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COMUNITAT VALENCIANA CONVOCATORIA JUNIO 2009

S O L U C I Ó N D E L A P R U E B A D E A C C E S OAUTORA: María Purificación Hernández Nieves

Opción A� 1. El nucléolo es el lugar donde se sintetiza el ARN

nucleolar, a partir del cual se formarán los ARN ribo-sómicos que participarán en la construcción de losribosomas.

2. La vacuola es un orgánulo membranoso con un altocontenido hídrico y funciones diversas según el tipode vacuola.

� La vacuola vegetal contribuye al funcionamientode la turgencia, incrementa la superficie celular y,por tanto, el intercambio con el exterior. Sirve dealmacén de reserva para iones, glúcidos, aminoá-cidos, proteínas, pigmentos y otras sustanciasvegetales, así como para productos tóxicos y otrassustancias de desecho.

� Las vacuolas contráctiles, presentes en diversosprotistas, tienen como función la regulaciónosmótica: expulsan el agua que por ósmosis entraa la célula.

3. Los peroxisomas intervienen en las reacciones deoxidación y desempeñan un papel activo en la deto-xificación. Las oxidasas oxidan una gran variedad decompuestos orgánicos; durante el proceso se trans-fieren electrones al oxígeno y se forma peróxido dehidrógeno como producto final. También estánimplicados, junto con las mitocondrias, en el catabo-lismo de las purinas y de los ácidos grasos. En cuantoa la detoxificación, los peroxisomas contienen enzi-mas que eliminan productos tóxicos para la célula.

� Las principales funciones de la membrana plasmáticason las siguientes:

� Barrera selectiva.

� Producción y control de gradiente electroquímico.

� Intercambio de señales.

� División celular.

� Adhesión, endocitosis y exocitosis.

� Transporte de moléculas (pasivo y activo).

� 1. La glicosilación de proteínas tiene lugar en el retícu-lo endoplásmico rugoso y se completa en el comple-jo de Golgi.

2. La digestión intracelular se realiza en los lisosomas.

3. La síntesis de fosfolípidos se lleva a cabo en el retícu-lo endoplásmico liso.

Opción B� Aunque todos los bioelementos son imprescindibles

para la vida, los más importantes son aquellos que seencuentran en mayor proporción: C, O, H, N, S y P, yaque son mayoritarios en las moléculas biológicas, por loque se les llama elementos primarios. La razón se debe alas propiedades que presentan:

� Estos seis elementos poseen capas electrónicasexternas incompletas, por lo que forman enlacescovalentes y dan lugar a las moléculas que constitu-yen las estructuras biológicas (biomoléculas).

� Poseen un número atómico bajo, lo que favorece laformación de moléculas estables.

� Al ser el N y el O elementos electronegativos, muchasbiomoléculas de las que forman parte son polares y,por ello, solubles en agua, propiedad importantepara que tengan lugar las reacciones celulares.

� Estos elementos pueden incorporarse fácilmentedesde el medio externo a los seres vivos, pues seencuentran en moléculas del medio ambiente (CO2,H2O, nitratos…) que pueden ser captadas de manerasencilla.

� Los bioelementos secundarios forman parte de los seresvivos en menor proporción que los primarios. En estegrupo se incluyen: Na, K, Cl, Ca y Mg. Se encuentran enmoléculas importantes como NaCl, CaCO3, KCL y la clo-rofila.

� Los oligoelementos son los bioelementos que se encuen-tran en la materia viva en escasa proporción (inferior al0,1 %), pero son imprescindibles pues resultan esencia-les en muchas reacciones bioquímicas. Entre ellos, cabedestacar: Fe, Cu, Zn, Mn, I, Ni, Co Fe, Li, etcétera.

Bloque 1

Opción A� La endocitosis es el transporte de macromoléculas a

través de la membrana plasmática desde el exterior alinterior celular. La exocitosis es el proceso contrario, esdecir, el transporte se realiza desde el interior celular alexterior. La endocitosis consiste en una invaginación dela membrana que acaba cerrándose y formando unavesícula intracelular que contiene el material ingerido.Mediante el proceso de exocitosis se forma una evagi-nación de la membrana celular para secretar los mate-riales necesarios para renovar la membrana plasmática ylos componentes de la matriz extracelular. Medianteexocitosis se vierten también hormonas, neurotransmi-sores, enzimas digestivas, etcétera. Dentro de la endoci-tosis se distinguen la fagocitosis y la pinocitosis.

La diferencia fundamental entre la pinocitosis y la fago-citosis reside en que, en el primer proceso, el materialingerido es líquido o se encuentra en forma de peque-ñas partículas y queda englobado en diminutas vesícu-las; sin embargo, en el segundo el material ingerido sonpartículas muy grandes, como microorganismos o res-tos celulares, y las células extienden unas prolongacio-nes de membrana, llamadas pseudópodos, que rodeanprogresivamente a la partícula hasta formar una vesícu-la de gran tamaño (fagosoma).

� 1) El agua entra en la célula por ósmosis. Según estefenómeno, el agua pasa desde la disolución másdiluida (disolución hipotónica) a la más concentrada(hipertónica), hasta que ambas concentraciones seigualan (isotónicas). Por ello, para que el agua pene-tre en la célula el exterior celular tiene que ser hipo-tónico y el interior de la célula, hipertónico.

2) Los iones que pasan desde un medio de mayor con-centración a otro de menor concentración lo hacenpor transporte pasivo (simple difusión). Es un tipo detransporte que se caracteriza por realizarse a favorde un gradiente de concentración y no requerir gas-to de energía.

3) Los iones que pasan desde un medio de menor con-centración a otro de mayor concentración lo hacenpor transporte activo. Es un tipo de transporte quese realiza en contra de un gradiente de concentra-ción, con el consiguiente gasto de ATP.

� La célula vegetal soporta mejor el aumento de presiónosmótica debido a que presenta pared celular.

Una solución hipotónica es aquella en la que la concen-tración salina es inferior a otra solución separada de ellapor una membrana semipermeable. El agua pasa desdela disolución más diluida a la de mayor concentración. Elpaso del agua genera una presión en la membrana celu-lar conocida con el nombre de presión osmótica.

Si introducimos una célula animal en una solución hipo-tónica, el agua de la solución entra por ósmosis hacia la

célula. Esta se hincha, hasta que llega un momento enque la membrana celular no aguanta más la presiónosmótica y se rompe (plasmólisis). Si introducimos unacélula vegetal en una solución hipotónica, el agua entrapor ósmosis desde el exterior celular a la vacuola. Lavacuola aumenta de tamaño y se hincha, hasta que nopuede entrar más cantidad de agua ya que la paredcelular no lo permite, pues ha de soportar la presión dela vacuola, del citoplasma y de la membrana celular.

Opción B� El anabolismo es el conjunto de reacciones anabólicas o

de síntesis que tienen lugar en la célula. En ellas serequiere energía para unir compuestos más pequeños,pobres en energía, y obtener compuestos más comple-jos, ricos en energía.

A � B � ATP → AB

moléculas pobres molécula rica en energía en energía

El catabolismo es el conjunto de reacciones catabólicaso de degradación en las que compuestos complejosricos en energía se escinden, dando lugar a compuestospobres en energía y liberando la energía almacenada enel enlace que se rompe.

AB → A � B � ATP

molécula rica moléculas pobres en energía en energía

Un ejemplo de proceso anabólico es la fotosíntesis yotro de proceso catabólico, la respiración celular.

� En el metabolismo autótrofo se obtienen compuestosorgánicos a partir de compuestos inorgánicos, mientrasque en el metabolismo heterótrofo se obtienen com-puestos orgánicos a partir de otros compuestos orgáni-cos existentes. En el primero se requiere la energía de laluz (fotosíntesis) o de las reacciones químicas (quimio-síntesis). En el segundo, se genera energía (ATP).

Ejemplos de organismos autótrofos son las plantas y lasalgas. Ejemplos de organismos heterótrofos son los ani-males y los hongos.

� La fosforilación oxidativa es un proceso de síntesis deATP que se produce en la cadena respiratoria de las cres-tas mitocondriales. En esta cadena, los electrones fluyendesde las coenzimas NADH � H� y FADH2 al O2, últimoaceptor de los electrones, que se reduce a H2O en unaserie de transformaciones redox que generan energía.Esta energía es aprovechada por moléculas de ADP paraunir ácido fosfórico y formar ATP.

Según la teoría quimiosmótica, la energía liberada por elflujo de H� es aprovechada por la ATP sintetasa para fos-forilar ADP y generar moléculas de ATP. Por tanto, lo queconsigue la célula por este proceso es la formación deenergía (ATP).

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Bloque 2

cinetocoro

brazocorto

brazolargo

centrómero

satélite

telómero

cromátidas

constricciónsecundaria

bandas

Opción A� El cromosoma metafásico está formado por dos cromá-

tidas. Cada cromátida está constituida por una moléculade ADN (resultado de la duplicación del ADN en el perí-odo S de la interfase), por lo que se denominan cromáti-das hermanas.

Estas cromátidas presentan unos estrechamientos oconstricciones. La más importante es la constricción pri-maria o centrómero, que divide al cromosoma en dosbrazos. Las cromátidas hermanas están unidas por elcentrómero. En cada cromátida, a ambos lados del cen-trómero, se localiza un complejo proteico llamado cine-tocoro. Los cinetocoros aparecen orientados hacia cadapolo del huso acromático y son los lugares donde losmicrotúbulos del huso se unirán a los cromosomas.

Algunos cromosomas pueden presentar otras constric-ciones, llamadas secundarias. Son regiones donde seencuentran los genes que se transcriben como ARNr ypromueven la formación del nucléolo y de los riboso-mas. Algunos cromosomas presentan una porción esfé-rica en un extremo de uno de los brazos del cromoso-ma, llamada satélite, unida al resto del brazo por unpedúnculo de longitud variable.

Los extremos del cromosoma se denominan telómeros.Son los extremos de la molécula de ADN que confierenestabilidad al cromosoma y tienen como misión evitar lapérdida de información genética durante la replicación,al mismo tiempo que impiden que los cromosomas seadhieran entre sí.

Estructura del cromosoma metafásico.

La diferencia entre el cromosoma metafásico y el anafá-sico es que, mientras el primero presenta sus dos cro-mátidas, tal y como observamos en el dibujo, el segun-do está constituido por una sola cromátida, que nocompletará la cromátida hermana hasta el período S dela interfase.

� En la profase I de la meiosis aparecen nuevas combina-ciones de genes debido al intercambio de fragmentosentre un cromosoma de origen paterno y su homólogo

de origen materno, fenómeno que recibe el nombre derecombinación génica. Esto no ocurre en la mitosis.

En la profase I tiene lugar la separación de cromosomashomólogos, aunque esta separación no es total, ya quepermanecen unidos por los puntos de quiasmas (pun-tos en los que las cromátidas han sufrido el sobrecruza-miento). En la profase de la mitosis no sucede esto.

La profase I es la fase más compleja y en ella tienenlugar los acontecimientos más característicos de lameiosis. Se suceden las siguientes etapas, que vamos air comparando con la profase de la mitosis:

� Leptoteno. Se inicia el enrollamiento de las cromáti-das para formar los cromosomas. En el comienzo dela profase de la mitosis, también ocurre.

� Zigoteno. Los cromosomas continúan acortándose ylos cromosomas homólogos se asocian formandouna unidad conocida como bivalente o tétrada. En laprofase de la mitosis no sucede esto.

� Paquiteno. Comienza con el apareamiento más ínti-mo de los cromosomas homólogos. En cada tétradahay dos pares de cromátidas hermanas (cromátidasde un mismo cromosoma). A continuación, se produ-ce un intercambio entre cromátidas homólogas, lla-mado recombinación genética, como consecuenciade las roturas transversales en las cromátidas, el inter-cambio de segmentos y la posterior unión cruzadade los extremos rotos. De este modo, fragmentos queantes pertenecían a cromátidas homólogas quedanformando parte del mismo ADN. Esto se conocecomo entrecruzamiento y los lugares donde se pro-ducen, quiasmas. El sobrecruzamiento es una causamuy importante de variabilidad genética, pues origi-na nuevas combinaciones de genes. En la profase dela mitosis nada de esto tiene lugar.

� Diploteno. Los cromosomas homólogos se separan,pero no lo hacen completamente porque permane-cen unidos por los puntos de quiasmas. En la profasede la mitosis no sucede esto.

� Diacinesis. Se produce un elevado grado de conden-sación de los cromosomas. Cada uno de los pares decromátidas hermanas están unidas por el centróme-ro. Los pares de cromosomas homólogos siguen uni-dos por los puntos de quiasmas. En la profase de lamitosis no ocurre esto.

� La importancia biológica de la meiosis radica en que seasegura el número de cromosomas de la especie alreducirse este número a la mitad en los gametos, y en larecombinación genética que tiene lugar en la profase I,donde tienen lugar nuevas combinaciones de genesque, junto con las mutaciones, son la causa de la variabi-lidad genética y, por tanto, de la evolución de las pobla-ciones.

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Bloque 3

fimbrias* flagelo*

pared celular

cápsula*

ribosomas

inclusiones

cromosomabacteriano

membranaplasmática

citoplasma

Opción B� Los números corresponden a los siguientes procesos:

1: Autoduplicación o replicación del ADN.

2: Transcripción del ADN.

3: Traducción o síntesis de proteínas.

4: Transcripción inversa.

Los orgánulos de la célula eucariota donde tienen lugarestos procesos son los siguientes:

1: Núcleo.

2: Núcleo.

3: Ribosomas (citoplasma).

4: Núcleo.

� Atendiendo a su composición, el ARN es una moléculaformada por ribonucleótidos unidos por enlaces fosfo-diéster. Cada nucleótido de ARN está formado por pen-tosa (ribosa), una base nitrogenada (A, C, G, U) y un áci-do fosfórico. El ADN está compuesto por dos cadenas de

desoxirribonucleótidos. Un nucleótido de ADN está for-mado por una pentosa (la desoxirribosa), una basenitrogenada (A, G, C o T) y un ácido fosfórico. La desoxi-rribosa se une a la base nitrogenada por enlace N-gluco-sídico y al ácido fosfórico por enlace éster. Los nucleóti-dos se unen entre sí por enlaces fosfodiéster.

En cuanto a su estructura, el ARN es monocatenario, esdecir, sus nucleótidos están unidos formando una solacadena (estructura primaria), excepto en los reovirus, enlos que el ARN está constituido por dos cadenas. El ADN,en cambio, es bicatenario. Las dos cadenas de ADNestán enrolladas formando una doble hélice. Este mode-lo constituye la estructura secundaria del ADN o modelode Watson y Crick (estructura secundaria). En los euca-riotas, el ADN se une a las histonas adoptando unaestructura terciaria.

Las cadenas de ARN son más cortas que las de ADN ypueden aparecer tanto en el núcleo como en el citoplas-ma celular.

� Los principales tipos de ARN son: ARNm, ARNt y ARNr.

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Bloque 4

Opción A� La estructura de la bacteria la representamos en el

siguiente dibujo:

Se señalan con un asterisco (*) los elementos que no son comunesa todas las bacterias.

Las envueltas bacterianas son la membrana celular y lapared celular. Además, algunas bacterias presentan cáp-sula. La membrana celular tiene una serie de invagina-ciones, conocidas como mesosomas, en alguno de loscuales se encuentran enzimas respiratorias. Las bacte-rias fotosintéticas tienen, en determinados mesosomas,pigmentos fotosintéticos o cromatóforos.

El citoplasma presenta una molécula de ADN, que es elúnico cromosoma que posee la bacteria. Algunas tienenpequeñas moléculas de ADN circular conocidas con elnombre de plásmidos. Los ribosomas son más peque-ños que los de la célula eucariota y se encuentran espar-cidos por todo el citoplasma. Como medio de locomo-ción presentan flagelos.

� Algunos procesos industriales se basan en la potencia-ción de las reacciones metabólicas que los microorga-nismos son capaces de llevar a cabo de forma naturalpara conseguir un rendimiento mayor.

En la industria alimentaria se han empleado levadurasde la especie Saccharomyces cerevisiae para la fabrica-ción del pan. Estos hongos realizan una fermentaciónalcohólica para la que emplean como sustrato los glúci-dos que se encuentran en la harina de trigo.

En la fabricación de bebidas alcohólicas se utilizan leva-duras como las anteriores, que realizan una fermenta-ción alcohólica semejante a la del pan.

En la obtención del vinagre, es el etanol el que se con-vierte en ácido acético mediante un proceso de oxida-ción que realizan las bacterias Acetobacter y Glucono-bacter.

En la fabricación del queso y los derivados lácteos inter-viene un grupo de bacterias conocidas como bacteriaslácticas, que fermentan glúcidos sencillos para obtenerácido láctico.

En la industria química, los disolventes son obtenidospor microorganismos de los géneros Saccharomyces,Zymomonas y Clostridium, entre otros.

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En la industria farmacéutica, las vacunas y antibióticoscomo la penicilina, las cefalosporinas y la estreptomici-na se obtienen, respectivamente, empleando hongosde los géneros Penicillium y Cephalosporium y bacteriasdel género Streptomyces.

Algunos hongos y bacterias son productores de enzi-mas de interés industrial; es el caso de las proteasas, lasamilasas, las extremozimas, la renina, etcétera.

� En la teoría de la simbiogénesis o endosimbiótica, for-mulada por la bióloga norteamericana Lynn Margulis, serelaciona a las bacterias con el origen de las mitocon-drias y los cloroplastos.

De acuerdo con esta teoría, la evolución de algunas bac-terias pudo deberse a la falta de espacio y al agotamien-to del alimento o la fuente de energía. Como respuestaa esta situación surgieron, por un lado, bacterias capa-ces de extraer la energía de la luz solar descomponien-do agua y dióxido de carbono atmosférico, lo que daríalugar, con el tiempo, a la disminución de este gas y a susustitución por oxígeno. Por otro lado, algunas bacteriasempezaron a establecer nuevas relaciones entre sí, unasveces en forma de simbiosis y otras en forma de parasi-tismo, aprovechando unas el trabajo de otras. En amboscasos se produjo una infección de unas a otras.

De la misma manera surgieron las células eucariotas, detal forma que el origen del núcleo de estas células debeencontrarse en una bacteria que infectó a otra y eliminósu propia información genética. El origen de orgánuloseucariotas como las mitocondrias y los cloroplastos seexplica de un modo similar. Algunos organismos unice-lulares y todos los organismos pluricelulares, incluido elser humano, seríamos el resultado de esta infección oendosimbiosis.

Lynn Margulis descubrió algunos microorganismos enestadios intermedios entre los dos tipos de células,como Spirosymplokos detaiberi, del grupo de las espiro-quetas. Este microorganismo vive en condiciones pare-cidas a las que reinaban en la Tierra hace dos mil millo-nes de años y muestra indicios de cilios y undulipodios,orgánulos que permitieron a las primeras células elmovimiento y la interacción con su medio y que, proba-blemente, surgieron también por endosimbiosis dediferentes procariotas.

Opción B� 1) La inflamación es una respuesta rápida del organis-

mo frente a la invasión de un antígeno. Sus síntomascaracterísticos son calor, enrojecimiento, dolor ytumoración de la zona afectada.

2) La inmunidad es la capacidad de un organismo parareconocer los elementos extraños (antígenos) y des-truirlos.

3) La alergia es la respuesta del organismo, tras unarespuesta secundaria demasiado fuerte, frente a laintensa liberación de los llamados moduladores quí-micos (histamina y serotonina), que resultan perjudi-ciales para él.

� Los linfocitos B son los responsables de la respuestainmune humoral, pues producen anticuerpos específi-cos ante la presencia de un antígeno, al que reconocengracias a los receptores específicos que tienen en sumembrana. Al unirse con el antígeno específico, prolife-ran en pocos días y dan lugar a dos tipos de células:células plasmáticas y células B con memoria.

� Las células plasmáticas tienen muy desarrollado elretículo endoplásmico, con el fin de almacenar lagran cantidad de anticuerpos que producen. Se acu-mulan en los órganos linfoides.

� Las células B con memoria son menos numerosasque las anteriores. Guardan recuerdo del antígeno y,en el caso de que se produzca un nuevo contacto,producen células plasmáticas que segregarán anti-cuerpos específicos para el antígeno (respuestasecundaria).

Los macrófagos son células grandes que tienen capaci-dad fagocitaria y gran cantidad de lisosomas. Losmacrófagos son presentadores de antígenos. Se unen aellos a través de los receptores que poseen en sus mem-branas para luego ingerirlos por fagocitosis y presentar-los a los linfocitos T, los cuales se activan rápidamente.Los macrófagos, además, liberan interleucina para acti-var a los linfocitos T-auxiliares, realizan limpieza de partí-culas extrañas y segregan prostaglandinas para dismi-nuir la actividad de otras células.

� El rechazo en los trasplantes de órganos se debe a la res-puesta inmunitaria contra los antígenos presentes en lascélulas del órgano trasplantado, que se detectan comoextraños.

Los antígenos responsables del rechazo son los autoan-tígenos del MHC, que se encuentran en la superficiecelular.

Si los autoantígenos del donante y del receptor no coin-ciden se produce el rechazo, que comienza con el ata-que de los linfocitos Tc, los cuales causan la lisis de lascélulas de los tejidos trasplantados. En este rechazotambién intervienen la respuesta específica humoral(anticuerpos) y la respuesta inespecífica (macrófagos,activación del complemento).

En la actualidad se está investigando la aplicación deanticuerpos selectivos contra los linfocitos que partici-pan en el rechazo del tejido trasplantado, así como lainoculación repetida, antes del trasplante, de antígenosdel donante que potencian su tolerancia.