Castilla-La Mancha - ies "poeta claudio rodríguez"

CASTILLA-LA MANCHA
Índice
PAU septiembre 2007
Resolución PAU septiembre 2007
PAU junio 2007
Resolución PAU junio 2007
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Información extraída de la página web de la Universidad de Castilla-La Mancha:
http://www.uclm.es
Criterios generales:
Esta prueba consta de tres bloques de preguntas.
El primer bloque consta de una pregunta y es obligatorio
(3 puntos).
El segundo bloque consta de dos preguntas de las cuales se debe
elegir una.
El tercer bloque consta de dos preguntas de las cuales se debe
elegir una.
El examen se valorará sobre 10 puntos.
3 puntos - primer bloque.
3,5 puntos - segundo bloque.
3,5 puntos - tercer bloque.
Se penalizará más de tres faltas ortográficas con 0,5 puntos.
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Enunciado de la prueba
(Septiembre de 2007)
Contestar a 4 de los 6 bloques propuestos, en el orden que se desee, indicando para cada
bloque el apartado que se contesta. La puntuación máxima de cada bloque es 2,5 puntos.
Opciones
I
A
y
B
Describa brevemente (con un máximo de 4 renglones) los siguientes
conceptos:
Valoración: 3 puntos
0,5 puntos/apartado
1. Lactosa.
2. Ácido linoleico.
3. Genotipo.
4. Centro activo.
5. Respuesta inmune celular.
6. Antibiótico.
II Conteste a una de las dos opciones: A o B.
Valoración: 3,5 puntos
0,5 puntos/apartado
A Respecto a las proteínas:
1. ¿Qué tienen en común los péptidos y las proteínas? ¿Qué
los diferencia?
2. ¿Qué niveles estructurales poseen las proteínas? Tipos
de estructura secundaria.
3. ¿Qué es la desnaturalización? ¿Afecta a todos los niveles
estructurales de las proteínas?
4. ¿Qué es una heteroproteína? Identifique la del dibujo
y diga sus componentes.
5. ¿Qué función realiza la proteína del dibujo?
6. ¿Qué es una enzima? ¿Qué papel desempeñan
en el organismo las enzimas?
7. Tipos de proteínas en la membrana plasmática. Comente dos funciones importantes
que desempeñen estas proteínas de membrana.
B El dibujo representa varios tipos de células:
1. ¿Qué diferencias existen entre una
célula procariota y una eucariota?
¿Dónde encuadrarías las del dibujo?
2. ¿Qué son los cromosomas? ¿Dónde se
localizan dentro de la célula?
3. ¿Qué es el retículo endoplasmático?
Tipos y diferencias entre ellos.
4. ¿Qué es la pared celular? ¿La posee
alguna de estas células?
5. ¿Qué son los lisosomas? ¿Qué papel desempeñan?
6. ¿Qué es una vacuola? ¿Las posee alguna célula del dibujo?
7. ¿Qué es una mitocondria? ¿Qué estructura tiene? ¿Las posee alguna célula
del dibujo?
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III Conteste a las preguntas de una de las dos opciones: A o B.
Valoración: 3,5 puntos
0,5 puntos/apartado
1. ¿Qué tipo de molécula es la B? ¿Qué función desempeña?
2. ¿Cuáles son los constituyentes de la molécula C? ¿En
qué tipo de macromoléculas se encuentra?
3. ¿En qué lugar de la célula se localiza la molécula A?
¿Qué función desempeña?
4. ¿Qué son los cromosomas? Cite un ejemplo de una
mutación cromosómica.
5. ¿Qué es el código genético? ¿Qué tipo de moléculas
relaciona?
6. ¿Qué es la mitosis? Cite sus fases.
7. Enuncie la primera ley de Mendel.
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A Observa las estructuras del dibujo:
B En relación con el metabolismo:
1. ¿Qué es el metabolismo intermediario?
¿Y un metabolito?
2. Identifique las rutas metabólicas A y B del dibujo
y diga si son anabólicas o catabólicas.
3. ¿Qué ruta es la C? ¿Produce energía? ¿Dónde
se produce dentro de la célula?
4. Identifique la ruta E y el compuesto D
¿Qué finalidad tiene esta ruta?
5. ¿Mediante qué ruta metabólica se degrada
el acetil-coenzima A? ¿Dónde se produce?
6. ¿Qué es la fotosíntesis? Cite sus fases.
7. ¿Qué es la fermentación alcohólica? Cite una aplicación industrial de la misma.
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Resolución de la prueba
Opciones
A
y
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B
I
1. Lactosa. Disacárido formado por la unión de una molécula de D-galactopiranosa y otra
de D-glucopiranosa mediante enlace β (1→4). Se encuentra libre en la leche de los mamíferos.
Es un azúcar reductor.
2. Ácido linoleico. Ácido graso poliinsaturado esencial (ya que los humanos y otros animales
no podemos sintetizarlo). Se forma de una larga cadena hidrocarbonada de tipo alifático (lineal)
con 18 átomos de carbono, dos instauraciones (dobles enlaces) y cuyo último átomo de carbono
constituye un grupo carboxilo (–COOH), también llamado grupo ácido.
3. Genotipo. Conjunto de genes que presenta un organismo.
4. Centro activo. El centro activo de una enzima es la región de esta que se une al sustrato. Los centros
activos de una enzima están formados por aminoácidos, tienen una estructura tridimensional en
forma de hueco que facilita el anclaje al sustrato y constituyen una parte muy pequeña del volumen
total de la enzima.
5. Respuesta inmune celular. La respuesta inmune celular está mediada por los linfocitos T, que
destruyen a los microorganismos portadores de dicho antígeno y/o células infectadas por ellos.
En este tipo de respuesta no se producen anticuerpos.
6. Antibiótico. Sustancias químicas producidas en el metabolismo de algunas bacterias y por ciertos
hongos filamentosos que impiden el desarrollo de bacterias y ciertos hongos patógenos. Su
composición química es muy variada; existen antibióticos que contienen glúcidos, otros son péptidos
o derivados de aminoácidos, otros derivados de moléculas aromáticas, etc. Su mecanismo de acción
es variado, desde la inhibición de la síntesis de la pared bacteriana, la destrucción de los fosfolípidos
de las membranas celulares o la inhibición de las síntesis de ADN, ARN y de las proteínas de los
microorganismos patógenos. Los antibióticos de amplio espectro son los que ejercen la acción sobre
una gran variedad de microorganismos.
II
A 1. Tanto péptidos como proteínas son polímeros formados por la unión de aminoácidos. Se habla
de péptido si la cadena posee un pequeño número de aminoácidos (menos de diez)
y de polipéptido si el número es mayor. Cuando el número de aminoácidos excede del centenar
se suele hablar de proteína.
2. Toda proteína formada por una sola cadena polipeptídica adopta en su estructura tridimensional
tres estructuras: estructura primaria, secundaria y terciaria. En las proteínas formadas por más de
una cadena polipeptídica se adopta también la estructura cuaternaria, resultante de la asociación
de distintas cadenas polipeptídicas, iguales o diferentes, con estructura terciaria.
La estructura secundaria de una proteína es la disposición espacial de la secuencia
de aminoácidos o estructura primaria en el espacio. La estructura secundaria de una cadena
polipeptídica depende de los aminoácidos que la forman. Así, se pueden distinguir tres tipos
de estructura secundaria: α-hélice, la hélice de colágeno y la conformación β o de hoja
plegada.
• La estructura secundaria en α-hélice se forma al enrollarse helicoidalmente sobre sí misma la
estructura primaria. Este tipo de estructura se estabiliza por los numerosos puentes
de hidrógenos formados entre los grupos –NH– y –CO– de los enlaces peptídicos. La hélice
se enrosca hacia la derecha y presenta 3,6 aminoácidos por vuelta.
• La hélice de colágeno es una variedad especial de estructura secundaria que presenta
el colágeno. La cadena polipeptídica, debido a la abundancia de los aminoácidos prolina
e hidroxiprolina, se enrolla hacia la izquierda constituyendo una hélice más extendida, de forma
que se produce una vuelta de hélice cada tres aminoácidos. La hélice se estabiliza debido a la
asociación de tres hélices, que originan una superhélice o molécula de colágeno. Dichas hélices
se unen mediante enlaces covalentes y enlaces débiles de tipo puente de hidrógeno.
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• Conformación β. Los aminoácidos de la cadena no forman una hélice, sino una cadena en
4.
5.
6.
7.
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3.
forma de zigzag. Se producen enlaces de hidrógeno intercatenarios entre cadenas adyacentes
o segmentos de la misma cadena que al plegarse han quedado distantes, lo que confiere
estabilidad a la estructura.
La desnaturalización de una proteína consiste en la rotura de los enlaces que mantienen
la conformación espacial, rompiéndose así la estructura secundaria, terciara y cuaternaria
si la tuviera. Los enlaces peptídicos permanecen, conservando así la proteína la estructura primaria.
Entre los factores que pueden provocar la desnaturalización de las proteínas se encuentran el calor
y las variaciones de presión y pH, así como los cambios de concentración salina (diferentes agentes
químicos). El proceso de desnaturalización puede ser reversible, en el caso de que los factores
actúen en baja intensidad y durante un breve espacio de tiempo o irreversible.
Las heteroproteínas son moléculas formadas por la unión de un grupo proteico con otro
no proteico, denominado grupo prostético. Según su grupo prostético, las heteroproteínas
se clasifican en cromoproteínas (su grupo prostético una sustancia coloreada), glicoproteínas
(su grupo prostético es un glúcido), lipoproteínas (su grupo prostético es un lípido),
fosfoproteínas (su grupo prostético es una molécula de ácido fosfórico) y nucleoproteínas
(su grupo prostético es un ácido nucleico).
La heteroproteína del dibujo corresponde a la hemoglobina, formada por un grupo prostético
que es un anillo tetrapirrólico o porfirina (llamado grupo hemo) que en el centro lleva un catión
ferroso (Fe 2+) y una parte proteica (denominada globina).
La hemoglobina es un pigmento respiratorio que se encarga del transporte de oxígeno
por la sangre.
Las enzimas, a excepción de las ribozimas que son unos ARN con función catalítica, son proteínas
globulares que actúan como biocatalizadores de las reacciones biológicas. Actúan desminuyendo
la energía de activación y, por tanto, aumentando la velocidad de la reacción.
Todas las enzimas cumplen las siguientes características:
– Actúan incluso en cantidades pequeñas.
– No se modifican a lo largo de la reacción.
– No se consumen durante la reacción, así que al final de la misma hay igual cantidad de enzima
que al principio.
– Son muy específicas. Así, actúan en una determinada reacción sin alterar otra.
– Actúan siempre a temperatura ambiente; es decir, a la temperatura del ser vivo.
– Presentan un peso molecular muy elevado.
Las proteínas que forman parte de las membranas biológicas según su disposición en las mismas
se pueden clasificar en dos tipos:
• Proteínas integrales o intrínsecas o transmembranas. Se encuentran inmersas en la bicapa
lipídica.
• Proteínas periféricas o extrínsecas. Se sitúan adosadas a la membrana, tanto al exterior como
al interior.
Las proteínas que conforman las membranas biológicas contribuyen, junto con los lípidos,
a la fluidez de la misma. Además, muchas de ellas actúan como receptores de membrana,
reconociendo de manera específica a determinadas moléculas, y otras intervienen en el
transporte de sustancias a través de la bicapa, como las proteínas canal, que forman canales
acuosos para permitir el paso de sustancias.
B 1. La principal diferencia entre las células procariotas y las eucariotas es que las primeras carecen
de verdadero núcleo. Además, las células procariotas son mucho más sencillas; en su interior solo
hay ribosomas y unas invaginaciones o pliegues de la membrana denominados mesosomas,
careciendo de orgánulos energéticos.
La célula A representa una célula eucariota, y la B, una procariota.
2. Los cromosomas son estructuras en forma de bastón que aparecen durante la división del núcleo
(cariocinesis) como consecuencia de la condensación de la cromatina. Los cromosomas no se
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observan durante la interfase, solo durante la división celular, alcanzando su máximo grado
de empaquetamiento durante la metafase.
Básicamente están constituidos por ADN e histonas. Un cromosoma está formado por dos brazos
o cromátidas, estructuras idénticas en morfología e información, resultado de la duplicación
del ADN, que reciben el nombre de cromátidas hermanas. Ambas cromátidas permanecen
unidas por un punto, denominado centrómero o constricción primaria. En ocasiones pueden
aparecer en los brazos constricciones secundarias, relacionadas con la formación de los
nucleolos, que, si se sitúan cerca del final de los brazos, dan lugar a un corto segmento que
recibe el nombre de satélite.
En el centrómero aparece una estructura proteica, en forma de disco, denominada cinetocoro,
que actúa como centro organizador de microtúbulos.
La principal función de los cromosomas es facilitar el reparto de la información genética
contenida en la célula madre entre las dos células hijas.
En las células eucariotas se localizan los cromosomas en el interior del núcleo, mientras
que en las procariotas, el único cromosomas que poseen (denominado cromosoma bacteriano)
lo encontramos en una región del citoplasma denominada nucleoide.
3. El retículo endoplasmático es un sistema membranoso compuesto por una red de sáculos
aplastados o cisternas, sáculos globosos o vesículas y túbulos sinuosos que se extienden por todo
el citoplasma y se hallan en comunicación con la membrana nuclear externa.
Se distinguen dos clases de retículo endoplasmático: el retículo endoplasmático rugoso
o granulado (REr), que posee ribosomas adheridos a su cara externa, y el retículo
endoplasmático liso o agranular (REl), que carece de ribosomas.
El REr está formado por sáculos aplastados o cisternas, comunicados entre sí. Por el contrario,
el REl se constituye de finos túbulos o canalículos, interconectados con el REr.
En cuanto a sus funciones, las del REr son: síntesis y almacenamiento de proteínas y glucosidación
de las proteínas; mientras que las del REl son: síntesis de lípidos, la contracción muscular
y la detoxificación de sustancias.
4. La pared celular es una envoltura rígida y gruesa que rodea a las células vegetales. Se constituye
de una red de fibras de celulosa, dispuestas en sucesivas capas, y una matriz, en la que hay
agua, sales minerales, pectinas, hemicelulosa, etc. La matriz puede impregnarse de diferentes
sustancias, como lignina (confiere rigidez a la pared), suberina y cutina (impermeabilizan las
paredes de las células que forman los tejidos protectores) o carbonato de calcio y sílice (dan
rigidez a la epidermis de muchas hojas).
Una pared recién formada se constituye de dos capas: la lámina media y la pared primaria. Cuando la
célula está diferenciada y deja de dividirse, se puede diferenciar una tercera capa: la pared secundaria.
Lámina media. Es la capa más externa y la primera en formarse. Puede ser compartida
por las células adyacentes. Presenta puentes de intercomunicación entre las células vecinas,
denominados plasmodesmos. Se compone fundamentalmente de pectinas proteínas.
Pared primaria. Capa delgada y flexible, de estructura fibrilar situada por debajo de la lámina
media, que permite que la célula crezca y se expanda. Propia de las células en crecimiento.
Se compone principalmente de pectina, celulosa y hemicelulosa.
Pared secundaria. Capa más interna, que se encuentra por debajo de la pared primaria. Aparece
cuando cesa el crecimiento de la célula. Se trata de una capa gruesa y rígida, formada por
diferentes subcapas o estratos similares en composición a la pared primaria, aunque con mayor
proporción de celulosa, que forman microfibrillas regularmente ordenadas en paralelo.
En ocasiones contiene también lignina, ceras, suberina, etc.
Funciones de la pared celular
– Constituye el exoesqueleto de la célula vegetal, confiriendo rigidez al organismo
y contribuyendo al mantenimiento de su forma.
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– Evita que la célula se rompa, interviniendo en el mantenimiento de la presión osmótica intracelular.
– Sirve como barrera frente al paso de patógenos.
– Impermeabiliza la superficie vegetal de algunos tejidos, gracias a su impregnación de
sustancias como suberina, lo que evita las pérdidas de agua.
De las células señaladas en el dibujo posee pared celular la célula A, ya que se trata de una célula
eucariota vegetal.
5. Los lisosomas son vesículas procedentes del aparato de Golgi, que contienen enzimas digestivas
(hidrolasas ácidas), que se forman en el retículo endoplasmático rugoso, pasan al aparato de
Golgi, donde se activan y se concentran. La función de los lisosomas es la digestión de materia
orgánica.
Los lisosomas poseen una membrana plasmática con proteínas de su cara interna muy
glucosidada, lo que impide que las enzimas hidrolíticas ataquen a la propia membrana
del lisosoma.
Se distinguen dos tipos de lisosomas:
– Lisosomas primarios: sólo poseen en su interior enzimas digestivas.
– Lisosomas secundarios: resultan de la unión de un lisosoma primario con una vacuola con
materia orgánica en vías de digestión. Estos pueden ser:
• Lagolisosomas. Se forman de la unión de un lisosoma primario con una vacuola fagocítica,
que contiene partículas alimenticias de naturaleza muy variada procedentes del exterior por
fagocitosis o pinocitosis.
• Autofagolisosomas. Resultan de la fusión de un lisosoma primario con vacuolas
autofagocíticas, que contienen restos celulares, como orgánulos viejos o dañados
del interior celular.
6. Las vacuolas son orgánulos citoplasmáticos constituidos por una membrana plasmática,
denominada tonoplasto, y cuyo interior es predominantemente acuoso. Se denominan vesículas
cuando son pequeñas y se encuentran principalmente en células animales, y vacuolas, cuando
son más grandes y aparecen en células vegetales.
En las células vegetales suele haber más de una o dos vacuolas; y estas pueden llegar a ocupar
más del 50 % del contenido celular a medida que la célula madura.
Funciones
– Acumulan en su interior gran cantidad de agua.
– Sirven de almacén de muchas sustancias (proteínas, desechos, sustancias elaboradas
por la propia célula…).
– Mantienen la turgencia en la célula vegetal, debido al agua que acumulan.
– Digestión celular (en vegetales).
– Transporte de sustancias (en células animales).
Posee una gran vacuola, que ocupa gran parte del contenido celular, la célula A.
7. Las mitocondrias son los orgánulos de las células eucariotas aerobias que se encargan de
la obtención de energía (ATP) mediante la respiración celular. Están presentes en el citoplasma
de todas las células eucariotas, tanto animales como vegetales. Aparecen en un número variable
según el tipo de células, siendo abundantes en aquellas que requieren un elevado aporte
de energía, como los hepatocitos o las células del tejido muscular.
Estructura de las mitocondrias
De fuera a dentro, las mitocondrias constan de:
• Membrana mitocondrial externa: limita por completo a la mitocondria. Posee un gran número
de proteínas transmembrana que actúan como canales de penetración. Es permeable debido
a la presencia de proteínas porinas, que forman canales en la membrana, a través de los cuales
pasan moléculas de gran tamaño.
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• Membrana mitocondrial interna: presenta numerosas invaginaciones, denominadas crestas
•
•
mitocondriales, que incrementan su superficie. Es bastante impermeable y carece de colesterol.
En ella se localizan las cadenas de transporte electrónico y los complejos formadores de ATP,
las ATP-sintetasas. Estas se constituyen de tres partes: una base hidrófoba, que se ancla en la
membrana, un pedúnculo o región Fo y una esfera o región F1 que es donde se catalizan
las reacciones de síntesis de ATP.
Espacio intermembranas: se sitúa entre la membrana externa e interna. Contiene una matriz
de composición parecida al citoplasma.
Matriz mitocondrial: medio interno que contiene ADN mitocondrial circular de doble cadena,
ribosomas 70 S (semejantes a los de las bacterias), enzimas metabólicos y que intervienen
en la duplicación del ADN mitocondrial y síntesis de proteínas, así como ARN y diferentes iones.
III
A 1. El dibujo B representa un ácido nucleico (ADN). Su función es almacenar la información genética
y ser la molécula encargada de transmitir a la descendencia las instrucciones necesarias para
la síntesis de proteínas de un individuo.
2. La molécula C representa un nucleótido, subunidades que constituyen los ácidos nucleicos (ADN
y ARN). Un nucleótido consta de: una base nitrogenada, un azúcar de cinco átomos de carbono
(pentosa) y una molécula de ácido fosfórico.
La base nitrogenada puede ser púrica (adenina o guanina) o pirimidínica (citosina, timina
o uracilo). El uracilo solo está presente en los nucleótidos del ARN, y la timina, en los de ADN.
El azúcar de cinco átomos de carbono (pentosa) puede ser de dos tipos: ribosa (β-D ribofuranosa),
presente en los nucleótidos de ARN; y desoxirribosa (β-D-2 desoxirribofuranosa), presente en los
nucleótidos de ADN.
El ácido fosfórico u ortofosfórico se encuentra en forma de ion fosfato.
La base nitrogenada se une al azúcar mediante enlace N-glucosídico, constituyendo así un
nucleósido. La unión se produce entre el carbono 1’ de la pentosa y el nitrógeno 1 de la base
nitrogenada, si esta es pirimidínica, o el nitrógeno 9, si es una base púrica.
El nucleósido se une al ácido fosfórico mediante un enlace éster fosfórico, constituyendo un
nucleótido. La unión se produce entre el grupo hidroxilo del carbono 5´ del azúcar y el ácido
fosfórico.
3. La molécula A representa el ARN transferente (ARNt). Se localiza en el citoplasma. Su función
es transportar los aminoácidos hasta los ribosomas, donde se unen y forman las proteínas.
4. Los cromosomas son estructuras en forma de bastón que aparecen durante la división del núcleo
(cariocinesis) como consecuencia de la condensación de la cromatina. Los cromosomas
no se observan durante la interfase, solo durante la división celular, alcanzando su máximo grado
de empaquetamiento durante la metafase.
Básicamente están constituidos por ADN e histonas. Un cromosoma está formado por dos brazos
o cromátidas, estructuras idénticas en morfología e información resultado de la duplicación del
ADN, que reciben el nombre de cromátidas hermanas. Ambas cromátidas permanecen unidas
por un punto, denominado centrómero o constricción primaria. En ocasiones pueden aparecer
en los brazos constricciones secundarias, relacionadas con la formación de los nucleolos, que, si
se sitúan cerca del final de los brazos, dan lugar a un corto segmento que recibe el nombre de satélite.
En el centrómero aparece una estructura proteica, en forma de disco, denominada cinetocoro,
que actúa como centro organizador de microtúbulos.
La principal función de los cromosomas es facilitar el reparto de la información genética
contenida en la célula madre entre las dos células hijas.
En las células eucariotas se localizan los cromosomas en el interior del núcleo, mientras
que en las procariotas, el único cromosoma que poseen (denominado cromosoma bacteriano)
lo encontramos en una región del citoplasma denominada nucleoide.
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Las mutaciones cromosómicas son las que provocan cambios en la estructura interna
de los cromosomas. Pueden ser:
a) Las que suponen pérdida o duplicación de segmentos o partes del cromosoma:
– Deleción cromosómica: es la pérdida de un segmento de un cromosoma.
– Duplicación cromosómica: es la repetición de un segmento del cromosoma.
b) Las que suponen variaciones en la distribución de los segmentos de los cromosomas:
– Inversiones: un segmento cromosómico de un cromosoma se encuentra situado en posición
invertida.
– Traslocaciones: un segmento cromosómico de un cromosoma se encuentra situado en otro
cromosoma homólogo o no.
5. El código genético es la correspondencia entre los codones de ARNm y los aminoácidos que
forman las proteínas. El código genético tiene una serie de características:
– Es universal, lo que significa que es el mismo para todos los seres vivos. Así, por ejemplo,
el codon GUU codifica para el aminoácido valina, tanto en los organismos eucariotas como
en los procariotas.
– Es degenerado, es decir, la mayoría de los aminoácidos están codificados por más de un codón.
– No presenta imperfección, es decir, ningún codon codifica más de un aminoácido.
– No presenta variaciones, se ha mantenido de la misma forma a lo largo de la evolución.
Por tanto, el código genético relaciona el ARNm y las proteínas.
6. La mitosis o cariocinesis es un tipo de reproducción nuclear por el cual se reparte de manera
equitativa el material genético, previamente replicado en la fase S del ciclo celular, entre las dos
células hijas que se van a formar a partir de una célula progenitora. Se divide de forma didáctica
en las siguientes fases: profase, metafase, anafase y telofase.
7. Todos los individuos de la F1, resultante del cruce de dos razas puras (homocigóticas) para
un mismo carácter son genotípicamente heterocigóticos y de fenotipo igual al que muestra
uno de los progenitores.
B 1. Metabolismo intermediario: secuencias específicas de los intermediarios que intervienen
2.
3.
4.
5.
6.
en las rutas del metabolismo celular.
Metabolito: moléculas que ingresan en las diferentes rutas metabólicas, ya sea para degradarse
(catabolismo) o para a partir de ellas sintetizar nuevas moléculas.
A: gluconeogénesis o neoglucogénesis (ruta anabólica). Proceso de obtención de glucosa a partir
de sustancias orgánicas no glucídicas (piruvato, por ejemplo).
B: glucólisis (ruta catabólica).
La ruta C representa la fermentación láctica. En dicha ruta se produce, por cada molécula
de glucosa la síntesis de dos moléculas de ATP. Dicha ruta se lleva a cabo en el citoplasma.
La ruta E representa la glucogenólisis, ruta por la cual se degrada el glucógeno a glucosa
(movilizando así el glucógeno acumulado en las células del hígado y músculo).
El compuesto D representa el glucógeno.
El acetil-CoA se degrada mediante el ciclo de Krebs. El ciclo de Krebs o ciclo de los ácidos
tricarboxílicos es un conjunto cíclico de reacciones que producen la oxidación completa
del acetil-CoA hasta dióxido de carbono. Los electrones cedidos en dicha oxidación son captados
por los transportadores de electrones, NAD+ y FADH, con lo que se reducen a NADH y FADH2,
obteniéndose poder reductor. En dicho proceso también se libera energía en forma de GTP
por fosforilación a nivel de sustrato. Dicho ciclo se lleva a cabo en la matriz mitocondrial. Por cada
molécula de acetil-CoA que se oxida en el ciclo de Krebs se forman tres moléculas de NADH,
una de FADH2 y una de GTP (= 1 ATP).
La fotosíntesis es la conversión de la energía luminosa en energía química (ATP), que es utilizada
para la síntesis de materia orgánica. El proceso tiene lugar en los cloroplastos y es llevado a cabo
por bacterias fotosintéticas (cianobacterias, bacterias purpúreas del azufre y las bacterias verdes
del azufre) y todos los vegetales con clorofila (algas y plantas verdes).
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Resolución de la prueba
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La fotosíntesis consta de dos fases:
– La fase luminosa o dependiente de la luz, que tiene lugar en los tilacoides de los cloroplastos.
En esta etapa se absorbe la energía luminosa que proviene del Sol, gracias a unas moléculas
fotorreceptoras (pigmentos). En dicha etapa se consigue obtener ATP y NADPH.
– La fase oscura o independiente de la luz, que tiene lugar en el estroma de los cloroplastos.
En dicha fase se utilizan los productos obtenidos en la fase anterior (ATP y NADPH), el CO2,
tomado del medio y los compuestos ricos en nitrógeno, azufre y fósforo, procedentes
de las sales minerales, para sintetizar materia orgánica (azúcares).
La reacción global puede resumirse en la ecuación:
6 CO2 + 6 H2O + energía luminosa → C6H12O6 (glucosa) + 6 O2
7. La fermentación alcohólica es la transformación de la glucosa en ácido pirúvico, y de este
en etanol y en dióxido de carbono. Este tipo de fermentación es realizado fundamentalmente
por levaduras, como Saccharomyces cerevisiae. Mediante este tipo de fermentación se obtienen
bebidas alcohólicas, además de ser la base en la fabricación del pan.
La fermentación alcohólica, al igual que el resto de fermentaciones, es un proceso catabólico,
de oxidación incompleta de compuestos orgánicos (ya que no se libera toda la energía química
que contienen), anaerobio, en el que el producto final de las mismas es un compuesto orgánico
(etanol). También se producen dos moléculas de ATP por fosforilación a nivel de sustrato.
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Enunciado de la prueba
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Opciones
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Describa brevemente (con un máximo de 4 renglones) los siguientes conceptos:
Valoración: 3 puntos
0,5 puntos/apartado
1. Sacarosa.
2. Ácido graso insaturado.
3. Fenotipo.
4. Metafase.
5. Anticuerpo.
6. Amilosa.
Distrito universitario de Castilla-La Mancha
Contestar a 4 de los 6 bloques propuestos, en el orden que se desee, indicando para cada
bloque el apartado que se contesta. La puntuación máxima de cada bloque es 2,5 puntos.
II Conteste a una de las dos opciones: A o B.
Valoración: 3,5 puntos
0,5 puntos/apartado
A Respecto a las biomoléculas:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
¿Cuáles de las moléculas del dibujo forman parte de un ácido nucleico? ¿Y de una proteína?
¿Qué tipos de bases nitrogenadas conoce? Cite dos bases que aparezcan en el ADN.
¿Qué papel tiene el ADN en el organismo? ¿Qué estructura tiene?
¿Qué papel tiene el ARN mensajero en el organismo? ¿Y el ARN de transferencia?
¿Podría la molécula A formar parte del un ADN? Razone la respuesta.
Diferencia entre gen y código genético.
¿Qué es un codón? ¿Qué significado tiene la degeneración del código genético?
B Respecto a la célula del dibujo:
1. ¿Qué tipo de célula es la del dibujo? ¿Por qué?
2. Identifique el orgánulo B y diga la función importante que
desempeña en la célula.
3. ¿Qué diferencias existen entre retículo endoplásmico liso
y rugoso?
4. ¿Qué papel desempeña en esta célula la membrana
plasmática? ¿Es su parte más externa?
5. Diferencias entre difusión simple y facilitada. Cite
un ejemplo de cada una de ellas.
6. ¿Qué representa la letra A? Diga su función.
7. ¿Cómo y dónde se sintetizarían las proteínas en esta célula?
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Enunciado de la prueba
(Junio de 2007)
III Conteste a las preguntas de cada una de las dos opciones: A o B.
Valoración: 3,5 puntos
0,5 puntos/apartado
A Observe las estructuras del dibujo:
1. Identifique las estructuras del dibujo y diga a qué
tipo de macromoléculas pertenecen.
2. ¿Qué es la estructura cuaternaria?
3. ¿Qué es una enzima? ¿Puede aparecer la estructura
C en una enzima?
4. Diferencia entre cofactor, coenzima y cosustrato.
5. ¿En qué medida puede afectar la concentración
de sustrato a una rección enzimática?
6. ¿Qué es el centro activo de una enzima? ¿Y los sitios
reguladores o alostéricos?
7. ¿Qué es un inhibidor enzimático? Diferencias entre
inhibidor competitivo y no competitivo.
B En el dibujo aparece un proceso metabólico:
1. Defina catabolismo e identifique las rutas catabólicas del dibujo.
2. ¿Qué dos grandes grupos de moléculas pueden sufrir las transformaciones del dibujo?
¿Cuál es el metabolito que las interconexiona?
3. ¿Cuál es la ruta metabólica G? ¿Qué función tiene?
4. ¿Qué es la fosforilación oxidativa? ¿Dónde se produce?
5. ¿Qué transformación metabólica degrada los ácidos grasos? ¿Qué metabolito genera?
6. ¿Mediante qué ruta se sintetiza glucógeno? ¿En qué parte de nuestro organismo se acumula
ese glucógeno?
7. ¿Qué es una fermentación? Cite dos ejemplos.
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Resolución de la prueba
I
A
y
B
1. Sacarosa. Disacárido formado por la unión de una molécula de β-D-fructosa y una
de α-D-glucosa (β-D-fructofuranosil (2→1) α-D-glucopiranósido) unidas mediante enlace
dicarbonílico α (2→1). No tiene carácter reductor. Se encuentra en la caña de azúcar
y en la remolacha azucarera.
2. Ácido graso insaturado. Ácido graso con uno o varios enlaces dobles en su cadena
hidrocarbonada. Son ejemplos el ácido palmítico (16 carbonos) o el esteárico (18 carbonos).
3. Fenotipo. Conjunto de características que muestra un organismo. Depende del genotipo
y de la acción ambiental. Fenotipo = genotipo + ambiente.
4. Metafase. Fase de la mitosis en la que los cromosomas presentan su máximo grado
de compactación, y se disponen en la placa ecuatorial.
5. Anticuerpo. Moléculas glucoproteícas que se liberan en la sangre al ser producidas por los
linfocitos B o que pueden quedar adheridos a la membrana de los linfocitos B. En el plasma
se unen a determinados antígenos específicos, anulando su carácter tóxico o inmovilizando
el microorganismo.
6. Amilosa. Polímero, que junto a la amilopectina constituye el almidón. La amilosa está formada
por α-D-glucopiranosas unidas mediante enlace α (1→ 4) dispuestas en una cadena sin ramificar.
Su estructura es helicoidal, con seis moléculas de glucosa por vuelta.
Distrito universitario de Castilla-La Mancha
Opciones
Curso 2006-2007 JUNIO
II
A 1. Forman parte de un ácido nucleico las moléculas B (base nitrogenada púrica, adenina)
2.
3.
4.
5.
6.
7.
y la D (nucleótido de adenina con desoxirribosa).
Forma parte de una proteína la molécula C (aminoácido).
Las bases nitrogenadas pueden ser de dos tipos:
– Púricas, derivadas de la purina, como adenina y guanina.
– Pirimidínicas, derivadas de la pirimidina, como citosina, timina y uracilo.
La función del ADN es portar la información genética necesaria para el desarrollo
y funcionamiento del ser vivo.
ARN mensajero (ARNm). Copia la información del ADN nuclear y la transporta hasta
los ribosomas.
ARN transferente (ARNt). Se une a aminoácidos y los transporta hasta los ribosomas para formar
las proteínas.
No. La molécula A representa un disacárido (glúcido), y el ADN es una molécula formada
por la unión de desoxirribonucleótidos. Es decir, sus nucleótidos se componen de una base
nitrogenada, un azúcar (monosacárido de cinco átomos de carbono) y ácido fosfórico.
Un gen es la unidad del material hereditario. Se trata de un segmento de ácido nucleico que
lleva la información para una cadena polipeptídica (proteína). Por el contrario, el código genético
es la relación entre la secuencia de bases nitrogenadas presentes en el ARNm y la secuencia
de aminoácidos que constituyen una cadena polipeptídica (proteína).
Un codón es un triplete de bases del ARNm (por ejemplo, AUG).
Que el código genético es degenerado significa que salvo dos aminoácidos (triptófano
y metionina) los demás están codificados por más de un triplete.
B 1. Se trata de una célula eucariota, ya que en ella se observa un núcleo, que contiene el material
genético o ADN, así como diferentes orgánulos (aparato de Golgi, retículo endoplasmático,
mitocondrias, etc.). Además, es una célula eucariota vegetal por presentar pared celular,
cloroplastos y una gran vacuola que ocupa gran parte del contenido celular.
2. El orgánulo B representa un cloroplasto. Su principal función es la realización de la fotosíntesis.
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Resolución de la prueba
(Junio de 2007)
3. El REl o agranular carece de ribosomas adheridos a sus membranas, mientras que el REr lleva
adheridos ribosomas en su cara externa. Además, cada tipo de retículo desempeña funciones
diferentes. Así, en el REr se lleva a cabo la síntesis de proteínas y la glucosidación, mientras
que en el REl se realiza la síntesis de lípidos y la detoxificación de sustancias tóxicas.
4. La membrana plasmática regula el paso de sustancias controlando el transporte a través de la
misma de un gran número de iones y moléculas. Además, mantiene la diferencia de potencial
iónico e interviene en procesos de reconocimiento celular.
En la célula vegetal la membrana plasmática no es su parte más externa, ya que poseen pared
celular por encima de esta.
5. Tanto la difusión simple como la difusión facilitada son dos mecanismos de trasporte pasivo, que
se efectúan a favor de gradiente, lo que no implica gasto de energía. La difusión simple implica
el paso de moléculas pequeñas, solubles, a través de la membrana, como etanol, O2, CO2,
urea, etc. La difusión de agua se realiza a través del proceso de ósmosis. Así mismo, mediante
difusión simple, determinadas moléculas pasan a través de canales proteicos dispuestos en la
membrana. Por el contrario, la difusión facilitada permite el transporte de moléculas polares
(aminoácidos, glucosa, etc.). Dicho transporte es llevado a cabo por proteínas transmembrana
específicas (proteínas transportadoras o permeasas). Dichas proteínas se unen a la molécula que
van a transportar y sufren un cambio de conformación que arrastra a dicha molécula hacia el
interior de la célula.
6. La letra A representa una vacuola. Posee dos funciones principales: acumular agua en su interior
y servir de almacén de un gran número de sustancias.
7. Las proteínas se sintetizan en los ribosomas, bien los que están libres en el citoplasma,
los adheridos a las membranas del REr o los que aparecen en la matriz de mitocondrias
y en el estroma de los cloropastos.
III
A 1. El dibujo A representa la estructura primaria de una proteína.
2.
3.
4.
5.
B: estructura secundaria, conformación beta de una proteína.
C: estructura secundaria de una proteína, α-hélice.
La estructura cuaternaria informa de la unión, mediante enlaces débiles (no covalentes)
de varias cadenas polipeptídicas, idénticas o no, con estructura terciaria, para formar un
complejo proteico. Cada una de sus cadenas polipeptídicas recibe el nombre de protómero.
En definitiva, la estructura cuaternaria es la disposición conjunta que adoptan las diferentes
cadenas polipeptídicas entre sí, para constituir la proteína biológicamente activa. Son ejemplos
de proteínas con estructura cuaternaria la hemoglobina (cuatro cadenas polipeptídicas),
hexoquinasa (dos cadenas polipeptídicas) o la ARN-polimerasa (cinco cadenas polipeptídicas).
Las enzimas son proteínas globulares que actúan como biocatalizadores de las reacciones
biológicas. Actúan desminuyendo la energía de activación y, por tanto, aumentando la velocidad
de la reacción. Así, al ser las enzimas proteínas, sí puede aparecer en ellas la estructura C.
Algunas enzimas, llamadas holoenzimas, no son exclusivamente proteicas, sino que están
constituidas además por una parte no proteica, denominada cofactor. Los cofactores pueden
ser inorgánicos (cationes metálicos, como Zn2+, Ca2+…) o moléculas orgánicas complejas.
Si dicha molécula orgánica se une débilmente a la fracción proteica o apoenzima del enzima, se
denomina cosustrato o coenzima. Las principales coenzimas son: ATP, NAD+, NADP+, FAD, FMN…
Si el cofactor se une fuertemente a la fracción proteica, se denomina grupo prostético;
por ejemplo, el grupo hemo de las enzimas citocromos-oxidasas.
En una reacción enzimática con una concentración de enzima constante, al aumentar
la concentración de sustrato se produce un aumento de la velocidad de reacción. Así, mientras
existen moléculas de enzima libre, a mayor número de moléculas de sustrato, más moléculas de
producto aparecerán. Sin embargo, si se sigue aumentando la concentración de sustrato, llegará
un momento en el que la velocidad de reacción deje de crecer y no varíe. Se alcanza
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Curso 2006-2007 JUNIO
Distrito universitario de Castilla-La Mancha
una velocidad máxima que no es posible superar. Ello se debe a que no existen moléculas de
enzima libre, ya que todas están ocupadas por moléculas de sustrato. Según se forman moléculas
de producto, quedan moléculas de enzima libres, que pueden aceptar nuevas moléculas de
sustrato.
6. El centro activo de una enzima es la región de esta que se une al sustrato. Los centros activos de
una enzima están formados por aminoácidos, tienen una estructura tridimensional en forma
de hueco que facilita el anclaje al sustrato y constituyen una parte muy pequeña del volumen
total de la enzima.
El centro regulador o alostérico es otro sitio, además del centro activo, que poseen determinadas
enzimas (llamadas enzimas alostéricas), al que se puede unir una determinada sustancia,
denominada ligando, que puede actuar como inhibidor o como activador de la enzima. La unión
de este regulador modifica la estructura tridimensional de la enzima y llega a afectar
la configuración del centro activo, por lo que aumenta o disminuye su actividad, según el caso.
7. Los inhibidores son sustancias que disminuyen la actividad y la eficacia de una enzima
o bien impiden completamente la actuación de la misma. La inhibición puede ser de dos tipos:
irreversible y reversible.
La inhibición irreversible o envenenamiento de la enzima tiene lugar cuando el inhibidor
se une covalentemente a la enzima, alterando así su estructura y, por tanto, inutilizándola.
La inhibición reversible tiene lugar cuando solo se impide temporalmente la actividad de la
enzima, volviendo esta a tener actividad una vez eliminada la sustancia inhibidora. Según el lugar
de unión del inhibidor a la enzima, se distinguen dos tipos de inhibición reversible:
– Inhibición competitiva. En ella el inhibidor (molécula similar al sustrato) se une al centro
activo de la enzima, impidiendo la unión de esta con el sustrato. Por tanto, la enzima no puede
actuar hasta que se libera de dicho inhibidor. Como la unión es reversible, un descenso
en la concentración del inhibidor, o un aumento en la de sustrato, permite el desplazamiento
del inhibidor.
– Inhibición no competitiva. El inhibidor no compite con el sustrato por el centro activo, sino
que se une a la enzima en otra zona distinta, alterando la conformación de la molécula de la
enzima de modo que se produce una inactivación reversible del sitio catalítico.
B 1. El catabolismo es la transformación de moléculas orgánicas complejas (degradación) en otras
más sencillas, proceso en el que se libera energía, utilizable por la célula, que se almacena
en los enlaces fosfato del ATP. Las reacciones catabólicas tienen lugar en todos los organismos,
autótrofos y heterótrofos. También se genera poder reductor (NADH) que la célula empleará
en los procesos anabólicos.
Las rutas catabólicas representadas en el dibujo son:
A:
B:
C:
D:
E:
G:
glucogenolisis.
glucogenogénesis.
glucólisis.
gluconeogénesis.
β-oxidación de ácidos grasos.
ciclo de Krebs.
2. Las dos grandes macromoléculas que pueden sufrir las transformaciones del dibujo son los
glúcidos y los lípidos saponificables (con ácidos grasos). El metabolito que las interconexiona
es el señalado como X, que representa el acetil-CoA.
3. La ruta metabólica G representa el ciclo de Krebs. El ciclo de Krebs o ciclo de los ácidos
tricarboxílicos es un conjunto cíclico de reacciones que producen la oxidación completa del
acetil-CoA hasta dióxido de carbono. Los electrones cedidos en dicha oxidación son captados
por los transportadores de electrones, NAD+ y FADH, con lo que se reducen a NADH y FADH2,
obteniéndose poder reductor. En dicho proceso también se libera energía en forma de GTP por
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Resolución de la prueba
4.
5.
6.
7.
(Junio de 2007)
fosforilación a nivel de sustrato. Dicho ciclo se lleva a cabo en la matriz mitocondrial. Por cada
molécula de acetil-CoA que se oxida en el ciclo de Krebs se forman tres moléculas de NADH,
una de FADH2 y una de GTP (= 1 ATP).
La fosforilación oxidativa es un proceso de síntesis de ATP en la respiración. Tiene lugar en la
membrana interna de la mitocondria, a nivel de las partículas ATP sintetasas o partículas F.
La síntesis de ATP se realiza por la unión de un grupo fosfato al ADP. Esta reacción requiere
de un aporte de energía para producirse.
En la membrana interna, los electrones liberados en las oxidaciones fluyen desde el NADH y el
FADH2 hasta el oxígeno molecular, liberando energía. La energía liberada se invierte en provocar
un bombeo de protones (H+) desde la matriz mitocondrial hacia el espacio intermembranoso. Ello
provoca un gradiente electroquímico, es decir, una diferencia de carga eléctrica a ambos lados
de la membrana interna. Cuando los protones en exceso en el espacio intermembranoso vuelven
a la matriz mitocondrial, lo hacen atravesando las partículas F, suministrándoles la energía
necesaria para la síntesis de ATP.
Los ácidos grasos son degradados a través de la β-oxidación de los ácidos grasos o hélice
de Lynen. La β-oxidación consiste en un proceso de oxidación que da lugar a moléculas de
acetil-CoA.
Se sintetiza glucógeno mediante el proceso de glucogenogénesis. El glucógeno se acumula
preferentemente en el hígado y en el músculo.
La fermentación es un proceso catabólico, de oxidación incompleta de compuestos orgánicos
(ya que no se libera toda la energía química que contienen), anaerobio, en el que el producto
final de las mismas es un compuesto orgánico. También se produce ATP por fosforilación a nivel
de sustrato. El producto final orgánico que se obtiene en la fermentación es lo que caracteriza
los diversos tipos. Entre ellos podemos señalar:
– Fermentación láctica. Consiste en la formación de ácido láctico a partir de la degradación
de la lactosa (glucosa + galactosa). La glucosa sufre la vía de la glucólisis hasta ácido pirúvico,
el cual posteriormente se reducirá a ácido láctico. La galactosa, al isomerizarse en glucosa,
proporciona también dos moléculas de ácido láctico. Esta fermentación es la homoláctica, ya
que solo se produce ácido láctico como producto final. Otra variedad es la heteroláctica en la
que se obtienen además otros compuestos, como etanol y dióxido de carbonglucosa. Dicha
fermentación es realizada por las bacterias lácticas, como Lactobacillus. A través de ellas se
obtienen productos como el queso, el yogur o leches acidificadas. Así mismo, también se utiliza
este tipo de fermentación como método de conservación de ciertos productos,
como carnes o embutidos.
– Fermentación alcohólica. Es la transformación de la glucosa en ácido pirúvico y de este
en etanol y dióxido de carbono. El proceso de degradación de la glucosa es común al de
la glucólisis hasta el ácido pirúvico, pero, a partir de aquí, este se descarboxila pasando
a acetaldehído, el cual se reduce posteriormente a alcohol etílico.
Este tipo de fermentación es realizada fundamentalmente por levaduras, como Saccharomyces
cerevisiae, anaerobias facultativas. Mediante este tipo de fermentación se obtienen bebidas
alcohólicas, además de ser la base en la fabricación del pan. Dependiendo de la especie
de Saccharomyces se puede obtener: vino (S. ellypsoideus), sidra (S. apiculatus), cerveza
(S. cerevisiae), etc.
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