EXAMEN COMPLETO 1. Un componente fundamental

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EXAMEN COMPLETO
Instrucciones generales y valoración:
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Estructura de la prueba: la prueba se compone de dos opciones “A” y “B”, cada una de las cuales
consta de cinco preguntas, que a su vez comprenden varias cuestiones. Sólo se podrá contestar una de
las dos opciones, desarrollando íntegramente su contenido. En el caso de mezclar preguntas de ambas
cuestiones la prueba será calificada con 0 puntos.
Puntuación: la calificación máxima será de 10 puntos, estando indicada en cada pregunta su
puntuación parcial.
Tiempo: 1 hora y 30 minutos.
OPCION A
1. Un componente fundamental de las células eucariotas es el citoesqueleto:
a) Enumere los componentes de esta estructura (0.75 puntos).
b) De los anteriores, uno de ellos participa en el transporte de orgánulos y
partículas en el interior de la célula. Cítelo, explique su estructura e indique
otra función que desempeñe (1,25 puntos).
2. Con referencia al catabolismo:
a) Explique la diferencia entre respiración y fermentación. (1 punto).
b) Explique a qué se debe el diferente rendimiento energético en estos procesos
(1 punto).
3. Una determinada especie animal tiene tres partes de cromosomas:
a) Indique cuántos cromosomas tendrá un espermatozoide, ¿cuántos tendrá
un óvulo?. Razone la respuesta.
b) Haga un esquema de la metafase mitótica de una célula de ese organismo
(0,5 puntos).
c) Indique en qué tipo de células de ese animal se llevaría a cabo la mitosis, ¿y
la meiosis? (0,5 puntos).
d) ¿Qué tipos de espermatozoides puede formar ese animal en función de los
cromosomas sexuales?. Razone la respuesta (0,5 puntos).
4. Referente a la replicación:
El siguiente esquema corresponde a la replicación de una molécula de ADN, en el
que las flechas indican la dirección de replicación de las nuevas cadenas.
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a) Indique lo que significan las letras A, B, C; y E ( 1 punto).
b) Explique por qué es necesaria la síntesis de los fragmentos, señalados en
esquema con la letra C, e indique los pasos necesarios para que se unan
dichos fragmentos haciendo referencia al nombre y actividad de las enzimas
implicadas en este proceso (1 punto).
5. En relación con los microorganismos:
a)
b)
c)
d)
¿EN qué consiste la esterilización? (0,5 puntos).
Cite dos métodos de esterilización?. (0,5 puntos).
¿Cuál es la finalidad de la pasteurización?. (0,5 puntos).
Indique para que sirve la tinción de Gram (0,5 puntos)
OPCION B
1. En relación con las biomoléculas, explique:
a)
b)
c)
d)
La formación del enlace O-glucosídico (0,5 puntos).
La formación del enlace peptídico (0,5 puntos).
La formación del enlace que da lugar al nucleósido (0,5 puntos).
La formación del enlace que da lugar al nucleótido. (0,5 puntos).
2. En el proceso fotosintético:
a) Indique sus fases y qué proceso básico se realiza en cada una de ellas (1
punto).
b) Indique el pape que desempeñan los fotosistemas y señale su localización a
nivel de orgánulo (0,5 puntos).
c) Indique el mecanismo de obtención del ATP en tal proceso y su localización
a nivel de orgánulo (0,5 puntos).
3. Con referencia a los procesos de división celular y reproducción de los
organismos:
a) Indique la importancia biológica del proceso mitótico (0,5 puntos).
b) Suponiendo una dotación cromosómica de 2n=6, represente gráficamente
una anafase mitótica y una anafase II meiótica (1 punto).
c) Defina los siguientes conceptos: cromosoma homólogo, cromátidas
hermanas (0,5 puntos).
4. En relación con la replicación.
a) Explique de forma razonada cual es el significado y finalidad de la
replicación semiconservativa semidiscontinua del ADN. (1puntos).
b) Indique qué es un cebador y qué enzima es la encargada de su síntesis. (0,5
puntos).
c) Considere el siguiente fragmento de una cadena de ADN cuya secuencia de
nucleótidos es 3´TTTACTGAA5´. Escriba LA cadena complementaria tras
la replicación del mismo indicando su polaridad. Si el punto de inicio de la
replicación hubiese sido el nucleótido A, subrayado en la secuencia, conteste
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razonadamente si desde ese punto hacia la izquierda la síntesis de la nueva
cadena hubiese sido discontinua o continua. (0,5 puntos).
5. Con respecto a los tipos de inmunidad, dependiendo de la forma de adquirirla:
a) Defina inmunidad natural pasiva (0,5 puntos).
b) Defina inmunidad natural activa (0,5 puntos).
c) Defina inmunidad artificial pasiva (0,5 puntos).
Defina inmunidad artificial activa (0,5 puntos).
OPCIÓN A
a) En el citosol de una célula eucariota aparecen estructuras filamentosas de naturaleza
proteica que constituyen el citoesqueleto. Es una estructura con función dinámica que
se reorganiza de un modo constante. Las estructuras o componentes filamentosos que
constituyen el citoesqueleto son de tres tipos: microtúbulos, microfilamentos y
filamentos intermedios. Todos están interconectados y sus funciones son coordinadas.
b) El citoesqueleto está implicado en el mantenimiento o en los cambios de forma de la
célula, en la organización interna celular y en el movimiento celular y endocelular de
orgánulos.
Los microtúbulos se encargan del transporte intracelular de orgánulos (vesículas,
mitocondrias), son los principales componentes del citoesqueleto de las células
eucarióticas. Son de 250 Å de diámetro y están formados por proteínas globulares,
denominadas tubulinas, que se disponen helicoidalmente de forma que cada vuelta hay
13 unidades que dejan un hueco central. Aparecen libres en el citoplasma, aunque la
mayoría se disponen radialmente al centrosoma, que es una región próxima al núcleo
celular, considerada como el centro organizador de microtúbulos.
Los microtúbulos también intervienen en la formación del huso acromático.
2. Solución:
a) El catabolismo comprende el metabolismo de degradación oxidativa de moléculas
orgánicas para la obtención de la energía necesaria para que la célula realice sus
funciones vitales. La energía útil, necesaria para las múltiples actividades de los
distintos organismos, procede de la almacenada en los enlaces químicos de
biomoléculas exclusivas de los seres vivos.
La célula debe disponer de una última molécula aceptora de los electrones o los
hidrógenos desprendidos en las reacciones de oxidación. Según sea la naturaleza de la
molécula aceptora final de esos electrones, los seres vivos se pueden clasificar como
aerobios, si el aceptor es el oxígeno molecular, o anaeróbicos, si es otra molécula.
El conjunto de las rutas de degradación de la glucosa y otras biomoléculas en
condiciones aerobias se denomina respiración celular. Las rutas de degradación de la
glucosa en condiciones anaerobias se denominan fermentaciones.
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El catabolismo aerobio está formado por varias rutas metabólicas que conducen
finalmente a la obtención de moléculas de ATP. La glucosa y los ácidos grasos que
entran en la célula son degradados mediante glucólisis y la beta oxidación
respectivamente a acetil-CoA. Las proteínas se descomponen en sus aminoácidos
constituyentes, formando diferentes metabolitos intermediarios. Finalmente, todos ellos
entran en el ciclo de Krebs y la cadena respiratoria, produciendo CO2, H2O y ATP.
Mediante la respiración celular, que abarca el ciclo de Krebs, la cadena de transporte
electrónico y la fosforilación oxidativa, la materia orgánica es oxidada completamente a
materia inorgánica, CO2 y H2O, siendo el rendimiento energético muy elevado.
La fermentación es ruta catabólica anaeróbica en la que el aceptor final de los
electrones no es el oxígeno molecular sino una molécula orgánica sencilla que, al
reducirse, se transforma en otra molécula orgánica. Son procesos catabólicos parciales,
ya que los productos finales aún contienen enlaces de alta energía en sus moléculas y,
por lo tanto, el rendimiento energético es bajo.
b) Para obtener el balance energético de la oxidación de una molécula de glucosa
mediante un proceso respiratorio aerobio debemos tener en cuenta todas las fases:
- Glucosa → 2 ácido pirúvico (glúcolisis) + 2 ATP + 2 NADH = 8ATP
2 ácido pirúvico → 2 acetil-CoA + 2 NADH = 6 ATP
- 2 acetil-CoA → 4 CO2 (Ciclo de Krebs) + 2 GTP + 6 NADH +
2 FADH2 = 24 ATP
Con lo que tenemos un total de 38 ATP/mol de glucosa.
En la respiración celular la materia orgánica es degradada completamente a materia
inorgánica y, por tanto, el balance energético del proceso es elevado.
En las fermentaciones las coenzimas reducidas no ceden sus electrones a una cadena cuyo aceptor final es
el oxígeno, sino que los ceden directamente a un compuesto orgánico que se reduce y es el producto
característico de cada fermentación (láctica, alcohólica...). La degradación de la glucosa no es completa y
el producto final sigue siento materia orgánica.
El balance energético al degradar una molécula de glucosa por fermentación es mucho
más bajo que mediante respiración. Es de 2 ATP/mol de glucosa, correspondiendo estas
moléculas de ATP a las obtenidas en la glucólisis.
3. Solución:
a) Los espermatozoides son células haploides, éstas son aquéllas cuya dotación
cromosómica está formada por un solo juego de cromosomas, tal y como ocurre en los
gametos. Al número de cromosomas de una célula haploide se le representa por la letra
n. Si la célula representada posee 2n = 6 cromosomas, tanto el óvulo como el
espermatozoide poseerá n = 3 cromosomas.
b) En el siguiente esquema se representa una célula 2n=6 en metafase mitótica.
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c) La meiosis tiene lugar en todos los ciclos biológicos en los que se da un proceso de
reproducción sexual. Es un tipo de división celular cuyo objetivo es la formación de
células haploides (n), denominadas gametos (óvulos o espermatozoides), a partir de una
célula diploide (2n). Las células sexuales se reproducen por meiosis.
La mitosis interviene en el crecimiento de los seres pluricelulares y en la reproducción
asexual de los organismos. Es un proceso de división celular mediante el cual, a partir
de una célula madre, aparecen dos células hijas con idéntica dotación cromosómica que
su progenitora. Las células somáticas del animal se reproducen por mitosis.
d) Las espermatogoinas (células madre de los espermatozoides) contienen dos tipos de
cromosomas sexuales: el cromosoma X y el cromosoma Y. Por tanto, ese animal puede
formar 2 tipos de espermatozoides, los que poseen el cromosoma sexual X y los que
contiene el Y.
4. Solución:
a) A. Hebra de replicación continúa del ADN.
B. Hebra de replicación discontinúa del ADN.
C. Fragmento de Okazaki.
E. Cebador
b) La replicación es llevada a cabo por las ADN-polimerasas, que toman como molde la
hebra parental y van adicionando nucleótidos complementarios para formar la hebra
hija. La replicación es en sentido 5´ → 3´ en las dos hebras, pero las ADN-polimerasas
no realizan la síntesis “de novo”, estos enzimas precisan de un polinuclétido de ARN, al
cual añaden nucleótidos. El segmento de ARN recibe el nombre de cebador o primer y
es sintetizado por una ARN-polimerasa o primasa.
En una de las hebras, la hebra conductora, la replicación se realiza de forma continua,
pero en la otra hebra, debido a la incapacidad por parte de las ARN-polimerasas de
sintetizar la nueva hebra complementaria de DNA en dirección 3´ → 5´, partiendo de la
horquilla de replicación y de un modo bidireccional, la única solución posible es la de
su síntesis en pequeños fragmentos, recibiendo el nombre de hebra retardada. Este
problema se resuelve recurriendo a una replicación por fragmentos, denominados
fragmentos de Okazaki.
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Los fragmentos de Okazaki son sintetizados por la ARN-polimerasa III a partir de los
cebadores sintetizados por la primasa. A continuación, la ADN polimerasa I elimina los
cebadores gracias a su actividad exonucleasa, y rellena los huecos. Por último, una
ligasa sella los fragmentos.
a) - Esterilización: Es un proceso mediante el cual se eliminan todas las formas de vida
de un medio de cultivo, incluidos los microorganismos que lo contaminan. Las
diferentes técnicas de esterilización se pueden agrupar en métodos físicos y químicos.
b) - Métodos físicos: El más usado se lleva a cabo mediante calor que puede ser seco o
húmedo. También se usan radiaciones electromagnéticas y filtros.
- Métodos químicos: Determinados productos químicos, naturales o sintéticos, también
pueden controlar el crecimiento bacteriano. Pueden actuar matando al microorganismo
o inhibiendo el crecimiento del mismo.
c) Pasteurización: Es un proceso utilizado en la industria alimentaría y consiste en la
reducción de la población microbiana presente en los animales. Actualmente se utiliza
para prolongar el periodo de almacenamiento de la leche y sus derivados y se consigue
elevando la Tª a 71 ºC durante un tiempo muy corto, unos 15 segundos.
d) Las bacterias se han clasificado durante mucho tiempo en gram+ y gram-, de
acuerdo con el color que adquieren al teñirlas de Gram, método o tinción diseñada por
el bacteriólogo danés Han Christian Gram (1853-1938). Hoy sabemos que ese
comportamiento de las bacterias responde a diferencias en la composición de su pared
celular.
Las paredes bacterianas poseen una característica molecular común: el entramado
estructural está formado por cadenas polisacáridas paralelas, unidas por medio de
cadenas peptídicas transversales. Este entramado en forma de red, proporciona gran
resistencia a la pared.
La pared de las bacterias gram+ es gruesa, de unos 50 nm de espesor; en ella el
peptidoglucano está asociado a otras moléculas, como polisacáridos, proteínas u otros
glicopéptidos.
La pared de las bacterias gram- es biestratificada, con una capa formada por el
peptidoglucano mureína y, sobre ella, otra formada fundamentalmente por lípidos.
5. Solución:
a) - Esterilización: Es un proceso mediante el cual se eliminan todas las formas de vida
de un medio de cultivo, incluidos los microorganismos que lo contaminan. Las
diferentes técnicas de esterilización se pueden agrupar en métodos físicos y químicos.
b) - Métodos físicos: El más usado se lleva a cabo mediante calor que puede ser seco o
húmedo. También se usan radiaciones electromagnéticas y filtros.
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- Métodos químicos: Determinados productos químicos, naturales o sintéticos, también
pueden controlar el crecimiento bacteriano. Pueden actuar matando al microorganismo
o inhibiendo el crecimiento del mismo.
c) Pasteurización: Es un proceso utilizado en la industria alimentaria y consiste en la
reducción de la población microbiana presente en los animales. Actualmente se utiliza
para prolongar el periodo de almacenamiento de la leche y sus derivados y se consigue
elevando la Tª a 71 ºC durante un tiempo muy corto, unos 15 segundos.
d) Las bacterias se han clasificado durante mucho tiempo en gram+ y gram-, de
acuerdo con el color que adquieren al teñirlas de Gram, método o tinción diseñada por
el bacteriólogo danés Han Christian Gram (1853-1938). Hoy sabemos que ese
comportamiento de las bacterias responde a diferencias en la composición de su pared
celular.
Las paredes bacterianas poseen una característica molecular común: el entramado
estructural está formado por cadenas polisacáridas paralelas, unidas por medio de
cadenas peptídicas transversales. Este entramado en forma de red, proporciona gran
resistencia a la pared.
La pared de las bacterias gram+ es gruesa, de unos 50 nm de espesor; en ella el
peptidoglucano está asociado a otras moléculas, como polisacáridos, proteínas u otros
glicopéptidos.
La pared de las bacterias gram- es biestratificada, con una capa formada por el
peptidoglucano mureína y, sobre ella, otra formada fundamentalmente por lípidos.
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