andalucia / biologia / junio 11 / examen resuelto
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andalucia / biologia / junio 11 / examen resuelto
ANDALUCÍA / BIOLOGÍA / JUNIO 11 / EXAMEN RESUELTO Instrucciones: a) Duración: una hora y treinta minutos. b) Se contestarán las preguntas de una sola opción, sin mezclar preguntas de ambas opciones. c) Las tres primeras preguntas valen dos puntos cada una; la 4ª y la 5ª, un punto cada una; la 6ª, dos puntos (un punto cada uno de sus apartados). d) Entre corchetes se muestra la valoración de aspectos parciales de cada pregunta. OPCIÓN A 1.- Defina qué son los monosacáridos [0,6]. Indique el nombre que reciben en función del número de átomos de carbono [0,5]. Cite dos funciones biológicas de los monosacáridos [0,4]. Nombre dos polisacáridos importantes y la función que realizan [0,5]. 2.- Explique en qué consiste la permeabilidad selectiva de la membrana plasmática [0,6]. Describa el transporte activo [0,6] y las distintas modalidades de transporte pasivo [0,8]. 3.- Explique qué se entiende por código genético [0,6]. Defina los términos codón y anticodón [0,5]. ¿Qué son los codones sin sentido o de terminación? [0,4]. Describa dos características del código genético [0,5]. 4.- El biólogo George Palade utilizó aminoácidos marcados con isótopos radioactivos para averiguar la ruta de secreción de proteínas en células pancreáticas. A los 3 minutos de haberle suministrado a las células los aminoácidos marcados éstos se localizaban en el retículo endoplasmático rugoso, a los 20 minutos en el complejo de Golgi y a los 90 minutos en las vesículas secretoras. Justifique por qué aparecen en ese orden [1]. 5.- La leche pasteurizada “se corta” cuando se deja a temperatura ambiente en una tarde de agosto. No ocurre lo mismo cuando se guarda en el interior de un frigorífico. De una explicación razonada a este hecho [1]. Ediciones SM ANDALUCÍA / BIOLOGÍA / JUNIO 11 / EXAMEN RESUELTO 6.- En relación con la figura adjunta, responda las siguientes cuestiones: a) ¿Qué macromolécula está representada en la figura A? [0,1]. ¿Cómo se denominan sus monómeros y cuál es su composición? [0,4]. Nombre las parejas de bases nitrogenadas identificadas con las letras “a” y “b”, Indique cuáles de ellas son bases pirimidínicas y cuáles son bases púricas y el tipo de enlace que se establece entre dichas bases [0,5]. b) ¿En qué compartimentos de una célula eucariótica se localiza la macromolécula representada en la figura A [0,3] y qué función desempeña? [0,2] Cite cinco características de la molécula representada en la figura A [0,5]. Ediciones SM ANDALUCÍA / BIOLOGÍA / JUNIO 11 / EXAMEN RESUELTO OPCIÓN B 1.- Defina proteína [0,4] y nombre cinco de sus funciones biológicas [0,5]. Describa la estructura terciaria de una proteína indicando dos enlaces e interacciones que la estabilizan [0,5]. Explique en qué consiste la desnaturalización y la renaturalización de las proteínas [0,4]. Indique los enlaces que permanecen tras el proceso de desnaturalización [0,2]. 2.- Describa las fases de la mitosis [1,4]. Exponga dos de las distintas funciones que puede tener el proceso de división celular en la vida de un organismo [0,6]. 3.- Defina: inmunidad, antígeno, inmunoglobulinas y memoria inmunológica [2]. 4.- El ADN bicatenario presente en una determinada especie bacteriana posee, sobre el total de bases nitrogenadas, un 19 % de citosina. Indique cuál es el porcentaje de las restantes bases nitrogenadas presentes en ese ADN [0,6]. ¿Cuál sería el porcentaje de cada base si el ADN fuera monocatenario? [0,4]. Razone las respuestas. 5.- ¿Cuáles serán los posibles genotipos de los descendientes de una pareja formada por un individuo heterocigótico del grupo sanguíneo A y otro del grupo AB? [0,25]. ¿En qué proporción se dará cada uno de esos genotipos? [0,25]. ¿Y cuáles serán los fenotipos y en qué proporción se darán? [0,5]. Razone las respuestas realizando los cruces necesarios. 6.- A la vista del esquema que representa un proceso celular, conteste las siguientes preguntas: a) Ordene correctamente las figuras A a F e identifique el proceso celular representado [0,6]. Nombre los elementos señalados con los números 1 y 2 [0,2]. ¿Qué indican las flechas en los esquemas? [0,2]. b) Explique el proceso representado [0,5]. Indique el nombre del orgánulo que está implicado en la formación del elemento señalado con el número 1 [0,2]. Indique si este proceso se realiza en células animales, vegetales o en ambas y cite un ejemplo de células que lo realizan [0,3]. Ediciones SM ANDALUCÍA / BIOLOGÍA / JUNIO 11 / EXAMEN RESUELTO OPCIÓN A 1. Solución: 1. Los glúcidos más sencillos están formados por una molécula o monómero y se denominan monosacáridos, éstos son sólidos, blancos, cristalinos, muy solubles en agua, pero insolubles en los disolventes no polares. La mayor parte de ellos tienen sabor dulce. Están constituidos por una sola unidad de polihidroxialdehído o polihidroxicetona y tienen la fórmula empírica (CH2O)n, en la que n=3 como mínimo y 8 como máximo. El esqueleto carbonado de los monosacáridos corrientes no está ramificado y todos los átomos de carbono, excepto uno, poseen un grupo hidroxilo (-OH); en el átomo de carbono restante existe un oxígeno carbonílico, que, como veremos, se halla frecuentemente combinado formando un enlace acetal. Si el grupo carbonilo (-C=O) se halla al final de la cadena, el monosacárido es un derivado aldehídico y recibe el nombre de aldosa; si se encuentra en segunda posición, el monosacárido es un derivado cetónico y recibe el nombre de cetosa. De acuerdo con el número de átomos de carbono que posean, se denominan y citaremos los más importantes: Triosas (3); Tetrosas (4); Pentosas (5); Hexosas (6) y Heptosas (7). Uno de las hexosas más importantes es la glucosa. Se encuentra en todos los seres vivos, ya que es la principal fuente energética del metabolismo celular. En los animales es el principal nutriente que, mediante la respiración celular, es degradado para obtener energía. La ribosa, es una pentosa que forma parte estructural de los ribonucleótidos que constituyen el ARN. Los polisacáridos son sustancias de elevado peso molecular y presentan dos funciones biológicas características, bien como sustancias de reserva, o bien como moléculas estructurales. Los que realizan una función estructural presentan enlace -glucosídico, y los que realizan una función de reserva energética presentan el enlace -glucosídico . El almidón es el homopolisacárido de reserva energética vegetal, especialmente abundante en semillas, tubérculos, cereales,...Está formado por la unión de monómeros de -D-glucosa mediante enlaces O-glucosídicos (14) y (16). El almidón es sintetizado durante la fotosíntesis y se acumula en forma de gránulos de almidón dentro de la célula, bien en el interior de los cloroplastos o en los amiloplastos. La celulosa es el homopolisacárido estructural propio de los vegetales en los cuales constituye el elemento principal de su pared celular. Se trata de un polímero lineal de moléculas de -D- glucosa unidas mediante enlaces ((14). Ediciones SM ANDALUCÍA / BIOLOGÍA / JUNIO 11 / EXAMEN RESUELTO 2. Solución: La permeabilidad selectiva es una propiedad característica de las membranas celulares, que consiste en controlar el intercambio de sustancias a través de ellas de modo selectivo. Determinados solutos cruzan la membrana libremente, algunos cruzan con asistencia y otros no pueden cruzar. El transporte de moléculas de bajo peso molecular a través de la membrana es a favor o en contra de gradiente de carga o de concentración, distinguimos así entre dos tipos principales de transporte: transporte activo y transporte pasivo. El transporte pasivo: es a favor de gradiente de carga o concentración y no requiere aporte de energía. Se realiza mediante difusión simple o difusión facilitada. Difusión simple: hay determinados solutos que atraviesan la membrana a través de la bicapa lipídica. Este es el caso de gases como el O y el N, sustancias liposolubles como diversos fármacos, disolventes, etc., y moléculas polares, pequeñas y sin carga, como la urea, etanol y el CO2. La difusión simple de sustancias también se puede realizar a través de proteínas canal. La velocidad de este tipo de transporte es directamente proporcional a la concentración de soluto. Difusión facilitada: se realiza mediante proteínas transportadoras llamadas permeasas, que funcionan mediante un cambio de configuración, o mediante ionóforos, que son pequeñas moléculas no polares que se disuelven en la membrana lipídica y aumentan su permeabilidad iónica. En este tipo de transporte la velocidad sigue una cinética michaeliana, alcanzándose la velocidad máxima cuando el transportador está saturado. El transporte activo es un mecanismo que permite, mediante moléculas transportadoras, el paso de sustancias a través de las membranas celulares en contra de gradiente electroquímico, por lo que es un proceso que requiere aporte energético que procede de la desfosforilación del ATP. Mediante este tipo de transporte, se consigue que las concentraciones extra e intracelulares de diferentes iones sean distintas. Un ejemplo de proteína transportadora es la ATPasa sodio y potasio que es un enzima que bombea 3 Na+ al exterior de la célula e introduce 2 K+, por molécula de ATP que hidroliza a ADP + Pi. El transporte activo mantiene la diferencia de potencial existente entre la cara interna de la membrana (carga -) y la cara externa (carga +) y por tanto, su localización celular es en la membrana plasmática. Ediciones SM ANDALUCÍA / BIOLOGÍA / JUNIO 11 / EXAMEN RESUELTO 3. Solución: El código genético establece la relación que existe entre la secuencia de nucleótidos de los genes y la secuencia de aminoácidos de las proteínas. El proceso que llevó al desciframiento del código parte de la “hipótesis de la colinearidad” enunciada por Beadle y Tatum en 1948 según la cual un gen codifica la formación de un enzima, es decir, de una cadena polipeptídica. Un codón es cada grupo de tres nucleótidos del ARN mensajero que codifica para una aminoácido y, durante, la traducción, se corresponde con un anticodón del ARN transferente poseedor de tres nucleótidos cuyas bases nitrogenadas son complementarias del codón. Un anticodón es un grupo de tres nucleótidos del ARN transferente, cuyas bases nitrogenadas son complementarias de las de un codón del ARNm. El anticodón determina por tanto la especificidad de reconocimiento de la codificación durante la traducción. Un codón sin sentido o de terminación es aquel triplete que no codifica para ningún aminoácido. Dos características generales del código genético para todos los tipos celulares ya que no existen diferencias, son las siguientes: 1. Principio de colinealidad: tres nucleótidos codifican un aminoácido. Como el número de nucleótidos es cuatro y el de aminoácidos es veinte, es imposible una correspondencia uno a uno, con dos nucleótidos codificando un aminoácido, el número de combinaciones resulta 16, quedando aún cuatro aminoácidos sin codificar. Por lo tanto, con tres nucleótidos por aminoácido resultan 64 combinaciones diferentes, es decir, 64 tripletes que codifican los 20 aminoácidos que constituyen las proteínas. 2. Es degenerado, es decir, al estar compuesto por 64 codones, varios tripletes codifican para un mismo aminoácido. Casi todos ellos tienen en común los dos primeros nucleótidos, ofreciendo la variabilidad en el tercero. Cada uno de los 64 codones o tripletes de bases posibles identifican a los 20 aminoácidos proteicos y a varias señales de iniciación y terminación. Ediciones SM ANDALUCÍA / BIOLOGÍA / JUNIO 11 / EXAMEN RESUELTO 4. Solución: En el siguiente esquema están representados los procesos y estructuras. En el proceso de traducción se traduce en proteínas la información genética transferida desde el ADN al ARNm durante la transcripción. Los aminoácidos (en este caso marcados radiactivamente) dispersos en el citoplasma deben unirse en los ribosomas para formar los polipéptidos según una secuencia lineal, que no es otra que la ordenada por el ADN y transportada por el ARNm. El retículo endoplásmico rugoso interviene en la producción de proteínas gracias a los ribosomas que se encuentran adosados en su membrana y por tanto, presenta aminoácidos radiactivos a los 3 minutos de ser suministrados a las células pancreáticas. El aparato de Golgi guarda una estrecha relación entre su estructura y su función, con el retículo endoplásmico, ya que se forma a sus expensas, y sus funciones son complementarias, retículo y aparato de Golgi forman el denominado complejo GERL. La cara cis del aparato de Golgi es la cara cóncava de los sáculos que lo conforman y está rodeada por cisternas de retículo endoplásmico que, por gemación, desprenden vesículas. Ediciones SM ANDALUCÍA / BIOLOGÍA / JUNIO 11 / EXAMEN RESUELTO Las vesículas de transición desprendidas por el retículo endoplasmático rugoso que están cargadas de proteínas se fusionan constituyendo la cara cis del aparato de Golgi y por tanto, se observan aminoácidos marcados radiactivamente a los 20 minutos en este orgánulo. Cuando las proteínas llegan a la cara trans o cara convexa del aparato de Golgi, los dictiosomas se fragmentan formando vesículas de secreción. Según el experimento, podemos encontrar los aminoácidos radiactivos en el interior de estas vesículas a los 90 minutos. Si el destino de la proteína es el exterior celular, mediante un proceso denominado exocitosis, la vesícula de secreción (que contiene la proteína marcada a expulsar) se fusiona con la membrana plasmática e inmediatamente se forma un orificio en la zona fusionada de las membranas y el contenido de la vesícula es expulsado al exterior. Ediciones SM ANDALUCÍA / BIOLOGÍA / JUNIO 11 / EXAMEN RESUELTO 5. Solución: La pasteurización es un proceso de esterilización utilizado en la industria alimentaria que consiste en la reducción de la población microbiana presente en la leche. Actualmente se utiliza para prolongar el periodo de almacenamiento de la leche y sus derivados y se consigue elevando la temperatura a 71 º C durante un tiempo muy corto, unos 15 segundos. La leche “se corta” porque las bacterias presentes en el aire convierten la lactosa que contiene en ácido láctico. La acidez creada provoca la coagulación de las proteínas presentes en la leche, que al desnaturalizarse pierden la solubilidad y precipitan. Por tanto, si guardamos la leche pasteurizada en el frigorífico retrasaremos la acción de los microorganismos presentes en el aire cuya actividad es óptima a temperatura ambiente. Ediciones SM ANDALUCÍA / BIOLOGÍA / JUNIO 11 / EXAMEN RESUELTO 6. Solución: a) La molécula representada con la letra A es el ácido nucleico denominado ADN. El ADN se define químicamente como un polinucleótido porque está formado por la repetición de unidades moleculares llamadas nucleótidos. Los nucleótidos que componen el ADN están compuestos por tres moléculas diferentes: 1. Una pentosa, la desoxirribosa. 2. Una base nitrogenada. Existen dos tipos: Púricas: adenina(A) y guanina (G). Pirimidínicas: citosina (C) y timina (T). 3. Una molécula de ácido fosfórico. La pareja de bases nitrogenadas representada con la letra a) es el par timina (base pirimidínica) – adenina (base púrica) y se mantiene unido mediante dos puentes de hidrógeno. La pareja de bases nitrogenadas representada con la letra b) es el par citosina (base pirimidínica) – guanina (base púrica) y se mantiene unido mediante tres puentes de hidrógeno. b) El ADN de las células eucariotas se encuentra en el interior del núcleo celular. Su función está relacionada con el almacenamiento y transmisión de la información hereditaria, constituyendo así la base molecular de la herencia. En 1953 James Watson e Francis Crick elaboraron el modelo de la doble hélice de ADN, según el cual, la molécula de ADN consiste en dos largas cadenas de polinucleótidos, complementarias, antiparalelas y arrolladas alrededor de un mismo eje imaginario, formando una doble hélice dextrógira. Las bases nitrogenadas están dirigidas al interior de la doble hélice mientras que las unidades de fosfato y de desoxirribosa se sitúan en el exterior. Las dos cadenas se mantienen unidas por puentes de hidrógeno entre las bases complementarias. Ediciones SM