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Biología
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Biología
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CANTABRIA
CONVOCATORIA JUNIO 2008
SOLUCIÓN DE LA PRUEBA DE ACCESO
AUTORA:
María Purificación Hernández Nieves
Pregunta 1
Opción a)
La biomolécula que aparece en la figura es un polisacárido
formado por moléculas de glucosa unidas mediante enlace
O-glucosídico ␣(1 씮4) y ␣(1 씮6).
Polímeros con enlaces O-glucosídicos en los animales son
el glucógeno y la quitina.
쐌 El glucógeno es el polisacárido de reserva de los animales. Se moviliza en función de las necesidades de glucosa del organismo. Abunda en las células del hígado y del
músculo estriado.
쐌 La quitina es un polímero de N-acetilglucosamina en el
que los enlaces O-glucosídicos son del tipo ␤(1 씮4). Es
una molécula lineal, sin ramificar y con función estructural que forma parte de la pared celular de los hongos y
del exoesqueleto de los artrópodos.
Dos polímeros con enlace O-glucosídico en el reino Plantas
son el almidón y la celulosa.
쐌 El almidón es el polisacárido de reserva de las plantas. Es
la molécula que tienen estos organismos para almacenar la glucosa. Se encuentra almacenado en los amiloplastos en forma de granos de almidón. Está compuesto
por la amilosa —polímero no ramificado formado por la
unión de moléculas de glucosa con enlaces ␣(1 씮4)—
y la amilopectina, —polímero ramificado de glucosas
unidas por enlaces ␣ (1 씮4) y ␣ (1 씮6), estos últimos
en las ramificaciones—.
쐌 La celulosa es el polisacárido estructural de las paredes celulares de las plantas. Es un polímero lineal de
moléculas de glucosa unidas por enlace O-glucosídico
␤ (1 씮4).
Opción b)
Los lípidos, a excepción de los ácidos grasos y los jabones
(sales sódicas o potásicas de los acilglicéridos), no forman
micelas. Más que a un problema de polaridad, esto se
debe a un problema de espacio. Los ácidos grasos, al estar
formados por una cadena hidrocarbonada, se asocian de
tal forma que no dejan espacio interior para el agua y
otros compuestos polares. Los fosfolípidos, en cambio,
aunque son lípidos saponificables (contienen ácidos grasos), están formados por dos cadenas que, al intentar asociarse, dejan espacios libres entre ellas, lo que provoca
que en lugar de micelas formen bicapas, como en las
membranas biológicas.
Las funciones biológicas más relevantes de los lípidos no
formadores de micelas son el almacenamiento o reserva de
energía, la protección de órganos al formar parte de epidermis y exoesqueletos, la constitución de membranas celulares. Algunas presentan funciones vitamínica y hormonal.
Pregunta 2
Opción a)
Opción b)
En la gráfica se observa que las curvas de pH 5,2 y 3,5 están
bastante próximas. Por tanto, son los grupos de aminoácidos con pk aproximadamente igual a 4 los que están manteniendo la estructura de la enzima. Cuando el pH es casi
neutro (7,6), esos grupos tienen un grado de protonización
tal que impiden que la proteína enzimática mantenga la
estructura necesaria para realizar la catálisis enzimática.
Esto no ocurre, sin embargo, cuando el pH es ácido, lo que
implica que las cadenas laterales (R) de algunos aminoácidos del centro activo presentan función ácido, como la de
los aminoácidos aspártico y glutámico.
Manteniendo la temperatura y el pH constantes, sin aumentar la cantidad de enzima, es posible incrementar la velocidad de la reacción; basta con aumentar la concentración de
sustrato.
© Oxford University Press España, S. A.
Este comportamiento enzimático tiene un límite que está
determinado por la concentración de sustrato que es capaz
de recibir el centro activo de la enzima hasta saturarse en
forma de [ES]. En este momento, la reacción adquiere la
velocidad máxima (Vmax). A partir de este punto de saturación, aunque se le añada más sustrato, la velocidad de la
reacción no aumenta, sino que se mantiene constante.
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CANTABRIA
CONVOCATORIA JUNIO 2008
Pregunta 3
Opción a)
La ingeniería genética consiste en la manipulación y modificación del ADN, esto es, en la introducción de nuevos
genes en organismos con el fin de obtener productos de
interés para el ser humano (hormonas, anticuerpos de organismos de características específicas, etcétera).
Actualmente, la tecnología del ADN recombinante permite
manipular, aislar y multiplicar genes y obtener fragmentos
de ADN en cantidades ilimitadas. Estos fragmentos de ADN
se transfieren a células en cultivo o a embriones, lo que origina organismos transgénicos en los que puede «expresarse» la información de dichos genes. Esta moderna tecnología incluye las siguientes etapas básicas:
1. Corte específico del ADN mediante endonucleasas de
restricción.
2. Inserción de los fragmentos de ADN en los llamados
vectores de clonación (bacteriófagos y plásmidos).
3. Clonado del ADN. Para ello, el plásmido se introduce en
la bacteria mediante el mecanismo de transformación
(ver procesos parasexuales en bacterias) —transducción
en el caso de los virus—. Una vez en el interior de estas
células, el ADN se multiplica.
4. Técnicas de hibridación que consisten en la detección
de secuencias específicas mediante sondas. Para este
cometido se emplea la autorradiografía.
En la actualidad, una técnica de gran interés es la reacción en
cadena de la polimerasa (PCR). Consiste en duplicar en un
tubo de ensayo, un número ilimitado de veces, un fragmento
de ADN. Se consiguen así, en pocas horas, millones de moléculas de ADN idénticas a la primera. Esta técnica se aplica en
estudios evolutivos o huellas dactilares del ADN; permite
comparar muestras diferentes de ADN para verificar si pertenecen o no al mismo individuo, o el grado de parentesco
entre ellas. Actualmente es una técnica aplicada en investigaciones policiales, en medicina forense y en pruebas de paternidad. Se está empleando asimismo en la obtención de organismos transgénicos (organismos que se desarrollan a partir
de una célula en la que se han introducido fragmentos de
ADN). De esta manera se han conseguido plantas resistentes
a plagas o herbicidas, ratones con genes que fabrican la hormona humana del crecimiento, etcétera.
Otra de las aplicaciones actuales de la ingeniería genética
tiene lugar en la denominada terapia génica, esto es, la
introducción de genes en el organismo para tratar el cáncer
y otras enfermedades hereditarias. Para ello, hay que introducir el gen deseado en células del paciente mediante vectores y controlar la expresión de estos genes en el lugar y a
la intensidad indicados. Como estos genes pueden introducirse tanto en células somáticas como en células germinales, la terapia génica puede emplearse para eliminar defectos congénitos heredables.
Todas estas técnicas han provocado polémicas en la sociedad, motivo por el cual se ha creado un Comité Internacio© Oxford University Press España, S. A.
nal de Bioética que intenta resolver dilemas acerca de la
apropiación y el uso del material genético. A este respecto,
la ONU ha aprobado la Declaración Universal sobre el
Genoma Humano y los Derechos Humanos, en la que se
declara el genoma humano patrimonio de la humanidad, al
mismo tiempo que protege la libertad, la dignidad y la
salud de las personas frente al afán de lucro que puede
suponer la comercialización de este genoma, prohibiendo
la clonación de seres humanos con fines reproductivos y
admitiendo la clonación de tejidos con fines terapéuticos.
Opción b)
La defensa inmune innata es aquella que presenta todo animal ante cualquier invasión microbiana (bacteria patógena). Es una inmunidad activa, puesto que son los propios
mecanismos inmunológicos del animal los que han logrado
la inmunidad. El feto de los mamíferos también adquiere
inmunidad natural, pero es de tipo pasivo, pues la recibe a
través de la placenta de la madre hasta que se desarrollan
completamente sus mecanismos inmunológicos.
La respuesta innata está constituida por un conjunto de
barreras defensivas naturales y de mecanismos defensivos
(celulares y moleculares) que combaten estas bacterias
patógenas. Estas barreras y mecanismos defensivos son los
siguientes:
쐌 Barreras físicas y químicas. Es la primera línea defensiva
con la que se encuentran los organismos patógenos.
Está formada por la piel, las mucosas, el estómago e
intestino delgado, la temperatura corporal y el hierro en
la sangre.
쐌 La flora bacteriana autóctona. Se encuentra en la piel y
en las mucosas y segrega proteínas de carácter antibiótico (bactericinas) que son letales para otras especies
bacterianas.
쐌 El sistema de complemento. Está formado por una
serie de proteínas séricas que complementan la función
de los anticuerpos. Estas proteínas están inactivas en
ausencia de antígenos, pero se activan en presencia de
bacterias patógenas y, como consecuencia, este sistema
desarrolla una reacción inflamatoria que atrae hacia el
lugar de infección gran número de fagocitos. Esto provoca la opsonización de los patógenos y la lisis de la
bacteria patógena.
쐌 La reacción inflamatoria. En esta reacción intervienen,
además de los macrófagos y neutrófilos, las plaquetas,
los mastocitos y los leucocitos basófilos.
쐌 Linfocitos NK. Al tener actividad citotóxica, estos linfocitos suelen destruir células tumorales y otras células que
resultan infectadas por agentes víricos.
쐌 Fagocitos. Destruyen las partículas extrañas, a las que
rodean con sus pseudópodos para luego digerirlas en el
citoplasma. Entre este tipo de células se encuentran los
leucocitos (eosinófilos, neutrófilos y los monocitos y sus
derivados los macrófagos).
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CANTABRIA
CONVOCATORIA JUNIO 2008
Pregunta 4
Opción a)
Efectivamente, puede padecerse obesidad aunque se disminuyan las grasas en la dieta, siempre que se mantenga alta la
ingesta de hidratos de carbono. Este comportamiento, a nivel
metabólico, se debe al aumento de los niveles de acetil-CoA
por vía glucídica (glucosa 씮 ácido pirúvico 씮 acetil-CoA).
Cuando esto ocurre, el ciclo de Krebs no puede asumir tanta concentración de acetil-CoA y las moléculas sobrantes se
dirigen a la biosíntesis lipídica. Las moléculas de acetil-CoA,
de dos en dos, van a realizar las reacciones inversas a la
␤-oxidación de los ácidos grasos (biosíntesis de ácidos grasos) y formarán las largas cadenas de estos ácidos en la
matriz mitocondrial. Luego abandonan la mitocondria para
dirigirse al retículo endoplásmico liso, donde se unen a la
glicerina y forman las grasas, que posteriormente se almacenarán en el panículo adiposo.
Opción b)
El ATP (energía química) y el NADPH (poder reductor) son
moléculas generadas en la fase lumínica de la fotosíntesis y
van a ser utilizadas en el ciclo de Calvin; en concreto, en la
fase reductora de este ciclo, en la que el ácido 3-fosfoglicérico se convierte en aldehído 3-fosfoglicérico.
NADPH
A: Grana de la membrana tilacoidal de un cloroplasto.
B: Ciclo de Calvin.
NADP
ácido 3-fosfoglicérico
ATP
aldehído 3-fosfoglicérico
ADP⫹P
Pregunta 5
Opción a)
Opción b)
Entendemos que entre las cromátidas de los cromosomas
homólogos existe recombinación genética en la profase I.
Se entiende por ciclo celular el tiempo que transcurre desde que una célula se forma, por división de una preexistente, hasta que se divide y da origen a dos células hijas. Su
duración depende del tipo de célula y de los factores
ambientales.
a) Las dos células resultantes de la primera división meiótica son:
El ciclo celular se divide en dos fases: interfase y división
celular o mitosis (M).
La interfase es la fase más larga del ciclo celular (ocupa casi
un 94 % del ciclo). Transcurre entre dos mitosis y consta, a
su vez, de tres fases:
b) Las cuatro células resultantes en la segunda división
meiótica serán estas:
쐌 Fase G1. Se encuentra entre el final de la mitosis (M) y el
comienzo de la síntesis del ADN (S). En ella, la célula
aumenta de volumen. La célula puede entrar en un estado de reposo o fase G0 y puede volver más tarde a la
fase G1.
쐌 Fase S. En ella se autoduplica el ADN del núcleo. Cada
cromosoma hijo obtenido en la mitosis está formado
por una cromátida. En esta fase, cada cromátida forma la
cromátida hermana que le falta para constituir cromosomas completos.
쐌 Fase G2. Se sitúa entre la fase S y la M. Esta fase termina
cuando el ADN (cromatina) comienza a condensarse
para iniciar la mitosis.
© Oxford University Press España, S. A.
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CANTABRIA
쐌 Metafase. El huso acromático está unido a los centrómeros de los cromosomas, los cuales se desplazan hasta
situarse en el plano central formando la denominada
placa ecuatorial. Los cromosomas reciben el nombre de
cromosomas metafásicos.
citocinesis
punto de
restricción
G1
se
fa
división
celular
fa
se
interfase
replicación
del ADN
G2
cambios
en la estructura celular
Ciclo celular.
Por tanto, partiendo de una célula 2n, el número de moléculas
de ADN en las fases antes citadas serán las siguientes:
Fase
G1
G0
S
G2
Profase
Metafase
Anafase
Telofase
쐌 Anafase. Cada cromátida de un cromosoma emigra, a
través del huso acromático, a uno de los polos (una
cromátida a un polo y la cromátida hermana al polo
opuesto). En este momento se denominan cromosomas hijos.
쐌 Telofase. Cada conjunto de cromosomas hijos (con una
sola cromátida) se desorganiza y reconstruye la cromatina. Reaparece el nucléolo y la membrana nuclear.
Se produce ahora la citocinesis, cuyo resultado son dos
células hijas con la misma dotación cromosómica que
la célula madre, esto es, con el mismo número de cromosomas (formados por una sola cromátida). En el período S
de la interfase se autoduplican las cromátidas hermanas.
G0
fase S
쐌 Profase. Los centriolos duplicados se dirigen a polos
opuestos y de los filamentos del áster se forma el huso
acromático (en las células vegetales, que no tienen centrosoma, se forma a partir del centro organizador de
microtúbulos). El nucléolo desaparece. La cromatina se
compacta formando los cromosomas (cada cromosoma
está formado por dos cromátidas). La envoltura nuclear
desaparece al final de la profase.
síntesis de proteínas
y ARN
mitosis
La mitosis es el proceso por el que una célula madre se divide (después de sufrir la citocinesis) en dos células hijas
idénticas a ella. Fundamentalmente, se trata de cambios
acaecidos en el núcleo. Es un proceso continuo desde el
comienzo hasta el fin, pero que con fines didácticos se divide en cuatro fases:
CONVOCATORIA JUNIO 2008
Moléculas de ADN
n
n
2n
2n
2n
2n
2n (n⫹n)
n⫹n
Si no hubiese interfase, el ciclo se alteraría y, tras una mitosis, se sucederían otras muchas sin período de interfase
entre ellas. Esta proliferación anómala de células constituiría una metástasis y el resultado de ella sería un tumor.
Pregunta 6
Opción a)
Opción b)
La enfermedad se transmite por genes dominantes en cromosomas autosómicos, donde el gen A es el transmisor de
la enfermedad y dominante sobre a. Si se transmitiera por
genes recesivos ligados al sexo, no podrían nacer enfermas
(xaxa) de madres enfermas (xaxa) y padres sanos (XY), como
ocurre en el esquema.
Según el problema, «g» es el alelo normal que codifica para
un polipéptido formado por 100 aminoácidos y «gm» es el
alelo que por mutación, al añadirle un nucleótido, codifica
para un polipéptido de 80 aminoácidos, el cual produce la
enfermedad.
Por tanto, la enfermedad se transmite por un gen autosómico dominante y los genotipos de los individuos que se
piden son los siguientes:
Genotipo A: aa
Genotipo B: Aa
Genotipo C: aa
Genotipo D: Aa
© Oxford University Press España, S. A.
Como sabemos, según el código genético, cada aminoácido
es codificado por un triplete de nucleótidos. ¿Cómo, entonces, la cadena polipeptídica de 80 aminoácidos es codificada por un fragmento de ADN que tiene un nucleótido más
que el fragmento de ADN que codifica 100 aminoácidos? La
explicación está en que la mutación que se produce es una
mutación sin sentido. Esta tiene lugar cuando la inserción
del nucleótido forma un triplete de terminación que hace
que cese prematuramente la síntesis de la cadena polipeptídica y la hace más corta de lo normal (80 aminoácidos en
lugar de 100), lo que afecta gravemente a la estructura y a
la función de dicha cadena y produce la enfermedad en el
individuo que la contiene.
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Pregunta 7
Opción a)
El orgánulo corresponde a un cloroplasto. Su función es realizar la fotosíntesis.
Las partes más importantes de esta estructura las indicamos en el siguiente esquema:
membrana
tilacoidal
ADN
estroma
쐌 Difusión facilitada por proteínas de canal. Son proteínas
transmembranales que forman en su interior un canal
que permite el paso de iones Na⫹, Cl–, Ca2⫹ de un lado a
otro de la membrana. El canal generalmente está cerrado
hasta que recibe una señal dependiente de un ligando o
del voltaje.
tilacoide
intergrana
difusión facilitada
tilacoide de
los grana
espacio
tilacoidal
membrana
plastidial
externa
쐌
granum
쐌
쐌
쐌
쐌
espacio
intermembranoso
membrana
plastidial
interna
ribosomas 70 S
Opción b)
Los solutos polares atraviesan las membranas por tres
mecanismos:
쐌 Difusión facilitada por permeasas. Las sustancias polares, como los azúcares, aminoácidos o nucleótidos, atraviesan la membrana desde la zona de mayor concentración a la de menor concentración ayudadas de unas
proteínas transportadoras (permeasas). Son proteínas
transmembranales que provocan un cambio de configuración, lo cual permite al soluto polar el paso al otro
lado de la membrana.
© Oxford University Press España, S. A.
proteína
de canal
proteínas
transportadoras
uniporte
simporte
antiporte
cotransporte
쐌 Transporte activo. Es el transporte utilizado por ciertos
iones que atraviesan la membrana en contra de un gradiente de concentración (desde la zona de menor concentración a la de mayor concentración), con el consiguiente gasto de energía (ATP).
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