UNIVERSIDADES PÚBLICAS DE LA COMUNIDAD DE MADRID PRUEBA DE ACCESO A LAS ENSEÑANZAS UNIVERSITARIAS OFICIALES DE GRADO

Curso 2011-2012

MATERIA: BIOLOGÍA INSTRUCCIONES GENERALES Y VALORACIÓN Estructura de la prueba: la prueba se compone de dos opciones "A" y "B", cada una de las cuales consta de 5 preguntas que, a su vez, comprenden varias cuestiones. Sólo se podrá contestar una de las dos opciones, desarrollando íntegramente su contenido. En el caso de mezclar preguntas de ambas opciones la prueba será calificada con 0 puntos. Puntuación: la calificación máxima total será de 10 puntos, estando indicada en cada pregunta su puntuación parcial. Tiempo: 1 hora y 30 minutos.

OPCIÓN

A

1.- Referente al metabolismo celular: a) Defina el proceso de fotofosforilación, indicando sus tipos y los productos que se originan en cada uno de ellos (1 punto). b) Indique dos semejanzas y dos diferencias importantes entre la fotofosforilación y la fosforilación oxidativa (1 punto).

2.- Con referencia a los procesos de división celular: a) Identifique en el dibujo adjunto el tipo de división celular y la fase representada (0,5 puntos). b) Explique los principales acontecimientos que tienen lugar durante esta fase (1 punto). c) Indique la ploidía de esta célula y la de las células hijas (0,5 puntos).

3.- Con referencia a las células vegetales: a) ¿Qué dos orgánulos de las mismas se consideran semiautónomos? Indique sus estructuras y principales componentes (1 punto). b) Indique los componentes químicos de la pared celular (0,5 puntos). c) ¿Cuál es el tipo de pared que inicialmente se forma tras el proceso mitótico? Explique qué es la lámina media. (0,5 puntos).

4.- Referente a la replicación, transcripción y traducción del ADN: a) Durante la replicación del ADN en procariotas, puede ocurrir que la enzima ADN polimerasa III introduzca nucleótidos erróneos en la nueva cadena sintetizada. Explique cómo pueden corregirse estos errores (0,5 puntos). b) Defina el proceso de transcripción e indique el nombre de la enzima implicada en este proceso (0,5 puntos). c) Explique la etapa de iniciación de la traducción en procariotas (1punto).

5.- En los países desarrollados, entre el 15% y 20% de la población puede tener alterada la respuesta de su sistema inmunitario. a) Explique el concepto de hipersensibilidad y alérgeno, y cite un ejemplo de alérgeno (1 punto). b) Indique qué tipo de agente patógeno es el VIH, qué enfermedad provoca y cite dos de los principales mecanismos de transmisión de la misma (1 punto).

Biología

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OPCIÓN

B

1.- En relación con las propiedades físico-químicas del agua: a) Indique cuál es la causa de la polaridad de las moléculas de agua, y qué tipo de interacciones establecen entre sí dichas moléculas a causa de la polaridad (0,5 puntos). b) Cite dos funciones del agua relacionadas con su poder disolvente (0,5 puntos). c) Si se observa en unas células que el pH tiene un valor por debajo de 7 ¿qué tipo de sustancias se estarán acumulando en su interior? De forma muy resumida, explique qué consecuencias puede tener para las células esta situación, e indique qué tipo de disoluciones utilizan las mismas para amortiguar cambios bruscos de pH (1 punto).

2.- Existen dos tipos de organización celular. a) Indique cómo se denominan y explique brevemente las diferencias entre ambos tipos en lo que concierne a la estructura de su material genético (1 punto). b) Cite un orgánulo que tengan en común ambos tipos celulares y mencione la función y las características propias de ese orgánulo en cada célula (0,5 puntos). c) La figura adjunta representa un orgánulo relacionado, entre otras cosas con la movilidad celular. Identifíquelo e indique su composición química así como el tipo concreto de célula en el que se puede encontrar (0,5 puntos)

3.- Con relación a la Genética Mendeliana: En los conejillos de Indias, el pelo negro B es dominante sobre el albino b, y el pelo encrespado A es dominante sobre el pelo liso a. Cuando se realiza un cruce entre un animal homocigótico negro y pelo encrespado y un albino con pelo liso. a) ¿Cómo es el genotipo de los parentales? ¿Cuál será el genotipo de la F1? (0,5 puntos). b) Indique las proporciones genotípicas y fenotípicas de la F2 (1 punto). c) ¿Qué proporciones genotípicas y fenotípicas se obtendrían al cruzar un descendiente de la F1 con el parental albino de pelo liso? (0,5 puntos).

4.- Con referencia al ciclo celular: a) Copie y complete el siguiente cuadro en su hoja de examen indicando la fase del ciclo en que se produce (1 punto). 1. Periodo en el que se sintetiza el ADN y se forman los cromosomas duplicados con dos cromátidas hermanas 2. Etapa en la que se produce la división del citoplasma 3. Periodo que transcurre entre la duplicación del ADN y el inicio de la mitosis 4. Periodo en el que los cromosomas no están replicados, aumenta el volumen celular y se sintetizan orgánulos b) Indique cuatro de los principales acontecimientos que tienen lugar durante la telofase mitótica (1 punto). 5.- En el diario El País Antonio Lazcano Araujo publicó un artículo necrológico el 30/11/2011, que entre otras cosas decía: Enmendó la plana a Linneo y Haeckel y se echó a cuestas la reclasificación de todas las criaturas visibles e invisibles, a las que agrupó en cinco grandes reinos. Los microbios eran sus preferidos, y en su cartera llevaba las fotografías de sus protistas preferidos al lado de las imágenes de sus hijos y nietos. Escritora prolífica y de un enorme refinamiento intelectual, hizo de la promoción de la visión secular de la evolución uno de sus empeños fundamentales.

a) ¿A qué investigadora se refiere, famosa entre otras razones por proponer la teoría endosimbionte? ¿En qué

consiste esta teoría? (1 punto). b) En este contexto, defina los siguientes términos: Simbiosis, parasitismo, saprofito y oportunista (1 punto). Biología

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CONVOCATORIA SEPTIEMBRE 2012

SOLUCIÓN DE LA PRUEBA DE ACCESO AUTORA:

María Purificación Hernández Nieves

Departamento de Ediciones Oxford Educación

Opción A

1 a) La fotofosforilación es la formación de ATP a través de la energía de la luz. Tiene lugar en el cloroplasto. Dependiendo de que esta fosforilación se realice en circuito abierto o cerrado, tenemos dos tipos: la fotofosforilación acíclica y la cíclica. La primera se desarrolla en la cadena transportadora de los electrones de los fotosistemas II (P680) y I (P700). En ella se obtiene energía química (ATP) y poder reductor (NADPH2) .La segunda se lleva a cabo en circuito cerrado, utilizando parte del fotosistema I con parte de los transportadores electrónicos del fotosistema II. En ella, solo se obtiene ATP. b) Entre las semejanzas, destacar que tanto la fotofosforilación como la fosforilación oxidativa son procesos metabólicos en los que se obtiene ATP. Para ello, se utiliza la energía liberada en el transporte de electrones por moléculas que constituyen una cadena transportadora de electrones. En cuanto a las diferencias, la fotofosforilación es un proceso anabólico y la fosforilación oxidativa es un proceso catabólico. El primero tiene lugar en el cloroplasto. La energía aportada sirve para + bombear protones (H ) desde el estroma al interior del tilacoide. El segundo tiene lugar en la mitocondria. Se desarrolla en la cadena oxidativa. En ella, los electrones se desplazan desde coenzimas reducidas hasta el oxígeno, por lo que el transporte se realiza a favor de un potencial + redox. La energía liberada en el transporte de electrones sirve para bombear protones (H ) desde la matriz al espacio intermembranoso. 2 a) El tipo de división celular representado en el dibujo es la meiosis y la fase es la profase I. b) La profase I es la fase más compleja y donde tienen lugar los acontecimientos más característicos de la meiosis. En ella se dan las siguientes etapas:  Leptoteno. Se inicia el enrollamiento de las cromátidas para formar los cromosomas.  Zigoteno. Los cromosomas continúan acortándose y los cromosomas homólogos se asocian formando una unidad conocida como bivalente o tétrada.  Paquiteno. Es la etapa de mayor duración. Comienza con el apareamiento más íntimo de los cromosomas homólogos. En cada tétrada hay dos pares de cromátidas hermanas (cromátidas de un mismo cromosoma). A continuación, se produce un intercambio entre cromátidas homólogas, llamado recombinación genética, consecuencia de roturas transversales en las cromátidas, intercambio de segmentos y posterior unión cruzada de los extremos rotos. Así quedan formando parte del mismo ADN fragmentos que antes pertenecían a cromátidas homólogas. Esto se conoce como entrecruzamiento o crossing-over y los lugares donde se producen, quiasmas. El sobrecruzamiento es una causa muy importante de variabilidad genética al formarse nuevas combinaciones de genes.  Diploteno. En esta etapa los cromosomas homólogos se separan, pero no lo hacen del todo porque permanecen unidos por los puntos de quiasmas.  Diacinesis. Se produce un elevado grado de condensación de los cromosomas. Cada uno de los pares de cromátidas hermanas están unidas por el centrómero. Los pares de cromosomas homólogos siguen unidos por los puntos de quiasmas. Al finalizar la diacinesis se produce la desorganización de la membrana nuclear y del nucléolo, y los centrómeros de cada tétrada quedan unidos a las fibras del huso acromático que se ha formado durante la profase I. c) La célula madre es diploide (6 cromosomas), por tanto, las células hijas serán haploides (3 cromosomas).

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3 a) Dos orgánulos de las células vegetales que se consideran semiautónomos son las mitocondrias y los cloroplastos. Las estructuras y sus principales componentes las indicamos en los siguientes esquemas:

Estructura de la mitocondria.

Estructura de un cloroplasto.

b) La pared celular vegetal es una estructura compleja que, aparte de dar soporte a los tejidos vegetales, tiene la capacidad de condicionar el desarrollo de las células. La composición de la pared celular vegetal varía en los diferentes tipos celulares y en los diferentes grupos taxonómicos. En términos generales la pared celular vegetal está compuesta por una red de glúcidos, fosfolípidos y proteínas estructurales embebidos en una matriz gelatinosa compuesta por otros glúcidos y proteínas. El principal componente de la pared celular vegetal es la celulosa, polisacárido fibrilar que se organiza en microfibrillas y representa entre el 15 % y el 30 % del peso seco de las paredes celulares vegetales. Las microfibrillas de celulosa se encuentran junto a glúcidos no fibrilares a los que se denomina genéricamente hemicelulosa. Otro componente importante de las paredes celulares es la pectina, polisacárido ramificado que determina la porosidad de la pared y proporciona cargas que modulan el pH de la pared. En algunas paredes secundarias y, en casos excepcionales en paredes primarias, se acumula lignina, suberina y cutina, que le confieren impermeabilidad al agua a los tejidos en los que se depositan. La pared celular vegetal también está compuesta por proteínas de estructura fibrilar. c) Tras la mitosis, justo cuando la célula sufre la citocinesis vegetal, se forma una pared a partir de las vesículas formadas en el aparato de Golgi. La disposición de estas vesículas en el ecuador de la célula originan el fragmoblasto y, con ello, la tabicación. A partir de aquí el citoplasma segrega pectina. La unión de las pectinas de dos células contiguas forma la lámina media.

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4 a) Estos errores se subsanan con la ADN-polimerasa I, que tiene actividad exonucleasa. Retira los nucleótidos mal emparejados y coloca en su lugar los nuevos nucleótidos, siempre por complementariedad de bases. b) La transcripción consiste en la síntesis de moléculas de ARN a partir de una de las cadenas de ADN. En el proceso intervienen las ARN polimerasas que unen los ribonucleótidos complementarios de los nucleótidos de la cadena de ADN. c) El ARNm que contiene la información genética llega al citoplasma y se une por su extremo 5´a la subunidad menor del ribosoma. El proceso es facilitado por moléculas energéticas (GTP y factores proteicos de iniciación). Desde el citoplasma, un complejo de transferencia (ARNt cargado con el aminoácido metionina) se une, por puentes de hidrógenos, entre el anticodón UAC y el primer codón del ARNm, que siempre es el 5´AUG3´. Por ello, la síntesis de todas las proteínas comienza con el aminoácido metionina, aunque en muchas de ellas se elimina posteriormente. Por último, se produce el acoplamiento de la subunidad mayor del ribosoma, con la presencia de un ++ ión Mg . Dentro del ribosoma se diferencian dos sitios: el centro P, ocupado por el primer complejo de transferencia, y el centro A, en el que se acoplará un nuevo complejo de transferencia. 5 a) Se entiende por hipersensibilidad el proceso por el cual el sistema inmunológico desencadena una respuesta inmunitaria excesiva que provoca lesiones en los tejidos del propio organismo. La hipersensibilidad de tipo I es muy rápida. Se conoce con el nombre de alergia y está provocada por el contacto de un antígeno denominado alérgeno. Un ejemplo de alérgeno son las proteínas del polen. b) El VIH es el virus de inmunodeficiencia humana. Provoca el sida. Dos mecanismos de transmisión de esta enfermedad son: por vía sexual y a través de la sangre por jeringuillas.

Opción B

1 a) Debido a la estructura bipolar de la molécula de agua, esta puede interaccionar con otras moléculas de agua formando enlaces débiles por puentes de hidrógeno. Debido a estos enlaces, la molécula de agua presenta una serie de propiedades con sus consiguientes funciones. b) Dos funciones del agua relacionadas con su poder disolvente son:  Es el medio donde tienen lugar las reacciones biológicas.  Es el medio de transporte de los nutrientes y de las sustancias de desecho. c) Si se observa en unas células que el pH tiene un valor por debajo de 7 quiere decir que es ligeramente ácido y, por tanto, el tipo de sustancias que se pueden acumular en su interior son de tipo básico. Las consecuencias que esto puede tener para las células es que una determinada concentración de hidrogeniones en la célula puede producir un paro en la actividad de las enzimas. Para solucionar esto se utilizan las llamadas soluciones tampón, buffer, solución amortiguadora o solución reguladora. Son una mezcla en concentraciones relativamente elevadas de un ácido débil y su base conjugada, es decir, sales hidrolíticamente activas. Mantienen estable el pH de una disolución frente a la adición de cantidades relativamente pequeñas de ácidos o bases fuertes. Un ejemplo de actuación de tampón es el equilibrio de ácido carbónico y bicarbonato -

presente en el líquido intracelular y en la sangre. Como producto del metabolismo se produce que al reaccionar con las moléculas de agua produce ácido carbónico, un compuesto inestable que se disocia parcialmente y pasa a ser bicarbonato: -

+

+

El bicarbonato resultante se combina con los cationes libres presentes en la célula, como el sodio, formando así bicarbonato sódico (NaHCO3), que actuará como tampón ácido. Si entra en la célula un ácido fuerte, por ejemplo, ácido clorhídrico (HCl), este queda neutralizado por el bicarbonato de sodio y resultan, como productos, sustancias que no provocan cambios en el pH celular y lo mantienen en su valor normal, que es 7,4. HCl +

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→

l+

+

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2 a) Los dos tipos de organización celular son: procariota y eucariota. La célula procariota no presenta membrana nuclear rodeando al material genético, por consiguiente, no presenta verdadero núcleo; sin embargo, la célula eucariota sí presenta dicha membrana y, por tanto, núcleo. Además en la organización eucariota, el ADN está fragmentado en cromosomas. En cuanto a la estructura, ambos ADN se encuentran formando una doble hélice, pero en el caso de los procariotas, este ADN se mantiene en estructura secundaria, mientras que en los eucariotas, se unen a proteínas básicas (histonas), en estructura terciaria. b) Un orgánulo que tienen en común ambos tipos celulares son los ribosomas. Estos orgánulos están compuestos por ARNr y proteínas. Estos componentes están formando dos subunidades, una mayor y otra menor. En el caso de las células eucariotas, el tamaño del ribosoma es de 80 S (80 unidades de sedimentación) y el de sus subunidades, 60 S y 40 S. En los procariotas, el tamaño del ribosoma es menor (70 S), y sus subunidades, 50 S y 30 S. Los ribosomas se localizan en diferentes compartimentos celulares:  Libres en el citoplasma, ya sea aislados o unidos entre sí en forma de polisomas o polirribosomas (unidos a un filamento de ARNm).  Adheridos a la cara externa de la membrana del retículo endoplásmico rugoso o a la cara citosólica de la membrana nuclear externa.  Libres en la matriz de las mitocondrias (mitorribosomas) y de los cloroplastos (plastorribosomas), con características semejantes a los ribosomas de los procariotas. La función de los ribosomas es intervenir en la síntesis proteica. Las proteínas sintetizadas por los ribosomas que se encuentran libres en el citoplasma se quedan en él. Las que se sintetizan en los ribosomas adheridos a la membrana del retículo endoplásmico rugoso pasan al interior del retículo para incorporarse a otros orgánulos celulares o para ser secretadas al exterior celular. c) En la figura está representado un centriolo, que es una parte del centrosoma. El centriolo está formada por proteínas denominadas tubulina. S e puede encontrar en las células eucariotas animales. 3 a) El «pelo negro» (B) es dominante sobre el «pelo albino» (b). El «pelo encrespado» (A) es dominante sobre el «pelo liso» (a). Si se realiza un cruce entre un animal homocigótico negro y pelo encrespado y un albino con pelo liso, el genotipo de los parentales es: BBAA y bbaa, respectivamente. Al cruzar estos individuos se obtiene:

Fenotipo progenitores (P)

pelo negro y encrespado X pelo albino y liso

Genotipo progenitores (P)

BBAA X bbaa

Gametos

Genotipo F1

BA X ba

BbAa (pelo negro con pelo encrespado)

El genotipo de la F1 será BbAa.

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b) Si se cruzan dos individuos de la F1, los gametos que originan estos animales son: BA, Ba, bA, ba.

BA

Ba

bA

ba

BA

BBAA

BBAa

BbAA

BbAa

Ba

BBAa

BBaa

BbAa

Bbaa

bA

BbAA

BbAa

bbAA

bbAa

ba

BbAa

Bbaa

bbAa

bbaa

Las proporciones genotípicas son: BBAA: 1/16

Bbaa: 1/8

BBAa: 1/8

bbAA: 1/16

BbAA:1/8

bbAa: 1/8

BbAa: 1/4

bbaa: 1/16

BBaa: 1/16 Las proporciones fenotípicas son: Pelo negro y encrespado (B_A_): 9/16 Pelo albino y encrespado (bbA_): 3/16 Pelo negro y liso (B_aa):3/16 Pelo albino y liso (bbaa):1/16 c) Al cruzar un descendiente de la F1 (BbAa) con el parental albino de pelo liso (bbaa) se obtienen los siguientes descendientes:

Fenotipo progenitores (P)

pelo negro y encrespado X pelo albino y liso

Genotipo progenitores (P)

BbAa X bbaa

Gametos

Genotipo descendientes

BA Ba bA ba X ba

BbAa, Bbaa, bbAa, bbaa

Las proporciones genotípicas son: BbAa: 1/4 Bbaa: 1/4 bbAa: 1/4 bbaa: 1/4 Las proporciones fenotípicas son: Pelo negro y encrespado (B_A_): 1/4 Pelo albino y encrespado (bbA_): 1/4 Pelo negro y liso (B_aa): 1/4 Pelo albino y liso (bbaa): 1/4

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4 a) 1. Periodo en el que se sintetiza el ADN y se forman los cromosomas duplicados con dos cromátidas hermanas.

Periodo S de la interfase

2. Etapa en la que se produce la división del citoplasma.

Citocinesis

3. Periodo que transcurre entre la duplicación del ADN y el inicio de la mitosis.

Periodo G2 de la interfase

4. Periodo en el que los cromosomas no están replicados, aumenta el volumen celular y se sintetizan orgánulos.

Periodo G1 de la interfase

b) Cuatro de los principales acontecimientos que tienen lugar durante la telofase mitótica son estos:  Cada conjunto de cromosomas hijos se desorganiza formando la cromatina.  Reaparecen las membranas nucleares.  Reaparece el nucléolo o nucléolos.  Se reorganizan los centrosomas. 5 a) El artículo se refiere a la teoría endosimbiótica de Lynn Margulis, que tomó el término simbiogénesis del científico Mercschkowsk. Según esta teoría, los seres eucariotas son comunidades de individuos inferiores capaces de sobrevivir. De acuerdo con esta teoría, la causa de la evolución de algunas bacterias pudo ser la falta de espacio y el agotamiento de alimento o fuente de energía. Como respuesta a esta situación surgieron, por un lado, bacterias capaces de extraer la energía de la luz solar descomponiendo agua y dióxido de carbono atmosférico, lo que dio lugar con el tiempo a la disminución de este gas y a su sustitución por oxígeno. Por otro lado, algunas bacterias empezaron a establecer relaciones entre sí que no se habían producido antes, unas veces en forma de simbiosis (de aquí el término simbiogénesis) y otras en forma de parasitismo. En ambos casos se produjo una «infección» de unas a otras. De la misma manera surgen las células eucariotas, de tal forma que el origen del núcleo de estas células debe encontrarse en una bacteria que infectó a otra y eliminó su propia información genética. Este mismo origen se piensa de otras estructuras que forman parte de los eucariotas, como las mitocondrias y los cloroplastos. Algunos organismos unicelulares y todos los organismos pluricelulares, incluido el ser humano, serían el resultado de esta infección o endosimbiosis. La bióloga norteamericana Lynn Margulis ha encontrado algunos microorganismos que se encuentran en estadios intermedios entre los dos tipos de células, como Spirosymplokos detaiberi (encontrado por ella en el delta del Ebro) del grupo de las espiroquetas. Este microorganismo vive en condiciones parecidas a las que reinaban en la Tierra hace 2000 millones de años, y muestra indicios de cilios y undilopodios, orgánulos que permitieron a las primeras células el movimiento y la interacción con su medio y que probablemente se obtuvieron también por endosimbiosis de diferentes procariotas. b) Simbiosis. Asociación de dos especies que se benefician mutuamente, en la que se establece una relación íntima anatomofuncional, para formar un todo orgánico. Un ejemplo es la simbiosis liquénica entre un alga y un hongo. Parasitismo. Tipo de relación interespecífica en la cual uno de los individuos que la establecen resulta beneficiado por alimentarse a expensas de otro que queda perjudicado. Saprófito. Organismo heterótrofo vegetal que obtiene su energía de materia orgánica muerta o de los detritos desechados por otros seres vivos, de los cuales extrae los compuestos orgánicos que requiere como nutrientes. Oportunista. Es aquel microorganismo normalmente no patógeno, que solo produce infecciones cuando las defensas del huésped están disminuidas o como resultado de varios factores iatrogénicos o nosocomiales.

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