Download PREGUNTA 1 Dibuja un esquema en el que se represente un ADN

CANTABRIA / SEPTIEMBRE 00. LOGSE / BIOLOGIA / EXAMEN COMPLETO
PREGUNTA 1
Dibuja un esquema en el que se represente un ADN de doble hebra, indicando
claramente la localización de cada uno de los grupos moleculares que la componen, así
como la posición de los dos extremos 3´y los dos 5´respectivamente.
PREGUNTA 2
¿Qué relación tradicional existe entre ADN, ARN y proteína?. Representa esta relación
mediante un esquema. ¿Qué diferencias existen entre ADN y ARN a nivel molecular?.
PREGUNTA 3
¿Qué productos se obtendrían en la degradación total de los aminoácidos?. ¿Se obtiene
energía en esta degradación?. Razona la respuesta.
PREGUNTA 4
En los seres autótrofos, ¿se puede asimilar CO2 en ausencia de luz?. Razona la
respuesta.
PREGUNTA 5
Atendiendo a las funciones que caracterizan a un ser vivo: nutrición, relación y
replicación, ¿cuáles no cumplen los virus?. Razona tu respuesta.
PREGUNTA 6
Representa mediante un esquema el ciclo del nitrógeno en la naturaleza. Comenta
brevemente el papel de los microorganismos en dicho ciclo.
PREGUNTA 7
Qué diferencia existe a nivel funcional ente un macrófago, un linfocito T-4 y un linfocito
B?.
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PREGUNTA 8
Define el concepto de lisosoma y comenta su función biológica.
2 -Solución:
OPCION A
1.- El ADN es una biomolécula orgánica compuesta siempre por C, H, O, N y P, que se
define químicamente como un polinucleótido, porque está formado por la repetición de
unidades moleculares llamadas nucleótidos (desoxirribobucleótidos). Su función está
relacionada con el almacenamiento y transmisión de la información hereditaria, constituyendo
así la base molecular de la herencia.
El ADN está compuesto por tres moléculas diferentes:
1) Una pentosa, que es la desoxirribosa.
2) Una base nitrogenada. Existen dos tipos:
- Púricas: adenina(A) y guanina (G).
- Pirimidínicas: citosina (C), timina (T).
3) Una molécula de ácido fosfórico.
La unión de una pentosa con una base nitrogenada por el carbono 1´ de la pentosa se
denomina nucleósido y la unión de un nucleósido a una molécula de ácido fosfórico a través
del carbono 5´ de la pentosa se denomina nucleótido. La unión de varios nucleótidos por
enlace 5´-3´ fosfodiéster da lugar a un ácido nucleico, que por ello también se denomina
polinucleótido. El encadenamiento de los nucleótidos para formar un ácido nucleico se
realiza siempre mediante el ácido fosfórico, que se une al carbono 3´ de la pentosa del
nucleótido siguiente. Esta molécula tiene dos extremos: un extremo 3´ y un extremo 5´.
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La estructura del ADN propuesta por Watson y Crick pone de manifiesto que el ADN es una
doble hélice formada por dos cadenas de polinucleótidos alrededor de un eje imaginario. Las
bases nitrogenadas complementarias se encuentran en el interior manteniendo unidas las dos
cadenas mediante puentes de hidrógeno. Los planos de sus anillos son paralelos entre sí y
perpendiculares a la doble hélice. Así, ésta recuerda a una escalera de caracol en la que los
peldaños son las bases nitrogenadas y los pasamanos las cadenas formadas por las pentosas y
los fosfatos.
2. Solución:
Cuando Watson y Crick propusieron en 1953 la hipótesis de la estructura molecular en doble
hélice del ADN, surgieron una hipótesis para explicar cómo se encuentra codificada la
información genética. Según ésta, la información genética está contenida en la secuencia de
los nucleótidos (A, T, G, C) de la molécula de ADN que determina la secuencia de los
aminoácidos en las proteínas.
El código genético establece la relación que existe entre la secuencia de nucleótidos de los
genes y la secuencia de aminoácidos de las proteínas. El proceso que llevó al desciframiento
del código parte de la “hipótesis de la colinearidad” enunciada por Beadle y Tatum en 1948
según la cual un gen codifica la formación de un enzima, es decir, de una cadena
polipeptídica.
En biología el “dogma fundamental de la genética” hace referencia a tres procesos
fundamentales:
- La replicación del ADN : Proceso por el cual la información genética contenida en la
secuencia del ADN se duplica pasando así a los descendientes.
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- La transcripción: Es la primera etapa en la síntesis proteica. Consiste en síntesis de ARN a
partir de ADN que es utilizado como molde.
- La traducción: Es la segunda etapa del proceso de síntesis de proteínas. En esta etapa se
traduce en proteínas la información genética transferida desde el ADN al ARN durante la
transcripción.
Para terminar, las diferencias que existen entre el ADN y el ARN a nivel molecular son:
1) ADN (ácido desoxirribonucleico): La pentosa que contiene es la desoxirribosa y las bases
nitrogenadas que lo constituyen son: A, G, C y T.
2) ARN (ácido ribonucleico): La pentosa que posee es la ribosa y presenta, además de las
bases nitrogenadas A, G y C, la base nitrogenada uracilo (U) en lugar de timina (T).
3 -Solución:
Los aminoácidos que sobrepasan las necesidades metabólicas para sintetizar las proteínas y
otras biomoléculas no pueden almacenarse, a diferencia de lo que ocurre con los ácidos grasos
y la glucosa; sin embargo, tampoco pueden excretarse. Por esta razón los aminoácidos
excedentes se utilizan como combustible metabólica para la obtención de energía.
EL de los aminoácidos se separa convirtiéndose en urea, mientras que el resto de la cadena
carbonada resultante da origen a intermediarios metabólicos importantes que se incorporan a
las principales rutas catabólicas.
-
-
El grupo α -amino se transfiere al ácido α-cetoglutárico para forma ácido glutámico. Este
ultimo se desamina oxidativamente para formar el ion amonio. En la mayoría de los
vertebrados terrestres el amonio se convierte en urea, para ser excretado posteriormente.
El destino del esqueleto carbonada restante es formar intermediarios metabólicos que
pueden incorporarse para oxidarse al ciclo de Krebs.
Por lo tanto, sí se obtiene energía de la degradación del esqueleto carbonado de los
aminoácidos. Éste es completamente oxidado en el ciclo de Krebs hasta CO2 , H2 O y energía4.- Solución:
La asimilación del CO2 por parte de los seres autótrofos, tanto fotosintéticos como
quimiosintéticos es independiente de la luz.
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En el caso de los seres autótrofos fotosintéticos la asimilación o reducción del CO2 tiene
lugar durante la fase oscura de la fotosíntesis que es independiente de la luz solar. En la fase
lumínica de la fotosíntesis, la energía luminosa se convierte en energía química que se
almacena en los enlaces del NADPH y ATP. En la fase oscura o de biosíntesis, esta energía
química se utiliza para la reducción del CO2 y sintetizar glúcido sencillos.
Los seres autótrofos quimiosintéticos no dependen de la luz, sino de la energía química que
se desprende de una oxidación que realiza el propio organismo, tomando como sustrato
sustancias inorgánicas sencillas (amoniaco, nitritos, sulfuros; ion ferroso, hidrógeno, etc.); es
decir, obtienen la energía para asimilar el C02 de la oxidación de moléculas inorgánicas.
5. Solución:
Los virus no realizan funciones de nutrición y relación, únicamente se reproducen. En éste
último caso, necesitan de una célula huésped para su multiplicación lo que les convierte en
parásitos obligados.
Los virus son elementos genéticos que se replican independientemente de los cromosomas de
las células huésped, pero no independientemente de ésta.
Los virus tienen una estructura acelular, por lo que se considera que están en el límite de lo
vivo, y precisan de la maquinaria celular para su replicación, pudiendo considerarse, en este
sentido, parásitos obligados de bacterias, vegetales y animales.
Los virus están constituidos por un ácido nucleico, una cápsida proteica y en ocasiones
presentan un envoltura membranosa.
Las características esenciales comunes a los ciclos de multiplicación de todos los virus
comprenden la entrada en el citoplasma de una célula hospedadora, la replicación de su
genoma para producir una descendencia de viriones, la liberación de éstos al medio
extracelular o ambiente y su supervivencia en él huésped.
6. Solución:
En los ecosistemas, la energía entre como energía luminosa o química (moléculas orgánicas o
moléculas inorgánicas reducidas) y fluye unidereccionalmente de nivel trófico en nivel trófico
hasta disiparse en forma de calor. Por el contrario, la materia se mantiene prácticamente
constante en la Tierra, las bioelementos circulan cíclicamente dentro de la biosfera, de los
seres vivos a la materia mineral, y viceversa, constituyendo los ciclos biogeoquímicos. La
existencia de éstos es crucial en Biología debido a que continuamente nacen y crecen nuevos
seres vivos, tomando para sí los biolelementos existentes, por lo que la existencia de ciclos
biogeoquímicos, donde se da un consumo y aporte continuo de éstos, resulta de vital
importancia.
Los microorganismos poseen un papel destacado en los ciclos biogeoquímicos. En algunos
casos son los únicos capaces de reciclar formas de un bioelemento, por lo que sin su
participación la vida sería imposible.
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El nitrógeno se acumula fundamentalmente en la atmósfera, la fijación de éste es una etapa
clave en el ciclo, y sólo la pueden llevar a cabo determinados microorganismos. El retorno del
nitrógeno a la atmósfera se realiza gracias a la actividad de microorganismos desnitrificantes
del suelo, que transforman los nitratos en nitrógeno molecular.
Algunos microorganismos tienen un papel muy importante en el ciclo del nitrógeno. El
nitrógeno es mucho más abundante en la atmósfera que el CO2 sin embargo sólo unas pocas
bacterias (Azotobacter, Rhizobium, entre otras) son capaces de fijarlo en forma orgánica.
Parte de estos organismos son simbióticos con plantas superiores. Una vez incorporado o
asimilado a la materia orgánica el nitrógeno sufre distintas transformaciones hasta que sale de
nuevo a los almacenes inorgánicos a través de la excreción y la muerte. Las sustancias
producto de estos procesos no están en la forma original de nitrógeno molecular sino en
compuestos más complejos que son degradados hasta NH3 en un proceso denominado
amonificación. El amoníaco es transformado por nitrificación en nitritos y nitratos por la
acción de otras bacterias (Nitrosomonas y Nitrosobacter). Los nitritos y nitratos pueden ser
directamente incorporados a las plantas y volver a la materia orgánica, o también pueden
sufrir un proceso de desnitrificación realizado por otras bacterias u hongos que devuelven a la
atmósfera el nitrógeno molecular.
7. Solución:
Los linfocitos T 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
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 T4 o linfocitos cooperadores.
Los linfocitos T4 segregan linfocinas, que son productos químicos que movilizan otros
componentes del sistema inmunológico implicados en la respuesta inmune: activan a los
macrófagos estimulando así la fagocitosis y estimulan la proliferación y síntesis de
anticuerpos por parte de los linfocitos B.
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Los linfocitos B son responsables de la respuesta inmune humoral de defensa ya que
sintetizan anticuerpos. Sin embargo, no empiezan a producir el anticuerpo hasta que no
reciben la señal de los linfocitos T4 . Una vez activadas, las células B se dividen y determinan
en células plasmáticas que segregan los anticuerpos. Al unirse a los antígenos que
encuentran, los anticuerpos pueden neutralizarlos o precipitar su destrucción bien por las
enzimas del complemento, o bien por las células asesinas.
Algunas células T y B se convierten en células con memoria que persisten en la circulación y
estimulan al sistema inmunológico para eliminar el mismo antígeno si éste se presenta de
nuevo en el futuro.
Por último, los macrófagos actúan como elementos de defensa fagocitando restos de células,
bacterias, material intracelular alterado y partículas inertes que entran en el organismo. En
general, se trata de leucocitos especializados en la inmunidad inespecífica, es decir, hacen
frente a cualquier infección pero no reconocen específicamente a ningún agente patógeno.
8. 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, hasta los lisosomas.
Una de las principales funciones 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.
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