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

COMUNIDAD DE MADRID 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

� a) El orgánulo que predomina en el citoplasma delmacrófago es el lisosoma. La estructura de un lisoso-ma es sencilla: está constituido por una pequeñavesícula formada por una membrana que rodea auna gran variedad de enzimas hidrolíticas implicadasen los procesos de digestión celular.

Estas enzimas hidrolíticas están compuestas por fos-fatasa ácida, lipasas, carboxipeptidasa, neuraminida-sa y nucleotidiltransferasa. El interior de la membra-na está revestido de una gran cantidad de proteínasglucosidasas que impiden la acción de las proteasaslisosomales.

La función de los lisosomas es la digestión celular, esdecir, el proceso por el cual partículas procedentesdel exterior o del interior celular son degradadas porlas enzimas que se encuentran en los lisosomas.

La fagocitosis es el proceso por el cual una célulapuede incorporar grandes partículas sólidas. Cuandohay una bacteria en el exterior de un macrófago,esta célula, por expansión de su membrana, emitepseudópodos con los cuales la rodea y la introduceen su interior, en una vesícula fagocítica o fagosoma.Entonces actúan los lisosomas del macrófago.

El elevado número de enzimas hidrolíticas se sinteti-za en el retículo endoplásmico rugoso, desde dondepasan a las vesículas del complejo de Golgi y se for-man los lisosomas. Algunos de estos lisosomas (liso-somas secundarios) llevan a cabo la digestión intra-celular, para lo cual se unen a la vesícula digestiva ofagosoma, que contiene la bacteria capturada porfagocitosis, y forman una vacuola digestiva dondetiene lugar la degradación de la bacteria por laacción de las enzimas digestivas aportadas desde ellisosoma, ahora convertido en heterolisosoma.

b) Los diferentes tipos de lisosomas son:

� Lisosomas primarios. Proceden del complejo deGolgi y contienen diversas enzimas hidrolíticas.

� Lisosomas secundarios. Se forman tras la uniónde varios lisosomas primarios a una vesículaendocítica o fagocítica y en ellos tiene lugar ladigestión celular.

Dependiendo de la función que desempeñen eneste proceso, se clasifican en:

� Fagolisosomas o heterolisosomas. Se forman porla unión de un lisosoma primario a una vesículafagocítica. Su contenido es muy variado. Son fre-cuentes en los macrófagos.

� Autofagolisosomas. En este caso, los lisosomas se

unen a vacuolas autofágicas para eliminar restoscelulares.

� Cuerpos multivesiculares. Contienen numerosasvesículas. Una variedad de estos lisosomas son lostelolisosomas o cuerpos residuales, formadospor aquellas partículas que son restos no aprove-chables por la célula y que permanecen de esaforma hasta que se excretan al exterior.

Tipos de lisosomas según su función.

� a) La fabricación del pan y la del vino tienen en comúnel proceso de fermentación alcohólica.

b) La molécula de partida es el ácido pirúvico (piruva-to), formado en la glucólisis. Este proceso tiene lugaren el citoplasma celular en condiciones anaerobias.El piruvato se convierte en etanol y CO2, de acuerdocon el siguiente proceso:

piruvato�2 NADH��H� → etanol�2 CO2�NAD�

En este tipo de fermentación, el ácido pirúvico obte-nido en la glucólisis es transformado a etanol y dióxi-do de carbono. Para ello, el ácido pirúvico desprendeuna molécula de CO2 y se transforma en aldehídoacético, el cual actúa como aceptor de hidrógenosprocedentes de la glucólisis (NADH � H�) y se con-vierte en etanol.

En la transformación del ácido pirúvico en aldehídoacético interviene la enzima piruvato-descarboxila-sa, y en la del aldehído acético a etanol, la alcohol-deshidrogenasa.

Fermentación alcohólica.

Opción A

productos de la digestión

fagolisosoma

vacuola fagocítica

complejo de Golgi

bacteria

cuerpomultivesicular vacuola

autofagocítica

lisosomasprimarios

autofagolisosoma

vesícula deendocitosis

glucosa

2ADP

2ATP

2NAD�

2NADH

piruvato etanol

CH3�CH2OHCH3�CO�COO� CH3�C�H

O

CO2 alcoholdeshidrogenasa

acetaldehído

En las bebidas alcohólicas, el etanol permanece; enel caso del pan, se destruye por el horneado.

c) Este proceso lo llevan a cabo levaduras del géneroSaccharomyces. La fermentación alcohólica, en laque el aceptor final de electrones es un compuestode naturaleza orgánica (etanol), es la forma de respi-ración de estos hongos y tiene lugar, en condicionesanaerobias, en el citoplasma de la célula.

� a)

b) El individuo es diploide (2n), donde n � 2. La célulamadre de la que se parte tiene cuatro cromosomas y,tras las dos divisiones meióticas (en una meiosis nor-mal) se obtienen cuatro gametos con dos cromoso-mas cada uno de ellos. En el dibujo aparecen cromá-tidas que completarán la cromátida hermana en elperíodo S de la interfase del ciclo celular.

c) El cigoto es la primera célula que se forma en lareproducción sexual como resultado de la fecunda-ción del óvulo por el espermatozoide.

Los gametos son las células sexuales; poseen lamitad del número de cromosomas de la especie, quese originan por meiosis a partir de una célula madrediploide.

� a) El proceso en el que interviene la rubisco es la faseoscura de la fotosíntesis o ciclo de Calvin y, dentrode él, la fase carboxilativa. Actúa en el estroma o por-ción no membranosa del cloroplasto.

Ciclo de Calvin.

Según esta fase, la enzima rubisco une un átomo decarbono procedente del CO2 atmosférico a la ribulo-sa-1,5-difosfato para formar dos moléculas de ácido-3-fosfoglicérico (3-fosfoglicerato):

Reacción de fijación del átomo de carbono del CO2.

b) La enzima rubisco tiene también actividad oxigéni-ca, de tal forma que, cuando hay suficiente oxígeno,realiza la actividad ezimática hacia la formación deribulosa-1,5-difosfato.

El aumento de CO2 incita a la enzima a su fijación y ala iniciación del ciclo de Calvin. Es una enzima relati-vamente lenta, pues transforma unas tres moléculasde sustrato por segundo (una enzima típica transfor-ma unas 1 000 moléculas por segundo); de ahí quesean necesarias muchas moléculas de la enzima encada cloroplasto. De hecho, la rubisco representa,aproximadamente, el 50 % de las proteínas de uncloroplasto. Se piensa que es la proteína más abun-dante en la Tierra.

c) La fotolisis del agua es un proceso que tiene lugar enla fase luminosa de la fotosíntesis. En esta fase, losfotones de luz inciden sobre la molécula de H2O, queescinden en protones (H+), electrones (e–) y oxígenosegún la siguiente reacción:

H2O � 2 fotones → 2 H� � 2e� � 1/2 O2

El agua es la fuente de poder reductor, puesto quelos dos H+ serán capturados por el NADP+, al final dela fase luminosa, para convertirse en NADPH � H+.

d) Las plantas así obtenidas reciben el nombre de plan-tas transgénicas. El propósito con el que se realizanestas técnicas es obtener algún beneficio para el serhumano. Por ejemplo, la manipulación del genomade la planta del tomate permite obtener tomatesmás grandes.

� a) La herencia ligada al sexo es la herencia de los carac-teres no sexuales que se transmite con los cromoso-mas sexuales, puesto que tienen sus loci en ellos.

b) Los cromosomas autosómicos son aquellos que notransmiten caracteres sexuales, esto es, transmitentodas las características de un individuo, excepto lassexuales. En cambio, los cromosomas sexualestransmiten las características sexuales de un indivi-duo y aquellas otras ligadas a ellos.

c) El sexo homogamético es el que tiene dos cromoso-mas iguales XX, por lo que todos los gametos forma-dos a partir de él llevan un cromosoma X. En la espe-cie humana, el sexo homogamético es la mujer.

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AA

bb

BB

a

a

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

H�CO2

ribulosa-1,5-difosfato

H

C

OHC

O

H OHC

CH2OPO2�3

CH2OPO2�3

2 (3-fosfoglicerato)

C OHH

CH2OPO2�3

COO�

Metafase.

ribosomas 70 S

cresta mitocondrial

matriz mitocondrial

membranainterna

espaciointermembranoso

membranaexterna

ADN circularde doble hélice

partículas F0F1

� a)

Triglicérido.

En las grasas vegetales, los ácidos grasos son insatu-rados; un ejemplo es el ácido oleico. Se forman porla esterificación del alcohol glicerina con tres deestos ácidos. Esa reacción se denomina de esterifica-ción.

Glicerina. Tres ácidos grasos.

b) La saponificación es una reacción química entre unácido graso (o un lípido saponificable, portador deresiduos de ácidos grasos) y una base, en la que seobtienen como principales productos las sales dedicho ácido y de dicha base. Estos compuestos tie-nen la particularidad de ser anfipáticos, es decir,poseen una parte polar y otra apolar (o no polar),con lo cual pueden interactuar con sustancias depropiedades dispares. Mediante este proceso seobtienen los jabones, sales de ácidos grasos y meta-les alcalinos.

La saponificación industrial consiste en hervir la gra-sa en grandes calderas, añadir lentamente sosa cáus-tica (NaOH) y agitar continuamente la mezcla hastaque adquiere una consistencia pastosa.

La reacción que tiene lugar es la saponificación y losproductos son el jabón y la glicerina:

grasa � sosa cáustica → jabón � glicerina

Los aceites son las grasas vegetales. El aceite de olivacontiene, como ácido graso, el ácido oleico. Puedesufrir el mismo tratamiento con sosa (OHNa) o conpotasa (OHK) que las grasas anteriores y, por tanto,pueden obtenerse jabones a partir de él.

� a)

Esquema general de la estructura mitocondrial.

b) El piruvato se convierte en acetil-Coa, que llegará ala mitocondria (condiciones aerobias) para seguir lasdos etapas siguientes de la respiración aerobia: elciclo de Krebs y la cadena respiratoria. El primero tie-ne lugar en la matriz mitocondrial y la segunda, enlas crestas mitocondriales.

c) El orgánulo energético de las células vegetales es elcloroplasto, en el que se transforma la energía lumi-nosa en energía química (también la mitocondriaproduce energía mediante la respiración).

Esquema general de la estructura de un cloroplasto.

� a) Los retrovirus son virus de ARN monocatenarios queusan ADN intermedio para replicarse. La transcripta-sa inversa, una enzima viral procedente del propiovirus, convierte el ARN viral en una cadena comple-mentaria de ADN, que se copia para producir unamolécula de ADN bicatenario viral. Este ADN pro víri-co se integra en el genoma celular y, desde allí, diri-ge la formación de nuevos viriones.

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d) El sexo heterogamético es aquel que posee dos cro-mosomas diferentes XY, por lo que los gametos quese originen llevarán, unos, el cromosoma X y otros, el

cromosoma Y. En la especie humana, el sexo hetero-gamético es el hombre.

Opción B

H

H C O C

O

R

H C O C

O

R’

H C O C

O

R’’

H

HO C R

O

HO C R’

O

HO C R’’

O

H C OH

H

H C OH

H C OH

H

membrana plastidial externa

espaciointermembranoso

membrana tilacoidal

tilacoide de los grana

estromaADN tilacoideintergrana

membrana plastidial interna

espaciotilacoidal

granum

ribosomas 70 S

� �

��

�

Célula procariota Célula eucariota

Membrana nuclear No Sí

ADNCircular (sinproteínas)

Lineal (conproteínas)

Cromosomas Uno Más de uno

Ribosomas 70 S 80 S

Citoesqueleto No Sí

Ciclo de replicación de un retrovirus.

b) Sí, sería posible, porque se irían reconociendo los tri-pletes de ARNm o codones por los anticodones delos diferentes ARNt. Ahora bien, para transportar los216 tipos de aminoácidos existentes habría muchosmás ARNt que los que existen en las células de nues-tro planeta.

� a)

b) Se entiende por meiosis gametogénica aquella quetiene lugar durante la formación de los gametosantes de la fecundación. Se da en el ciclo biológicodiplonte. En cambio, la meiosis cigótica se producedespués de la formación del cigoto, en el ciclo bioló-gico haplonte.

� Ciclo biológico diplonte (meiosis gametogéni-ca). Es el ciclo de la mayoría de los animales y dealgunos protistas y se caracteriza porque la meio-sis tiene lugar durante la formación de los game-tos antes de la fecundación, es decir, los gametosson haploides (n). Después de la fecundación(unión de dos gametos haploides) se origina uncigoto diploide (2n) que, mediante mitosis, dalugar a un adulto, que también será diploide.

� Ciclo biológico haplonte (meiosis cigótica). Seda en algunas algas y en la mayoría de los hon-gos. La meiosis se produce después de formarseel cigoto. Así se forman células haploides que sellaman esporas sexuales y que, tras mitosis sucesi-vas, se convierten en adultos haploides (n), quedespués de la fecundación originarán un cigotodiploide que experimentará la meiosis.

La diferencia de este ciclo con el ciclo diploide esque en el diploide los individuos son 2n (diploides) ycada individuo sufre una meiosis antes de cruzarse.En cambio, en el ciclo haploide los individuos sonhaploides (n) y, al producirse la fecundación, formanun cigoto diploide (2n) que será el que experimentela meiosis.

c) La importancia biológica de la meiosis radica en quede esta forma se asegura el número de cromosomasde la especie, ya que este número se reduce a lamitad en los gametos o células sexuales. Además,contribuye a la variabilidad genética, que repercutirápositivamente en la evolución de las poblaciones.

� a)

b) Según la teoría endosimbiótica, formulada por la bió-loga norteamericana Lynn Margulis, las células proca-riotas surgieron antes que las eucariotas y los sereseucariotas son comunidades de individuos inferiores.

De acuerdo con Margulis, la causa de la evolución dealgunas bacterias pudo ser la falta de espacio y elagotamiento de alimento o de fuente de energía.Como respuesta a esta situación surgieron, por unlado, bacterias capaces de extraer la energía de la luzsolar descomponiendo agua y dióxido de carbonoatmosférico, lo que dio lugar, con el tiempo, a la dis-minución de este gas y a su sustitución por oxígeno.Por otro lado, algunas bacterias empezaron a esta-blecer relaciones entre sí que no se habían produci-do antes, unas veces en forma de simbiosis (de aquíel término simbiogénesis) y otras en forma de parasi-tismo, aprovechando unas el trabajo de otras. Enambos casos se produjo una «infección» de unas aotras.

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cigoto

meiosis n 2n

adulto

gameto

gameto

cigoto

meiosisadulto

n 2ngameto

gameto

virus dos copias de ARNmonocatenario

proteínas

virus

ARNARN

ADN

1interacción

virus-receptor

2penetración

3transcripción

inversa

5transcripción

4integración en el genomade la célula hospedadora

7ensamblaje

8liberación

6traducción

Anafase II.

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De la misma manera surgieron las células eucariotas.Así pues, el origen del núcleo de estas células debeencontrarse en una bacteria que infectó a otra y eli-minó su propia información genética.

Lo mismo se piensa de otras estructuras que formanparte de los eucariotas, como las mitocondrias y loscloroplastos. Algunos organismos unicelulares ytodos los organismos pluricelulares, incluido el serhumano, seríamos, así, el resultado de esta infeccióno endosimbiosis.

Lynn Margulis ha encontrado algunos microorganis-mos que se hallan en estadios intermedios entre losdos tipos de células, como Spirosymplokos detaiberi,del grupo de las espiroquetas. Este microorganismovive en condiciones parecidas a las que reinaban enla Tierra hace 2 000 millones de años y muestra indi-cios de cilios y undilopodios, orgánulos que permi-tieron a las primeras células el movimiento y la inter-acción con su medio y que, probablemente, seobtuvieron también por endosimbiosis de diferentesprocariotas.