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/ EXAMEN COMPLET O
EXAMEN COMPLETO
BLOQUE I
a) El esquema representa una célula eucariótica. Identifique las estructuras indicadas por los números 1 a 8.
b) Explique muy brevemente (no más de 25 palabras en cada caso) en qué consisten las siguientes actividades y, para cada una de ellas, indique una estructura u orgánulo eucariótico en donde pueden producirse:
1.- Fosforilación oxidativa; 2.- Transcripción; 3.- Fase luminosa de la fotosíntesis; 4.- Glucolisis.
c) Las células poseen numerosas membranas internas que constituyen una parte importante de sus orgánulos. La composición y propiedades de esas membranas no es la misma en todos los casos. Indique dos ejemplos de estas diferencias.
BLOQUE II
a) En la figura se indican de forma esquemática diferentes sistemas por los que una molécula puede pasar a través de la membrana plasmática (A, B y C). Indique cómo se denominan estos sistemas y explique brevemente en qué consisten.
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b) Indique, utilizando esquemas, cómo se realiza el paso de moléculas muy grandes o partículas: (a) del núcleo al citoplasma y (b) del exterior al interior de la célula.
c) La estructura señalada con el número 1 es de naturaleza proteica y la señalada con el número 2 es una bicapa lipídica. ¿Qué tipo de fuerza mantiene la organización de esta bicapa lipídica?
BLOQUE III
a) Las tres moléculas que aparecen en la figura son la glucosa, el ácido palmítico y la tirosina. Identifíquelos e indique el grupo de compuestos al que pertenece cada uno de ellos.
b) Indique esquemáticamente una diferencia en estructura y una diferencia en función existentes entre el almidón y la celulosa.
c) Las proteínas están formadas por la unión de aminoácidos. Indique, mediante un esquema, el tipo de enlace que une los aminoácidos entre sí.
BLOQUE IV
El siguiente segmento de DNA codifica un segmento intersticial de un polipéptido (se indica la dirección en la que se produce la transcripción):
3'... AAG CGG TTA CAT TGG TTT TGA GGA GCC ...5'
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a) ¿cómo se denominan los procesos numerados 1 a 4?
b) En qué estructuras u orgánulos de las células eucarióticas se desarrolla cada uno de estos procesos?
c) En ciertas condiciones, determinadas células humanas llevan a cabo el proceso nº 3. Indique de qué células y de qué condiciones se trata.
- a) Las estructuras señaladas en el esquema son las siguientes:
- Aparato de Golgi.
- Retículo endoplasmático.
- Mitocondria.
- Núcleo.
- Nucléolo.
- Membrana plasmática.
- Poro nuclear.
- Membrana nuclear.
b) 1. La fosforilación oxidativa está asociada a la cadena de transporte y consiste en la producción de ATP en la mitocondria gracias a la energía liberada durante el proceso de transporte electrónico.
2. La transcripción es la síntesis de ARN tomando como molde una de las dos hebras del ADN nuclear, tiene lugar en el núcleo de las células eucariotas y constituye la primera etapa de la síntesis proteica o expresión del material hereditario. 3. - Fase luminosa tiene comprende un conjunto de reacciones que tienen lugar en las membranas de los tilacoides y mediante las cuales se obtiene ATP y poder reductor (NADPH). 4. Glucólisis : Es una ruta catabólica y oxidativa que convierte una molécula de glucosa (6 átomos de carbono) en dos de ácido pirúvico (3 átomos de carbono). Tiene lugar en el hialoplasma celular y no depende de la presencia de oxígeno.
c) Tanto la membrana plasmática como la de los orgánulos citoplasmáticos, presentan al microscopio electrónico la misma estructura trilaminar, por lo que ésta se denomina unidad de membrana. En general, todas las membranas biológicas tienen una estructura general común: se trata de agrupaciones de moléculas lipídicas, proteicas, unidas por interacciones no covalentes. Aunque los lípidos y proteínas específicos varían en gran medida de un tipo de membrana a otro, la mayor parte de los conceptos estructurales y funcionales son comunes para la membrana celular y las membranas internas.
Los cloroplastos y las mitocondrias poseen una composición distinta de proteínas es sus membranas internas. Ambos orgánulos realizar funciones metabólicas importantes que requieren diferente composición proteica para llevarlas a cabo.
- Solución:
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a) Los diferentes sistemas de transporte de moléculas a través de la membrana plasmática representados en el esquema son los siguientes:
A. Difusión simple : hay determinados solutos que atraviesan la membrana a través de la bicapa lipídica. Este es el caso de gases como el O y el N, sustancias liposolubles como diversos fármacos, disolventes, etc., y moléculas polares, pequeñas y sin carga, como la urea, etanol y el CO2. Es un transporte pasivo a favor de gradiente y sin gasto energético.
B. Difusión facilitada : se realiza mediante proteínas transportadoras llamadas permeasas , que funcionan mediante un cambio de configuración, o mediante ionóforos , que son pequeñas moléculas no polares que se disuelven en la membrana lipídica y aumentan su permeabilidad iónica. Es también un mecanismo de transporte pasivo.
C. Transporte acti vo: es un mecanismo que permite, mediante moléculas transportadoras, el paso de sustancias a través de las membranas celulares en contra de gradiente electroquímico, por lo que es un proceso que requiere aporte energético que procede de la desfosforilación del ATP. Mediante este tipo de transporte, se consigue que las concentraciones extra e intracelulares de diferentes iones sean distintas.
b) El transporte de sustancias de elevada masa molecular tiene lugar a través de dos mecanismos principales: la endocitosis y la exocitosis. El primero es un sistema de transporte mediante el cual la célula capta del medio extracelular sustancias relativamente grandes, macromoléculas y pequeños solutos que contribuyen a su nutrición. El proceso consiste en la fijación de las partículas a introducir a receptores específicos de la membrana celular, la cual se invagina y estrangula formando una vesícula de endocitosis.
La exocitosis es la expulsión de sustancias desde el interior de la célula al exterior, o bien, desde el núcleo al citoplasma celular, es el proceso inverso a la endocitosis. Para ello, la vesícula de exocitosis, que contiene la sustancia a expulsar, se fusiona con la membrana nuclear e inmediatamente se forma un orificio en la zona fusionada de las membranas y el contenido de la vesícula es expulsado.
c) La naturaleza anfipática de los fosfolípidos les proporciona un papel fundamental en la formación de las membranas biológicas, tanto de las células procariotas como de las eucariotas Los fosfolípidos que constituyen las bicapas lipídicas son moléculas anfipáticas, es decir, poseen una zona polar hidrofílica constituida por el grupo fosfato y los diferentes sustituyentes polares que se encuentran unidos a él, y otra zona apolar hidrofóbica formada por los ácidos grasos esterificados a la glicerina.
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4. Solución: a) La transcripción es la primera fase de la síntesis proteica. El proceso consiste en la síntesis de un ARNm, tomando como molde una de las dos cadenas del ADN, y está catalizado por las ARN-polimerasas. Estas enzimas se desplazan a lo largo de la cadena de ADN “leyéndola” en sentido 3´-5´, mientras que el sentido de síntesis del ARN es 5´-3´.
Para poder averiguar la secuencia del ARNm transcrito a partir de la secuencia de ADN de la figura hay que tener en cuenta:
- La ley de complementaridad de bases.
- El sentido de síntesis de las ARN polimerasas.
- La timina es una base nitrogenada exclusiva del ADN y el uracilo del ARN.
Por lo tanto, la secuencia del ARNm transcrita a partir de la secuencia de ADN de la figura será la siguiente:
ADN 3'... AAG CGG TTA CAT TGG TTT TGA GGA GCC ...5' 5'... TTC GCC AAT GTA ACC AAA ACT CCT CGG ...3'
ARNm 5´ UUC GGG AAU GUA ACC AAA ACU CCU CGG 3´
POLIPEPTIDO NH 3 - Phe- Gly- Asn- Val- Thr- Lys- Thr- Pro- Arg- COOH
b) La clave genética establece la relación que hay entre la secuencia de nucleótidos de los genes y la secuencia de aminoácidos de las proteínas, es decir, la relación existente entre la estructura primaria de ambos tipos de biomoléculas.
Para descifrar el código genético se utilizó como hipótesis de trabajo que tres bases, un codón , codificaban un aminoácido, ya que el número de secuencias posibles formadas por tres nucleótidos es 4 3 = 64, número más que suficiente para codificar los 20 aminoácidos proteicos. Si los codones se formasen con dos letras, el número de secuencias posibles sería 4 2 = 16 y, por tanto, no sería un número suficiente para codificar los 20 aminoácidos.
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c) ARN transferente (ARNt) El ARNt es el encargado de transportar los aminoácidos hasta los ribosomas, para situarlos sobre el ARNm y formar la cadena polipeptídica de acuerdo con el mensaje genético codificado en el ARN.
Los distintos tipos de ARNt se sintetizan en el núcleo y realizan su función en el citoplasma.
ARN ribosómico (ARNr) La función del ARNr es constituir, junto con las proteínas ribosomales, los ribosomas y, por lo tanto, participar en la síntesis proteica.
Los diferentes tipos de ARNr se sintetizan en el nucléolo y realizan su función en el citoplasma.
5. Solución:
a) Las plantas con flores presentan un ciclo haplodiplonte, es decir, presentan alternancia de generaciones, en donde una forma adulta de planta diploide ( esporofito ) desarrolla estructuras en donde células diploides producen por meiosis ( meiosis esporogénica ) esporas haploides ( meioesporas ). Estas esporas dan lugar a una forma haploide ( gametofito ) en la que se forman gametos haploides. Tras la fecundación, el zigoto diploide da lugar a una nueva fase esporofítica diploide. Se alternan pues las generaciones haploides y diploides.
En el siguiente esquema están representados el número de cromosomas en cada fase del ciclo de una planta de judía:
b) El polen es el gameto masculino y por tanto, se corresponde con la fase de gametofito de la planta.
La semilla es producto de la fecundación y por tanto, es diploide, correspondiendo a la fase inicial del esporofito.
La meiosis se corresponde con el número 1 del esquema, mientras que la fecundación equivale al número cuatro.
