1. Un componente fundamental de las células eucariotas es el citoesqueleto:

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1 EXAMEN COMPLETO Instrucciones generales y valoración: - Estructura de la prueba: la prueba se compone de dos opciones A y B, cada una de las cuales consta de cinco preguntas, que a su vez comprenden varias cuestiones. Sólo se podrá contestar una de las dos opciones, desarrollando íntegramente su contenido. En el caso de mezclar preguntas de ambas cuestiones la prueba será calificada con 0 puntos. - Puntuación: la calificación máxima será de 10 puntos, estando indicada en cada pregunta su puntuación parcial. - Tiempo: 1 hora y 30 minutos. OPCION A 1. Un componente fundamental de las células eucariotas es el citoesqueleto: a) Enumere los componentes de esta estructura (0.75 puntos). b) De los anteriores, uno de ellos participa en el transporte de orgánulos y partículas en el interior de la célula. Cítelo, explique su estructura e indique otra función que desempeñe (1,25 puntos). 2. Con referencia al catabolismo: a) Explique la diferencia entre respiración y fermentación. (1 punto). b) Explique a qué se debe el diferente rendimiento energético en estos procesos (1 punto). 3. Una determinada especie animal tiene tres partes de cromosomas: a) Indique cuántos cromosomas tendrá un espermatozoide, cuántos tendrá un óvulo?. Razone la respuesta. b) Haga un esquema de la metafase mitótica de una célula de ese organismo (0,5 puntos). c) Indique en qué tipo de células de ese animal se llevaría a cabo la mitosis, y la meiosis? (0,5 puntos). d) Qué tipos de espermatozoides puede formar ese animal en función de los cromosomas sexuales?. Razone la respuesta (0,5 puntos). 4. Referente a la replicación: El siguiente esquema corresponde a la replicación de una molécula de ADN, en el que las flechas indican la dirección de replicación de las nuevas cadenas.

2 a) Indique lo que significan las letras A, B, C; y E ( 1 punto). b) Explique por qué es necesaria la síntesis de los fragmentos, señalados en esquema con la letra C, e indique los pasos necesarios para que se unan dichos fragmentos haciendo referencia al nombre y actividad de las enzimas implicadas en este proceso (1 punto). 5. En relación con los microorganismos: a) EN qué consiste la esterilización? (0,5 puntos). b) Cite dos métodos de esterilización?. (0,5 puntos). c) Cuál es la finalidad de la pasteurización?. (0,5 puntos). d) Indique para que sirve la tinción de Gram (0,5 puntos) OPCION B 1. En relación con las biomoléculas, explique: a) La formación del enlace O-glucosídico (0,5 puntos). b) La formación del enlace peptídico (0,5 puntos). c) La formación del enlace que da lugar al nucleósido (0,5 puntos). d) La formación del enlace que da lugar al nucleótido. (0,5 puntos). 2. En el proceso fotosintético: a) Indique sus fases y qué proceso básico se realiza en cada una de ellas (1 punto). b) Indique el pape que desempeñan los fotosistemas y señale su localización a nivel de orgánulo (0,5 puntos). c) Indique el mecanismo de obtención del ATP en tal proceso y su localización a nivel de orgánulo (0,5 puntos). 3. Con referencia a los procesos de división celular y reproducción de los organismos: a) Indique la importancia biológica del proceso mitótico (0,5 puntos). b) Suponiendo una dotación cromosómica de 2n=6, represente gráficamente una anafase mitótica y una anafase II meiótica (1 punto). c) Defina los siguientes conceptos: cromosoma homólogo, cromátidas hermanas (0,5 puntos). 4. En relación con la replicación. a) Explique de forma razonada cual es el significado y finalidad de la replicación semiconservativa semidiscontinua del ADN. (1puntos). b) Indique qué es un cebador y qué enzima es la encargada de su síntesis. (0,5 puntos). c) Considere el siguiente fragmento de una cadena de ADN cuya secuencia de nucleótidos es 3 TTTACTGAA5. Escriba LA cadena complementaria tras la replicación del mismo indicando su polaridad. Si el punto de inicio de la replicación hubiese sido el nucleótido A, subrayado en la secuencia, conteste

3 razonadamente si desde ese punto hacia la izquierda la síntesis de la nueva cadena hubiese sido discontinua o continua. (0,5 puntos). 5. Con respecto a los tipos de inmunidad, dependiendo de la forma de adquirirla: a) Defina inmunidad natural pasiva (0,5 puntos). b) Defina inmunidad natural activa (0,5 puntos). c) Defina inmunidad artificial pasiva (0,5 puntos). Defina inmunidad artificial activa (0,5 puntos). OPCIÓN A a) En el citosol de una célula eucariota aparecen estructuras filamentosas de naturaleza proteica que constituyen el citoesqueleto. Es una estructura con función dinámica que se reorganiza de un modo constante. Las estructuras o componentes filamentosos que constituyen el citoesqueleto son de tres tipos: microtúbulos, microfilamentos y filamentos intermedios. Todos están interconectados y sus funciones son coordinadas. b) El citoesqueleto está implicado en el mantenimiento o en los cambios de forma de la célula, en la organización interna celular y en el movimiento celular y endocelular de orgánulos. Los microtúbulos se encargan del transporte intracelular de orgánulos (vesículas, mitocondrias), son los principales componentes del citoesqueleto de las células eucarióticas. Son de 250 Å de diámetro y están formados por proteínas globulares, denominadas tubulinas, que se disponen helicoidalmente de forma que cada vuelta hay 13 unidades que dejan un hueco central. Aparecen libres en el citoplasma, aunque la mayoría se disponen radialmente al centrosoma, que es una región próxima al núcleo celular, considerada como el centro organizador de microtúbulos. Los microtúbulos también intervienen en la formación del huso acromático. 2. Solución: a) El catabolismo comprende el metabolismo de degradación oxidativa de moléculas orgánicas para la obtención de la energía necesaria para que la célula realice sus funciones vitales. La energía útil, necesaria para las múltiples actividades de los distintos organismos, procede de la almacenada en los enlaces químicos de biomoléculas exclusivas de los seres vivos. La célula debe disponer de una última molécula aceptora de los electrones o los hidrógenos desprendidos en las reacciones de oxidación. Según sea la naturaleza de la molécula aceptora final de esos electrones, los seres vivos se pueden clasificar como aerobios, si el aceptor es el oxígeno molecular, o anaeróbicos, si es otra molécula. El conjunto de las rutas de degradación de la glucosa y otras biomoléculas en condiciones aerobias se denomina respiración celular. Las rutas de degradación de la glucosa en condiciones anaerobias se denominan fermentaciones.

4 El catabolismo aerobio está formado por varias rutas metabólicas que conducen finalmente a la obtención de moléculas de ATP. La glucosa y los ácidos grasos que entran en la célula son degradados mediante glucólisis y la beta oxidación respectivamente a acetil-coa. Las proteínas se descomponen en sus aminoácidos constituyentes, formando diferentes metabolitos intermediarios. Finalmente, todos ellos entran en el ciclo de Krebs y la cadena respiratoria, produciendo CO 2, H 2 O y ATP. Mediante la respiración celular, que abarca el ciclo de Krebs, la cadena de transporte electrónico y la fosforilación oxidativa, la materia orgánica es oxidada completamente a materia inorgánica, CO 2 y H 2 O, siendo el rendimiento energético muy elevado. La fermentación es ruta catabólica anaeróbica en la que el aceptor final de los electrones no es el oxígeno molecular sino una molécula orgánica sencilla que, al reducirse, se transforma en otra molécula orgánica. Son procesos catabólicos parciales, ya que los productos finales aún contienen enlaces de alta energía en sus moléculas y, por lo tanto, el rendimiento energético es bajo. b) Para obtener el balance energético de la oxidación de una molécula de glucosa mediante un proceso respiratorio aerobio debemos tener en cuenta todas las fases: - Glucosa 2 ácido pirúvico (glúcolisis) + 2 ATP + 2 NADH = 8ATP - 2 ácido pirúvico 2 acetil-coa + 2 NADH = 6 ATP - 2 acetil-coa 4 CO 2 (Ciclo de Krebs) + 2 GTP + 6 NADH + 2 FADH 2 = 24 ATP Con lo que tenemos un total de 38 ATP/mol de glucosa. En la respiración celular la materia orgánica es degradada completamente a materia inorgánica y, por tanto, el balance energético del proceso es elevado. En las fermentaciones las coenzimas reducidas no ceden sus electrones a una cadena cuyo aceptor final es el oxígeno, sino que los ceden directamente a un compuesto orgánico que se reduce y es el producto característico de cada fermentación (láctica, alcohólica...). La degradación de la glucosa no es completa y el producto final sigue siento materia orgánica. El balance energético al degradar una molécula de glucosa por fermentación es mucho más bajo que mediante respiración. Es de 2 ATP/mol de glucosa, correspondiendo estas moléculas de ATP a las obtenidas en la glucólisis. 3. Solución: a) Los espermatozoides son células haploides, éstas son aquéllas cuya dotación cromosómica está formada por un solo juego de cromosomas, tal y como ocurre en los gametos. Al número de cromosomas de una célula haploide se le representa por la letra n. Si la célula representada posee 2n = 6 cromosomas, tanto el óvulo como el espermatozoide poseerá n = 3 cromosomas. b) En el siguiente esquema se representa una célula 2n=6 en metafase mitótica.

5 c) La meiosis tiene lugar en todos los ciclos biológicos en los que se da un proceso de reproducción sexual. Es un tipo de división celular cuyo objetivo es la formación de células haploides (n), denominadas gametos (óvulos o espermatozoides), a partir de una célula diploide (2n). Las células sexuales se reproducen por meiosis. La mitosis interviene en el crecimiento de los seres pluricelulares y en la reproducción asexual de los organismos. Es un proceso de división celular mediante el cual, a partir de una célula madre, aparecen dos células hijas con idéntica dotación cromosómica que su progenitora. Las células somáticas del animal se reproducen por mitosis. d) Las espermatogoinas (células madre de los espermatozoides) contienen dos tipos de cromosomas sexuales: el cromosoma X y el cromosoma Y. Por tanto, ese animal puede formar 2 tipos de espermatozoides, los que poseen el cromosoma sexual X y los que contiene el Y. 4. Solución: a) A. Hebra de replicación continúa del ADN. B. Hebra de replicación discontinúa del ADN. C. Fragmento de Okazaki. E. Cebador b) La replicación es llevada a cabo por las ADN-polimerasas, que toman como molde la hebra parental y van adicionando nucleótidos complementarios para formar la hebra hija. La replicación es en sentido 5 3 en las dos hebras, pero las ADN-polimerasas no realizan la síntesis de novo, estos enzimas precisan de un polinuclétido de ARN, al cual añaden nucleótidos. El segmento de ARN recibe el nombre de cebador o primer y es sintetizado por una ARN-polimerasa o primasa. En una de las hebras, la hebra conductora, la replicación se realiza de forma continua, pero en la otra hebra, debido a la incapacidad por parte de las ARN-polimerasas de sintetizar la nueva hebra complementaria de DNA en dirección 3 5, partiendo de la horquilla de replicación y de un modo bidireccional, la única solución posible es la de su síntesis en pequeños fragmentos, recibiendo el nombre de hebra retardada. Este problema se resuelve recurriendo a una replicación por fragmentos, denominados fragmentos de Okazaki.

6 Los fragmentos de Okazaki son sintetizados por la ARN-polimerasa III a partir de los cebadores sintetizados por la primasa. A continuación, la ADN polimerasa I elimina los cebadores gracias a su actividad exonucleasa, y rellena los huecos. Por último, una ligasa sella los fragmentos. a) - Esterilización: Es un proceso mediante el cual se eliminan todas las formas de vida de un medio de cultivo, incluidos los microorganismos que lo contaminan. Las diferentes técnicas de esterilización se pueden agrupar en métodos físicos y químicos. b) - Métodos físicos: El más usado se lleva a cabo mediante calor que puede ser seco o húmedo. También se usan radiaciones electromagnéticas y filtros. - Métodos químicos: Determinados productos químicos, naturales o sintéticos, también pueden controlar el crecimiento bacteriano. Pueden actuar matando al microorganismo o inhibiendo el crecimiento del mismo. c) Pasteurización: Es un proceso utilizado en la industria alimentaría y consiste en la reducción de la población microbiana presente en los animales. Actualmente se utiliza para prolongar el periodo de almacenamiento de la leche y sus derivados y se consigue elevando la Tª a 71 ºC durante un tiempo muy corto, unos 15 segundos. d) Las bacterias se han clasificado durante mucho tiempo en gram+ y gram-, de acuerdo con el color que adquieren al teñirlas de Gram, método o tinción diseñada por el bacteriólogo danés Han Christian Gram ( ). Hoy sabemos que ese comportamiento de las bacterias responde a diferencias en la composición de su pared celular. Las paredes bacterianas poseen una característica molecular común: el entramado estructural está formado por cadenas polisacáridas paralelas, unidas por medio de cadenas peptídicas transversales. Este entramado en forma de red, proporciona gran resistencia a la pared. La pared de las bacterias gram+ es gruesa, de unos 50 nm de espesor; en ella el peptidoglucano está asociado a otras moléculas, como polisacáridos, proteínas u otros glicopéptidos. La pared de las bacterias gram- es biestratificada, con una capa formada por el peptidoglucano mureína y, sobre ella, otra formada fundamentalmente por lípidos. 5. Solución: a) - Esterilización: Es un proceso mediante el cual se eliminan todas las formas de vida de un medio de cultivo, incluidos los microorganismos que lo contaminan. Las diferentes técnicas de esterilización se pueden agrupar en métodos físicos y químicos. b) - Métodos físicos: El más usado se lleva a cabo mediante calor que puede ser seco o húmedo. También se usan radiaciones electromagnéticas y filtros.

7 - Métodos químicos: Determinados productos químicos, naturales o sintéticos, también pueden controlar el crecimiento bacteriano. Pueden actuar matando al microorganismo o inhibiendo el crecimiento del mismo. c) Pasteurización: Es un proceso utilizado en la industria alimentaria y consiste en la reducción de la población microbiana presente en los animales. Actualmente se utiliza para prolongar el periodo de almacenamiento de la leche y sus derivados y se consigue elevando la Tª a 71 ºC durante un tiempo muy corto, unos 15 segundos. d) Las bacterias se han clasificado durante mucho tiempo en gram+ y gram-, de acuerdo con el color que adquieren al teñirlas de Gram, método o tinción diseñada por el bacteriólogo danés Han Christian Gram ( ). Hoy sabemos que ese comportamiento de las bacterias responde a diferencias en la composición de su pared celular. Las paredes bacterianas poseen una característica molecular común: el entramado estructural está formado por cadenas polisacáridas paralelas, unidas por medio de cadenas peptídicas transversales. Este entramado en forma de red, proporciona gran resistencia a la pared. La pared de las bacterias gram+ es gruesa, de unos 50 nm de espesor; en ella el peptidoglucano está asociado a otras moléculas, como polisacáridos, proteínas u otros glicopéptidos. La pared de las bacterias gram- es biestratificada, con una capa formada por el peptidoglucano mureína y, sobre ella, otra formada fundamentalmente por lípidos.