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OPCIÓN A
1.- En la figura se indica la transmisión de un carácter autosómico en una
familia.
a) Indique si el carácter mostrado en la genealogía por los símbolos
negros, está determinado por un alelo dominante o por un alelo recesivo.
(Los hombres se representan por un cuadrado y las mujeres por un
círculo). Razone la respuesta (0,5 puntos).
b) Copie el árbol genealógico en su hoja de examen e indique los
genotipos de los individuos de la genealogía (1,5 puntos).
Utilice la letra (A) para el alelo dominante y la letra (a) para el alelo
recesivo.
a)El alelo indicado con color negro es dominante, Si fuera recesivo en el cruce
de II entre la pareja formado por los números 1 y 2, no podrían nunca tener un
hijo que fuera dominante.
b)
I;
1: Aa
2: aa
II;
1Aa
2Aa
3: aa
4: aa
5: Aa
6: aa
III:
1AA o Aa
2aa
3:Aa
4aa
5Aa
2.- En toda célula eucariota existe un sistema de membranas.
a) Cite cuatro estructuras celulares formadas por membrana (1 punto).
b) Dibuje un esquema rotulado de la estructura de la membrana según
Singer y Nicolson (1 punto).
a) El Retículo endoplasmático tanto el liso como el rugoso; el Complejo de
Golgi; Los lisosomas
b)
3.- Con referencia al ciclo celular de una célula somática:
a) Indique en orden cronológico las distintas fases del ciclo en las que los
cromosomas están constituidos por dos cromátidas. Razone las
contestaciones (1 punto).
b) Suponiendo que se tratase de una célula vegetal, indique a partir de
qué orgánulos se forman la envoltura nuclear y la pared celular de las
células hijas (0,5 puntos).
c) Indique la constitución química de las fibras del huso acromático. ¿En
qué fase tiene lugar la formación del huso? (0,5 puntos).
a) Si tenemos en cuenta que el ADN sólo forma cromosomas durante la
división celular (mitosis) estos se visualizan duplicados:
1.- Al final de la profase (profase tardía)
2.- Durante la metafase
Si nos refirieramos al ADN; este se duplica en la interfase durante la fase de
Sinteris por lo que en la fase siguiente G2 el ADN está duplicado y permanece
duplicado durante las primeras fase de la mitosis profase y metafase.
b)En la célula vegetal la envoltura nuclear se originan a partir de R.E.R y la
pared celular y a partir dvbvesículas del Complejo de Golgi
c)Las fibras del huso están formadas por tubulina. Proteía fibrosa formada por
dimeros de α y β tubulina.
El huso mitótico se origina el la profase cuando las parejas de centriolos se
desplazan a polos opuestos celulares formándose entre ellas el huso mitótico
4.- 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)Flujo aciclico de la fotosíntesis. Se realiza en la membrana de los tilacoides
de los cloroplastos durante la fase luminosa de la fotosíntesis.
1: 2e2: fotosistema II
2´fotosistema II excitado (libera 2e- )
3: Citocromo b6-f
4: ForosistemaI
4¨: Fotosistema I excitado
(libera 2e )
5: NADPH+H
El proceso sería como sigue:
- Los dos fotosistemas y el agua son excitados simultáneamente.
- Los fotosistemas actúan en serie y el flujo de e- va desde el agua al PSII,
de esta al PSI y de este al NADP+ que se reduce a NADPH.
- Se denomina no cíclico porque los e- que pierde cada molécula de clorofila
no regresan a esa misma molécula sino que son reemplazados por otros e-.
- “El proceso es como sigue”:
- Tanto al PSI como al PSII llegan simultáneamente dos cuantos de luz. Los
cuantos son absorbidos por el complejo antena de ambos fotosistemas,
excitando en el PSII a la clorofila P680, y en el PSI a la clorofila P700 que
pierden cada una 2e-, pasando ambos a un nivel energético mayor
(potencial redox).
- En el PSII los 2e- perdidos por la clorofila P680 son impulsados hacia un
aceptor primario de e- en un nivel energético superior.
- Estos e- pasan por una cadena de transporte electrónico, en la que
interviene la plastoquinona, un complejo multiprotéico denominado
citocromo b6-f que bombea protones hacia el espacio tilacoidal; y la
plastocianina, llegando al PSI, donde son captados por la clorofila P700,
que previamente había perdido 2e-.
- Durante todo el transporte electrónico de los e- hasta el PSI el nivel
energético va disminuyendo.
- Los 2e- perdidos por la clorofila P700 pasan a un aceptor primario en un
nivel energético superior, posteriormente son captados por la ferredoxina
que los transfiere al NADP+ formándose NADPH+ H+.
- Los 2e- perdidos por la clorofila P680 son reemplazados por los 2e- que
pierde el agua mediante un proceso de fotolisis. La molécula de agua se
escinde en :
H2O + 2 cuantos  2H+ + 2e- + ½ O2
-
-
Los e- perdidos por el agua van a parar a la clorofila P680; los protones H +
se acumulan en el interior del espacio tilacoidal; y los O2 se combinan
formando moléculas de O2 que como subproducto difunde al exterior.
Durante el proceso se han bombeado al espacio del interior tilacoidal H +
procedentes de la fotolisis del agua y los bombeados por el complejo
citocromo b6-f. Esto genera el gradiente electroquímico (eléctrico: distinta
carga en el interior del tilacoide + y en el estroma - ; químico por diferencia
de pH, ácido en el inteiro del tilacoide, básico en el estroma) necesario para
la síntesis de ATP.
- En la cara que da al estroma de la membrana de los tilacoides existe un
complejo enzimático, la ATP-sintetasa (semejante a las partículas F de las
crestas mitocondriales).
- Según la hipótesis quimiosmótica de Mitchell, al igual que en las
mitocondrias, los protones son impulsados desde el interior de los tilacoides
al estroma a través de la ATP-sintetasa, liberando la energía necesaria
para la formación de ATP a partir de ADP+ Pi.
- La síntesis de cada ATP está asociada al flujo de cuatro protones a través
de cada ATPasa.
- Como la energía procede en último término de la luz al proceso de
formación de ATP se le denomina “fotofosforilación”.
- La fotoforilación es una fosforilación asociada a un gradiente
electroquímico, ya que la energía liberada por el transporte de electrones
realizado a favor de gradiente de potencial redox , es acoplada a la
fosforilación del ADP
Los pigmentos fotosintéticos, los complejos protéicos, los transportadores de ede ambas cadenas de transporte electrónico y las enzimas necesarias en el
proceso(como la ATP-sintetasa), mantienen una disposición espacial concreta
en la membrana tilacoidal que hace posible la síntesis de ATP.
En resumen a partir de una molécula de agua, 4 cuantos de luz, se forman una
molécula de NADP+ H+, una molécula de ATP y ½ de O2
c)Durante este proceso la célula utiliza la energía de la luz para formar ATP
(energía bioquímica exclusiva de los seres vivos y la única que utilizan)y poser
reductor en forma de NADPH+H (transportador electrónico), para utilizar ambos
conmpuestos en la formación de materia orgánica a partir de materia
inorgánica, es decir la síntesis de moléculas orgánicas a partir de moléculas
inorgánicas sencillas.
5.- La célula plasmática es una diferenciación del linfocito B cuya única
función es la producción de anticuerpos y su liberación al espacio
extracelular.
a) Teniendo en cuenta lo anterior, deduzca su ultraestructura comentando
sus orgánulos celulares predominantes y razonando la respuesta (1
punto).
b) Indique qué clase de moléculas son los anticuerpos y cite sus tipos
(0,5 puntos).
c) Dibuje un esquema de la estructura de un anticuerpo indicando sus
diferentes partes (0,5 puntos).
a) Los anticuerpos son glucoproteínas por tanto se tienen que formar en los
ribosomas del r.e.r y glucosilarse en su interior posteriormente pasar al
complejp de Golgi para terminar su maduración: Luego los orgánulos celulares
seran r.e.r y complejo de Golgi
b)
c)
OPCIÓN B
1.- 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 (1punto).
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) Ribulosa: Es una pentosa que se une al CO2 incorporando este último al
Ciclo de Calvin. Este ciclo se produce en el estroma de los cloroplastos
constituyendo la fase oscura de la fotosíntesis.
Glucosa: Es el producto final de la fotosínstesis , en la que a partir de CO 2 y la
energía de la luz del sol se forma glucosa y se desprende oxígeno. La síntesis
de glucosa sucede en el estroma de los clorplastos a partir de 2 moléculas de
gliceraldehido resultado de 6 vueltas del ciclo de Calvín
CO2 : Se incorpora al ciclo de Calvin en el estroma de los cloroplastos, para
formar glucosa. Se incorpora la estroma de los cloroplastos
NADP+: Es el aceptor último aceptor de electrones en la fase luminosa de la
fotosíntesis que se realiza en la membrana de los tilacoides. Se reduce a
NADPH+H+ . Este se incorpora al ciclo de Calvin aportando electrones.
b)El ATP que se forma durante la glucolisis y en la cadena respiratoria a partir
del NADH+H+ (3 ATP por cada uno) y del FADH2 (2 ATP por cada uno).
GTP se forma durante el ciclo de Krebs . Uno por cada Acetil-CoA-SH que se
incorpora a dicho ciclo.
c) Las hemicelulosas son heteropolisacaridos, formados por un conjunto
heterogéneo de polisacáridos, a su vez formados por un solo tipo de
monosacáridos unidos por enlaces β (1-4)(fundamentalmente xilosa, arabinosa,
galactosa, manosa, glucosa y ácido glucurónico) , que forman una cadena
lineal ramificada. Entre estos monosacáridos destacan más: la glucosa, la
galactosa o la fructosa.
2.- En un periódico apareció la siguiente “información”: “ ...Un equipo de
investigación de dicha Universidad está poniendo a punto un antibiótico
de enorme poder bactericida con la idea de que en el futuro se disperse
por el medio ambiente y así se acabe con todas las bacterias del planeta.
Un mundo sin bacterias será un mundo libre de enfermedades
infecciosas”.
a) Redacte una crítica científica a esta supuesta noticia, tanto si la
información fuese verdad, como si fuese inventada (1 punto).
b) ¿Cómo sería un mundo sin bacterias? ¿Se acabarían las enfermedades
infecciosas? (1 punto).
a)La extinción de las bacterias supondría una hecatombe medio ambiental,
entre otras cosas porque los bacterias son parte de los descomponedores en
los ecosistemas sin los cuales no se cerraría el ciclo de la materia en ningún
ecosistema.
Recordar aquí las bacterias del nitrógeno, las del azufre incoloras y no, las del
hierro , hidrógeno, metano; recordar los humeros negros (ecosistemas en
zonas profundas del océano donde las bacterias son la base de los
ecosistemas).
Recordar la utilización de las bacterias en la industria alimentaria, en la
industria farmacológica, en la formación del ADN recombinante.
Recordar las bacterias simbióticas con el hombre en el inestino humano
Recordar las bacterias Rizobium simbióticas con las raices de las leguminosas
y que son esenciales para fijar el nitrógeno atmosférico….
b) Se rompería la dinámica de los ecosistemas pues no habria
descomponedores. Si hubiera vida se organizaría de una forma diferente
Por otra parte seguiría habiendo enfermedades infecciosas ya que estas No
sólo las producen las bacterias sino también los virus, los protozoos, los
hongos, o moléculas como los priones…
3.- Referente a la expresión del material hereditario:
a) Represente mediante un esquema rotulado “El Dogma Central de la
Biología Molecular” actualizado (0,5 puntos).
b) Explique brevemente las tres etapas del proceso de la transcripción en
procariontes (0,75 puntos).
c) El siguiente esquema representa un ARN transcrito primario
procedente de un fragmento de un gen, correspondiente a una célula
eucariota.
5´Exón Intrón Exón Intrón 3´
Explique brevemente el proceso de maduración de este ARN transcrito
primario hasta obtener su ARNm maduro (0,75 puntos).
a)
b)
Iniciación
El ADN posee en distintos lugares los llamados “centros promotores” cuyo
función es indicar cómo se inicia la transcripción y en cuál de las dos
hebras. Están constituidos por determinadas secuencias de bases (TATA).
La ARN polimerasa reconoce el centro promotor se une a él y hace que la
doble hélice de ADN se abra para permitir que quede expuesta la
secuencia de bases del ADN molde que va a ser transcrita.
Elongación
Es la adición de los sucesivos ribonucleótidos para formar el ARN.
La ARN-polimerasa lee la cadena de ADN en sentido 3´ 5´ mientras que
el sentido de síntesis del ARN es 5´ 3´.
Se van añadiendo nucleótidos uno a uno en el extremo 3´de la cadena en
crecimiento. Es decir la enzima selecciona el ribonucleótido trifosfato cuya
base es complementaria con la de la cadena de ADN molde, y lo une
mediante enlace ester al OH situado en posición 3´de la cadena en
crecimiento desprendiéndose un grupo pirofosfato (PPi) .
En eucariontes tras la unión de los 30 primeros ribonucleótidos se añade
en el extremo 5´ una “caperuza” formada por metil-guanosil-fosfato, que
protege este extremo del ataque de las nucleasas, y en la traducción será
una señal de reconocimiento de iniciación de la lectura.
Terminación
Existen señales de terminación que indican el fin de la transcripción. Esto
implica el cierre de la burbuja formada en el ADN y la separación de la
ARN-polimerasa, y del ARN transcrito.
En procariontes la señal de terminación es una secuencia “palindrómica”
(tiene la misma lectura de izquierda a derecha y de derecha a izquierda)
formada por G y C seguidas de varias T que origina al final del ARN un
bucle u horquilla por autocomplementariedad de las bases G y C. Esto
favorece su separación del ADN.
c) A veces los ARNm transcritos no se pueden traducir directamente sino
que
requieren un proceso previo de procesamiento o maduración
postranscripcional..
En eucariontes cada gen consta de varios fragmentos denominados
“intrones “ y “exones” intercalados unos con otros.
Los intrones son secuencias de bases más o menos largas que se
transcriben pero que no se traducen, es decir, no codifican una secuencia
de aa.
Los exones son secuencias que se transcriben y se traducen, es decir,
tienen información para formar una cadena polipeptídica.
El transcrito primario está formado por intrones y exones. Su maduración
consiste en eliminar los intrones y unir los exones mediante un mecanismo
que se denomina”empalme” o splicing.
El empalme requiere la enzima “ribonucleoproteína pequeña nuclear”
RNPpn.
- Comienza cuando las secuencias intrónicas forman unos bucles que
provocan el acercamientode los extremos de los exones.
- A continuación se cortan los intrones
- Se unen los exones
En este momento el ARNm está preparado para salir del núcleo.
Los intrones no existen en procariontes y no se sabe el papel que cumplen
en eucariontes.
Si se sabe que un mismo gen puede madurar de diferentes maneras
dependiendo de cómo se eliminen los intrones
4.- 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 refiere a la Respiración celular. Es la vía aerobia de degradación del
Pirúvico. Es un conjunto de reacciones catabólicas en que la glucosa u otros
compuestos azucarados se oxidan totalmente hasta CO2 obteniendo así toda la
energía contenida en sus enlaces.
Si fuera el primer compuesto la glucosa tendríamos las siguientes fases:
Glucolisis: paso de glucosa a Piruvato. Se realiza en el citoplasma celular
Carboxilación del piruvato a Acetil CoA para pasar al interior de las
mitocondrias
Ciclo de Krebs degradación del acetil CoA a CO2. En la matriz mitocondrial
Cadena respiratoria transferencia electrónica desde el NADPH+H y el FADH
hasta el O para liberar la energía que formará el ATP. En las crstas
mitocondriales de la membrana interna.
b) El ATP se forma según la teoría quimiosmótica de Mitchel
- Como resultado del bombeo de protones al espacio intermembrana
se ha creado un “gradiente electroquímico de protones” (eléctrico:
distinta carga en el espacio intermembrana + y en la matriz -;
químico por diferencia de pH, ácido en el espacio intermembrana,
básico en la matriz) entre la matriz y el espacio intermembrana.
- Este gradiente electroquímico impulsa a los protones de regreso a la
matriz a traves de la ATPsintetasa, de modo que la energía liberada
por el flujo de protones a favor de gradiente permite la unión de
ADP+Pi para formar ATP.
- La función ATP sintetasa la realizan “Las particulas F”. Estas
forman canales ( en la membrana de las crestas mitocondriales) a
través de las cuales pueden fluir los protones hacia la matriz
mitocondrial. Cada partícula F0 es un complejo enzimático
constituido por una porción F0 anclada en la membrana de la cresta ,
y otra F1 que sobresale hacia la matriz. Tanto F0 como F1 están
integradas por varias subunidades diferentes.
- Las partículas F son también las responsables de la actividad
ATPasa en la fotofosforilación que se produce durante la
fotosíntesis (ver tema 16)
- En general se admite que cada par de e- del NADH que recorre la
cadena respitatoria suministra energía para formar 3 ATP. Y
cada par de e- del FADH2 (que se incorporan en el 2º complejo de
la cadena) se generan 2 ATP.
- El balance energético de la respiración para una molécula de
glucosa es:
c) La fermentación. El piruvato se degrada parcialmente hasta una molécula
orgánica que aún contiene energía. Es un proceso anaerobio
La gluconeogénesis. Es un proceso de formación de glucosa a paritr de
piruvato. Es el proceso inverso de la glucolisis aunque hay reacciones
exclusivas e irreversibles en cada caso
5.- Referente a la Ingeniería Genética:
a) Explique qué es un ADN recombinante y cuál es la función de las
enzimas de restricción (0,5 puntos).
b) Indique las etapas necesarias para producir clonación génica (1 punto).
c) ¿Qué es una planta transgénica? Cite una de sus aplicaciones (0,5
puntos).
a) un ADN recombinante, que es un fragmento de ADN construido
artificialmente con segmentos no homólogos, incluso de diferentes organismos.
El proceso consiste en cortar fragmentos determinados de ADN, unirlos con
otros (también seleccionados) y proceder a introducir el ADN obtenido en una
célula en la que se copie numerosas veces.
En el proceso son necesarios:
- Un “Vector” de clonación: Es un fragmento de ADN que posea un punto de
iniciación de replicación reconocible por una célula que replique el conjunto.
Los vectores más empleados son los plásmidos y los virus.
- Enzimas de restricción: cortan el ADN por lugares específicos y conocidos de
entre 4y 8 pares de bases palindrómicas de forma escalonada por lo que dejan
colas de una sola hebra, denominados extremos cohesivos, puesto que se
pueden unir facilmente a otros segmentos o a vectores de clonación que
también posean extremos cohesivos, por ser sus secuencias complementarias.
- ADN ligasas: Unen los fragmentos producidos por las enzimas de restricción
b) Los pasos para construir una molécula de ADN recombinante son:
- Se somete tanto el ADN vector, como el ADN que contiene el gen
que se quiere añadir, a la acción de una enzima de restricción, (p.e.
EcoR1) que dará lugar a fragmentos de extremos cohesivos. Los
fragmentos pueden separarse por electroforesis.
- Al mezclar los fragmentos del vector( p.e. un plásmido), con los del
ADN que se quiere clonar y con la enzima ligasa, se forma ADN
recombinante, en nuestro (ejemplo un plásmido quimera).
- La molécula de ADN reconbinante producida in vitro se introducen
en un organismo huesped, en nuestro caso en la bacteria. El
resultado es que el gen que contine el plásmido se expresa en la
bacteria.
c) Se denominan transgénicos, los organismos que ncorporan en su genomas
de forma estable ADN clonado. Es decir organismos que se desarrollan a partir
de una célula en la que se ha introducido ADN de otro ser vivo de otra especie.
Los pluricelulares derivan de esa primera célula y por tanto contienen el gen
introducido en todas las células.
 Plantas Transgénicas
- Se utiliza la tecnología del ADN recombinante por medio de un
plásmido de la bacteria Agrobacterium tumefaciens .
- Se cultiva in vitro tejidos vegetales y se seleccionan clones de células
genéticamente modificadas
- Se induce con tratamientos adecuados a los tejidos seleccionados a
que produzcan plantas completas que puedan propagarse
vegetativamente o por semillas.
Algunas sustancias de interés obtenidas de plantas transgénicas son:
- Plantas de tabaco y tomate que producen interferón, anticuerpos
animales
- Producción de transgénicos útiles para la producción de vacunas.