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www.academianuevofuturo.com 914744569 C/ Fernando Poo 5 Madrid (Metro Delicias o Embajadores). UCM PAU BIOLOGÍA 2012‐2013 OPCIÓN B 1. a) Es una unidad fotosintética formada por varias moléculas de clorofila (de 250 a 400) en la que solo una, la clorofila a del centro de reacción, transmite los electrones a un aceptor. Existen dos tipos de fotosistemas PSI y PSII. b) El ciclo de Calvin es el conjunto de reacciones de biosíntesis que tienen lugar durante la fase oscura de la fotosíntesis (llamada así porque no requiere de la energía lumínica, aunque en realidad ocurra durante el día) en el estroma de los cloroplastos: el NADPH y el ATP producidos en fase lumínica proporcionan el poder reductor y la energía que permiten incorporar CO2 a los hidratos de carbono. El ciclo de Calvin es cíclico y tiene varias fases: Fijación del carbono: se fija CO2 del aire una molécula de 5 C llamada ribulos 1,5 bifosfato o RuBP, reacción catalizada por la RuBP carboxilasa o rubisco (quizá la proteína más abundante de la Tierra), formándose un intermediario de 6 C que rápidamente se escinde en 2 moléculas de 3PG (3 fosfoglicerato). Reducción: cada molécula de 3PG recibe un fosfato del ATP y es reducido por el NADPH a G3P (glicerol 3 fosfato), el cual puede servir para la formación de glucosa o fructosa. Regeneración del aceptor de CO2: en una compleja serie de reacciones se reorganizan los esqueletos de carbono de 5 moléculas de G3P en 3 de RuBP, con el gasto de 3 ATPs. c) Para la síntesis de una molécula de glucosa se consumen 18 ATPs y 12 NADPH. 2. a) A‐8; B‐4; C‐5; D‐1; E‐6; F‐7; G‐ 3; H‐2 b) Nucleolo: es una estructura esférica sin membrana que se visualiza en la célula en interfase. Está formado por ARN y proteínas. Su función fundamental consiste en ser una fábrica de ARN ribosomial, imprescindible para la formación de ribosomas. Nucleoplasma: es el medio interno del núcleo. Es una estructura formada por una dispersión coloidal en forma de gel compuesta por proteínas relacionadas con la síntesis y empaquetamiento de los ácidos nucleicos. Telómero: son los extremos de los cromosomas y están formados por ADN con una secuencia altamente repetitiva no codificante. Su función parece ser la de proteger y estabilizar la estructura cromosómica Cinetocoro: es una estructura proteica situada sobre los cromosomas en la que se anclan los microtúbulos del huso mitótico durante los procesos de división celular (meiosis y mitosis). Está localizado en el centrómero del cromosoma. 3. a) VIH: Virus de la Inmunodeficiencia Humana: retrovirus animal que causa el SIDA o síndrome de la inmunodeficiencia adquirida. www.academianuevofuturo.com 914744569 C/ Fernando Poo 5 Madrid (Metro Delicias o Embajadores). PCR: Polymerase Chain Reaction (reacción en cadena de la polimerasa): técnica de biología molecular cuyo objetivo es obtener un elevado número de copias de un fragmento determinado de ADN. OMG: Organismo Modificado Genéticamente: organismo cuyo material genético ha sido alterado usando técnicas de ingeniería genética. b) Plásmido: moléculas de ADN extracromosómico circular o lineal que se replican y transcriben independientes del ADN cromosómico. Normalmente en bacterias, y en algunas ocasiones en organismos eucariotas como las levaduras. Confieren ventajas al hospedador, como por ejemplo aquellos que contienen genes de resistencia a un determinado antibiótico Viroide: Los viroides son los agentes infecciosos más pequeños que se conocen ya que están están constituidos únicamente por una cadena de ARN, circular o lineal, no poseen proteínas ni lípidos. Sólo afectan a plantas y no su ARN no funciona como ARNm, sino que actúa interfiriendo la expresión de genes del hospedador.. Fago: son virus que infectan exclusivamente a las bacterias Prión: es una partícula infecciosa formada por una proteína denominada priónica, que produce enfermedades neurológicas degenerativas transmisibles tales como la enfermedad de Creutzfeldt‐Jakob y la encefalopatía espongiforme bovina El PGH fue un proyecto que se desarrolló en la década de los 80 y cuyo objetivo era secuenciar el genoma humano para determinar cuántos y qué genes codifican para proteínas. El proyecto se llevó a cabo con la colaboración de varios países y concluyó en 2003. 4. a) Mutación génica o puntual: son aquellas que alteran la secuencia de nucleótidos de un solo gen (sustituciones de pares de bases, inserciones o deleciones). Mutación cromosómica o estructural: provocan cambios en la estructura del cromosoma (deleciones, repeticiones, translocaciones o inversiones). Aneuploidía: cambio en el número de cromosomas de un organismo que puede dar lugar a una enfermedad genética. Síndrome de Down (trisomía del par 21), síndrome de Turner (XO), Agente mutagénico: agente físico o químico que puede afectar al a estructura del ADN causando una mutación. 5. a) Meiosis. A: Metafase I y B: Anafase I b) Al final de la meiosis se generarán 4 células haploides a partir de una célula diploide. c) Se trata de una célula animal puesto que están presentes los centriolos y el huso acromático, los cuales no están presentes en células vegetales. www.academianuevofuturo.com 914744569 C/ Fernando Poo 5 Madrid (Metro Delicias o Embajadores). UCM PAU BIOLOGÍA 2012‐13 OPCIÓN A 1. a) Definiendo: A: tallo púrpura a: tallo verde A>a B: hoja patata b: hoja cortada B>b Al cruzar dos organismos AABB x aabb obtenemos una F1 AaBb b) El cruzamiento de un diheterocigótico AaBb con otro para los mismos caracteres, según la Tercera Ley de Mendel que estudia la transmisión simultánea de dos caracteres, generaría individuos con 4 fenotipos diferentes en proporción 9:3:3:1 La segregación genotípica sería: 1/16 AABB 6/16 AaBb 2/16 AaBB 1/16 AABb 2/16 Aabb 1/16 aaBB 1/16 aaBb 1/16 aabb 1/16 AAbb Gametos AB Ab aB ab AB AABB AaBb AaBB AaBb Ab AABb AAbb AaBb Aabb aB AaBB AaBb aaBB AaBb ab AaBb Aabb aaBb aabb c) Al cruzar AaBb x aabb se esperarían: ‐ genotípicamente: AaBb, Aabb, aaBb y aabb, 25 % de cada uno ‐ fenotipos: 25% tallo púrpura y hoja patata, 25% tallo púrpura y hoja cortada, 25% tallo verde y hoja patata y 25% tallo verde y hoja cortada. 2. a) El agua está compuesta por un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno. Cada átomo de hidrógeno se encuentra unido covalentemente al oxígeno por medio de un par de electrones de enlace. El oxígeno tiene además dos pares de electrones no enlazantes. De esta manera existen cuatro pares de electrones rodeando al átomo de oxígeno: dos pares formando parte de los enlaces covalentes con los átomos de hidrógeno y dos pares no compartidos en el lado opuesto. El oxígeno es un átomo electronegativo o "amante" de los electrones, a diferencia del hidrógeno. El agua es una molécula "polar"; es decir, existe en ella una distribución irregular de la densidad electrónica. Por esta razón, el agua posee una carga parcial negativa cerca del átomo de oxígeno y una carga parcial positiva cerca de los átomos de hidrógeno. La habilidad de los iones y otras moléculas para disolverse en el agua es debida a la polaridad de ésta última. Las moléculas de agua pueden insertarse entre los iones constitutivos de un www.academianuevofuturo.com 914744569 C/ Fernando Poo 5 Madrid (Metro Delicias o Embajadores). cristal orientando hacia ellos la parte de carga eléctrica opuesta. Además, dada su capacidad para formar puentes de hidrógeno con otras sustancias, el agua es el líquido que más sustancias disuelve. b) El calor específico es la cantidad de calor que se requiere para aumentar 1ºC la temperatura de 1 gramo de sustancia. El agua puede absorbe la energía del calor para romper sus puentes de H, por lo que se requiere un elevado Ce para aumentar su temperatura. Este elevado Ce hace que el agua sea un buen termorregulador, importante para mantener la temperatura interna de los seres vivos. 3. a) Clostridium tetani forma una endospora muy neurotóxica que causa le enfermedad del tétanos. Si llega a causar infección se trata con sueroterapia, el cual contendrá Inmunoglobulina antitetánica. b) Los estudios demuestran que los sistemas inmunológicos de los bebés pueden recibir muchas vacunas a la vez, más que la cantidad que se recomienda actualmente, dada la capacidad que tienen los bebés para generar respuestas inmunológicas, y en el riesgo a contraer ciertas enfermedades. Por ejemplo, la inmunidad que le transmite la madre al bebé al nacer solamente es temporal, y usualmente no incluye inmunidad contra polio, hepatitis B, Haemophilus influenzae tipo b y otras enfermedades que se pueden prevenir con las vacunas. c) Un suero contiene los anticuerpos específicos contra determinada enfermedad formados por un organismo determinado y puede ser inyectado a cualquier otro, mientras que una vacuna está compuesta por microorganismos muertos o atenuados que son capaces, una vez inoculados, de inducir la respuesta inmune sin causar la enfermedad. Con un suero el organismo tratado no fabrica AC, se le administran ya fabricados, y con una vacuna el organismo sí fabrica AC. Por ello, la vacuna genera memoria inmunológica mientras que el suero no. b) Suero: mordedura de serpiente venenosa. Se trataría con un suero que contuviera la antotoxina correspondiente. Vacuna: vacuna contra la hepatitis B. 4. a) Mitosis. Anafase. b) El primero es acrocéntrico (el centrómero se encuentra más cercano a uno de los telómeros, dando como resultado un brazo muy corto (p) y el otro largo (q)), el segundo telocéntrico (el centrómero se ubica en uno de los extremos de manera que el cromosoma queda realmente constiruido por un único brazo) y los dos últimos metacéntricos (cromosoma cuyo centrómero se encuentra en la mitad del cromosoma). c) Al carecer de centrosoma podríamos determinar que se trata de una mitosis vegetal. 5. a) www.academianuevofuturo.com 914744569 C/ Fernando Poo 5 Madrid (Metro Delicias o Embajadores). COMPONENTES BACTERIA CÉLULA ANIMAL CÉLULA VEGETAL Envoltura nuclear NO SI SI Mitocondria SI SI SI Aparato Golgi NO SI SI Mb plasmática SI SI SI Centriolos NO SI NO Sistema endomembranas NO SI SI Pared celular SI NO SI Ribosoma SI SI SI b) La mitocondria producen la mayor parte del ATP de la célula, son las fábricas energéticas de la misma. Es un orgánulo, formado por dos membranas, interna y externa, que delimitan dos espacios o compartimentos: el espacio intermenbrana y la matriz mitocondrial. La membrana mitocondrial externa separa la mitocondria del exterior y la membrana mitocondrial interna presenta múltiples invaginaciones llamadas crestas mitocondriales que permiten aumentar la superficie para realizar diversas reacciones. Las mitocondrias poseen su propio material genético (ADN mitocondrial o ADNmt). La pared celular está compuesta fundamentalmente por polisacáridos, celulosa en plantas superiores y algas, peptidoglicano en bacterias y quitina en hongos. Tiene tres partes fundamentales: 1) la sustancia intercelular o lámina media, 2) la pared primaria y 3) la pared secundaria. tienen un papel importante en actividades como absorción, transpiración, traslocación, secreción y reacciones de reconocimiento, como en los casos de germinación de tubos polínicos y defensa contra bacterias u otros patógenos. Membrana plasmática: representa el límite entre el medio intracelular y el extracelular y actúa como filtro selectivo bidireccional. Es una bicapa fosfolipídica los lípidos se disponen en se disponen formando una bicapa de fosfolípidos, con sus cabezas hidrofílicas hacia el medio externo y hacia el citosol, y sus colas hidrófobas hacia el interior. Las proteínas se intercalan en esa bicapa de forma asimétrica, pudiendo ser integrales (atraviesan la membrana), periféricas (se sitúan en una cara de la membrana, la interna o la externa) o glicoproteínas (atraviesan la membrana y contienen glúcidos). Ribosoma: en eucariotas (animales y vegetales) y procariotas en el citoplasma, en eucariotas además en las mitocondrias, en el RE y en los cloroplastos. Participan en la síntesis de proteínas. Son partículas sin membrana que al microscopio óptico se observan como gránulos más o menos densos. Están formados por ARNr y proteínas. Su estructura está formada por dos subunidades de diferente tamaño que, el tener diferente coeficiente de sedimentación, se nombran de diferente manera: en procariotas 70S y en eucariotas 80S. www.academianuevofuturo.com 914744569 C/ Fernando Poo 5 Madrid (Metro Delicias o Embajadores). www.academianuevofuturo.com 914744569 C/ Fernando Poo 5 Madrid (Metro Delicias o Embajadores). UCM PAU BIOLOGÍA 2012‐2013 OPCIÓN A 1. a) Ambos tipos tienen ADN como material genético, una membrana plasmática que les separa del exterior, ribosomas (procariotas 70S y eucariotas 80S) y un citoplasma. La procariota y la eucariota vegetal tienen ambas pared celular, aunque de diferente composición (procariota de mureína y eucariota vegetal de celulosa) b) La célula procariota carece de núcleo, es decir, no tiene el material genético separado del citoplasma por una membrana. Las eucariotas sí. Las eucariotas tienen orgánulos (mitocondrias, cloroplastos, lisosmas etc) y citoesqueleto. c) Evolutivamente la célula procariota es anterior a la eucariota. Según la Teoría Endosimbiótica (Lynn Margulis, 1970) el paso de células procariotas a eucariotas se produjo mediante incorporaciones simbiogenéticas de bacterias. Según esta teoría ampliamente aceptada algunos orgánulos eucariotas proceden de células procariotas primitivas que habrían entrado en endosimbiosis con las primeras. 2. a) Gen: es una región del ADN cuyo producto final es un polipéptido o una molécula de ARN. Alelo: es cada una de las formas alternativas que puede presentar un gen. Se representan con letras mayúsculas para el dominante y minúsculas para el recesivo. Cruzamiento prueba: sirve para determinar si un fenotipo A es homocigótico (AA) o recesivo (Aa). Para ello lo cruzamos con homocigótico recesivo aa de manera que si toda la descendencia es fenotipo A podemos deducir que el genotipo parental es AA y si aparecen individuos de fenotipo a el genotipo parental será Aa. b) Se hereda como un carácter recesivo, ya que de padres no miopes II‐3 y II‐4 se obtiene un hijo miope III‐2. (También sirve: ya que de padres no miopes I‐3 y I‐4 se obtiene un hijo miope II‐5). Si fuese dominante este hecho no podría suceder. c) I‐1: aa I‐2: A II‐1, II‐2, II‐3, II‐4: Aa III‐1: A_ I‐3, I‐4: Aa II‐5: aa III‐2: aa III‐3: A_ II‐6, II‐7: A_ 3. a) Los órganos linfoides primarios es donde se produce la maduración de los linfocitos, en la que adquieren su repertorio de receptores específicos para cada tipo de antígeno y se seleccionan aquellos que poseen autotolerancia (es decir, que evitan la autoinmunidad). Los órganos linfoides primarios son el timo (donde maduran los linfocitos T) y la médula ósea (donde se forman todas las células precursoras de linfocitos y donde maduran los linfocitos B). b) Los órganos linfoides secundarios los linfocitos se acumulan e interaccionen entre sí, o con las APC (células presentadoras de antígeno) entrando por tanto en contacto con el antígeno y www.academianuevofuturo.com 914744569 C/ Fernando Poo 5 Madrid (Metro Delicias o Embajadores). diseminan la respuesta inmune al resto del cuerpo. Cada uno de estos órganos está especializado en responder a determinados antígenos o patógenos. Son: bazo, ganglios linfáticos y tejido linfoide asociado a mucosas o MALT (amígdalas, adenoides, placas de Peyer, tejido linfoide bronquial, lámina propia, tejido linfoide urogenital). c) La inflamación es un proceso tisular constituido por una serie de fenómenos moleculares, celulares y vasculares de finalidad defensiva frente a agresiones físicas, químicas o biológicas. La inflamación puede ser originada por factores endógenos (necrosis tisular o rotura ósea) o factores exógenos como lesiones por agentes mecánicos (corte, etc), físicos (quemaduras), químicos (corrosivos), biológicos (microorganismos) e inmunológicos (reacciones de hipersensibilidad). Los cuatro síntomas característicos de la inflamación son: Calor, Rubor, Tumor y Dolor. El calor y rubor se deben a las alteraciones vasculares que determinan una acumulación sanguínea en el foco. El tumor se produce por el edema y acúmulo de células inmunes, mientras que el dolor es producido por la actuación de determinados mediadores sobre las terminaciones nerviosas del dolor. 4. a) 1. Vegetal 2. Animal 3. Aparato Golgi 4. Fase S (Interfase) b) La mitosis tiene lugar en células somáticas, en ella hay un solo proceso de división celular, en ella no hay sobrecruzamiento y da lugar a dos células hijas idénticas. La meiosis tiene lugar en las células germinales, hay dos procesos de división celular, en ella hay sobrecruzamiento y da lugar a cuatro células hijas genéticamente distintas. 5. a) La estructura secundaria del ADN es una doble hélice formada por dos hebras de nucleótidos. Estas dos hebras se sitúan de forma antiparalela, es decir, una orientada en sentido 5' → 3' y la otra de 3' → 5'. Las dos están paralelas, formando puentes de Hidrógeno entre las bases nitrogenadas enfrentadas. Las dos hebras están enrolladas en torno a un eje imaginario, que gira en contra del sentido de las agujas de un reloj. b) Consiste en separar las dos hebras de nucleótidos que forman la doble hélice por rotura de los puentes de H que las unen, alterando las condiciones fisiológicas normales: bien aumentando el pH por encima de 13 o calentando el ADN a 100 ºC. c) Replicación: es el proceso por el cual el DNA se copia para poder ser transmitido a nuevos individuos. Transcripción: es el proceso de copia de un gen o fragmento de DNA utilizando ribonucléotidos y originándose diferentes tipos de RNA. Traducción: es el proceso de síntesis de proteínas llevado a cabo en los ribosomas, a partir de la información aportada por el RNA mensajero que es, a su vez, una copia de un gen. www.academianuevofuturo.com 914744569 C/ Fernando Poo 5 Madrid (Metro Delicias o Embajadores). UCM PAU BIOLOGÍA 2012_13 OPCIÓN B 1. a) Arriba: glucolisis + respiración celular. Catabolismo Abajo: fotosíntesis. Anabolismo b) en a) c) Es la formación ATP mediante energía luminosa durante la fotosíntesis. Ocurre en los cloroplastos. Fotofosforilación no cíclia: están implicados ambos fotosistemas, I y II; el flujo de electrones que produce no es cíclico por lo que se sintetiza tanto ATP como NADPH. Fotofosforilización cíclica: está implicado sólo el fotosistema I; se realiza un bombeo de iones hidrógeno del estroma al espacio tilacoidal, que contribuye a crear un gradiente electroquímico de hidrogeniones y por tanto a la síntesis del ATP, sin que se produzca NADPH. La fotofosforilación tiene lugar dentro de la fase lumínica, la cual a su vez es una de las dos fases (junto con la oscura) de la fotosíntesis. 2. a) A: cocos B: bacilos C: vibriones D: espirilos b) Estructura/molécula Tipo microorganismo Pared peptidoglicano Bacterias Cilios Bacterias, Protozoos Pili/fimbrias Bacterias Quitina Hongos 3. a) Diferencias eucariotas y procariotas ‐
en procariotas existe un solo origen de replicación, denominado Ori C. los eucariontes poseen muchos orígenes de replicación, probablemente debido a la enorme cantidad de ADN que poseen y a que su material hereditario en la inmensa mayoría de los casos esta repartido en varias moléculas de ADN distintas o varios cromosomas. ‐
Los fragmentos de Okazaki en procariotas son grandes (unos 1000 pb) y en eucariotas pequeños (100‐200 pb). ‐
En procariotas hay 3 ADN polimerasas (I, II y III) y en eucariotas 5 (α,β,γ,σ,δ). ‐
Procariotas rápida y eucariotas lenta www.academianuevofuturo.com 914744569 C/ Fernando Poo 5 Madrid (Metro Delicias o Embajadores). b) Intrones: segmento de ADN que debe ser eliminado del tránscrito primario de ARN mediante un proceso de modificación postranscripcional denominada splicing (corte y empalme). Exones: segmento de ADN que no es eliminado del tránscrito primario de ARN, si no que se conserva en el ARNm puesto que se corresponde con una región que codifica para una proteína. d) Ambas células proceden de una misma célula inicial, el cigoto, por lo que contienen la misma información genética. Las diferencias entre una y otra tanto a nivel morfológico como funcional se debe a la diferente expresión genética que se lleva a cabo en cada una de ellas. Inicialmente todas las células son iguales y son “pluripotentes” pero a medida que se van diferenciando, pierden esa pluripotencia, y se especializan, permitiendo el desarrollo de todos y cada uno de los tipos celulares que conforman un organismo. El proceso de diferenciación celular no es reversible, una vez que se inicia no tiene vuelta atrás, pero, como se ha indicado al principio, la información genética seguirá siendo la misma. 4. a) 1‐ 23 2‐Telofase II 3‐23 4‐Citocinesis b) Anafase: Los pares de cromosomas se separan en los cinetocoros y se mueven a lados opuestos de la célula. 5. a) 2: crestas mitocondriales 1: matriz mitocondrial 4: membrana mitocondrial externa 3: membrana mitocondrial interna b) Le faltaría señalar el espacio intermembrana c) La mitocondria producen la mayor parte del ATP de la célula, son las fábricas energéticas de la misma. www.academianuevofuturo.com 914744569 C/ Fernando Poo 5 Madrid (Metro Delicias o Embajadores). En la matriz mitocondrial se lleva a cabo el ciclo de Krebs y la B‐oxidación de los ácidos grasos (también se oxidan los aminoácidos y se localizan algunas reacciones de la síntesis de urea y grupos hemos).