Biología Celular y Genética: Conceptos Clave y Procesos Esenciales

A.2. Mitosis y Citocinesis

a) Describa los acontecimientos que suceden durante la profase de la mitosis.

• Desaparición del nucleolo.
• Desorganización de la envoltura nuclear.
• Condensación de cromatina en cromosomas.
• Formación del huso acromático.

b) Exponga una diferencia entre la cariocinesis de células animales y de células vegetales, y otra diferencia respecto a su citocinesis.

• Diferencias en la cariocinesis: presencia o ausencia de centriolos.
• Diferencias en la citocinesis: surco de segmentación o formación de la lámina media.

A.3. Conceptos Fundamentales de Genética

Defina los siguientes conceptos:

1. Cromosomas homólogos: Cromosomas con igual estructura e información semejante que se recombinan durante la meiosis.
2. Segregación cromosómica: Separación al azar de los cromosomas o cromátidas durante la meiosis.
3. Cruzamiento prueba: Cruzamiento entre un individuo de fenotipo dominante y un individuo homocigótico recesivo a fin de poder averiguar el genotipo del primero.
4. Recombinación genética: Intercambio de material genético entre cromátidas en la meiosis.
5. Herencia ligada al sexo: Aquella que está determinada por genes que se encuentran en los cromosomas sexuales.

f) Indique dos ejemplos de enfermedades humanas hereditarias ligadas al sexo.

• Daltonismo.
• Hemofilia.

A.2. El ATP en el Metabolismo Celular

a) Explique una función del ATP en el metabolismo celular.

• Intermediario energético o vehículo en la transferencia de energía celular, coenzima, regulador enzimático, etc. (solo una función).

b) Indique su composición química.

• Base nitrogenada (adenina), ribosa y tres moléculas de ácido fosfórico.

c) Mencione en qué orgánulos de la célula vegetal tiene lugar su síntesis.

• Mitocondrias y cloroplastos.

d) Proporcione el nombre de dos reacciones metabólicas en las que se produce.

• Fosforilación oxidativa.
• Fosforilación a nivel de sustrato.
• Fotofosforilación (solo dos reacciones).

e) El nombre de los procesos celulares en los que se desarrollan esas reacciones.

• Respiración celular.
• Fotosíntesis.

A.3. Gen y Mutación

a) Defina los términos gen y mutación.

• Gen: Fragmento de ADN que codifica una determinada proteína.
• Mutación: Cambio que se produce al azar en el material genético.

b) Cite dos agentes mutagénicos.

• Rayos UV.
• Radiaciones ionizantes.
• Agentes químicos.
• Agentes biológicos, etc. (solo dos).

c) Describa la importancia de las mutaciones en la evolución.

• Permiten aumentar la variabilidad genética.

A.2. Células Procarióticas y Eucarióticas

Indique cuatro diferencias entre las células procarióticas y eucarióticas. Explique una función de dos estructuras que solo se encuentren en células eucarióticas.

a) Diferencias:

• Presencia o ausencia de núcleo.
• Presencia o ausencia de orgánulos rodeados de membrana.
• Distinto tamaño de ribosomas.
• Distinta organización del material genético.
• División por mitosis o bipartición, etc.

b) Funciones de estructuras eucarióticas exclusivas:

• Cloroplastos: Fotosíntesis.
• Mitocondrias: Obtención de energía mediante la respiración celular.
• (O cualquier otra estructura que solo se encuentre en células eucarióticas; solo dos estructuras y solo una función de cada una de ellas).

A.3. Conceptos Celulares y Cromosómicos

Defina los siguientes conceptos:

1. Locus: Posición que ocupa un gen en un cromosoma.
2. Centrómero: Zona de unión de las dos cromátidas en un cromosoma.
3. Cromosoma submetacéntrico: Cromosoma en el cual el centrómero se sitúa de manera que los brazos tienen una longitud desigual.
4. Alelo recesivo: Alelo que solo puede expresarse en homocigosis.

e) Indique cuál es la composición molecular de los cromosomas en organismos eucarióticos.

• ADN y proteínas.

A.2. Mecanismos de Transporte Celular

Indique el mecanismo de transporte que utilizarían los siguientes elementos, compuestos o microorganismos para entrar en una célula eucariótica y explique por qué:

1. Oxígeno: Por difusión a través de la bicapa lipídica al ser una molécula pequeña y apolar.
2. Agua: Por difusión (ósmosis) al ser molécula pequeña, polar con poca carga.
3. Bacteria: Mediante fagocitosis al ser un microorganismo (elemento de gran tamaño).
4. Esteroide: Difusión a través de la bicapa al ser molécula lipídica.
5. Dióxido de carbono: Difusión a través de la bicapa al ser molécula pequeña, polar con poca carga.
6. Ion sodio: A través de canales iónicos (a favor de gradiente) o mediante transporte activo (en contra de gradiente) al ser un ion inorgánico, con carga.
7. Glucosa: Mediado por proteínas transportadoras debido a su tamaño y naturaleza no lipídica.
8. Aminoácido: Mediado por proteínas transportadoras debido a su tamaño y naturaleza no lipídica.

A.3. Recombinación Genética

a) Explique el concepto de recombinación genética.

• Intercambio de fragmentos cromosómicos entre cromosomas homólogos durante la profase meiótica.

b) ¿En qué tipo de células se produce y en qué etapa de la división tiene lugar?

• Células germinales.
• Profase I de meiosis.

c) ¿Cuál es su importancia biológica?

• Produce nuevas combinaciones alélicas y, por tanto, aumenta la variabilidad genética.

A.2. Orgánulos Celulares: Lisosomas y Peroxisomas

a) Indique la función de los lisosomas y el tipo de enzimas que contienen.

• Realizar la digestión celular degradando material de origen externo o interno; enzimas hidrolíticas.

b) Dos funciones principales de los peroxisomas en las células animales.

• β-oxidación de los ácidos grasos.
• Oxidación y eliminación de peróxidos (solo dos).

c) La diferencia entre lisosoma primario y secundario.

• Los lisosomas primarios son aquellos que solo contienen las enzimas hidrolíticas, mientras que los lisosomas secundarios, por haberse fundido con una vesícula con materia orgánica, contienen también sustratos en vía de digestión.

d) La diferencia fundamental entre un heterofagolisosoma y un autofagolisosoma.

• Heterofagolisosoma: Se origina por la fusión del lisosoma primario con una vesícula endocítica.
• Autofagolisosoma: Es el producto de la fusión entre un lisosoma primario y una vesícula fagocítica que engloba materia del interior (orgánulos citoplasmáticos, membranas del RE, etc.) para ser reciclada.

A.3. Expresión de la Información Genética

a) Realice un esquema general de los procesos implicados en la expresión de la información genética desde ADN a proteína.

• Esquema del flujo de la información genética en el que se refleje que la transcripción del ADN da lugar al ARNm y la traducción del ARNm da lugar a un polipéptido.

b) Indique en qué lugares de la célula eucariótica se producen.

• Transcripción: Núcleo.
• Traducción: Citoplasma.

c) Describa el primer proceso implicado en esta expresión.

• Transcripción: Para obtener la máxima puntuación se debe mencionar: diferencia entre cadena codificante y cadena molde del ADN, sentido 5’ → 3’, copia de una sola cadena del ADN, señal de inicio (promotor), acción de la ARN polimerasa y señal de terminación.

A.2. Anabolismo y Catabolismo

a) Defina los conceptos de anabolismo y catabolismo.

• Anabolismo: Conjunto de procesos bioquímicos mediante los cuales las células sintetizan, con gasto de energía, la mayoría de las sustancias que la constituyen y necesitan.
• Catabolismo: Conjunto de reacciones metabólicas cuya finalidad es proporcionar a la célula precursores metabólicos, energía (ATP) y poder reductor (NADP/NADPH).

b) Describa la fosforilación oxidativa y la fotofosforilación, e indique en qué orgánulos de la célula se realizan.

• Fosforilación oxidativa: Flujo de electrones conducidos a través de las proteínas que constituyen la cadena de transporte electrónico hasta el oxígeno, a la vez que hay un gradiente de protones cuya energía se utiliza para la síntesis de ATP.
• Fotofosforilación: Flujo de electrones que proceden de los fotosistemas al excitarse por la acción de la luz, y son conducidos a través de los diferentes aceptores hasta el NADPH, a la vez que hay un gradiente de protones cuya energía es utilizada para la síntesis de ATP.
• Lugar: Mitocondrias (fosforilación oxidativa) y cloroplastos (fotofosforilación).

A.3. Leyes de Mendel y Cruzamiento Prueba

a) Exponga la segunda ley de Mendel.

• Ley de la separación o de la disyunción: Cuando se cruzan los híbridos de la F1 entre sí se observa en la F2 una proporción fenotípica de 3:1, reapareciendo el factor que había desaparecido en la F1. Esto es debido a que los alelos se separan unos de otros sin sufrir modificaciones.

b) Indique un ejemplo de dicha ley realizando un cruzamiento en el que se especifiquen los genotipos, fenotipos y proporciones.

• Cruzamientos (se espera un ejemplo como Aa x Aa -> 1AA:2Aa:1aa genotípico, 3:1 fenotípico).

c) Indique en qué consiste el cruzamiento prueba.

• El cruzamiento prueba consiste en un cruzamiento entre un individuo de fenotipo dominante y un individuo homocigótico recesivo a fin de poder averiguar el genotipo del primero.

d) Realice un cruzamiento prueba en el que se especifiquen los genotipos, fenotipos y proporciones.

• Cruzamiento prueba (se espera un ejemplo como AA x aa -> 100% Aa o Aa x aa -> 50% Aa, 50% aa).

A.2. Mitosis y Citocinesis: Definición e Importancia

a) Defina mitosis y citocinesis.

• Mitosis: Proceso de división del núcleo por el que se originan dos núcleos con idéntica información genética entre sí e idéntica a la de la célula madre.
• Citocinesis: División en dos del citoplasma de una célula durante el proceso de división celular.

b) Describa las etapas de la mitosis.

• Profase: Condensación de cromosomas, formación del huso acromático, desaparición del nucleolo y de la envoltura nuclear.
• Metafase: Cromosomas situados en la placa ecuatorial.
• Anafase: Separación de las cromátidas hermanas y desplazamiento de estas hacia los polos de la célula.
• Telofase: Descondensación del material genético y reorganización de la envoltura nuclear y de los nucleolos.

c) Explique la importancia de la mitosis para los organismos eucariotas unicelulares y pluricelulares.

• En los organismos eucariotas unicelulares es el mecanismo utilizado para la reproducción asexual.
• En los organismos pluricelulares es necesaria para el desarrollo embrionario, crecimiento y reparación de sus tejidos.

A.3. Pruebas Bioquímicas de la Evolución

Explique dos pruebas bioquímicas que avalen la teoría de la evolución.

• Todos los organismos presentan gran uniformidad en sus componentes moleculares.
• El código genético es el mismo para todos los seres vivos.
• Los procesos metabólicos son prácticamente los mismos para todos los organismos.
• A través de estudios de comparación de secuencias de aminoácidos de una proteína o de nucleótidos del ADN se puede conocer el grado de parentesco evolutivo (o cualquier otra prueba válida).

A.2. Diferencias entre Células Vegetales y Animales

a) Establezca cuatro diferencias entre las células vegetales y las células animales.

• Célula animal: No presenta pared celular, no posee cloroplastos, posee centriolos, formación de un surco de segmentación en la división.
• Célula vegetal: Presenta pared celular, posee cloroplastos, vacuolas grandes, no posee centriolos, se forma el fragmoplasto durante la división celular (solo cuatro diferencias).

b) Nombre una función de dos componentes que sean exclusivos de células vegetales.

• Cloroplastos: Fotosíntesis.
• Pared celular: Conferir rigidez, unir las células adyacentes, posibilitar el intercambio de fluidos, servir de barrera al paso de agentes patógenos, etc. (solo dos componentes, con una función cada uno).

c) Cite un orgánulo de doble membrana que comparten estos dos tipos de células.

• Mitocondrias o núcleo (solo uno).

d) ¿Qué función presenta el mismo?

• Mitocondria: Interviene en la respiración celular.
• Núcleo: Contiene la información genética (solo la función de uno de ellos).

A.3. Mutaciones: Tipos y Efectos

a) Defina el término mutación.

• Alteración del material genético.

b) Distinga entre mutaciones espontáneas e inducidas.

• Mutaciones espontáneas: Se producen de forma natural en los individuos.
• Mutaciones inducidas: Se producen como consecuencia de la exposición a agentes mutagénicos químicos o físicos.

c) Cite dos ejemplos en los que se pongan de manifiesto los efectos perjudiciales de las mutaciones.

• Cáncer.
• Enfermedades genéticas, etc. (solo dos ejemplos).

A.2. Anabolismo Celular: Conceptos

En relación con el anabolismo celular, defina los conceptos:

1. Divergencia metabólica: La respuesta debe indicar que a partir de unos pocos sustratos se pueden formar muchos productos diferentes.
2. Quimiosíntesis: Proceso por el que se obtiene materia orgánica a partir de inorgánica utilizando la energía desprendida de reacciones químicas de oxidación.
3. Anabolismo heterótrofo: Fase del metabolismo en la que a partir de unos pocos precursores orgánicos sencillos se obtienen moléculas orgánicas cada vez más complejas.
4. Fotosíntesis: Proceso mediante el cual se capta y utiliza la energía de la luz para transformar la materia inorgánica en materia orgánica.

A.3. Determinación del Sexo y Caracteres Ligados al Sexo

a) Explique dos formas en las que se puede determinar el sexo de un organismo pluricelular.

• Determinación por cromosomas sexuales: Cualquier explicación que indique la presencia de factores contenidos únicamente en cromosomas sexuales (heterocromosomas).
• Determinación por el número de cromosomas (haplodiploidia): Los individuos que proceden de óvulos fecundados (diploides) y los que proceden de óvulos sin fecundar (haploides) son de sexo diferente. Se admitirá cualquier otra respuesta válida.

b) Diferencie entre un carácter ligado al sexo y otro influido por el sexo.

• Los caracteres ligados al sexo dependen de genes que se encuentran en uno de los cromosomas sexuales.
• Los caracteres influidos por el sexo dependen de genes autosómicos que se manifiestan según el sexo del individuo.

A.2. Componentes y Funciones del Núcleo Interfásico

a) Cite cuatro componentes principales del núcleo interfásico.

• Envoltura nuclear.
• Nucleoplasma.
• Cromatina (eucromatina, heterocromatina).
• Nucleolo.
• Poros nucleares.
• Subunidades ribosómicas, etc. (solo cuatro).

b) Indique la composición de cada uno de ellos.

• Envoltura nuclear: Fosfolípidos, colesterol, proteínas.
• Nucleoplasma: Agua, sales, nucleótidos, enzimas.
• Cromatina: ADN y proteínas.
• Nucleolo: ADN, ARN, proteínas.
• Poros nucleares: Proteínas.
• Subunidades ribosómicas: ARNr y proteínas; etc. (solo la composición de 4 componentes).

c) Indique una función de cada uno de ellos.

• Envoltura nuclear: Protección y transporte.
• Nucleoplasma: Medio en el que se realizan las reacciones metabólicas nucleares.
• Cromatina: Contener la información genética de la célula.
• Nucleolo: Síntesis de ARN ribosómico.
• Poros nucleares: Transporte a través de la envoltura nuclear.
• Subunidades ribosómicas: Formación de ribosomas (solo una función por componente).

A.3. Órganos Homólogos y Análogos en la Evolución

a) Defina qué son órganos homólogos y órganos análogos.

• Órganos homólogos: Aquellos que presentan un origen evolutivo común y tienen la misma estructura básica, aunque realicen distinta función.
• Órganos análogos: Aquellos que desempeñan la misma función pero tienen un origen evolutivo y una estructura básica distinta.

b) Ponga un ejemplo de cada tipo.

• Órganos homólogos: Extremidades anteriores de vertebrados (o cualquier otro ejemplo válido).
• Órganos análogos: Ala de un insecto y de un ave (o cualquier otro ejemplo válido).

c) Indique qué tipo de estos órganos aporta información para entender la evolución a partir de un antepasado común y por qué.

• Los órganos homólogos porque surgen de un proceso de evolución divergente (radiación adaptativa).

A.2. Ciclo de Krebs y Ciclo de Calvin

a) Defina ciclo de Krebs.

• Vía metabólica central en todos los organismos aerobios que oxida grupos acetilo hasta convertirlos en CO2 y produce ATP y NADH.

b) Indique en qué parte de la célula vegetal se realiza.

• Matriz mitocondrial (si indican mitocondria).

c) Cite los dos compuestos imprescindibles para comenzar cada vuelta del ciclo.

• Oxalacético y acetil CoA.

d) De dónde procede cada uno de ellos.

• El oxalacético se regenera en cada vuelta del ciclo.
• El acetil CoA proviene de la descarboxilación oxidativa del pirúvico o de la β-oxidación.

e) Nombre los productos del ciclo de Krebs que al oxidarse ceden sus electrones a la cadena de transporte electrónico.

• NADH y FADH2.

f) ¿En qué se diferencian el ciclo de Krebs y el ciclo de Calvin con respecto al ATP?

• El ciclo de Krebs es una vía catabólica en la que se produce ATP, mientras que el ciclo de Calvin es una ruta anabólica en la que se consume ATP.

A.3. Segunda Ley de Mendel y Cruzamiento Prueba

a) Enuncie la segunda ley de Mendel.

• Ley de la separación o disyunción de los alelos: Cuando se cruzan los híbridos de la F1 entre sí se observa en la F2 una proporción fenotípica de 3:1, reapareciendo el factor que había desaparecido en la F1: esto se debe a que los alelos se separan unos de otros sin sufrir modificaciones.

b) Realice un esquema de la segunda ley de Mendel.

• El esquema de la segunda ley de Mendel debe incluir el siguiente cruzamiento: Aa x Aa; descendencia: 25% AA; 50% Aa y 25% aa.

c) Explique en qué consiste el cruzamiento prueba.

• Consiste en realizar un cruce entre un individuo con fenotipo dominante cuyo genotipo desconocemos con otro que sea homocigótico recesivo, a fin de averiguar el genotipo del primero.

d) Realice un esquema del mismo.

• El esquema del cruzamiento prueba debe incluir dos cruces: 1) aa x AA, el 100% de los descendientes serán de fenotipo dominante; 2) aa x Aa, el 50% de la descendencia tendrá el fenotipo dominante y el otro 50% el fenotipo recesivo.

A.2. Orgánulos Celulares: Membranas y Funciones

a) Cite dos orgánulos celulares delimitados por una doble membrana.

• Núcleo.
• Mitocondrias.
• Cloroplastos (solo dos).

b) Cite tres orgánulos rodeados por una membrana.

• Complejo de Golgi.
• REL (Retículo Endoplasmático Liso).
• RER (Retículo Endoplasmático Rugoso).
• Lisosomas.
• Peroxisomas.
• Vacuolas, etc. (solo tres).

c) Indique una función para cada uno de ellos.

• Núcleo: Almacenamiento del material genético.
• Mitocondrias: Ciclo de Krebs, β-oxidación de ácidos grasos, transporte de electrones, fosforilación oxidativa (síntesis de ATP), etc.
• Cloroplastos: Fotosíntesis.
• Complejo de Golgi: Glucosilación de lípidos y proteínas, transferencia, embalaje de productos de secreción, maduración de proteínas.
• REL: Síntesis de lípidos, detoxificación, etc.
• RER: Glucosilación y almacenamiento de proteínas, etc.
• Lisosomas: Digestión celular.
• Peroxisomas: β-oxidación de los ácidos grasos y eliminación de peróxido de hidrógeno (detoxificación celular).
• Vacuolas: Almacenamiento de sustancias, control de procesos osmóticos, etc. (solo una función de dos orgánulos con doble membrana y de tres orgánulos con una membrana).

A.3. Variabilidad Genética y Selección Natural

a) Explique tres mecanismos responsables de la variabilidad genética de las poblaciones.

• Mutación: Cambio en el material genético.
• Segregación cromosómica: Separación al azar de los cromosomas o cromátidas en la meiosis.
• Recombinación genética: Intercambio de material genético entre cromátidas en la meiosis.
• Combinación al azar de dos gametos durante la fecundación. (solo tres explicaciones; si solo cita, se considera menos completo).

b) Defina selección natural.

• Mecanismo evolutivo por el cual los individuos con características favorables en un ambiente determinado tienen mayor probabilidad de sobrevivir y por tanto de reproducirse.

c) Explique la importancia de la variabilidad genética de una población en su evolución.

• Aumenta la capacidad de que en esa población, ante un cambio en el ambiente, haya individuos que puedan sobrevivir en esas nuevas condiciones ambientales.

B.2. Organismos Unicelulares Extraterrestres y Ribosomas

En el planeta B612 se han descubierto dos formas de vida unicelulares (A y B) muy similares a ciertos microorganismos del planeta Tierra. Después de realizar unos análisis preliminares, los científicos han elaborado la siguiente tabla, donde se resumen ciertas características de estos organismos extraterrestres:

a) Teniendo en cuenta esta información, indique qué organización celular poseen estos organismos y en qué grupo se podrían clasificar cada uno de ellos.

• A: Procariota, bacteria (cianobacteria).
• B: Eucariota, alga unicelular.

b) Si se añade un inhibidor de ribosomas 70s, explique de forma razonada qué procesos se verían afectados en cada uno de estos microorganismos.

• En el organismo A se afectaría toda la síntesis proteica (traducción) ya que este posee ribosomas 70s.
• En el organismo B no se afectaría la síntesis de proteínas que se realiza en el citosol y en ribosomas adosados al RER, por ser 80s, pero sí se afectaría la síntesis proteica que se realiza en mitocondrias y plastos, ya que sus ribosomas son 70s.

B.3. Organización del ADN en Células Eucarióticas

a) ¿Cómo puede una célula eucariótica contener en el núcleo de 6 μm de diámetro (6×10^-6 m) su ADN total, que tiene una longitud de más de 1 metro?

b) ¿Cómo pueden las células distribuir sin problemas las dos copias del ADN de tanta longitud durante la división celular? Razone las respuestas.

(Nota: Las respuestas a esta pregunta no se encuentran en el texto proporcionado. Se ha mantenido la pregunta según las instrucciones.)

B.2. Cantidad de ADN en el Ciclo Celular

El valor C es la cantidad de ADN por genoma haploide de un organismo eucariota diploide. Utilizando dicho valor: a) exprese la cantidad de ADN que existirá al final del período S de la interfase de una célula somática de dicho organismo y b) en cada uno de los polos de la célula al final de la anafase. Razone las respuestas.

• a) En el periodo S la cantidad de ADN se duplica. Al tratarse de un organismo eucariótico que es diploide (2C), en este período aparecerá una cantidad de ADN equivalente a 4C.
• b) En la anafase se separan las cromátidas de los cromosomas y la cantidad de ADN de cada conjunto de cromosomas vuelve a ser 2C.

B.3. Tipos de Pruebas de la Evolución

En relación con las pruebas de la evolución, indique el tipo de prueba que representa cada uno de los siguientes ejemplos:

1. La conservación de las rutas metabólicas principales en las células eucarióticas.
2. La presencia de hendiduras branquiales en los embriones de mamíferos durante la gestación.
3. El descubrimiento de los fósiles que permiten elaborar las líneas evolutivas de las especies.
4. Presencia de primates emparentados en continentes diferentes.

• a) Prueba bioquímica.
• b) Prueba embriológica.
• c) Prueba paleontológica.
• d) Prueba biogeográfica.

B.2. Taxanos y Tratamiento del Cáncer

Los taxanos son compuestos que alteran la función de los microtúbulos e interfieren en la formación del huso mitótico. Explique de forma razonada las siguientes cuestiones:

a) ¿Por qué se utilizan en el tratamiento del cáncer?

• Los microtúbulos y la correcta formación del huso mitótico son esenciales para que se produzca de forma adecuada la división celular. Como las células cancerosas se caracterizan por tener una alta tasa de división celular, se utilizan estos compuestos para evitar su proliferación.

b) ¿Afectarán a otras células del organismo además de a las células cancerosas?

• Sí, afectará a la división celular de cualquier otra célula del organismo, aunque no sea cancerígena.

B.3. Evolución Divergente en Camélidos

Actualmente existen especies de camélidos (camello, dromedario, llama, vicuña, etc.) con importantes diferencias fenotípicas en África, América y Asia. ¿Qué explicación razonada daría a este hecho desde el punto de vista de la evolución?

• Estas especies provienen de un antepasado común, pero cada especie actual es el resultado de la selección de los fenotipos mejor adaptados a las condiciones concretas de cada ambiente. Se admite cualquier respuesta que se base en la evolución divergente.

B.2. Fotosíntesis en Algas Verdes

Una suspensión de algas verdes se ilumina en ausencia de dióxido de carbono. Si posteriormente se añade dióxido de carbono en condiciones de oscuridad, se observa un rápido consumo de este gas, que cesa en un intervalo de tiempo pequeño.

a) ¿Para qué utilizan las algas verdes el dióxido de carbono que se les suministra en condiciones de oscuridad?

• Para producir glucosa mediante la fase no dependiente de la luz de la fotosíntesis.

b) ¿Por qué cesa en poco tiempo el consumo de dióxido de carbono en esas condiciones? Razone todas las respuestas.

• Porque se consume el NADPH y el ATP necesarios para que se produzca el ciclo de Calvin y las algas verdes no pueden regenerarlos en ausencia de luz.

B.3. Herencia de Enfermedades Recesivas

a) ¿Cómo es posible que una persona manifieste una enfermedad hereditaria que ninguno de sus padres muestra?

• Es posible que manifieste la enfermedad si está causada por un alelo recesivo (homocigótico recesivo) y los padres son heterocigóticos para ese alelo.

b) ¿Sería posible que los descendientes de esta persona enferma no padecieran la enfermedad, sin considerar mutaciones a lo largo de su vida? Razone las respuestas representando los esquemas de los posibles cruzamientos.

• Sí, la pareja debería ser homocigótica dominante (100% descendientes heterocigóticos no enfermos) o heterocigótica (50% descendientes heterocigóticos no enfermos, 50% homocigóticos recesivos enfermos).

B.2. Asimilación de CO2 en Plantas

a) ¿Podrá una planta asimilar CO₂ en ausencia permanente de luz?

• No, ya que aunque la asimilación de CO2 es independiente de la luz, de forma previa han de producirse la energía y el poder reductor necesarios para ello.

b) ¿Y si se le priva de luz durante unas horas? Razone las respuestas.

• Sí, ya que durante las horas de luz se habrá producido la energía y el poder reductor necesarios para la posterior asimilación de CO2, que no necesita luz.

B.3. Selección de Homocigóticos en Cobayas

En una especie animal, la pareja alélica (B-b) determina el color: el alelo dominante B produce color gris; el alelo recesivo b produce color amarillo. De una población de ejemplares de color gris, de los que se desconoce su ascendencia, se precisan seleccionar ejemplares homocigóticos para emplearlos posteriormente como reproductores. ¿Qué cruzamientos realizaría para seleccionar a dichos homocigóticos? Justifique la respuesta con los cruzamientos oportunos.

• Cruzando los ejemplares grises con amarillos, si la F1 son todos grises, el parental gris es raza pura (homocigótico). Si en la F1 hay grises y amarillos, el parental gris sería heterocigótico y se descarta como reproductor. Para dar la máxima puntuación deberá realizar los cruzamientos.

B.2. Ruta de Síntesis de Proteínas en Células Pancreáticas

En un laboratorio se realiza el seguimiento de una célula pancreática secretora de enzimas digestivas a la que se le ha añadido un aminoácido marcado radiactivamente. A diferentes tiempos, transcurridos 8, 20 y 90 minutos, se examina el lugar de la célula donde aparece la marca radiactiva.

a) ¿Qué tres orgánulos citoplasmáticos se ven implicados en este proceso?

• Retículo endoplasmático rugoso (RER).
• Aparato de Golgi.
• Vesículas de secreción.

b) Explique razonadamente en qué orden aparece la marca radiactiva en estos orgánulos.

• Explicación razonada de este orden: Retículo endoplasmático rugoso (RER), aparato de Golgi y vesículas de secreción. (La proteína se sintetiza en el RER, se modifica y empaqueta en el Golgi, y se transporta en vesículas de secreción).

B.3. Transcripción y Composición del ADN

A partir de la siguiente secuencia de bases nitrogenadas de un fragmento de un gen:

5’-TATATACAATTT-3’
3’-ATATATGTTAAA-5’

a) Indique cuál será la secuencia del ARN mensajero correspondiente a la cadena inferior del fragmento y su polaridad.

• 5’-UAUAUACAAUUU-3’

b) ¿A cuántos aminoácidos podría dar lugar la traducción de este fragmento? (se supone que todos los codones tienen traducción a aminoácidos)

• La traducción de este fragmento daría lugar a 4 aminoácidos.

c) Si la molécula completa de ADN contiene un 30% de adenina, ¿cuáles son los porcentajes de timina, guanina y citosina?

• Porcentaje T = 30%.
• G = 20%.
• C = 20%.

B.2. Conservación de Alimentos: Salazón

Antes de colgar y someter a los jamones al proceso de secado en un lugar frío y seco, se introducen en sal abundante durante varios días. ¿Para qué se introducen en sal? Razone la respuesta.

• Se introducen en sal para que las células de la parte externa del jamón se encuentren en un medio hipertónico, pierdan agua y no puedan ser atacadas por los microorganismos.

B.3. Información Genética y Diferenciación Celular

a) Indique si el ADN de una célula de la piel de un individuo contendrá la misma información genética que una célula del hígado.

• Sí, pues todas las células de un organismo pluricelular contienen la misma información genética.

b) ¿Sintetizan las dos células las mismas proteínas? Razone las respuestas.

• No, porque la diferenciación celular en los distintos tejidos implica la regulación de la expresión génica de manera distinta.

B.2. Variabilidad Genética en Tenias

Las tenias son organismos hermafroditas que pueden autofecundarse, es decir, en estos organismos se puede producir la fusión de un gameto femenino y masculino procedentes del mismo individuo. Todos los cromosomas de la descendencia de una tenia proceden, por tanto, del mismo individuo. Explique de forma razonada si los descendientes de una tenia tendrán el mismo genotipo.

• No, porque la formación de los gametos femeninos y masculinos se produce por meiosis, lo que implica variabilidad genética.

B.3. Adaptación y Selección Natural en Polillas

En una zona campestre de abedules cuyos troncos son blanquecinos, lejos de cualquier fuente de polución, se dejan en libertad una población de polillas compuesta por 100 polillas claras y otras 100 oscuras. Se sabe que el color claro de las polillas es recesivo frente al color oscuro en esta población. Después de tres días se colocan trampas para capturar las polillas y solo se capturan polillas claras. Sin embargo, cuando se realiza una nueva captura un año después sí se capturan polillas oscuras, aunque con una proporción muy baja. ¿Cómo podría explicar los resultados encontrados en ambas capturas? Razone las respuestas.

• Las polillas claras se camuflan mejor en el tronco de los abedules que son de color claro y no son detectadas por sus predadores, que consumirán a las polillas oscuras (más visibles).
• A pesar de desaparecer inicialmente las polillas de color oscuro, cuando se reproduzcan las polillas claras darán lugar a polillas de color oscuro y, aunque den lugar a una mayor proporción de polillas de color oscuro, estas serán más consumidas y serán menos frecuentes que las de color claro.

B.2. Especialización Celular: Páncreas y Corazón

Las células del páncreas tienen un gran número de ribosomas mientras que las del corazón contienen numerosas mitocondrias. ¿A qué se deben estas diferencias? Razone la respuesta.

• Las células del páncreas poseen gran número de ribosomas porque su función es producir enzimas y hormonas de naturaleza proteica.
• Las células del corazón tienen gran cantidad de mitocondrias debido a que necesitan gran cantidad de energía en forma de ATP para la contracción muscular.

B.3. Reproducción Sexual y Adaptación Ambiental en Posidonia

Posidonia oceanica es una angiosperma marina endémica del Mediterráneo que puede reproducirse tanto de un modo sexual a través de frutos y semillas, como asexualmente a través de crecimiento clonal y propágulos. Se ha observado que en aquellas zonas donde existen condiciones ambientales más variables, la frecuencia de plantas que producen frutos y semillas es mucho más alta que en zonas donde las condiciones ambientales son más estables.

a) Explique razonadamente a qué puede deberse este hecho.

• La reproducción sexual permite una mayor variabilidad genética necesaria para que los individuos y poblaciones se adapten a los cambios en las condiciones ambientales. Por tanto, en aquellas zonas donde exista un mayor cambio en las condiciones ambientales se habrán seleccionado principalmente aquellos genotipos que presenten una mayor tasa de reproducción sexual y por lo tanto una mayor capacidad de adaptarse al ambiente cambiante.

b) Teniendo en cuenta el cambio climático que se está produciendo, ¿cuál de las dos poblaciones tendría una mayor capacidad de adaptación a dicho cambio?

• La población que tiene una mayor frecuencia de reproducción sexual, ya que dará lugar a más genotipos diferentes y por tanto habrá una mayor probabilidad de que alguno de ellos se adapte y sobreviva a las nuevas condiciones.

B.2. Transporte de Glucosa y Respiración Celular

Un individuo ingiere una sustancia que causa daños en los transportadores de glucosa de las membranas celulares.

a) ¿Se afectará por este motivo la respiración celular?

• Sí, ya que si la glucosa no puede entrar en la célula no se podrá utilizar para obtener energía y sus metabolitos derivados no podrían participar en el proceso de respiración celular.

b) ¿Podrá sobrevivir este individuo? Razone las respuestas.

• Sí, ya que este individuo podrá obtener la energía necesaria para la supervivencia a partir de proteínas y ácidos grasos.

B.3. Herencia del Color en Cobayas y Leyes de Mendel

La pigmentación del pelo de una determinada línea de cobayas de laboratorio se debe a un gen con dos alelos, que determinan el color blanco o negro. Se observó que, al cruzar un macho negro con una hembra negra en sucesivas ocasiones, se obtuvo de ellos una descendencia de 85 cobayas, de los cuales 64 eran negras y 21 blancas. Indique, realizando los correspondientes cruzamientos, lo siguiente:

a) Los genotipos de las cobayas que se cruzan.

• Genotipos progenitores: ambos heterocigóticos Nn.

b) Los fenotipos y los genotipos de las cobayas obtenidas.

• Fenotipos y genotipos descendientes: negros: NN (25%) o Nn (50%); blancos: nn (25%).

c) El color y la proporción de la descendencia que es heterocigótica.

• Heterocigóticos: cobayas negras con genotipo Nn son el 50%.

d) Justifique si estos resultados se ajustan a alguna de las leyes de Mendel.

• Sí, a la segunda ley de Mendel (segregación).

B.2. Número de Cromosomas en el Ciclo Celular

Durante el ciclo celular se observa que una célula pasa por una primera etapa, interfase, donde se duplica el ADN, y por una segunda etapa, división celular, donde los cromosomas son visibles. ¿Aumenta el número de cromosomas como consecuencia de la duplicación del ADN en esa célula? Razone la respuesta.

• No, al duplicarse la cantidad de ADN los cromosomas aparecen con 2 cromátidas, pero el número de cromosomas seguirá siendo el mismo.

B.3. Evolución y Variabilidad Genética

a) ¿Podría evolucionar una población de organismos genotípicamente idénticos que se reproducen asexualmente si no se produjeran mutaciones?

• Sin mutación y sin recombinación génica no se produce variabilidad genética y sin ella la población no puede evolucionar.

b) ¿Y si se reprodujeran sexualmente y también sin mutaciones? Razone las respuestas.

• Si se reproducen sexualmente hay una fuente de variabilidad genética y la población puede evolucionar.

B.2. Estomas y Fotosíntesis en Sequía

Los estomas son estructuras a través de los cuales las plantas realizan el intercambio de gases. En una situación de sequía los estomas están cerrados.

a) ¿Podría la planta sintetizar azúcares en estas condiciones?

• Al estar los estomas cerrados y no poder disponer la planta de CO2, no podría realizar el ciclo de Calvin y por consiguiente sintetizar azúcares.

b) ¿Se afectaría el proceso de fotosíntesis? Razone las respuestas.

• Se afectaría la fase no dependiente de la luz ya que es en ella donde se utiliza el CO2 para la síntesis de azúcares.

B.3. Fenilcetonuria: Herencia y Probabilidad

La fenilcetonuria es una enfermedad humana hereditaria caracterizada por la incapacidad del organismo para metabolizar el aminoácido fenilalanina. Una pareja constituida por un hombre y una mujer que se plantea tener hijos está preocupada porque, aunque ellos no padecen la enfermedad, cada uno de ellos tiene un hermano fenilcetonúrico. Ninguno de los padres de la pareja son fenilcetonúricos. Acuden al médico para conocer la probabilidad de que su descendiente sea fenilcetonúrico. Justifique, a partir de la realización de los cruzamientos oportunos, lo siguiente:

a) Si la enfermedad está causada por un alelo dominante o recesivo.

• Alelo recesivo, dado que ni la pareja ni sus padres están enfermos, pero sí hay parientes enfermos.

b) Los genotipos de los padres de la pareja.

• Tanto los padres del hombre como los de la mujer han de ser portadores heterocigóticos (Nn).

c) La probabilidad de que alguno de los dos componentes de la pareja sea portador del alelo responsable de la enfermedad sabiendo que no la padecen.

• La probabilidad para los dos componentes de la pareja es la misma, porque son dos casos iguales. Sería de 2/3, porque al no ser enfermos, se descarta el genotipo nn (25%). Sus genotipos podrían ser NN (25%) o Nn (50%).

d) La probabilidad de que su descendiente sea fenilcetonúrico.

• La probabilidad de que tengan un hijo fenilcetonúrico es de 1/9. Se obtiene: 2/3 (madre portadora) x 2/3 (padre portador) x 1/4 (probabilidad de homocigótico recesivo, nn, en F1).

Información Adicional (Enzimas y Temperatura)

El incremento de la temperatura aumenta la velocidad de reacción porque favorece la probabilidad de formación de complejos enzima-sustrato. Sin embargo, a partir de una determinada temperatura, la velocidad disminuye por la desnaturalización de las enzimas que son proteínas.