Actividades Biología P.2 OPC A Nº2 . Explique brevemente los procesos básicos que se producen en las distintas fases de la fotosíntesis. Indique la localización del fotosistema en el cloroplasto y explique cómo funciona un fotosistema. Explique el mecanismo de obtención de ATP en el proceso fotosintético. Fase lumínica: - En esta fase el agua suelta electrones que van al fotosistema II. - También libera O2 y H+. - Se genera NADPH + H+ y ATP (energía) Fase oscura: - Se empieza la fijación de CO2 y el ciclo de Calvin. El fotosistema se encuentra en los tilacoides del cloroplasto. Estos absorben la energía lumínica y la transportan. Una vez terminado este proceso, se le otorga electrones cargados energéticamente al transportador. Las ATP sintasas, lo producen al transportar el H+ al tilacoide (estroma). P.3 OPC A Nº5 En la fabricación casera del yogur, se mezcla el contenido de una parte de yogur con un litro de leche, se agita bien y se distribuye en recipientes que se incuban a 36ºC durante unas 8 horas y posteriormente se guardan en el frigorífico hasta su consumo. ¿Por qué se hace así? Razone la respuesta En el yogur están los microorganismos, al mezclarlo con la leche y agitar se produce el proceso de inoculación (transmisión de microorganismos). Al incubar se multiplican los microorganismos y se produce la fermentación láctica y liberación de ácido láctico. Al enfriarse el proceso se inhibe. P.4 OPC B Nº 2 Muchos anticancerígenos son drogas que impiden la organización (polimerización y despolimerización) de los microtúbulos. Justifique razonadamente esta afirmación. Los microtúbulos forman el huso mitótico responsable del destino de los cromosomas durante la división celular. Dado que la célula cancerosa se caracteriza por su división celular descontrolada, si se impide la organización del huso mitótico se inhibirá la división de la célula cancerosa. P.5 OPC A Nº 5 Siendo la fermentación láctica un proceso anaeróbico que llevan a cabo ciertos microorganismos, ¿cómo es posible que en determinadas condiciones se realice en el tejido muscular?. Razone la respuesta. Es posible que se realice en el tejido muscular durante un ejercicio intenso o prolongado en los que el aporte de oxígeno es insuficiente para realizar la respiración aeróbica, lo que condiciona que el ácido pirúvico se transforme en ácido láctico. P.5 OPC B Nº2 - La fotosíntesis es un proceso consistente en la conversión de energía lumínica en energía química. La realizan ciertos organismos, tales como, plantas, algas, bacterias fotosintéticas y algunos protozoos. Estos organismos captan la radiación lumínica y la transforman en compuestos de alto poder reductor (NADPH) y compuestos con enlaces ricos en energía (ATP). La quimiosíntesis es un proceso anabólico, que consiste en la síntesis de ATP, a partir de la energía que se libera en las reacciones de oxidación de determinadas sustancias inorgánicas. Los organismos que lo realizan son los quimioautótrofos, tiene dos fases, luminosa y oscura, por ello es similar a la fotosíntesis. - La fotosíntesis ocurre en las plantas en cualquier lugar que haya luz solar suficiente, ocurre cuando la energía solar es utilizada para convertir el dióxido de carbono y agua en glucosa y oxígeno. La quimiosíntesis ocurre en los microbios que se desarrollan lejos de la luz solar donde la temperatura es extrema, utiliza la energía liberada por una variedad de reacciones químicas para producir glucosa. - La fase luminosa ocurre en presencia de la luz, en la membrana tilacoidal, y en ella unas moléculas fotorreceptoras (pigmentos fotosintéticos) captan la energía de la luz y la transforman en energía química (ATP y NADH). Se puede realizar de dos formas: con transporte activo de electrones o con transporte cíclico de electrones. P.6 OPC B Nº2 a) Síntesis de proteínas; E n los Ribosomas o el retículo endoplasmático rugoso b) Glucólisis;En el citoplasma celular c) Ciclo de Krebs; En la Matriz mitocondrial d) Ciclo de Calvin; En el Estroma del cloroplasto e) Transcripción; En el Núcleo f) Transformación de energía luminosa en energía química; Membrana de los tilacoides g) Cadena respiratoria; Membrana mitocondrial interna h) Digestión de materiales captados por endocitosis; E n los lisosomas i) Beta-oxidación de los ácidos grasos; E n la matriz mitocondrial / Peroxisomas j) Síntesis de lípidos; E l retículo endoplasmático liso Página 7, Op. B ejercicio 2 Se denomina nutrición celular al conjunto de procesos que permiten la introducción de alimento en la célula y la posterior conversión de los nutrientes a través de la digestión realizada por las enzimas contenidas en los lisosomas. Mientras que el metabolismo es el conjunto de reacciones químicas que se realizan dentro de la célula y que comprende las reacciones catabólicas que liberan energía (como la glucólisis), así como las reacciones anabólicas que utilizan energía para obtener moléculas y recomponer estructuras. - Los organismos autótrofos son aquellos que son capaces de generar su propio alimento obtienen a partir del dióxido de carbono; los organismos heterótrofos obtienen su alimento a partir de otras moléculas orgánicas que han sido sintetizadas previamente; los fotótrofos son aquellos organismos que emplean la energía del sol con el fin de obtener ATP y los quimiótrofos son capaces de sintetizar ATP a partir de la oxidación de compuestos inorgánicos simples. Página 9, Op. B ejercicio 4 El mayor consumo de glucosa de debe a que la fermentación es menos rentable. Antes del consumo total de oxígeno actuaría la respiración celular. Cuando no queda oxígeno se produce la fermentación alcohólica que transcurre en su ausencia. PÁG. 10 // OPCIÓN A // EJERCICIO 5 ¿Qué fuentes de carbono y de energía tendrá una bacteria que vive en un medio sin luz, sin oxígeno y sin materia orgánica?. ¿Y si dispone de materia orgánica y de oxígeno por no de luz? Razone las respuestas. Serán organismos quimioautótrofos que obtendrán la energía de la oxidación de moléculas inorgánicas como amoníaco (NH3), nitritos y ácido sulfúrico (H2SO4) entre otros. En el caso de carecer de luz será un organismo quimioorganótrofo que lleva a cabo un metabolismo oxidativo en condiciones aerobias. PÁG. 10 // OPCIÓN B // EJERCICIO 2 Defina fotosíntesis. Dibuje el orgánulo celular donde se realiza, e identifique cuatro de sus componentes. Indique en qué parte del orgánulo se desarrolla cada fase de la fotosíntesis. Cite los productos finales de la fase dependiente de luz (fase luminosa). Explique la fase oscura (no dependiente de la luz) de la fotosíntesis. La fotosíntesis es un proceso bioquímico anabólico considerado como el más importante de la Biosfera en el que utilizando energía luminosa se sintetiza materia orgánica por reducción de materia inorgánica. La fase luminosa tiene lugar en la membrana y la fase oscura en el estroma. En la fase luminosa se produce ATP y NADPH. La fase oscura consiste en la síntesis de moléculas orgánicas sencillas por reducción de moléculas inorgánicas utilizando la energía del NADPH y del ATP sintetizados en la fase luminosa. Ocurre en el estroma del cloroplasto y puede suceder tanto en ausencia como en presencia de luz. El principal sustrato utilizado en la fase oscura es el CO2, que es reducido a monosacáridos sencillos, precursores del resto de las moléculas orgánicas. Sin embargo, los vegetales superiores son capaces de reducir otros sustratos inorgánicos, como los nitratos a amoniaco y los sulfatos a sulfuro de hidrógeno, que incorporan a sus aminoácidos. Pág. 11 Opción A nº6 6.- En relación con la figura adjunta, conteste las siguientes cuestiones: a).- ¿Qué representa la figura y en qué lugar de la célula se localiza? [0,2]. ¿En qué tipo de células se presenta? [0,2]. Describa brevemente la estructura de la figura nombrando los componentes numerados y dos componentes más que no estén señalados en el esquema [0,6]. b).- Indique cuatro procesos metabólicos que realiza y localice cada uno de ellos en los distintos compartimentos o componentes de la estructura representada [1]. Representa una mitocondria y se localiza en el citoplasma. En las células eucariotas. La estructura de la mitocondria se conforma en: 1 Membrana externa, 2 Membrana interna 3 Matriz mitocondrial y 4 Espacio intermembranoso. Además, se conforma de ribosomas en la matriz, ADN en la matriz y crestas mitocondriales en la membrana interna. Los procesos que tienen lugar en la mitocondria son el catabolismo aerobio que es continuación del catabolismo anaerobio produciéndose una oxidación completa en presencia de oxígeno, la respiración celular. Esta función se realiza en la matriz mitocondrial y en la membrana mitocondrial interna. β-oxidación de los ácidos grasos, ciclo de Krebs, replicación del ADN y síntesis de proteínas (matriz); cadena transportadora de electrones y fosforilación oxidativa (membrana interna). Pág. 11 Opción B nº2 2.- Clasifique los seres vivos según su fuente de carbono [0,2]. Indique en cada uno de los grupos anteriores un proceso anabólico y otro catabólico expresando los productos finales de dichos procesos [0,8]. Clasifique los seres vivos según su fuente de obtención de energía [0,2]. Explique el funcionamiento del ATP en la transferencia de energía y el funcionamiento del NAD+ en la transferencia de electrones y protones [0,8]. Fuente de carbono inorgánica (CO2): autótrofos y fuente de carbono orgánica (moléculas orgánicas): heterótrofos Autótrofos: fotosíntesis → C6H12O6 (glúcidos), etc.; respiración celular → ATP, CO2; glucólisis → piruvato, etc. Heterótrofos: gluconeogénesis → glucosa; biosíntesis de ácidos grasos → ácidos grasos, etc.; glucólisis → piruvato; β-oxidación → acetil CoA, etc. Fuente de energía lumínica (sol): fotótrofo y fuente de energía química (reacciones): quimiótrofos. La formación de ATP por fosforilación de ADP capta energía de unas reacciones que puede ceder a otras al producirse la hidrólisis del ATP (ADP + P + Energía ↔ ATP). El NAD+ capta electrones y protones de algunas moléculas (se reduce) en reacciones de deshidrogenación (oxidaciónreducción) y los puede ceder a otras moléculas. PÁG 12 OP B N6 a).- Proceso catabólico, pues se representa degradación de materia orgánica 1, Glucólisis; 2, ciclo de Krebs; 3, transporte electrónico y fosforilación oxidativa (en el caso 3 si se indica respiración Glucólisis: citoplasma; ciclo de Krebs: matriz mitocondrial; transporte electrónico y fosforilación: membrana interna (crestas mitocondriales) b).- En piruvato Fermentación Oxidación del piruvato para regenerar NAD+ . Productos: láctico, etanol y acético. Se produciría menos energía en ausencia de oxígeno y más en su presencia PAG 13 OP A N1 Ciclo de Krebs: es la vía metabólica central en todos los organismos aerobios que oxida grupos acetilo hasta convertirlos en CO2 y produce ATP y NADH. Localización: en la matriz mitocondrial Oxalacético y acetil CoA El oxalacético se regenera en cada vuelta del ciclo; el acetil CoA proviene de la descarboxilación oxidativa del pirúvico o de la beta-oxidación de los ácidos grasos NADH y FADH2 Diferencias entre el Ciclo de Krebs y el Ciclo de Calvin: El Ciclo de Krebs es una vía en la que se produce ATP o equivalente, mientras que en el ciclo de Calvin se consume ATP. Pag. 14 Opción B nº6. En relación con la figura adjunta, conteste las siguientes cuestiones: a) Identifique a qué números corresponden los siguientes términos: cromosoma, nucleosoma, cromatina, doble hélice (0,4). Indique el período del ciclo celular y la fase en que se pueden observar elementos como el señalado por el número 5 y describa su estructura (0,6). b) Indique los componentes moleculares de la estructura señalada con el numero 2 (0,5). Explique brevemente el proceso representado en la imagen (0,5). a).- Cromosoma, 5; nucleosoma, 2; cromatina, 4 ( 3); doble hélice, 1. En el periodo de división celular (mitosis) en metafase. Cromosoma con dos cromátidas unidas por el centrómero b).- ADN e histonas La doble hélice o molécula de ADN se enrolla alrededor de octámeros de histonas formando los nucleosomas. La estructura resultante (collar de cuentas) se pliega en hélice y en sucesivos plegamientos puede alcanzar el estado de empaquetamiento más denso que constituye el cromosoma metafásico. Pag. 15 Opción A nº1. Defina los conceptos de glucólisis (0,4) y fermentación (0,4). Describa dos modalidades de fosforilación (1,2). Glucólisis: secuencia de reacciones que convierte la glucosa en ácido pirúvico, con liberación de energía (ATP). Fermentación: degradación anaeróbica de la glucosa; proceso catabólico en el que el aceptor final de los electrones es una molécula orgánica. Fosforilación oxidativa: flujo de electrones conducidos a través de las proteínas que constituyen la cadena de transporte electrónico hasta el oxígeno, a la vez que hay un gradiente de protones cuya energía es utilizada para la síntesis de ATP. Fotofosforilación: flujo de electrones que proceden de los fotosistemas al excitarse por la acción de la luz y son conducidos a través de los diferentes aceptores hasta el NADPH, a la vez que hay un gradiente de protones cuya energía es utilizada para la síntesis de ATP. Pag. 15 Opción B nº2. Indique los sustratos que intervienen en cada fase de la fotosíntesis (0,5) y los productos que se obtienen en las mismas (0,5). ¿En qué parte del cloroplasto se realiza cada una de las fases? (0,5). Exponga la importancia biológica de este proceso (0,5). Sustratos: Fase dependiente de la luz o fase fotoquímica: H2O, ADP, P, NADP+. Fase no dependiente de la luz o ciclo de Calvin-Benson: CO2, ribulosa (pentosa), ATP, NADPH Productos: Fase dependiente de la luz o fotoquímica: O2, ATP, NADPH. Fase no dependiente de la luz o ciclo de Calvin-Benson: Cn(H2O)n, ADP, NADP+ Localización: estroma (fase no dependiente de la luz o ciclo de Calvin-Benson) y membrana tilacoidal (fase dependiente de la luz o fotoquímica). Importancia biológica: producción de materia orgánica a partir de moléculas inorgánicas mediante la utilización de energía solar, liberación de oxígeno. Pag. 15 Opción B nº4. En el siglo XIX Pasteur observó que cuando se cultivaban bacterias anaerobias facultativas en anaerobiosis consumían más glucosa que cuando se cultivaban en aerobiosis. Sugiera, razonadamente, alguna explicación para este hecho (1). La explicación debe incluir que en aerobiosis se produce un rendimiento energético muy elevado (más de 30 moléculas de ATP); sin embargo, el consumo de glucosa por vía anaeróbica (fermentación) tiene un rendimiento energético muy pobre (2 moléculas de ATP).
