1.- Indique cuál de los siguientes enunciados referidos a la estructura y propiedades del agua es falso:

1. La molécula de agua posee carga, por ello es una molécula polar

2. Cuando una de las regiones cargadas de la molécula de agua se aproxima a una región de carga opuesta de otra molécula de agua, la fuerza de atracción forma un puente de hidrógeno

3. La tensión superficial es una consecuencia de la cohesión, o la atracción mutua, de las moléculas de agua

4. La imbibición, o absorción, es la penetración capilar de moléculas de agua en sustancias

2.- El grado de acidez de una sustancia se expresa por medio de la escala de pH. Si la concentración de iones H + (mol/litro) de una sustancia en solución acuosa es 0,001, esto significa que:

1. el pH de la solución es -3

2. el pH de la solución es 10-3

3. el pH de la solución es 3

4. el pH de la solución es 103

3.- a) Dibuje la molécula de agua y marque las zonas de carga positiva y negativa. b) ¿Cuáles son las principales consecuencias de la polaridad de la molécula de agua? c) ¿De qué manera estos efectos son importantes para los sistemas vivos? a) Véase figura 2-3 del libro.

b) A causa de la polaridad, la molécula de agua forma enlaces de hidrógeno, lo cual hace al agua a la vez cohesiva y adhesiva por los fenómenos de tensión superficial y acción capilar, respectivamente. A su vez estas ligaduras le confieren un alto calor específico y un alto calor de vaporización. También la hacen un buen solvente.

c) Estos efectos son importantes para los sistemas vivientes porque la cohesión y la adhesión ayudan a mover el agua a través de las plantas. El alto calor específico y el alto calor de vaporización la hacen un medio muy estable, con moderados cambios de temperatura. Además, su característica de buen solvente permite que virtualmente todas las reacciones químicas en los sistemas vivos tengan lugar e involucren al agua.

4.- El truco con la hoja de afeitar funciona mejor si la hoja está ligeramente engrasada. ¿Por qué?Además de la cohesión de las moléculas de agua, que provoca tensión superficial, los enlaces de hidrógeno entre moléculas de agua actúan como una fuerza que excluye a las moléculas no polares de grasa. De esta manera previene que la hoja de afeitar penetre en el medio acuoso.5.- Superficies tales como el vidrio o la tela impermeable pueden hacerse "no mojables" por la aplicación de aceites siliconados u otras sustancias que hacen que el agua forme gotas en lugar de una película. ¿Qué es lo que se supone que ocurre en términos moleculares cuando una superficie se vuelve impermeable? Los aceites siliconados son no polares y, por lo tanto, hidrofóbicos. En consecuencia, las moléculas de agua no son atraídas por la superficie sino que, en cambio, son atraídas las unas por las otras, provocando la formación de gotitas de agua.6.- ¿Puede explicar el valor que tiene la obtención de azúcar en un árbol como el arce sacarífero en relación con el clima y las propiedades del agua?El azúcar producido funciona como anticongelante, bajando la temperatura de congelamiento de la savia del arce sacarífero que vive en climas muy fríos.7.- Generalmente, las áreas costeras tienen temperaturas más moderadas (no tan frías en invierno ni tan cálidas en verano), que las áreas interiores a la misma latitud. ¿Qué explicación razonable puede usted proporcionar para este fenómeno?Los grandes cuerpos de agua estabilizan la temperatura del aire como consecuencia del alto calor específico del agua. Es decir, se requiere una gran cantidad de energía calórica (1 caloría) para elevar la temperatura de 1g de agua en 1 °C. Por lo tanto, a medida que la temperatura del aire se eleva, la temperatura del agua también se eleva, absorbiendo grandes cantidades de calor del medio. Contrariamente, a medida que la temperatura del aire y del agua descienden, grandes cantidades de energía calórica se liberan al medio.8.- Como hemos visto, los procesos digestivos en el estómago humano ocurren más o menos a un pH=2. Cuando el alimento que se digiere alcanza el intestino delgado, el bicarbonato de sodio (NaHCO2) es liberado del páncreas hacia el intestino delgado. ¿Qué efecto se esperaría sobre el pH de la masa alimenticia parcialmente digerida?El NaHCO3 neutraliza la acidez del estómago actuando como buffer. El pH, por lo tanto, aumenta. El ion bicarbonato absorbe el exceso de iones H+.NaHCO3 -> Na+ + HCO3

-                              Ión bicarbonato

H+ + HCO3- -> H2CO3

9.- Las siguientes son afirmaciones respecto al nivel de organización de las proteínas. a. las estructuras secundaria, terciaria y cuaternaria de una proteína dependen de la

estructura primaria, la secuencia de aminoácidos, y del ambiente químico local

b. los bioquímicos denominan estructura secundaria de una proteína a las configuraciones regulares repetidas que generan los puentes de hidrógeno entre los átomos del esqueleto polipeptídico

c. la estructura terciaria de una proteína es la estructura tridimensional intrincada que resulta de las interacciones entre los grupos R de los aminoácidos

Son correctas:

1. a y b

2. b y c

3. todas

4. ninguna10.- Ciertas sustancias afectan fuertemente la fluidez de las membranas plasmáticas. Seleccione de la siguiente lista aquellas sustancias que tengan ese efecto.

a. proteínas estructuralesb. fosfolípidos saturadosc. fosfolípidos insaturadosd. oligosacáridos

Son correctas:

1. a, b y c

2. b y c

3. c y d

4. todas11.- Distinga entre lo siguientes términos: hidrocarburo/carbohidrato; glucosa/fructosa/sacarosa; monómero/polímero; glucógeno/almidón/celulosa; saturado/no saturado; fosfolípido/glucolípido; polisacárido/polipéptido; enlace peptídico/puente disulfuro/interacción hidrofóbica; estructura primaria/estructura secundaria/estructura terciaria/estructura cuaternaria; hemo/hemoglobina; base nitrogenada/nucleótido/ácido nucleico.Un hidrocarburo es un compuesto que consiste únicamente en carbono e hidrógeno; un carbohidrato contiene carbono, hidrógeno y oxígeno en una relación 1:2:1 (CH2O)Glucosa y fructosa son monosacáridos, o azúcares simples, mientras que la sacarosa es un disacárido compuesto por alfa-glucosa y beta-fructosa.Un monómero es una unidad simple, tal como la molécula de glucosa, que puede combinarse con otra u otras unidades similares o idénticas para formar una molécula más grande. Esta molécula multiunitaria, tal como un polisacárido, es conocida como un polímero.El glucógeno, un polímero de unidades de alfa-glucosa; es la forma principal en la cual los vertebrados almacenan el azúcar. A intervalos de ocho o diez unidades de glucosa a lo largo de la molécula de glucógeno, hay unas cadenas cortas y ramificadas de 16 a 24 unidades de glucosa. El almidón, también un polímero de unidades de alfa-glucosa, es la principal forma en la cual el azúcar es almacenado en las plantas. Consiste en dos tipos diferentes de polisacáridos: amilosa y amilopectina. La molécula de amilosa poseen unas 1.000 o más unidades de glucosa, mientras que las moléculas de amilopectina contienen entre 1.000 y 6.000 unidades de glucosa. Las ramificaciones, que ocurren periódicamente a lo largo de la

cadena de amilopectina, tienen entre 24 y 36 unidades de glucosa. Tanto las moléculas de almidón como las de glucógeno se agrupan y forman gránulos. La celulosa es un polisacárido estructural que se encuentra en las plantas. A pesar de que también está formado por monómeros de glucosa, son moléculas de beta-glucosa, que tienen una estructura tridimensional diferente de la de las moléculas de alfa-glucosa. A causa de esta diferencia, la celulosa consiste en largas microfibrillas rígidas que son imposibles de degradar por las enzimas que hidrolizan el glucógeno y el almidón.Saturado se refiere a las grasas que contienen ácidos grasos en los cuales no hay dobles ligaduras. Este tipo de grasas se compactan fácilmente y son sólidas a temperatura ambiente. Una grasa insaturada contiene dobles ligaduras, tiende a ser un líquido oleoso a temperatura ambiente, y es más común en plantas que en animales.Un fosfolípido es una molécula que consiste en glicerol, dos cadenas de ácidos grasos (una de ellas ligada al carbono-1 del glicerol y la otra al carbono-2), y un grupo fosfato (ligado al carbono-3 del glicerol). La estructura de un glucolípido es similar, excepto que una corta cadena de carbohidratos está ligada al carbono-3 del glicerol en lugar de un grupo fosfato. Tanto el grupo fosfato como la corta cadena de carbohidratos son hidrofílicos. Por lo tanto, los fosfolípidos y los glucolípidos tienen cabezas hidrofílicas y colas hidrofóbicas. Un polisacárido es un largo polímero constituido por subunidades idénticas o similares de monosacáridos ligados en largas cadenas. Un polipéptido es una larga cadena de aminoácidos, pero las subunidades (los aminoácidos) no necesariamente son idénticos. Tanto los polisacáridos como los polipéptidos se forman por reacciones de condensación. Las uniones peptídicas, los puentes disulfuro, y las interacciones hidrofóbicas son distintos tipos de enlaces que se encuentran en las moléculas de proteínas. Un enlace peptídico vincula el grupo amino de un aminoácido al grupo carboxilo del siguiente aminoácido por medio de una reacción de condensación. Puente disulfuro hace referencia al enlace covalente que se foma entre los átomos de azufre cuando los grupos R de dos moléculas de cisteína se encuentran entre sí. Una interacción hidrofóbica provoca que los grupos R no polares se agrupen entre sí en el interior de la molécula de proteína, lejos de la solución acuosa que la rodea. La estructura primaria de una molécula de proteína hace referencia a la secuencia lineal de aminoácidos en la molécula, la cual está, a su vez, definida en la información hereditaria contenida en la célula. La estructura secundaria hace referencia a las configuraciones regulares y repetidas de la molécula de proteína causadas por los puentes de hidrógeno que se forman entre los átomos del esqueleto polipeptídico. La estructura terciaria de una proteína resulta de las interacciones entre los grupos R de la molécula de proteína y entre los grupos R y el medio circundante. Estas interacciones pueden ser puentes disulfuro, puentes de hidrógeno, e interacciones hidrofílicas o hidrofóbicas. La intrincada estructura tridimensional determina la función biológica de la molécula. La estructura cuaternaria resulta cuando una proteína está constituida por más de una cadena polipeptídica. Estas cadenas se mantienen unidas unas a las otras por puentes de hidrógeno, puentes disulfuro, atracciones entre zonas con cargas positivas y negativas, y fuerzas hidrofóbicas. Hemo es la porción de la molécula de hemoglobina que se combina con el oxígeno. Consiste en un átomo de hierro sostenido por los átomos de nitrógeno de un anillo porfirínico. Una molécula de hemoglobina está formada por 4 grupos hemo con sus cadenas polipeptídicas entrelazadas en una estructura cuaternaria. Esta molécula es llevada por los glóbulos rojos de la sangre y cumple la función de transportar oxígeno desde los pulmones hasta los tejidos.

Una base nitrogenada es una molécula que tiene las propiedades de una base y contiene nitrógeno. Las dos principales categorías de bases nitrogenadas son las purinas, que tienen una estructura de doble anillo, y las pirimidinas, que tienen una estructura de anillo simple. Un nucleótido es una molécula compleja que consiste en una base nitrogenada, un azúcar de 5 carbonos (ribosa o desoxirribosa), y un grupo fosfato. Una cadena larga de nucleótidos es conocida como un ácido nucleico. Los dos tipos de ácidos nucleicos son el ácido desoxirribonucleico (DNA) y el ácido ribonucleico (RNA).

12.- Muchas de las reacciones sintéticas de los organismos vivos ocurren por condensación. ¿Qué es una reacción de condensación? ¿Qué tipo de moléculas sufren reacciones de condensación para formar disacáridos y polisacáridos? ¿Cuáles participan en la constitución de las grasas? ¿Y en la de las proteínas?Una reacción de condensación es la reacción en la cual se forma un enlace covalente entre dos moléculas, con la liberación de una molécula de agua. Un átomo de hidrógeno es removido de una de las moléculas en reacción, y un grupo –OH es removido de la otra. La moléculas de monosacáridos sufren reacciones de condensación al formar disacáridos y polisacáridos. En las reacciones de condensación que producen grasas, una molécula de glicerol reacciona con tres moléculas de ácidos grasos. Tres moléculas de agua se liberan. En las reacciones de condensación que forman proteínas la “cabeza” amino de un aminoácido reacciona con el grupo carboxilo “cola” de otra molécula de aminoácido, lo cual produce agua y una unión peptídica entre los dos aminoácidos.13.- Los disacáridos y los polisacáridos, así como los lípidos y las proteínas, pueden ser degradados por hidrólisis. ¿Qué es hidrólisis? ¿Qué dos tipos de productos se liberan cuando se hidroliza un polisacárido como el almidón? ¿De qué manera estos productos son importantes para la célula viva?Hidrólisis es la escisión de una molécula en dos como resultado de la adición de una molécula de agua (un átomo de hidrógeno y un grupo oxhidrilo). Los dos productos que se liberan son energía y moléculas más pequeñas. Cuando se hidroliza un polisacárido, las moléculas más pequeñas son disacáridos y monosacáridos. La energía liberada por hidrólisis puede ser usada por la célula para sus procesos vitales, y las moléculas pequeñas pueden ser usadas como bloques para construir otras moléculas más grandes que se necesiten. La hidrólisis es económica para la célula: el mismo proceso produce energía y bloques para construir otras moléculas. Además, el agua necesaria para la hidrólisis está fácilmente disponible en las células de los seres vivos.

14.- ¿Qué queremos significar cuando decimos que algunos polisacáridos son moléculas de "almacenamiento" de energía y que otros son moléculas "estructurales"? Dé un ejemplo de cada una. ¿En qué sentido debería considerarse a un polisacárido como "una molécula almacenadora de energía"?Los polisacáridos almacenadores de energía, tales como el almidón, son usados principalmente para acumular energía y cumplen una escasa (si es que la cumplen) función estructural en el organismo. Estos polisacáridos pueden romperse rápidamente para obtener energía cuando sea necesario y también ser resintetizados cuando hay un exceso de azúcar en el organismo. Por su parte, los polisacáridos estructurales como la celulosa cumplen una función estructural muy importante en el mantenimiento de la forma del cuerpo de los organismos; generalmente son más difícilmente degradables por las enzimas disponibles. Sin embargo, hay energía almacenada en la ligaduras de las moléculas de los polisacáridos estructurales y, por lo tanto, pueden ser considerados moléculas almacenadoras de energía.

15.- Las plantas habitualmente almacenan reservas energéticas en forma de polisacáridos, mientras que en la mayoría de los animales los lípidos son la forma principal de almacenamiento de energía. ¿Por qué es ventajoso para los animales tener su reserva de energía almacenada como lípidos y no como polisacáridos? (Piense acerca de las diferencias en el "estilo de vida" de los vegetales y los animales.) ¿Qué tipos de materiales de almacenamiento esperaría encontrar en las semillas? Los lípidos, tales como las grasas, contienen aproximadamente 2,5 veces más energía por gramo que los polisacáridos. Los animales tienen altos requerimientos energéticos (a causa de sus vidas activas) y el volumen y el peso agregado a sus cuerpos por los materiales acumulados puede afectar su movilidad. Por lo tanto, es ventajoso para los animales almacenar la energía en formas más concentradas como los lípidos.Muchas plantas, como los frijoles, poseen polisacáridos como moléculas de almacenamiento de energía en sus semillas, pero algunas plantas contienen aceites. Estos aceites le permiten almacenar grandes cantidades de energía en volúmenes reducidos.

16.- Dibuje la disposición de los fosfolípidos cuando están rodeados por agua.

17.- La seda es una proteína en la cual las cadenas polipeptídicas están dispuestas en forma de hoja plegada beta. En estas cadenas, la secuencia peptídica glicina-serina-glicina-alanina-glicina-alanina aparece repetidamente. a) Dibuje la fórmula estructural de este hexapéptido y muestre los enlaces peptídicos en color. b) Explique cómo se forma un enlace peptídico.a.

b. Una unión peptídica se forma cuando el grupo amino de un aminoácido reacciona con el grupo carboxilo del siguiente aminoácido en una reacción de condensación, produciendo una molécula de agua y un péptido:

18.- Indique cual de los siguientes enunciados referidos al origen de la vida es verdadero:

1. la formación de una atmósfera con oxígeno libre se produjo por la actividad de organismos de respiración aeróbica

2. A. Cairn-Smith sugirió que la formación de polímeros pudo haber ocurrido en las superficies minerales de las arcillas

3. las explicaciones de Oparin y de Fox acerca del origen de la vida coinciden en el tipo de modelo de sistema polimolecular que propone cada uno de ellos

4. en la secuencia de acontecimientos que dieron lugar al origen de la vida, se supone que las membranas biológicas se conformaron luego de haberse establecido las primeras células heterótrofas

19.- Distinga entre los siguientes conceptos: heterótrofo/autótrofo; autótrofo quimiosintético/autótrofo fotosintético; procariota/eucariota; microscopio óptico/microscopio electrónico de transmisión/microscopio electrónico de barrido.Un heterótrofo es un organismo que depende de fuentes externas de moléculas orgánicas para obtener su energía y sus moléculas estructurales. Un autótrofo es un organismo que se alimenta a sí mismo, es decir, un organismo que puede sintetizar sus propias moléculas orgánicas ricas en energía a partir de moléculas inorgánicas simples. Los autótrofos son los organismos fotosintéticos, quienes pueden utilizar la energía del Sol en forma directa.

Un autótrofo quimiosintético es un autótrofo que, para sintetizar moléculas orgánicas y dar energía a sus procesos vitales, utiliza la energía que liberan reacciones inorgánicas específicas. Un autótrofo fotosintético utiliza la energía del Sol de tal manera de sintetizar las moléculas orgánicas que necesita a partir de sustancias inorgánicas simples.Un procariota es un organismo unicelular que no posee membrana nuclear, ni organelas envueltas por membranas, y que, además, tiene el material genético en forma de una molécula larga y circular de DNA con una variedad de proteínas débilmente asociadas. Un eucariota es una célula con un núcleo bien diferenciado separado por una membrana nuclear. El material genético se encuentra en forma de cromosomas que contienen DNA y proteínas histónicas. Las células eucarióticas sí poseen organelas envueltas en membranas.El microscopio óptico emplea luz (enfocada por lentes de cuarzo o vidrio) para iluminar el espécimen; tiene un poder de resolución de 200 nanometros. El microscopio electrónico de transmisión emplea haces de electrones de corta longitud de onda en lugar de rayos de luz, enfocados por anillos magnéticos. Los haces son transmitidos a través del espécimen. Tiene un poder de resolución de 0,2 nanometros. El microscopio electrónico de barrido también utiliza haces de electrones y anillos magnéticos. El patrón formado por los electrones dispersados genera una imagen que se registra en una pantalla de televisión y provee una vista tridimensional de las superficies estudiadas. El poder de resolución de este microscopio es de, aproximadamente, 10 nanometros.

20.- ¿Por qué habrían sido necesarias fuentes de energía para la síntesis de moléculas orgánicas simples en la Tierra primitiva?Para que se pudieran sintetizar moléculas orgánicas simples, las moléculas presentes en la atmósfera primitiva tuvieron que ser reducidas a sus átomos constitutivos. Se necesitó energía para romper los enlaces químicos en estas moléculas antes de que los átomos pudieran organizarse en moléculas más complejas. También, las moléculas orgánicas más simples tuvieron una estructura más complicada y ordenada que las pequeñas moléculas de gas.

21.- Aunque hay cierta incertidumbre acerca de la mezcla exacta de gases que constituyeron la atmósfera primitiva, hay acuerdo general en que no había oxígeno libre. ¿Qué propiedades del oxígeno hubieran hecho la evolución química improbable en una atmósfera con O2?Si el oxígeno hubiera estado presente, cualquier molécula orgánica simple que se hubiera formado habría sido oxidada a dióxido de carbono y agua inmediatamente. No habría habido oportunidad para que se acumulara ninguna cantidad de moléculas orgánicas. La propiedad más importante del oxígeno en este contexto es su gran afinidad por los electrones, los cuales se encuentran en un nivel de energía más bajo en el dióxido de carbono y en el agua que en los compuestos orgánicos. Esta afinidad del oxígeno por electrones y la tendencia de los electrones a dirigirse hacia el nivel de energía más bajo habrían impedido la evolución química.22.- Un acontecimiento crucial en el origen de la vida fue la formación de una membrana que separó los contenidos de las células primitivas del medio circundante. ¿Por qué fue esto tan crítico?La membrana permitió que el ambiente interno de la célula primitiva fuera diferente del ambiente externo. La membrana, por lo tanto, permitió el mantenimiento estructural y químico de la célula.23.- ¿Por qué los científicos no se inclinan por el DNA como el primer polímero autorreplicante?

El DNA necesita de las proteínas para replicarse y, a su vez, las proteínas necesitan de la información que provee el DNA para sintetizarse. Este dilema acerca de quién tuvo primacía se convirtió en el viejo acertijo: “¿quién fue primero, el huevo o la gallina?”. Entre las muchas hipótesis propuestas por las cuales se postula que el RNA fue el primer polímero autorreplicante se encuentra el hecho de que el DNA es una molécula relativamente más compleja y de doble cadena, mientras que el RNA que es una molécula relativamente más simple.24.- Algunos científicos piensan que en otros planetas de nuestra galaxia puede haber cierta forma de vida. Si usted tratara de hallar esos planetas, ¿qué características debería buscar?Los estudiantes pueden dar una variedad de respuestas aquí. Las formas de vida podrían ser diferentes a como las concebimos en la Tierra. Las característica más posibles e importantes, sin embargo, deberían incluir lo siguiente:a) Una fuente de energía, presumiblemente el Sol, a una distancia del planeta tal que pueda llegar suficiente energía como para mantener la vida, pero no tanta como para romper las frágiles uniones químicas.b) Aproximadamente el tamaño y la densidad de la Tierra. El planeta sostiene suficiente atmósfera que lo protege, pero no tanta atmósfera que impida que los rayos del Sol lleguen a la superficie.c) Aguad) Temperaturas en un rango tal que cantidades significativas de agua estén en estado líquido al menos en parte del planeta.e) Tan antiguo como para que el tiempo transcurrido diera lugar a la evolución.

25.- ¿Cuáles son las ventajas y desventajas de estudiar células con el microscopio electrónico de transmisión y con el microscopio electrónico de barrido? ¿Y cuáles las que presentan microscopios ópticos especiales como el de contraste de fase, el de interferencia diferencial y el de campo oscuro?El microscopio electrónico de transmisión tiene la mejor resolución (0,2 nanometros) y provee una clara imagen del detalle ultraestructural. Las desventajas incluyen la necesidad de teñir, fijar, cortar, deshidratar y, por lo tanto, matar al espécimen. El microscopio electrónico de barrido (poder de resolución=10 nanometros) provee una imagen vívida de la estructura tridimensional de las células y de las estructuras celulares. Sin embargo, la preparación de los especímenes es muy trabajosa, y consiste en el sombreado y secado por congelamiento de los especímenes. Este proceso no solamente resulta en la muerte del espécimen en estudio, sino que también genera dudas acerca de cuán real es la imagen observada. Los microscopios de contraste de fases, de interferencia diferencial y el de campo oscuro permiten estudiar organismos vivos. A pesar de que estos microscopios tienen un limitado poder de resolución y, por ende, no son muy claros en cuanto al detalle de lo que se observa, permiten a veces observar cosas que no son visibles con los otros microscopios.

26.- El concepto de Darwin acerca de cómo ocurre la evolución tiene varias premisas.

a. Los organismos engendran organismos similares; en otras palabras, hay estabilidad en el proceso de la reproducción.

b. En la mayoría de las especies, el número de individuos que sobreviven y se reproducen en cada generación es pequeño en comparación con el número total producido inicialmente.

c. En cualquier población dada, ocurren variaciones aleatorias entre los organismos individuales, algunas de las cuales son hereditarias, es decir, no son producidas por el ambiente.

d. La interacción entre las variaciones hereditarias -surgidas al azar- y las características del ambiente determinan en grado significativo cuáles son los individuos que sobrevivirán y se reproducirán y cuáles no. Algunas variaciones permiten que los individuos produzcan más descendencia que otros.

e. Dado un tiempo suficiente, la selección natural lleva a la acumulación de cambios que provocan diferencias entre grupos de organismos.

De los enunciados anteriores, pertenecen a la Teoría de Darwin:

1. b, c, d y e

2. a, b, c y d

3. todas

4. d y e

27.- En el curso de su carrera como naturalista, Darwin acumuló una enorme cantidad de información sobre los organismos vivos. Sobre la base de este vasto conocimiento, Darwin sabía que no todas las adaptaciones -"dispositivos", según las llamaba- son perfectas. Las adaptaciones simplemente son tan buenas como pueden serlo.Esto significa que:

1. Las adaptaciones son estructuras que surgen para que el organismo pueda vivir en el medio adecuado

2. Las adaptaciones son estructuras que surgen para que el organismo compita y pueda dejar mayor descendencia

3. Las adaptaciones están limitadas sólo por el tipo de ambiente en el que puede vivir un organismo

4. Las adaptaciones están limitadas a la historia de vida del organismo y se las evalúa según el ambiente en que se encuentran

28.- ¿Cuál hubiera sido la explicación lamarckiana del desarrollo de la resistencia a drogas en las bacterias? ¿De qué manera el experimento de los Lederberg refuta la hipótesis de Lamarck acerca de cómo ocurre la evolución? La explicación lamarckiana hubiera sido que las bacterias habrían desarrollado resistencia a los antibióticos y esto se habría transmitido a la descendencia. El experimento de los Lederberg contribuyó a refutar esa hipótesis ya que muy pocas bacterias sobreviven en el medio con penicilina; la mayoría muere lo que indica que no adquirieron como “un todo” resistencia frente al cambio en el ambiente. En segundo lugar, los Lederberg transfirieron una muestra de estas células a otra placa de Petri que no contenía penicilina; permitieron que las células crecieran y luego colocaron muestras de estas células en un medio que contenía penicilina. Así constataron que todas las nuevas colonias también eran resistentes, aunque las bacterias no se hubieran desarrollado en presencia de penicilina. Estas bacterias resistentes eran simples variantes producidas al azar que se encontraban en la población original y fueron seleccionadas por el ambiente29.- Darwin subrayó que cuando los mamíferos (gatos, cobras, ovejas, roedores, etc.) fueron introducidos en islas remotas, frecuentemente prosperaban, pero que no había mamíferos nativos en las islas, excepto murciélagos. ¿Puede usted explicar por qué consideró que esto era importante?Darwin consideraba esto importante porque indicaba que la Tierra, la vida y la distribución de los organismos tienen una historia en común. Esto proveyó evidencias de que los organismos se encuentran en localidades particulares como resultado de un proceso histórico, más que por que fueran especialmente creados para ocupar las localidades en las que son encontrados.30.- ¿Podría el registro fósil demostrar que la evolución no ha ocurrido? En tal caso, ¿de qué manera? Aunque el registro fósil no provee certeza de la evolución podría probar la no ocurrencia de la evolución. Como se sabe, actualmente el registro fósil contiene un registro ordenado de restos que pueden ser precisamente secuenciados y datados. Sin embargo, si el registro fósil no revelara un cambio secuencial a lo largo del tiempo, la ocurrencia de la evolución sería refutada.

31.- ¿Podría ser refutada la doctrina de la creación especial? En tal caso, ¿de qué manera? La doctrina de la creación especial no puede ser refutada ya que depende de la intervención divina o sobrenatural que está más allá de la capacidad humana de ser corroborada o refutada.32.- Desde la época de Darwin, los análisis bioquímicos y la microscopia electrónica han descubierto muchas homologías nuevas. Mencione cinco.Hay varias homologías que pueden mencionarse: la casi universalidad del código genético; el mecanismo de replicación de DNA, de la transcripción y la traducción; la glucólisis en todos los seres vivos; el ciclo de Krebs y la fosforilación oxidativa en los organismos aerobios; los procesos de mitosis y meiosis en los organismos eucariotas; entre otras.33.- Muchos de los argumentos de Darwin concernientes a la evolución estaban centrados en las imperfecciones antes que en las perfecciones. ¿Puede explicar por qué?Las imperfecciones indican que estructuras y procesos han sido retrabajados, modificados y adaptados a funciones diferentes de las originales. Las imperfecciones reflejan las limitaciones

impuestas por las características de las estructuras tempranas y los procesos a partir de los cuales las últimas estructuras y procesos evolucionaron. Las imperfecciones son una fuerte evidencia del cambio evolutivo en contraste con la perfección que se esperaría si los distintos tipos de organismos hubieran sido especialmente creados.34.- La investigación médica moderna, no sólo posibilitó un enorme mejoramiento de la salud, sino que también aportó numerosos conocimientos acerca de los procesos fisiológicos humanos. El éxito de esta investigación dependió, en gran medida, de extrapolar los hallazgos hechos en otros organismos al Homo sapiens . ¿Sobre qué fundamento descansa esta extrapolación? Este fundamento descansa en la relación que existe entre todos los organismos como resultado de su historia evolutiva compartida.35.- En la teoría de Darwin acerca de la evolución, es inherente el concepto de que los organismos:

a) Tienen el potencial de producir más descendientes de los que puede sobrevivir.

b) Producen sólo un número limitado de descendientes con capacidad de sobrevivir.

c) Sólo son capaces de remplazar a aquellos individuos que mueren causa de la guerra, el hambre o las enfermedades.

36.- La constitución genética de una población entera de un determinado organismo se denomina:

a) Genotipo b) Acervo genéticoc) Cariotipo

37.- Un fósil en que una parte del cuerpo de un organismo ha sido atrapada por sedimentos, sin descomponerse completamente, se conoce como:

a) Compresiónb) Impresiónc) Petrificaciónd) Molde internoe) Molde externo

38.- La porción de tierra en que se encuentra una especie determinada se denomina:

a) Centro de origenb) Limite biogeográficoc) barrera

39.- Haga una lista, tan larga como sea posible, de las estructuras vestigiales que se encuentran en el cuerpo humano.

En el cuerpo humano hay muchas estructuras que se consideran vestigiales: apéndice, el cóccix, muelas del juicio, músculos que mueven la oreja, entre otros. Buscar por lo menos 10 más

40.- ¿Cuál de los siguientes no es un par correcto?a) Órgano – estructura formadas por células de tipos similares.b) Célula – la unidad más pequeña de la vida.c) Genes – unidades de la herencia.d) Citoplasma – sustancia acuosa que contiene organelos.e) Membrana plasmática – rodea a cada célula.

41.- Una científica descubre un organismo y descubre que es eucariota, heterótrofo y multicelular y que absorbe nutrientes. Ella concluye que el organismo es del reino.

a) Bacteriab) Protistac) Plantaed) Fungie) Animalia

42.- ¿Qué afirmación es correcta?a) Las células eucariotas son más simples que las procariotas.b) Heterótrofo significa que “se autoalimenta”.c) Las mutaciones son cambios accidentales de los genes.d) Una teoría científica es similar a una conjetura informada.e) Los genes son proteínas que producen ADN.

43.- Distinga entre los siguientes conceptos: oxidación de la glucosa / glucólisis / respiración / fermentación/ vías aeróbicas / vías anaeróbicas; FAD / FADH; ciclo de Krebs / transporte de electrones.La oxidación consiste en la pérdida de un electrón y la reducción es la ganancia de un electrón. Dado que en las reacciones de oxidorreducción espontáneas, los electrones van de niveles de energía mayores a niveles de energía menores, cuando una molécula se oxida, habitualmente libera energía. En la oxidación de la glucosa, los enlaces carbono-carbono (C-C), carbono-hidrógeno (C-H) y oxígeno-oxígeno (O-O) se cambian por enlaces carbono-oxígeno (C-O) e hidrógeno-oxígeno (H-O), a medida que los átomos de oxígeno atraen y acaparan electrones. En los sistemas vivos, la oxidación de la glucosa se desarrolla en dos etapas principales. La primera se conoce como glucólisis, en la que la molécula de glucosa de 6 carbonos se escinde en dos moléculas de un compuesto de 3 carbonos, el ácido pirúvico. En este proceso se eliminan de la molécula de glucosa 4 átomos de hidrógeno (o sea, 4 electrones y 4 protones). Los electrones y dos de los protones son aceptados por moléculas de NAD+, mientras que los otros dos protones permanecen en solución como iones hidrógeno (H+). En la etapa que denominamos respiración, los átomos de hidrógeno restantes son eliminados de las moléculas de ácido pirúvico y los átomos de carbono se oxidan a dióxido de carbono. Los átomos de hidrógeno, en forma de electrones y protones, son aceptados inicialmente por el NAD+ y otro aceptor de electrones relacionado. Finalmente, todos los electrones y protones eliminados de los átomos de carbono de la molécula de glucosa original son transferidos al oxígeno, y forman agua. El ácido pirúvico formado en la glucólisis puede

seguir una de varias vías. Una vía es aeróbica (con oxígeno) y las otras son anaeróbicas (sin oxígeno). En ausencia de oxígeno, el ácido pirúvico puede convertirse en etanol (alcohol etílico) o en uno de varios ácidos orgánicos diferentes, de los cuales el ácido láctico es el más común. El producto de reacción depende del tipo de célula. La formación de alcohol a partir de azúcar se llama fermentación. El ácido láctico se forma a partir del ácido pirúvico, por acción de una variedad de microorganismos y también por algunas células animales cuando el O2 es escaso o está ausente. FAD, la flavina adenina dinucleótido, es uno de los transportadores de electrones. La molécula se reduce cuando gana electrones y protones; se forma una molécula de FADH2 a partir de FAD.En condiciones aeróbicas, el ácido pirúvico producido en la glucólisis se convierte en CO2 y acetil CoA. El grupo acetilo de dos carbonos entre en el ciclo de Krebs: se combina con un compuesto de cuatro carbonos (ácido oxaloacético) para producir un compuesto de seis carbonos (el ácido cítrico). En el curso de este ciclo se oxidan dos de los seis carbonos a CO2 y se regenera el ácido oxaloacético, y se hace de esta serie literalmente un ciclo. Cada giro del ciclo consume un grupo acetilo y regenera una molécula de ácido oxaloacético que queda lista entonces para comenzar la secuencia nuevamente. Cuando los átomos de carbono de la molécula de glucosa se han oxidado ahora completamente, parte de la energía contenida en los enlaces de la molécula de glucosa se ha usado para producir ATP a partir de ADP. La mayor parte de la energía, sin embargo, permanece en los electrones de alto nivel energético que han sido extraídos de los enlaces C-C y C-H y transferidos a los transportadores de electrones NAD+ y FAD. En la etapa final de la respiración, estos electrones de un nivel de energía alto pasan gradualmente al oxígeno que tiene un nivel bajo de energía. La energía así liberada en el curso de este pasaje se usa finalmente para regenerar ATP a partir de ADP. Este pasaje escalonado es posible debido a la presencia de una serie de transportadores de electrones, cada uno de los cuales mantiene los electrones a un nivel ligeramente inferior al precedente. Estos transportadores constituyen lo que se conoce como la cadena de transporte de electrones.

44.- Distinga entre los siguientes términos: ciclo celular/división celular; mitosis/citocinesis; cromátide/cromosoma; centríolo/centrómero/cinetocoro. -El ciclo celular es una secuencia regular de crecimiento y división celular que incluye la fase G1, la fase S y la fase G2 pertenecientes a la interfase, la mitosis y la citocinesis; la división celular es la división del núcleo y del citoplasma (incluye la mitosis y la citocinesis). -La mitosis es la división del núcleo que contiene una replicación exacta de los cromosomas y la formación de dos núcleos hijos idénticos; la citocinesis es la división del citoplasma de la célula que sigue a la división nuclear. -Una cromátide es cada una de las dos copias del cromosoma replicado que están unidas por un centrómero común; en las células eucarióticas, el material genético -DNA- es lineal y está fuertemente unido a proteínas especiales llamadas histonas. Cada molécula de DNA con sus histonas constituye un cromosoma. Los cromosomas se encuentran en el núcleo. En las células procariotas, el cromosoma se encuentra en forma de una molécula grande y circular de DNA a la que están débilmente asociadas diversas proteínas no histónicas. -Los dos pares de centríolos, idénticos en estructura al cuerpo basal, al comienzo de la mitosis son generalmente encontrados a un lado del núcleo, por fuera de la envoltura

nuclear. Se mueven hacia los polos opuestos de la célula durante la profase; el centrómero es el área de constricción común a las dos cromátides hermanas y es el punto de su unión. El cinetocoro es un complejo proteico en forma de disco ensamblado en la superficie del centrómero en el cual se insertan los microtúbulos del huso.

45.- Describa las actividades que ocurren durante cada fase del ciclo celular y el papel de cada fase en el proceso completo de la división celular.Fase G1: crecimiento general y replicación de las organelas citoplasmáticas. La fase subsecuente del ciclo celular es disparada por la acción de factores que actúan en la última etapa de la G1. Fase S: fase de síntesis en la cual el material genético se duplica. Fase G2: se condensan los cromosomas replicados y comienza a ensamblar las estructuras necesarias para la mitosis y la citocinesis. En G2, existe otro punto de control en el cual la célula "evalúa" si está preparada para entrar en mitosis. Mitosis: división del núcleo celular. Citocinesis: división del citoplasma de la célula.46.- ¿Qué es un cromosoma? ¿Cómo se relaciona con la cromatina? Un cromosoma es un cuerpo que contiene el material genético. La cromatina es el DNA y las proteínas histónicas que componen el cromosoma; generalmente está dispersa en el núcleo como cadenas filamentosas, pero durante la división celular, se condensa formando los cromosomas.47.- ¿Por qué nos referimos habitualmente a las cromátides como cromátides hermanas? ¿Cuándo se forman las cromátides hermanas? ¿Cómo? ¿Cuándo comienzan a ser visibles bajo el microscopio?Cada cromátide es una copia idéntica de la otra. Se forman durante la fase S del ciclo celular por replicación del DNA. Se hacen visibles al microscopio durante la profase temprana.48.- Describa la estructura del huso en una célula animal típica. ¿Cuál se supone que es la función de cada uno de los grupos diferentes de fibras del huso?El huso, en la mayoría de las células, animales consiste en 3 grupos de fibras. Cuando el huso está completamente formado es una estructura tridimensional elíptica que consiste en: 1) las fibras polares, que llegan desde cada polo del huso hasta una región central, a mitad de camino entre los polos. 2) las fibras del cinetocoro, que se insertan en los cinetocoros de los cromosomas duplicados. 3) Aquellas células que contienen centríolos presentan, en cada polo del huso, un par de centríolos recién duplicados. Esas células también contienen un tercer grupo de fibras más cortas, que se extienden hacia afuera desde los centríolos. Estas fibras adicionales se conocen colectivamente como áster. Se ha formulado la hipótesis de que las fibras del áster afirmarían los polos del huso contra la membrana celular durante los movimientos mitóticos. En las células que carecen de centríolos y ásteres, la pared celular rígida podría desempeñar una función similar. Durante la metafase temprana, los pares de cromátides se van ubicando en el plano ecuatorial, conducidos por las fibras cinetocóricas, como si fuesen atraídos primero por un polo y luego por el otro. Finalmente, los pares de cromátides se disponen exactamente en el plano ecuatorial de la célula. Al comienzo de la anafase se separan las dos cromátides de cada par siendo cada una atraída hacia polos opuestos. Los centrómeros se mueven primero mientras que los brazos de los cromosomas parecen quedar rezagados. En la mayoría de las células, el huso en conjunto también se alarga por elongación de las fibras polares, y los

polos se alejan uno de otro. Aunque hay pocas dudas de que el movimiento de los cromosomas hacia los polos, y la separación de los polos entre sí, son el resultado de las interacciones entre las fibras del cinetocoro y las fibras polares del huso, aún no se conoce con exactitud el mecanismo involucrado. A medida que cada cromosoma se mueve hacia el polo corresp ondiente, el microtúbulo cinetocórico al que está asociado se despolimeriza. En la actualidad, se proponen dos modelos para explicar el movimiento de los cromosomas hacia los polos.

49.- ¿De qué manera difiere la división celular de las células vegetales de la división de las células animales?En las células de la mayoría de las plantas, no hay centríolos. Las células de las plantas sin centríolos forman el huso pero no tienen áster. En las células vegetales, una serie de vesículas divide al citoplasma en la línea media. Estas vesículas, son producidas por los complejos de Golgi y contienen polisacáridos. Las vesículas migran hacia el plano ecuatorial, transportadas por los microtúbulos remanentes del huso mitótico; finalmente se fusionan y forman una estructura plana limitada por membrana, la placa celular. A medida que se agregan más vesículas, los bordes de la placa en crecimiento se fusionan con la membrana de la célula y se forma una capa de polisacáridos entre las dos células hijas, completándose su separación. Esta capa se impregna con pectinas y forma finalmente la laminilla media. Cada nueva célula construye, así, su propia pared celular, depositando celulosa y otros polisacáridos sobre la superficie externa de su membrana celular. En las células animales, durante la telofase temprana la membrana comienza a constreñirse alrededor de la línea media de la célula, en el plano ecuatorial del huso. Al principio, en la superficie aparece un surco que gradualmente se profundiza y forma una hendidura. Finalmente, la conexión entre las células hijas se reduce a una hebra delgada, que pronto se parte. La constricción se produce por la contracción de un anillo compuesto principalmente por filamentos de actina y miosina, el anillo contráctil, que se encuentra unido a la cara citoplasmática de la membrana celular. El anillo contráctil actúa en la membrana de la célula materna, a la altura de su línea media, estrangulándola hasta que se separan las dos células hijas.

50.- ¿Cuál es la función de la división celular en la vida de un organismo? ¿Cuál es la función de la apoptosis?En los organismos unicelulares, por medio de la división celular aumenta el número de individuos en la población. En las plantas y animales multicelulares, la división celular es el procedimiento por el cual el organismo crece, partiendo de una sola célula, y los tejidos dañados son reemplazados y reparados. En la formación de un individuo, la muerte celular o apoptosis es tan importante como la división celular. En el desarrollo y mantenimiento de la estructura de los organismos multicelulares, no sólo se requiere de la división celular, que aumenta el número de células somáticas, sino también de un proceso de muerte celular programada. La división y muerte celular ocurren de un modo coordinado y, de esta manera, se mantiene la forma del organismo. En los vertebrados, por apoptosis se regula el número de neuronas durante el desarrollo del sistema nervioso, se eliminan linfocitos que no realizan correctamente su función y se moldean las formas de un órgano en desarrollo, eliminando células específicas.

En los embriones humanos, las células que forman las membranas interdigitales se eliminan por apoptosis en cierto momento del desarrollo. La apoptosis es un tipo de muerte activa, que requiere gasto de energía por parte de la célula y es un proceso ordenado en el que no se desarrolla un proceso inflamatorio.

51.- ¿Qué es el factor promotor de la mitosis? ¿Qué ocurriría si una célula en G1 recibiera el factor promotor de la mitosis?En cierto momento del ciclo celular, la célula "decide" si va a dividirse o no. Cuando las células normales cesan su crecimiento como resultado de la falta de alimento, de la inhibición dependiente de la densidad, o por otros factores, se detienen en un punto tardío de la fase G1. Este punto se conoce como el punto R ("restricción") del ciclo celular. Una vez que las células sobrepasan el punto R, están obligadas a seguir a través del resto de las fases del ciclo, y luego a dividirse. La fase Gl se completa rápidamente y, en la fase S, comienza la síntesis de DNA y de histonas. Otro mecanismo de control se lleva a cabo durante el proceso mismo de duplicación del material genético, en la fase S, y asegura que la duplicación ocurra sólo una vez por ciclo. Luego, la célula entra en la fase G2 del ciclo. En G2, existe otro punto de control en el cual la célula "evalúa" si está preparada para entrar en mitosis. Este control actúa como un mecanismo de seguridad que garantiza que solamente entren en mitosis aquellas células que hayan completado la duplicación de su material genético. El pasaje de la célula a través del punto R depende de la integración del conjunto de señales externas e internas que recibe. El sistema de control del ciclo celular está basado en dos proteínas clave, las ciclinas y las proteínas quinasas dependientes de ciclinas (Cdk), que responden a esta integración de señales. Las proteínas Cdk actúan activando otras proteínas por fosforilación y se encuentran presentes en todas las células eucarióticas durante todo el ciclo celular. Las ciclinas son proteínas activadoras que se unen a las quinasas y regulan su actividad. El nivel de ciclinas varía a lo largo del ciclo, aumentando su concentración en determinados momentos y disminuyendo, por degradación, en otros. El ensamblado de las Cdk con las ciclinas, su activación y el desensamblado, es un proceso cíclico que dirige la sucesión de las distintas fases del ciclo celular. Existen varios tipos de ciclinas que pueden agruparse en dos clases principales: las ciclinas de G1 y las ciclinas mitóticas. Las ciclinas de cada una de estas clases actúan en la correspondiente fase del ciclo celular. La ciclina mitótica se acumula en forma gradual durante G2 y se une a la quinasa formando el complejo Cdk-ciclina, también llamado factor promotor de la mitosis (FPM). Este complejo fosforila ciertas proteínas específicas, induciendo los cambios estructurales que conducen a la mitosis. Entre ellos, se pueden mencionar la condensación de los cromosomas -producida por fosforilación de una de las histonas (H1)-, el desensamblado de la envoltura nuclear y la organización de los microtúbulos en el huso mitótico. Si una célula recibiera el FPM en G1, los cromosomas condensados no podrán duplicarse como ocurre en la fase siguiente S. De esta manera, se desorganizaría la envoltura nuclear y se organizarían los microtúbulos, pero no habría material genético duplicado.

52.- ¿Cuál puede ser la causa de la proliferación descontrolada de las células cancerosas?

El cáncer se inicia cuando una célula escapa a los controles normales de división y muerte celular y comienza a proliferar de modo descontrolado. El cáncer es el resultado de una serie de modificaciones accidentales en el material genético que trae como consecuencia la alteración del comportamiento normal de la célula. Existen genes que contribuyen a originar un cáncer los cuales, en sus "versiones normales", están relacionados con el control del crecimiento y la sobrevida de la célula. Entre ellos, se encuentran los protooncogenes, que estimulan la proliferación celular y los genes supresores de tumores, que la inhiben. La versión alterada de un protooncogen, un oncogen, puede ser responsable, por ejemplo, del aumento desmedido de una proteína estimuladora del crecimiento. Por otra parte, la versión alterada de un gen supresor puede resultar en la pérdida de una proteína inhibidora del crecimiento o de una proteína activadora de la muerte programada. En ambos casos, la presencia de estos genes alterados conduce a la proliferación descontrolada de las células que se encuentra en el origen de todo cáncer.

53.- Distinga entre los siguientes conceptos: haploide/diploide/poliploide; esporofito/gametofito; gameto/cigoto; meiosis I/meiosis II; homólogo/tétrada; entrecruzamiento/quiasmas. -El número de cromosomas de los gametos se conoce como número haploide ("dotación simple"), y en las células somáticas, como número diploide ("dotación doble"). Las células que tienen más de dos dotaciones cromosómicas se denominan poliploides ("muchas dotaciones"); en las plantas, la fase haploide típicamente alterna con una fase diploide. -En los helechos, por ejemplo, la forma más común y conspicua es el individuo diploide, el esporofito. Los esporofitos de los helechos producen esporas por meiosis, que habitualmente se encuentran en la parte inferior de sus frondes. Estas esporas, que tienen el número haploide de cromosomas, germinan y forman plantas mucho más pequeñas, los gametofitos, que típicamente consisten sólo en unas pocas capas de células, todas ellas haploides. Los pequeños gametofitos haploides producen gametos por mitosis; los gametos se fusionan y luego desarrollan un nuevo esporofito diploide. -En la mayoría de las plantas y animales conocidos, las células sexuales, o gametos, tienen exactamente la mitad del número de cromosomas que las células somáticas del organismo. Cuando los gametos se fusionan se forma un cigoto. -En la primera etapa de la meiosis, la meiosis I, los cromosomas homólogos se separan. Se producen dos núcleos, cada uno con un número haploide de cromosomas. Cada cromosoma, a su vez, está formado por dos cromátides. Los núcleos pueden pasar por un período de interfase, pero el material cromosómico no se duplica. En la segunda etapa de la meiosis, la meiosis II, las cromátides hermanas de cada cromosoma se separan, como si fuese una mitosis. Cuando los dos núcleos se dividen, se forman cuatro células haploides. En toda célula diploide, cada cromosoma tiene su pareja. -Los pares de cromosomas se conocen como pares homólogos. Los dos se asemejan en tamaño y forma y también, en el tipo de información hereditaria que contienen. Uno de los cromosomas homólogos proviene del gameto de uno de los progenitores y su pareja, del gameto del otro progenitor. Después de la fecundación, ambos homólogos se encuentran presentes en el cigoto. Como cada cromosoma consta de dos cromátides idénticas, el

apareamiento de los cromosomas homólogos involucra, en realidad, a cuatro cromátides y, por ello, cada complejo de cromosomas homólogos apareados se denomina tétrada. Mientras los cromosomas homólogos están apareados, se produce el entrecruzamiento o "crossing-over", que consiste en el intercambio de un segmento de un cromosoma por el segmento correspondiente del otro cromosoma homólogo. En los puntos donde hay entrecruzamiento, un fragmento de cromátide de un homólogo se rompe y se intercambia por un fragmento de cromátide del otro homólogo. Las zonas de ruptura se reparan y, como resultado, las cromátides hermanas de cada cromosoma homólogo dejan de ser genéticamente idénticas. El cromosoma homólogo materno contiene ahora partes del homólogo paterno y viceversa. Por lo tanto, el entrecruzamiento es un mecanismo crucial que permite la recombinación del material genético de los dos progenitores. A medida que avanza la profase, los homólogos de cada par comienzan a separarse entre sí, excepto en las regiones de entrecruzamiento. Aquí, en los puntos de entrecruzamiento o quiasmas, los homólogos permanecen en íntima asociación hasta el fin de la profase. Aunque los cromosomas homólogos se han separado ligeramente al final de la profase I, aún continúan apareados.

54.- Los perros tienen un número diploide de cromosomas de 78. ¿Cuántos cromosomas esperaría encontrar en un gameto? ¿En una célula del hígado? Los ciruelos tienen un número haploide de cromosomas de 24. ¿Cuántos cromosomas esperaría encontrar en una célula que entrará en meiosis? ¿Y en el núcleo de un grano de polen?En los perros, en cada gameto se espera encontrar 39 cromosomas y en el hígado, 78. En los ciruelos se espera encontrar 48 cromosomas en una célula madre y 24 en el núcleo de un grano de polen.55.- Dibuje un diagrama de una célula con 6 cromosomas (n=3) en la profase meiótica I. Diferencie cada par de cromosomas (por ejemplo, marque los miembros de un par como A1 y A2 y los de otro como B1 y B2, etc.).

56.- Dibuje los ocho gametos posibles que resultarían de la meiosis en una célula vegetal con 6 cromosomas (n=3). Diferencie cada cromosoma como en la pregunta 3. Suponga que no ocurre entrecruzamiento.

57.- a) Compare la metafase de la mitosis con la metafase II de la meiosis. b) Compare la anafase de la mitosis con la anafase I y la anafase II de la meiosis. En sus respuestas, considere las posiciones y composición de los cromosomas y sus consecuencias.a. En la mitosis, como consecuencia de la posición de los cromosomas en metafase y de la separación en anafase, se producen dos células hijas cada una compuesta por un juego idéntico de cromosomas. En la meiosis, como consecuencia del crossing over, la separación de los homólogos en la meiosis I y la posición de los cromosomas en la metafase II, se producen cuatro células hijas, cada una con la mitad del número de cromosomas presente en la célula original y los cromosomas en las cuatro células hijas no son idénticos.b. En la anafase de la mitosis y en la anafase II de la meiosis las cromátides hermanas se separan y se mueven hacia los polos opuestos de la célula. En anafase I de la meiosis, los homólogos se separan y se mueven a los polos opuestos pero las cromátides hermanas que forman cada cromosoma permanecen unidas a su centrómero.

58.- Compare y contraste los procesos generales y las consecuencias genéticas de la mitosis y la meiosis.En la meiosis, ocurren dos divisiones nucleares consecutivas, produciendo un total de 4 células; en la mitosis, ocurre sólo una división nuclear, produciéndose 2 células. En la meiosis, cada una de las cuatro células producidas contiene la mitad del número de cromosomas de la célula original; en la mitosis, cada una de las dos células contiene el mismo número de cromosomas que la célula original. En la meiosis, las células haploides producidas contienen nuevas combinaciones de los cromosomas (como resultado del crossing over y la segregación al azar de los homólogos) y cada nueva célula tiene un único juego de información genética; en la mitosis, cada célula producida contiene la misma combinación de cromosomas y, por lo tanto, la misma información genética que la célula parental.59.- En nuestros cuerpos y en los de la mayoría de los animales ocurren mitosis y meiosis. ¿Cuáles son los productos finales de estos dos procesos?. ¿En qué parte de nuestro cuerpo ocurren estos procesos?En nuestro cuerpo, la mitosis provee nuevas células para el crecimiento y reemplazo de células dañadas; la meiosis, por otro lado, produce gametos, haciendo posible que la descendencia contenga nuevas combinaciones de la información genética. La mitosis es ventajosa ya que permite a nuestro cuerpo crecer y nuestras células se especializan en diferentes funciones. Sin la mitosis, nuestro lapso de vida podría ser más corto dado que las células dañadas no podrían ser reemplazadas. La mitosis asegura que las nuevas células producidas sean idénticas a las viejas. La meiosis es ventajosa porque origina variabilidad. La mitosis ocurre en las células somáticas. La

meiosis ocurre en los ovarios produciendo ovocitos y en los testículos, produciendo espermatozoides.60.- ¿Es posible la reproducción sexual, es decir, la fecundación y la meiosis, con un solo progenitor? Explique.La reproducción sexual no requiere dos progenitores cuando un organismo es capaz de autofecundarse como ocurre en la mayoría de las plantas y algunos animales61.- Ninguno de nosotros es exactamente igual a su madre ni a su padre. ¿Por qué? La razón por la que no somos exactamente iguales a nuestras madres o a nuestros padres se debe al entrecruzamiento y a la segregación al azar de los cromosomas homólogos durante la meiosis.62.- Explique cómo pudo heredar ciertos rasgos de su abuelo materno (comience con un gameto de su abuelo y finalice con una célula somática suya).Los alelos de características heredadas de un abuelo materno podrían haber estado contenidos en un el espermatozoide que fertilizó el óvulo de la abuela y dio lugar al cigoto que dio origen a su madre. Los alelos de esas características fueron transportados en uno de los cromosomas homólogos de las células de su madre. Algunos de esos homólogos, en promedio, la mitad, podrían haber estado contenidos en el cigoto del cual Ud. se originó.

63.- Distinga entre los siguientes conceptos: gen/alelo; dominante/recesivo; homocigota/heterocigota; genotipo/fenotipo; F1/F2; mutación/mutante.Un gen es una unidad de herencia, un factor determinante de un rasgo hereditario. En los organismos diploides, los genes se encuentran de a pares y las diferentes formas de un mismo gen se conocen como alelos.Cuando se forman los gametos, los alelos se transmiten a ellos, pero cada gameto contiene solamente un alelo de cada gen. Cuando dos gametos se combinan y forman el cigoto, los alelos vuelven a reunirse en pares. Si los dos alelos de un par dado son iguales, la característica que determinan se expresará; si son diferentes, uno puede ser dominante con respecto al otro. Un alelo dominante es aquel que se manifiesta tanto en homocigosis como en heterocigosis; un alelo recesivo es aquel que sólo se manifiesta en homocigosis.La forma en que una característica dada se manifiesta en un organismo está determinada por la combinación particular de los dos alelos para esa característica que son llevados por

el organismo. Si los dos alelos son iguales (por ejemplo AA o aa), se dice que el organismo es homocigota para esa característica determinada. Si los dos alelos son diferentes (por ejemplo Aa), se dice que el organismo es heterocigota para la característica.La apariencia externa y las restantes características observables de un organismo constituyen su fenotipo. Aunque un alelo recesivo puede no expresarse en el fenotipo, los alelos existen independientemente y como unidades discretas en la constitución genética, o genotipo, del organismo. La F1o primera generación filial, es la descendencia que resulta del cruzamiento de una generación parental de plantas o animales. La F2, o segunda generación filial, es la descendencia que resulta del cruzamiento de algunos miembros de la generación F1.Una mutación es un cambio abrupto en un gen que puede resultar en otra forma alélica y es heredable. Un organismo que porta este cambio es un mutante.

64.- ¿Por qué se usa siempre un homocigota recesivo en un cruzamiento de prueba? Se usa un homocigoto recesivo porque asegura que ninguno de los alelos presentes en la descendencia ( y por lo tanto, en los organismos parentales que son estudiados) se encuentren enmascarados65.- a) ¿Cuál es el genotipo de una planta de guisante pura y alta? Use los símbolos A para alta y a para enana. ¿Qué gametos posibles pueden producirse en dicha planta? b) ¿Cuál es el genotipo de una planta de guisante que resulta enana? ¿Qué gametos posibles pueden ser producidos por esta planta? c) ¿Cuál será el genotipo de la generación F1 producida por un cruzamiento entre una planta de guisante alta y una planta de guisante enana? d) ¿Cuál será el fenotipo de la generación F1? e) ¿Cuál será la distribución posible de las características en la generación F2? Ilustre con un tablero de Punnett.

a. El genotipo es AA. Esa planta solo produce gametos A.b. El genotipo es aa. Esa planta produce solo gametos a.c. El genotipo de la F1 será Aa.d. El fenotipo de la F1 será alto.e. En la generación F2, la distribución probable de características será 3 altas:1 enana.

65.- La capacidad de gustar un producto amargo, la feniltiocarbamida (FTC), se debe a un alelo dominante. En términos de capacidad gustativa, ¿cuáles son los fenotipos posibles de un hombre cuyos padres son gustadores? ¿Cuáles son sus genotipos posibles?Un hombre cuyos padres son gustadores puede ser tanto gustador como no gustador. Su genotipo puede ser: NN, Nn o nn (N=gustador; n=no gustador)66.- Si el hombre de la pregunta anterior se casa con una mujer que no percibe ese sabor ¿qué proporción de sus hijos serán gustadores? Suponga que uno de los hijos no percibe este sabor. ¿Qué se podría saber acerca del genotipo del padre? Explique sus resultados mediante tableros de Punnett.Si uno de sus hijos es no gustador, el genotipo del padre debe ser Nn o nn. Si el hombre es Nn, el 50% de los hijos serán gustadores

Si el hombre es nn, ninguno de los hijos serán gustadores

67.- Un gustador y un no gustador tienen cuatro hijos, todos los cuales pueden gustar la FTC, ¿cuál es el genotipo probable del padre que es gustador? ¿Hay alguna otra posibilidad? El genotipo del padre gustador es NN. Sin embargo, también puede ser Nn dado que 4 hijos no es un tamaño de muestra suficiente para dar una conclusión definitiva.68.- Una planta de guisante que da semillas redondas y verdes (RRaa) se cruza con una planta que da semillas rugosas y amarillas (rrAA). Cada progenitor es homocigota para una de las características dominantes y para una de las características recesivas a) ¿Cuál es el genotipo de la generación F1? b) ¿Cuál es el fenotipo? c) Las semillas F1 se plantan y se permite que las flores se autofecunden. Dibuje un tablero de Punnett para determinar las proporciones de los fenotipos en la generación F2. ¿Cómo pueden compararse estos resultados con los del experimento que se muestra en la figura 12-10?

figura 12-10

a) El genotipo de la generación F1 es RrAa.b) El fenotipo de la generación F1 es redondo y amarillo.c) Los resultados son los mismos que los del tablero de Punett de la figura 12-10: 9 redondas y amarillas: 3 redondas y verdes: 3 rugosas y amarillas: 1 rugosas y verdes.