ANDALUCIA / JUNIO 01. LOGSE / BIOLOGIA / OPCION A / EXAMEN COMPLETO

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1 OPCION A 1. Describa la estructura de la molécula de agua [0,75] y explique el proceso de disolución de una sustancia soluble en agua, como por ejemplo, el cloruro sódico o sal común [0,75]. 2. Qué son los lisosomas? [0,2] Describa detalladamente los procesos en los que participan [0,6] Qué son los peroxisomas y cuál es su función? [0,4] Qué son las vacuolas y para qué las utilizan las células? [0,3] 3. Realice un esquema general de cómo se lleva a cabo la expresión de la información genética [0,5] describiendo brevemente los procesos implicados en esta expresión y los pasos de que consta cada uno de ellos [1]. 4. Clasifique los tipos de bacterias en función de la fuente de energía y del carbono que utilizan [0,75] y justifique la respuesta [0,75]. 5. Puede un animal ingerir y aprovechar la celulosa? [0,5] y el almidón? [0,5] Razone la respuesta. 6. Explique razonadamente si la cápsida aislada de un virus podría tener carácter infeccioso [1] 7. A la vista del esquema responda razonadamente a las siguientes preguntas: Indique qué momento del ciclo celular representan los esquemas arriba indicados [0,3], lo que señalan los números [0,3], y describa los fenómenos celulares que ocurren en A, B y C [0,4]. Diga si los dibujos corresponden a una célula animal o vegetal [0,2]. Indique, razonando la respuesta, dos características en las que se basa [0,8].

2 OPCION B 1. Describa el proceso de desnaturalización [1] y renaturalización [0,5] de macromoléculas. 2. Indique qué es el citoesqueleto [0,4]. Describe los elementos del mismo [0,6] y las funciones que desempeñan relacionándolas con el elemento correspondiente [0,5]. 3. Describa los acontecimientos celulares más relevantes de la profase I de la meiosis [1]. Exponga las consecuencias genéticas y evolutivas de la profase I de la meiosis [0,5]. 4. Diga qué son los linfocitos B [0,25], dónde se producen y dónde maduran [0,25] y cómo se llama y en qué consiste la respuesta qué producen [1]. 5. El uso de algunas sustancias prohibidas, como el clembuterol, para engordar el ganado, ha originado intoxicaciones en algunas personas. Se observó que las más afectadas fueron las que comieron filetes de hígado. Proponga una explicación razonada [1]. 6. Al someter a la inoculación de un determinado antígeno a dos gemelos univitelinos, A y B, se observa que A produce en 5 días una cantidad de anticuerpos que B tarda unos 20 días en producir. Proponga una explicación razonada lo más completa posible para este desigual comportamiento de los gemelos. 7. Observe la figura adjunta y responda razonadamente a las siguientes cuestiones.

3 Qué proceso representa el esquema? [0,25] Identifique los elementos señalados con las letras A y B [0,25], indicando cuáles son sus principales semejanzas y diferencias [0,5]. Indique la finalidad, dónde se realiza y describa las etapas del proceso que representa el esquema [0,8]. Indique qué significado tienen en el esquema las anotaciones 5' y 3' [0,2]. OPCION A 1. Solución: El agua es un componente esencial de todo ser vivo, siendo el disolvente general biológico. Se trata de una biomolécula de naturaleza inorgánica que representa el medio en el que ocurren la mayoría de las reacciones celulares del metabolismo, siendo la sustancia más necesaria para la vida. Los organismos vivos son por ello dependientes del agua para su existencia. Las dos características moleculares que confieren el carácter disolvente al agua son las siguientes: - La molécula de agua es polar: aunque la molécula tiene una carga total neutra, los electrones se distribuyen asimétricamente, lo cual hace que la molécula sea un dipolo. En la molécula el átomo de O comparte dos electrones con los átomos de H. El núcleo del O desplaza a los electrones de los núcleos del H, dejándolos con una pequeña carga positiva (polo de menor densidad electrónica), existiendo regiones débilmente negativas (mayor densidad electrónica) cerca del átomo de O en los dos vértices de un tetraedro imaginario. - Las moléculas de agua establecen puentes de hidrógeno con otras moléculas: al estar polarizadas, dos moléculas adyacentes sufren una atracción electrostática entre la carga parcial negativa situada sobre el átomo de O de una de las moléculas, y la carga parcial positiva situada sobre el átomo de H de la otra molécula. Pueden entonces formar un enlace conocido cono puente de hidrógeno. Dada la disposición casi tetraédrica de los electrones alrededor del átomo de oxígeno, cada molécula de agua se puede unir a otras cuatro moléculas vecinas. Por tanto, las moléculas de agua, debido a su carácter polar y su capacidad de formar puentes de hidrógeno, tienden a disminuir las atracciones entre los iones de las sales y los compuestos iónicos, facilitando su disociación en forma de aniones y cationes y rodeándolos por dipolos de agua que impiden su unión. Esta tendencia del agua a oponerse a las atracciones electrostáticas viene determinada por su elevada constante dieléctrica. Por lo tanto, el agua es el principal disolvente biológica, permite el transporte en el interior de los seres vivos y su intercambio con el medio externo, facilitando el aporte

4 de sustancias nutritivas y la eliminación de productos de desecho. Además, constituye el medio en el que se realizan la mayoría de las reacciones bioquímicas. 2. Solución: - Los lisosomas son orgánulos rodeados de membrana que contienen en su interior un conjunto de enzimas hidrolíticas capaces de degradar todo tipo de biopolímeros biológicos: proteínas, ácidos nucleicos, glúcidos y lípidos. Estas enzimas se sintetizan en el retículo endoplásmico rugoso y son transportadas, vía aparato de Golgi, donde se forman los lisosomas. La principal función de los lisosomas es la digestión celular. Ésta consiste en descomponer moléculas complejas en moléculas más simples y puede ser de dos tipos: 1. Intracelular: Los sustratos a digerir pueden ser: - externos: heterofagia: es una función de nutrición o también de defensa frente a las infecciones (ej.: los leucocitos fagocitan bacterias), de limpieza (ej.: los macrófagos fagocitan restos), de reabsorción, de destrucción de sustancias, etc. - internos: autofagia: el sustrato es un constituyente celular (porciones de otros orgánulos, vacuolas,...). Además de renovar los orgánulos citoplasmáticos, los lisosomas intervienen en el desarrollo y remodelación de los tejidos durante la diferenciación embrionaria. 2. Extracelular: en ella los lisosomas vierten su contenido al exterior de la célula por exocitosis. - Los peroxisomas son orgánulos celulares rodeados de membrana de forma ovoide, que contienen hasta cincuenta clases de enzimas implicadas en gran variedad de rutas metabólicas, incluyendo la oxidación de los ácidos grasos, el ciclo del glioxilato y la fotorrespiración. Los peroxisomas deben su nombre a las reacciones de oxidación que tienen lugar en su interior que producen peróxido de hidrógeno. Este molécula posee elevada toxicidad para la célula, y es degradada a agua y oxígeno gracias a que estos orgánulos contienen el enzima catalasa. - Las vacuolas son orgánulos celulares membranosos, más característicos y abundantes en las células vegetales. Las principales funciones que llevan a cabo las vacuolas son: mantenimiento de la turgencia celular, la digestión celular y el almacenamiento de sustancias diversas.

5 3. Solución: El esquema general de expresión de la información genética es el siguiente: La transcripción es la primera fase de la síntesis proteica. El proceso consiste en la síntesis de un ARNm, tomando como molde una de las dos cadenas del ADN, y está catalizado por las ARN-polimerasas. Estas enzimas se desplazan a lo largo de la cadena de ADN leyéndola en sentido 3-5, mientras que el sentido de síntesis del ARN es 5-3. La transcripción consta de tres fases: Fase 1. Iniciación: La ARN polimerasa reconoce en el ADN que se va a transcribir una zona denominada promotor, que constituye una señal de inicio. La enzima se une a esta zona e induce la apertura de la doble hélice para que comience la síntesis de ARN. Fase 2. Elongación: Consiste en la unión de los ribonucleótidos para constituir el ARN. La ARN-polimerasa lee la hebra de ADN molde en sentido 3-5, y sintetiza el ARN en sentido 5-3. Fase 3. Terminación: La ARN-polimerasa reconoce en el ADN unas señales de terminación que indican el final de la transcripción. La traducción: es la segunda etapa del proceso de síntesis proteica. En esta etapa se traduce en proteínas la información genética transferida desde el ADN al ARNm durante la transcripción. Los aminoácidos dispersos en el citoplasma deben unirse para formar los polipéptidos según una secuencia lineal, que no es otra que la ordenada por el ADN y transportada por el ARNm. La traducción puede dividirse en cinco fases: Fase 1: Activación de los aminoácidos: Durante esta fase, que tiene lugar en el citosol, cada uno de los 20 aminoácidos se une a un ARNt específico a expensas de energía aportada por el ATP. Fase 2: Inicio: El complejo de transferencia se fija a la subunidad pequeña de los ribosomas, en el primero de los dos lugares de fijación que posee esta subunidad, denominado aminoacilo o sitio A. Las bases del anticodón se unen a las del codón mediante puentes de hidrógeno, pasando inmediatamente al segundo lugar de fijación de la subunidad menor, denominado peptidilo o sitio P.

6 Fase 3: Elongación: El siguiente codón de ARNm se sitúa en el sitio A; sobre él se acoplará un complejo de transferencia cuyo ARNt posee un anticodón complementario del codón del ARNm, de modo que el grupo amino del segundo aminoácido queda junto al grupo carboxilo del primero, se forma un enlace peptídico entre estos grupos y se rompe el enlace que unía el primer aminoácido a su ARNt, éste queda libre y el segundo ARNt pasa al sitio P, llevando unidos dos aminoácidos. Este proceso se repite tantas veces como aminoácidos porte el polipéptido a sintetizar. Fase 4: Terminación y liberación: Un codón de terminación en el ARNm señala el fin de la elongación. Seguidamente se libera la cadena polipeptídica del ribosoma con las ayuda de los factores de terminación. Fase 5: Plegamiento: Con el fin de adoptar su forma biológicamente activa el polipéptido ha de plegarse adoptando una conformación tridimensional adecuada. 4. Solución: Distinguimos distintos tipos de nutrición bacteriana en función de la fuente de carbono y de energía que utilizan. - Según la fuente de carbono, distinguimos entre bacterias: - autótrofas: ( auto alimentación ) la célula utiliza el CO 2 para construir a partir de él los esqueletos carbonados de todas sus biomoléculas orgánicas. - heterótrofas: ( alimentación de otros ) utilizan el carbono de moléculas orgánicas. Según la fuente de energía que utilizan, las bacterias pueden ser: - Fotótrofas: utilizan como fuente de energía la luz solar. - Quimiótrofas: utilizan la energía liberada en las reacciones químicas exotérmicas, reacciones de oxido-reducción. Combinando ambas fuentes, de carbono y energía, clasificamos las bacterias en: - Autótrofas fotosintéticas: su fuente de energía es la luz solar y su fuente de carbono el CO 2. Por ejemplo, las cianobacterias. - Autótrofas quimiolitótrofas. Su fuente de carbono es el CO 2 y su fuente de energía la obtienen de oxidación-reducción de compuestos inorgánicos. Por ejemplo, las bacterias desnitrificantes. - Heterótrofas quimioorganótrofas: Su fuente de carbono son compuestos orgánicos y su fuente de energía es la oxidación de compuestos orgánicos. Son la mayor parte de las bacterias. - Heterótrofas fotoorganótrofas:. Su fuente de carbono son compuestos

7 orgánicos y su fuente de energía es la luz solar. Por ejemplo, bacterias púrpuras no sulfuradas. 5. Solución: Solamente los animales herbívoros son capaces de asimilar o aprovechar la celulosa ingerida. Las enzimas que descomponen la celulosa en sus unidades de glucosa son las celulasas; éstas solamente son producidas por determinados microorganismos, como las bacterias de la flora intestinal de los herbívoros o los protozoos que viven en el intestino de las termitas. El almidón sí puede ser aprovechado por los animales, su proceso de descomposición tiene como finalidad liberar las moléculas de glucosa que lo constituyen para utilizarlas como fuente energética. Para llevarlo a cabo se realiza una serie de hidrólisis en enzimáticas. En los animales, la enzima α -amilasa, que está presente en la saliva y en el jugo pancreático, hidroliza los enlaces α(1 4) al azar, obteniéndose moléculas de glucosa y maltosa como productos finales. Las ramificaciones que presenta la amilopectina correspondientes a los enlaces α(1 6) no son atacables por las enzima anterior, por lo que es necesaria la acción de un enzima desramificante, la α(1 6) glucosidasa, para completar la hidrólisis, que también dará lugar a la aparición de maltosas y glucosas. Las moléculas de maltosa resultantes son hidrolizadas a glucosa gracias a la acción del enzima maltasa. 6. Solución: En 1952, Hershey y Chase, demostraron que después de la adsorción del fago a la pared bacteriana se produce exclusivamente la inyección del ADN. Para ello utilizaron fagos 35 marcados radiactivamente con S yp 32 : el S es específico de las proteínas de la cápsida y el P del ADN. Cultivando bacterias en medios con uno u otro de los isótopos, los fagos originados en los siguientes ciclos líticos aparecían marcados bien en su envoltura proteica o bien en su ADN. Extrayendo de estos cultivos fagos purificados y poniéndolos en presencia de bacterias normales, se pudo comprobar que la cubierta proteica del fago quedaba fuera de la bacteria, mientras que el ADN marcado era introducido en el interior de la célula bacteriana. Por lo tanto, del hecho de que dentro de la bacteria se formen nuevas partículas virales, y de que sólo penetre el ADN, se infiere que dicho ADN es el portador de la información viral que codifica para las proteínas que han de constituir las cápsidas.

8 7. Solución: El momento del ciclo celular que representan las figuras son los siguientes: A. Porfase temprana mitótica. B. Profase media mitótica. C. Profase tardía mitótica. D. Metafase mitótica. Los números de la figura D representan: 1. Cromosomas. 2. Centriolos. 3. Huso acromático. La transición de la fase G 2 del ciclo celular a la fase M no es un proceso bien establecido. Se habla de profase temprana, media y tardía. - Profase temprana: Los centriolos comienzan a moverse hacia los polos opuestos de la célula. La cromatina aparece visible a modo de grandes hebras largas y el nucléolo se dispersa y se hace menos evidente. - Profase media: Se completa la condensación de los cromosomas. Cada uno se compone de dos cromátidas unidas por el centrómero. Los centriolos continúan su movimiento hacia los polos de la célula y se observa que el huso acromático comienza a irradiar desde las zonas adyacentes a los centriolos. - Profase tardía: La envoltura nuclear comienza a dispersarse y desaparecer. El nucléolo ya no es visible. Los centriolos alcanzan los polos de la célula. Algunas fibras del huso se extienden desde el polo hasta el ecuador de la célula. Otras fibras del huso van de los polos a las cromátidas y se unen a los cinetocoros de los cromosomas. Se trata de una célula animal puesto que, aun tratándose de un esquema sencillo en el que no se aprecian los orgánulos celulares, podemos observar perfectamente por una lado la ausencia de la pared celular, y por otro, la presencia de centriolos.

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