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1B i o l o g í a

2B i o l o g í a

3© Oxford University Press España, S. A. B i o l o g í a

ARAGÓN CONVOCATORIA JUNIO 2008

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

� El ADN tiene dos cadenas de desoxirribonucleótidosunidos a proteínas básicas (histonas). Puede definirsecomo un polímero de nucleótidos de desoxirribosa.Cada nucleótido de ADN está formado por una pentosa(la desoxirribosa), una base nitrogenada (A, T, C o G) y unácido fosfórico (H3PO4). Estos nucleótidos están unidosentre sí por enlaces fosfodiéster entre el carbono 3’ delúltimo nucleótido de la cadena y el carbono 5’ del nue-vo nucleótido que se añade a ella.

En la estructura del ADN pueden considerarse tres nive-les: estructura primaria, secundaria y terciaria.

� La estructura primaria del ADN es la secuencia denucleótidos de una sola cadena o hebra; en ella sedistingue un esqueleto de fosfopolidesoxirribosas yuna secuencia de bases nitrogenadas.

� La estructura secundaria del ADN o modelo de Wat-son y Crick es la disposición en el espacio de doshebras de polinucleótidos en doble hélice, con lasbases nitrogenadas enfrentadas y unidas mediantepuentes de hidrógeno. Estos puentes de H, según lascaracterísticas de estas bases, se establecen de lasiguiente manera: dos puentes de hidrógeno entre Ay su base complementaria T y tres puentes de H entreC y su base complementaria G.

Ambas cadenas polinucleotídicas son antiparalelas,es decir, están orientadas en distintos sentidos (unaen dirección 5’ � 3’ y la otra en 3’ � 5’), son comple-mentarias y están enrolladas en forma plectonímica ode doble hélice. Esto último implica que para separarambas cadenas hay que girar una respecto a la otra.

� La estructura terciaria es diferente en procariotas queen eucariotas.

� En procariotas (ADN bacteriano), la molécula deADN se halla retorcida sobre sí misma formandouna especie de superhélice. Esta disposición sedenomina ADN superenrollado. El superenrolla-miento del ADN proporciona dos ventajas: consi-gue reducir la longitud del ADN y dar, así, estabili-dad a la molécula, y facilita el proceso deduplicación, lo cual es una ventaja para la transmi-sión de la información genética.

� En eucariotas (ADN en forma de cromatina o cro-mosomas), el ADN está unido a las histonas. La cro-matina está formada por filamentos de ADN quesurcan todo el nucleoplasma en el núcleo interfási-co. Cada fibra de cromatina está formada por unamolécula de ADN asociado a histonas. El ADN dados vueltas alrededor de un octámero de histonas

(2 H2A, 2 H2B, 2 H3 y 2 H4) y constituye una unidadllamada nucleosoma.

Cuando se observan las fibras de cromatina almicroscopio electrónico, los diferentes nucleoso-mas unidos entre sí presentan el aspecto de un«collar de perlas». Estos nucleosomas se unen, através de los segmentos de ADN, a otra histona demayor peso molecular, la H1, y forman la denomi-nada fibra de cromatina unidad, de 10 nm de gro-sor. Esta fibra sufre un empaquetamiento máscompacto, hasta formar la fibra de 30 nm, que seenrolla aún más y alcanza un grosor que es visibleal microscopio óptico. En este estado de máximacondensación se encuentra el ADN formando loscromosomas, estructuras que se visualizan cuandolas células se van a dividir (mitosis o meiosis), esdecir, cuando la célula madre va a transmitir infor-mación genética a las células hijas.

� a) El ATP es la molécula que almacena la energía quími-ca en los enlaces de alta energía existentes entre susmoléculas de ácido fosfórico. Se trata del ribonucleó-tido de la adenina, al que se unen dos nuevas molé-culas de ácido fosfórico mediante enlaces éster. Launión del tercer fosfato requiere un aporte energéti-co; sin embargo, su hidrólisis desprende energía. Poresto, el ATP actúa como mecanismo de intercambioenergético universal en los seres vivos, captandoenergía en las reacciones exergónicas y cediéndolaen las endergónicas.

b) Se obtiene más ATP en la cadena respiratoria queen la fermentación, pues en ella se produce la reoxi-dación de las coenzimas reducidas y se ceden loselectrones captados a una serie de transportadoreselectrónicos que van liberando una energía que seacopla a la síntesis de ATP. En el caso de las fermenta-ciones, no existe esta cadena ni la fase anterior (elciclo de Krebs) que genera estas coenzimas reduci-das, por lo que no puede obtenerse esta energía.

c) Indicamos la fermentación de la leche para la obten-ción del queso y la fermentación de la uva para obte-ner el vino. En el primer caso se trata de la fermenta-ción láctica; en el segundo, de la fermentaciónalcohólica.

d) Es peligroso porque en este proceso se desprendeCO2, gas tóxico para los seres vivos que al respirarabsorbemos O2.

e) En los músculos puede darse la fermentación lácticacuando los sometemos a un ejercicio intenso y conti-

Opción A

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ARAGÓN CONVOCATORIA JUNIO 2008

nuado. Llega un momento en el que las células nece-sitan mayor cantidad de O2 para realizar la respira-ción celular. Si el O2 no llega a tiempo, el ácido pirúvicogenerado en la glucólisis continúa en el citosol de lascélulas musculares (en condiciones anaerobias) yrealiza la fermentación láctica.

� � Lisosomas: digestión celular.

� Retículo endoplásmico liso: síntesis de líquidos.

� Ribosomas: síntesis de proteínas.

� Complejo de Golgi: secreción de sustancias.

� Centrosoma: formación del huso acromático.

� Mitocondrias: respiración celular.

� Nucléolo: síntesis de ARN nucleolar.

� Retículo endoplásmico rugoso: almacén y transportede proteínas.

� Cilios: movimiento celular.

� Membrana plasmática: transporte de sustancias.

� a) Si ponemos un glóbulo rojo en una solución hipo-tónica, el agua de la solución penetra por ósmosisen la célula y esta se hincha hasta que su membra-na se rompe por algún punto, todo el contenidocelular se libera y el glóbulo muere. Este fenómenoes conocido, en general, con el nombre de plasmo-

lisis y, en el caso particular del glóbulo rojo, comohemolisis.

b) Al perder su núcleo, el glóbulo rojo no presenta ADN;por tanto, carece del molde para formar ARNm y, porconsiguiente, no puede haber transcripción. Tampo-co pueden seguir el ciclo celular, pues, para que estoocurriera, debería existir replicación de ADN, pero alno tenerlo, no puede replicarse.

� a) El esquema representa las diferentes etapas que tie-nen lugar en la profase I de la meiosis.

b) Las etapas 4 y 5 representan la formación de quias-mas y la recombinación genética, respectivamente.

c) Los sucesos de las etapas 4 y 5 tienen una importan-te repercusión en la variabilidad genética y, por con-siguiente, en la evolución de las poblaciones.

d) La información genética de la célula inicial (etapa 1)es la información contenida en los cromosomas deesta célula, información que ha sido recibida de losprogenitores que la originaron. La información gené-tica al final de la profase I (etapa 6) es la de unos cro-mosomas recombinantes, esto es, cromosomas queresultan del intercambio de segmentos de informa-ción entre las cromátidas de cromosomas homólo-gos. Al final del proceso de meiosis, los cromosomasde las células hijas también son recombinantes.

Opción B

� La fase «oscura» de la fotosíntesis o ciclo de Calvin tienelugar en el estroma del cloroplasto. En esta fase se utilizala energía química (ATP) y el poder reductor (NADPH �H�), generado en la fase lumínica, para sintetizar materiaorgánica a partir de materia inorgánica.

Es un ciclo complicado que vamos a resumir en tres fases:

a) Fase de fijación del CO2. El CO2 atmosférico llega alestroma del cloroplasto y se une a la ribulosa 1,5-difosfato, gracias a la enzima ribulosa 1,5 difosfato-carboxilasa, lo que da lugar a un compuesto inesta-ble de seis átomos de C que se disocia en dosmoléculas de ácido 3-fosfoglicérico. Es un compues-to de tres átomos de C, por lo que las plantas quesiguen esta vía se denominan plantas C3.

b) Fase de reducción. Para reducir el ácido 3-fosfoglicé-rico a aldehído 3-fosfoglicérico se utilizan la energíaquímica (ATP) y el poder reductor (NADPH � H�)generados en la fase lumínica.

c) Fase de regeneración. Se produce la regeneración dela ribulosa 1,5-difosfato. El 3-fosfogliceraldehído gene-rado en la fase anterior sirve para generar la ribulosa1,5-difosfato y para sintetizar los compuestos orgáni-cos (glucosa, almidón, ácidos grasos, aminoácidos).

Ciclo de Calvin.

� El niño, del grupo sanguíneo O, presenta un genotipoC3C3, puesto que el alelo C3 es recesivo respecto al C1 yal C2 (alelos codominantes).

La madre, del grupo sanguíneo A, debe presentar ungenotipo heterocigótico (C1C3), ya que su hijo es homo-

2ADP

2ATP

CO2

respiracióncelular

(mitocondrias)biosíntesis

2 x 3C 2 x 3C

2 x 3C1 x 5C

fase 1:fijación

fase 2:reducción

fase 3: regeneración

ribulosa-1,5-difosfato

3-fosfoglicerato

1,3-difosfogliceratogliceraldehído-3-fosfato

ribulosa-5-fosfato

1 x 5C

1ADP

1ATP

2NADP

2NADPH

carbonoreducidotriosas

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cigoto C3C3 y tanto la madre como el padre deben por-tar el alelo C3.

El hombre 2, del grupo AB, cuyo genotipo es C1C2, nopuede ser el padre, ya que solo puede formar gametosC1 y C2, nunca C3.

El hombre 1, del grupo B, debe tener el genotipo C2C3.Sólo así puede ser padre del niño del problema.

La posible descendencia de esta pareja queda represen-tada en el siguiente esquema:

P madre � padre

genotipos: C1C3 C2C3

gametos:

F1 genotipos: C1C2 C1C3 C2C3 C3C3

fenótipos: AB A B O

� a) Catabolismo: fase degradativa del metabolismocuya finalidad es la obtención de energía. En él, lasmoléculas orgánicas son transformadas en otras máspequeñas (CO2, NH3, urea, ácido úrico, etc.) y la ener-gía liberada es almacenada en los enlaces del ATPricos en energía.

Anabolismo: fase constructiva o de síntesis delmetabolismo. En él se sintetizan moléculas orgánicascomplejas a partir de moléculas inorgánicas o demoléculas orgánicas más simples; para ello se utilizaenergía química (ATP).

b) Respiración: proceso catabólico en el que el aceptorúltimo de los electrones es el oxígeno (respiraciónaerobia) o un compuesto de naturaleza inorgánicadistinto al oxígeno. Generalmente, el término se apli-ca para el primer caso, en el cual los procesos que sellevan a cabo son glucólisis, ciclo de Krebs y cadenaoxidativa.

Fermentación: constituye una forma de respiraciónen la que el aceptor final de electrones es un com-puesto de naturaleza orgánica y la oxidación del sus-trato no es completa.

c) Antígeno: molécula que genera una respuesta inmu-ne. Puede definirse también como la molécula quereacciona con el anticuerpo o con los linfocitos T.

Anticuerpo: proteínas (inmunoglobulinas) fabricadaspor los linfocitos B en respuesta al contacto con unantígeno. Cada molécula de anticuerpo está formadapor cuatro cadenas polipeptídicas, dispuestas en for-ma de Y, unidas por puentes disulfuro intercatenarios.

d) Suero: preparado que lleva anticuerpos (IgG) de otroanimal y que, inoculado en el ser humano, tiene efec-tos curativos porque los anticuerpos inyectadoscombaten los antígenos.

Vacuna: preparado con microorganismos atenuadoso muertos que tiene capacidad antigénica; al ser

inyectada en un animal, provoca la formación deanticuerpos que combatirán los futuros antígenos.

� a) Las diferencias entre el transporte pasivo y el trans-porte activo son que el pasivo se realiza a favor de ungradiente de concentración y no requiere gasto deenergía, mientras que el activo se realiza en contrade este gradiente con el consecuente gasto de ATP.

El término difusión se refiere al transporte pasivo. Enla difusión simple se transportan pequeñas molécu-las o iones que pueden atravesar la membrana por labicapa lipídica o por los canales de las proteínastransmenbranas, pero en la difusión facilitada lasmoléculas son polares y requieren la ayuda de prote-ínas específicas para poder atravesar la bicapa lipídi-ca. Estas proteínas transportadoras o permeasas, alunirse a las moléculas que van a transportar, sufrenun cambio en su estructura que provoca que dichamolécula se arrastre hacia el interior de la célula.

b) El glucógeno, la celulosa y el almidón son polisacári-dos formados por la polimerización de muchasmoléculas de glucosa.

Desde el punto de vista de su estructura existen dife-rencias:

� El glucógeno y el almidón se diferencian de lacelulosa en que los primeros presentan comomonosacárido la �-glucosa y la segunda presenta�-glucosa.

� El glucógeno y el almidón tienen enlaces � (1 �4)y � (1 �6) que no tiene la celulosa, la cual tieneenlaces � (1 �4).

� El glucógeno y el almidón se presentan en formashelicoidales, mientras que la celulosa está forma-da por cadenas lineales.

� El almidón está formado por dos componentes(amilosa y amilopectina), y el glucógeno, por uno.Además, las espiras de la hélice son más grandesen el almidón (constan de seis moléculas de glu-cosa, aproximadamente) que en el glucógeno(consta de cuatro o cinco moléculas de glucosa).

c) La formación del enlace peptídico la representamosen el siguiente esquema:

enlace peptídico

R1

CH O�

�H3N C

O

CH O�

�H3N

O

C

R2

� H2O�H3N C

CH

CH

NH

O�

C

OR1

O R2

C3C2C3C1

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ARAGÓN CONVOCATORIA JUNIO 2008

� a) Según lo expuesto en el texto, un antígeno es aque-lla sustancia que, al inyectarla en el cuerpo de un ani-mal, provoca la formación de anticuerpos.

b) Cuando al animal se le inyecta un antígeno, su siste-ma inmunológico se pone en marcha para que lascélulas específicas de este sistema produzcan la for-mación de anticuerpos. Este tipo de células se deno-minan linfocitos B.

Según la gráfica, al inyectar por segunda vez el antí-geno A, el cuerpo del ratón responde de manera másrápida a la formación de anticuerpos. Esto es debidoa que las células de memoria del ratón «recuerdan»la primera exposición al antígeno y desencadenanuna respuesta más rápida y de mayor intensidad.

c) Los anticuerpos, en términos químicos, son inmuno-globulinas formadas por cuatro cadenas polipeptídi-cas, dispuestas en forma de Y, unidas entre sí porpuentes disulfuro intercatenarios. De las cuatrocadenas, dos son ligeras (L) y dos pesadas (H). Cadacadena ligera está unida covalentemente a una delas cadenas pesadas por un puente disulfuro y lasdos cadenas pesadas están unidas también entre sípor puentes disulfuro.

Cada una de las cadenas (ligeras y pesadas) constade una región o fracción variable en su extremo ami-noterminal y de una región o fracción constante ensu extremo carboxilo terminal, que varía muy pocoentre los distintos anticuerpos.

Las regiones variables de los anticuerpos forman lossitios de unión al antígeno, que se unirá a estos, a suvez, por unos sitios específicos denominados deter-minantes antigénicos.

Los anticuerpos del ratón en el torrente sanguíneoneutralizan la acción del antígeno. Para ello, se unena una zona específica del antígeno conocida con elnombre de determinante antigénico.

Según la naturaleza de la reacción, existen cuatrotipos de reacciones antígeno-anticuerpo:

� Reacción de precipitación. Se produce entremacromoléculas solubles con varios determi-nantes antigénicos (antígenos multivalentes) yanticuerpos libres en el plasma sanguíneo. Elresultado de la unión produce unos complejos tri-dimensionales insolubles que precipitan.

� Reacción de aglutinación. Como cada anticuerpoposee, por lo menos, dos sitios idénticos de uniónal antígeno, uno en cada brazo de la Y, cuando losanticuerpos entran en contacto con antígenos—bien sean moléculas libres o moléculas desuperficie de bacterias o virus— mediante variosdeterminantes antigénicos, se forman grandesmasas de antígenos y anticuerpos unidos que pre-cipitan y son rápidamente fagocitados y degrada-dos por los macrófagos.

� Reacción de neutralización. Se lleva a cabo,principalmente, con virus. Al unirse los anticuer-pos con los determinantes antigénicos existen-tes en la cápsula vírica, se produce una disminu-ción de la capacidad infectante del virus. Lareacción es reversible, por lo que los virus pue-den reactivarse.

� Reacción de opsonización. Se produce en losfagocitos sanguíneos (macrófagos) cuando tienenunidas a su superficie moléculas de anticuerpos.Los antígenos son microorganismos o partículasque, al unirse con los anticuerpos, producen unaumento en la adherencia del complejo antígeno-anticuerpo a la superficie de los fagocitos sanguí-neos, lo cual facilita la fagocitosis. Se dice que losantígenos, en este momento, recubiertos de anti-cuerpos, están opsonizados o, lo que es lo mismo,listos para ser fagocitados.