examen resuelto biologia upv/ehu

7/26/2019 Examen Resuelto Biologia UPV/EHU

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PAIS VASCO / JUNIO 02. LOGSE / BIOLOGA / EXAMEN COMPLETO

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- Elegir un tema de los dos propuestos A B, asimismo se elegir un repertorio completo de cuestionesC D independientemente de la primera opcin.

- El tema se valorar con 4 puntos y cada pregunta con 2 puntos.- En cada pregunta se valorar la utilizacin de recursos grficos, esquemas, tablas o frmulas que

ayuden a desarrollar las cuestiones planteadas.

1. (4p.) Elegir uno de los siguientes TEMAS: A o B

A. (4p.) Membrana pl asmtica. Composicin qumica y estructura. Modelos demembrana. Propiedades y funciones. Transporte activo.

B (4p.) Adquisicin de I nmunidad. Inmunidad natural, defensas inespecficas yespecficas. Inmunidad artificial, sueros y vacunas, Transplantes e inmunidad.

2. (6p.) Elegir uno de los siguientes grupos de cuestiones: C o D.

C

1. (2p.) En el otoo del 2001 y tras el atentado de Nueva York se extendi la alarmasobre el posible uso de la llamada guerra biolgica. En concreto se utiliz el agentellamado vulgarmente ntrax o carbunco (Bacil lus anthracis)cuyas esporas seintroducan en sobres y eran enviadas por correo. Tras estos episodios se puso en alertaa los servicios mdicos, a fin de tratar de controlar los posibles ataques con tres tipos deagentes: ntrax, viruela y botulismo.

a) (0,5p.) Qu son las esporas bacterianas? Qu importancia tienen en la transmisinde las enfermedades?

b) (0,5p.) Qu agente causa la viruela? Se ha afirmado que un ataque empleando elagente que causa la viruela provocara una mortandad muy elevada. Cul sera lacausa?

c) (0,5 p.) Utilizando la biotecnologa podramos lograr que microorganismosactualmente beneficiosos para el hombre llegaran a ser patgenos. Cmo se podralograr esta transformacin?

2. (2p.) Responde brevemente a las dos cuestiones siguientes:

a) (1p.) Mutaciones gnicas y mutaciones cromosmicas.b) (1p.) Agentes mutagnicos.

3. (2p.) En la figura 2 se representan algunas actividades fisiolgicas de las clulaseucariotas.

a) (1p.) De qu actividades se trata? Con la ayuda de un esquema, explica los procesosque se muestran en la figura.

b) (0,5 p.) Identifica las estructuras y orgnulos sealados con letras.c) (0,5 p.) Importancia y funcin de los lisosomas en estos procesos.

D.1. La Figura 1 nos muestra una serie de reacciones cclicas que tienen lugar en el

interior de un orgnulo celular (C4, C5, y C6son compuestos de 4, 5 y 6 tomos de

carbono).


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a) En qu orgnulo celular se producen estas reacciones? Dibuja este orgnulo eidentifica sus partes.

b) (1p.) Qu proceso metablico representa? De dnde procede el acetil-CoA queentra en el ciclo?

c) (0,5 p.) Indica a qu conjunto de reacciones metablicas se incorporan las molculas

reducidas que se producen en el proceso representado en el esquema. Qu molculaenergtica final origina ese conjunto de reacciones?

2. (2p.) Desde su nacimiento en 1997, Dolly ha estado presente en la vida cientficainternacional. Parece ser que la oveja ha envejecido prematuramente y todava no sesabe cmo explicarlo ni interpretarlo. ltimamente se ha descubierto que la ovejapadece artritis, una dolencia para la que an es demasiado joven.

a) (1p.) Qu entendemos con el trmino clonacin de un ser vivo?b) Sera adecuado en un proceso de clonacin utilizar clulas madre embrionarias y

clulas adultas? Justifica tu respuesta.

3. (2p.) Responde brevemente a las dos cuestiones siguientes:

a) (1p.) Diferencias entre virus, bacterias y protozoos. Aydate de grficos y ponejemplos de agentes patgenos en cada grupo.

b) (1p.) Pared bacteriana. La tincin de Gram.

OPCION A

1. Solucin:

Del anlisis bioqumico de las membranas plasmticas aisladas se deduce que estas estncompuestas por lpidos, protenas y en menor proporcin glcidos:

- Las membranas biolgicas de las clulas eucariotas estn compuestas por tres tipos delpidos: fosfolpidos, glucolpidos y colesterol.stos se encuentran formando una bicapalipdica que aporta la estructura bsica a la membrana y acta de barrera relativamente

impermeable al flujo de la mayora de las molculas hidrosolubles.


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- Las protenas median las diversas funciones de la membrana. La mayora poseen estructuraglobular y segn su posicin en la membrana se clasifican en dos tipos: protenasintegralestransmembranao intrnsecas, que estn intercaladas o embebidas en la bicapa lipdica, y lasprotenas perifricas oextrnsecas , que no atraviesan la membrana y generalmente seencuentran situadas en el exterior. Estas ltimas se encuentran unidas a los lpidos de la

bicapa mediante enlaces covalentes, o las protenas transmembrana mediante puentes dehidrgeno.

- Los glcidos estn representados por oligosacridosque forman el llamadoglicoclixen lasuperficie externa de la membrana. La gran mayora estn unidos covalentemente a los lpidoso a las protenas formando glucolpidos y glucoprotenas respectivamente.

En la actualidad el modelode estructurade la membrana plasmtica ms aceptado es elmodelodel mosaico fl uido propuesto por Singer y Nicolson en 1972. Segn este modelolas membranas poseen lpidos, protenas y oligosacridos que se disponen formando unaconfiguracin de baja energa libre. Se dice que la membrana es un mosaico fluido, porque

segn este modelo las membranas biolgicas son estructuras casi fluidas, dinmicas, en lasque tanto los lpidos como las protenas pueden realizar constantes movimientos de traslacinlateral, de la bicapa lpidica, aunque los movimientos lpidos de una capa a otra o en flip-flop son raros. Adems, las membranas son estructuras asimtricas, puesto que lacomposicin lipdica y proteica de sus dos caras es diferente de modo que refleja lasdiferentes funciones realizadas por las dos superficies.

Los lpidos se encuentran formando una bicapa lipdica que aporta la estructura bsica a lamembrana y acta de barrera relativamente impermeable al flujo de la mayora de lasmolculas hidrosolubles. Las molculas estn orientadas de forma que los grupos polares sedirigen hacia la fase acuosa, es decir, los de la capa exterior de la membrana hacia el medio

extracelular y los de la capa interior hacia el citoplasma. Adems de sus propiedadesde auto-ensamblaje y auto-sellado, las bicapas lipdicas tienen otra caracterstica que las convierte enuna estructura ideal para las membranas celulares, esta caracterstica es su fluidez, que

permite que las molculas lipdicas puedan desplazarse libremente por la membrana, enmovimientos laterales o de rotacin sobre s mismos.

El colesterol el encargado de regular la fluidez de la bicapa, ya que ste interfiere con lascadenas hidrocarbonadas de los cidos grasos y les confiere rigidez, a la vez que impide quelas cadenas se junten y agreguen.


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La membrana plasmtica desarrolla funcionesmuy importantes para la clula, entre ellascitamos las siguientes:

1.- Sirve de frontera fsica entre el medio intra y extracelular.

2.- Mantiene la permeabilidad selectiva, mediante el control del intercambio de sustanciasentre el medio y la clula de modo controlado y selectivo.

La mayor parte de las funciones que desempea la membrana plasmtica son responsabilidaddirecta de las protenas que la componen. stas median diversas funciones: algunas sirven

para el transporte de molculas especficas hacia el exterior e interior de la clula; otras sonenzimas que catalizan reacciones asociadas a la membrana, otras actan de eslabones entre elcitoesqueleto de la clula y la matriz extracelular, o bien actan como receptores que recibeny traducen las seales qumicas procedentes del entorno de la clula.

El transporte activoes un mecanismo que permite, mediante molculas transportadoras, el

paso de sustancias a travs de las membranas celulares en contra de gradiente electroqumico,por lo que es un proceso que requiere aporte energtico que procede de la desfosforilacin delATP. Mediante este tipo de transporte, se consigue que las concentraciones extra eintracelulares de diferentes iones sean distintas. Un ejemplo de protena transportadora es laATPasa sodio y potasio o bomba Na+/K+ que es un enzima que bombea 3 Na+al exterior dela clula e introduce 2 K+, por molcula de ATP que hidroliza a ADP + Pi. El transporteactivo mantiene la diferencia de potencial existente entre la cara interna de la membrana(carga -) y la cara externa (carga +).

2. Solucin:

a) Las esporas bacterianaso endosporasconstituyen una respuesta, de gran valoradaptativo, ante condiciones ambientales adversas. Son estructuras muy resistentes al calor, ladesecacin, la radiacin, los cidos, los desinfectantes qumicos, etc.

La formacin de endosporas por parte de algunas bacterias patgenas constituye un graveproblema mdico. Estas estructuras de resistencia obligan a utilizar los medios ms drsticosde esterilizacin para destruirlas y as evitar que transmitan enfermedades.

b) En nuestros das la vacunacin se ha perfeccionado y se utiliza universalmente paraproducir inmunidad frente a una enfermedad infecciosa. En 1977, como consecuencia de unesfuerzo de vacunacin coordinado por la OMS, se consigui erradicar la viruela.

La viruela est causada por un virus llamado el virus de la viruela. La viruela se transmite porel contacto directo con descargas respiratorias de una persona con la enfermedad el contactocon los objetos contaminados por un individuo enfermo.

La viruela fue erradicada por el uso de una vacuna muy eficaz que se utiliz extensamentepara prevenir nuevos casos. En el caso de un ataque imprevisto con el virus, ante la falta devacunacin sera necesario el rpido aislamiento de las personas con la enfermedad, ladesinfeccin apropiada de los artculos contaminados por los pacientes y la vacunacin de las

personas con contacto directo ayudaron a prevenir la transmisin a otras.


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c) En sentido amplio, la biotecnologaes la disciplina basada en la utilizacin de los seresvivos o sus componentes, para realizar determinados procesos qumicos con finalidadindustrial o sanitaria. No obstante, en sentido actual, el trmino biotecnologa deriva el de losimportantes descubrimientos en el campo de la gentica molecular, que han hecho posible eldesarrollo de complejos procedimientos, denominados en conjunto ingeniera gentica, y que

permiten el aislamiento, modificacin y expresin del material gentico.

La Biotecnologa tiene, actualmente, su mxima expresin en la industria farmacutica. Lastcnicas de ingeniera gentica reciben tambin el nombre de tcnicas de ADN recombinante.Son un conjunto de tcnicas desarrolladas para la manipulacin de genes, cuyo objetivofundamental es transferir estos genes de unos organismos a otros para obtener productos deinters u organismos con ciertas caractersticas deseadas.

Por ejemplo, para obtener bacterias patgenas a partir de cepas inocuas utilizaramos latcnica de clonacin de ADN recombinante. Gracias a esta tcnica podramos insertar en elgenoma bacteriano el gen que codifica una toxina, de modo que la bacteria la sintetizara y

podra as causar una enfermedad.

3. Solucin:

a) Las mutaciones gnicas, tambin denominadas puntuales, son las que afectan a lasecuencia de nucletidos. Se pueden distinguir dos tipos de mutaciones gnicas por:

- susti tucin de bases:Suponen alrededor del 20 % de las mutaciones gnicas y consistenen el cambio de una base del ADN por otra.

- corr imiento en l a pauta de lectura:Pueden ser inserciones cuandoconsisten en la adicin

de algn nuclotido en la molcula de ADN o delecciones cuando consisten en la prdidade algn nuclotido en la molcula de ADN.

Las mutaciones cromosmicastambin se denominan variaciones cromosmicasestructurales. La variacin o alteracin afecta a un fragmento cromosmico que incluye variosgenes y por lo tanto algunas son detectables al microscopio gracias la tcnica de bandeo decromosomas por tinciones especficas. Las alteraciones en la ordenacin de los genes sobre elcromosoma se producen por roturas durante la reproduccin de las clulas germinales, demodo que al recomponerse los cromosomas rotos dan lugar a otros distintos de los originales.Hay varios tipos mutaciones cromosmicas producidas por deleccin, inversin, duplicaciny translocacinde fragmentos en los cromosomas.

b) Gran parte de las mutaciones se producen de manera espontnea, sin embargo, otras soncausadas por la presencia en el medio de agentes fsicos o qumicos que pueden afectar a laestructura del ADN. Estas mutaciones se denominan inducidas y los agentes que lasdesencadenan son los agentes mutgenos.

Los agentes mutgenos se clasifican en:

- Agentes mutgenos fsicos:Distinguimos entre radiaciones ionizantes (rayos X y los rayos) yradiaciones no ionizantes (rayos ultravioleta (UV))

- Agentes mutgenos qumicos:cido nitroso, agentes alquilantes,sustancias anlogas alas bases nitrogenadas, ysustancias intercalantes.


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4. Solucin:

a) Las actividades fisiolgicas representadas en la figura son procesos de digestin celularllevados a cabo por lisosomas y son: Autofagia, fagocitosis y exocitosis:

La digestin celular es:1. Intracelular: Los sustratos a digerir pueden ser:

- externos: heterofagia:es una funcin de nutricin o tambin de defensa frente a lasinfecciones (ej.: los leucocitos fagocitan bacterias), de limpieza (ej.: los macrfagos fagocitanrestos), de reabsorcin, de destruccin de sustancias, etc., mediante endocitosis (fagocitosiso

pinacitosis)- internos: autofagia: el sustrato es un constituyente celular (porciones de otros

orgnulos, vacuolas,...). Adems de renovar los orgnulos citoplasmticos, los lisosomasintervienen en el desarrollo y remodelacin de los tejidos durante la diferenciacin

embrionaria.

2. Extracelular: en ella los lisosomas vierten su contenido al exterior de la clula porexocitosis.

b) Las estructuras y orgnulos sealados con nmeros en la figura son los siguientes:A. Retculo endoplsmico liso.B. Vescula autofgica.C. Lisosoma secundario.D. Cuerpo residual.E. Membrana plasmtica.

F. Fagosoma.G. Citoplasma.H. Bacteria.I. Aparato de Golgi.J. Retculo endoplsmico rugoso.K. Vescula de endocitosis.

c) Los lisosomasson orgnulos rodeados de membrana que contienen en su interior unconjunto de enzimas hidrolticascapaces de degradar todo tipo de biopolmeros biolgicos:

protenas, cidos nucleicos, glcidos y lpidos. Estas enzimas se sintetizan en el retculoendoplsmico rugoso y son transportadas, va aparato de Golgi, hasta los lisosomas.Por ejemplo, vamos a ver la actuacin de los lisosomas en la degradacin de los productosincorporados en la clula por fagocitosis. Primero se incorpora la sustancia a degradarmediante fagocitosis con la formacin de una endosomaofagosoma. Los lisosomasprimariosoriginados por el aparato deGolgi se unen al fagosoma con la consiguienteformacin de un lisosomasecundariodenominado heterofagosomao vacuola heterofgica.Los lisosomas primarios vierten su contenido enzimtico teniendo lugar as la degradacin dela sustancia incorporada. Una vez finalizada la digestin, los productos resultantes o cuerporesidualatraviesan la membrana del lisosoma secundario y son en parte liberados alhialoplasma y en parte expulsados al exterior celular por un proceso de exocitosis. Los

productos liberados al hialoplasma pueden ser utilizados para realizar la sntesis de

componentes propios de la clula o ser catabolizados anarbica o aerbicamente para obtenerenerga.

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