OPCION A Cuestión 1. Tema de desarrollo corto: Mitocondrias

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OPCION A
Cuestión 1. Tema de desarrollo corto: Mitocondrias: Describe la estructura de estos
orgánulos, explicando la función que se lleva a cabo en cada una de las subestructuras (2
puntos).
Cuestión 2: Explica brevemente: ¿Qué es la inmunidad natura?. ¿Qué es la inmunidad
adquirida?. ¿Qué es una vacuna?. ¿Qué es un suero? (2 puntos).
Cuestión 3: Cita las moléculas y estructuras subcelulares, necesarias para que se inicie la
traducción (o síntesis de proteínas) en el citosol de una célula (2 puntos).
Cuestión 4: Explica muy brevemente qué es: a) un carbono asimétrico, b) una aldosa, c)
el glucógeno, d) la celulosa (2 puntos).
Cuestión 5: Responde a las cuestiones planteadas tras la lectura del resumen de esta
nota de prensa:
“El plancton fotosintético es la base de las cadenas alimentarias marinas y juega un papel
esencial en los ciclos de varios elementos, entre los cuales destaca el carbono por sus
implicaciones en los procesos de cambio climático. Científicos españoles han descubierto
que se producen grandes mortandades de estos organismos por causas ambientales, como
los rayos ultravioletas solares, o la baja concentración de nutrientes, así como por
infecciones virales, envejecimiento y muerte celular programada o apoptosis”. (Noticia de
las páginas de Ciencia de un periódico).
a) Si ocurre una drástica disminución de los organismos fotosintéticos: ¿Qué
presumible cambio en la composición de gases de la atmósfera podría esperarse? (0,5
puntos).
b) ¿Qué molécula conoces que pueda verse mutada por los rayos ultravioletas? (0,5
puntos)
c) ¿Qué origen tiene la energía utilizada para la síntesis de ATP y NADPH en los
tilacoides de estos organismos? (0,5 puntos).
d) Si el fitoplancton no muere, pero RuBisCO (ribulosa bifosfato carboxilasa) quedara
inutilizada, ¿qué proceso se vería afectado? (0,5 puntos).
OPCION B
Cuestión 1: Tema de desarrollo corto (2 puntos): Virus: ciclo lítico y lisogénico.
Cuestión 2: Cita dos estructuras celulares que estén constituidas por elementos del
citoesqueleto. ¿Qué tipo de moléculas constituyen las estructuras que has elegido (1
punto). ¿Qué funciones cumplen estas estructuras? (1 punto).
Cuestión 3. Responde brevemente. Durante la fase S del ciclo celular: ¿Cuál es el
proceso fundamental que ocurre?. ¿Por qué una mitosis requiere siempre una fase S
previa? (2 puntos).
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Cuestión 4.
a) Esquematiza un fosfolípido y explica brevemente las características de este tipo de
moléculas y lo que determina su disposición en las membranas (1 punto).
b) Explica brevemente qué es una fermentación; describe un ejemplo (1 punto).
Cuestión 5. Una determinada secuencia de bases de DNA (ADN) se transcribe al
siguiente fragmento de m-RNA (ARN-m):
5´ AUGUCCGUACGGUUUAAG 3´
a) ¿Qué secuencia de bases tendrá la hebra de DNA que ha servido como molde?. ¿Y su
complementaria? (1 punto).
b) Teniendo en cuenta que todos los codones tienen traducción, y que el primero es el de
metionina. ¿Cuántos aminoácidos podrían traducirse a partir de esta secuencia?.
Razona la respuesta de estas dos preguntas: ¿Pueden los aminoácidos reconocer
directamente los codones?. ¿A qué molécula deben unirse primero los aminoácidos
para que pueda tener lugar la traducción? (1 punto).
OPCION A
1. Solución:
La mitocondria es un orgánulo citoplasmático presente de forma permanente en las células
eucariotas, cuya función es fundamentalmente energética al intervenir en la respiración
celular aerobia. Ésta es un proceso catabólico a través del cual los combustibles orgánicos van
a ser oxidados totalmente, obteniéndose como productos finales de esta degradación H2 O,
CO2 y energía.
Las mitocondrias suelen tener forma cilíndrica, a modo de bastón. Su estructura se observa en
corte longitudinal. Son orgánulos limitados por una doble membrana: la membrana
mitocondrial externa es lisa, mientras que la membrana mitocondrial interna forma
invaginaciones o repliegues denominados crestas mitocondriales. Entre ambas membranas
existe un espacio intermembranoso. El espacio delimitado por la membrana interna es la
matriz mitocondrial y contiene, entre otros componentes, ADN y ribosomas.
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Los procesos metabólicos principales que tienen lugar en la mitocondria son los siguientes:
1.- β - oxidación de los ácidos grasos: los ácidos grasos provenientes de la hidrólisis de los
triacilglicéridos son, en primer lugar, activados uniéndoseles CoA para formar la forma
activada acil-CoA. A continuación, el acil-CoA penetra en la mitocondria donde es degradado
por el proceso de β -oxidación de los ácidos grasos. Este proceso tiene lugar en la matriz
mitocondrial donde se encuentran las enzimas necesarias y da lugar a la formación de una
molécula de acetil-CoA por cada vuelta al ciclo.
2- Transformación del ácido pirúvico en acetil-CoA: Se trata de una descarboxilación
oxidativa. Es una reacción catalizada por un complejo multienzimático denominado piruvato
deshidrogenasa y tiene lugar en la matriz mitocondrial.
3- Ciclo de Krebs : Se caracteriza por una serie de reacciones que se desarrollan a expensas
de una serie de ácidos orgánicos que forman el denominado ciclo. El ciclo de Krebs se
desarrolla en la matriz mitocondrial donde se encuentran todas las enzimas necesarias para su
funcionamiento.
4- Cadena de transporte electrónico: Consta de una serie de enzimas oxidorreductasas que
recogen los electrones de los coenzimas reducidos obtenidos en fases catabólicas anteriores y
los van pasando de una a otra hasta un aceptor final de electrones, el oxígeno molecular, que
al reducirse, origina agua. Esta cadena de transporte electrónico se encuentra ubicada en la
membrana de las crestas mitocondriales.
5- Fosforilación oxidativa: Consiste en la producción de ATP en la mitocondria gracias a la
energía liberada durante el proceso de transporte electrónico. El ATP es sintetizado gracias a
la acción del enzima ATP-sintetasa, que está ligado a la membrana interna de la mitocondria.
2. Solución:
El término inmunidad deriva de la palabra latina “inmunitas”, que significa estar libre de
cargo, o sea, ser invulnerable a determinada enfermedad infecciosa. La inmunidad puede ser
de dos tipos: congénita o adquirida.
La inmunidad congénita o natural, es aquella que se hereda, la que desarrolla el propio
organismo a nivel individual, racial o específica y que viene determinada por los factores
característicos de la constitución del individuo, la raza o la especie.
La inmunidad adquirida es la que se adquiere durante la vida y puede ser a su vez:
- Natural: Se adquiere de por vida bien de un modo pasivo, es decir, durante el desarrollo
embrionario y lactante al recibir los anticuerpos maternos, o bien de un modo activo, tras
haber superado una enfermedad infecciosa.
- Artificial: Se adquiere mediante técnicas artificiales bien de un modo pasivo, mediante la
administración de sueros, o bien de un modo activo, mediante la administración de vacunas.
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La inmunidad activa se adquiere tras haberse producido una respuesta inmunitaria en la que el
individuo adquiere memoria inmunológica, es decir, capacidad de generar rápidamente un
gran número de anticuerpos específicos en posteriores contactos con los antígenos. Sólo la
inmunidad activa genera memoria y es duradera.
La inmunidad pasiva se consigue cuando los anticuerpos que confieren la inmunidad los ha
producido otro organismo. Su acción es poco duradera, porque el individuo inmunizado
pasivamente no genera nuevos anticuerpos.
Las vacunas son antígenos procedentes de uno o varios microorganismos patógenos cuya
administración estimula la formación de anticuerpos, lo que implica que el organismo
inoculado adquiere inmunidad artificial activa contra dicho organismo. La vacunación
siempre se efectúa como prevención de la enfermedad, como profiláctico.
El suero es el plasma sanguíneo del que se han eliminado los elementos celulares, pero que
contiene moléculas, como los anticuerpos y proteínas propias del animal. Cuando la
inmunidad se alcanza mediante la sueroterapia hablamos de inmunidad artificial pasiva.
Clásicamente ha consistido en tratar al paciente aquejado de una enfermedad con suero
sanguíneo de un animal al que se le inocularon previamente los microorganismos de la
enfermedad (vacunado), por lo que se introducen en el paciente anticuerpos ya formados
contra la enfermedad. Normalmente se utilizaba suero de caballo, pero en la actualidad,
gracias a las técnicas de ingeniería genética, pueden fabricarse sueros a partir de
microorganismos en cuyo genoma se ha incorporado la información genética necesaria para
sintetizar, en ausencia del patógeno, los anticuerpos específicos contra él. La sueroterapia se
utiliza con fines curativos en individuos ya enfermos, obteniéndose una inmunidad pasiva
limitada.
3. Solución:
La traducción es la segunda etapa del proceso de síntesis proteica. En esta etapa se traduce en
proteínas la información genética transferida desde el ADN al ARNm durante la
transcripción. Los aminoácidos dispersos en el citoplasma deben unirse para formar los
polipéptidos según una secuencia lineal, que no es otra que la ordenada por el ADN y
transportada por el ARNm. Ello requiere que los aminoácidos reconozcan los codones del
ARNm, para lo cual es preciso que cada aminoácido se una a una molécula adaptadora, el
ARNt.
La traducción se realiza en los ribosomas, orgánulos citoplasmáticos formados por dos
subunidades, una pequeña y otra grande, formadas por ARNr específicos y por proteínas.
La traducción puede dividirse en cinco fases: activación de los aminoácidos, inicio de la
traducción, elongación, terminación y liberación, y plegamiento d e la cadena polipeptídica.
Para contestar a esta pregunta sólo haremos referencia a las dos primeras fases.
Fase 1: Activación de los aminoácidos: Durante esta fase, que tiene lugar en el citosol, se
produce la unión de los aminoácidos a sus ARNt específicos a expensas de energía aportada
por el ATP. Para que se forme el complejo de transferencia es necesario el enzima aminoacilARNt-sintetasa y que los aminoácidos estén activados.
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El lazo de ARNt opuesto al punto de fijación del aminoácido (lazo anticodón), posee tres
bases (anticodón) complementarias de un triplete o codón del ARNm.
Fase 2: Inicio: La síntesis se inicia cuando la subunidad pequeña del ribosoma y el ARNm se
unen en un punto localizado cerca del codón AUG, que es el codón de iniciación y marca el
inicio de la proteína. A continuación entra en el sitio P del ribosoma un primer aminoacilARNt, aquel cuyo anticodón es complementario del codón iniciador.
La subunidad pequeña del ribosoma, el ARNm y el primer aminoacil-ARNt forman el
complejo de iniciación, al que con posterioridad se une la subunidad grande del ribosoma.
4. Solución:
a) Carbono asimétrico: Es aquel carbono que está unido a cuatro radicales o sustituyentes
distintos, por tanto, pueden unirse mediante dos configuraciones diferentes (formas
enantiomorfas), siendo una la imagen especular de la otra.
La presencia de, al menos, un carbono asimétrico en una molécula determina la isomería
óptica.
b) Aldosa: Monosacárido en el que el grupo carbonilo es un aldehído que se encuentra en el
extremo de la cadena.
c) El glucógeno es el homopolisacárido de reserva energética animal y es un polímero largo y
ramificado de α -D-glucosa unidas por enlaces tipo α (1→4) y α (1→6). Su estructura es
helicoidal y presenta ramificaciones frecuentes que se producen cada 8 o 10 moléculas de
glucosa. El glucógeno se encuentra sobre todo en el hígado y en músculo estriado, en cuyas
células se almacena en forma de gránulos.
d) La celulosa es un homopolisacárido estructural propio de los vegetales en los cuales
constituye el elemento principal de la pared celular. Se trata de un polímero lineal de
moléculas de β -D-glucosa unidas mediante enlaces β ((1→4). Las cadenas lineales de
celulosa se disponen en paralelo estableciendo puentes de hidrógeno intercatenarios. La unión
de 120 o 210 cadenas de celulosa forma una microfibrilla, que se puede asociar con otras para
formar una fibra de celulosa. En el caso de la pared celular de los vegetales, la celulosa se
dispone formando haces paralelos de fibras que se organizan en capas cruzadas y aglutinadas
por otras moléculas, confiriendo gran resistencia a esta estructura.
La celulosa no puede ser hidrolizada por los mamíferos a excepción de los rumiantes, los
únicos a los que les sirve de alimento gracias a las bacterias simbióticas presentes en su tracto
digestivo, capaces de hidrolizarla a D-glucosa mediante la enzima celulasa.
5. Solución:
a) La fotosíntesis es un proceso anabólico y autotrófico primordial, del que depende la vida
sobre la Tierra. Consiste en la conversión por los organismos fotosintéticos de la energía
luminosa procedente del Sol en energía eléctrica y después en energía química. Esta energía
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será utilizada para formar materia orgánica propia o biomasa (glúcidos) a partir de moléculas
inorgánicas, como agua, CO2 y sales minerales. El O2 molecular, resultante de la ruptura de
moléculas de agua que intervienen en el proceso, se desprende como producto de desecho. La
materia orgánica y el oxígeno que fabrican las plantas, son elementos que utilizan los otros
seres vivos como fuente de energía y materia.
Si descendiesen bruscamente el número de individuos fotosintéticos en este planeta, la
supervivencia de los seres vivos aerobios y heterótrofos se vería directamente afectada,
primero por la falta de O2 atmosférico (no se podría respirar), y segundo, por el consiguiente
desequilibrio causado en las cadenas alimentarias que conduciría a la escasez e incluso falta
de alimentos.
b) Las radiaciones no ionizantes, entre las que destacan los rayos ultravioleta (UV), provocan
mutaciones en el ADN. A nivel molecular, lo que provocan es la formación de un enlace
covalente entre dos bases pirimidínicas contiguas, dando origen a dímeros de timina o
dímeros de citosina.
c) En la fase lumínica de la fotosíntesis que tiene lugar en las membranas de los tilacoides, la
energía luminosa se convierte en energía química que se almacena en los enlaces del NADPH
y ATP.
d) La fase oscura de la fotosíntesis está constituida por un conjunto de reacciones que tienen
lugar en el estroma del cloroplasto, en las que se aprovecha la energía y el poder reductor
obtenidos en la fase lumínica para reducir y asimilar el CO2 , es decir, se obtienen moléculas
orgánicas en un proceso de fijación de carbono.
La enzima que interviene en la fijación del CO2 es la ribulosa 1,5-difosfato carboxilasa,
también denominada RUBISCO que se encuentra en el estroma del cloroplasto.
Lógicamente, si el fitoplancton no muere, pero RUBISCO estuviese inutilizada, el proceso
que se vería directamente afectado sería la asimilación o fijación del CO2 , es decir, se
bloquearía el ciclo de Calvin.
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