ANDALUCIA / JUNIO 02. LOGSE / BIOLOGIA / OPCION A / EXAMEN COMPLETO

Transcripción

1 OPCION A 1. Defina qué son los esteroides [0,2]. Cite tres ejemplos de moléculas esteroideas [0,3]. Describa las funciones biológicas fundamentales de los esteroides [1]. 2. Describa la estructura [0,15], composición química [0,25] y función [1]de los ribosomas e indique su localización [0,1] 3. Explique qué es la regulación de la expresión génica y por qué es necesaria [0,8]. Qué son genes estructurales y genes reguladores? [0,7] 4. Explique en qué consiste la respuesta inmunitaria celular [0,3] Qué células están implicadas en este tipo de respuesta? [0,2] Describa las funciones de cada uno de estos tipos de células [1] 5. Si se conociese la secuencia de aminoácidos de una proteína, podría determinarse exactamente la secuencia de nucleótidos del ADN que la codifica? [0,5] Ha aportado el descubrimiento del código genético alguna evidencia a favor de la teoría que considera que todos los seres vivos tienen un origen común? [0,5] Razone ambas respuestas. 6. Suponga que desaparecieran todas las bacterias de la Tierra. Proponga de manera razonada cuatro argumento que pongan de manifiesto el perjuicio que provocaría esta desaparición.[1] 7. A la vista de la imagen, conteste a las siguientes cuestiones: Qué estructura representa? [0,2] Cómo se denominan los compuestos señalados con las letras A, B, C, D, E y F? [0,6] Qué clase de células presentan la estructura del dibujo? [0,2] Describa tres funciones de dicha estructura [1]. OPCION B 1. Indique qué es un enlace O-glucosídico [0,2] y qué grupos funcionales participan [0,1]. Cite dos polisacáridos que se formen por la polimerización de monosacárido de configuración [0,15] y uno por la de monosacáridos de configuración [0,15]. Describa la estructura y la función que desempeña cada uno de ellos. [0,9] 2. Describa las funciones de los orgánulos que constituyen el sistema de endomembranas celulares [1]. Indique las relaciones que existen entre ellos. [0,5]

2 3. Defina y diferencie los siguientes pares de conceptos referidos a los microorganismos: autótrofo/heterótrofo [0,5]; quimiosintético/fotosintético [0,5]; aerobio/anaerobio [0,5]. 4. Explique cuál es la naturaleza de las enfermedades autoinmunes [0,6] Exponga en qué consiste la inmunodeficiencia [0,4]. Cite un ejemplo de enfermedad autoinmune y uno de inmunodeficiencia [0,5] 5. Sabiendo que el tipo de cabello (rizado o liso) se debe a la estructura que adoptan sus componentes, explique, razonadamente, por qué el calor puede alisar el cabello [0,5] y por qué este cambio es reversible [0,5] 6. Una sustancia tóxica actúa sobre las células eucarióticas destruyendo sus nucleólos. En esta situación, las células pueden vivir durante un tiempo, pero finalmente mueren. Dé una explicación razonada a este hecho. [1] 7. A la vista de la imagen, conteste a las siguientes cuestiones: Indique razonadamente de qué proceso se trata [0,3] En qué lugar de la célula se produce? [0,1] Cómo afectaría a este proceso una elevación brusca de la temperatura por encima de los 80:C? [0,6] Explique la composición y estructura de la molécula resultante [0,4] Cuáles son las posibles funciones de la molécula formada? [0,6] OPCION A 1. Solución: Los esteroides son lípidos insaponificables, derivados del hidrocarburo ciclopentanoperhidrofenantreno, cuya estructura la componen tres anillos de ciclohexano unidos a un ciclopentano. Los esteroides difieren entre sí en el número y posición de los dobles enlaces, el tipo de grupos sustituyentes en el anillo y la posición en que se encuentran. Los esteroides más importantes son los esteroles, las hormonas esteroideas y los ácidos biliares. Las funciones biológicas que desempeñan los esteroides son muy variadas. Así, el colesterol que es un esterol, es componente de las membranas celulares eucariotas, en las que se intercala entre las colas hidrofóbicas de los fosfolípidos y glicolípidos, con lo que confiere estabilidad y fluidez a la membrana. Otros esteroides actúan como reguladores biológicos, este es el caso de determinadas vitaminas (vitamina D) y hormonas (testosterona y estrógenos). Por último, los ácidos biliares actúan como detergentes en intestino delgado para la emulsión de las grasas.

3 2. Solución: Los ribosomas son orgánulos celulares presentes en el hialoplasma de todas las células. Están constituidos por ARNr y proteínas. Desde el punto de vista estructural, los ribosomas constan de dos subunidades desiguales, una mayor y otra menor que se caracterizan por poseer un coeficiente de sedimentación diferente. En las células eucariotas los ribosomas son 80 S y pueden encontrarse libres, unidos entre sí formando polirribosomas, o adosados a la membrana del retículo endoplásmico. Los ribosomas de las células procariotas son 70 S y no aparecen nunca unidos a membranas. La función de los ribosomas es la misma en todas las células y consiste en la síntesis proteica. Para que tenga lugar la formación de proteínas los ribosomas deben estar constituidos por ambas subunidades aunque el inicio de la traducción sólo requiere de la subunidad menor para unir el ARNm. 3. Solución: Uno de los principios básicos del funcionamiento del metabolismo celular es la economía. Así, una célula no sintetiza proteínas continuamente, sino que fabrica sólo aquéllas que necesita en un momento determinado. El control de la expresión genética se realiza sobre todo en la transcripción. El modelo del operón fue propuesto por Jacob y Monod en 1961 y perfeccionado por Jacob, Ullman y Monod en 1964 y Miller y colaboradores en 1968 y 1970, con objeto de explicar el mecanismo de regulación de la expresión génica en bacterias. Explica cómo sería regulada la actividad de una serie de genes estructurales responsables de la síntesis de los enzimas que actúan a lo largo de una determinada ruta metabólica. En este tipo de modelo se diferencian dos tipos de genes: - Los genes estructurales: son aquellos genes que codifican las proteínas estructurales y las enzimáticas. - Los genes reguladores: son aquellos genes que codifican la síntesis de proteínas cuya actividad es controlar la actividad de los genes estructurales. Las proteínas codificadas por estos genes se denominan represores. 4. Solución: La respuesta inmunitaria es le proceso de proliferación y diferenciación celular en el cual los linfocitos del tejido linfoide y de otras zonas y órganos del organismo originan dos tipos de productos finales: a) linfocitos específicos sensibilizados contra el antígeno que desencadena el proceso y que brinda al organismo inmunidad celular y b) sustancias proteicas del plasma, los anticuerpos, que proporcionan inmunidad humoral. Los linfocitos son responsables de la respuesta inmune celular y su función es la siguiente: Cuando el organismo detecta la presencia de un antígeno, los macrófagos lo fagocitan y lo transportan a los ganglios linfáticos. Los linfocitos T allí presentes poseen moléculas

4 receptoras que les permiten reconocer los antígenos. Las células T activadas por ese reconocimiento se transforman bien en linfocitos T citotóxicos, que pueden destruir al antígeno, o se dividen y transforman en linfocitos T cooperadores que segregan linfocinas, que son productos químicos que facilitan el desarrollo de los linfocitos B. 5. Solución: En el caso de conocerse la secuencia de aminoácidos de una proteína no podría determinarse la secuencia de nucleótidos del ADN que la codifica puesto que el código genético es degenerado, es decir, al estar compuesto por 64 codones, varios tripletes codifican para un mismo aminoácido. Casi todos ellos tienen en común los dos primeros nucleótidos, ofreciendo la variabilidad en el tercero. Es código genético es universal, todos los organismos conocidos lo comparten, incluidos los virus. Este hecho pone de manifiesto que el código ha tenido un único origen evolutivo y por tanto, su descubrimiento es una evidencia a favor de la teoría que considera que todos los seres vivos tienen un origen común. 6. Solución: En cualquier caso, la desaparición de las bacterias en la Tierra supondría a corto plazo y largo plazo la desaparición de las vida en este planeta. En primer lugar, el reciclaje de la materia en los ecosistemas desaparecería puesto que está asegurado por el nivel trófico de los descomponedores, que al utilizar como fuente de alimento la materia orgánica muerta (cadáveres, residuos, excrementos), la descomponen y mineralizan hasta transformarla de nuevo en materia inorgánica. La mayor parte de los descomponedores pertenece al grupo de los microorganismos (bacterias y hongos saprofitos). Muchas bacterias viven en simbiosis con otros organismos a los que otorgan beneficios. Este es el caso por ejemplo de las leguminosas, como la soja, las judías, las lentejas y los guisantes, que viven en simbiosis con unas bacterias del género Rhizobium que forman en sus raíces unas estructuras denominadas nódulos. En estos nódulos radiculares, el nitrógeno atmosférico (N 2 ) se convierte en compuestos nitrogenados que las plantas pueden usar para crecer, produciendo así un importante ahorro en abonos, una disminución del uso de los fertilizantes, evitando de este modo un aumento de la contaminación ambiental. En el caso de la desaparición de las bacterias fotosintéticas que contribuyen a aumentar la concentración de oxígeno en la atmósfera y reducir la de CO 2, los niveles de estos gases variarían afectando drásticamente a la vida en el planeta. Por último, hoy en día, la producción de insulina por bacterias es posible gracias a la ingeniería genética. La técnica utilizada se denomina técnica de clonación de ADN recombinante. Esta técnica permite insertar en el genoma bacteriano el gen humano que codifica para la insulina, de modo que la bacteria sintetiza la hormona.

5 7. Solución: La figura representa la estructura de la membrana plasmática. Los compuetos señalados con letras son los siguientes: A- Proteína integral o intrínseca. B- Colesterol. C- Cabeza polar de un fosfolípido constituida por una molécula de ácido fosfórico unida a una molécula polar. D- Cola hidrofóbica de un fosfolípido que corresponde a la esterificación de dos ácidos grasos con dos de los grupos -OH de la glicerina. E- Fosfolípidos. F- Cadenas de oligosacáridos. G- Bicapa lipídica. Las células eucariotas presentan la estructura de membrana plasmática representada en la figura. Las células procariotas carecen de colesterol en su membrana plasmática. La mayor parte de las funciones que desempeña la membrana plasmática son responsabilidad directa de las proteínas que la componen. Éstas median diversas funciones: algunas sirven para el transporte de moléculas específicas hacia el exterior e interior de la célula; otras son enzimas que catalizan reacciones asociadas a la membrana, otras actúan de eslabones entre el citoesqueleto de la célula y la matriz extracelular, o bien actúan como receptores que reciben y traducen las señales químicas procedentes del entorno de la célula. Los distintos mecanismos de transporte a través de la membrana plasmática varían según el tamaño de la sustancia a transportar. Diferenciamos entre: transporte de sustancias a través de la membrana o transporte de sustancias de baja masa molecular, y transporte de sustancias por deformación de la membrana o transporte de sustancias de elevado peso molecular. El transporte de pequeñas moléculas a través de la membrana es a favor o en contra de gradiente de carga o de concentración, distinguimos así entre dos tipos principales de transporte: transporte activo y transporte pasivo. El transporte pasivo es a favor de gradiente de carga o concentración y no requiere aporte de energía. Por el contrario, el transporte activo es un mecanismo que permite, mediante moléculas transportadoras, el paso de sustancias a través de las membranas celulares en contra de gradiente electroquímico, por lo que es un proceso que requiere aporte energético que procede de la desfosforilación del ATP. En el transporte de sustancias de elevada masa molecular tiene lugar a través de dos mecanismos principales: la endocitosis y la exocitosis. - La endocitosis es un sistema de transporte mediante el cual la célula capta del medio extracelular sustancias relativamente grandes, macromoléculas y pequeños solutos que contribuyen a su nutrición. Además, a lo largo de la evolución este sistema se ha adaptado para desempeñara otras funciones, como la internalización de hormonas y otros mensajeros que actúan en el citoplasma. El proceso consiste en la fijación de las partículas a receptores específicos de la membrana celular, la cual se invagina y estrangula formando una vesícula de

6 endocitosis. Dentro de la endocitosis, se habla de fagocitosis si las partículas que entran son visibles al microscopio óptico, mientras que si se trata de líquido con sustancias disueltas se habla de pinacitosis. - La exocitosis es la expulsión de sustancias desde el interior de la célula al exterior, es el proceso inverso a la endocitosis. Para ello, la vesícula (que contiene la sustancia a expulsar) se fusiona con la membrana plasmática e inmediatamente se forma un orificio en la zona fusionada de las membranas y el contenido de la vesícula es expulsado.