteínas
globulares.
Según su estructura, se pueden distinguir dos tipos de enzimas, las estrictamente proteicas,
formadas exclusivamente por aminoácidos, que pueden estar constituidas por una
o más cadenas polipeptídicas, y las holoenzimas, que son las enzimas formadas por una fracción
proteica, llamada apoenzima y una fracción no proteica, denominada cofactor. Los cofactores
pueden ser inorgánicos (cationes metálicos como Zn21, Ca21…) o moléculas orgánicas complejas.
Si dicha molécula orgánica se une débilmente a la fracción proteica o apoenzima del enzima,
se denomina cosustrato o coenzima. Las principales coenzimas son: ATP, NAD1, NADP1, FAD, FMN,
etc. Si el cofactor se une fuertemente a la fracción proteica, se denomina grupo prostético;
por ejemplo, el grupo hemo de las enzimas citocromo-oxidasas.
2. Las principales diferencias entre la célula animal y la vegetal quedan reflejadas en el siguiente cuadro:
Célula animal
Célula vegetal
Pared celular
No
Sí (de celulosa). La pared proporciona
soporte mecánico y protección
a los tejidos vegetales.
Centriolos
Sí (participación en la organización
de los microtúbulos)
No
Microfilamentos
Sí
No
Filamentos intermedios
Sí
No
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Curso 2006-2007 JUNIO
Célula animal
Sistema vacuolar
Pocas y pequeñas
Célula vegetal
Cloroplastos
No
Sí
Matriz extracelular
Sí/no
No
Lisosomas
Muchos
Pocos
Cilios
En algunas
No
Flagelos
En algunas
Excepcionalmente
Gránulos de reserva
de almidón
No
Sí
Tamaño
Más pequeñas
Generalmente mayores
Nutrición
Heterótrofa
Autótrofa
Distrito universitario de Extremadura
Muy desarrollado. Formado en muchos
casos por una gran vacuola que ocupa
la mayor parte del citoplasma.
3. Recombinación génica: proceso por el cual las cromátidas no hermanas de cada par de cromosomas
homólogos (materno y paterno) intercambian genes (sobrecruzamiento). Las cromátidas recombinadas
resultantes son, pues, diferentes entre sí; es decir, estarán formadas por segmentos paternos y maternos.
La recombinación génica tiene lugar durante la profase I de la primera división meiótica,
concretamente en la subfase de paquitena.
Como resultado de la recombinación génica los cromosomas resultantes pueden presentar diferente
contenido genético entre sí y respecto a sus progenitores. Dicha diferencia solo se manifiesta en
aquellos lugares en los que se ha producido el proceso de intercambio de material genético entre
cromátidas hermanas. Al final del proceso se obtienen, a partir de una célula madre 2n, cuatro células
haploides (gametos) genéticamente diferentes entre sí y a la célula madre.
El proceso lleva a la obtención de un nuevo genotipo, lo que desde el punto de vista evolutivo aporta
un incremento de la variabilidad genética de la descendencia. Este incremento de variabilidad puede
contribuir a que en un individuo se produzca una mezcla de caracteres más favorables que los que
tenían sus progenitores.
4. La OMS (Organización Mundial de la Salud), define las zoonosis (de zoo: animal, gnosis: enfermedad),
como una enfermedad infecciosa transmisible en forma natural entre los animales vertebrados,
y de manera especial aquellas enfermedades en las que existe una relación hombre-animal, bien de
forma directa o a través del medio (agua, vectores…).
Dentro de las principales zoonosis existentes en Extremadura, vamos a destacar cuatro, por cuanto
son de especial interés y control por parte de las autoridades sanitarias. Hablamos de la brucelosis,
tuberculosis, la hidatidosis y la triquinelosis.
La brucelosis y la tuberculosis entran dentro del grupo de las infecciones, entendiendo por infección
la penetración, asentamiento y multiplicación de un agente patógeno microbiano en un organismo
superior. Ambas enfermedades entran dentro del programa de las campañas de saneamiento
ganadero de nuestro país.
La hidatidosis y la triquinelosis son consideradas infestaciones, que difieren de las infecciones en que
el agente patógeno capaz de producir la enfermedad no es de origen microbiano, perteneciendo
al reino de los metazoos (organismos pluricelulares eucariotas no autótrofos).
Brucelosis
Es una enfermad producida por bacterias del género Brucella. Es una zoonosis de contagio muy eficaz
por contacto directo, inhalación o ingestión de productos contaminados. El contagio entre animales
está producido por consumo de pastos contaminados a través de los loquios (exudados del parto,
placentas, etc.). Afecta fundamentalmente a todas aquellos que se encuentren en contacto con
el ganado (ganaderos y veterinarios), pero también puede pasar al resto de la población mediante
la ingestión de leche cruda y queso fresco, de menos de sesenta días de curación, contaminado con
el agente. La clínica más habitual es un cuadro febril (fiebres de Malta), acompañado de inflamación
de las articulaciones (artritis). En los animales se manifiesta por abortos en hembras gestantes.
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(Junio de 2007)
Tuberculosis
Es una enfermedad infecciosa producida por microorganismos del género Mycobacterium. Se
transmite por vía aerógena o digestiva, a partir de animales o personas enfermas o portadoras. Los
vehículos de contagio pueden ser las excretas de enfermos, utensilios contaminados, agua de bebida
y alimentos. En las personas, la fuente de contagio más importante es el consumo de leche cruda
o derivados sin pasteurizar o esterilizar. Obviamente, las profesiones que tengan contacto con
animales enfermos también son grupo de riesgo. En cuanto a la sintomatología de la enfermedad
puede llegar a ser muy variada, ya que afecta a gran cantidad de órganos. La forma más frecuente
es la tuberculosis pulmonar, que se manifiesta con un proceso febril, acompañado de debilidad
e hinchazón de ganglios linfáticos, tos seca y breve que se va agravando con un cuadro de dificultad
respiratoria (bronconeumonía).
Hidatidosis
Es una enfermedad parasitaria producida por vermes planos de la familia de las tenias (género
Equinoccocus). El parásito adulto se encuentra dentro del intestino de los perros, pudiendo pasar
inadvertido por no ser muy dañino para él (en infestaciones masivas pueden aparecer diarreas).
El problema de esta enfermedad reside en los hospedadores intermediarios, entre los que se
encuentran las personas. Las heces de los perros están contaminadas con los huevos del parásito.
Estos huevos pueden llegar a la cadena alimentaria humana mediante el consumo de verduras
contaminadas y mal lavadas. También es posible infestación de forma directa, sobre todo en niños
que jueguen con perros afectados. Una vez que los huevos penetran en el aparato digestivo de las
personas, se desarrollará una larva que migrará a través de los vasos sanguíneos hasta llegar al hígado
o pulmón, principalmente, donde formarán los quistes hidatídicos. Para cerrar el ciclo es necesario
que la víscera afectada sea ingerida por un perro, situación que se da en el caso de que se infecte
un herbívoro. La sintomatología de la enfermedad deriva del efecto compresivo del quiste sobre
el órgano afectado. En ocasiones puede romperse y ocasionar la muerte. Dicho quiste solo se cura
mediante la extracción quirúrgica.
Triquinelosis
Es una enfermedad parasitaria producida por vermes cilíndricos del grupo de los nemátodos. La
enfermedad se transmite a las personas por la ingesta de carne de cerdo o jabalí fundamentalmente,
que está poco hecha o curada en cuya musculatura se encuentran las larvas enquistadas de la
triquina (el parásito adulto). En las personas la larva se desarrolla en el aparto digestivo pudiendo
ocasionar diarreas. El problema mayor reside en las nuevas larvas que surgen de los adultos, que a
su vez se enquistarán en la musculatura de las personas. Esto ocasiona dolor y rigidez en los músculos
afectados, y en casos graves puede llevar a la muerte si se ven afectados los músculos respiratorios.
5. Un bacteriófago, virus que infecta bacterias, puede presentar un ciclo lítico o un ciclo lisogénico.
Concretamente estudiaremos el ciclo del bacteriófago T4, un virus compuesto de cabeza y una cola
en la que hay una placa basal y fibras de fijación. El genoma se compone de ADN bicatenario que
se encuentra empaquetado dentro de la cápsida o cabeza.
El ciclo lítico de un virus conduce a la destrucción (lisis) de la célula huésped. Para ello, el virus penetra
dentro de la célula huésped y utiliza la maquinaria replicativa de dicha célula para generar nuevos virus.
Las etapas generales que sigue este virus en su ciclo lítico son:
1. Fase de fijación o adsorción. El virus penetra en el interior de la célula hospedadora. Para ello se fija
inicialmente a la célula bacteriana a través de las puntas de las fibras caudales mediante enlaces
químicos y, posteriormente, de forma mecánica, clava las espinas basales en la pared de la bacteria.
2. Fase de penetración. El bacteriófago, mediante enzimas lisozimas situados en su placa basal,
perfora la pared celular de la bacteria y a continuación contrae la vaina de la cola e introduce
el ácido nucleico por inyección.
3. Fase de eclipse. Tras liberarse el ADN en la célula hospedadora, se produce la replicación del virus.
Para ello utiliza nucleótidos y la enzima ARN polimerasa del huésped, con lo que produce ARNm
viral que es traducido en proteínas víricas por los ribosomas de la bacteria. El ADN del virus
también se replica, utilizando los complejos enzimáticos de la bacteria.
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4. Fase de ensamblaje. Una vez sintetizados los diferentes componentes víricos (capsómeros, fibras
caudales…), se ensamblan con el ADN vírico.
5. Fase de lisis o liberación. Los nuevos virus salen al exterior celular. Para ello utilizan la enzima
endolisina, que actúa induciendo la lisis de la pared bacteriana. Los nuevos virus hijos
son ya capaces de infectar a otra bacteria.
No siempre que un virus penetra en una célula sigue un ciclo lítico, sino que a veces no destruye
la célula, pero su genoma pasa a incorporarse al ADN de la célula huésped, permanentemente
en estado de vida latente. A estos virus se les denomina virus atenuados o profagos, y a la célula
receptora, célula lisogénica.
El ADN del profago puede permanecer incorporado al ADN de la célula huésped durante varias
generaciones, y es replicado como una parte más del ADN de la bacteria, hasta que un estímulo
induzca la separación del profago que iniciará un ciclo lítico típico. Mientras que la célula posea
el ADN del profago será inmune frente a infecciones de este mismo virus. Esta inmunidad se hereda
de generación en generación en la célula huésped.
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