ACTIVIDADES PAU

1. Respecto a las proteínas:a) ¿Qué tienen en común los péptidos y

las proteínas? ¿Qué los diferencia?b) ¿Qué niveles estructurales poseen las

proteínas? Tipos de estructura secundaria.

c) ¿Qué es la desnaturalización? ¿Afecta a todos los niveles estructurales de las proteínas?

d) ¿Qué es una heteroproteína? Identifique la del dibujo y diga sus componentes.

e) ¿Qué función realiza la proteína del dibujo?

f) ¿Qué es una enzima? ¿Qué papel desempeñan en el organismo las enzimas?

g) Tipos de proteínas en la membrana plasmática. Comente dos funciones importantes que desempeñen estas proteínas de membrana.

2. El dibujo representa varios tipos de células:a) ¿Qué diferencias existen entre una célula procariota y una eucariota?

¿Dónde encuadrarías las del dibujo?

b)b)b)b)b)b)b)b)b)

¿Qué son los cromosomas? ¿Dónde se localizan dentro de la célula?c) ¿Qué es el retículo endoplasmático? Tipos y diferencias entre ellos.d) ¿Qué es la pared celular? ¿La posee alguna de estas células?e) ¿Qué son los lisosomas? ¿Qué papel desempeñan?f) ¿Qué es una vacuola? ¿Las posee alguna célula del dibujo?g) ¿Qué es una mitocondria? ¿Qué estructura tiene? ¿Las posee alguna

célula del dibujo?

3. Observa las estructuras del dibujo:a) ¿Qué tipo de molécula es la B? ¿Qué función desempeña?b) ¿Cuáles son los constituyentes de la molécula C? ¿En qué tipo de macromoléculas se encuentra?c) ¿En qué lugar de la célula se localiza la molécula A? ¿Qué función desempeña?d) ¿Qué son los cromosomas? Cite un ejemplo de una mutación cromosómica.e) ¿Qué es el código genético? ¿Qué tipo de moléculas relaciona?f) ¿Qué es la mitosis? Cite sus fases.

4. En relación con el metabolismo:a) ¿Qué es el metabolismo

intermediario? ¿Y un metabolito?

b) Identifique las rutas metabólicas A y B del dibujo y diga si son anabólicas o catabólicas.

c) ¿Qué ruta es la C? ¿Produce energía? ¿Dónde se produce dentro de la célula?

d) Identifique la ruta E y el compuesto D ¿Qué finalidad tiene esta ruta?

e) ¿Mediante qué ruta metabólica se degrada el acetil-coenzima A? ¿Dónde se produce?

f) ¿Qué es la fotosíntesis? Cite sus fases.

g) ¿Qué es la fermentación alcohólica? Cite una aplicación industrial de la misma.

5. Respecto a las biomoléculas:

a) ¿Cuáles de las moléculas del dibujo forman parte de un ácido nucleico? ¿Y de una proteína?

b) ¿Qué tipos de bases nitrogenadas conoce? Cite dos bases que aparezcan en el ADN.

c) ¿Qué papel tiene el ADN en el organismo? ¿Qué estructura tiene?d) ¿Qué papel tiene el ARN mensajero en el organismo? ¿Y el ARN de

transferencia?e) ¿Podría la molécula A formar parte del un ADN? Razone la respuesta.f) Diferencia entre gen y código genético.g) ¿Qué es un codón? ¿Qué significado tiene la degeneración del código

genético?

6. Observe las estructuras del dibujo:

a) Identifique las estructuras del dibujo y diga a qué tipo de macromoléculas pertenecen.

b) ¿Qué es la estructura cuaternaria?

c) ¿Qué es una enzima? ¿Puede aparecer la estructura C en una enzima?

d) Diferencia entre cofactor, coenzima y cosustrato.

e) ¿En qué medida puede afectar la concentración de sustrato a una reacción enzimática?

f) ¿Qué es el centro activo de una enzima? ¿Y los sitios reguladores o alostéricos?

g) ¿Qué es un inhibidor enzimático? Diferencias entre inhibidor competitivo y no competitivo.

7. Observe atentamente el siguiente dibujo:

a) Las figuras (A-O) representan diferentes etapas de la meiosis masculina en una planta con 2n = 6 cromosomas. Establezca el orden correcto en que se suceden.

b) Indique una diferencia entre machos y hembras de vertebrados en la primera división meiótica.

c) ¿Qué dos procesos meióticos conducen a la formación de gametos con nuevas combinaciones entre los materiales hereditarios de origen materno y paterno?

8. La figura representa, de forma muy simplificada, la unidad estructural básica de un anticuerpo.

a) ¿Qué denominación reciben los segmentos polipeptídicos A, B, C y D? ¿Qué tipo de unión existe entre los distintos polipéptidos? ¿Qué regiones del anticuerpo intervienen en el reconocimiento del antígeno?

a) Indique qué tipos de linfocitos conoce y describa sus funciones.

b) Describa las características de una reacción inflamatoria.

9. a) La figura es un esquema simplificado de algunas actividades de la mitocondria. Identifique los elementos de la figura representados por los números 1 a 7.b) Dibuje un esquema de una mitocondria en el que aparezcan señalados al menos 5 componentes o estructuras.c) Explique muy brevemente (no es necesario que utilice fórmulas químicas) en qué consiste la fermentación láctica y en qué condiciones se produce.

10. El esquema representa, de forma muy simplificada, varios aspectos importantes del comportamiento cromosómico en la primera división meiótica en un organismo con 2n = 8 cromosomas.

a) Identifique y describa brevemente (unas 10 palabras) los tres procesos numerados 1, 2 y 3.

b) Suponga que los dos juegos cromosómicos que aparecen en la figura son muy diferentes genéticamente (contienen diferentes alelos para muchos genes). ¿Cuántos gametos diferentes podrían formarse a partir de células resultado de la primera división meiótica como la que se indica en el esquema (A)?

11. El esquema adjunto representa las distintas fases por las que pasa una célula en su ciclo celular.

a) Sabiendo que el número 2 representa la telofase, indique qué representarían todos los demás números.b) Indique cuatro procesos celulares que se producen durante la interfase celular.

12. ¿Qué proceso representa la figura? ¿Qué función tiene? ¿Con qué se corresponden los elementos marcados con las letras A y B?

A B

13. Qué representa el siguiente dibujo? ¿ Qué ha sucedido entre los procesos 3 y 5? Pon nombre a todos los números.

14. Dibuja en la figura la hebra de ADN que se replicará de manera discontinua e indica la polaridad de sus extremos. Haz un breve comentario explicativo. ¿Qué significa que la replicación es semiconservativa? ¿Qué diferencias existen entre la replicación de procariotas y eucariotas?

15. ¿Qué proceso relacionado con la replicación se está produciendo?

16. La figura 3 representa el virus VIH, responsable del SIDA.a) Identifique la naturaleza molecular de los elementos indicados con números (1 a 3) e indique qué tipo de ácido nucléico contiene este virus.b) ¿Qué tipo de células pueden ser infectadas por este virus?c) ¿Qué función cumple la transcriptasa inversa (o retrotranscriptasa) en el ciclo biológico de este virus?

17. Semejanzas y diferencias entre:a) Grasas y fosfolípidosb) ADN y ARNc) Difusión facilitada y transporte activod) Endocitosis y exocitosise) Ciclo lítico y lisogénico

18. Define en cuatro líneas los siguientes conceptos:a) Anticuerpob) Fenotipoc) Genotipod) Ácido graso insaturadoe) Macrófagof) Mutación génicag) Oncogenh) Ingeniería genéticai) Enzima de restricción

19. Repasar actividades de genética molecular: escribir una secuencia polipeptídica a partir de una de ADN o ARN, escribir la secuencia del ADN a partir de una cadena polipeptídica, etc

1.

a) 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.b) 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.31• Conformación β. Los aminoácidos de la cadena no forman una hélice, sino una cadena en 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.c). 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.

d). 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).e). La hemoglobina es un pigmento respiratorio que se encarga del transporte de oxígeno por la sangre. f) 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.g). 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.

2.a) 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.

b) 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 cromosomas que poseen (denominado cromosoma bacteriano) lo encontramos en una región del citoplasma denominada nucleoide.

c). 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.

d) 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.– 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.

e) . 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.

f). 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.

g) 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 mitocondriasDe 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.• 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.

3.

a) 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.

b) 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. 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.

c) 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.

d) 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.Las mutaciones cromosómicas son las que provocan cambios en la estructura interna de los cromosomas. Pueden ser:1. 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.2. 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.

e) 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.

f). 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.

4.

a) Metabolismo intermediario: secuencias específicas de los intermediarios que intervienen 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.

b). 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).

c) 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.

d) 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.

e) El acetil-CoA se degrada mediante el ciclo de Krebs. El ciclo de Krebs o ciclo de los ácidostricarboxílicos es un conjunto cíclico de reacciones que producen la oxidación completadel 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).

f) 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).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 moléculasfotorreceptoras (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

g) 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.

5.

a) Forman parte de un ácido nucleico las moléculas B (base nitrogenada púrica, adenina) y la D (nucleótido de adenina con desoxirribosa).Forma parte de una proteína la molécula C (aminoácido).

b) 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.

c). La función del ADN es portar la información genética necesaria para el desarrolloy funcionamiento del ser vivo.

d). 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.

e) . 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.

f). 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).

g). Un codón es un triplete de bases del ARNm (por ejemplo, AUG).Que el código genético es degenerado significa que salvo dos aminoácidos (triptófanoy metionina) los demás están codificados por más de un triplete.

6

a) El dibujo A representa la estructura primaria de una proteína.B: estructura secundaria, conformación beta de una proteína.C: estructura secundaria de una proteína, α-hélice.

b). 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) o la ARN-polimerasa (cinco cadenas polipeptídicas).

c). 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.

d). 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.

e) . 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 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.

d). 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.

e). 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.

7.

a) El orden correcto sería: J-M-L-I-C-K-F-B-O- G- N- D-E-H-AJ – Profase IM – Profase IL – Profase II – Profase IC – Profase IK – Metafase IF – Anafase IB – Anafase IO – Telofase IG – Citocinesis IN – Profase IID – Metafase IIE – Anafase IIH – Telofase IIA – Citocinesis II

b) En los machos la meiosis es un proceso continuo que se completa en unos 24 días y la profase I dura 13 - 14 días. Dicho proceso se inicia con la pubertad y continúa hasta la edad avanzada. Por el contrario, en las hembras el proceso de meiosis se inicia en el desarrollo embrionario. Al final del tercer mes de vida intrauterina las células (denominadas ovogonias) entran en meiosis y se convierten en ovocitos de primer orden (ovocitos I), quedando detenidos todos en el periodo de diplotena hasta la pubertad (en el caso de la especie humana hasta aproximadamente los 12 años de vida).

c) Los dos procesos meióticos que conducen a la formación de gametos con nuevas combinaciones son:– La recombinación al azar de genes que se produce en la primera división meiótica,entre una de las dos cromátidas de un cromosoma y otra del cromosoma homólogo.– Posibilidades de reparto en la segregación de los cromosomas parentales en la primera divisiónmeiótica. Así, cada gameto solo recibe un ejemplar, al azar, de cada tipo de cromosoma, el paternoo el materno. Por este motivo, los gametos también son diferentes entre sí.

8.

a) A: región variable de la cadena ligera (L).B: región variable de la cadena pesada (H).C: región constante de la cadena ligera.D: región constante de la cadena pesada.Las cadenas polipeptídicas se mantienen unidas por uniones no covalentes y covalentes (puentes disulfuro).Las regiones que intervienen en el reconocimiento con el antígeno son las regiones variables. La zona del anticuerpo que se une al antígeno se denomina paratopo.

b) Existen dos tipos de linfocitos: los linfocitos B y los linfocitos T.• Los linfocitos B en los mamíferos se forman en la médula ósea, y en las aves en la bolsa de Fabricio. Son los responsables de la inmunidad humoral. Poseen receptores de membrana específicos (anticuerpos), capaces de reconocer a los antígenos. Cuando se activan ante el contacto de un antígeno, se convierten en células plasmáticas, que se encargan de producir anticuerpos libres específicos contra ese antígeno.• Los linfocitos T maduran en el timo. Son los responsables de la inmunidad celular, pues no producen anticuerpos, sino que provocan la muerte de determinadas células alteradas. En su membrana disponen de receptores capaces de reconocer antígenos de la superficie externa de otras células. Los linfocitos T pueden producir diferentes tipos de respuesta inmunitaria, lo que se debe a la existencia de varios tipos de linfocitos T:− Linfocitos citotóxicos: destruyen a las células infectadas por virus antes de que estos proliferen en su interior, así como células cancerosas. − Linfocitos T colaboradores: se encargan de activar a los linfocitos B y de iniciar la proliferación de los linfocitos T mediante la secreción de interleucinas. También son capaces de activar a los macrófagos sanguíneos aumentando su capacidad de fagocitosis. − Linfocitos T supresores: inhiben la actividad de las células colaboradoras e indirectamente provocan que cese la producción de anticuerpos.Existe un tipo de linfocitos, llamados células asesinas (natural killer o células NK), que se encuentran normalmente en la sangre de vertebrados y que se encargan de destruir algunos tipos de células cancerosas o bien células infectadas por virus, pero, al contrario que los linfocitos B y T, lo hacen de manera inespecífica.

c) La reacción inflamatoria se pone en marcha cuando una estructura extraña atraviesa las barreras mecánicas que delimitan el medio interno, o tiene lugar un traumatismo. A su vez, la reacción inflamatoria coordina y activa otras defensas inespecíficas (fagocitosis, complemento e interferón).Los acontecimientos más importantes que tienen lugar durante la reacción inflamatoria son:1. Las células lesionadas liberan los llamados mediadores de la inflamación, que son, entre otros: leucotrienos (atraen a los fagocitos y aumentan la permeabilidad de los

capilares sanguíneos), histamina (aumenta la permeabilidad de los capilares y los dilatan, además, estimula las transmisiones nerviosas, provocando sensación de calor), prostaglandinas (producen vasodilatación prolongada, atraen y activan los fagocitos. Activan las terminaciones nerviosas, provocando dolor), factores de estimulación de leucocitos (hacen aumentar el número de leucocitos en sangre), componentes del complemento (provocan vasodilatación y atraen a fagocitos), etc.2. Los mediadores de la inflamación actúan sobre los capilares de la zona afectada. Se produce así un aumento en el número de leucocitos, una vasodilatación capilar, que provoca un aumento del flujo sanguíneo en la zona dañada, que se pone de manifiesto con calor y enrojecimiento de la zona. Así mismo, se produce un aumento de la permeabilidad capilar, que facilita la salida de anticuerpos, moléculas del complemento, y la salida de plasma hacia los tejidos, lo que provoca edema y dolor.3. El aumento de permeabilidad favorece la salida de fagocitos (macrófagos y neutrófilos) hacia los tejidos infectados (mediante diapédesis). Una vez fuera de los vasos, los leucocitos se mueven hacia la zona dañada atraídos quimiotácticamente. También atraviesan las paredes de los vasos los anticuerpos, el complemento y el fibrinógeno. Esto último provoca en la zona afectada un coágulo que impide la diseminación del antígeno.4. La acción de los fagocitos (neutrófilos y macrófagos) es facilitada por la activación del sistema de complemento, al opsonizar (recubrimiento del agente patógeno mediante moléculas inespecíficas, como el factor de complemento C3b, o específicas, como determinados anticuerpos) a los patógenos. Los macrófagos y neutrófilos muertos llenos de bacterias fagocitadas, junto con el suero y las partículas grasas en el foco de infección, constituyen el pus.5. Los macrófagos a su vez activan a los linfocitos para producir una respuesta inmune específica.

9.

a) 1: ATP; 2: ADP; 3: NADH + H+; 4: O2; 5: H2O; 6: acetil-CoA; 7: CO2

b)MatrizmitocondrialMembranainternaMembranaexternaEspaciointermembranosoMitorribosomasADNmitocondrialCrestaATP-sintetasa

c) En la fermentación láctica se forma ácido láctico a partir de la degradación de la glucosa.Generalmente este tipo de fermentación se produce cuando determinados microorganismos(bacterias lácticas, como Lactobacillus y Lactococcus) inician la fermentación de la lactosa de la leche, lo que produce el agriamiento de esta y la coagulación de la proteína caseína. También tiene lugar en las células musculares de los animales cuando no tienen suficiente oxígeno para efectuar un sobreesfuerzo físico, y el ácido pirúvico procedente de la glucólisis, no puede oxidarse por la vía aerobia. En la primera fase, la lactosa se hidroliza, mediante la enzima lactasa, en glucosa y galactosa. A su vez, la galactosa se isomeriza y se convierte en glucosa.

En la segunda fase, la glucosa se transforma primero en ácido pirúvico, mediante la glucólisis, y a continuación el ácido pirúvico se reduce a ácido láctico (producto final de este tipo de fermentación).Para ello el ácido pirúvico actúa como último aceptor de electrones del NADH.El balance final de la fermentación láctica es:1 glucosa (C6H12O6) → 2 ácido láctico (CHOH–COOH) + 2 ATPEl queso, el yogur, el kéfir y otras leches acidificadas son productos que se obtienen a partir de este tipo de fermentación. También es empleada como método de conservación de ciertos productos, como embutidos, ya que el ácido láctico tiene excelentes propiedades como conservante de alimentos.

10.

a) El proceso 1 corresponde a la subfase cigotena, dentro de la profase I. Los dos cromosomas homólogos se aparean longitudinalmente, proceso denominado sinapsis. El apareamiento es total, gen a gen homólogo. Se forma una estructura constituida por cuatro cromátidas, tétradao cromosoma bivalente. En total se forman cuatro bivalentes. El proceso 2 corresponde a la subfase paquitena, dentro de la profase I. Las cromátidas no hermanas se entrecruzan, permitiéndose el intercambio de segmentos entre ellas, proceso denominado sobrecruzamiento o crossing over. Los lugares donde se realiza se denominan quiasmas. Gracias a dicho proceso se produce la recombinación génica.El proceso 3 representa el inicio de la anafase I. Los pares de cromosomas homólogos comienzan a separarse al ser arrastrados por las fibras del huso mitótico hacia los polos opuestos de la célula.

b) A partir de cada célula originada en la primera división meiótica se forman otras dos células hijas haploides (n), llamadas gametos en los organismos que se reproducen sexualmente. El proceso que tiene lugar es la segunda división meiótica. Se desarrolla del mismo modo que la mitosis y tiene lugar de forma simultánea en las dos células resultado de la primera división meiótica. Se trata de una división ecuacional, pues las células hijas resultantes (gametos) tienen el mismo número de cromosomas que la célula madre. Así, de una célula diploide (2n) se obtienen al final de la segunda división meiótica cuatro células haploides o gametos.

11.

a) 2: Telofase, 3: fase G1, 4: fase S, 5: fase G2, 6: profase, 7: metafase,1: anafase, 8: fase de mitosis, 9: interfase.

b) Algunos de los procesos celulares que tienen lugar durante la interfase celular son:• Fase G1: Síntesis de proteínas, síntesis de ARNm y aumento del tamaño celular.• Fase S: duplicación del ADN y síntesis de histonas.• Fase G2: Aumento ligero del tamaño celular y duplicación de los centriolos.