UNIVERSIDADES DE ANDALUCÍA PRUEBA DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD CURSO

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1 UNIVERSIDADES DE ANDALUCÍA PRUEBA DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD CURSO BIOLOGÍA 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 los conceptos de glucólisis [0,4] y fermentación [0,4]. Describa dos modalidades de fosforilación [1,2]. 2.- Defina el concepto de replicación del ADN [0,4]. Indique los orgánulos de la célula eucariótica en que tiene lugar [0,3]. Explique la relación que existe entre el proceso de replicación y la división celular por mitosis [0,5]. Qué significa que la replicación es semiconservativa y bidireccional? [0,8]. 3.- Copie la siguiente tabla y rellene las casillas indicando las características de cada grupo de microorganismos [2]. Tipo de organización celular Número de células Tipo de nutrición Existencia de fotosíntesis Tipo de división celular Algas Bacterias Hongos Protozoos 4.- Cómo justificaría la conservación de alimentos mediante salado y secado? [0,5]. Sería válido este procedimiento para la conservación de todos los alimentos? [0,5]. Razone las respuestas. 5.- La estructura de las mitocondrias y los cloroplastos permite argumentar a favor de un origen endosimbiótico de la célula eucariótica. Utilice dos elementos de la estructura de estos orgánulos para defender razonadamente dicho origen [1]. 6.- En relación con la figura adjunta, responda razonadamente las siguientes cuestiones: a).- Qué tipo de molécula representa? [0,25]. Explique su composición e indique los tipos de enlace que se producen entre sus componentes [0,5]. Cumple esta molécula la relación [purinas]/[pirimidinas]=1? Razone la respuesta [0,25]. b).- Explique su función indicando el nombre y la implicación en la misma de las regiones señaladas con los números 1 y 2 [1].

2 UNIVERSIDADES DE ANDALUCÍA PRUEBA DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD CURSO BIOLOGÍA 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 B 1.- Defina el concepto de enzima [0,4] y describa el papel que desempeñan los cofactores y coenzimas en su actividad [0,5]. Indique cómo afecta la acción del enzima a la energía de activación en el mecanismo de acción enzimática [0,5]. Defina centro activo [0,3] y explique a qué se debe la especificidad enzimática [0,3]. 2.- 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]. 3.- Explique en qué consiste la respuesta primaria [0,4] y la secundaria [0,4]. Represente gráficamente cómo varía la concentración de anticuerpos a lo largo del tiempo en ambas respuestas [0,4]. Explique en qué consiste la respuesta celular [0,4] y la humoral [0,4]. 4.- 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]. 5.- Se puede alterar la secuencia de bases de un gen sin que resulte afectada la proteína que codifica? Razone la respuesta [1]. 6.- En relación con el esquema adjunto, que representa tres fases (1, 2 y 3) de distintos procesos de división celular de un organismo con una dotación cromosómica 2n=4, conteste las siguientes cuestiones: a).- Indique de qué fases se trata y en qué tipo de división se da cada una de ellas [0,5]. Qué representan en cada caso las estructuras señaladas con las letras A, B, C y D? [0,5]. b).- Cuál es la finalidad de los distintos tipos de división celular? [0,4]. Dibuje esquemáticamente el proceso de división completo del que forma parte la fase 2 identificando las distintas estructuras [0,6].

3 Opción A SOLUCIÓN DE LA PRUEBA DE ACCESO AUTORA: María Purificación Hernández Nieves 1 La glucólisis es el conjunto de reacciones que transforman glucosa en ácido pirúvico con un rendimiento energético de dos moléculas de ATP (energía) por molécula de glucosa. Se dice que la replicación es semiconservativa porque, de cada molécula de ADN formada, una hebra procede de la original y la otra es de nueva síntesis. La fermentación es un proceso catabólico de degradación anaeróbica de la glucosa, en el que el aceptor final de protones y electrones no es una molécula inorgánica sino un compuesto de naturaleza orgánica. Se lleva a cabo en el citoplasma de la célula, a partir del ácido pirúvico obtenido en la glucólisis. La fosforilación oxidativa es un proceso de síntesis de ATP que se produce en la cadena respiratoria de las crestas mitocondriales. En esta cadena, los electrones fluyen desde las coenzimas NADH + H + + FADH 2 al O 2 (último aceptor de los electrones) en una serie de transformaciones redox que generan energía. Esta energía liberada en el transporte es aprovechada por moléculas de ADP para unir ácido fosfórico y formar ATP. La fotofosforilación es la formación de ATP mediante la energía de la luz. Se desarrolla en el tilacoide de los cloroplastos, en la fase luminosa de la fotosíntesis. Para ello se utiliza la energía liberada en el transporte de electrones. Según la hipótesis quimiosmótica, la enzima ATPasa cataliza la fosforilación del ADP a ATP, utilizando para esto la energía cedida por el transporte de H + a favor del gradiente a través de la membrana. Este paso de H + tiene lugar gracias al gradiente de concentración generado por el transporte de electrones entre moléculas transportadoras que se encuentran situadas en la membrana tilacoidal. 2 La replicación es el proceso de duplicación del ADN mediante el cual se obtienen dos copias idénticas de la molécula de ADN para que el mensaje genético se transmita fielmente. La replicación del ADN tiene lugar en el núcleo, las mitocondrias y los cloroplastos. El proceso de replicación se lleva a cabo en la interfase celular, es decir, antes de la división celular. La duplicación del material genético permite su reparto equitativo entre las dos células hijas resultantes. La replicación es un proceso bidireccional porque la síntesis de una cadena de ADN se hace en dirección 3 5 y la de la otra cadena, en dirección 5 3, es decir, el proceso avanza en ambas direcciones. 3 3 Organización celular Número de células Nutrición Existencia de fotosíntesis División celular Algas Bacterias Hongos Protozoos Eucariótica Procariótica Eucariótica Eucariótica Uni- y pluricelulares Autótrofa Unicelulares Autótrofa o heterótrofa Uni- y pluricelulares Heterótrofa Sí Sí No No Unicelulares Heterótrofa Mitosis Bipartición Mitosis Mitosis 4 La salazón y el desecado son dos procedimientos de deshidratación. Al retirar el agua de los alimentos, se detienen la actividad biológica y el crecimiento de microorganismos, ya que el agua el medio en el que se desarrollan las reacciones metabólicas. La deshidratación solo es válida para aquellos alimentos que tengan un alto contenido de agua. 5 Lynn Margulis propuso la teoría de la endosimbiosis para explicar el origen de las mitocondrias (a partir de asociaciones entre las primeras células eucariotas y bacterias) y cloroplastos (a partir de asociaciones entre las primeras células eucariotas y cianobacterias). 3

4 Según la teoría endosimbiótica, las células procariotas surgieron antes que las eucariotas y los seres eucariotas son comunidades de individuos inferiores. De acuerdo con Margulis, la causa de la evolución de algunas bacterias pudo ser la falta de espacio y el agotamiento de alimento o de fuente de energía. Como respuesta a esta situación surgieron, por un lado, bacterias capaces de extraer la energía de la luz solar descomponiendo agua y dióxido de carbono atmosférico, lo que dio lugar, con el tiempo, a la disminución de este gas y a su sustitución por oxígeno. Por otro lado, algunas bacterias empezaron a establecer relaciones entre sí que no se habían producido antes, unas veces en forma de simbiosis y otras en forma de parasitismo, aprovechando unas el trabajo de otras. En ambos casos se produjo una «infección» de unas a otras. Dos elementos de la estructura de las mitocondrias y los cloroplastos que apoyan el origen endosimbiótico de la célula eucariota son la presencia de ADN circular y libre y de ribosomas 70 S dentro de estos orgánulos. 6 a) La figura representa el ARN transferente (ARNt). El ARNt está formado por cadenas de nucleótidos unidos por enlaces fosfodiéster o nucleotídicos y por puentes de hidrógeno. La molécula de ARNt no cumple la relación [purinas]/[pirimidinas]=1, ya que presenta tramos sin emparejamiento intracatenario, es decir de cadena simple. b) El ARNt se encarga de transportar los aminoácidos al ribosoma para la síntesis de proteínas. La región 1 es el extremo aceptor, por donde se lleva a cabo la unión con el aminoácido correspondiente al anticodón. La región 2 es el anticodón, que reconoce el triplete complementario del ARNm (codón) y se une a él. Opción B 1 Las enzimas son biocatalizadores de naturaleza proteica. Catalizan las reacciones metabólicas que tienen lugar en las células y que son imprescindibles para que estas desarrollen su actividad vital. Un cofactor es la parte no proteica de la enzima. El cofactor es un ión metálico o una molécula de naturaleza orgánica. Una coenzima es un cofactor de naturaleza orgánica. Los cofactores y las coenzimas actúan como activan la función enzimática o transfieren grupos químicos en determinadas reacciones enzimáticas, permitiendo que estas puedan desarrollarse. La enzima disminuye la energía de activación necesaria para que se produzca la reacción. El centro activo de una enzima es una zona de la apoenzima (parte proteica de la enzima) que presenta una forma espacial en la que se acopla el sustrato de la reacción para que se realice la catálisis enzimática. Las enzimas presentan un alto grado de especificidad de sustrato y de reacción. La especificidad de sustrato significa que cada tipo enzima solo actúa sobre un tipo concreto de sustrato. La especificidad de reacción significa que una enzima cataliza una sola reacción química o un grupo de reacciones muy relacionadas. Esta especificidad se debe a que los aminoácidos del centro activo conforman una estructura que se complementa con el sustrato. 2 En la fase dependiente de la luz (fase fotoquímica) intervienen los siguientes sustratos: H 2 O, ADP, P y NADP +. En la fase no dependiente de la luz (ciclo de Calvin) intervienen: CO 2, ribulosa-1,5-difosfato, ATP y NADPH. En la fase dependiente de la luz se obtienen O 2, ATP y NADPH. En el ciclo de Calvin se obtienen C n (H 2 O) n, ADP y NADP +. La fase dependiente de la luz tiene lugar en la membrana tilacoidal de los cloroplastos. El ciclo de Calvin se produce en el estroma. La fotosíntesis es un proceso anabólico o de síntesis de materia orgánica, a partir de otros compuestos inorgánicos, más simples, y la liberación de oxígeno a la atmósfera. La energía necesaria para la fotosíntesis proviene de la luz solar. Sin el proceso de la fotosíntesis no sería posible la presencia del oxígeno en la atmósfera. El oxígeno liberado durante la fase luminosa de la fotosíntesis es usado por la mayor parte de los 4

5 organismos para la respiración celular aerobia, es decir, para obtener la energía que necesitan de la combustión de moléculas, como la glucosa. 3 La respuesta primaria es la primera respuesta del sistema inmunitario ante un antígeno. Es una respuesta lenta y consiste en la formación de linfocitos B y células plasmáticas, que elaboran anticuerpos para luchar contra los antígenos invasores. No precisa de células de memoria. La respuesta secundaria tiene lugar cuando el organismo vuelve a exponerse al mismo antígeno. Es mucho más rápida y eficaz que la primaria debido a la existencia de linfocitos de memoria. La siguiente gráfica representa la evolución de la concentración de anticuerpos (eje de ordenadas) a lo largo del tiempo (eje de abscisas): La respuesta celular es la respuesta inmunitaria que se realiza mediante la acción de células organizadas en los tejidos y órganos linfoides. De esta respuesta se encargan los linfocitos T los macrófagos. La respuesta humoral es la respuesta inmunitaria en la que intervienen proteínas específicas (anticuerpos) elaboradas, en los linfocitos B, contra los antígenos. 4 El consumo de glucosa por vía aeróbica tiene un rendimiento energético muy elevado (36 moléculas de ATP); sin embargo, el rendimiento energético por vía anaeróbica (fermentación) es muy pobre (2 moléculas de ATP). En la respiración aerobia, por cada molécula de glucosa que se degrada se obtienen 36 moléculas de ATP (6 en la glucólisis, 6 en la formación de acetil-coa y 24 en el ciclo de Krebs). En la fermentación, únicamente se obtienen 2 moléculas de ATP (en la glucólisis). 5 Sí, es posible que la alteración de la secuencia de bases de un gen no afecte a la proteína que codifica. Esto es debido a que el código genético es degenerado, es decir, casi todos los aminoácidos están codificados por más de un triplete de bases. Si se cambia un codón por otro que codifica el mismo aminoácido, la proteína que codifica el gen no cambiará. Incluso si el cambio produce la modificación en la secuencia de aminoácidos, puede no tener efecto sobre la función de la proteína. 6 a) 1: anafase meiótica I. 2: anafase mitótica. 3: anafase meiótica II. A: cromosomas homólogos. B y C: cromátidas hermanas. D: microtúbulos (huso acromático). b) La meiosis es el tipo de división del núcleo celular que permite formar gametos, ya que origina células con núcleos haploides (n), es decir, con la mitad de la información genética de la célula madre (2n). En la meiosis se produce intercambio de material genético y, por ello, sí se produce variabilidad genética. En la profase I de la meiosis aparecen nuevas combinaciones de genes debido al intercambio de fragmentos entre un cromosoma de origen paterno y su homólogo de origen materno, fenómeno que recibe el nombre de recombinación génica. La mitosis permite la reproducción de organismos unicelulares y el desarrollo, crecimiento y renovación y reparación de tejidos en organismo pluricelulares. En la mitosis no hay intercambio de material genético, por lo que no se genera variabilidad genética. En la mitosis, las células hijas reciben la misma información genética que tenía la célula madre, por lo que son genéticamente idénticas entre sí y a la célula de la que provienen. En la mitosis se diferencian las siguientes fases: profase, metafase, anafase y telofase. En la profase, los cromosomas se condensan y visualizan, la membrana nuclear se desintegra y se forma el huso acromático. Los cromosomas experimenta un movimiento en dirección al ecuador de la célula. Desaparecen el nucléolo y la envoltura nuclear. En la metafase, los cromosomas los cromosomas alcanzan el máximo grado de condensación y se sitúan en el ecuador de la célula. Las fibras cinetocóricas, desde cada uno de los dos polos, se unen al centrómero de cada cromosoma. Finalmente, los centrómeros se dividen y los cromosomas empiezan a separar sus cromátidas. En la anafase, se acortan las fibras del huso acromático y las cromátidas hermanas de cada cromosoma se separan y migran hacia los polos de la célula. 5

6 En la telofase, las fibras del huso acromático se han acortado tanto que se disponen alrededor de los centriolos, organizando sendos centrosomas (en células animales). Las dos cromátidas (ahora llamados cromosomas hijos) de cada cromosoma se encuentran en sendos polos de la célula. No son verdaderos cromosomas, puesto que les falta la cromátida hermana, que no autoduplicarán hasta el período S de la interfase. Los cromosomas hijos se rodean de una membrana nuclear y aparecen dos núcleos en una única célula. Los cromosomas hijos se desenrollan para formar la cromatina. Reaparecen el nucléolo y la envoltura del núcleo. Esquema general de la mitosis. 6