PREGUNTAS PAU PARA LA 2ª EVALUACIÓN TEMA 10 Y 11: METABOLISMO CELULAR. CATABOLISMO Y ANABOLISMO.

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1 PREGUNTAS PAU PARA LA 2ª EVALUACIÓN TEMA 10 Y 11: METABOLISMO CELULAR. CATABOLISMO Y ANABOLISMO. EN ESTOS TEMAS SE INCLUYEN TAMBIÉN PREGUNTAS SOBRE LA MORFOLOGÍA Y FISIOLOGÍA DE LAS MITOCONDRIAS Y CLOROPLASTOS PAU ENZIMAS Y VITAMINAS 1. Indica, con dos dibujos esquema, los tres pasos del modelo llave-cerradura y el modelo de acoplamiento inducido que explican la especificidad de los enzimas. Modelo (A 1) 2. Las enzimas participan de forma clave en todas las reacciones metabólicas. a) Defina brevemente los conceptos de enzima y coenzima (1 punto). b) Explique dos características de las enzimas (0,5 puntos). c) Defina el concepto de vitamina (0,5 puntos). Se esperan las siguientes respuestas: a) En esta cuestión se otorgarán 0,5 puntos por cada definición. Para el concepto de enzima se valorará la naturaleza proteica (0,25 puntos) y la función biocatalizadora (0 25 puntos) En el caso del coenzima se valorará en la definición que son moléculas de naturaleza no peptídica (0,25 puntos), pero igualmente necesarias para el proceso catalítico (0,25 puntos). b) En este apartado se concederán 0,25 puntos por cada una de las características mencionadas (especificidad de sustrato, especificidad de acción, saturabilidad, acción catalítica, características cinéticas etc.) c) En este apartado se darán 0,5 puntos por definiciones de vitamina que hagan referencia a moléculas necesarias para el organismo y que al no poder ser sintetizadas por él, deben ingerirse en la dieta. Junio 2001 (A 1) 3. Con relación a las enzimas y vitaminas: a) Explique los siguientes términos: enzima, cofactor, coenzima y vitamina (1 punto). b) Cite dos vitaminas mencionando en cada caso una anomalía carencial, e indique si son liposolubles o hidrosolubles (1 punto). Septiembre 2005 (A 2) 4. Muchos seres vivos están constituidos, entre otras, por las siguientes biomoléculas: glucógeno, fosfolípidos, enzimas y ATP. a) Relaciona cada una de ellas con su principal función biológica (1 pto). b) Indica las unidades estructurales de cada una (1 pto). a) Se otorgarán 0,25 puntos por cada función, glucógeno: componente de reserva en animales, hongos y bacterias; fosfolípidos: forman parte de membranas biológicas; enzimas: biocatalizadores; ATP: nucleótido energético. b) Se adjudicarán 0,25 puntos por cada respuesta, glucógeno: constituido por unidades de a-dglucopiranosa; fosfolipidos: glicerina, dos ácidos grasos y un ácido ortofosfórico; enzimas: fundamentalmente por aminoácidos y ATP: adenina y tres grupos fosfato. 1

2 METABOLISMO CELULAR. CATABOLISMO Y ANABOLISMO. Modelo (A 2) 5. En relación con el metabolismo de los seres vivos: a) Indica los tipos de procesos metabólicos y la finalidad de cada uno de ellos (1 pto) b) Indica los tipos de organismos en relación a su metabolismo, la fuente de carbono utilizada en cada caso y señala dicha fuente (1 pto) a. (0,25 ptos) en cada caso por indicar catabolismo y anabolismo. Otros (0,25 ptos) por cada finalidad al indicar, por ejemplo, que el catabolismo supone la transformación de moléculas orgánicas complejas en otras más sencillas, liberándose energía en el proceso; y que el anabolismo supone la síntesis de moléculas orgánicas complejas a partir de moléculas sencillas con gasto energético. b. (0,25 ptos) en cada caso, por indicar que son autótrofos y heterótrofos; y otros (0,25 ptos) en cada caso, al señalar que en los autótrofos la fuente de carbono es el dióxido de carbono y en los heterótrofos es la materia orgánica. Septiembre 2000 (B 2) 6. La siguiente vía metabólica, cuya reacción global se indica a continuación, es esencial para el metabolismo de las células animales. Glucosa + 2NAD + + 2ADP +2P i Piruvato + 2NADH+H + + 2ATP + 2H 2 O a) Indica el nombre de la vía y en qué compartimento celular se produce. (0,5 ptos) b) Explica los posibles destinos metabólicos que puede tener el piruvato producido. (1 pto) c) Escribe la reacción global de oxidación de la glucosa (0,5 ptos) a. (0,25 ptos) por indicar que se trata de la glucólisis y otros (0,25 ptos) por indicar que tiene lugar en el citoplasma. b. (0,5 ptos) por indicar que uno de los destinos es pasar al interior de la mitocondria, transformarse en Acetil-CoA y entrar en el ciclo de Krebs para continuar la oxidación completa de la glucosa en la respiración. (0,5 ptos) más si se indica que otro de los posibles destinos es seguir una vía fermentativa (alcohólica, láctica...) c. (0,25 ptos) por indicar los productos de la reacción y otros (0,25 ptos) adicionales si se encuentra ajustada (glucosa + 6O 2 6CO 2 + 6H 2 O). Septiembre 2007 (A 2) 7. Referente a la formación de ATP en los procesos biológicos: a) Explique sus mecanismos de síntesis (1 punto). b) Para cada mecanismo de síntesis de ATP, cite un proceso biológico e indique su localización celular y a nivel de orgánulo (1 punto). a) Se adjudicarán hasta 0,5 puntos por cada explicación similar a las siguientes: Fosforilación a nivel de sustrato: un grupo P de alta energía es transferido al ADP para formar ATP en una reacción química. Fosforilación mediante enzimas ATPsintetasas: la síntesis de ATP está asociada a un gradiente quimiosmótico. 2

3 b) Se adjudicarán hasta 0,5 puntos por cada proceso con su localización y el mecanismo correspondiente. Por ejemplo, Fosforilación a nivel de sustrato: glucólisis. en el citoplasma: Ciclo de Krebs, en la matriz mitocondrial. Fosforilación mediante enzimas ATP-sintetasas: fosforilación oxidativa, en la membrana mitocondrial interna; fotofosforilación aciclica y cíclica, en los tilacoides. Septiembre 2008 (B 2) 8. Los esquemas siguientes, (A) y (B), están relacionados con dos procesos catabólicos que tienen lugar en los seres vivos: (A) GLUCOSA PIRUVATO LACTATO (B) GLUCOSA PIRUVATO ACETIL- CoA a) A qué proceso corresponde cada esquema? (0,5 puntos). b) Cite las etapas del proceso representado en el esquema (A) (0,5 puntos). c) En el esquema (B) indique, a nivel subcelular, dónde se forma el Acetil-CoA, las etapas que sigue hasta finalizar el proceso metabólico y la localización de cada una de ellas también a nivel subcelular (1 punto). a) Se darán 0,25 puntos por la denominación de cada proceso. (A): fermentación láctica; (B): respiración. b) Por cada etapa citada se darán 0,25 puntos: oxidación de la glucosa hasta piruvato con producción de NADH y reducción del piruvato para dar los productos finales. c) Se puntuará con 0,25 puntos por indicar que el Acetil- CoA se forma en la matriz mitocondrial. Los 0,75 puntos restantes se darán por indicar que el Acetil- CoA se incorpora al Ciclo de Krebs que también se desarrolla en la matriz mitocondrial y, finalmente, termina con la fosforilación oxidativa en la membrana mitocondrial interna. Modelo (A 2) 9. El metabolismo es el conjunto de reacciones químicas que se producen en los organismos vivos: a) Diga de qué proceso se trata e indique cuál de los participantes es el agente reductor en la siguiente reacción (0,5 puntos): Piruvato + NADH + H + Lactato + NAD + b) Las levaduras llevan a cabo una reacción en la que también interviene el piruvato. Proponga la ecuación de la misma (0,5 puntos). c) Indique la ruta metabólica de la que procede el piruvato, así como el precursor de la misma. Considera que se trata de una ruta anabólica o catabólica? Razone la contestación (1 punto). a) Se adjudicarán 0,25 puntos por decir que es la fermentación láctica. Otros 0,25 por decir que el agente reductor es el NADH. b) Se adjudicarán hasta 0,5 puntos por escribir la ecuación pedida (fermentación alcohólica): Piruvato + NADH + H + Etanol + CO2 + NAD + c) Se adjudicarán 0,25 puntos por señalar la glucólisis y otros 0,25 por mencionar la glucosa. Hasta 0,5 puntos adicionales por respuestas razonadas que aludan a que se trata de una ruta catabólica ya que se produce la oxidación de la glucosa con producción de energía y poder reductor. 3

4 Junio gen 2010 (B 4) 10. Relacionado con los procesos metabólicos. a) Defina fermentación e indique sus tipos. Cuál es su localización celular? (0,75 puntos). b) Explique la formación de ATP durante la fermentación (0,5 puntos). c) Cuál es la relación entre el metabolismo fermentativo y la fabricación n del vino? Cite los productos: inicial y final. Indique los microorganismos que intervienen (0,75 puntos). a) Se darán 0,25 puntos por explicaciones similares a la siguiente: la fermentación es un proceso de oxidación incompleta de los compuestos orgánicos, Los otros 0,25 puntos se añadirán por citar cada tipo con su localización celular: fermentación láctica y fermentación alcohólica, ambas transcurren en el citoplasma. b) Se adjudicarán hasta 0,5 puntos por explicaciones similares a las que se indican a continuación: la fosforilación a nivel de sustrato es un mecanismo de síntesis de ATP, en el que un grupo fosfato se transfiere desde una molécula de sustrato al ADP. c) Se valorará con 0,25 puntos por indicar que la fabricación del vino se hace por fermentación alcohólica. Otros 0,25 puntos más se darán por indicar el sustrato: glucosa (mosto) /piruvato y el producto final: etanol + CO2 + ATP. Los 0,25 puntos restantes se añadirán por citar las levaduras/ Saccharomyces cerevisae. Junio esp 2010 (A 5) 11. Referente al metabolismo celular: a) Concepto de fermentación. Indique sus tipos y cite su localización celular (0,75 puntos). b) Explique la síntesis de ATP durante la fermentación (0,5 puntos). c) Cuál es la relación entre las fermentaciones y la elaboración del queso? Indique el sustrato y el producto final, Qué microorganismos intervienen? (0,75 puntos). a) Se darán 0,25 puntos por explicaciones similares a la siguiente: el metabolismo fermentativo es un proceso de oxidación incompleta de los compuestos orgánicos. Los otros 0,25 puntos se añadirán por citar cada tipo con su localización celular: fermentación láctica y fermentación alcohólica, ambas transcurren en el citoplasma. b) Se adjudicarán hasta 0,5 puntos por explicaciones similares a las que se indican a continuación; n: la fosforilación a nivel de sustrato es un mecanismo de síntesis de ATP, en el que un grupo fosfato se transfiere desde una molécula de sustrato al ADP. c) Se valorará con 0,25 puntos por indicar que la elaboración del queso se hace por fermentación láctica. Otros 0,25 puntos más se darán por indicar el sustrato: glucosa /piruvato y el producto final: ácido láctico/lactato + ATP. Los 0,25 puntos restantes se añadirán por citar las bacterias lácticas/ Lactobacillus. MITOCONDRIAS Y RESPIRACIÓN AEROBIA. Septiembre 1999 (A 2) 12. Los ácidos grasos se degradan por la vía metabólica conocida como -oxidación o hélice de Lynen: a) En qué compartimento celular tiene lugar esta vía en las células eucariotas? (0,5 ptos) b) Cuál es el producto final de la degradación de los ácidos grasos? c) (0,5 ptos) d) A qué proceso metabólico, orientado a la obtención de energía, se incorpora este producto final?(0,5 ptos) 4

5 e) En qué compartimento celular tiene lugar este último proceso metabólico?(0,5 ptos) a. Mencionar la matriz mitocondrial. Si se menciona la mitocondria sin más detalle, se obtendrán 0,25 ptos. b. Mencionar el Acetil CoA. c. Se debe relacionar al acetil CoA con el ciclo de Krebs. d. Se debe relacionar el ciclo de Krebs con la matriz mitocondrial. Si se menciona la mitocondria sin más detalle, se obtendrán 0,25 ptos. Modelo año (A 2) 13. En la célula vegetal, la formación de ATP tiene lugar durante determinados procesos metabólicos. a) Explica las características químicas del ATP y cita los enlaces entre sus componentes. Señala su importancia en el metabolismo celular. (1 pto) b) Indica en qué procesos se produce la síntesis de ATP y señala los lugares de la célula donde suceden. (1 pto) a. Se adjudicarán 0,25 ptos por indicar que el ATP es un ribonucleótido formado por una base nitrogenada púrica (adenina), una pentosa (ribosa) y tres moléculas de ácido fosfórico. Añadir otros 0,25 ptos si se menciona el enlace N-glucosídico y el enlace éster. También se darán otros 0,25 ptos por indicar que el ATP es una molécula energética y otros 0,25 ptos si se menciona que el ATP puede hidrolizarse en ADP + Pi + energía, y el ADP en AMP + Pi + energía. b. Se adjudicarán 0,5 ptos por indicar que la formación de ATP se produce durante la fotosíntesis y la respiración (0,25 por cada una de ellas). Se añadirán otros 0,5 ptos si se señala que la síntesis de ATP tiene lugar en las mitocondrias, crestas mitocondriales, partículas F 1 de la ATP sintasa; y en los cloroplastos, grana, tilacoides (0,25 por cada uno) Septiembre 2000 (A 2) 14. Las mitocondrias son unos orgánulos que están presentes en las células eucariotas. a) Haz un esquema o dibujo de la mitocondria y señala sus componentes. (1 pto) b) Indica la localización en las mitocondrias de los siguientes procesos metabólicos: cadena de transporte de electrones y ciclo de Krebs (0,5 ptos) c) Cómo se llaman los productos del ciclo de Krebs que al oxidarse ceden sus electrones a la cadena de transporte electrónico?, cuál es el aceptor final de los electrones? a. 1pto si se señalan correctamente: membranas mitocondriales (externa e interna), matriz, crestas mitocondriales, partículas F, mitorribosomas y ADN mitocondrial. Para obtener un mínimo de (0,5 ptos) debe figurar la doble membrana y las crestas mitocondriales. b. (0,25 ptos) por indicar que la cadena de transporte de electrones se localiza en las crestas mitocondriales y (0,25 ptos) por indicar que el ciclo de Krebs se localiza en la matriz mitocondrial. c. (0,25 ptos) por citar los coenzimas reducidos NADH y FADH 2, y otros (0,25 ptos) por mencionar al oxígeno como aceptor final. Modelo (A 2) 15. Con referencia al ciclo de Krebs o ciclo de los ácidos tricarboxílicos de una célula eucariótica: 5

6 a) Indique el compartimiento celular en el qué transcurre y justifique si se trata de una ruta anabólica o catabólica. (1pto) b) Nombre tres rutas de las que puede proceder el acetil CoA que se incorpora a este ciclo. (0,5ptos) c) Nombre los coenzimas que participan en el ciclo recogiendo el poder reductor e indique si se obtienen oxidados o reducidos. (0,5ptos) Se adjudicarán 0,25 puntos por indicar la matriz mitocondrial y otros 0,25 puntos por decir que es una ruta anfibólica. Se adjudicarán 0,25 puntos por nombrar cada una de las siguientes rutas de procedencia: glucólisis, o catabolismo de los glúcidos; oxidación de los ácidos grasos, o catabolismo de los lípidos y catabolismo de los aminoácidos. Se adjudicarán 0,25 puntos por nombrar cada uno de los coenzimas: NADH 2 y FADH 2 y otros 0,25 puntos por decir que se obtienen reducidos. Modelo (B 2) 16. Con respecto al ATP. a) Indica sus componentes y los enlaces que los unen. Cita cuál es la función del ADP ATP en las reacciones del metabolismo. (1pto) b) Indica en cuáles de las siguientes rutas metabólicas se obtiene ATP y en cuáles se gasta ATP: fosforilación oxidativa en la mitocondria, biosíntesis de ácidos grasos, fosforilación fotosintética y ciclo de Calvin (1pto) a) Se adjudicarán 0,25 puntos por citar los tres componentes del ATP (ribosa, base nitrogenada Adenina y ácido fosfórico); otros 0,25 puntos por cada enlace nombrado (N- glucosídico y fosfoéster) y 0,25 puntos más por indicar que el par ATP- ADP cumple una función de transferencia de energía. b) Adjudicar 0,25 puntos por cada ruta correctamente contestada: se obtiene ATP en la fosforilación oxidativa y en la fosforilación fotosintética (o fotofosforilación). Se gasta ATP en la biosíntesis de ácidos grasos y en el ciclo de Calvin. Junio 2003 (A 2) 17. En relación con el metabolismo celular: a) Explique la finalidad (significado fisiológico) del Ciclo de Krebs e indique su localización a nivel de orgánulo (0,75 puntos). b) Explique la finalidad (significado fisiológico) del Ciclo de Calvin e indique su localización a nivel de orgánulo (0,75 puntos). c) Indique en qué tipo de célula, vegetal y/o animal, se producen los ciclos citados (0,5 puntos). a) Se adjudicarán hasta 0,5 puntos por explicar que en el Ciclo de Krebs se produce ATP (fosforilación a nivel de sustrato), dióxido de carbono, NADH y FADH2 (equivalentes de reducción) y otros sustratos metabólicos. Los otros 0,25 puntos restantes se adjudicarán por citar la matriz mitocondrial. b) Se adjudicarán hasta 0,5 puntos por explicaciones que indiquen que en el Ciclo de Calvin se produce una serie de reacciones que permiten la fijación y asimilación del dióxido de carbono para la síntesis de moléculas orgánicas. Los 0,25 puntos restantes se adjudicarán por citar el estroma del cloroplasto. 6

7 c) Se adjudicarán 0,25 puntos por cada respuesta: el ciclo de Calvin es propio de las células vegetales fotosintetizadoras, mientras que el ciclo de Krebs es característico de todo tipo de células, animales y vegetales. Septiembre 2008 (A 2) 18. Con relación al metabolismo de los lípidos: a) Indique a qué tipo de ruta pertenece la β-oxidación de los ácidos grasos, el compartimento celular en el que se realiza y el producto final que se obtiene (0,75 puntos). b) Mencione la vía que sigue el producto final al que se alude en el apartado anterior hasta oxidarse por completo. Indique el compartimento subcelular donde ocurre esta vía y cuáles son los productos finales de la misma (1,25 puntos). a) Se adjudicarán 0,25 puntos por indicar que la oxidación n de los ácidos grasos corresponde a las reacciones metabólicas; 0,25 puntos más por indicar que se realiza en la matriz mitocondrial; otros 0,25 por decir que el producto final es el Acetil- CoA. b) Adjudicar 0,25 puntos por respuestas que aludan a que, para oxidarse por completo, el Acetil- CoA se incorpora al ciclo de Krebs; otros 0,25 puntos, por indicar que esta vía oxidativa también tiene lugar en la matriz mitocondrial; 0,25 puntos adicionales por cada producto final del ciclo de Krebs nombrado: CO2, energía (ATP ó GTP) y poder reductor (FADH2 y NADH) Modelo (B 1) 19. La figura adjunta representa un orgánulo celular: (Modelo B1). a) Diga de qué orgánulo se trata e identifique las partes del mismo señaladas con números (0,5 puntos). b) Indique las funciones que se desarrollan en los compartimentos 1 y 3 (0,5 puntos). c) Qué otros componentes esenciales para el correcto funcionamiento del orgánulo faltarían en el esquema? Indique las funciones de los mismos (1 punto). a) Se adjudicarán hasta 0,5 puntos por indicar mitocondria, y reconocer: (1) matriz; (2) crestas; (3) membrana interna y (4) membrana externa. b) Se adjudicarán 0,25 puntos por decir que en la matriz tiene lugar la β-oxidación de los ácidos grasos, la descarboxilación oxidativa y el ciclo de Krebs, así como síntesis de proteínas mitocondriales; otros 0,25 puntos por expresar que en la membrana interna tiene lugar la síntesis de ATP. c) Se adjudicarán hasta 0,5 puntos por responder que faltan el ADN mitocondrial y los ribosomas mitocondriales (70S). Hasta 0,5 puntos adicionales por las funciones: ADNm que codifica algunas proteínas mitocondriales; y los ribosomas, lugar de síntesis de las mismas. 7

8 2009 junio (B 2) 20. Para llevar a cabo las funciones celulares es necesario aportar energía. a) Dibuje un esquema rotulado del orgánulo energético de células animales (0,75 puntos). b) Indique las etapas del proceso de respiración aerobia que se efectúan en este orgánulo y en qué localización se lleva a cabo cada una de ellas (0,5 puntos). c) Dibuje un esquema rotulado del orgánulo energético de las células vegetales (0,75 puntos). a) Otorgar hasta 0,75 puntos por el esquema de la mitocondria en el que siempre deben figurar ribosomas y ADN mitocondrial. Si falta rotulación no se puntuará. b) Puntuar con 0,25 puntos por cada etapa con su localización. Ciclo de Krebs/ matriz mitocondrial y fosforilación oxidativa/ membrana mitocondrial interna. d) Otorgar hasta 0,75 puntos por el esquema del cloroplasto en el que siempre deben figurar ribosomas y ADN. Si falta rotulación no se puntuará. Septiembre 2009 (B 1) 21. De los compuestos celulares que se citan a continuación: ribulosa, hemicelulosa, NADH, FAD+, glucosa, NAD+, CO2, NADP+. a) Cite cuatro compuestos que estén relacionados directamente con el proceso fotosintético e indique, para cada uno de ellos, su función, la etapa del proceso en la que participan y la localización de ésta a nivel de orgánulo (1 punto). b) Cite dos nucleótidos que estén relacionados directamente con la respiración e indique, para cada uno de ellos, su función, la etapa del proceso en la que participan y la localización de ésta a nivel de orgánulo (0,5 puntos). c) Explique las características químicas de la hemicelulosa y cite su función (0,5 puntos). a) Se adjudicarán 0,25 puntos por cada compuesto con su función y la etapa con su localización a nivel de orgánulo: ribulosa, es el sustrato de fijación del CO2 en el Ciclo de Calvin (en el estroma del cloroplasto); glucosa, molécula orgánica formada a partir de las triosas-p originadas en el Ciclo de Calvin (en el estroma del cloroplasto), es componente de disacáridos y de polisacáridos; CO2, fuente de carbono para los organismos fotoautótrofos, participa en el Ciclo de Calvin (en el estroma del cloroplasto); NADP+, nucleótido que debe reducirse durante la primera etapa del proceso fotosintético para formar NADPH, se origina en los grana/tilacoides. b) Se adjudicarán 0,25 puntos por indicar para cada nucleótido su función y la etapa con su localización a nivel de orgánulo. Por ejemplo, NADH: molécula con poder reductor que se origina en el Ciclo de Krebs (tiene lugar en la matriz mitocondrial), posteriormente pasa a la membrana mitocondrial interna, cediendo los electrones a las moléculas transportadoras; FAD+: permite la formación de FADH2 (poder reductor) en el Ciclo de Krebs (tiene lugar en la matriz mitocondrial), también se origina en la membrana mitocondrial interna durante el transporte electrónico: NAD+: permite la formación de NADH en el Ciclo de Krebs (tiene lugar en la matriz mitocondrial), también se origina en la membrana mitocondrial interna durante el transporte electrónico. c) Se adjudicarán hasta 0,5 puntos por explicar que la hemicelulosa es un heteropolisacárido porque está constituida por dos o más monosacáridos diferentes y tiene función estructural al formar parte de la pared celular primaria de los vegetales. 8

9 Septiembre 2009 (B 4) 22. El esquema siguiente está relacionado con un proceso metabólico celular básico: a) A qué proceso metabólico se refiere el enunciado?, indique el lugar de síntesis a nivel subcelular y de orgánulo de cada uno de los compuestos indicados en el esquema (1 punto). b) Explique el mecanismo de formación de ATP en el esquema (0,5 puntos). c) Cite otras dos rutas metabólicas que pueda seguir el piruvato, e indique para cada una de ellas: su denominación, el producto originado y el lugar dónde se produce (0,5 puntos). a) Se adjudicarán 0,25 puntos por indicar que el proceso es la respiración y otros 0,25 puntos por responder: piruvato en citoplasma, acetil-coa y CO2 en la matriz mitocondrial y ATP en la membrana mitocondrial interna/ ATPasas. b) Se adjudicarán hasta 0,5 puntos por explicar la formación de ATP mediante un gradiente quimiosmótico: la energía liberada en el transporte de electrones se emplea para bombear protones en contra de gradiente electroquímico, posteriormente, la entrada de protones a la matriz mitocondrial, a través del complejo ATP-sintetasa, activa la síntesis de ATP a partir del ADP y del fosfato inorgánico. c) Se adjudicarán 0,25 puntos por indicar para cada ruta: su denominación, el producto originado y el lugar donde se produce. Por ejemplo, fermentación láctica ácido láctico en el citoplasma, fermentación alcohólica etanol en el citoplasma, etc. Junio esp coinc 2010 (A 5) 23. Relacionado con el metabolismo celular: a) En que orgánulo y en qué parte del mismo tiene lugar el ciclo de Krebs? Cite los coenzimas que se originan en esta etapa e indique su destino (0,75 puntos). b) Explique las diferencias entre fosforilación oxidativa y fosforilación a nivel de sustrato. En qué etapa del proceso respiratorio tiene lugar la fosforilación oxidativa? (0,75 puntos). c) Cuáles son las diferencias entre la fosforilación oxidativa y la fotofosforilación?(0,5 puntos). a) Se darán 0,25 puntos por indicar que el ciclo de Krebs tiene lugar en la matriz mitocondrial. Se añadirán 0,25 puntos más por indicar NADH y FADH2. Los 0,25 puntos restantes se darán por indicar que el destino de los coenzimas es la cadena de transporte de electrones en la membrana mitocondrial interna. b) Se otorgarán hasta 0,5 puntos por explicaciones que indiquen que en la fosforilación a nivel de sustrato la síntesis de ATP se produce cuando se transfiere un grupo fosfato desde una 9

10 molécula de sustrato al ADP, mientras que en la fosforilación oxidativa la síntesis de ATP está asociada a un gradiente de H+ y a la ATP sintasa. Los otros 0 25 puntos se añadirán por indicar que la fosforilación oxidativa tiene lugar durante el transporte de electrones en la cadena de transporte de electrones. c) Se darán hasta 0,5 puntos por indicar que la fosforilación oxidativa está asociada a un proceso catabólico (respiración) que se da en todas las células, mientras que la fotofosforilación es un proceso que está asociada a un proceso anabólico que se da sólo en organismos fotosintéticos. Junio esp coinc 2010 (B 5) 24. Relacionado con el metabolismo celular: a) Concepto de reacciones catabólicas. Cuál es la finalidad de estas reacciones? (0,75 puntos). b) Indique, razonando la respuesta, si la fermentación láctica es un proceso anabólico o catabólico. Cite el producto inicial y el producto final (0,75 puntos). c) A qué se llaman rutas anfibólicas? Ponga un ejemplo y cite su localización a nivel celular y de orgánulo (0,5 puntos). a) Se adjudicarán 0,25 puntos por responder que las reacciones catabólicas son reacciones de degradación de moléculas orgánicas complejas hasta moléculas sencillas liberando energía, Se darán hasta 0,5 puntos más por indicar que la finalidad de estas reacciones es proporcionar energía para la célula, poder reductor y precursores metabólicos. b) Se darán hasta 0,5 puntos por explicaciones que aludan a que la fermentación láctica es un proceso catabólico que libera energía al degradar moléculas complejas a compuestos más sencillos. Los 0,25 puntos restantes se añadirán por indicar que el producto inicial es glucosa/ piruvato y el producto final es el lactato/ ácido láctico. c) Se otorgarán 0,25 puntos por explicaciones que aludan a que las rutas anfibólicas son las que participan tanto en el anabolismo como en el catabolismo. Los otros 0,25 puntos se añadirán por citar, por ejemplo, el ciclo de Krebs en la matriz mitocondrial. CLOROPLASTOS Y FOTOSÍNTESIS. Junio 1999 (A 3) 25. En el siguiente esquema se representa un cloroplasto. a) Nombra los compartimentos y estructuras que se señalan (1pto) b) Menciona las partes de la estructura de este orgánulo asociadas con los siguientes procesos: síntesis de ATP, ciclo de Calvin, cadena de transporte electrónico y fotólisis (1 pto) a. Se obtendrán 0,25 ptos por cada compartimento o parte del orgánulo señalado (membrana externa, estroma, tilacoides/granum y memb interna) b. Se obtendrán 0,25 ptos por la relación correcta entre cada proceso y el compartimento en que tiene lugar: síntesis de ATP en la ATP sintasa, en la cara externa de la memb del tilacoide; ciclo de Calvin en el estroma; cadena de transporte de electrones en la memb del tilacoide y fotólisis en el interior del tilacoide o en la parte interna de la memb tilacoidal. 10

11 Modelo (A 2) 26. En la célula vegetal, la formación de ATP tiene lugar durante determinados procesos metabólicos. a) Explica las características químicas del ATP y cita los enlaces entre sus componentes. Señala su importancia en el metabolismo celular. (1 pto) b) Indica en qué procesos se produce la síntesis de ATP y señala los lugares de la célula donde suceden. (1 pto) c. Se adjudicarán 0,25 ptos por indicar que el ATP es un ribonucleótido formado por una base nitrogenada púrica (adenina), una pentosa (ribosa) y tres moléculas de ácido fosfórico. Añadir otros 0,25 ptos si se menciona el enlace N-glucosídico y el enlace éster. También se darán otros 0,25 ptos por indicar que el ATP es una molécula energética y otros 0,25 ptos si se menciona que el ATP puede hidrolizarse en ADP + Pi + energía, y el ADP en AMP + Pi + energía. d. Se adjudicarán 0,5 ptos por indicar que la formación de ATP se produce durante la fotosíntesis y la respiración (0,25 por cada una de ellas). Se añadirán otros 0,5 ptos si se señala que la síntesis de ATP tiene lugar en las mitocondrias, crestas mitocondriales, partículas F 1 de la ATP sintasa; y en los cloroplastos, grana, tilacoides (0,25 por cada uno) Junio 2001 (A 2) 27. Con relación a la fuente de energía utilizada por los organismos. a) Explica la diferencia fundamental entre un organismo quimioautótrofo (quimiosintético) y un organismo fotoautótrofo (fotosintético) (0,5 ptos) b) Explica la diferencia fundamental entre fotofosforilación (fosforilación fotosintética) y fosforilación oxidativa (0,5 ptos) c) Indica el tipo de células y el compartimento celular donde se producen los procesos indicados en el apartado anterior (1 pto) Junio 2003 (A 2) 28. En relación con el metabolismo celular: a) Explique la finalidad (significado fisiológico) del Ciclo de Krebs e indique su localización a nivel de orgánulo (0,75 puntos). b) Explique la finalidad (significado fisiológico) del Ciclo de Calvin e indique su localización a nivel de orgánulo (0,75 puntos). c) Indique en qué tipo de célula, vegetal y/o animal, se producen los ciclos citados (0,5 puntos). a) Se adjudicarán hasta 0,5 puntos por explicar que en el Ciclo de Krebs se produce ATP (fosforilación a nivel de sustrato), dióxido de carbono, NADH y FADH 2 (equivalentes de reducción) y otros sustratos metabólicos. Los otros 0,25 puntos restantes se adjudicarán por citar la matriz mitocondrial. b) Se adjudicarán hasta 0,5 puntos por explicaciones que indiquen que en el Ciclo de Calvin se produce una serie de reacciones que permiten la fijación y asimilación del dióxido de carbono para la síntesis de moléculas orgánicas. Los 0,25 puntos restantes se adjudicarán por citar el estroma del cloroplasto. c) Se adjudicarán 0,25 puntos por cada respuesta: el ciclo de Calvin es propio de las células vegetales fotosintetizadoras, mientras que el ciclo de Krebs es característico de todo tipo de células, animales y vegetales. 11

12 Junio 2003 (B 2) 29. Relacionado con el metabolismo de los seres vivos autótrofos: a) Indique dos procesos por los que diferentes seres vivos pueden realizar un anabolismo autótrofo (0,5 puntos). b) Nombre un organismo capaz de realizar cada uno de los procesos citados en el apartado anterior (0,5 puntos). c) Cite dos componentes de un fotosistema (0,5 puntos). d) Nombre las dos etapas que constituyen el anabolismo autótrofo de cualquiera de los organismos citados anteriormente (0,5 puntos). a) Se adjudicarán 0,25 puntos por cada una de las siguientes respuestas: fotosíntesis y quimiosíntesis. b) Adjudicar 0,25 puntos por cada organismo correctamente nombrado, por ejemplo: fotosíntesis, planta. Quimiosíntesis, bacteria quimiosintética. c) Adjudicar 0,25 puntos por cada componente nombrado: antena y centro de reacción. d) Adjudicar 0,25 puntos por nombrar cada etapa común en la fotosíntesis y la quimiosíntesis: primera etapa, fotoquimica (obtención de ATP y NADPH) y segunda etapa, biosintética (fijación y asimilación del CO 2 ). Modelo (B 2) 30. El ciclo de Calvin: a) Indica si se trata de un proceso anabólico o catabólico y su localización a nivel de orgánulo (0,5 ptos) b) Señala la molécula que se regenera en el ciclo y el coenzima reducido que se requiere (0,5 ptos) c) Indica la molécula que aporta energía al ciclo de Calvin y en qué etapa se ha obtenido dicha molécula (0,5 ptos) d) Explica cuál es la finalidad de dicho ciclo (0,5 ptos) a. 0,25 ptos por indicar que es un proceso anabólico y 0,25 ptos por indicar que se localiza en el estroma del cloroplasto. b. 0,25 ptos por indicar que la molécula es ribulosa 1,5-bifosfato y 0,25 ptos por indicar el coenzima NADPH (o NADH en la fotosíntesis anoxigénica) c. 0,25 ptos por indicar que se trata de la molécula de ATP y 0,25 ptos por señalar que se ha obtenido en la fase fotoquímica de la fotosíntesis. d. (0,5 ptos) por indicar que la finalidad del ciclo es sintetizar compuestos orgánicos, utilizando como fuente del C el CO 2. Septiembre 2008 (B 1) 31. Las células eucariotas poseen diversos orgánulos: a) Identifique el orgánulo cuyo esquema aparece en la figura adjunta, así como las distintas partes del mismo señaladas con números (1 punto). b) Indique el tipo de organismos en los que se encuentra este orgánulo y exprese, mediante la ecuación general del proceso, la función principal del mismo (0,5 puntos). c) Indique los lugares concretos dentro del orgánulo en los que se llevan a cabo las distintas fases del proceso (0,5 puntos). 12

13 a) Se adjudicarán 0,25 puntos por identificar el cloroplasto. Hasta 0,75 puntos adicionales por identificar: (1) espacio intermembranoso; (2) granum; (3) membrana plastidial interna; (4) estroma; (5) ADN; (6) membrana plastidial externa; (7) plastorribosomas; (8) tilacoides. b) Se adjudicarán 0,25 puntos por indicar los vegetales y las algas (si sólo responde vegetales, no se puntuará esta cuestión); otros 0,25 puntos por la ecuación 6 CO H luz = C 6 H 12 O 6 +6O 2 c) Se puntuará con 0,25 puntos cada una de las respuestas: las reacciones dependientes de la luz en los tilacoides y las reacciones independientes (ciclo de Calvin) en el estroma. Junio 2009 (A 4) 32. Suponga que en el genoma de cierta especie vegetal se han introducido dos genes: uno relacionado con la actividad de la rubisco (ribulosa-1,5-bisfosfato carboxilasa/oxigenasa) y otro con la fotólisis del agua. a) Cite el proceso y la etapa del mismo en la que interviene la rubisco y su localización a nivel de orgánulo (0,5 puntos). b) Explique la importancia biológica de esta enzima, qué aplicación podría tener el aumento de su actividad? (0,5 puntos). c) Qué es la fotólisis del agua? Cuál es su finalidad? (0,5 puntos). d) Cómo se llaman las plantas obtenidas mediante técnicas similares a la del enunciado? Con qué propósito se realizan estas técnicas?, ponga un ejemplo (0,5 puntos). a) Se adjudicarán hasta 0,5 puntos por citar el proceso fotosintético/ fotosíntesis y el Ciclo de Calvin (etapa) y el estroma como lugar de localización. b) Se darán hasta 0,5 puntos por explicaciones que indiquen que la rubisco es la enzima de fijación del CO2 sobre la ribulosa-15- bisfosfato, lo que permitirá la formación de las moléculas orgánicas y el aumento de su actividad enzimática podría inducir a un mayor rendimiento de la planta. c) Se darán 0,25 puntos por indicar que la fotólisis del agua es la rotura de la molécula de agua por la luz. Los otros 0,25 puntos por indicar que el agua es el donador de los electrones en el PSII que migrarán a través de la cadena de transporte hasta el PSI, lo que permitirá la síntesis de ATP. e) Se adjudicarán 0,25 puntos por indicar que son las plantas transgénicas. Los 0,25 puntos restantes se añadirán por indicar que estas técnicas se utilizan, por ejemplo: para la obtención de especies resistentes a las heladas, a las plagas, a los herbicidas, etc junio (B 2) 33. Para llevar a cabo las funciones celulares es necesario aportar energía. a) Dibuje un esquema rotulado del orgánulo energético de células animales (0,75 puntos). b) Indique las etapas del proceso de respiración aerobia que se efectúan en este orgánulo y en qué localización se lleva a cabo cada una de ellas (0,5 puntos). c) Dibuje un esquema rotulado del orgánulo energético de las células vegetales (0,75 puntos). Criterios de correccion: a) Otorgar hasta 0,75 puntos por el esquema de la mitocondria en el que siempre deben figurar ribosomas y ADN mitocondrial. Si falta rotulación no se puntuará. 13

14 b) Puntuar con 0,25 puntos por cada etapa con su localización. Ciclo de Krebs/ matriz mitocondrial y fosforilación oxidativa/ membrana mitocondrial interna. d) Otorgar hasta 0,75 puntos por el esquema del cloroplasto en el que siempre deben figurar ribosomas y ADN. Si falta rotulación no se puntuará. Septiembre 2009 (A 4) 34. El esquema siguiente representa un proceso básico en algunos organismos: a) Indique la denominación del proceso representado y su localización a nivel de orgánulo. Complete los números 1, 2, 3, 4 y 5 (1,5 puntos). b) Explique el significado biológico del proceso representado en el esquema (0,5 puntos). a) Se darán 0,25 puntos por citar la fotofosforilación acíclica/ esquema en Z en los grana/ tilacoides. Se añadirán otros 0,25 puntos por cada número. 1) Fotólisis del agua, 2) PS II/ P680; 3) Cadena de transporte de electrones; 4) PSI/ P700; 5) NADPH. b) Se adjudicarán hasta 0,5 puntos por explicaciones que aludan al desprendimiento de oxigeno (que permitirá la purificación de la atmósfera) y a la formación de NADPH y de ATP que permitirá la asimilación del C, procedente de la fijación del CO2 atmosférico, para la formación de biomasa. Septiembre 2009 (B 1) 35. De los compuestos celulares que se citan a continuación: ribulosa, hemicelulosa, NADH, FAD+, glucosa, NAD+, CO2, NADP+. a) Cite cuatro compuestos que estén relacionados directamente con el proceso fotosintético e indique, para cada uno de ellos, su función, la etapa del proceso en la que participan y la localización de ésta a nivel de orgánulo (1 punto). b) Cite dos nucleótidos que estén relacionados directamente con la respiración e indique, para cada uno de ellos, su función, la etapa del proceso en la que participan y la localización de ésta a nivel de orgánulo (0,5 puntos). c) Explique las características químicas de la hemicelulosa y cite su función (0,5 puntos). a) Se adjudicarán 0,25 puntos por cada compuesto con su función y la etapa con su localización a nivel de orgánulo: ribulosa, es el sustrato de fijación del CO2 en el Ciclo de Calvin (en el estroma del cloroplasto); glucosa, molécula orgánica formada a partir de las triosas-p originadas en el Ciclo de Calvin (en el estroma del cloroplasto), es componente de disacáridos y de polisacáridos; CO2, fuente de carbono para los organismos fotoautótrofos, participa en el Ciclo de Calvin (en el estroma del cloroplasto); NADP+, nucleótido que debe reducirse durante 14

15 la primera etapa del proceso fotosintético para formar NADPH, se origina en los grana/tilacoides. b) Se adjudicarán 0,25 puntos por indicar para cada nucleótido su función y la etapa con su localización a nivel de orgánulo. Por ejemplo, NADH: molécula con poder reductor que se origina en el Ciclo de Krebs (tiene lugar en la matriz mitocondrial), posteriormente pasa a la membrana mitocondrial interna, cediendo los electrones a las moléculas transportadoras; FAD+: permite la formación de FADH2 (poder reductor) en el Ciclo de Krebs (tiene lugar en la matriz mitocondrial), también se origina en la membrana mitocondrial interna durante el transporte electrónico: NAD+: permite la formación de NADH en el Ciclo de Krebs (tiene lugar en la matriz mitocondrial), también se origina en la membrana mitocondrial interna durante el transporte electrónico. c) Se adjudicarán hasta 0,5 puntos por explicar que la hemicelulosa es un heteropolisacárido porque está constituida por dos o más monosacáridos diferentes y tiene función estructural al formar parte de la pared celular primaria de los vegetales. Modelo (A 2) 36. Explique las diferencias entre: a) Fotosíntesis oxigénica y fotosíntesis anoxigénica (0,75 puntos). b) Reacciones anabólicas y reacciones catabólicas (0,75 puntos). c) Respiración aerobia y fermentación (0,5 puntos). a) Se adjudicarán hasta 0,75 puntos por indicar que en la fotosíntesis oxigénica el agua actúa como donador de electrones y se libera O2, que procede de la fotólisis del agua. Por el contrario, en la fotosíntesis anoxigénica no se utiliza el agua como donador de electrones, por lo que no hay desprendimiento de oxígeno. b) Se concederán hasta 0,75 puntos por explicar que en las reacciones anabólicas las células sintetizan la mayoría de las sustancias que las constituyen, requiriendo en muchas reacciones un aporte de energía. Sin embargo, en el caso de las reacciones catabólicas se degradan moléculas orgánicas complejas para proporcionar energía, poder reductor y precursores metabólicos. d) Se darán hasta 0,5 puntos por indicar que en la respiración aerobia y en el catabolismo de los glúcidos, la oxidación total del producto final de la glucólisis, el piruvato. En el caso de la fermentación, el proceso de oxidación es incompleto. Modelo (B 2) 37. Relacionado con el proceso fotosintético: a) Cómo se denominan los sistemas captadores de luz? Indique sus componentes (0,5 puntos). b) Cite dos componentes de la cadena de transporte de electrones (0,5 puntos). c) Indique los productos que se originan durante la fotofosforilación acíclica y cíclica. Cuál es el destino de estos compuestos? (0,5 puntos). d) Escriba la ecuación global de la fotosíntesis (0,5 puntos). a) Se adjudicarán hasta 0,5 puntos por indicar: Fotosistema I (PSI) y Fotosistema II (PSII) y por nombrar sus componentes: antena y centro de reacción (no es necesario que indiquen que presentan pigmentos fotosintéticos: clorofilas y carotenoides). b) Se adjudicarán 0,25 puntos por cada transportador nombrado de entre los siguientes: plastoquinona (PQ), complejo citocromo b6 f (cit), plastocianina (Pc), ferredooxina (Fd), ferredoxina-nadp+ óxido-reductasa (FNR). 15

16 c) Se adjudicarán 0,25 puntos por indicar que en la fotofosforilación acíclica se originan ATP y NADPH, mientras que en la fotosforilación cíclica sólo se produce ATP. Los 0,25 puntos restantes se añadirán por aludir al Ciclo de Calvin (asimilación del carbono). d) Se adjudicarán hasta 0,5 puntos, según la claridad y precisión de la ecuación global de la fotosíntesis n H2O + n CO2 (luz) n O2 + (CH2 O) n junio gen 2010 (A 5) 38. Relacionado con el metabolismo celular: a) Defina fotofosforilación, indique sus tipos y los productos que se originan. Cite el proceso metabólico relacionado con la fotofosforilación y la etapa del mismo donde tiene lugar (1 punto). b) Cuáles son las semejanzas y las diferencias más relevantes entre la fotofosforilación y la fosforilación oxidativa? Razone la respuesta (1 punto). a) Se darán 0,25 puntos por indicar que la fotofosforilación es la síntesis de ATP asociada a la luz. Se añadirán hasta 0,5 puntos más por indicar cada tipo con los productos que se originan. Fotofosforilación acíclica NADPH y ATP; Fotofosforilación cíclica Sólo ATP. Los 0,25 puntos restantes se otorgarán por citar la etapa del proceso fotosintético donde se produce la fotofosforilación: absorción y conversión de la energía luminosa en energía a química. b) Se valorará hasta 0,5 puntos por las semejanzas y otros 0,5 puntos por las diferencias, Semejanzas: en ambos procesos se produce la síntesis de ATP a través de un gradiente quimiosmótico, la síntesis de ATP se produce durante el transporte de electrones, etc. Diferencias: la fotofosforilación está asociada a un proceso anabólico que se da sólo en los cloroplastos de las células vegetales, mientras que la fosforilación oxidativa está asociada a un proceso catabólico que se da en las mitocondrias de todas las células, animales y vegetales, etc. Junio gen 2010 (B 5) 39. Sobre el ciclo de Calvin: a) Indique sus fases y explique cada una de ellas (1,5 puntos). b) Cite dos diferencias con el ciclo de Krebs (0,5 puntos). a) Se darán hasta 0,5 puntos por cada fase con sus explicaciones, similares a las siguientes. Fijación del C: se incorpora el CO2 en la RuBP con participación de la rubisco y formar 3-PGA, Reducción; del 3 PGA y formación de G-3P. Regeneración de la RubP para comenzar el ciclo. b) Se valorará con 0,25 puntos por cada diferencia de entre las siguientes: el ciclo de Krebs es catabólico (oxida la glucosa y libera energía), mientras que el ciclo de Calvin es anabólico (elabora azúcar a partir de moléculas pequeñas y consume energía); el ciclo de Krebs se da tanto en las células vegetales como en las células animales, mientras que el ciclo de Calvin sólo se da en los organismos fotosintéticos, etc. Junio esp 2010 (B 5) 40. Para los términos que se citan a continuación. a) Indique las diferencias más relevantes entre fotofosforilación acíclica y fotofosforilación cíclica y cite su localización a nivel de orgánulo (0,5 puntos). b) Explique la diferencia fundamental entre respiración y fermentación (0,5 puntos). 16

17 c) Indique las diferencias entre quimiosintesis y fotosíntesis (0,5 puntos). d) Explique la diferencia entre procesos anfibólicos y procesos anabólicos. Ponga un ejemplo de cada caso (0,5 puntos). a) Se adjudicarán 0,25 puntos por indicar que en la fotofosforilación aciclica se obtiene NADPH y ATP, mientras que en la fotofosforilación cíclica sólo se obtiene ATP. Los otros 0,25 puntos se añadirán por citar que ambos procesos tienen lugar en los grana/tilacoides. b) Se darán hasta 0,5 puntos por indicar que la respiración es un proceso que se realiza en aerobiosis y hay una oxidación total del sustrato, mientras que en la fermentación se realiza en anaerobiosis y hay una oxidación incompleta del sustrato inicial. c) Se darán hasta 0,5 puntos por indicar que en la quimiosíntesis la fuente de energía es la oxidación de ciertas moléculas, mientras que en la fotosíntesis la fuente de energía es la luz. d) Se valorará con 0,25 puntos por explicaciones similares a la que sigue: en un proceso anfibólico se produce tanto la síntesis de moléculas como la degradación, mientras que en un proceso anabólico sólo hay síntesis de moléculas. Los 0,25 puntos restantes se darán por los ejemplos: ruta anfibólica: Ciclo de Krebs; ruta anabólica: fotosíntesis. Junio esp coiné 2010 (A 1) 41. Si un organismo realiza quimiosíntesis: a) Es un organismo procariota o eucariota? Describa la estructura del mismo (1 punto). b) Según la forma de obtener el carbono qué tipo de nutrición presenta? Razone la respuesta (0,5 puntos). c) Indique, razonando la respuesta, si la quimiosíntesis es un proceso anabólico o catabólico (0,5 puntos). a) Se darán 0,25 puntos por indicar que se trata de un organismo procariota. Se añadirán hasta 0,75 puntos más por indicar sus componentes celulares: membrana plasmática, pared celular, ribosomas 70 S, nucleoide, flagelos, etc. Para puntuar la pregunta es necesario que siempre se haya citado el nucleoide. b) Se valorará hasta 0,5 puntos por indicar que presenta una nutrición autótrofa porque obtienen el C a partir del CO 2. c) Se otorgarán hasta 0,5 puntos por explicaciones que indiquen que la quimiosintesis es un proceso anabólico porque, a partir de moléculas sencillas se sintetizan moléculas más complejas. 17