Biología Celular y Molecular

A1. SALES MINERALES

a) Funciones estructurales (formando parte de los huesos, dientes, etc.) así como funciones fisiológicas, bioquímicas, reguladoras, etc. b) Su poder disolvente se debe a que las moléculas de agua (dipolos) pueden orientarse alrededor de los iones atendiendo a su polaridad, con carga parcial positiva en el hidrógeno (rodeando aniones) y negativa en el oxígeno (rodeando cationes). c) Ósmosis: se produce el paso de agua (y no de solutos) a través de una membrana semipermeable. La turgencia es el fenómeno por el que las células se hinchan al entrar agua por ósmosis al interior celular (aumentan el volumen), lo cual provoca una presión en las membranas y paredes celulares y se produce cuando la célula es hipertónica respecto al medio extracelular (hipotónico).

A2. La transmisión de la información genética en eucariotas

a):

  1. Hebra codificante o informativa
  2. ARNr 18S (A) Replicación del ADN
  3. Fragmentos de Okazaki (B)Transcripción del ADN
  4. ARNt (C) Traducción del ARN
  5. Cola de poliadeninas
  6. Hebra retardada

1-B; 2-C; 3-A; 4-C; 5-B; 6-A.

b) Diferencias en la replicación del ADN entre procariotas y eucariotas:

  • El genoma eucariótico es mayor que el procariótico por lo que su replicación lleva más tiempo.
  • El ADN cromosómico procariota presenta un solo origen de replicación (una única burbuja de replicación) y el eucariota varios orígenes de replicación (varias burbujas de replicación).
  • La replicación es llevada a cabo por distintas polimerasas (tres ADN polimerasas en procariotas y cinco en eucariotas).

A3. Estructura de los cromosomas y la división celular

a) 1-satélite, 2-cinetocoro, 3-centrómero, 4-constricción secundaria, 5-cromátida, 6-brazos cromosómicos.

b) Los gametos obtenidos en ausencia de sobrecruzamiento serían únicamente de dos tipos: AB y ab, ya que no habría intercambio de genes (recombinación) entre los cromosomas homólogos.

c) Los gametos obtenidos serían de cuatro tipos, AB, Ab, aB y ab, debido al intercambio genético entre cromátidas no hermanas de la pareja de cromosomas homólogos.

A4. Respecto al metabolismo celular

a) A = Glucolisis, 1 = NADH, 2 = acetil-CoA y 3= FADH2.

b) El ciclo de Krebs ocurre en la matriz mitocondrial y otros 0,25 puntos más por decir que el NADH y el FADH2 generados son sustratos de la cadena respiratoria/cadena de transporte electrónico mitocondrial.

c) Sería en ausencia de O2, destino del piruvato: fermentación láctica y fermentación alcohólica, producto de la fermentación láctica es el lactato (NAD+) y de la fermentación alcohólica son el etanol y el CO2 (NAD+).

A5. En relación con la Biotecnología

a) Biotecnología, es el uso de células u organismos vivos, o de algunas de sus propiedades, en procesos tecnológicos o industriales; por ejemplo: en la fermentación del mosto, en la fabricación del pan, de antibióticos, de biofertilizantes, etc. Ingeniería Genética, es el conjunto de técnicas usadas para cambiar las características de un organismo modificando su material genético; por ejemplo: la producción de insulina con Escherichia coli, la obtención de bacterias o plantas capaces de eliminar hidrocarburos, etc.

b) Preparación del gen que se quiere clonar; preparación del vector de clonación; formación del ADN recombinante; replicación (clonación) del ADN recombinante; transferencia del ADN, propagación del PROVISIONAL, cultivo y selección de los clones recombinantes.

B.1.- En relación con las biomoléculas y sus funciones

a) 1-L, 2-H, 3-A, 4-B, 5-G, 6-J, 7-E, 8-F, 9-K, 10-D, 11-C, 12-I.

b) Cofactores y coenzimas son componentes no proteicos de una enzima necesarios para que esta realice su acción. Asignar los otros 0,25 puntos por indicar que los cofactores pueden ser de naturaleza tanto orgánica como inorgánica, mientras que sólo se denomina coenzimas a los cofactores enzimáticos de naturaleza orgánica.

A.5.- Con relación a los procesos metabólicos

a) 1-B, 2-A, 2-C, 3-D, 4-D, 5-A, 5-C, 6-B.

b) En la fotosíntesis oxigénica el dador de electrones es la molécula de agua gracias a la fotólisis de ésta, liberándose oxígeno molecular, mientras que en la anoxigénica el dador de electrones es otra molécula distinta al agua y por lo tanto no hay fotólisis del agua ni liberación de O2. Asignar hasta 0,5 puntos más por indicar que la primera la realizan las plantas, las algas y las cianobacterias y que la segunda la realizan bacterias (sulfúreas, verdes y purpúreas).

B.1.- En relación con las membranas celulares

a) Colesterol : es un lípido (esteroide) y aporta estabilidad/ regula la fluidez en las membranas celulares (animales).

b) Gangliósidos: son lípidos (esfingolípidos) y tienen función estructural (especialmente en células del sistema nervioso).

c) Inmunoglobulinas: son proteínas y intervienen en el reconocimiento de antígenos en las membranas celulares de los linfocitos B (función defensiva).

d) Citocromos: son proteínas y tienen función transportadora en reacciones de oxidación-reducción en procesos metabólicos (cadena respiratoria o fotosintética).

B.3.- Con respecto al sistema inmune

a) Los anticuerpos se los ha pasado la madre. La vía sanguínea (placenta) y la leche materna. Inmunidad natural pasiva.

b) LgM primer anticuerpo producido tras una infección. El anticuerpo más abundante es la IgG (gammaglobulina).

c) La inmunidad activa es la que se adquiere por contacto con el antígeno. La inmunidad activa natural se debe a la exposición a un agente patógeno por contagio (de forma “natural”) y la artificial se adquiere por la vacunación.

B.4.- En relación con el metabolismo de los procariotas

a) Aerobios utilizan oxígeno molecular; anaerobios no pueden utilizar oxígeno molecular; facultativos pueden utilizar o no el oxígeno molecular dependiendo de la disponibilidad de oxígeno en el medio donde se encuentren.

b) La bacteria presentará una nutrición de tipo quimioautótrofo ya que la energía la obtendrá de la oxidación del H2S. La fuente de carbono es el CO2.

c) Fijación del N2 atmosférico de las bacterias, tanto en simbiosis en los nódulos radiculares, como libres en el suelo (y su transformación en NH3); actividad desnitrificante que devuelve el N2 a la atmósfera a partir del NO3

B.5.- Respecto a la célula y sus diferentes orgánulos

a) 1-B, 2-F, 3-H, 4-G, 5-D, 6-C, 7-A y 8-E.

b) Fimbria, pared celular, membrana plasmática y plásmido.

c) Las arqueobacterias son características de ambientes extremos; el material genético de las arqueobacterias está asociado a histonas y en las eubacterias no; la membrana celular de las eubacterias consiste en una bicapa de lípidos con enlaces éster en sus moléculas, mientras que en las arqueobacterias se forma por una monocapa de lípidos con enlaces éter; el aminoácido iniciador de la síntesis de proteínas de las eubacterias es la formilmetionina y en las arqueobacterias la metionina; las eubacterias tienen solo una clase de ARN polimerasa, mientras que las arqueobacterias tienen varias, etc.

A.1.- Respecto a los

procesos de división celular(dibujo dos cel): a) 1-A, 2-B, 3-Ninguna y 4-A.

b)esquema, donde aparezcan y se identifiquen claramente: 3 cromosomas constituidos por dos cromátidas y situados en el plano ecuatorial, además de un par de centriolos con fibras del áster (centrosoma) en cada polo de la célula. 

c)Esquema, donde aparezcan y se identifiquen claramente: 2 pares de cromosomas homólogos
(bivalentes o tétradas) situados en el plano ecuatorial y SIN centriolos ni fibras del áster en los polos de la célula. Opcional: los
microtúbulos del huso y la pared celular.

A.2.- En relación con la respuesta inmune:  a) 1-E, 2-C, 3-A, 4-D, 5-B

b) antígeno, molécula extraña al organismo que al introducirse en él es capaz de desencadenar la respuesta inmune;  epítopo, región del antígeno a la que se unen los anticuerpos (determinante antigénico);  parátopo, zona variable del anticuerpo que se une al antígeno específico.

B.1.- En relación con el metabolismo de los microorganismos y a su importante papel
biológico:  a) A) es la fijación de N2 atmosférico, B) es la Nitrificación y C) Desnitrificación.

b)  la quimiosíntesis obtiene energía mediante la oxidación de sustratos inorgánicos, mientras que la fotosíntesis utiliza la energía lumínica; en ambos tipos de metabolismo la energía producida se utiliza para producir materia orgánica mediante el ciclo de Calvin.

c)  bacterias nitrificantes, sulfobacterias, ferrobacterias, bacterias del
hidrógeno.


B.2.Referente a los ácidos nucleicos:

a) polímero formado por ribonucleótidos unidos por enlace fosfodiéster.  sus nucleótidos contienen ribosa (pentosa), una base nitrogenada (adenina, uracilo,
guanina o citosina) y un grupo fosfato.

b)  ARNt (transferente). lavfunción del ARNt es transportar los aminoácidos hasta los ribosomas en la síntesis de proteínas; cada ARNt transporta un aminoácido
específico en función de la secuencia de bases del anticodón que se acopla al codón correspondiente en el ARNm.

B.4.- Con referencia a la organización celular:

a) 1-B, 2-A, 3-A, 4-C, 5-D, 6-D, 7-B y 8-C.

b)mantenimiento de la turgencia celular, almacenamiento de sustancias, regulación de la presión osmótica, transporte de sustancias entre orgánulos de sistemas endomembranosos y el medio externo, etc.

c) Las mitocondrias provienen de bacterias aerobias (capaces de llevar a cabo la respiración celular) que entraron en simbiosis con células primitivas anaerobias tras ser fagocitadas por estas últimas.

B.5.- En relación con los distintos tipos de procesos metabólicos:

a)  quimiosíntesis y gluconeogénesis son procesos anabólicos; la beta-oxidación de ácidos grasos
es un proceso catabólico; el ciclo de Krebs es un proceso anfibólico.

b)  fermentación láctica 3-D; glucólisis 3-C; descarboxilación oxidativa del ac. pirúvico 1-A;
ciclo de Krebs 1-B.


A.2.- En relación con las membranas celulares:

a) Difusión simple es el paso de sustancias libremente a través de las membranas (transporte pasivo); por ejemplo, moléculas apolares, gases, etc. La difusión facilitada consiste en el paso de sustancias usando proteínas para facilitar su transporte (transporte pasivo); por ejemplo, iones a través de proteínas canal.
b)La bomba de sodio/potasio transporta iones Na+ al exterior celular e introduce iones K+.  Precisa ATP ya que el transporte se realiza en contra de
gradiente de concentración de dichos iones (transporte activo).

A.3.- Con relación a los ácidos nucleicos:  a)  molécula de ARN está formada por monómeros de ribonucleótidos unidos mediante enlaces fosfodiéster. Los ribonucleótidos están formados por una base nitrogenada de adenina, uracilo, citosina
o guanina; ribosa (pentosa) y una molécula de ácido fosfórico.
b)ARN mensajero lleva la información sobre la secuencia de aminoácidos de la proteína desde el ADN hasta el ribosoma, lugar en que se sintetizan las proteínas de la célula / Es una molécula intermediaria entre el ADN y la proteína / Es el resultado funcional de la transcripción de un gen.
ARN de transferencia transfiere un aminoácido específico al polipéptido en formación; se unen a lugares específicos del ribosoma durante la traducción.
ARN ribosómico componente de los ribosomas.

B.4.- Con relación a las proteínas: a)secundaria, disposición espacial estable de la secuencia de aminoácidos o estructura primaria; terciaria, plegamiento espacial característico de la estructura secundaria; cuaternaria, en proteínas formadas por varias subunidades proteicas, es la disposición espacial de estas subunidades.
b) ejemplo de proteína globular y su función de entre las siguientes: insulina – hormonal;
albúmina – transporte o reserva; ATP-asa – enzimática; actina – contráctil o estructural, etc.
c) proceso mediante el cual se altera la estructura tridimensional de las proteínas.  Temperatura, pH, salinidad, presión, etc.


B.2.- Con relación a la meiosis:

a) Para una célula animal con 2n=14 cromosomas,: metafase I, disposición de 7 parejas de cromosomas homólogos (bivalentes o tétradas) en el plano ecuatorial; anafase I, separación de dos juegos de
7 cromosomas de dos cromátidas hacia polos opuestos; anafase II, separación de dos juegos de 7 cromosomas de una cromátida hacia polos opuestos.
b)  profase II y metafase II.
c) Un quiasma es una imagen en X que muestra un punto de contacto entre cromátidas de cromosomas homólogos, indicándonos que en esa zona se ha producido previamente un sobrecruzamiento o intercambio entre dichas cromátidas homólogas. Ocurren en la profase I.

B,3.- Con respecto a los procesos metabólicos y su localización en células eucariotas:
a)  Ruta metabólica Anabólica / Catabólica / Anfibólica Localización subcelular
Ciclo de Krebs – Anfibólica – Matriz mitocondrial
Ciclo de Calvin – Anabólica – Estroma del cloroplasto
Fermentación alcohólica – Catabólica – Citosol
Cadena respiratoria – Catabólica – Membrana interna mitocondrial
b) Los iones, debido a su carga, no pueden atravesar la parte apolar de la bicapa lipídica de la membrana. Asignar hasta otros 0,5 puntos más por indicar que el paso de iones a favor de gradiente se hace mediante difusión a través de proteínas canal (difusión simple facilitada por proteínas canal).

A.1.- En relación a los microorganismos como agentes causantes de enfermedades:
a)  1) glucoproteínas (proteínas); 2) envoltura externa (bicapa lipídica); 3) cápsida (proteica); 4) ácido nucleico (ARN).
b)  epidemia es un número elevado de casos de una misma enfermedad en una determinada población o área geográfica limitada. anualmente el número
de casos de gripe en nuestro país suele ser lo suficientemente elevado como para declararse el estado de epidemia.
c) Es necesario vacunarse anualmente debido a la capacidad de mutación del virus de la gripe y al debilitamiento de la respuesta inmune con el tiempo.


A3.Con referencia a los ácidos nucleicos:

a) constituye su estructura primaria: enlace fosfodiéster que une nucleótidos y  se forma entre el grupo fosfato localizado en el carbono 5′ de un nucleótido y el grupo hidroxilo en el carbono 3′ del siguiente.

b) da lugar a la estructura secundaria: (puentes) de hidrógeno que unen bases nitrogenadas. Asignar hasta otros 0,5
puntos más por indicar que se establecen dos enlaces entre A y T, y tres enlaces entre G y C.

c) composición un 17 % de A,: 17 % de T, 33% de G y 33% de C. Se adjudicarán otros 0,25 puntos más por razonar
que A es complementaria de T y G lo es de C.

B.2.En relación con la respuesta inmune:

a)Se consideran citoquinas a las moléculas (proteínas) encargadas de regular, coordinar y potenciar la respuesta inmune. 
interleucinas, factores de necrosis tumoral, interferones o factores estimuladores de colonias.

b) La opsonización mediada por anticuerpos consiste en la unión del anticuerpo a los antígenos presentes en la superficie del patógeno. Sirve para marcar al
patógeno y facilitar su destrucción (fagocitosis).

c) El SIDA se considera una inmunodeficiencia porque el efecto del virus del SIDA es destruir los linfocitos T colaboradores (CD4+).


B4.En relación con el ARNm:

a) la función del ARNm y las fases de su síntesis: Es el ácido nucleico responsable de llevar el mensaje genético desde el ADN a los ribosomas para que sea traducido. Asignar 0,25 puntos más por cada fase correcta: iniciación, elongación y terminación ó finalización.
b) principales eventos moleculares maduración del ARNm de eucariotas: Los intrones son eliminados y los exones son unidos. Se añade la caperuza o casquete (cap) en el extremo 5’y se añade la cola de poliA en el extremo 3′.

A.5.- (2 puntos) Referente al metabolismo en una célula eucariota:

a) En ambas rutas metabólicas se degrada (oxida) glucosa (sustratos orgánicos) y se obtiene energía. Diferencias  la fermentación es un proceso
anaerobio, la oxidación de la glucosa es incompleta y el aceptor final de electrones es una molécula orgánica; mientras que la respiración es un proceso aerobio, la oxidación de la glucosa es completa y el aceptor final de electrones es el oxígeno.
b) La fermentación se produce en el citoplasma (citosol) y la respiración se produce en el citoplasma (citosol) y en la mitocondria.
c): fotofosforilación, fosforilación oxidativa y fosforilación a nivel de sustrato.

B.1. En relación con los procesos de mitosis y meiosis en animales:( A) mitosis, B) primera división meiótica o C) segunda división meiótica)
a)  1-C, 2-B, 3-C, 4-A, 5-A, 6-B, 7-B y 8-A.
b) la meiosis reduce a la mitad el número de cromosomas en los gametos, permitiendo que el proceso de fecundación restablezca la ploidía de la especie; el proceso de meiosis permite la recombinación de la información genética recibida de cada progenitor, favoreciendo la variabilidad genética de la especie;
la diversidad genética incrementa las posibilidades de supervivencia de la especie.


A5.- Con relación a la genética y evolución:

a)evolución: es la transformación de unas especies en otras a lo largo del tiempo.  Paleontológicas, cuanto más recientes sean los fósiles, más se
parecen a las especies actuales y viceversa; Biogeográficas, cuanto más aisladas dos zonas, más diferentes su flora y fauna; Composición molecular, mayor coincidencia en secuencia de ADN y ARN en especies próximas desde un punto de vista evolutivo; Anatómicas, los órganos de diferentes especies indican un parentesco evolutivo; Embriológicas, las etapas del desarrollo inicial de los vertebrados son similares; Taxonómicas, existen formas intermedias entre taxones; etc.

b) La teoría darwinista se basa en la acción de la selección natural sobre cambios ocurridos espontáneamente e incorpora que la variabilidad genética de las poblaciones se explica por mutaciones y recombinación genética; la unidad de evolución es la población, no el individuo; las frecuencias génicas de las poblaciones cambian por selección natural, mutaciones, migraciones y deriva genética; para que aparezca una especie diferente, debe existir aislamiento reproductivo, etc.

B5.- Con respecto a la célula: Indique tres funciones de las proteínas de membrana :  Transporte, actividad enzimática, recepción de señales, reconocimiento celular, uniones intercelulares, anclaje del citoesqueleto, etc.
b) componente mayoritario de la pared celular vegetal primaria:   celulosa y la unión estrecha u oclusiva (zonula occludens).
c)  tres funciones desarrolladas por el Aparato Golgi:   maduración de proteínas y lípidos, distribución mediante vesículas originadas en él hacia diferentes destinos celulares, formación de lisosomas y síntesis del fragmoplasto.


2.- Con relación al material hereditario:

a)Mutación génica es el cambio en la secuencia de nucleótidos de un gen.

Mutación genómica alteración del número de cromosomas de una especie (por exceso o por defecto), afecta a cromosomas completos o a juegos cromosómicos completos.

Mutación cromosómica cambios en la estructura interna de los cromosomas (afectan a un segmento de un cromosoma que incluye varios genes), sin alteración en su número (afectan al orden de los genes en el cromosoma).

b) conjunto de genes de un individuo: genotipo y e un locus es el sitio físico del cromosoma donde se localiza un gen.

3.- Respecto a los fenómenos relacionados con el cáncer:  

a) Un tumor es una masa debida a una proliferación celular anormal y asignar hasta 0,5 puntos más por contestar que un tumor es benigno si no invade órganos adyacentes y no hace metástasis en tejidos u órganos distantes y maligno si invade otros órganos y hace metástasis.

b) características de las células transformadas que originan los tumores: Se dividen rápida y descontroladamente, poseen en su superficie antígenos distintos a los de las células normales, tienen un metabolismo muy intenso y acelerado, etc.

c) técnicas: Extirpación quirúrgica, radioterapia,quimioterapia, inmunoterapia (anticuerpos monoclonales), etc.


A.2.- Con relación a la respuesta inmune:

a)El esquema adjunto representa la estructura básica de un anticuerpo:  A = región variable; B = región constante; C = cadenas pesadas; D = cadenas ligeras; E = parátopo/sitio de unión al antígeno; F = oligosacárido/glúcido.

b) Características antígeno-cuerpo : específica, complementaria, reversible/no covalente, rápida, espontánea/no requiere energía, etc.

c) inmunoglobulina implicada en los procesos alérgicos y cite una sustancia liberada por los mastocitos en la respuesta a un alergeno:   La IgE y  histamina, heparina, serotonina, citoquinas, etc.

A.4.- Respecto a los sustratos y los productos del metabolismo celular:

a) Los fotoautótrofos obtienen el carbono del CO2 y la energía de la luz, y los quimioheterótrofos obtienen el carbono y la energía de compuestos orgánicos (reducidos).

b)producto común se produce en la glucolisis y en la beta-oxidación? Producto común es el NADH y la otra vía que lo sintetiza es el Ciclo de Krebs.  Los destinos pueden ser las fermentaciones y la cadena respiratoria/cadena
de transporte electrónico mitocondrial.

c) Sustratos de la fotofosforilación acíclica, H2O, NADP+ y ADP y productos del Ciclo de Calvin, triosas fosfato/glucosa/hexosas, NADP+ y ADP (se adjudicarán 0,25 puntos si solo indica dos compuestos).

B.5.- En relación con la estructura de las biomoléculas: 

a)  ácido graso, cadena hidrocarbonada (alifática) con un grupo carboxilo terminal; triacilglicérido, glicerol con sus tres grupos –OH formando enlaces éster con los grupos carboxilo de tres ácidos grasos; fosfoglicérido, acilglicérido en el que uno de los enlaces éster es con el ácido fosfórico.

b)  dos enlaces estabilizan la estructura terciaria de las proteínas:  puentes de hidrógeno, interacciones hidrofóbicas, puentes disulfuro, fuerzas de Van der Waals.

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *