CANTABRIA/ JUNIO 00. LOGSE / BIOLOGIA / OPCION A / EXAMEN COMPLETO

Transcripción

1 PREGUNTA 1 Indica los tipos de ARN que conoces y comenta brevemente sus funciones biológicas y parte de la célula donde se desarrollan dichas funciones. Presenta la respuesta en forma de tabla. PREGUNTA 2 En qué parte de la molécula del enzima actúa una sustancia que produce una inhibición reversible de éste?. De qué forma podríamos revertir el proceso de inhibición en este caso?. Razona tu respuesta. PREGUNTA 3 Dibuja un esquema de la membrana citoplasmática señalando en ella la ubicación de distintos tipos de biomoléculas que la conforman. PREGUNTA 4 Cuál es la función biológica del metabolismo?. En qué células se da el metabolismo?. Cómo definirías una ruta metabólica?. PREGUNTA 5 Elabora un texto coherente (de no más de siete líneas) referente a un fenómeno biológico con las siguientes palabras: meiosis, variedad alélica, recombinación y evolución. (Se pueden utilizar las palabras más de una vez si fuese necesario). PREGUNTA 6 Indica las principales moléculas que intervienen en la replicación del material genético y explica mediante un esquema el mecanismo por el cual tiene lugar dicho proceso. PREGUNTA 7 Cómo cultivarías un microorganismo en el laboratorio?. PREGUNTA 8 Dibuja la estructura de una inmunoglobulina G e indica qué parte de la misma interacciona con el antígeno. Indica qué parte de la molécula es constante y qué parte es variable.

2 OPCION A 1.- El ARN es un polímero constituido por la unión de ribonucleótidos de adenina, guanina, citosina y uracilo mediante enlaces fosfodiéster en dirección 5 3. Existen varios tipos de ARN, con la misma composición química, pero diferente estructura y función. Los principales tipos son: TIPOS DE ARN FUNCION CELULAR LOCALIZACIÓN ARN mensajero (ARNm) Su función es copiar la información genética contenida en el ADN (transcripción) y transportarla hasta el citoplasma, donde tendrá lugar la síntesis proteica en los ribosomas. ARN transferente (ARNt) ARN ribosómico (ARNr) El ARNt es el encargado de transportar los aminoácidos hasta los ribosomas, para situarlos sobre el ARNm y formar la cadena polipeptídica de acuerdo con el mensaje genético codificado en el ARN. La función del ARNr es constituir, junto con las proteínas ribosomales, los ribosomas y, por lo tanto, participar en la síntesis proteica. El ARNm se sintetiza en el núcleo y transmite la información en el citoplasma. Los distintos tipos de ARNt se sintetizan en el núcleo y realizan su función en el citoplasma. Los diferentes tipos de ARNr se sintetizan en el núcleo y realizan su función en el citoplasma. 2.- En general, el mecanismo de acción enzimática transcurre siempre con la unión del sustrato al enzima formándose un complejo intermediario entre ambos, imprescindible para que la reacción química pueda llevarse a cabo. En general, la reacción enzimática puede simbolizarse así: [ E ] + [ S] [ ES] [ P] + [ E] La actividad de un enzima puede verse disminuida por moduladores capaces de inhibir al enzima, es decir, de disminuir la actividad y eficacia de ésta. Se trata de los inhibidores enzimáticos que son moléculas que modifican la velocidad de reacción de un modo negativo. La inhibición reversible del enzima tiene lugar cuando se inactiva temporalmente el centro activo de ésta.. Existen dos formas de inhibición reversible: - Competitiva: se debe a la presencia de un inhibidor cuya molécula presenta una conformación espacial lo suficiente similar al sustrato como fijarse en centro activo de la enzima. Ambas moléculas, inhibidor y sustrato, compiten por la enzima.

3 En el funcionamiento normal, al producirse la fijación del sustrato, la enzima lo rompe liberándose rápidamente los productos. Al fijarse este inhibidor, la enzima es incapaz de romperlo y, por tanto, de desembarazarse de él con facilidad. - No competitiva: es debida a un inhibidor que, o bien actúa sobre el complejo enzimasustrato haciéndolo fijo, o bien se une a la enzima de tal modo que impide el acceso del sustrato al centro activo. Por lo tanto, si se trata de un inhibidor competitivo éste se unirá al centro activo del enzima, mientras que si es no competitivo el lugar de unión será distinto y por ejemplo se unirá al complejo enzima-sustrato. Por último, al ser la inhibición un proceso reversible, si eliminamos la molécula inhibidor del medio el enzima volverá a desarrollar un funcionamiento normal. 3. Solución: La membrana plasmática es la estructura que rodea y limita a las células. Está compuesta químicamente por lípidos, proteínas y oligosacáridos. Los lípidos se asocian formando una bicapa en la que se encuentran embebidas las proteínas, interaccionando unas con otras y con los lípidos. Los oligosacáridos se encuentran unidos covalentemente a las proteínas y a los lípidos, formando glucoproteínas y glucolípidos., y se sitúan preferentemente en el lado extracelular. 4. Solución: Como ya sabemos, para realizar sus funciones, las células necesitan materia y energía, requisitos que satisface mediante los procesos de nutrición celular: captura e ingestión, digestión, metabolismo y excreción de los nutrientes. La materia y la energía intercambiadas son transformadas en el interior celular, con el objeto de crear y mantener las estructuras celulares, proporcionando la energía necesaria para sus actividades vitales. El conjunto de intercambios y transformaciones que tienen lugar en el interior de la célula, debidos a procesos químicos catalizados por enzimas, constituyen el metabolismo.

4 El metabolismo a grandes rasgos puede definirse como la suma total de las reacciones enzimáticas que tienen lugar en la célula cuyo fin general es el intercambio de materia y energía con su entorno. Los objetivos o funciones específicas del metabolismo son cuatro: 1) La obtención de energía química de las moléculas combustibles o de la luz solar absorbida. 2) La transformación o conversión de los principios nutritivos exógenos en precursores o sillares de construcción de los componentes macromoleculares de la célula. 3) A partir de la energía y la materia obtenidas en los puntos 1 y 2, la construcción de la propia materia orgánica de la célula. 4) La formación y la degradación de las biomoléculas necesarias para las funciones especializadas de las células. Por lo tanto, entre los objetivos o funciones específicas del metabolismo figuran la destrucción o degradación de moléculas y la construcción o síntesis de ellas. Ello implica una división del metabolismo en dos fases: - Catabolismo de destrucción de la materia orgánica - Anabolismo o fase de construcción de materia orgánica. La división del metabolismo en anabolismo y catabolismo tiene una finalidad didáctica y no debe inducir a pensar que estos procesos se dan por separado en el espacio y en el tiempo. El metabolismo hay que considerarlo como una unidad, aunque su complejidad nos obligue a estudiarlo fragmentándolo en las denominadas rutas metabólicas. Una ruta metabólica es una secuencia de reacciones químicas que relacionan entre sí dos compuestos o metabolitos importantes. Además, las rutas metabólicas centrales del metabolismo son notablemente semejantes en la mayor parte de las formas de vida. Todas las células no utilizan las mismas fuentes de carbono y energía a la hora de realizar el metabolismo. Dependiendo de ello, distinguimos varios de tipos de células. * Según la fuente de carbono, distinguimos entre células: a) Autótrofas: ("auto alimentadas) utilizan el CO 2 como fuente de carbono para construir a partir de él los esqueletos carbonados de todas sus biomoléculas orgánicas. b) Heterótrofas: ("alimentadas de otros) utilizan compuestos orgánicos como fuente de carbono. * Según la fuente de energía que utilizan, tenemos células: a) Fotosintéticas o fotótrofas: Utilizan como fuente energía la luz solar. b) Quimiosintéticas o quimiótrofas: Utilizan la energía liberada en las reacciones químicas exotérmicas, reacciones de oxido-reducción.

5 5.- Solución: La evolución es el resultado de dos tendencias: una que favorece la variedad alélica, es decir, la aparición de nuevos alelos mediante mutación o por recombinación, fenómeno que tiene lugar durante la meiosis; y otra antagónica que tiende a reducir la variabilidad genética y que es fruto de la selección natural que elimina los alelos cuya información es menos apta. 6.- Solución: La hipótesis semiconservativa de replicación del ADN se debe a Watson y Crick. La molécula de ADN se escinde en sus dos cadenas y cada una de ellas dirige la síntesis de su complementaria, formándose dos moléculas idénticas, con una hebra antigua y una hebra nueva cada una. La replicación comienza en un lugar del ADN que reconocen los enzimas encargados de la iniciación. En él, las dos hebras de DNA se desenrollan gracias a la acción de los enzimas conocidos como helicasas, formándose una horquilla de replicación. A partir, de aquí se inicia la replicación en dos direcciones, es decir, es bidireccional. 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, Existen tres ADN polimerasas: - ADN-polimerasa I: replicación y reparación del ADN. - ADN-polimerasa II: función desconocida - ADN-polimerasa III: replicación, es fundamental. La replicación es 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 ocurre un problema al tener que replicarse en sentido 5 3. En la otra hebra, la hebra retardada, 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. Los fragmentos de Okazaki son sintetizados por la ARNpolimerasa 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.

6 7. Solución: La resolución de la controversia sobre la generación espontánea proporcionó el nacimiento de las técnicas de esterilización y de cultivo microbianas, imprescindibles para el desarrollo de la microbiología como ciencia experimental, ya que permiten trabajar en el laboratorio con poblaciones definidas de microorganismos o cepas. Técnicas de cultivo: Son técnicas que posibilitan el crecimiento controlado de tipos definidos o cepas de microorganismos en los medios adecuados. En microbiología, un medio es una solución nutritiva destinada al cultivo de los microorganismos. La esterilización permite la obtención de cultivos puros, en cada uno de los cuales está presente un solo tipo de microorganismo, facilitando el estudio de las características de éste.

7 Los medios de cultivo puede ser sólidos o líquidos y suelen estar constituidos por una solución acuosa con los nutrientes que el microorganismo precisa: una fuente de carbono, una fuente de nitrógeno y una fuente de energía (si los microorganismos no son fotosintéticos). La preparación de medios de cultivo puros tuvo una gran transcendencia, no sólo en microbiología médica sino, además, en taxonomía bacteriana. 8. Solución: Los anticuerpos son proteínas del tipo de las globulinas y reciben también el nombre de inmunoglobulinas que se liberan a la sangre al ser producidas por los linfocitos B. En el plasma se unirán con los antígenos específicos, resultando de ello la anulación del carácter tóxico del antígeno o la inmovilización del microorganismo invasor. Al tratar las inmunoglobulinas con ácidos orgánicos se escinden en dos cadenas cortas, ligeras e iguales, denominadas cadenas L, y dos cadenas largas, pesadas e iguales, llamadas cadenas H. Cada tipo de cadena tiene una región constante (C), propia de la especie y del tipo de anticuerpo, y una región variable (V) o paratopo, con capacidad de unirse al antígeno. Las inmunoglobulinas G (IgG) representan el 85 % de las inmunoglobulinas circulantes en sangre. Son capaces de atravesar la placenta, confiriendo al feto inmunidad pasiva.