Biología - Oxford University Press Espa? SA

Biología
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Biología
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COMUNIDAD DE MADRID
CONVOCATORIA JUNIO 2008
SOLUCIÓN DE LA PRUEBA DE ACCESO
AUTORA:
María Purificación Hernández Nieves
Opción A
 a) De las moléculas indicadas en el enunciado de la
pregunta, las que presentan enlace O-glucosídico
son los disacáridos, sacarosa y lactosa, y los polisacáridos, celulosa y almidón.
El enlace O-glucosídico es un puente de oxígeno
que se establece entre dos monosacáridos, al reaccionar los grupos ⫺OH del C anomérico del primer
monosacárido y del C anomérico o no anomérico
del segundo monosacárido. Presenta dos modalidades ( ␣ o ␤), dependiendo de la posición (arriba o
abajo) del –OH del C anomérico del primer monosacárido.
CH2OH
CH2OH
O
H
H
OH
H
OH
H
H
OH
⫹
H
HO
O
H
H
OH
HO
OH
H
H
OH
앗
CH2OH
CH2OH
O
H
H
OH
H
O
H
H
OH
H
H
O
HO
H
OH
H
OH
enlace
O-glucosídico
H
OH
Enlace O-glucosídico en ␣.
CH2OH
CH2OH
O
OH
H
OH
OH
H
H
H
H
OH
⫹
H
O
H
H
OH
H
O
enlace
O-glucosídico
O
H
OH
OH
H
H
1. Anafase.
2. Telofase.
H
OH
Enlace O-glucosídico en ␤.
b) La sacarosa no tiene poder reductor. Esto se debe a
que los carbonos anoméricos de sus dos monosacáridos (glucosa y fructosa) forman parte del enlace. Al
no quedar ninguno de ellos libres, no tiene carácter
reductor sobre el licor de Fehling.
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ribulosa 1,5 difosfato
carboxilasa
 a) Los números representan los siguientes procesos:
H
H
d) La enzima que se utiliza es la ribulosa 1,5 difosfato
carboxilasa o rubisco, que fija el CO2 al primer compuesto del ciclo de Calvin, la ribulosa 1,5 difosfato,
para convertirlo en un compuesto inestable de seis
átomos de C, que se disocia en dos moléculas de tres
átomos de C (ácido 3-fosfoglicérico). La reacción es la
siguiente:
OH
CH2OH
H
c) Es un proceso anabólico, de síntesis, porque en él se
lleva a cabo la formación de compuestos orgánicos
utilizando energía (ATP) y poder reductor (NADPH ⫹
H⫹). Aunque estos compuestos se forman en la fase
lumínica, dicha fase no deja de ser una fase preparatoria, pues estos compuestos obtenidos son utilizados en la verdadera obtención de los compuestos
orgánicos (objetivo de la fotosíntesis).
2 ácido 3-fosfato glicerina
CH2OH
OH
B representa la fase oscura o ciclo de Calvin, que tiene lugar en el estroma o porción no membranosa
del cloroplasto.
OH
H
O
b) A representa la fase lumínica de la fotosíntesis, que
se realiza en el tilacoide o porción membranosa del
cloroplasto.
ribulosa 1,5 difosfato ⫹ CO2
앗
OH
 a) El proceso representado en la figura es la fotosíntesis. El tipo de organismos que lo llevan a cabo son
los organismos fotosintéticos (plantas, algas y cianobacterias).
H
HO
OH
H
c) Tanto la celulosa como el almidón son polisacáridos
de las plantas. Se diferencian, por ejemplo, en que la
celulosa es un polisacárido estructural (forma parte
de la pared celular vegetal) y el almidón es un polisacárido de reserva energética.
3. Fase G1 de la interfase.
4. Fase S de la interfase.
5. Fase G2 de la interfase.
6. Profase.
7. Metafase.
8. Mitosis.
9. Interfase celular.
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b) Los procesos celulares que se producen durante la
interfase celular son los siguientes: autoduplicación
del ADN, transcripción del ADN, traducción y crecimiento celular.
 a) La figura representa la autoduplicación o replicación
del ADN. Se produce en la interfase del ciclo celular;
en concreto, en el período de síntesis (S).
b) La finalidad del proceso es formar dos moléculas de
ADN idénticas a la progenitora. De esta manera, se
transmite el mensaje genético de generación en
generación.
c) La cadena A, de nueva formación, es la denominada
hebra conductora. La cadena B, de nueva formación,
es la hebra retardada o retrasada. C y D representan
los fragmentos de Okazaki (fragmentos de ARN cebador unidos a fragmentos de ADN de nueva formación),
que darán lugar, más adelante, a la hebra retardada.
d) Los fragmentos de Okazaki tienen que producirse
porque la síntesis de la cadena de ADN complementaria a la cadena molde de ADN que se encuentra en
dirección 5’ 씮 3’ es discontinua.
 a) Un antígeno es una partícula extraña que al ingresar
en nuestro organismo provoca una respuesta inmunitaria. Un anticuerpo (inmunoglobulina) es una proteína del sistema inmunitario que circula por la sangre y se une al antígeno para provocar la destrucción
del agente infectivo.
b) Se entiende por respuesta inmune o inmunitaria el
conjunto de fenómenos mediante los cuales el sistema inmune reconoce los elementos extraños al
organismo (antígenos) para destruirlos.
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c) Los tipos de respuesta inmune son dos: la respuesta
inmune celular y la respuesta humoral. La primera se
realiza mediante la acción de células organizadas en
los tejidos y órganos linfoides (leucocitos o glóbulos
blancos); la segunda, mediante moléculas solubles
que son transportadas por el flujo sanguíneo a todo
el organismo (anticuerpos, complemento, interferón,
etcétera).
Cuando un antígeno se pone en contacto por primera vez con el organismo y este sufre una enfermedad, se produce la llamada respuesta inmune
primaria, en la que el antígeno condiciona la formación de células (respuesta celular) o de anticuerpos
(respuesta humoral) capaces de unirse a él de forma
específica, para su neutralización. Después de este
contacto, el organismo queda inmunizado, pues un
nuevo contacto con el antígeno origina la respuesta
inmune secundaria (más rápida que la anterior), que
hace que se produzca una mayor cantidad de anticuerpos que, además, permanecen más tiempo en la
sangre. Esta inmunidad adquirida se debe a un sistema de memoria inmunológico que «recuerda» al
antígeno y produce linfocitos B de memoria, los
cuales permanecen en el organismo una vez eliminado el antígeno. Todo lo expuesto pertenece a la
respuesta primaria.
Cuando el organismo se expone nuevamente al antígeno, se produce una activación de las células, lo
que permite una respuesta más rápida (respuesta
secundaria). Este tipo de inmunidad se denomina
inmunidad adquirida y se produce en enfermedades
como el sarampión o la varicela.
Opción B
 a) Los componentes estructurales del núcleo interfásico son la membrana o envoltura nuclear, el nucleoplasma, el nucléolo y la cromatina.
La membrana nuclear o envoltura nuclear es una
doble membrana que separa el citoplasma del
nucleoplasma. La membrana externa presenta una
continuidad con el retículo endoplásmico rugoso y
posee en su cara externa un gran número de ribosomas adosados. La membrana interna posee proteínas que fijan las fibras de cromatina y están relacionadas con la formación de los poros. La envoltura
nuclear está perforada por un elevado número de
poros formados por proteínas dispuestas según una
estructura discoidal, la cual presenta en su periferia
ocho gránulos de ribonucleoproteínas. Los poros
regulan el paso de sustancias entre el nucleoplasma
y el citoplasma.
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El nucleoplasma es el medio interno del núcleo. Está
compuesto por agua, proteínas, nucleótidos e iones.
En él tiene lugar la síntesis de los ácidos nucleicos,
tanto la replicación del ADN como la transcripción
(síntesis de ARNm, ARNt y ARNn).
El nucléolo es un corpúsculo esférico compuesto básicamente por ARN y proteínas. En él se sintetiza ARNr,
imprescindible para la formación de los ribosomas.
La cromatina es la sustancia fundamental del núcleo.
Está compuesta por filamentos de ADN en diferentes
grados de condensación. Estos filamentos forman
ovillos que surcan todo el nucleoplasma. En unos
tramos está muy condensada (heterocromatina),
mientras que en otros está descondensada (eucromatina). Tanto una como otra presentan una estructura interna, pues el ADN se enrolla a las histonas
(proteínas básicas).
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Cuando el núcleo entra en división, la cromatina se
condensa y se organiza en unas unidades con forma
de bastoncillo conocidas con el nombre de cromosomas. Su nombre deriva de los términos chromos y
soma, que en griego significan «color» y «cuerpo»,
respectivamente, pues adquieren intensos colores
cuando, para su tinción, se utilizan colorantes básicos. Están formados por ADN unido a histonas.
Un cromosoma metafásico está formado por dos
fibras de ADN idénticas, replegadas sobre sí mismas
(cromátidas), que se unen por un punto denominado centrómero. Del centrómero o construcción primaria parten dos brazos cuya parte distal recibe el
nombre de telómero. En ocasiones aparecen en los
brazos constricciones secundarias que, si se sitúan
cerca del telómero, dan lugar a un corto segmento
que recibe el nombre de satélite. En el centrómero
aparece una estructura proteica de forma discoidal
(el cinetocoro), donde se implantan los microtúbulos
del huso acromático para el movimiento de los cromosomas.
b) El ATP se sintetiza en la segunda fase de la glucólisis;
en concreto, desde el ácido 1,3 difosfoglicérico al ácido 3-fosfoglicérico y desde el ácido fosfoenolpirúvico al ácido pirúvico. La fase completa es:
glucosa
primera reacción
de activación
ATP
ADP
glucosa-6-fosfato
fructosa-6-fosfato
segunda reacción
de activación
ATP
ADP
fructosa-1,6-difosfato
gliceraldehído-3-fosfato
⫹
dihidroxiacetona fosfato
cromátidas
telómero
gliceraldehído-3-fosfato (2 moléculas)
brazo
corto
cinetocoro
centrómero
brazo
largo
oxidación
y fosforilación
2 Pi
2 NAD⫹
⫹
2 NADH ⫹ H
1,3-difosfoglicerato (2 moléculas)
primera reacción
formadora de ATP
(fosforilación a nivel
de sustrato)
2 ADP
2 ATP
3-fosfoglicerato (2 moléculas)
constricción
secundaria
satélite
Estructura del cromosoma metafísico.
b) El núcleo se encuentra físicamente unido al retículo
endoplásmico. Dependiendo de si presenta o no
ribosomas adosados a sus membranas, este retículo
puede ser de dos tipos:
쐌 El retículo endoplásmico rugoso (RER) tiene como
función la síntesis y almacén de proteínas sintetizadas en los ribosomas asociados a sus membranas,
que son glucolisadas y forman glucoproteínas.
쐌 El retículo endoplásmico liso (REL) tiene como misión la síntesis de lípidos, los cuales son necesarios
para la renovación de todas las membranas celulares. Además, metaboliza sustancias tóxicas procedentes del exterior del organismo para su posterior eliminación (detoxificación).
 a) Se trata de la glucólisis. Es una ruta característica de
todo tipo de células, tanto procariotas como eucariotas, ya que se trata de un paso obligado en todo tipo
de respiración (aerobia y anaerobia). El proceso se
lleva a cabo en el citosol de la célula, en condiciones
anaerobias.
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2-fosfoglicerato (2 moléculas)
2 H2O
fosfoenolpiruvato (2 moléculas)
segunda reacción
formadora de ATP
(fosforilación a nivel
de sustrato)
2 ADP
2 ATP
piruvato (2 moléculas)
Esquema general de la glucólisis.
c) A partir del ácido pirúvico pueden generarse los
siguientes compuestos:
Si el ácido pirúvico ingresa en la mitocondria y, por
tanto, se dan condiciones aerobias, tras pasar a acetil-CoA, ingresa en el ciclo de Krebs y se obtienen los
siguientes compuestos: CO2, NADH ⫹ H⫹, FADH2 y
GTP. La reacción es la siguiente:
CH3⫺CO⫺COOH ⫹ 2 H2O ⫹ 4 NAD⫹ ⫹ FAD ⫹ GDP ⫹
⫹ fosfato 씮 3 CO2 ⫹ 4 NADH ⫹ 4 H⫹ ⫹ FADH2 ⫹ GTP
Al ingresar en la cadena oxidativa o cadena respiratoria, las moléculas obtenidas se reducen y se oxidan
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a medida que se van intercambiando los protones y
los electrones procedentes del NADH y del FADH2,
hasta originar H2O y ATP.
Si el ácido pirúvico sigue en el citoplasma y, por tanto, en condiciones anaerobias, se transforma en alcohol etílico (fermentación alcohólica) o en ácido láctico (fermentación láctica).
 a) La anafase mitótica viene representada en la siguiente figura:
CONVOCATORIA JUNIO 2008
 Color marrón (A) ⬎ color azul (a).
Cabello oscuro (B) ⬎ cabello rubio (b).
a) P fenotipos: 웧 ojos marrones
씸 ojos azules
y cabello oscuro ⫻ y cabello oscuro
genotipos:
A– B–
aa B–
ojos azules
F1 fenotipos: ojos marrones
y cabello rubio ⫻ y cabello oscuro
genotipos:
Aabb
aa B–
El hecho de que nazca un hijo de ojos azules (aa)
indica que el padre tiene que ser heterocigótico para
este carácter (Aa); así podrá aportar al hijo un gameto a que, al unirse con el único tipo de gametos que
puede aportar la madre para este carácter, a, hará
posible que se obtengan ojos azules (aa). Por la misma razón, para que nazca un descendiente con cabello rubio (bb), ambos progenitores tienen que haber
aportado en sus gametos el gen recesivo (b) para
este carácter. Puesto que ambos progenitores tienen
el cabello oscuro, el genotipo en ellos para este fenotipo es heterocigótico (Bb).
Con estos datos concluimos que los genotipos de los
progenitores son AaBb para la madre y aaBb para el
padre.
La resolución del problema sería entonces como sigue:
b) La dotación cromosómica de un gameto de esta
especie está recogida en la siguiente figura:
P genotipos:
AaBb
⫻
aaBb
gametos:
AB Ab aB ab
⫻
aB ab
En este cuadro establecemos, con estos gametos, los
posibles cruzamientos:
씸
웧
AB
Ab
aB
Ab
El proceso que conduce a la formación de gametos
se denomina gametogénesis. Su fase más característica es la división reduccional o meiosis, por la cual se
obtienen gametos con la mitad de la dotación cromosómica de la célula madre. En este caso, con dos
cromosomas.
c) En la meiosis se produce variabilidad genética por el
proceso de entrecruzamiento o crossing-over, que
tiene lugar entre cromátidas no hermanas de dos
cromosomas homólogos en la profase I. La consecuencia de ello es la formación de cromosomas
recombinantes que portarán los gametos al final de
la meiosis. Estos cromosomas, con nueva información genética respecto a la célula madre, son los responsables, al unirse a otros gametos, de la evolución
de las especies.
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aB
ab
AaBB
AaBb
aaBB
aaBb
AaBb
Aabb
aaBb
aabb
Los genotipos de los dos hijos vienen marcados en
cursiva (Aabb y aaBb) para distinguirlos del resto de
los posibles genotipos de la descendencia. La probabilidad con la que aparece cada uno de ellos es de 1/8.
b) Si el hombre del problema, con genotipo heterocigótico recesivo (AaBb) para ambos caracteres, se
casara con una mujer de ojos azules y cabello rubio,
el genotipo de esta mujer, para ambos caracteres,
sería el homocigótico recesivo (aabb).
P genotipos:
gametos:
⫻ aabb
AaBb
AB
F1 genotipos: AaBb
cabello
fenotipos: oscuro
y ojos
marrones
Ab
aB
Aabb
cabello
oscuro
y ojos
azules
ab
aaBb
cabello
rubio
y ojos
marrones
⫻
ab
aabb
cabello
rubio
y ojos
azules
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Los genotipos de la posible descendencia serán
AaBb, Aabb, aaBb y aabb, con una probabilidad de
1/4 para cada uno de ellos.
Los fenotipos de estos posibles descendientes serán
cabello oscuro y ojos marrones (AB), cabello oscuro
y ojos claros (Ab), cabello rubio y ojos marrones (aB)
y cabello rubio y ojos azules (ab). La probabilidad de
cada uno de ellos es de 1/4 o, lo que es lo mismo, del
25 %.
 a) Las aportaciones científicas de Antón Van Leeuwenhoek y Robert Hooke facilitaron el estudio de la célula.
Leeuwenhoek perfeccionó las lentes de aumento y
construyó un microscopio simple que llegó a tener
hasta 200 aumentos. Con ellos pudo ver, por vez primera, protozoos y rotíferos a los que denominó animálculos, levaduras, espermatozoides, glóbulos rojos
y bacterias.
Hooke, mientras examinaba las laminillas del corcho
con un microscopio de 50 aumentos, observó que
estaba formado por pequeñas cavidades poliédricas
a las cuales denominó células, aludiendo con ello a
su parecido con las celdillas de un panal. Por esta circunstancia, se viene considerando a Robert Hooke el
descubridor de la célula y el científico que acuñó,
por primera vez, la palabra célula.
b) La teoría de la generación espontánea es conocida
también como autogénesis. Es una antigua teoría
biológica que sostenía que podía surgir vida animal
y vegetal de forma espontánea a partir de materia
inorgánica u orgánica.
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Redi, primero, y Spallanzani, después, abrieron el
camino para que Pasteur pudiera refutar esta teoría.
Redi, en 1668, realizó varios experimentos en los que
demostró que las larvas de la carne putrefacta se
desarrollaban a partir de huevos de moscas y no por
una transformación de la carne, como afirmaban los
partidarios de la generación espontánea. Pasteur, en
la misma línea que Redi, experimentó con dos matraces que contenían caldo nutritivo; dejó uno abierto y
el otro cerrado. El caldo del matraz abierto tardó
poco en descomponerse y el del cerrado permaneció en su estado inicial. Quedó, así, demostrado que
los microorganismos tampoco se originaban por
generación espontánea y, con ello, desterrada esta
teoría del pensamiento científico.
c) La tinción de Gram es una técnica desarrollada por el
bacteriólogo Christian Gram, en 1884, para clasificar
las bacterias en grampositivas y gramnegativas. El
colorante utilizado fue el violeta de genciana, que,
junto con otra serie de sustancias y la utilización de
un método adecuado, proporciona un violeta más
intenso a las bacterias grampositivas y tiñe de rosa
las gramnegativas previamente decoloradas.
El distinto comportamiento de las bacterias grampositivas y gramnegativas se debe a la diferencia existente en la estructura de las paredes celulares. Las
primeras retienen el colorante debido a los componentes externos de su pared, en especial a las moléculas derivadas de los ácidos teicoicos.
Esta teoría se basaba en procesos como la putrefacción y sostenía que los microorganismos podían surgir de forma espontánea sobre restos de materia
orgánica.
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