Islas Baleares - ies "poeta claudio rodríguez"

ISLAS BALEARES
Índice
PAU junio 2008
Resolución PAU junio 2008
Criterios específicos de corrección, junio 2008
PAU septiembre 2007
Resolución PAU septiembre 2007
Criterios específicos de corrección, septiembre 2007
PAU junio 2007
Resolución PAU junio 2007
Criterios específicos de corrección, junio 2007
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Información extraída de la página web de la Universidad de las Islas Baleares:
http://www.uib.es
Criterios generales:
De las dos opciones que os proponemos, elegid una y responded
de manera específica las cuestiones formuladas a la opción elegida.
Cada cuestión se valorará de forma independiente y será
cualificada de cero (0) a diez (10) puntos. Las respuestas que no
correspondan a las cuestiones formuladas a la opción elegida no se
valorarán. Una proporción (hasta 1,5 puntos) de cada pregunta se
reservará para los aspectos formales relativos a la presentación
global (estructuración de la cuestión, capacidad de síntesis,
redacción y expresión), y a la ortografía.
La puntuación máxima de la prueba es de 10 puntos. La calificación
obtenida será la suma de las calificaciones de las seis cuestiones de
la opción elegida normalizada a 10 (es decir, 60 puntos equivalen
a 10 y el resto de calificaciones se obtendrán proporcionalmente).
El tiempo máximo para desarrollar la prueba es de una hora
y media (90 minutos).
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Enunciado de la prueba
Modelo 1. Opción
(Junio de 2008)
A
1. Define los glúcidos, explica las características principales desde el punto de vista
químico, y describe las funciones que cumplen en los seres vivos. Finalmente,
diferencia los tipos de glúcidos en una clasificación sencilla, y define cada
uno de los tipos y subtipos en una sola frase.
2. Orgánulos celulares.
a) Realiza una lista de los principales orgánulos
presentes en las células vegetales, mencionando
la función principal de cada uno.
b) Di qué orgánulo es el que aparece en la
fotografía, y escribe el nombre de las estructuras
señaladas con flechas.
c) Realiza una lista con las funciones que este
orgánulo cumple en las células, y di en las
células de qué organismos se encuentra.
3. Metabolismo.
a) Define brevemente en qué consiste el metabolismo, y denomina los tipos de metabolismo.
b) Denomina y describe brevemente un proceso catabólico y un proceso anabólico.
c) Hemos puesto dos organismos pluricelulares dentro de una botella de vidrio cerrada
herméticamente. Antes de cerrar la botella, hemos medido la concentración de O2 y CO2
dentro, que ha resultado del 21% y el 0,04 %, respectivamente. Al cabo de una semana,
hemos comprobado que ambos organismos siguen vivos, y que las concentraciones de O2
y CO2 casi no han cambiado.
c1) Di si crees que se han dado procesos metabólicos durante esta semana en el interior
de la botella y, en caso afirmativo, justifica razonadamente qué tipos de procesos se
han dado.
c2) Aventura qué dos organismos pueden ser los que han sido cerrados dentro
de la botella.
4. En los ratones el color del pelaje es un carácter simple, la transmisión del cual sigue las
leyes de Mendel. Si del cruce de dos ratones negros se obtiene una descendencia formada
por un 75 % de ratones negros y un 25 % de color blanco; a) justifica de qué tipo de herencia
mendeliana se trata, b) indica los genotipos de los progenitores y c) si cruzamos al azar un
individuo negro de la descendencia con uno blanco, ¿qué proporción de individuos negros
hará falta esperar en los hijos?
5. Biotecnología microbiana.
a) Define los conceptos de microorganismo y biotecnología microbiana.
b) ¿Cual es el principal proceso metabólico en que se basan las aplicaciones
de la microbiología para la producción de alimentos y bebidas? Describe brevemente
este proceso.
c) Cita algunos ejemplos de procesos industriales de producción de alimentos y bebidas
basados en los microorganismos.
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Curso 2007-2008 JUNIO
Modelo 1. Opción
B
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1. La leche es uno de los alimentos más completos, puesto que contiene, además de agua
y sales minerales, los tres grandes tipos de principios inmediatos orgánicos. La figura
siguiente corresponde a uno de estos componentes de la leche:
a) Denomina los tres grupos de principios inmediatos orgánicos, y menciona la estructura
química básica.
b) ¿A qué tipo de biomolécula pertenece la molécula
representada? ¿Y subtipo?
c) ¿Mediante qué tipo de enlace se unen las unidades?
¿Es una sustancia reductora?
d) Describe las características principales de este
subtipo de biomolécula, y pon algún ejemplo
concreto.
2. Las vesículas y las vacuolas. Describe estos orgánulos celulares, di en qué tipo de células se
encuentran, y enumera las funciones.
3. La quimiosíntesis.
a) Describe muy sucintamente la quimiosíntesis, explicando las fases.
b) Cita los principales grupos de organismos que realizan este proceso metabólico.
c) Responde razonadamente la pregunta siguiente: ¿se trata de un proceso anabólico o
catabólico?
4. Los cromosomas.
a) Define y describe brevemente la estructura
de los cromosomas, y explica la función.
b) ¿Qué quiere decir que las células somáticas
humanas son diploides?
c) El cariotipo de la figura corresponde a una
persona afectada por el denominado
síndrome de Klinefelter. A partir del
cariotipo, di qué anomalía presentan las
personas afectadas por este síndrome,
y aventura en qué tipo de carácter se
manifiestan los síntomas visuales
del síndrome.
5. Bacterias.
a) Define el grupo de las bacterias, explicando las características principales.
b) Describe las principales estructuras de la célula bacteriana, ayudándote con un dibujo.
c) Cita un ejemplo de bacteria que provoque una enfermedad en humanos, y otra que sea
beneficiosa o aprovechable biotecnológicamente.
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Resolución de la prueba
Modelo 1. Opción
(Junio de 2008)
A
1. Definición. Los glúcidos son biomoléculas formadas básicamente por C, H y O. También se les suele
llamar hidratos de carbono o carbohidratos.
Características químicas. Los glúcidos son polihidroxialcoholes o polihidroxicetonas. En todos los
glúcidos siempre hay un grupo carbonilo (un carbono unido a un oxígeno mediante un doble enlace).
Este grupo carbonilo puede ser un grupo aldehído (2CHO) o bien un grupo cetónico (2CO2),
el resto de los carbonos se une a grupos alcohólicos (2OH), también llamados grupos hidróxilos
y a radicales hidrógeno (2H).
Funciones. Fundamentalmente, las funciones de los glúcidos son:
– Energética (glucosa, almidón, glucógeno…).
– Estructural (celulosa, quitina, hemicelulosa…).
– Anticoagulante (heparina).
– Antibiótico (estreptomicina…).
– Hormonal (hormonas gonadotropas).
– Inmunológica (anticuerpos).
Clasificación
Los glúcidos se clasifican según el número de cadenas polihidroxialdehídicas o polihidroxicetónicas
que contengan. Se distinguen tres tipos:
• Monosacáridos u osas. Constituidos por una sola cadena polihidroxialdehídica
o polihidroxicetónica. Son los sillares de los glúcidos. (ejemplo glucosa, fructosa…).
• Holósidos. Glúcidos constituidos solamente por monosacáridos. Según el número de monómeros
que tengan se distinguen:
– Oligosacáridos. Contienen entre 2 y 10 monosacáridos. (Ejemplos: sacarosa, celobiosa…).
– Polisacáridos. Contienen más de diez unidades de monosacáridos. (Ejemplos: almidón,
celulosa…).
• Hererósidos. Resultan de la unión de un glúcido con otra sustancia de naturaleza no glucídica,
como proteínas, lípidos o ácidos nucleicos. Por ejemplo, glucoproteínas (anticuerpos)
y glucolípidos (cerebrósidos).
2. a) Pared celular; estructural.
Membrana plasmática; estructural y transporte.
Retículo endoplasmático rugoso; síntesis y transporte de proteínas.
Retículo endoplasmático liso; síntesis y transporte de lípidos.
Aparato de Golgi; secreción de sustancias.
Lisosomas; digestión de materia orgánica.
Peroxisomas; oxidación, detoxificación.
Vacuolas; acumulación de agua.
Cloroplastos; fotosíntesis.
Mitocondrias; respiración celular.
Ribosomas; síntesis de proteínas.
Microtúbulos; estructural.
Gránulos de almidón; reserva energética.
Núcleo; contiene el material genético.
b) Se trata de un cloroplasto.
1: Estroma, 2: Membrana externa, 3: Tilacoides o grana, 4: Lamelas, 5: Membrana interna.
c) Función: fotosíntesis, biosíntesis de proteínas y replicación del ADN. Se encuentra exclusivamente
en células eucariotas vegetales.
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Curso 2007-2008 JUNIO
Distrito universitario de las Islas Baleares
3. a) El metabolismo es el conjunto de reacciones químicas que se producen en el interior de las células
y que conducen a la transformación de unas biomoléculas en otras. Se pueden diferenciar
dos fases en el metabolismo:
El catabolismo es la transformación de moléculas orgánicas complejas (degradación) en otras más
sencillas, proceso en el que se libera energía, utilizable por la célula, que se almacena en los
enlaces fosfato del ATP. Las reacciones catabólicas tienen lugar en todos los organismos, autótrofos
y heterótrofos. También se genera poder reductor (NADH) que la célula empleará en los procesos
anabólicos.
El anabolismo es la síntesis de moléculas orgánicas complejas a partir de otras biomoléculas más
sencillas, para lo cual se suministra energía, proporcionada por los enlaces fosfato del ATP y poder
reductor. Las moléculas de ATP necesarias en esta fase pueden proceder de las reacciones
catabólicas, de la fotosíntesis (en plantas y algunos microorganismos) o de la quimiosíntesis
(en otros microorganismos).
b) Ejemplos de procesos catabólicos: respiración, fermentación, etc.
Ejemplos de procesos anabólicos: síntesis de proteínas, glucogenogénesis, glucogénesis,
fotosíntesis, etc.
c1) Sí se han producido procesos metabólicos, ya que al cabo de la semana siguen apareciendo
organismos vivos. Los procesos que se han producido son fotosíntesis (libera oxígeno al medio)
y respiración (libera dióxido de carbono).
c2) Organismos animales y organismos vegetales.
4. a) Monohíbrido, ya que el enunciado del problema nos dice que se trata de un carácter simple.
b) Se trata de dos heterocigóticos (Aa), ambos con un alelo dominante (A) y un alelo recesivo (a).
c) El individuo negro puede ser heterocigótico (Aa) u homocigótico dominante (AA). Por tanto,
la proporción de individuos negros que aparecerá en la descendencia al cruzarlo con un
individuo blanco (aa), dependerá del genotipo del ratón negro. Los dos posibles cruces son:
Si el individuo de color negro tiene un genotipo homocigótico dominante:
F1:
AA
Ratón negro
Gametos:
aa
3
Ratón blanco
A
a
F2:
Aa
Resultado de la F2. El 100 % de individuos es de color negro
Si el individuo de color negro tiene un genotipo heterocigótico:
F1:
Aa
Ratón negro
Gametos:
F2:
A
aa
3
Ratón blanco
a
Aa
a
aa
Resultado de la F2: 50 % de individuos de color negro (Aa) y 50 % de individuos de color
blanco (aa)
5. a) Los microorganismos son seres vivos de tamaño microscópico, por lo que para observarlos hay
que utilizar el microscopio. El término microorganismo incluye tanto organismos unicelulares
como pluricelulares. Además, hay microorganismos que son autótrofos y microorganismos
que son heterótrofos. También hay microorganismos procariotas (arqueobacterias y eubacterias,
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Resolución de la prueba
(Junio de 2008)
ambos del reino moneras) y eucariotas (algas microscópicas y protozoos, del reino protoctistas,
y hongos microscópicos, del reino hongos). Aunque los virus pueden no ser considerados seres
vivos, podemos también encuadrarlos dentro del término microorganismo.
La biotecnología microbiana comprende todos los procesos industriales que utilizan
a los microorganismos como base para la obtención de sus productos.
b) Las fermentaciones.
Se trata de un proceso catabólico, que a diferencia de la respiración, no interviene la cadena
respiratoria. Además, el aceptor final de protones y de electrones no es el oxígeno u otra molécula
inorgánica, sino una molécula orgánica, siendo, por tanto, el proceso anaeróbico. No hay
síntesis de ATP mediante fosforilación en las ATP-sintetasas, sino a nivel de sustrato, por lo que
el rendimiento energético de las fermentaciones es bajo, generalmente de dos moléculas de ATP
por molécula de glucosa.
c) Producción de alimentos: yogur, queso, pan, etc.
Bebidas: vino, cerveza, bebidas destiladas, etc.
Modelo 1. Opción
B
1. a) Los tres tipos de principios inmediatos orgánicos y su estructura básica son:
– Glúcidos: formados básicamente por carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O) en la proporción
CnH2nOn. Aldehídos o cetonas con numerosos grupos hidroxilos (2OH).
– Lípidos: grupo muy heterogéneo. Básicamente constituido por carbono (C) e hidrógeno (H).
Insolubles en agua.
– Proteínas: compuestos por carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N). Polímeros
de aminoácidos.
b) Pertenecen a los glúcidos, al subtipo disacáridos.
c) El disacárido representa la lactosa, formada por una molécula de D-galactopiranosa y otra
de D-glucopiranosa. Dichas subunidades se unen mediante enlace O-glucosídico β (1 → 4).
Sí posee carácter reductor, ya que la molécula tiene un carbono anomérico implicado en el enlace
O-glucosídico.
d) Los disacáridos se forman por la unión de dos monosacáridos. los principales disacáridos
de interés biológico son:
Maltosa (α-D-glucopiranosil (1 → 4) α-D-glucopiranosa).
Lactosa (β-D-galactopiranosil (1 → 4) α-D-glucopiranosa).
Celobiosa (β-D-glucopiranosil (1 → 4) β-D-glucopiranosa).
Sacarosa (α-D-glucopiranosil (1 → 2) β-D-fructofuranosa).
Todos son reductores, excepto la sacarosa, y la principal función es energética.
– Maltosa: se encuentra libre en el grano germinado de la cebada. En la industria se obtiene
de la hidrólisis del almidón y el glucógeno.
– Celobiosa: no se encuentra libre en la naturaleza, se obtiene de la hidrólisis de la celulosa.
– Lactosa: se encuentra libre en la leche de mamíferos.
– Sacarosa: se encuentra en la caña de azúcar y en la remolacha azucarera.
2. Las vesículas y las vacuolas son orgánulos citoplasmáticos constituidos por una membrana
plasmátrica, denominada tonoplasto, y cuyo interior es predominantemente acuoso.
Se denominan vesículas cuando son pequeñas y se encuentran principalmente en células
animales, y vacuolas cuando son más grandes y aparecen en células vegetales.
En las células vegetales suele haber más de una o dos vacuolas, pudiendo estas llegar a ocupar
más del 50 % del contenido celular a medida que la célula madura.
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3. a) La quimiosíntesis es un proceso metabólico que consiste en la síntesis de ATP a partir de la energía
que se desprende en las reacciones de oxidación de determinadas sustancias inorgánicas.
Las fases que se pueden distinguir en la quimiosíntesis son:
• Primera fase: obtención de energía (ATP) y coenzimas reducidos. A partir de sustancias
inorgánicas (NH3, H2S, etc.), en las que se produce una oxidación, se desprende energía en forma
de ATP y NADH.
• Segunda fase: producción de materia orgánica. Se emplea el ATP y el NADH obtenidos en la
fase anterior para sintetizar compuestos orgánicos a partir de sustancias inorgánicas (CO2, NO32,
SO42-, etc.). En esta segunda fase las vías metabólicas que se siguen coinciden con la fase oscura
de la fotosíntesis. Así, por ejemplo, el carbono se incorpora a partir de dióxido de carbono,
mediante el ciclo de Calvin, el nitrógeno a partir de nitratos, etc.
b) La quimiosíntesis es un tipo de nutrición que se encuentra exclusivamente en bacterias
quimiolitótrofas. Según el sustrato que utilizan se pueden distinguir varios tipos de bacterias:
• Bacterias incoloras del azufre (sulfobacterias). Oxidan el azufre o compuestos del azufre.
• Bacterias del nitrógeno: utilizan como sustrato compuestos de nitrógeno. Se distinguen dos
tipos:
– Nitrosomonas: transforman el amoníaco en nitritos.
– Nitrobacter: transforman nitritos en nitratos.
• Bacterias del hierro (ferrobacterias): oxidan compuestos ferrosos a férricos.
• Bacterias del hidrógeno y del metano: utilizan hidrógeno y metano como fuente de energía.
c) La quimiosíntesis es un proceso anabólico, ya que consiste en la síntesis de materia orgánica,
utilizando para ello la energía que se desprende en las reacciones de oxidación de determinadas
sustancias inorgánicas.
Distrito universitario de las Islas Baleares
Funciones:
– Acumulan en su interior gran cantidad de agua.
– Sirven de almacén de muchas sustancias (proteínas, desechos, sustancias elaboradas por la propia
célula…).
– Mantienen la turgencia en la célula vegetal, debido al agua que acumulan.
– Digestión celular (en vegetales).
– Transporte de sustancias (en células animales).
4. a) Los cromosomas son estructuras en forma de bastón que aparecen durante la división del núcleo
(cariocinesis) como consecuencia de la condensación de la cromatina.
Básicamente están constituidos por ADN e histonas. Un cromosoma está formado por dos brazos
o cromátidas, estructuras idénticas en morfología e información resultado de la duplicación del
ADN, que reciben el nombre de cromátidas hermanas. Ambas cromátidas permanecen unidas por
un punto denominado centrómero o constricción primaria. En ocasiones, pueden aparecer en los
brazos constricciones secundarias, relacionadas con la formación de los nucléolos, que, si se sitúan
cerca del final de los brazos, dan lugar a un corto segmento que recibe el nombre de satélite.
En el centrómero aparece una estructura proteica, en forma de disco, denominada cinetocoro,
que actúa como centro organizador de microtúbulos.
La principal función de los cromosomas es facilitar el reparto de la información genética contenida
en la célula madre entre las dos células hijas.
b) Las células somáticas humanas sí son diploides (2n), ya que poseen dos juegos de cromosomas,
uno heredado del padre y otro de la madre.
c) Las personas afectadas por el síndrome de Klinefelter poseen tres cromosomas sexuales
o heterocromosomas (dos X y uno Y). Fenotípicamente son hombres con genitales pequeños,
ausencia de espermatogénesis y retraso mental.
5. a) Las bacterias son organismos microscópicos unicelulares y procariotas. Actualmente están
representadas por más de 2000 especies. Su tamaño oscila entre las 13 µm del Bacillus anthracis
y 1 µm del Streptococcus aureus.
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Resolución de la prueba
(Junio de 2008)
A pesar de ser organismos pequeños presentan una gran variedad de metabolismos. Podemos
encontrar bacterias en casi todos los ecosistemas, incluso en zonas donde no puede vivir ningún
otro ser vivo.
Normalmente viven aisladas, pero en ocasiones se agrupan formando filamentos o colonias,
en las que cada individuo conserva su individualidad.
Actualmente se piensa que fueron los primeros seres vivos que poblaron la Tierra, ya que existen
evidencias fósiles de hace 3500 millones de años.
b)
Ribosoma
Cloroxisoma
Carboxisoma
Material
genético
(ADN)
Vacuola
de gas
Fimbrias
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 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 mureina. 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 peptidoglucano 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.
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– 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.
c) Algunas bacterias con efectos negativos para las personas son:
Clostridium tetanis, tétanos.
Neisseria gonorrhroeae, gonorrea.
Salmonella, salmonelosis.
Yersinia pestis, peste.
Algunas bacterias con efectos positivos son:
Lactobacillus bulgaricus, degrada la lactosa.
Rhizobium, fijadora de nitrógeno.
Agrobacterium, empleada en la obtención de plantas transgénicas.
Streptomyces, productora de antibióticos.
Acetobacter, convierte al alcohol etílico en ácido acético.
Pseudomonas, se emplea en actividades biodegradativas y detoxificadoras.
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Criterios específicos de corrección
Modelo 1. Opción
(Junio de 2008)
A
1. Definición: biomoléculas orgánicas constituidas por C, H y O (a veces N, S o P),
también denominadas hidratos de carbono (0,25 puntos). Características químicas
(0,5 puntos): son polihidroxialdehídos o polihidroxiacetonas, es decir, los carbonos
van unidos a radicales hidroxilo (2OH) y presentan siempre un grupo carbonilo
(2C 5 O) terminal (aldehído) o no (cetona). Funciones (0,5 puntos):
fundamentalmente de dos tipos, aun cuando hay otras específicas: fuente energética
(ejemplo, sacarosa, almidón) y estructural (ejemplo, celulosa). Clasificación (0,5
puntos): Osas o monosacáridos, Ósidos, Holósidos, Oligosacáridos, Polisacáridos,
Heterósidos Glucoproteínas, Glucolípidos. Estructura, presentación y ortografía (0,25
puntos).
2. a) Lista y funciones (0,75 puntos): pared celular (estructural), membrana plasmática
(estructura y transporte), citosol (estructura y metabolismo), retículo endoplasmático
(síntesis y transporte de lípidos y proteínas), aparato de Golgi (transporte y síntesis),
lisosomas (digestión de materia orgánica), peroxisomas (oxidación, detoxificación),
cloroplastos (fotosíntesis), mitocondrias (respiración), ribosomas (transcripción),
microtúbulos (estructura), gránulos de almidón (reserva energética), núcleo (material
genético). b) Es un cloroplasto (0,25 puntos), y las partes que se muestran son:
(1) estroma, (2) membrana externa, (3) tilacoides o grana, (4) lamelas,
y (5) membrana interna (0,25 puntos). c) Funciones: fotosíntesis (0,25 puntos),
se encuentra exclusivamente en células vegetales (0,25 puntos). Estructura,
presentación y ortografía (0,25 puntos).
3. a) Conjunto de todas las reacciones químicas que se dan en el interior de las células;
división: anabolismo y catabolismo (0,5 puntos). b) Catabólico: respiración,
fermentación; anabólico: fotosíntesis, quimiosíntesis (0,75 puntos). c1) Se deben
haber dado necesariamente procesos metabólicos, puesto que hay organismos vivos
(0,25 puntos); lo que pasa es que han sido procesos contrarios, ejemplo: fotosíntesis
y respiración (0,25 puntos). c2) Cualquier animal y cualquier planta (0,25 puntos)
Estructura, presentación y ortografía (0,25 puntos).
4. a) Monohíbridos, puesto que según se dice se trata de un carácter simple (0,5 puntos).
b) Se trataba de dos heterocigotos, con un alelo dominante («negro») y un de recesivo
(«blanco») (0,75 puntos). c) Depende si el individuo negro es homocigótico (100 %
de negros) o heterocigótico (50 % de negros) (0,5 puntos). Estructura, presentación
y ortografía (0,25 puntos).
5. a) Microorganismos son todos aquellos organismos que, por su medida reducida, tan
solo se pueden ver con ayuda de un microscopio (0,5 puntos); se entiende como
biotecnología microbiana el conjunto de procesos industriales que utilizan los
microorganismos como base para la obtención de los productos (0,25 puntos).
b) La fermentación (0,25 puntos). Se trata de un proceso catabólico en el que,
a diferencia de la respiración, no interviene la cadena respiratoria, por lo cual no se usa
el oxígeno del aire como aceptor de electrones, por lo cual es un proceso anaeróbico.
El aceptor final de electrones y protones es una molécula orgánica, y no hay síntesis
de ATP en la ATP-sintetasa, solo al nivel de sustrato, por lo cual el rendimiento
energético es bajo (0,5 puntos). c) Yogur, queso, vino, cerveza... (0,25 puntos)
Estructura, presentación y ortografía (0,25 puntos).
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Criterios específicos de corrección
B
1. a) Tipo y estructura (0,75 puntos): glúcidos (átomos de carbono hidratados, aldehídos
o cetonas, CnH2nOn), lípidos (cadenas de C y H, insolubles en agua) y proteínas
(C, H, O y N, cadenas de aminoácidos con un grupo –COOH y un –NH2). b) Glúcidos,
subtipo disacáridos (0,25 puntos). c) Enlace O-glucosídico, es reductora porque tiene
un carbono anomérico que no se encuentra implicado en el enlace O-glucosídico
(0,25 puntos). d) Los disacáridos se forman por la unión de dos monosacáridos
mediante enlace O-glucosídico; son todos reductores excepto la sacarosa, y su función
es principalmente energética (0,25 puntos). Ejemplos: maltosa, lactosa, sacarosa,
isomaltosa, celobiosa (0,25 puntos). Estructura, presentación y ortografía
(0,25 puntos).
Distrito universitario de las Islas Baleares
Opción
Curso 2007-2008 JUNIO
2. Las vesículas y los vacuolas son orgánulos constituidos por una membrana plasmática
denominada tonoplasto y un interior acuoso (0,5 puntos). Las vesículas (pequeñas)
se encuentran sobre todo en células animales, y las vacuolas propiamente dichas
(grandes), en células vegetales (0,5 puntos). Funciones (0,75 puntos): regulación
del volumen / turgencia de la célula vegetal por acumulación de agua; almacén
de sustancias (de reserva o bien de detritus); medio de transporte de sustancias
en el caso de las vesículas en células animales. Estructura, presentación y ortografía
(0,25 puntos).
3. a) Definición (0,5 puntos): proceso metabólico realizado únicamente por algunas
bacterias autótrofas, consistente en la obtención de ATP por oxidación de sustancias
inorgánicas para el uso posterior en la transformación de sustancias inorgánicas
en orgánicas. Fases (0,25 puntos): Primera fase: oxidación de sustancias inorgánicas
(ejemplo: NH3, H2S, etc.), que permite generar un gradiente de protones entre
el citoplasma y el espacio periplasmático, que utiliza la ATP-sintetasa para formar ATP
en la fosforilación oxidativa, así como NADH a partir de ATP por flujo inverso de
electrones. Segunda fase: fijación del CO2 a través del ciclo de Calvin, y del nitrógeno
por reducción de nitratos. b) Organismos (0,5 puntos): Bacterias del nitrógeno,
comunes en suelos. Bacterias que transforman el amoníaco en nitritos (ejemplo,
Nitrosomonas) Bacterias que transforman los nitritos en nitratos (ejemplo, Nitrobacter).
Bacterias incoloras del azufre, propias de aguas residuales, emanaciones hidrotermales
y otros ambientes con H2S . Transforman el H2S en sulfato por oxidación, y se obtiene
energía. Bacterias del hierro, propias de aguas ricas en sales ferrosas, que transforman
en férricas. Bacterias del hidrógeno y el metano, propias de fondos marinos profundos
con erupciones volcánicas. c) Tipo de proceso (0,5 puntos): anabólico, porque origina
la síntesis de materia orgánica. Estructura, presentación y ortografía (0,25 puntos).
4. a) Los cromosomas son estructuras en forma de bastón que aparecen como
consecuencia de la condensación de la cromatina antes de la división del núcleo
(cariocinesis). Están constituidos por dos cromátidas o fibras de ADN idénticas,
unidas entre sí por un punto denominado centrómero. De este parten los denominados
brazos, el extremo de los cuales es el telómero (0,5 puntos). Su función básica
es facilitar el reparto de la información genética contenida en la célula madre entre
las dos células hijas (0,25 puntos). b) Las células somáticas humanas son diploides,
es decir, tienen dos ejemplares de cada tipo de cromosoma (0,25 puntos). c) La anomalía
consiste en el hecho que presenta una trisomia en los cromosomas sexuales (2 X y 1 Y)
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Criterios específicos de corrección
(Junio de 2008)
(0,5 puntos). Hace falta suponer que presentará síntomas relacionados con los órganos
sexuales (0,25 puntos). Estructura, presentación y ortografía (0,25 puntos).
5. a) Organismos microscópicos (microorganismos) procariotas (reino monera)
(0,25 puntos). b) Dibujo (0,25 puntos). Constituidos por una cápsula (no siempre,
si hay, es rica en glúcidos) y una pared bacteriana (rígida, formada por mureina,
diferencia las bacterias gram negativas y gram positivas), una membrana plasmática
(similar a la de eucariotas, pero sin esteroides y con unos pliegues internos
denominados mesosomas), un citosol y un ADN bacteriano (DNA circular
y plasmidios) (1 punto). c) Ejemplos (0,25 puntos): positivas (fijadoras de N tipo
Azotobacter o Rhizobium; lácticos tipos Streptococcus y Lactobacillus; aprovechables
para transformación genética tipo Agrobacterium), negativos (gastroenteritis, lepra,
gonorrea, faringitis, cólera, legionela, botulismo, difteria, peste, neumonía, sífilis,
tétanos, tifus, tuberculosis, etc.). Estructura, presentación y ortografía (0,25 puntos).
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Enunciado de la prueba
A
1. Di a qué grupo de biomoléculas orgánicas pertenecen los esteroides. Defínelos brevemente
desde el punto de vista químico y menciona los principales grupos de esteroides
que conozcas. Pon algún ejemplo de cada uno con la función correspondiente.
2. Explica las diferencias entre células eucariotas y procariotas, con la ayuda de un dibujo.
3. Describe muy sucintamente los procesos catabólicos celulares diferenciando los tipos
y subtipos. Centrándote en el proceso de respiración aerobia en vegetales, menciona
y explica brevemente, en qué consisten las diferentes fases que deben transcurrir para que,
partiendo de una molécula de almidón, se obtenga ATP.
4. Al cruzar dos flores de color de rosa se obtiene una descendencia con un 50 % de flores
rosas, un 25 % de flores rojas y un 25 % de flores blancas.
a) ¿Contradicen estas observaciones las leyes de Mendel?
b) ¿Qué podemos deducir respecto de los genotipos de los progenitores?
c) Si a continuación cruzamos dos flores blancas de las obtenidas en el cruzamiento
anterior, ¿qué porcentaje de flores rosas hace falta esperar en la descendencia?
Distrito universitario de las Islas Baleares
Modelo 3. Opción
(Septiembre de 2007)
5. Define el concepto de microorganismo. Realiza una lista de los diferentes grupos
de microorganismos y define para cada uno: el tamaño medio, el tipo de organización,
el tipo de nutrición, y pon al menos dos ejemplos de cada uno.
6. Explica los mecanismos o barreras de respuesta inmunitaria inespecífica en humanos.
Modelo 3. Opción
B
1. Define las enzimas especificando a qué grupo de biomoléculas orgánicas pertenecen. Explica
resumidamente la estructura de las enzimas y su función metabólica. Cita tres ejemplos
de enzimas, y di la función específica que tienen en los organismos en que se encuentran.
2. Las mitocondrias. Explica la estructura y las partes, con ayuda de un dibujo. Realiza
una lista con las funciones que cumplen en las células, y di en las células de qué organismos
se encuentran.
3. Describe muy sucintamente la fotosíntesis en plantas C3, explicando las fases. Realiza
una lista de los principales factores que influyen en la actividad fotosintética. Responde
razonadamente la pregunta siguiente: ¿se trata de un proceso anabólico o catabólico?
Pon tres ejemplos de plantas que tengan el tipo fotosintético C3.
4. Define el código genético, describe las características principales, y explica los fundamentos
moleculares.
5. Explica detalladamente alguna metodología biotecnológica de aplicación en animales,
mencionando un ejemplo práctico de su aplicación.
6. Define el concepto de células inmunocompetentes, y describe sucintamente los tipos
más importantes, destacando la función que hacen.
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Resolución de la prueba
Modelo 3. Opción
(Septiembre de 2007)
A
1. Los esteroides se agrupan dentro de los lípidos insaponificables, es decir, que no tienen ácidos grasos
en su composición. Derivan del esterano o ciclopentanoperhidrofenantreno (tres anillos de
ciclohexano unidos a un ciclopentano).
Los esteroides se diferencian entre sí por la posición de los doble enlaces, y el tipo de grupos
funcionales que poseen. Comprenden dos grandes grupos de sustancias:
– Esteroles. Esteroides que poseen un grupo hidroxilo (2OH) unido al carbono 3 y una cadena
alifática en el carbono 17. Los esteroles son el grupo más numeroso de los esteroides. Entre ellos
podemos citar: el colesterol, los ácidos biliares, las vitaminas D y el estradiol.
• El colesterol forma parte de las membranas biológicas de las células animales, lo que influye
en la fluidez de las mismas (mantiene su fluidez frente a las fluctuaciones de temperatura y grado
de instauraciones) y en su permeabilidad (diminuyéndola frente a moléculas solubles en agua).
En la sangre se une a lipoproteínas del plasma. Se forma a partir de la ciclación del triterpeno
escualeno.
• Ácidos biliares. Se producen en el hígado a partir del colesterol. Componen la bilis, donde
se encuentran formando sales. Actúan emulsionando las grasas en el intestino, lo que favorece
la acción de las lipasas y su posterior absorción intestinal.
• Vitaminas D. Conjunto de esteroles que regulan el metabolismo del calcio y su absorción
intestinal. La síntesis de estas vitaminas es inducida en la piel por los rayos ultravioleta.
• Estradiol. Hormona encargada de regular la aparición de los caracteres sexuales secundarios
femeninos.
– Hormonas esteroideas. Se caracterizan por la presencia de un átomo de oxígeno unido
al carbono 3 mediante un doble enlace. Hay dos grupos:
• Hormonas suprarrenales. Se sintetizan en las cápsulas suprarrenales. Entre ellas destacan la
aldosterona, que regula el funcionamiento del riñón, y el cortisol, que actúa en el metabolismo
de los glúcidos, regulando la síntesis de glucógeno.
• Hormonas sexuales. Entre ellas se encuentran la progesterona, que prepara los órganos
sexuales femeninos para la gestación, y la testosterona, responsable de los caracteres sexuales
masculinos.
2. Las principales diferencias entre la célula procariota y eucariota quedan reflejadas en la siguiente
tabla:
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.
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Propiedades
Procariota
Eucariota
Asexual por bipartición. Puede haber
mecanismos 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, proteína, glicoproteína
(Archaea).
Están presentes en plantas, algas,
hongos, generalmente de polisacáridos
(celulosa, quitina); ausentes en animales
y en la mayoría protozoos.
Endosporas
Presentes (en algunas),
muy termorresistentes.
Ausentes.
Vesículas de gas
Presentes (en algunas).
Ausentes.
Movimiento flagelar
Flagelos o cilios; están formados
Los flagelos se componen de un solo
por microtúbulos; no rotan.
tipo de proteína cuya disposición da
lugar a una fibra que se ancla a la pared
celular y la membrana; los flagelos 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,
centríolos.
Cloroxisoma
Material
genético
Ribosoma Carboxisoma (ADN)
Vacuola
de gas
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Reproducción
Fimbrias
Plasmidio
Flagelo
Cápsula
Pared celular
Membrana
plasmática
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Resolución de la prueba
Membrana
(Septiembre de 2007)
Filamentos
intermedios
Microfilamentos
Mitocondria
Microtúbulos
Centrosoma
Aparato
de Golgi
Retículo
endoplasmático
Núcleo
Vacuola
Flagelo
Vellosidades
3. El catabolismo es la transformación de moléculas orgánicas complejas (degradación) en otras más
sencillas, proceso en el que se libera energía, utilizable por la célula, que se almacena en los enlaces
fosfato del ATP. Las reacciones catabólicas tienen lugar en todos los organismos, autótrofos y
heterótrofos. También se genera poder reductor (NADH) que la célula empleará en los procesos
anabólicos.
Las reacciones del catabolismo son reacciones de oxidación, es decir, de pérdida de electrones.
En la degradación o catabolismo de una molécula de almidón tiene lugar una serie de etapas.
Previamente ocurre la hidrólisis enzimática del almidón en sus monómeros constituyentes, la glucosa.
Cada molécula de glucosa constituyente del almidón sufre una serie de fases hasta su degradación
completa y el aprovechamiento de toda la energía liberada: la glucólisis y la respiración aerobia.
En la respiración se distinguen dos procesos, el ciclo de Krebs y el transporte de electrones
en la cadena respiratoria.
1. Glucólisis. En dicho proceso cada molécula de glucosa (seis átomos de carbono) se escinde en dos
moléculas de piruvato (tres átomos de carbono cada una). En dicho proceso además se produce
finalmente, por cada molécula de glucosa, dos moléculas de NADH y dos moléculas de ATP. Dicho
proceso ocurre en el citoplasma.
2. La respiración: el ciclo de Krebs. El ácido pirúvico producido en la glucólisis, para poder ser
oxidado debe entrar en el interior de la mitocondria atravesando la doble membrana de esta.
Para ello sufre un complicado proceso de oxidación y descarboxilación (pérdida de un átomo
de carbono) en el que intervienen varias enzimas y coenzimas, transformándose en acetil-CoA.
Esta molécula se puede ya incorporar al ciclo de Krebs.
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. Dicho ciclo se lleva a cabo en la
matriz mitocondrial. 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).
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Distrito universitario de las Islas Baleares
3. La respiración: el transporte de electrones en la cadena respiratoria. El transporte de electrones
en la cadena respiratoria es la segunda y última etapa de la respiración. Su finalidad es la oxidación
de las coenzimas reducidas (NADH y FADH2) generadas 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 citocromo-oxidasa
(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 F.
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 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. a) Se trata de un carácter, color de las flores, en el que ninguno de los dos genes que lo determina
domina sobre el otro y, por tanto, la descendencia del cruce entre dos razas puras presenta un
fenotipo intermedio entre ambos progenitores, debido a que no hay dominancia de ninguno de
los genes.
En este caso, las plantas de color rojo son homocigóticas (RR), al igual que las de color blanco (BB).
Del cruce entre plantas de flores rojas y flores blancas se obtiene una descendencia formada por
individuos de color rosa (RB), que muestra un fenotipo intermedio entre ambos progenitores. Se
trata así de un caso de herencia intermedia.
En el ejemplo propuesto, también se cumplen las leyes de Mendel. Del cruce entre dos variedades
de flores rosas entre sí se obtiene una descendencia formada por flores rosas, flores blancas y rojas,
en la proporción 2:1:1. Por tanto, se manifiestan los alelos para el color rojo y blanco, ya que se
produce la segregación de los genes que forman la pareja de alelos.
El cruce propuesto sería:
Parental
Genotipo:
RB
Fenotipo:
Gametos:
RB
3
Flores rosas
Flores rosas
R
B
R
B
RR
RB
RB
BB
F1
Genotipo:
Fenotipo:
¼ (25 %) flores rojas ½ (50 %) flores rosas ¼ (25 %) flores blancas
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(Septiembre de 2007)
b) Los progenitores (flores de color rosa) muestran un genotipo intermedio, por tanto son
heterocigóticos o híbridos (RB).
c) El cruce propuesto sería:
Genotipo F1:
BB
BB
3
Fenotipo:
Flores blancas
Flores blancas
Gametos:
B
B
F2
Genotipo:
BB
Fenotipo:
100 % Flores de color blanco
Conclusión. Del cruce de dos individuos de flores blancas (BB) todos los descendientes serán
también de flores blancas, por tanto, no aparece ningún individuo con flores rosas (RB).
5. Los microorganismos son seres vivos de tamaño microscópico, por lo que para observarlos hay que
utilizar el microscopio. El término microorganismo incluye tanto organismos unicelulares como
pluricelulares. Además, hay microorganismos que son autótrofos y microorganismos que son
heterótrofos. También hay microorganismos procariotas (arqueobacterias y eubacterias, ambos del
reino moneras) y eucariotas (algas microscópicas y protozoos, del reino protoctistas, y hongos
microscópicos, del reino hongos). Aunque los virus pueden no ser considerados seres vivos, podemos
también encuadrarlos dentro del término microorganismo.
Los diferentes grupos de microorganismos quedan reflejados en la siguiente tabla:
Características
Bacterias y Archaea
(arqueobacterias)
Protozoos
Algas
unicelulares
Mohos
y levaduras
Virus
Reino al que
pertenecen
Moneras
Protoctistas
Protoctistas
Hongos
Virus
Organización
celular
Procariota
unicelulares
Eucariota
unicelulares
Eucariota
unicelulares
Eucariota uni/
pluricelulares
Acelular
Autótrofos/
Heterótrofos
Heterótrofos
Autótrofos
Heterótrofos
No poseen
metabolismo
propio. Son
parásitos
intracelulares
Microscópicos
(de 0,5 a 2 µm)
Microscópicos
Microscópicos
(de 3 a 800 µm)
La mayoría
microscópicos,
algunos visibles
a simple vista
Microscopio
(electrónico)
Legionella,
Treponema
pallidum,
Staphylococcus,
Clostridium,
Mycobacterium,
Streptomyces, etc.
Plasmodium,
amebas,
Paramecium,
Trypanosoma,
Leishmania
Dinoflagelados,
diatomeas,
euglenoides
Saccharomyces
(levaduras),
moho del pan,
mohos del
agua, Penicillium
(hongo)
VIH, virus
hepatitis,
herpesvirus,
paramixovirus,
etc.
Tipo
de nutrición
Tamaño medio
Ejemplos
6. Los mecanismos de barrera no específicos o inespecíficos tratan de impedir que los microorganismos
se introduzcan en el organismo (de eso se encargan sus superficies externas, que actúan como
barreras mecánica y química) o los destruyen con rapidez (mediante la respuesta celular).
Estos mecanismos no actúan específicamente sobre el organismo parásito, son de acción inmediata
y carentes de memoria inmunológica. Los principales mecanismos de defensa inespecíficos son:
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Curso 2006-2007 SEPTIEMBRE
Barreras primarias físicas, químicas y biológicas.
Respuesta inflamatoria.
Sistema de complemento.
Linfocitos NK.
Fagocitos.
Interferón.
Barreras primarias físicas, químicas y biológicas
La primera línea de defensa es la piel, que en su estado normal es impermeable a la práctica
totalidad de los microorganismos. Cuando sufre alteraciones (heridas o quemaduras) sobreviene
la infección.
La primera línea de defensa en los animales frente a organismos patógenos está constituida
por los siguientes componentes:
– La piel. Gracias a los epitelios de revestimiento de la piel, debido a sus uniones intercelulares
impiden la entrada de microorganismos patógenos. Con la descamación se desprenden aquellos
microorganismos que hayan iniciado la penetración en la piel.
– Las mucosas. Se trata de epitelios muy humedecidos que aparecen en las aperturas naturales,
como boca, nariz, ojos, etc. A través de ellos, se secretan diferentes sustancias que impiden
la entrada de microorganismos, como lágrimas, lisozima, mucus, etc.
– El estómago secreta ácido clorhídrico, lo que proporciona un pH ácido, que junto a los enzimas
de los jugos gástricos impiden la entrada de microorganismos.
– Temperatura corporal. Las altas temperaturas proporcionadas por la fiebre, dificultan
el crecimiento y multiplicación de los microbios y estimulan la respuesta inmunitaria.
– Mecanismo biológicos o microbiológicos. Constituidos por la flora bacteriana autóctona,
que compite contra los microorganismos patógenos por el espacio y alimento, además de producir
sustancias antibacterianas.
Distrito universitario de las Islas Baleares
–
–
–
–
–
–
La respuesta inflamatoria
Este tipo de respuesta inespecífica se pone en marcha cuando una estructura extraña atraviesa las
barreras mecánicas que delimitan el medio interno, o tiene lugar un traumatismo. A su vez, la reacción
inflamatoria coordina y activa otras defensas inespecíficas (fagocitosis, complemento e interferón).
Los acontecimientos más importantes que tienen lugar durante la reacción inflamatoria son:
– Las células lesionadas liberan los llamados mediadores de la inflamación, que son entre otros:
leucotrienos (atraen a los fagocitos y aumentan la permeabilidad de los capilares sanguíneos),
histamina (aumentan la permeabilidad de los capilares y los dilatan. Estimulan las transmisiones
nerviosas, provocando sensación de calor), prostaglandinas (producen vasodilatación
prolongada, atraen y activan los fagocitos y activan las terminaciones nerviosas, provocando
dolor), factores de estimulación de leucocitos (hacen aumentar el número de leucocitos
en sangre), componentes del complemento (provocan vasodilatación y atraen a fagocitos),
etcétera.
– Los mediadores de la inflamación actúan sobre los capilares de la zona afectada. Se produce
así un aumento en el número de leucocitos, una vasodilatación capilar, que provoca un aumento
del flujo sanguíneo en la zona dañada, que se pone de manifiesto con calor y enrojecimiento
de la zona. Asimismo se produce un aumento de la permeabilidad capilar, que facilita la salida
de anticuerpos, moléculas del complemento y la salida de plasma hacia los tejidos, lo que
provoca edema y dolor.
– El aumento de permeabilidad favorece la salida de fagocitos (macrófagos y neutrófilos) hacia
los tejidos infectados (mediante diapédesis). Una vez fuera de los vasos, los leucocitos se mueven
hacia la zona dañada atraídos quimiotácticamente. También atraviesan las paredes de los vasos
los anticuerpos, el complemento y el fibrinógeno. Esto último provoca en la zona afectada
un coágulo que impide la diseminación del antígeno.
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Resolución de la prueba
(Septiembre de 2007)
– La acción de los fagocitos (neutrófilos y macrófagos) es facilitada por la activación del sistema
de complemento, al opsonizar (recubrimiento del agente patógeno mediante moléculas
inespecíficas, como el factor de complemento C3b, o específicas, como determinados
anticuerpos) a los patógenos. Los macrófagos y neutrófilos muertos llenos de bacterias
fagocitadas, junto con el suero y las partículas grasa en el foco de infección, constituyen el pus.
– Los macrófagos a su vez activan a los linfocitos para producir una respuesta inmune específica.
Sistema de complemento
Se conoce con este nombre una veintena de proteínas plasmáticas del tipo de las globulinas,
que, a diferencia de los anticuerpos, se encuentran siempre presentes en el plasma. Las proteínas
que forman este sistema reaccionan frente a gran variedad de complejos antígeno-anticuerpo
y sus efectos consisten, principalmente, en provocar la lisis de los microorganismos con complejos
antígeno-anticuerpos adheridos.
Linfocitos NK (células NK)
Son un tipo de linfocitos que participan en la respuesta inespecífica. Su función es destruir ciertas
células cancerosas, por lo que son responsables de la inmunidad natural contra el cáncer, y células
infectadas por virus, pero siempre de forma muy poco específica (sin necesidad de ningún contacto
con antígenos de las células sobre las que actúan).
Fagocitos
Son células capaces de eliminar los microorganismos y cualquier estructura extraña de los tejidos
invadidos. Para ello, engloban los microorganismos en vacuolas fagocíticas, a las cuales se unen
lisosomas cargados de enzimas hidrolíticos, para constituir un fagolisosoma, donde tiene lugar
la destrucción de los microorganismos fagocitado. Son fagocitos los glóbulos blancos o leucocitos
(eosinófilos, neutrófilos, monocitos y sus derivados, los macrófagos).
Interferón
Son unas proteínas que pertenecen a la familia de las citocinas. Su función es impedir que
la infección se propague, para ello llevan a cabo diferentes mecanismos, como:
– Evitar que el virus se replique en células infectadas que aún no han sido destruidas por la acción
vírica. Para ello el interferón se une a receptores de la membrana de la célula que acaba de ser
infectada por el virus, lo que provoca que la célula infectada emita una señal para la síntesis
de una proteína antiviral, que interviene en la formación de las proteínas del virus.
– Activar a los linfocitos llamados células asesinas (NK) que son capaces de reconocer células
infectadas por virus o células cancerosas y eliminarlas.
– Activar los macrófagos y los linfocitos B (éstos para producir anticuerpo), lo que favorece
la destrucción de las células infectadas por vía específica.
Modelo 3. Opción
B
1. Las enzimas, a excepción de las ribozimas que son unos ARN con función catalítica, son proteínas
globulares. 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 un 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.
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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 cadena
polipeptídicas, y las holoenzimas, que son las enzimas constituidas 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 de la enzima se denomina
cosustrato o coenzima. Los 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 citocromos-oxidasas.
Algunos ejemplos de enzimas y la función que llevan a cabo son:
• Citocromos (oxidasas de la cadena respiratoria): oxidan el sustrato al aceptar sus electrones.
• Glucoquinasa (transferasa): transfiere un grupo fosfato desde el ATP a la glucosa.
• Peptidasas (hidrolasa): rompen enlaces peptídicos entre aminoácidos mediante la adición
de una molécula de agua.
• Desaminasas (liasas): retiran grupos amino originando dobles enlaces.
• Fosfotriosa isomerasa (isomerasa): cataliza la transformación del gliceraldehído 3-P
en dihidroxiacetona-P, su isómero.
• Glutamina sintetasa: cataliza la unión de amoníaco al ácido glutámico, formándose así glutamina.
Para llevar a cabo dicha reacción se utiliza la energía proporcionada por la fosforilación del ATP.
2. Las mitocondrias son los orgánulos de las células eucariotas aerobias que se encargan de la obtención
de energía (ATP) mediante la respiración celular. Se encuentran en el citoplasma de todas las células
eucariotas, tanto animales como vegetales. Aparecen en un número variable según el tipo
de células, siendo abundantes en aquellas que requieren un elevado aporte de energía, como
los hepatocitos o las células del tejido muscular.
Estructura de las mitocondrias
De fuera a dentro las mitocondrias constan de:
– Membrana mitocondrial externa. Limita por completo a la mitocondria. Posee un gran número
de proteínas transmembrana que actúan como canales de penetración. Es permeable debido
a la presencia de proteínas porinas, que forman canales en la membrana, a través de los cuales
pasan moléculas de gran tamaño.
– Membrana mitocondrial interna. Presenta numerosas invaginaciones, denominadas crestas
mitocondriales, que incrementan su superficie. Es bastante impermeable y carece de colesterol.
En ella se localizan las cadenas de transporte electrónico y los complejos formadores de ATP,
las ATP-sintetasas. Las ATP-sintetasas se constituyen de tres partes: una base hidrófoba,
que se ancla en la membrana, un pedúnculo o región F0 y una esfera o región F1 que es donde
se catalizan las reacciones de síntesis de ATP.
– Espacio intermembranas. Se sitúa entre la membrana externa e interna. Contiene una matriz
de composición parecida al citoplasma.
ADN
mitocondrial
Cresta
ATP-sintetasa
Matriz
mitocondrial
Membrana
interna
Mitorribosomas
Membrana
externa
Espacio
intermembranoso
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– Matriz mitocondrial. Medio interno que contiene ADN mitocondrial circular de doble cadena,
ribosomas 70 S (semejantes a los de las bacterias), enzimas metabólicos y que intervienen
en la duplicación del ADN mitocondrial y síntesis de proteínas, así como ARN y diferentes iones.
Los procesos metabólicos que se producen en la mitocondria son:
– Ciclo de Krebs: tiene lugar en la matriz de la mitocondria.
– Cadena respiratoria: ocurre en la membrana interna de la mitocondria.
– Fosforilación oxidativa: se realiza en las partículas ATP-sintetasas, localizadas en la membrana
interna de la mitocondria.
– β- oxidación de los ácidos grasos: tiene lugar en la matriz mitocondrial.
– Concentración de sustancias en la matriz.
– Duplicación, transcripción y traducción del ADN mitocondrial, que tiene lugar en la matriz
mitocondrial.
3. 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, seguidas por las plantas C3:
– La fase luminosa o dependiente de la luz, que 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.
– La fase oscura o independiente de la luz, que 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).
La reacción global puede resumirse en la ecuación:
6 CO2 1 6 H2O 1 energía luminosa → C6H12O6 (glucosa) 1 6 O2
Algunos de los factores que influyen en la actividad fotosintética son:
– La temperatura. La eficacia fotosintética aumenta según aumenta la temperatura, hasta llegar
a una temperatura en la que se produce la desnaturalización de las enzimas y en la que el
rendimiento fotosintético disminuye.
– La intensidad luminosa. A mayor intensidad luminosa mayor rendimiento, hasta alcanzar
un valor límite, que depende del tipo de planta. En plantas heliófilas este valor se alcanza
a intensidades de radiación altas, mientras que en las plantas umbrófilas el límite se alcanza
con intensidades de luz bajas.
– La concentración de oxígeno. A mayor concentración de oxígeno en el aire, menor es el rendimiento
fotosintético, ya que este gas disminuye la actividad de las enzimas que controlan el ciclo de Calvin.
– La concentración de dióxido de carbono. El aumento de la concentración de dióxido de carbono
ambiental incrementa el rendimiento fotosintético, hasta alcanzar un valor límite en el que se
alcanza el rendimiento máximo y se estabiliza.
La fotosíntesis es un proceso anabólico, ya que a través de dicho proceso se produce la síntesis de
moléculas orgánicas complejas (glúcidos) a partir de otras biomoléculas más sencillas (agua, sales
minerales y dióxido de carbono), para lo cual se suministra energía, proporcionada por los enlaces
fosfato del ATP y poder reductor.
Las plantas terrestres pueden ser clasificadas como plantas C3, C4, intermedias C3-C4 y CAM en
relación con los productos de la fotosíntesis.
En las plantas C3, en el ciclo de Calvin, el CO2 atmosférico se une a una molécula de cinco carbonos,
la ribulosa-1-5-difosfato, gracias a la enzima ribulosa bifosfato carboxilasa oxidasa y da lugar
a un compuesto inestable de seis carbonos, que se disocia en dos moléculas de ácido 3-fosfoglicérico
(se trata de moléculas con tres átomos de carbono, por lo que las plantas que realizan esta vía reciben
el nombre de plantas C3).
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Las plantas C3 están representadas por los vegetales de clima templado, como el trigo, el arroz,
la encina, el roble, el pino, etc.
Distrito universitario de las Islas Baleares
4. Durante la traducción o síntesis de proteínas, el ribosoma «interpreta» el mensaje del ARNm,
de manera que la secuencia de codones determina el orden de aminoácidos de la cadena
polipeptídica. Se denomina código genético a la relación entre los codones de ARNm y los
aminoácidos que forman parte de las proteínas. Existen 64 codones posibles que identifican
a los 20 aminoácidos proteicos y las señales de inicio y terminación de la síntesis proteica.
El código genético tiene las siguientes características:
– Está formado por una secuencia lineal y continua de bases nitrogenadas.
– Entre los sucesivos codones no hay espacios ni separaciones de ningún tipo.
– Es universal. Esto significa que es el mismo para todos los seres vivos. Así, por ejemplo, el codón
GCC codifica para el mismo aminoácido alanina, en todos los seres vivos.
– Es degenerado. Esto significa que la mayoría de aminoácidos, a excepción de la metionina
y el triptófano, están codificados por más de un codón.
– Ningún codón codifica más de un aminoácido.
5. 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. Asimismo, tiene
aplicaciones de gran importancia en un gran número de campos, como son: la 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.
Hoy en 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. Asimismo, la obtención de yogures y otros
derivados lácteos requieren la participación de determinadas bacterias fermentadoras.
Gracias a la biotecnología es posible clonar un organismo para obtener varias copias de él mismo.
La clonación permite la selección de animales con características interesantes.
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.
Asimismo, gracias a la ingeniería genética es posible obtener animales transgénicos. Un organismo
o especie transgénica o modificada genéticamente (OMG) es aquel organismo 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,
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Resolución de la prueba
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los organismos transformados pueden mejorar la producción y la calidad nutricional de la carne,
la leche y otros productos de la ganadería, así como portar genes modificados que produzcan
un cierto producto con unas características especiales (producción de medicamentos, vacunas,
interferones, anticuerpos, etc.) o que eviten ciertas infecciones.
6. Los linfocitos son las denominadas células inmunocompetentes, ya que son la base de los dos tipos
de inmunidad, la humoral y la celular. Los linfocitos son un tipo de glóbulos blancos que se
encuentran en la sangre y en la linfa, tienen el núcleo grande y redondeado y escaso citoplasma.
Los linfocitos proceden de células madre hematopoyéticas pluricelulares, puesto que darán origen
a los eritrocitos, a los diferentes tipos de leucocitos y a las plaquetas. En el adulto, estas células madre
se encuentran en la médula ósea roja de los huesos. Los linfocitos producidos por ella maduran en el
timo o en la propia médula ósea. Existen dos tipos de linfocitos: los linfocitos B y los linfocitos T.
Los finfocitos B en los mamíferos se forman en la médula ósea, y en las aves en la bolsa de Fabricio. Son
los responsables de la inmunidad humoral. Poseen receptores de membrana específicos (anticuerpos),
capaces de reconocer a los antígenos. Cuando se activan ante el contacto de un antígeno, se convierten
en células plasmáticas, que se encargan de producir anticuerpos libres específicos contra ese antígeno.
Los linfocitos T maduran en el timo. Son los responsables de la inmunidad celular, pues no producen
anticuerpos, sino que provocan la muerte de determinadas células alteradas. En su membrana disponen
de receptores capaces de reconocer antígenos de la superficie externa de otras células, llamados
complejo CD3. Las proteínas del complejo CD3 son las que transmiten al interior del linfocito T
la información de la interacción de los antígenos a los receptores T. Los linfocitos T pueden producir
diferentes tipos de respuesta inmunitaria, lo que se debe a la existencia de varios tipos de linfocitos T:
– Linfocitos citotóxicos: destruyen a las células infectadas por virus antes de que estos proliferen
en su interior, así como células cancerosas. Presentan en su membrana la glucoproteína CD8.
– Linfocitos T colaboradores: se encargan de activar a los linfocitos B y de iniciar la proliferación de los
linfocitos T mediante la secreción de interleucinas. También son capaces de activar a los macrófagos
sanguíneos aumentando su capacidad de fagocitosis. Presentan en su membrana la glucoproteína CD4.
– Linfocitos T supresores: inhiben la actividad de las células colaboradoras e indirectamente
provocan que cese la producción de anticuerpos.
Existe un tipo de linfocitos, llamados células asesinas (natural killer o células NK), que se encuentran
normalmente en la sangre de vertebrados y que se encargan de destruir algunos tipos de células
cancerosas o bien células infectadas por virus, pero, al contrario que los linfocitos B y T, lo hacen
de manera inespecífica.
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Criterios específicos de corrección
A
En la cuestión 1, los alumnos deben poner de manifiesto sus conocimientos en relación
con las moléculas que integran la materia viva, su composición elemental y su papel
en los organismos.
En la cuestión 2, los alumnos deben demostrar que conocen la estructura celular básica
de los dos tipos de organismos. Se considerará la representación realizada, la claridad
y la información que se dé.
En la cuestión 3 se quiere comprobar la claridad conceptual en relación con el
metabolismo celular energético, y muy particularmente, con los procesos catabólicos.
En la cuestión 4 se quiere comprobar que es capaz de resolver problemas simples de
genética aplicando las leyes de Mendel.
En la cuestión 5, el alumnado debe demostrar que conoce los microorganismos y la gran
diversidad específica y funcional del mundo de los microorganismos en sentido genérico.
Se puntuará igual cada apartado.
En la cuestión 6, el alumnado debe demostrar que conoce las características básicas
de los mecanismos de defensa inespecíficos y su papel en la prevención
de las enfermedades infecciosas.
Modelo 3. Opción
Distrito universitario de las Islas Baleares
Modelo 3. Opción
(Septiembre de 2007)
B
En la cuestión 1, los alumnos deben poner de manifiesto sus conocimientos en relación
al funcionamiento de las enzimas, como agentes centrales del metabolismo celular.
En la cuestión 2 se quiere comprobar que el alumnado es capaz de relacionar estructuras
y funciones celulares. Se exigirá la concreción y la estructuración de la respuesta
conformemente con la cuestión.
En la cuestión 3, el alumnado debe demostrar sus conocimientos en relación con algunos
aspectos relativos al metabolismo fotosintético. Se puntuará igual cada apartado.
En la cuestión 4 se quiere comprobar si el alumnado comprende los fundamentos básicos
del código genético.
En la cuestión 5, el alumnado debe poner de manifiesto que conoce qué es la biotecnología
y qué son sus objetivos fundamentales; como también algunas de sus aplicaciones
históricas y actuales.
En la cuestión 6 se quiere comprobar si el alumno conoce las características básicas
en relación con la respuesta inmunitaria. Se exigirá concreción y la estructuración
de la respuesta conformemente con la cuestión.
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Enunciado de la prueba
Modelo 1. Opción
(Junio de 2007)
A
1. Enumera las propiedades del agua y explica la importancia de este elemento para los seres
vivos, describiendo las funciones que realiza.
2. Dibuja una célula vegetal típica. Nombra todas las estructuras y los orgánulos y explica
su función. Responde razonadamente la pregunta siguiente: ¿cuáles de estas estructuras
y estos orgánulos son exclusivos de los vegetales?
3. Explica en qué consiste la meiosis y detalla las fases.
4. Del cruce de rábanos redondos con rábanos ovalados se obtiene siempre una descendencia
con unas proporciones idénticas, que se ajustan a un 50 % de redondos y un 50 % de
ovalados. En conformidad con las leyes de Mendel, y a sabiendas de que la forma de los
rábanos se encuentra controlada por un par de alelos, justifica a qué conclusiones se puede
llegar con esta información disponible. Explica razonadamente qué harías para confirmar
estas conclusiones.
5. Explica en qué consiste la reacción en cadena de la polimerasa (PCR), realiza una lista
de sus principales aplicaciones y explica brevemente la utilidad de cada una de estas
aplicaciones.
6. Define brevemente –no es aconsejable emplear más de tres líneas para cada uno–
los términos siguientes y pon un ejemplo, si procede: barrera defensiva, linfocito T,
macrófago, complemento C, inmunodeficiencia.
Modelo 1. Opción
B
1. Enumera los principales homopolisacáridos presentes en los seres vivos. Explica
las características químicas principales y di dónde se encuentra principalmente cada uno
en la naturaleza y qué función hace en los organismos que los contienen.
2. Menciona y explica brevemente los principios fundamentales de la teoría celular.
2. Describe el ciclo celular nombrando todas las fases en células eucariotas y explicando
los procesos que tienen lugar en cada una.
4. Describe las moléculas de ADN y ARN haciendo resaltar los parecidos y diferencias
entre las dos, y explica brevemente la función que tiene cada una.
5. Menciona los principales vectores utilizados para la transformación genética y explica
las características principales de cada uno.
6. Explica la estructura de los anticuerpos y realiza una lista de las sus funcionas celulares.
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Resolución de la prueba
Modelo 1. Opción
(Junio de 2007)
A
Distrito universitario de Islas Baleares
1. Las principales características físico-químicas del agua son:
– Elevada fuerza de cohesión entre sus moléculas, debido a los enlaces de hidrógeno. Ello explica
que el agua sea un líquido prácticamente incompresible, ideal para dar volumen a las células,
provocar la turgencia de las plantas o constituir el esqueleto hidrostático de algunos animales,
como anélidos. También explica que el agua posea una elevada tensión superficial (su superficie
opone una gran resistencia a romperse). Ello permite que determinados organismos puedan
desplazarse por la lámina superficial del agua, y la ascensión de la savia bruta por los tubos
capilares (capilaridad).
– Elevado calor específico. Por ello hace falta mucho calor para elevar su temperatura. Esto convierte
al agua en estabilizador térmico del organismo frente a los cambios bruscos de temperatura
del ambiente.
– Elevado calor de vaporización. Cuando el agua pasa del estado líquido al gaseoso absorbe mucho
calor, con el que puede romper los enlaces de hidrógeno. Cuando el agua se evapora en la
superficie de un ser vivo absorbe calor del individuo, actuando así como regulador térmico.
– Mayor densidad en estado líquido que en estado sólido. Ello explica que el hielo forme una capa
superficial termoaislante que permite la vida por debajo de esta capa en mares, lagos, ríos.
– Elevada constante dieléctrica. Debido a la polaridad del agua, es un medio idóneo para disolver
compuestos iónicos, como las sales minerales, y de compuestos covalentes, como los glúcidos.
Esta capacidad de disolvente y su abundancia en el medio, hace que sea el principal disolvente
biológico, el vehículo de transporte de sustancias y el medio en el que se desarrollan todas las
reacciones bioquímicas del organismo.
– Bajo grado de ionización. En el agua líquida solo existe una pequeña cantidad de moléculas
ionizadas. Ello explica que la concentración de iones hidronios (H3O1) y de iones hidroxilo (OH2) sea
muy baja.
Todas estas características permiten que el agua desempeñe gran número de funciones en los seres
vivos, como:
– Función disolvente de sustancias. El agua es así el principal medio en el que tienen lugar
la mayoría de las reacciones biológicas.
– Función de transporte. El agua permite el transporte de sustancias desde el exterior al interior
del organismo y en el propio organismo.
– Función estructural. El volumen celular y la turgencia de las plantas se debe a la presión que ejerce
el agua interna.
– Función bioquímica. El agua, además de ser el medio en el que transcurren muchas reacciones,
puede participar de forma activa en las mismas, como en las reacciones de hidrólisis.
– Función mecánica. El agua del líquido sinovial de las articulaciones de los vertebrados evita
el contacto entre los huesos.
– Función termorregulador. Debido al elevado calor específico, y su elevado calor de vaporización,
el agua permite mantener constante la temperatura interna del organismo, así como eliminar gran
cantidad de calor con poca pérdida de agua.
2. Los orgánulos y estructuras que podemos encontrar en una célula vegetal son:
– Membrana plasmática. Regula el paso de sustancias entre el exterior y el interior celular.
– Citoplasma. Interior celular donde se encuentran los orgánulos. En su seno se llevan a cabo
diferentes procesos metabólicos, así como genéticos.
– Núcleo. Alberga en su interior el material genético.
– Nucleolo. En él se lleva a cabo la síntesis de las subunidades de los ribosomas.
– Ribosomas. Se encargan de la síntesis de proteínas.
– Vacuolas. Almacenan sustancias de reserva o desecho, principalmente agua.
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– Aparato de Golgi. En él se acumulan sustancias procedentes del retículo endoplasmático
y se realiza la secreción al exterior mediante pequeñas vesículas que se forman en su periferia.
También participa en la glucosidación de lípidos y proteínas, mediante la unión a éstos de cadenas
de oligosacáridos, dando lugar a glucolípidos y glicoproteínas de membrana o de secreción.
– Retículo endoplasmático liso. Participa en la síntesis de lípidos constituyentes de membranas:
colesterol, fosfolípidos, glucolípidos, etc. También participa en procesos de detoxificación
de sustancias, siendo capaz de metabolizar sustancias tóxicas y convertirlas en productos
eliminables por la célula.
– Retículo endoplasmático rugoso. Su función es almacenar y transportar las proteínas que se han
sintetizado en los ribosomas.
– Pared celular. Mantiene la forma de la célula y la protege.
– Lisosomas. Llevan a cabo la digestión de materia orgánica (transforman moléculas complejas en
otras más sencillas mediante hidrólisis).
– Cloroplastos. En su interior se realiza la fotosíntesis.
– Mitocondrias. En ellas se realiza la respiración celular, proceso a partir del cual se obtiene energía.
– Microtúbulos. Intervienen en la separación de los cromosomas entre las dos células hijas
en los procesos de división celular.
Los orgánulos y estructuras exclusivos de las células vegetales son:
– Cloroplastos
– Pared celular
Las vacuolas no son orgánulos exclusivos de las células vegetales, ya que también las poseen
las células animales, pero son más pequeñas y ocupan un menor contenido celular.
Retículo
endoplasmático
Pared vegetal
Membrana
Microfilamentos
Núcleo
Centrosoma
Vacuola
Cloroplasto
Mitocondria
Filamento
intermedio
Microtúbulo
Aparato
de Golgi
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Curso 2006-2007 JUNIO
Distrito universitario de las Islas Baleares
3. En la meiosis a partir de una célula diploide (2n) se obtiene, al final del proceso, cuatro células hijas
haploides (n), denominadas gametos.
La meiosis asegura la variabilidad genética de la descendencia gracias al intercambio de información
genética que ocurre en dicho proceso entre cada par de cromosomas homólogos.
También se producen nuevas combinaciones como resultado del proceso de segregación
independiente, ya que los cromosomas maternos y paternos se combinan de forma aleatoria
en cada gameto.
Si no se produjera la meiosis, los gametos tendrían el mismo número de cromosomas que las células
somáticas, y después de cada fecundación, la célula resultante (cigoto) tendría el doble
de cromosomas. La repetición, generación tras generación, de esta duplicación, aumentaría
indefinidamente el número de cromosomas.
La meiosis comprende dos divisiones sucesivas denominadas primera división meiótica (meiosis I)
y segunda división meiótica (meiosis II), cada una de ellas dividida en varias fases.
Previamente a la primera división meiótica se produce la duplicación del ADN, en la interfase,
con lo que cada cromosoma queda constituido por dos cromátidas.
Primera división meiótica. Comprende cuatro fases:
Profase 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
proteica denominada complejo sinaptonémico. 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 nucléolo y la membrana
nuclear. Se forma el huso acromático y se forman las fibras cinetocóricas.
Metafase I
Los bivalentes o tétradas se disponen, unidas por los quiasmas, en el ecuador de la célula. A diferencia
de la mitosis, las fibras que salen de los cinetocoros de las dos cromátidas hermanas no se dirigen
a polos opuestos sino al mismo polo, por lo que no se separan, no darán lugar a dos cromosomas
de una sola cromátida, sino a uno solo de dos cromátidas.
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.
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(Junio de 2007)
Telofase I
Reaparece la membrana nuclear y el nucléolo. Los cromosomas sufren una pequeña desespiralización.
Se obtienen dos células hijas con la mitad de cromosomas que tenía la célula madre, y cada
cromosoma con dos cromátidas.
Segunda división meiótica. Se precede de una breve interfase en la que no hay síntesis de ATP.
Se desarrolla al mismo tiempo en las dos células hijas. Comprende las siguientes fases:
Profase II
Desaparece la envoltura nuclear y el nucléolo. Los cromosomas se condensas y se forma el huso
acromático.
Metafase II
Los cromosomas, cada uno formado por dos cromátidas unidas por el centrómero, se disponen
en el plano ecuatorial.
Anafase II
Se separan las dos cromátidas de cada cromosoma, cada cromátida (cromosoma hijo) migra hacia
un polo de la célula.
Telofase II
Se forma la membrana nuclear y aparece el nucléolo. Los cromosomas se descondensan. Se produce
la citocinesis o división el citoplasma, y se obtienen cuatro células hijas haploides (n).
Las células son diferentes genéticamente entre sí y con respecto a la célula madre.
4. Se trata de un caso de herencia dominante, en la que los híbridos muestran el fenotipo
de uno de los alelos (alelo dominante).
Podemos suponer que el alelo R determina rábanos redondos y el alelo r determina rábanos
ovalados.
Los individuos de rábanos redondos pueden ser homocigóticos (RR) o hetrocigóticos (Rr).
Los individuos de rábanos ovalados solo pueden ser homocigóticos recesivos (rr)
Para obtener la descendencia indicada el posible cruce sería:
Parentales
Genotipo:
Rr
Fenotipo:
Rábanos redondos
Gametos:
R
3
r
rr
Rábanos ovalados
r
F1
Genotipo:
Rr
rr
Fenotipo:
50 % redondos
50 % ovalados
Para confirmar que los individuos de rábanos redondos (tanto parentales como descendientes)
son heterocigóticos (Rr) los someteríamos al cruzamiento prueba.
El cruzamiento prueba consiste en cruzar el individuo heterocigótico (Rr) con el homocigótico
recesivo (rr) respecto a los caracteres que estamos examinando y permite averiguar la frecuencia
gamética del individuo heterocigótico, pudiéndose descubrir los heterocigóticos en el tipo de
herencia dominante.
Por ejemplo, para averiguar si un individuo es homocigótico (RR) o heterocigótico (Rr) respecto al
carácter forma de los rábanos, se cruza dicho individuo problema con el homocigótico recesivo (rr) de
fenotipo rábano ovalado. Si el 100 % de los descendientes son iguales, de fenotipo rábanos redondos,
el progenitor será probablemente homocigótico, es decir, RR. Por el contrario, si aparece algún
descendiente recesivo (rr), de fenotipo rábanos ovalados, el progenitor es heterocigótico, o sea Rr.
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Otra forma de averiguar si el individuo problema es homocigótico o heterocigótico es analizar
los fenotipos de la descendencia que se origina por autofecundación.
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5. La reacción en cadena de la polimerasa (PCR), del inglés polymerase chain reaction, es una técnica
que permite duplicar un número ilimitado de veces un fragmento de ADN en un tubo de ensayo.
Mediante esta técnica pueden generarse millones de moléculas idénticas, a partir de una molécula
de ADN. Esto es posible conseguirlo en tan solo unas horas. La reacción es extremadamente sencilla,
necesita cantidades muy pequeñas de ADN y solo se precisa un tubo de ensayo, algunos reactivos,
una fuente de calor y unas pequeñas cadena de nucleótidos que actúan como cebadores.
A partir de una sola molécula de ADN, la PCR puede generar unas 100 000 millones de moléculas
idénticas en una sola tarde. El ADN puede proceder de una muestra de tejido de un hospital,
de una gota de sangre o semen en la escena de un delito, o de un cerebro momificado.
La reacción ocurre de manera cíclica:
1. La molécula de ADN que va a copiarse se calienta para que se desnaturalice, con lo que
conseguimos que se separen las dos hebras antiparalelas y complementarias.
2. Cada una de las hebras es copiada por la ADN-polimerasa. Se suele utilizar la ADN-polimerasa
de una bacteria que vive en aguas termales, Thermus aquaticus, así la enzima puede trabajar
a altas temperaturas.
3. Las cadenas recién formadas son separadas de nuevo por el calor y comienza otro nuevo ciclo
de copias (cada ciclo dura aproximadamente cinco minutos). Estos ciclos se repiten
hasta que se obtiene el número de copias deseado.
Algunas de las aplicaciones de la PCR son:
– Secuenciación. La PCR se suele utilizar para obtener numerosos ADN con el fin de secuenciarlos,
técnica mucho más rápida que la clonación en células.
– Estudios comparativos y evolutivos. Gracias a la PCR se pueden obtener numerosas copias
de organismos ya extinguidos, como restos de homínidos, dinosaurios, vegetales, etc. Los genes
obtenidos se pueden comparar con los de las especies actuales y así construir árboles filogenéticos.
La PCR también se ha utilizado para conseguir el mapa del genoma humano.
– Estudios forenses. Mediante la PCR se puede comparar muestras diferentes de ADN para
comprobar si pertenecen al mismo individuo o no, o si existe parentesco entre ellas.
Esta técnica se aplica actualmente en medicina forense e investigaciones policiales, con el fin de
identificar individuos a partir de muestras biológicas, como sangre, semen, piel o cabellos. También
se utiliza en las pruebas de paternidad.
– Estudio de enfermedades. La PCR permite el diagnóstico de enfermedades infecciosas
en unas horas frente a la espera de los cultivos, así como la detección de mutaciones importantes
en enfermedades hereditarias.
6. Barrera defensiva. Mecanismo que poseen los seres vivos para defenderse de los microbios.
En los animales las barreras son la piel (barrera mecánica), secreciones de las aberturas o conductos
(como lágrimas, sudor, lisozima, espermita, etc.) los leucocitos de la sangre, anticuerpos, etc.
Linfocito T. Tipo de linfocitos responsables de la inmunidad celular, pues no producen anticuerpos,
sino que provocan la muerte de determinadas células alteradas. Maduran en el timo. En su membrana
disponen de receptores capaces de reconocer antígenos de la superficie externa de otras células,
llamados complejo CD3.
Macrófago. Tipo de leucocito (glóbulo blanco) que se forma en la médula ósea, que puede
desplazarse libremente por diferentes tejidos y órganos, donde fagocitan grandes partículas, como
restos celulares o células dañadas. El conjunto de macrófagos recibe el nombre de sistema retículo
endotelial. Determinados macrófagos (que actúan como células presentadoras de antígenos)
fagocitan estructuras antigénicas, y tras su digestión intracelular, sitúan determinados fragmentos
antigénicos en su superficie (en la membrana plasmática).
Sistema de complemento. Se conoce con este nombre una veintena de proteínas plasmáticas
del tipo de las globulinas, que, a diferencia de los anticuerpos, se encuentran siempre presentes
en el plasma. Las proteínas que forman este sistema reaccionan frente a gran variedad de complejos
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Resolución de la prueba
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antígeno-anticuerpo y sus efectos consisten principalmente en provocar la lisis
de los microorganismos con complejos antígeno-anticuerpos adheridos.
Inmunodeficiencia. Incapacidad del sistema inmunitario de atajar las enfermedades microbianas.
Las causas pueden ser diversas, como trastornos genéticos (hereditarios), fallos en el desarrollo
normal de los órganos linfoides primarios o secundarios o bien infecciones víricas. Las
inmunodeficiencias conducen a las personas que las padecen a que sean extremadamente sensibles
a infecciones microbianas, incluso de aquellos microbios que tienen en condiciones normales una
baja patogenicidad, y caigan enfermas de los denominados síndromes de inmunodeficiencia.
La inmunodeficiencia puede ser congénita, si se nace con ella, o adquirida, cuando se desarrolla
a lo largo de la vida de la persona.
Modelo 1. Opción
B
1. Los homopolisacáridos son polímeros de monosacáridos formados por un solo tipo
de monosacáridos. Los homopolisacáridos se clasifican según el número tipo de monosacárido
que se repite y según el tipo de enlaces. Podemos encontrar enlaces tipo α y enlaces tipo β.
Los enlaces α son más débiles y se rompen y forman con facilidad, por lo que pueden hidrolizarse
con facilidad, encontrándose en polisacáridos que desempeñan funciones de reserva energética.
Por el contrario, los enlaces β son mucho más estables, confieren gran resistencia a la hidrólisis
del polisacárido, siendo característicos de los homopolisacáridos con función estructural.
Como homopolisacáridos con función de reserva encontramos:
En animales: glucógeno
En vegetales: almidón
Como homopolisacáridos con función estructural encontramos:
En animales: quitina
En vegetales: celulosa
El glucógeno es un polímero de α-D-glucopiranosas unidad 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.
La celulosa es un polisacárido con función estructural de los vegetales. Es el constituyente principal
de las paredes de las células vegetales. Se trata de un polímero lineal de β-D-glucopiranosas, con
enlaces (1 → 4) formados por largas cadenas sin ramificar. Entre las glucosas de una misma cadena
se establecen puentes de hidrógeno intracatenarios. Varias cadenas lineales se disponen en paralelo,
y se mantienen unidas unas a otras mediante enlaces intercatenarios, lo que confiere gran resistencia
y estabilidad a la celulosa. La unión de varias cadenas de celulosa forma micelas de celulosa.
La agrupación de 20 a 30 micelas da lugar a microfibrillas, que se unen para formar microfibrillas,
que a su vez, se agrupan formando fibras, que son observables a simple vista.
La quitina es un polímero de N-acetil-D-glucosamina unido mediante enlaces β (1 → 4)
de forma parecida a la celulosa. Como ella, forma cadenas paralelas, lo que le confiere gran resistencia
y dureza. Es el componente esencial del exoesqueleto de artrópodos y de las paredes celulares
de los hongos. En los crustáceos se encuentra impregnada de carbonato cálcico, lo que aumenta
su dureza.
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2. Los primeros conocimientos sobre la estructura celular datan del año 1665, cuando Robert Hooke
observó con un microscopio muy simple, construido por él mismo, una fina laminilla de corcho
en la que vio unas celdillas geométricas que se repetían, similares a las de un panal de abejas,
a las que denominó células (del latín cellulae 5 celdita).
A partir de entonces, otros científicos fueron comprobando la existencia de células en todos
los tejidos y organismos que observan, tanto animales como vegetales. En 1674, Anthony van
Leewenhoek, un comerciante holandés que perfeccionó el sistema de lentes, describió la existencia
de células vivas. Así pudo ver, por primera vez, células en la sangre, en el esperma y microorganismos
en las aguas, a los que denominó «animálculos».
Hasta la segunda mitad del siglo XIX no hubo importantes avances en el descubrimiento de la célula,
cuando el perfeccionamiento de los microscopios y el descubrimiento de técnicas para teñir
las preparaciones permitieron observar nuevas estructuras celulares.
En 1831 R. Brown descubrió en el interior de las células vegetales un corpúsculo al que denominó
núcleo, al que suponía de gran importancia para la célula.
En 1839 Purkinje introdujo el término protoplasma para designar el líquido que llenaba la célula.
En esa misma época, el botánico Schleiden (1838) y el zoólogo Schwann (1839) afirman
respectivamente que todos los vegetales y animales están formados por células.
En 1855 R. Virchow establece que todas las células provienen de otras preexistentes (idea que en latín
se expreso como «Omnis cellula e cellula»).
A partir de los postulados de Schleiden y Schwann, se inició el desarrollo de la llamada teoría celular,
aplicable a todos los seres vivos, que con los conocimientos actuales puede resumirse
en los siguientes puntos:
– Todos los seres vivos están constituidos por una o más células, siendo, por tanto, esta la unidad
de todos ellos.
– La célula es capaz de realizar todos los procesos metabólicos que la permitan vivir, lo que hace
que esta sea la unidad funcional o fisiológica de los seres vivos.
– Toda célula procede por división de otras ya existentes.
– La célula contiene el material hereditario, a través del cual las características de una célula madre
pasan a las hijas. Este hecho hace que la célula sea la unidad genética de todos los seres vivos.
En un principio, la teoría celular fue aceptada para todos los tipos celulares excepto para el tejido
nervioso. Fue Santiago Ramón y Cajal (1899) quien hizo posible la generalización de la teoría celular
a todas las células, al demostrar la individualidad de las neuronas, en contra de lo que se pensaba,
que el tejido nervioso estaba formado por una red con sus células soldadas.
3. El ciclo celular comprende el periodo de tiempo que va desde que se forma la célula, es decir
que nace, hasta que se divide. Comprende dos etapas: una etapa inicial de larga duración en que la
célula presenta núcleo, denominada interfase, y una etapa final corta, en la que son visibles los
cromosomas, denominada división.
La interfase es el periodo que transcurre entre dos divisiones sucesivas. Se compone de varias fases:
G1, S y G2.
La división (fase M) es la etapa en la que la célula se divide en dos o más células hijas. Comprende dos
procesos: la mitosis, cariocinesis o división del núcleo, y la citocinesis o división del citoplasma.
Durante la interfase hay una gran actividad metabólica y se produce un aumento de tamaño
de la célula. Comprende las fases G1, S y G2.
– Fase G1. Largo periodo comprendido entre el final de la división celular y la fase S. En ella se produce
la síntesis de ARNm y de proteínas (necesarias para que la célula aumente de tamaño). La célula
presenta un solo diplosoma (dos centriolos). Al final de G1 se distingue un momento de no retorno,
denominado punto de restricción (R), a partir del cual ya es imposible detener que se sucedan
las fases S, G2 y M. Algunas células permanecen sufren un proceso importante de diferenciación,
como las neuronas o las células musculares estriadas, y permanecen en estado de reposo y no se
dividen, por lo que acaban transformándose en células especializadas. Así pueden permanecer días
o meses. En este caso se dice que la célula ha entrado en la fase Go, o de quiescencia.
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Resolución de la prueba
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– Fase S. En ella se produce la duplicación del ADN y se sintetizan las histonas. Como resultado
de la duplicación, cada cromosoma está formado por dos cromátidas, unidas por el centrómero.
– Fase G2. En ella la célula puede aumentar ligeramente de tamaño. Continúa la síntesis de ARNm
y de proteínas. Se duplican los centriolos. Esta fase finaliza cuando los cromosomas comienzan
a condensarse para comenzar la mitosis.
4. El ADN (ácido desoxirribonucleico) está formado por dos cadenas lineales de desoxirribonucleótidos
dispuestos en doble hélice, de 2 nm de diámetro, alrededor de un eje imaginario. Las dos cadenas
de polinucleótidos son antiparalelas, es decir, con los enlaces 5’ → 3’ orientados en sentido opuesto,
y son complementarias.
Cada nucleótido de ADN se forma a su vez de tres componentes:
– Una base nitrogenada, que puede ser púrica (adenina, guanina) o pirimidínica (citosina, timina).
– Un azúcar, pentosa de cinco átomos de carbono, la desoxirribosa.
– Un ácido fosfórico u ortofosfórico.
La base nitrogenada se une al azúcar (pentosa) mediante un enlace N-glucosídico, lo que da lugar
a un nucleósido. Dicha unión se establece entre el carbono 1’ del azúcar y el nitrógeno 1 si la base
es pirimidínica o el nitrógeno 9 si es púrica.
El nucleósido se une al ácido fosfórico mediante un enlace éster, que se produce entre el grupo
hidroxilo del carbono 5’ de la pentosa y el ácido fosfórico.
Los diferentes desoxirribonucleótidos que conforman cada cadena se unen entre sí mediante enlaces
fosfodiéster, que se establecen entre el carbono 5’ de un nucleótido y el radical hidroxilo (2OH)
del carbono 3’ del otro nucleótido.
– Las bases nitrogenadas de las dos cadenas de polinucleótidos se mantienen unidas por enlaces de
hidrógeno. Dichos enlaces dependen de la complementariedad entre las bases. Siempre que en
una cadena hay adenina en la complementaria habrá timina, unidas por dos enlaces de hidrógeno;
y siempre que en una cadena haya guanina en la otra habrá citosina, unidas por tres enlaces
de hidrógeno.
En el ADN está contenida toda la información genética necesaria para el funcionamiento y desarrollo
de un ser vivo. Es decir, en la secuencia de bases lleva codificada la información a partir de la cual
se forma un ser vivo, constituyendo así el material genético del individuo.
La estructura en doble hélice sufre una serie de plegamientos que dan lugar a la disposición de ADN
superenrollada. Existen proteínas asociadas al ADN que organizan la estructura. Como resultado
de este superenrollamiento se consigue reducir la longitud del ADN, y, por tanto, dan estabilidad
a la molécula.
En las células procariotas existe una molécula de ADN circular, denominado cromosoma bacteriano.
En ocasiones, además, hay pequeñas moléculas de ADN, denominadas plasmidios.
En las células eucariotas el ADN se encuentra en el núcleo, en el interior de las mitocondrias y en los
cloroplastos. En ADN nucleolar se dispone de forma lineal, asociado a proteínas, que pueden ser
histonas y no histonas. El ADN de mitocondrias y cloroplastos es similar al de las células procariotas.
Los virus solo poseen un tipo de ácido nucleico. Si poseen ADN este puede disponerse de forma lineal
o circular, y puede ser monocatenario o bicatenario.
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 constituyen 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 algunas 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,
originando 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.
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Podemos considerar cuatro tipos de ARN:
– 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). Se une a aminoácidos y los transporta hasta los ribosomas para formar
las proteínas.
– ARN nucleolar (ARNn). Se encuentra asociado a proteínas, constituyendo el nucléolo.
Las principales diferencias entre el ADN y el ARN son:
– Los nucleótidos de ADN contienen como azúcar la desoxirribosa y como bases nitrogenadas A, G, C
y T. Los nucleótidos de ARN poseen como azúcar la ribosa y como bases nitrogenadas A, G, C y U.
– En la mayoría de los organismos el ADN es una molécula bicatenaria (salvo en algunos virus),
mientras que el ADN es monocatenaria (salvo en reovirus). En algunos casos, como el ARNt existe
un apareamiento de bases intracatenarias, lo que hace que aparezcan tramos bicatenarios,
originados por el plegamiento de la cadena sobre sí misma.
– El ADN, asociado o no a proteínas nucleares, puede llegar a adoptar estructuras superenrolladas
o empaquetadas.
– El ADN tiene como función el almacenar, conservar y transmitir la información genética de células
padres a hijas. El ARN tiene como función básica el articular los procesos de expresión
de la información genética del ADN en la síntesis de proteínas.
– Existen diversos tipos de ARN: ARN mensajero, ARN ribosómico, ARN de transferencia y ARN
nucleolar.
– Las cadenas de ARN son más cortas que las de ADN y pueden aparecer tanto en el núcleo como en
el citoplasma, mientras que el ADN solo se localiza en el núcleo o en el interior de mitocondrias y
cloroplastos.
5. Los vectores de clonación son pequeñas moléculas de ADN, generalmente circulares, que tienen
capacidad de recombinarse y autorreplicarse dentro de las células hospedadoras,
independientemente de los cromosomas de estas.
La unión del ADN que contiene el gen que se desea clonar con el vector de clonación, se realiza por
medio de otras enzimas, denominadas ADN-ligasas, que unen ambos trozos de ADN. El resultado es
una molécula de ADN recombinante, ya que contiene fragmentos de ADN de distinta procedencia.
Además del origen de replicación, los vectores de clonación deben llevar otros genes denominados
marcadores, que sirven para identificar rápidamente las células que contienen el vector de clonación.
Se suelen utilizar como marcadores, genes de resistencia a antibióticos y genes de bioluminiscencia.
Los vectores de clonación más utilizados son los plasmidios, cósmidos y los virus bacteriófagos
o fagos.
– Los plasmidios. Son moléculas de ADN circular, con un tamaño menor que el del cromosoma.
Se replican con independencia del cromosoma bacteriano ya que tienen su propio origen
de replicación.
– Los cósmidos. Son plasmidios que contienen el fragmento de ADN deseado (ADN foráneo) que
posee un borde cohesivo procedente del genoma del fago lambda (extremo cos) y se empaqueta
en el interior de un fago. Una de las ventajas de los cósmicos es que se pueden utilizar para clonar
fragmentos grandes de ADN.
– Virus bacteriófagos. Son virus que infectan a las bacterias y están constituidos, según su clase,
por un núcleo de ADN o ARN y una cubierta proteica; algunos presentan una cola, y son
incapaces de replicarse autónomamente por lo que necesitan infectar a la célula para poder
hacerlo. Uno de los fagos más utilizados es el bacteriófago lambda, porque no provoca la muerte
de las bacterias.
6. Los anticuerpos son moléculas glucoproteícas 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.
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Resolución de la prueba
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Químicamente, los anticuerpos están constituidos 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 parátopo, se produce la unión al antígeno,
en la zona denominada epítopo. El resto de las cadenas H y L se denomina 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.
La función de los anticuerpos es unirse específicamente a los antígenos para destruirlos. La unión
al antígeno se realiza mediante enlaces de Van der Waals, fuerzas hidrofóbicas o iónicas, en una
reacción denominada antígeno-anticuerpo. La finalidad es la destrucción del antígeno. Existen
diferentes tipos de reacciones:
– Reacción de precipitación. Cuando los antígenos son moléculas solubles con varios determinantes
(antígenos multivalentes), los anticuerpos libres en el plasma sanguíneo, al unirse con ellos forman
complejos tridimensionales insolubles que precipitan.
– Reacción de aglutinación. Se produce al reaccionar los anticuerpos con moléculas de antígenos
situados en la superficie de bacterias u otras células. Como resultado de esta reacción, las células
forman agregados que sedimentan con facilidad, lo que facilita la destrucción por los macrófagos,
linfocitos o el sistema de complemento. Los antígenos de la superficie de las células que provocan
aglutinación se denominan aglutinógenos, mientras que sus anticuerpos específicos se denominan
aglutinas. Una variedad particular de la aglutinación es la aglutinación pasiva, que consiste en la
adherencia de antígenos solubles a la membrana de las células; posteriormente, los anticuerpos
contra estos antígenos, al reaccionar con ellos, determinan la aglutinación de las células a las que
estaban ligados. Este fenómeno se da frecuentemente en los glóbulos rojos de la sangre.
– Reacción de neutralización. Se lleva a cabo principalmente con los virus y consiste en la
disminución de la capacidad infectante del virus, eliminando así el efecto negativo de los mismos,
cuando se unen los anticuerpos con los determinantes antigénicos de la cápsula vírica.
Esta reacción es reversible, pudiendo volver a activarse de nuevo los virus.
– Reacción de opsonización. Los microorganismos o las partículas antigénicas son fagocitados
más ávidamente por los fagocitos sanguíneos cuando tienen unidas a su superficie moléculas
de anticuerpos. Esto se debe a que la unión de los anticuerpos produce un aumento de la
adherencia del complejo antígeno-anticuerpo a la superficie de los macrófagos y micrófagos
sanguíneos, lo que facilita su fagocitosis y la activación del complemento por la vía clásica.
Los microorganismos recubiertos de anticuerpos se dicen que están opsonizados (del griego
opson: «listo para comerse»).
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Criterios específicos de corrección
A
En la cuestión 1 se quiere comprobar si el alumno conoce la importancia del agua
en el funcionamiento de los organismos y en el mantenimiento de la vida.
En la cuestión 2 se considerará la claridad en la representación, como también
la información que se proporcione.
En la cuestión 3 se quiere comprobar que el alumno tiene una visión global de la meiosis
y de los fenómenos característicos de cada fase.
En la cuestión 4 se quiere comprobar que es capaz de resolver problemas simples
de genética aplicando las leyes de Mendel.
En la cuestión 5, el alumnado debe poner de manifiesto que conoce los fundamentos
de una de las principales herramientas de la biotecnología; como también algunas
de sus aplicaciones.
En la cuestión 6 se quiere comprobar la claridad conceptual en relación con diferentes
aspectos relacionados con la respuesta inmunitaria. Se puntuará igual cada concepto bien
definido, sin errores posibles.
Modelo 1. Opción
Distrito universitario de las Islas Baleares
Modelo 1. Opción
(Junio de 2007)
B
En la cuestión 1, los alumnos deben poner de manifiesto sus conocimientos en relación
con las moléculas que integran la materia viva, su composición elemental y su papel
en los organismos.
En la cuestión 2 se quiere comprobar si el alumnado comprende los fundamentos básicos
de la teoría celular.
En la cuestión 3 se quiere comprobar que el alumno tiene una visión global del ciclo
celular y de los fenómenos característicos de cada fase.
En la cuestión 4, los alumnos deben poner de manifiesto que conocen el significado
del ADN y del ARN como material hereditario y su expresión.
En la cuestión 5, el alumnado debe poner de manifiesto que conoce qué es la biotecnología
y qué son los principales vectores utilizados en transformación genética, como también
su especificidad.
En la cuestión 6 se quiere comprobar si el alumno conoce las características básicas
en relación con la respuesta inmunitaria. Se exigirá concreción y la estructuración
de la respuesta conformemente con la cuestión.
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