Ejercicios Resueltos de Bioquímica y Biología Celular
Pregunta 1. Base Molecular y Fisicoquímica de la Vida
a) ¿Qué tipo de biomolécula se representa en la figura 1?
b) Indica el nombre de los compuestos incluidos en los recuadros A y B e identifica el enlace entre ellos. Explica cómo se forma dicho enlace.
c) ¿Cuál es el comportamiento de esta biomolécula en un medio acuoso y en qué estructuras celulares se encuentra?
Respuesta:
- a) Fosfolípido o fosfoglicérido o fosfatidilcolina o lecitina.
- b) Recuadro A: ácidos grasos. Recuadro B: glicerina o glicerol o propanotriol. Unidos mediante un enlace tipo éster formado entre el hidroxilo alcohólico del glicerol y el carboxílico del ácido graso, liberando agua.
- c) Se disponen formando bicapas lipídicas debido a su carácter anfipático: una porción hidrófoba (apolar, cadenas de ácidos grasos) y una hidrófila (polar, grupo fosfato y sustituyentes). La porción hidrófoba queda en la parte interna y la hidrófila hacia el exterior en contacto con el agua. Forman parte de las membranas celulares.
Pregunta 2. Base Molecular y Fisicoquímica de la Vida
En relación a la figura 2:
a) Identifique la sustancia representada.
b) ¿Qué enlace se establece entre ambas moléculas?
c) Enumere cuatro propiedades de esta sustancia.
d) Enumere cuatro funciones realizadas por estas sustancias en los seres vivos.
Respuesta:
- a) Agua.
- b) Enlace o puente de hidrógeno.
- c) Elevada constante dieléctrica, elevado calor específico, elevado calor de vaporización, elevada tensión superficial.
- d) Transporte, estructural, metabólica, termorreguladora.
Pregunta 3. La Célula Viva: Morfología, Estructura y Fisiología Celular
A la vista de la figura 3, conteste las siguientes cuestiones:
a) ¿Qué orgánulo está representado en la figura 3? Indique dos características de la imagen que permitan su identificación. Nombre las partes numeradas. ¿En qué tipo de células se encuentra?
b) ¿Cuál es la función del orgánulo representado? De dicha función, indique qué fase tiene lugar en la estructura marcada con el número 1 y qué productos se obtienen en la misma. ¿Cuáles de estos productos se emplean en la fase de asimilación del CO2? Indique dos semejanzas de este orgánulo con las bacterias. ¿Qué razón puede explicar estas semejanzas?
Respuesta:
- a) Un cloroplasto. Características: presencia de doble membrana, tilacoides, grana. Partes: 1: tilacoide, 2: estroma, 3: grana, 4: membrana externa, 5: membrana interna. Se encuentran en células vegetales.
- b) Realizar la fotosíntesis. En la estructura 1 tiene lugar la fase dependiente de la luz (fase luminosa). Se produce ATP y NADPH, que se emplean en la fase de asimilación del CO2, y O2. Semejanzas con las bacterias: tamaño similar, presencia de ribosomas 70 S. Los cloroplastos proceden de bacterias fotosintéticas (cianobacterias) que establecieron una relación simbiótica con células eucarióticas ancestrales (teoría endosimbiótica).
Pregunta 4. La Célula Viva: Morfología, Estructura y Fisiología Celular
En relación con la figura 4, conteste las siguientes cuestiones:
a) ¿Qué representa la imagen? Nombre los procesos A, B y C e indique la localización de cada uno de ellos en la célula eucariota. Justifique si estos procesos son catabólicos o anabólicos.
b) ¿En qué condiciones tiene lugar el proceso C, en aerobiose o en anaerobiose? ¿Por qué? Explique la función del ATP en el metabolismo celular.
Respuesta:
- a) La degradación aeróbica de la glucosa y el balance energético de esta degradación. A: glucólisis (citosol); B: ciclo de Krebs (matriz mitocondrial); C: cadena respiratoria (crestas mitocondriales o membrana interna mitocondrial). Son catabólicos porque son procesos oxidativos (de degradación) que liberan energía.
- b) En condiciones de aerobiose porque el último aceptor de los electrones es el oxígeno. Función del ATP: energética almacenando o liberando energía gracias a sus enlaces tipo éster.
Pregunta 5. Genética y Evolución
a) En relación con la figura 5, ¿cómo se denominan cada uno de los pasos indicados con flechas en el esquema? ¿Dónde se llevan a cabo en una célula eucariótica? Escriba qué codones corresponden a cada uno de los 5 aminoácidos. Si una mutación puntual provoca que la primera base de la molécula 2 pase a ser una C en lugar de una A, ¿qué cambio se origina en la secuencia de la molécula 3?
b) Con respecto a la replicación del ADN. ¿Dónde se lleva a cabo este proceso en la célula eucariota? Indica cuál es la función desempeñada por: helicasa, girasa y topoisomerasa, ARN polimerasa/primasa, ADN polimerasa, ADN ligasa y proteínas SSB.
Respuesta:
- a) Paso de 1 a 2: transcripción. Paso de 2 a 3: traducción. Transcripción: en el núcleo celular. Traducción: en el citoplasma (ribosomas). AUU = Ile, CGA= Arg, UGC= Cys, GUC= Val, CUU= Leu. La isoleucina (AUU) pasaría a ser leucina (CUU).
- b) La replicación celular tiene lugar en el núcleo. Helicasas: abren la doble hélice; girasas y topoisomerasas: evitan las tensiones; ARN-polimerasa/primasa: sintetiza el cebador; ADN-polimerasa: sintetiza ADN; ADN-ligasa: une los fragmentos de ADN; proteínas SSB: mantienen separadas las cadenas complementarias.
Pregunta 6. Genética y Evolución
a) Un hombre daltónico tiene hijos con una mujer con visión normal pero portadora de daltonismo. ¿Cómo serán los genotipos de los hijos? ¿Qué probabilidad hay de que tengan un hombre y que sea daltónico? ¿Y una hija que sea portadora de daltonismo?
b) Respecto al grupo sanguíneo. Si el padre de un niño de grupo sanguíneo O es del grupo A y la madre del grupo B, ¿qué fenotipos y qué genotipos pueden presentar los hijos que puedan tener? ¿Qué proporciones fenotípicas y genotípicas se esperan en la descendencia de una mujer de grupo sanguíneo AB y un hombre de grupo sanguíneo O?
Respuesta:
- a) Padre daltónico: Xd Y; madre portadora: XDXd; hijos: Xd Xd, XDXd, XDY y Xd Y. Probabilidad: Xd Y; 25%; XDXd 25%.
- b) Genotipos: Niño: OO; padre: AO; madre: BO. Hijos: genotipo OO (fenotipo O), genotipo AO (fenotipo A), genotipo BO (fenotipo B) y genotipo AB (fenotipo AB). AB x OO = ½ (50%) AO (fenotipo A) y ½ (50%) BO (fenotipo B).