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ARAGÓN 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

� La mitosis es un proceso de división nuclear. Supone elreparto de la información genética completa, previa-mente replicada, a los dos núcleos hijos, para lo cual esimprescindible un aparato mitótico constituido por ele-mentos citoesqueléticos de naturaleza, fundamental-mente, microtubular.

Aunque la mitosis constituye un proceso continuo dis-tinguimos, con fines didácticos, las siguientes fases: pro-fase, metafase, anafase y telofase.

� Profase. La cromatina comienza a condensarse paraformar los cromosomas, que cada vez van haciéndo-se más visibles y se desplazan a la periferia nuclear. Elnucléolo desaparece progresivamente y entre cadapar de centríolos se empieza a formar el huso acro-mático o mitótico. A medida que los centríolos emi-gran hacia los polos de la célula, los filamentos delhuso se alargan. En las células vegetales, al no habercentrosoma, los filamentos del huso se forman a par-tir del centro organizador de microtúbulos (COM).

El final de la profase lo marca la desaparición de lamembrana nuclear y el movimiento de los cromoso-mas hacia ciertas fibras del huso (fibras cinetocóri-cas).

� Metafase. Cada cromosoma presenta, a ambos ladosdel centrómero, dos cinetocoros, lugares a los que seunen los microtúbulos cinetocóricos. El huso, total-mente formado, consta de dos tipos de fibras: lascinetocóricas y las polares. Las primeras conectan loscromosomas a los polos de la célula y las segundassurcan todo el citoplasma, de polo a polo, sin cromo-somas.

Al final de la metafase mitótica, el centrómero seautoduplica para que cada fibra del huso acromáticotire de una cromátida hacia uno u otro polo de lacélula en la siguiente fase.

� Anafase. Las cromátidas hermanas de cada cromoso-ma se separan por el centrómero y comienzan amigrar hacia polos opuestos, debido al acortamientoprogresivo de los microtúbulos. Cuando este procesollega a su fin, los grupos de cromátidas de cada poloreciben el nombre de cromosomas hijos aunque nose trate de verdaderos cromosomas, pues les falta laotra cromátida.

� Telofase. Una vez que los cromosomas hijos hanalcanzado los polos de la célula, las fibras cinetocóri-cas desaparecen y el áster se organiza en torno a loscentríolos. La membrana nuclear reaparece alrededorde cada grupo de cromosomas hijos. Se forman, por

tanto, dos núcleos que contienen los nucléolos. Alacortarse las fibras del huso acromático, se reorgani-zan los centrosomas. Los cromosomas comienzan adescondensarse.

El citoplasma no se dividirá hasta la citocinesis y las cro-mátidas se autoduplicarán, para formar las cromátidashermanas, en la interfase.

Esquema general de la mitosis.

� El citoesqueleto es una red de filamentos proteicos dediferente grosor que se extiende por todo el citoplasmay que se ancla en la membrana plasmática de las célulaseucariotas. Está formado, fundamentalmente, por trestipos de filamentos: los microtúbulos, los microfilamen-tos y los filamentos intermedios.

Los microtúbulos constituyen el axonema de los cilios yflagelos. Estas estructuras están formadas por nuevepares de microtúbulos periféricos y dos microtúbuloscentrales. Los microtúbulos permanecen unidos a unaproteína, llamada dineína, responsable del movimientode cilios y flagelos. La dineína convierte la energía quí-mica del ATP en la energía mecánica que mueve estasestructuras.

Opción A

áster

profase

nucléolo endesaparición

huso enformación

fragmentos de laenvoltura nuclear

condensación delos cromosomas

centriolos

metafase

ecuadorde la celula

polo delhuso

microtúbuloscinetocóricos

microtúbulospolares

prometafase

microtúbulospolares

microtúbuloscinetocóricos

anafase

nucléol

envoltunuclea

cromátidashermanas

telofase

nucléolo

envolturanuclear

cromatina

romátidashermanas

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Cuando una célula entra en mitosis, la red de microtú-bulos interfásicos se reorganiza y constituye el husoacromático o mitótico, encargado de repartir los cromo-somas entre las células hijas.

Los microfilamentos (filamentos de actina) y los filamen-tos intermedios intervienen en el movimiento y en lacontracción muscular. Los primeros lo hacen en losmovimientos celulares de emisión de pseudópodos y enlas estructuras de las microvellosidades intestinales; lossegundos, de gran resistencia, aportan a la célula estabi-lidad mecánica, por lo que son especialmente abundan-tes en el citoplasma de las células sometidas a fuertestensiones, como las células musculares en el proceso dela contracción muscular.

Los filamentos intermedios están constituidos por pro-teínas y su función es estructural. Son filamentos inter-medios los neurofilamentos, los filamentos de quitina ylos de desmina.

� a) Se trata de un cloroplasto. Es fácil identificarlo siobservamos su organización: un sistema interno demembranas, a veces apiladas en estructuras másdensas cargadas de clorofila.

b) Los números señalados en el dibujo corresponden alas siguientes estructuras:

1: Membrana plastidial externa. Limita y da forma alcloroplasto.

2: Estroma. En él tiene lugar la fase oscura de lafotosíntesis o ciclo de Calvin.

3: Grana de la membrana tilacoidea. Tiene lugar lafase luminosa de la fotosíntesis.

c) En el estroma pueden encontrarse moléculas deribulosa 1,5-difosfato y de 3-fosfogliceraldehído.

d) En el tilacoide pueden encontrarse moléculas de clo-rofila y de citocromo f.

� a) Las mutaciones son alteraciones, producidas al azar,del material genético (ADN en las células y ADN oARN en los virus). Suelen ser negativas para el orga-nismo.

b) Los principales tipos de mutaciones son:

� Mutaciones génicas. Son alteraciones de lasecuencia de ADN de un gen que, por lo general,afectan a un único par de bases. Un ejemplo es elcambio de una base nitrogenada por otra.

� Mutaciones cromosómicas. Se producen poralteraciones de la secuencia normal de los frag-mentos génicos que componen un cromosoma.Las mutaciones tienen varias causas: duplicación(una secuencia se repite), inversión (un segmentoinvierte su secuencia), deleción (se elimina unfragmento del cromosoma) y translocación (un

fragmento de un cromosoma se fusiona con otrocromosoma).

� Mutaciones genómicas. Afectan al genoma y danlugar a una variación del número de cromosomas.Un ejemplo es la trisomía del 21 (tres cromoso-mas homólogos del cromosoma 21) que originael síndrome de Down o mongolismo.

c) Las mutaciones tienen una gran importancia en elproceso evolutivo, pues, junto con la recombinacióngenética, son la causa del aumento de la variabilidadgenética de una población y permiten que, en ladescendencia, aparezcan fenotipos diferentes. Sobrela variabilidad genética actúa la selección natural,que favorece aquellas combinaciones de genes queresponden mejor a las condiciones del medio. Y esuna ventaja para la evolución de las especies porquela probabilidad de que existan individuos mejoradaptados que puedan sobrevivir y perpetuarse esmayor cuanto más variada es una población.

d) Sí, un cambio de una sola base puede dar lugar a lamisma proteína porque es posible que el codógenoresultante, al transmitir el mensaje genético, setranscriba en un codón que codifique para el mismoaminoácido que el codón anterior al cambio. Comoen el código genético hay codones diferentes quecodifican un mismo aminoácido, entonces puedeformarse la misma proteína.

e) No, el cambio de una sola base no puede originaruna proteína idéntica, pero más corta, porque si laproteína es más corta tendrá un número menor deaminoácidos, y, por tanto, ambas proteínas no serániguales.

f) Sí, el cambio de una sola base puede originar unaproteína totalmente distinta porque al traducirse elmensaje genético puede codificar para otro aminoá-cido diferente, y, por tanto, ambas proteínas no serí-an iguales.

� a) La molécula de agua es la fuente de poder reductor.Los cloroplastos necesitan agua para realizar la foto-lisis y obtener 2 H+ y 1/2 de O2. Los 2 H+ se unirán,más tarde, a la molécula de NADP para convertirseen NADPH � H+ (poder reductor) y el oxígeno seráliberado a la atmósfera.

b) La reacción global de la fotosíntesis es la siguiente:

6 CO2 � 12 H2O � energía luminosa →

→ C6H12O6 � 6 H2O � 6 O2

Según esto, se necesitan seis moléculas de CO2 paraformar una molécula de glucosa, que tiene seis áto-mos de carbono. Como la sacarosa tiene doce áto-mos de carbono, se necesitará el doble de moléculasde CO2; esto es, doce moléculas de CO2.

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c) Un fotosistema es un conjunto de moléculas existen-tes en el tilacoide del cloroplasto, donde tiene lugarla fase luminosa de la fotosíntesis. Consta de un cen-tro colector de luz (clorofila y pigmentos auxiliares),un dador de electrones, un aceptor de electrones yunos transportadores electrónicos. Existen dos foto-sistemas: el I y el II.

d) La función que presentan los procesos redox en lafase luminosa es el paso de electrones de unos trans-portadores a otros para desprender energía; esta esaprovechada en la fase luminosa para fosforilar elADP en ATP y reducir el NAD en NADPH � H+.

e) La clorofila es el pigmento verde contenido en el tila-coide del cloroplasto. Su papel en la fotosíntesis escaptar los fotones de luz, bien directamente, bien através de otros pigmentos fotosintéticos (carotenoi-des y ficobilinas), para canalizar electrones a lostransportadores electrónicos de los fotosistemas I yII, que actúan en la fase luminosa de la fotosíntesis.

� 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+ + FADH2 al O2 en unaserie de transformaciones redox que generan energía.Esta energía liberada en el transporte es aprovechadapor moléculas de ADP para unir ácido fosfórico y formarATP.

El transporte de electrones durante la respiración celu-lar aerobia tiene lugar en la cadena oxidativa o cadenarespiratoria. Dichos electrones proceden de las coenzi-mas reducidas procedentes de la glucólisis (NADH + H+)y del ciclo de Krebs (NADH + H+ y FADH2).

El destino de los electrones es fluir por la cadenamediante reacciones de oxidación-reducción, pasandopor los compuestos de potencial redox menor (másnegativo) hacia los de potencial mayor (más positivo)para llegar hasta el O2, último aceptor de los electronesy el de mayor potencial.

Entre los transportadores de electrones de la cadenarespiratoria se encuentran cuatro grandes complejosenzimáticos insertos en la membrana mitocondrialinterna:

� Complejo NADH deshidrogenasa mitocondrial.

� Ubiquinona o coenzima Q.

� Complejo citocromo b-c.

� Complejo citocromo-oxidasa.

Según la teoría quimiosmótica, la energía liberada por elflujo de electrones al pasar por estas moléculas trans-portadoras se emplea en bombear, a través de la mem-brana mitocondrial interna, iones H+ que se acumulanen el espacio intermembranoso de la mitocondria.

La acumulación de H+ en este espacio crea un potencialeléctrico de membrana. Este gradiente electroquímicode protones constituye un almacenamiento temporal deenergía, conocido con el nombre de fuerza protón-motriz, que es el motor energético para que actúe laATP sintetasa, que fosforila ADP y genera moléculas deATP. Por tanto, gracias a este proceso la célula formaenergía (ATP).

Cadena de transporte electrónico mitocondrial.

� a) Un codón es un triplete de nucleótidos del ARNmque, al traducirse, codifica para un aminoácido. Exis-ten 64 codones. No todos son equivalentes. Existen61 codones codificadores de aminoácidos, tres queseñalan el final del mensaje y no especifican ningúnaminoácido y uno que, además de codificar para elaminoácido metionina, es la señal de comienzo.

b) Un anticodón es un triplete de nucleótidos del ARNt,complementario a un codón de ARNm, que seencuentra en el bucle 2 del ARNt.

c) Codón y anticodón interaccionan en la traducción obiosíntesis de proteínas.

d) La interacción tiene lugar en el ribosoma.

e) La finalidad de la interacción es la traducción delmensaje genético para formar la cadena polipeptídi-ca y, más tarde, la proteína.

� a) La secuencia de la cadena complementaria es TGA-CATGTTATAC…

d) La cadena de ARN que se transcribe de la cadenacomplementaria obtenida en el apartado a) es ACU-GUACAAUAUG…

� El ciclo lítico de un bacteriófago provoca la lisis de la célu-la huésped. Para ello sigue las siguientes etapas o fases:

� Fase de adsorción o fijación. El bacteriófago fija suplaca basal a receptores específicos de la pared bac-teriana y se une a ellos por fuerzas electrostáticas.

Opción B

H2OH�2O22

_1

complejo I

espaciointermembranoso

membranamitocondrial

interna

matrizmitocondrial

membranamitocondrial

externa

citoplasma

complejo II complejo III complejo IV

FADNAD�

NADH

FADH2

mitocondria

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� Fase de penetración. El virus, ayudado por sus pro-pias enzimas, perfora la membrana celular. La vainahelicoidal de la cola se contrae y el ADN contenido enla cabeza se inyecta dentro de la bacteria.

� Fase de eclipse. Una vez que el filamento de ácidonucleico ha penetrado, se hace invisible y da la sensa-ción de que hubiera sido asimilado por la célulahuésped. Sin embargo, es durante esta fase cuandotienen lugar la síntesis de ADN vírico, la transcripcióndel mismo para formar ARNm y la traducción, toman-do los ribosomas de la célula hospedadora para for-mar las proteínas de la cápsida y las enzimas víricas.

� Fase de maduración. Una vez formadas numerosasréplicas de los componentes del virus en la fase ante-rior, se produce el ensamblaje de las mismas para for-mar las partículas víricas.

� Fase de liberación. La mayoría de las células anima-les y vegetales liberan las partículas víricas (viriones)por exocitosis. Sin embargo, algunas células animalesy vegetales, y todas las bacterias, sufren una roturade su membrana (lisis) y liberan por ella todos losvirus.

� a) Como resultado de la hidrólisis del almidón se origi-na el monosacárido glucosa. Se rompen los enlaces� (1 → 4) y � (1 → 6).

b) Una vez consumido el oxígeno, las levaduras respi-ran de forma anaeróbica (fermentación alcohólica),por lo tanto, los productos resultantes son etanol yCO2.

c) Cuando las levaduras tienen oxígeno disponible rea-lizan la respiración aerobia y obtienen, por cadamolécula de glucosa, 38 ATP, la mayoría por fosforila-ción oxidativa. En cambio, en la etapa en que no tie-nen oxígeno, por cada molécula de glucosa se obtie-nen dos ATP por fosforilación a nivel de sustrato. Conello comprobamos que, desde un punto de vistaenergético, la mayor eficacia se obtiene cuando hayoxígeno en el medio.

fijación

penetración

eclipse

maduración

liberación