A con referencia a la organización celular procariota




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UNIVERSIDADES PÚBLICAS DE LA COMUNIDAD DE MADRID

PRUEBA DE ACCESO A LAS ENSEÑANZAS UNIVERSITARIAS OFICIALES

DE GRADO

Curso 2011-2012

MATERIA: BIOLOGÍA

INSTRUCCIONES GENERALES Y VALORACIÓN Estructura de la prueba: la prueba se compone de dos opciones "A" y "B", cada una de las cuales consta de 5 preguntas que, a su vez, comprenden varias cuestiones. Sólo se podrá contestar una de las dos opciones, desarrollando íntegramente su contenido. En el caso de mezclar preguntas de ambas opciones la prueba será calificada con 0 puntos. Puntuación: la calificación máxima total será de 10 puntos, estando indicada en cada pregunta su puntuación parcial. Tiempo: 1 hora y 30 minutos.



OPCIÓN A
1.- Con referencia a la organización celular procariota:

a) Defina los siguientes términos: péptido-glicano (o mureína); gram negativo; plásmido; nucleoide (1 punto).

b) Describa en pocas palabras y haga un esquema gráfico del proceso de bipartición binaria (1 punto).
a)

  • El peptidoglucano o mureína es un copolímero formado por una secuencia alternante de N-acetil-glucosamina y el Ácido N-acetilmurámico unidos mediante enlaces β-1,4. La cadena es recta y no ramificada.

  • Gram negativo: Referido a la parde bacteriana. Es un tipo de pared constituida por mureína sólo el 10% de la pared el resto forma una membrana externa de lipopolisacáridos, lipoproteínas y fosfolípidos formando una bicapa lipídica que se denomina LPS. Poseen porina , proteínas transmembrana que permiten el paso de pequeñas moléculas.

  • Plasmidos: En algunas bacterias puede haber una o más moléculas pequeñas de ADN circular doble hélice, que se replican independientemente del cromosoma bacteriano. Se utilizan en biotecnologí como vector de clonación

  • Nucleoide: Se conoce como “nucleoide” la zona del citosol menos densa, donde se encuentra el ADN o cromosoma bacteriano.



b) La mayor parte de las bacterias se reproducen por bipartición. es una forma de reproducción asexual. Consiste en la división del ADN, seguidas de la división del citoplasma (citocinesis), dando lugar a dos células hijas idénticas.


2.- Con relación a la expresión del material hereditario:

a) Para la siguiente secuencia de ARNm 5´ AAACGGUUUUCA 3´, determine la secuencia de la cadena de ADN a partir de la cual se transcribió. Escriba su cadena complementaria e indique la polaridad de ambas (0,75 puntos).

b) Si la molécula de ARNm de la cuestión anterior comienza a leerse por el primer nucleótido del extremo 5´, se obtienen cuatro tripletes o codones distintos. Escriba para cada codón su anticodón correspondiente en el ARNt (0,5 puntos).

c) Indique tres diferencias del proceso de transcripción en procariotas y eucariotas (0,75 puntos).


  1. ARNm 5´ AAACGGUUUUCA 3´ se transcribe de:


ADN 3´ TTTGCCAAAAGT 5´ la complementaria de esta es:
ADN 5´ AAACGGTTTTCA 3´
b) Codón 5´ AAA CGG UUU UCA 3´
Anticodón 3´ UUU GCC AAA AGU 5´
c)

1.- 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.

2.- En eucariontes Después que el ARN se ha separado una enzima, la poli-A polimerasa, añade en el extremo 3´una secuencia de unos 200 nucleótidos de adenina llamada cola poli-A, que al parecer interviene en los procesos de maduración y transporte del ARN fuera del núcleo.

3.- 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.
3.- Referente al ciclo de Calvin:

a) Indicar el gasto de NADPH y de ATP en el ciclo de Calvin para sintetizar una molécula de hexosa a partir de CO2 (0,5 puntos).

b) Indicar el enzima más importante que interviene en el ciclo de Calvin, así como la reacción que cataliza (0,75 puntos).

c) Indicar cuáles son las principales etapas del ciclo de Calvin (0,75 puntos).

a) RESUMEN: Por cada 3 vueltas del ciclos 3 mol de CO2 se combinan con 6 de NADPH impulsados por la energía de 9 ATP obteniéndose como producto neto GAP precursor de la glucosa.

Para una hexosa como la glucosa son 6 vueltas el resumen sería:
6CO2 + 18 ATP + 12 NADPH+ 12 H+  1 Hexosa + 18 ADP + 18Pi + NADP+

Recordatorio del Ciclo de Calvin:

Ciclo de Calvin
Es un ciclo porque en cada vuelta de ciclo el compuesto inicial se regenera.

El ciclo comienza a partir de un monosacárido de 5 C que es la Ribulosa 1-5 difosfato (RuBP).

En cada vuelta de ciclo se incorpora un CO2 por lo que serán necesarias 3 vueltas para la formación de una triosa.

Las etapas son las siguientes:

  • 1. Carboxilación: La enzima ribulosa bifostato carboxilasa (Rubisco) cataliza la unión de CO2 a la ribulosa bifosfato, formándose un compuesto de 6C muy inestable que da lugar a 2 moléculas de ácido 3- fofoglicérido PGA

3 CO2 darán lugar a 6 moléculas de PGA.

  • 2. Fosforilación y Reducción: Las 6 mol de PGA se fosforilan para dar ácido 1-3 bifosfoglicérico BPG, consumiéndose 6 mol de ATP.

Después los 6 BPG se reducen dando 6 mol de gliceraldehido 3-fosfato GAP, en una reacción donde los e- son cedidos por 6 NADPH que se oxidan a 6 NADP.

  • 3. Recuperación: De cada 6 mol de GAP que se forman , una se considera el rendimiento neto del ciclo. Las otras 5 sufren una serie de transformaciones en las que se consumen 3 ATP para regenerar la ribulosa 1-5 bifosfato, con lo que se cierra el ciclo.




  1. La enzima es la Rubisco ribulosa bifosfato carboxilasa, en el apartado anterior está explicado

  2. Explicado en el apartado a.



4.- Con relación al proceso de mitosis:

a) Copie y complete el siguiente cuadro en su hoja de examen (1 punto).


1. Fase en la que se vuelve a originar el nucléolo

2. Fase en la que los cromosomas se disponen en la placa ecuatorial

3. Fase en la que los cromosomas se separan en sus cromátidas

4. Si una célula epitelial contiene 20 cromátidas en la anafase mitótica, ¿cuántos cromosomas tendrá cada una de las células hijas?



b) Explique el proceso de citocinesis en una célula animal y en una célula vegetal (1 punto).
a)

1.- Telofase

2.- Metafase

3.- Anafase

4.- Si en Anafase que ya están separadas las cromátidas homólogas de cada cromosoma y migrando a polos opuestos celulares, hay 20 cromátidas en total; quiere decir que para cada polo están desplazándose 10 cromátidas que serán los cromosomas de cada célula hija. Luego en cada célula hija habrá 10 cromosomas
RESUMEN MITOSIS

A. Mitosis

Es un proceso continuo que para su estudio se divide en las siguientes fases: profase, metafase, anafase y telofase.

Profase

  • La cromatina se condensa hasta formar cromosomas (formados por dos cromátidas)

  • Los centriolos se separan hasta que se sitúan en polos opuestos celulares y se forma entre ellos el huso mitótico o acromático.

  • La membrana nuclear se desintegra

  • El nucleolo se desorganiza

  • En el centrómero de cada cromosoma se forman los cinetócoros.



Metafase

Los cromosomas alcanzan el grado máximo de condensación.

Los microtúbulos cinetocóricos empujan a los cromosomas hasta situarlos en el plano ecuatorial del huso mitótico donde forman la placa ecuatorial o metafásica.

Los centrómeros de cada cromosoma se sitúan de manera que cada cromátida que forma el cromosoma queda orientada hacia un polo celular.

Se distinguen en el huso mitótico 2 tipos de microtúbulos:

  • Los cinetocórico unidos a los centrómeros de los cromosomas por los cinetócoros

  • Los polares parten de los centriolos y se solapan en el plano ecuatorial del huso

En las células vegetales que no poseen centriolos el huso mitótico se origina a partir de una zona difusa denominada “Centro organizador de microtúbulos”


Anafase

Se produce la separación simultánea de las cromátidas en todos los cromosomas y su desplazamiento hacia los polos opuestos arrastradas por los microtúbulos cinetocóricos que se acortan por despolimerización.

La separación se inicia por el centrómero en todos los cromosomas.

Los microtúbulos polares se alargan por polimerización y separan los dos polos opuestos del huso mitótico.

Finaliza cuando los cromosomas llegan a los polos


Telofase

Los dos conjuntos de cromosomas a ambos lados de la célula comienzan a desespirilizarse

Los nucleolos empiezan a reorganizarse

Se recompone la membrana nuclear alrededor de cada grupo de cromosomas formando dos núcleos hijos.


b) CITOCINESIS
Es distinta en celulas vegetales y animales:

Células animales

Se produce por estrangulamiento. A nivel de la placa ecuatorial se forma periféricamente un anillo contráctil formado por filamentos de actina y miosina. Este anillo se va estrechando de fuera adentro originando un surco de segmentación cada vez mas estrecho hasta que se produce la separación de las dos células hijas.
Células vegetales

Se denomina tabicación porque se forma un tabique de separación a nivel de la placa ecuatorial que crece de dentro afuera. Este tabique se forma por fusión de vesículas del complejo de Golgi, que contienen los componentes que formarán la pared, y de restos de microtúbulos del huso.

El tabique presenta perforaciones denominados plasmodesmos que son puentes de comunicación entre las dos células hijas.

5.- El siguiente esquema representa el mecanismo de defensa del sistema inmunitario.

a) Indique los tipos de células y las estructuras que aparecen señaladas con los números de 1 al 5 (1 punto).

b) Cite en qué órgano maduran las estructuras señaladas con los números 2 y 5 (0,5 puntos).

c) Indique dos diferencias entre las estructuras señaladas con los números 2 y 3 (0,5 puntos).
a)

1: Macrófago

2: Linfocito B

3: C-elula plasmática

4: Anticuerpos

5: Linfocito T
b) En las aves en la bolsa o bursa de Fabricio (órgano de las aves en el que se descubrieron), en los mamíferos maduran en la placa de Peyer de la pared intestinas o se quedan en la médula ósea a madurar.
c) Los linfocitos que no han entrado en contacto con su antígeno específico reciben el nombre de células vírgenes. Estas células poseen anticuerpos específicos determinados genéticamente, la unión entre el anticuerpo del linfocito y el antígeno invasor específico induce a los linfocitos B a diferenciarse en:
Células plasmáticas productoras de anticuerpos solubles, no unidos a la membrana, que pasan al torrente circulatorio. La cantidad de anticuerpos segregados por una célula plasmática es muy alta. Se ha calculado que solamente una es capaz de producir 2.000 moléculas de anticuerpos/segundo.
OPCIÓN B

1.- En relación con los polisacáridos:

a) Defina homopolisacáridos y heteropolisacáridos, y cite un ejemplo de cada uno de ellos (0,5 puntos).

b) Indique un homopolisacárido estructural de origen vegetal, y otro de origen animal, y explique brevemente cuáles son las principales analogías y diferencias que se observan entre la estructura y la función de ambas macromoléculas (1 punto).

c) Indique qué tipo de polisacárido es el glucógeno, cuáles son sus principales características estructurales y cuál es su localización en el organismo (0,5 puntos).
a) Homopolisacáridos compuestos por un sólo tipo de monosacárido. Almidón

Heteropolisacáridos compuestos por más de un tipo de monosacáridos.
b) Homo polisacárido estructural de origen vegetal La Celulosa y de origen animal La Quitina.

Celulosa: Polisacárido estructural en vegetales en los que forma la pared celular. Es el componente principal de la madera.

Es un polímero lineal no ramificado de la glucosa. Las glucosa están unidas por enlace (1-4). Este enlace de gran resistencia. Las cadenas de glucosa se unen entre si por puentes de hidrógeno dando microfibrillas que se unen a dan fibrillas que se unen y dan fibras visibles.

Los animales no pueden digerir la celulosa , ya que no poseen celulasas capaces de hidrolizar el enlace (1-4). Algunos microorganismos poseen celulasas que rompen estos enlaces como las bacterias de la flora intestinal de los herbivoros y los protozoos que viven en el intestino de las termitas.

Quitina: Es un homopolisacárido constituido por miles de monosacáridos constituidos por N-acetil glucosalina enlaces (1-4). Constituye la pared de las células de los hongos.

Semejanzas:

  • Son homopolisacaridos

  • Los enlaces entre los monosacáridos son β (1→4) en ambas

  • Ambas forman la pared de las células de la que forman parte

Diferencias:

  • El monosacárido constituyente de la celulosa es la glucosa, el de la quitina es N-acetil glucosalina

  • La celulosa forma la pared de las células vegetales y la quitina de las células de los hongos


c) Glucógeno: Polisacárido de reserva en animales . se localiza en el hígado (10%) y en los músculos (2%). Es un polímero ramificado. Las cadenas formadas por glucosas unidas por enlace (1-4) , cada 8 a 12 unidades aparece una ramificación con enlace (1-6). Su disposición es helicoidal. Se requieren para su hidrólisis las mismas enzimas que el almidón.
2.- En relación con las aportaciones de Mendel al estudio de la herencia:

a) Calcule las proporciones genotípicas de la descendencia del cruzamiento de un individuo heterocigoto para dos caracteres independientes con un individuo homocigoto recesivo para dichos caracteres (0,5 puntos).

b) Determine los gametos (y proporciones) que puede producir un individuo AaBb y otro Aabb (0,5 puntos).

c) Si el color de la piel está determinado por la pareja alélica: B (piel oscura); b (piel clara), y el color del cabello por: A (castaño); a (rubio), indique los posibles genotipos y proporciones fenotípicas de los hijos de una pareja de piel oscura y el pelo castaño que han tenido un primer hijo con piel clara y pelo rubio (1 punto).
a) AaBb x aabb




G AB Ab aB ab ab
F1 AaBb Aabb aaBb aabb
Proporciones fenotípicas: AB: 25%; Ab:25%; aB: 25%; ab:25%


  1. Gametos que forma AaBb: AB (25%), Ab (25%), aB (25%), ab(25%)


Gametos que forma Aabb: Ab (50%), Ab (50%)


  1. Si los padres que ambos piel oscura y pelo castaño, tienen un hijo de piel clara y pelo rubio; quiere decir que ambos son heterocigotos para los dos caracteres es decir ambos serán AaBb.

Su cruzamiento seguirá la 3ª Ley de Mendel en la descendencia apareceran características fenotípicas que no aparecen en los progenitores en una proporción 9:3:3:1. Es decir fenotipos:

AB: 9; Ab:3 ; aB:3; ab:1

3.- Con referencia al proceso de mitosis.

a) Identifique las estructuras que vienen señaladas con los números del 1 al 4 (1 punto).

b) Defina las estructuras señaladas con los números 1, 2 y 3 e indique la ploidía de la célula (1punto).
a) 1: brazo; 2: centromero; 3: cromosomas; 4 : cromátidas

b) 1: Las dos partes en que el centrómero divide al cromosoma.

2: constricción primario. Une las dos cromátidas hermanas. En el se localizan los cinetócoros que se unen a los microtúbulos del huso para el desplazamiento del cromosoma

3: Estrutura densas, cortas y gruesas que se origina por espirilización del ADN cuando la célula se va a dividir.

4: estructuras idénticas en morfología e información, ya que contienen una molécula de ADN cada una, por lo que reciben el nombre de cromátidas hermanas.
Esta célula es haploide por que los cromosomas son todos distintos.
4.- En la célula eucariota se encuentran diversos orgánulos.

a) Indique qué son los lisosomas, y explique sus tipos (1 punto).

b) Indique la función y la clasificación de los lisosomas (1 punto).

a y b)

  • Son vesículas procedentes del complejo de Golgi

  • Contienen enzimas hidrolasas (fosfatasa ácida ADNasa...) que se sintetizan en el r.e.r. y pasan al complejo de golgi donde se activan y se condensan en el interior de los lisosomas

  • Estructura:

    • Poseen una membrana recubierta internamente por una capa de glucoproteínas. Estas impiden que las hidrolasas ataquen a la propia membrana del lisosoma




  • Función:

    • Digerir materia orgánica rompiéndola en pequeñas moléculas reutilizables por la célula

  • Tipos:

    • Primarios: Proceden del Complejo de Golgi

    • Secundarios: Cuando un lisosoma primario se une a una vacuola digestiva para que las enzimas hidrolíticas que contiene digieran el contenido de dicha vacuola. El producto de la fusión se denomina lisosoma secundario


5. Las fermentaciones son procesos catabólicos de enorme importancia en la Biología y en la Biotecnología.

a) ¿En qué consiste un proceso catabólico? Cite algún proceso anabólico importante en la Naturaleza (0,5 puntos).

b) Indique dos similitudes y dos diferencias entre la fermentación alcohólica y la fermentación láctica (1 punto).

c) Indique dos procesos industriales basados en fermentaciones (0,5 puntos).
a) Un proceso catabólico consiste en reacciones de degradación oxidativa de moléculas orgánicas cuya finalidad es la obtención de energía necesaria para que la célula realice sus funciones vitales.

Son la fermentación y respiración celular.

Un proceso anabólico consiste en reacciones de biosíntesis, requieren energía.

Son reacciones anabólicas la fotosíntesis, la quimiosíntesis , la síntesis de glúcidos, lípidos y proteínas.
b) Similitudes:

  • Son procesos catabólicos en los que el aceptor de e- es un compuesto orgánico, generalmente formado en la propia ruta metabólica.

  • Se realizan en ausencia de oxígeno por microorganismos anaerobios estrictos o anaerobios

  • El rendimiento energético es muy bajo


Diferencias:

  • En la fermentación láctica el sustrato es la lactosa presente en la leche; en la alcohólica el sustrato son azúcares (glucosa) de cereales

  • Los microorganismos en la fermentación láctica son bacterias del género Lactobacillus y Streptococus; en la fermentación alcohólica son levaduras Saccaromyces cerevisiae

  • En la fermentación láctica se obtiene ácido láctico y 4 ATP; en la alcohólica, etanol, dioxido de carbono y 2 ATP


c)Procesos industriales:

Fermentación láctica: fabricación de yogurt, cuajada, queso…

Fermentación alcoholica: fabricación de bebidas alcoholicas como la cerveza, el vino. Tambien en la producción de pan

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