Examen Resuelto Prueba de Acceso Universidad UCM Biología Mayores de 25 Años 2024

OPCIÓN A

1.- En relación con las proteínas:

a) La molécula representada en la figura es un aminoácido. Se caracteriza por tener un átomo de carbono central (carbono alfa, Cα) unido covalentemente a cuatro grupos químicos distintos: * Un grupo amino (-NH2). * Un grupo carboxilo (-COOH). * Un átomo de hidrógeno (-H). * Una cadena lateral o grupo R (-R), que es variable y determina las propiedades específicas de cada tipo de aminoácido.

A continuación, se presenta un esquema de la unión de esta molécula con otra idéntica para formar un dipéptido:

```
    H       O           H       O
    |      //           |      //
H₂N-C-C      +      H₂N-C-C
    |      \\OH         |      \\OH
    R                   R
(Aminoácido 1)      (Aminoácido 2)

        ↓ (Reacción de condensación/deshidratación)

    H       O   H       O
    |      //   |      //
H₂N-C----C-N----C-C
    |           |      \\OH
    R           R
  (Grupo Amino      (Enlace Peptídico)     (Grupo Carboxilo
   terminal)                                terminal)
                        + H₂O (Agua)
```

**Esquema Rotulado:**

*   Se unen el **grupo carboxilo (-COOH)** del primer aminoácido y el **grupo amino (-NH2)** del segundo aminoácido.
*   Se forma un **enlace peptídico**, que es un enlace covalente de tipo amida (-CO-NH-).
*   En la reacción se libera una molécula de agua (H2O).
*   El resultado es un dipéptido, con un grupo amino terminal libre (a la izquierda) y un grupo carboxilo terminal libre (a la derecha).

b) Funciones biológicas y localización: * Histonas: * Función: Estructural. Son proteínas básicas que se asocian al ADN en las células eucariotas para empaquetarlo y formar la cromatina. Ayudan a condensar el ADN de manera ordenada dentro del núcleo. * Localización: Núcleo de las células eucariotas. * Ovoalbúmina: * Función: Reserva nutricional. Es la principal fuente de aminoácidos para el desarrollo del embrión en los huevos. * Localización: Clara de huevo (albumen). * Miosina: * Función: Contráctil. Es una proteína motora que, junto con la actina, es responsable de la contracción muscular. También participa en otros procesos de movimiento celular. * Localización: Principalmente en las células musculares (formando los filamentos gruesos del sarcómero), pero también presente en otras células eucariotas participando en el movimiento intracelular y la citocinesis.

2.- En relación con el texto sobre el virus del Ébola:

a) ¿Son seres vivos los virus? Razone la respuesta. No, los virus no se consideran seres vivos. La razón fundamental es que son acelulares, es decir, carecen de estructura celular propia, que es la unidad básica de la vida. Además, no poseen metabolismo propio (no realizan funciones como la respiración celular o la síntesis de proteínas por sí mismos) y no pueden reproducirse de forma autónoma. Necesitan obligatoriamente infectar una célula huésped y utilizar la maquinaria metabólica y reproductiva de ésta para poder replicarse. Aunque poseen material genético (ADN o ARN) y pueden evolucionar por selección natural, la falta de autonomía metabólica y reproductiva, así como la ausencia de organización celular, los sitúan fuera de la definición consensuada de ser vivo. Se les considera estructuras biológicas o entidades infecciosas en la frontera entre lo vivo y lo no vivo.

b) ¿Puede contener ARN un virus? ¿Para qué le puede servir a un virus un ácido nucleico? ¿Qué otras moléculas pueden formar parte de un virus? * Sí, un virus puede contener ARN como material genético. Existen numerosos tipos de virus cuyo genoma es ARN, ya sea monocatenario (ssRNA, como el virus de la gripe o el propio Ébola) o bicatenario (dsRNA). Otros virus tienen genoma de ADN (monocatenario o bicatenario). * El ácido nucleico (ADN o ARN) es fundamental para el virus porque contiene la información genética necesaria para su replicación. Codifica las instrucciones para sintetizar las proteínas virales (como las de la cápside, enzimas virales, etc.) y para dirigir el ensamblaje de nuevas partículas virales dentro de la célula huésped. Es, en esencia, el "manual de instrucciones" del virus. * Además del ácido nucleico, un virus típicamente está formado por: * Una cubierta proteica llamada cápside, que protege al material genético y está formada por subunidades proteicas llamadas capsómeros. * Algunos virus, denominados envueltos (como el Ébola o el VIH), poseen una envoltura lipídica externa, derivada de las membranas de la célula huésped, en la que se insertan glucoproteínas virales que suelen ser importantes para el reconocimiento y la entrada a la célula huésped. * Algunos virus también pueden contener enzimas propias dentro de la partícula viral (virión), necesarias para las primeras etapas de la replicación (por ejemplo, la transcriptasa inversa en los retrovirus o ARN polimerasas dependientes de ARN en algunos virus ARN).

c) Mencione tres enfermedades más producidas por virus. 1. Gripe: Producida por el virus Influenza. 2. SIDA (Síndrome de Inmunodeficiencia Adquirida): Producido por el VIH (Virus de la Inmunodeficiencia Humana). 3. Sarampión: Producido por el virus del sarampión. (Otras posibles: Varicela, Herpes, Hepatitis víricas (A, B, C...), COVID-19, Poliomielitis, Rabia, Paperas, Rubéola, etc.)

3.- Referente al metabolismo celular:

a) Explique la relación que hay entre la fermentación y la elaboración del vino. ¿Cuál es el sustrato y los productos finales? ¿Qué microorganismos intervienen? La elaboración del vino es un proceso biotecnológico que se basa fundamentalmente en la fermentación alcohólica. Esta fermentación es llevada a cabo por microorganismos específicos sobre el mosto de la uva. * Relación: Las levaduras presentes de forma natural en la piel de las uvas, o añadidas intencionadamente, metabolizan los azúcares del mosto en condiciones anaeróbicas (ausencia de oxígeno). Este proceso metabólico es la fermentación alcohólica. * Sustrato: Los azúcares simples presentes en el mosto de uva, principalmente glucosa y fructosa. * Productos finales: Los productos principales de la fermentación alcohólica son el etanol (alcohol etílico), que es el componente alcohólico característico del vino, y el dióxido de carbono (CO2), que se libera en forma de gas durante el proceso. También se generan otros productos secundarios que contribuyen al aroma y sabor del vino. La ecuación general simplificada es: $C_6H_{12}O_6 \\longrightarrow 2 CH_3CH_2OH + 2 CO_2$ * Microorganismos: Las levaduras, principalmente de la especie Saccharomyces cerevisiae, son los microorganismos responsables de realizar la fermentación alcohólica en la vinificación.

b) Indique el gasto de NADPH y de ATP en el Ciclo de Calvin para sintetizar una molécula de glucosa. El Ciclo de Calvin es la fase de fijación de carbono de la fotosíntesis. Para sintetizar una molécula de glucosa (hexosa, C6H12O6), que contiene 6 átomos de carbono, el ciclo debe incorporar 6 moléculas de CO2. Cada vuelta del ciclo fija una molécula de CO2 y consume ATP y NADPH generados en la fase luminosa. * Por cada molécula de CO2 fijada, se consumen 3 moléculas de ATP y 2 moléculas de NADPH. * Para sintetizar una molécula de glucosa (se necesitan 6 vueltas del ciclo): * Gasto de ATP: $6 \\text{ vueltas} \\times 3 \\text{ ATP/vuelta} = 18 \\text{ ATP}$ * Gasto de NADPH: $6 \\text{ vueltas} \\times 2 \\text{ NADPH/vuelta} = 12 \\text{ NADPH}$ Por lo tanto, para sintetizar una molécula de glucosa se gastan 18 moléculas de ATP y 12 moléculas de NADPH.

c) Explique cómo se produce la síntesis de ATP en la glucólisis. La síntesis de ATP en la glucólisis se produce mediante un mecanismo denominado fosforilación a nivel de sustrato. Este proceso consiste en la transferencia directa de un grupo fosfato de alta energía desde una molécula sustrato intermediaria de la ruta glucolítica a una molécula de ADP (adenosín difosfato), formando así ATP (adenosín trifosfato). En la glucólisis, este tipo de fosforilación ocurre en dos pasos específicos, catalizados por quinasas: 1. La enzima fosfoglicerato quinasa cataliza la transferencia de un grupo fosfato desde el 1,3-bisfosfoglicerato al ADP, produciendo 3-fosfoglicerato y ATP. 2. La enzima piruvato quinasa cataliza la transferencia de un grupo fosfato desde el fosfoenolpiruvato (PEP) al ADP, produciendo piruvato y ATP. Dado que la glucólisis parte de una molécula de glucosa (6C) que se escinde en dos moléculas de gliceraldehído-3-fosfato (3C), cada uno de estos pasos ocurre dos veces por cada molécula de glucosa inicial. Por tanto, en la fase de beneficios de la glucólisis se generan un total de 4 moléculas de ATP por fosforilación a nivel de sustrato. Como en la fase inicial de inversión se consumen 2 ATP, la ganancia neta de ATP en la glucólisis es de 2 moléculas por cada molécula de glucosa.

4.- En relación con el ciclo celular:

a) Defina los cuatro tipos de cromosomas según la posición del centrómero. Puede ayudarse de dibujos rotulados. El centrómero es la constricción primaria del cromosoma que divide al mismo en dos brazos (generalmente denominados p, brazo corto, y q, brazo largo). Según la posición del centrómero, los cromosomas se clasifican en:

1.  **Metacéntrico:** El centrómero se localiza aproximadamente en el centro del cromosoma, de modo que los brazos p y q tienen una longitud muy similar (p ≈ q).
    *(Dibujo: Un cromosoma con forma de X donde el punto de unión central (centrómero) divide al cromosoma en cuatro brazos de igual longitud).*
    ```
       p |
      ---.-- Centrómero
       q |
    ```
2.  **Submetacéntrico:** El centrómero está desplazado del centro, por lo que los brazos tienen longitudes desiguales, siendo el brazo p claramente más corto que el brazo q (p < q).
    *(Dibujo: Un cromosoma con forma de X asimétrica, con los dos brazos superiores (p) más cortos que los dos inferiores (q)).*
    ```
      p |
     ----.-- Centrómero
        q |
    ```
3.  **Acrocéntrico:** El centrómero se sitúa muy cerca de uno de los extremos (telómeros), resultando en un brazo p extremadamente corto (a veces apenas visible o con estructuras llamadas satélites) y un brazo q muy largo (p << q).
    *(Dibujo: Un cromosoma con el centrómero casi en un extremo, con brazos p muy pequeños y brazos q largos).*
    ```
       p | (muy corto)
    ------.-- Centrómero
         q |
    ```
4.  **Telocéntrico:** El centrómero se localiza en uno de los extremos del cromosoma, en la región telomérica. Estos cromosomas presentan un solo brazo visible (el brazo p es inexistente). No se encuentran en humanos.
    *(Dibujo: Un cromosoma con forma de bastón, con el centrómero en el extremo superior).*
    ```
    ------.-- Centrómero
         q |
    ```
*Leyenda común para los dibujos: Identificar "Centrómero", "Brazo p (corto)", "Brazo q (largo)".*

b) Describa la citocinesis en una célula animal y en una vegetal. Puede ayudarse de dibujos rotulados. La citocinesis es la división del citoplasma que ocurre al final de la mitosis (o meiosis) para dar lugar a dos células hijas completas. El mecanismo difiere significativamente entre células animales y vegetales debido a la presencia de la pared celular en estas últimas.

*   **Citocinesis en Célula Animal:**
    *   Se produce por **estrangulamiento**. En la zona ecuatorial de la célula, justo debajo de la membrana plasmática, se forma un **anillo contráctil** compuesto principalmente por filamentos de actina y miosina.
    *   Este anillo se contrae progresivamente, tirando de la membrana plasmática hacia el interior.
    *   Se forma un **surco de división** que se va profundizando hasta que la célula se divide completamente en dos células hijas independientes.
    *(Dibujo: Una célula animal en telofase tardía, con los dos núcleos hijos formados, y un surco visible en la membrana plasmática ecuatorial que se va estrechando hacia el centro).*

*   **Citocinesis en Célula Vegetal:**
    *   Debido a la presencia de una pared celular rígida, no puede ocurrir estrangulamiento. La división se produce por la formación de una nueva pared celular entre las dos células hijas.
    *   Vesículas procedentes del **aparato de Golgi**, que contienen precursores de la pared celular (pectinas, hemicelulosas), se acumulan en el plano ecuatorial de la célula.
    *   Estas vesículas se fusionan entre sí formando una estructura llamada **fragmoplasto** o **placa celular**.
    *   La placa celular crece desde el centro hacia la periferia, fusionándose finalmente con las paredes laterales de la célula madre. Las membranas de las vesículas formarán las nuevas membranas plasmáticas de las células hijas, y su contenido formará la **lámina media**. Posteriormente, cada célula hija depositará celulosa para formar su propia pared celular primaria a cada lado de la lámina media.
    *(Dibujo: Una célula vegetal en telofase tardía, con los dos núcleos hijos. En el plano ecuatorial, se observa una línea de vesículas fusionándose para formar la placa celular, que crece hacia las paredes laterales existentes).*

5.- Con relación a los conceptos básicos de Genética:

a) Defina individuo homocigoto e individuo heterocigoto. * Individuo Homocigoto: Es aquel individuo diploide que, para un gen determinado, posee dos alelos idénticos en el locus correspondiente de sus cromosomas homólogos. Se representa con dos letras iguales (mayúsculas para el alelo dominante, AA; minúsculas para el recesivo, aa). Un individuo homocigoto produce un solo tipo de gameto con respecto a ese gen. * Individuo Heterocigoto: Es aquel individuo diploide que, para un gen determinado, posee dos alelos diferentes en el locus correspondiente de sus cromosomas homólogos. Se representa con una letra mayúscula y una minúscula (Aa). Un individuo heterocigoto produce dos tipos de gametos en igual proporción (50% con el alelo A, 50% con el alelo a) con respecto a ese gen.

b) Defina: alelismo múltiple. Cite un ejemplo. * Alelismo Múltiple: Es la situación en la que un determinado gen presenta más de dos formas alélicas posibles en una población. Aunque en la población existan múltiples alelos, un individuo diploide solo puede portar dos de ellos (uno en cada cromosoma homólogo). * Ejemplo: El sistema de grupos sanguíneos ABO en humanos. El gen responsable (denominado I) tiene tres alelos principales en la población humana: $I^A$, $I^B$, e $i$. El alelo $I^A$ codifica para el antígeno A, el alelo $I^B$ para el antígeno B, y el alelo $i$ no codifica para ningún antígeno funcional. $I^A$ e $I^B$ son codominantes entre sí y ambos son dominantes sobre $i$.

c) Defina: gen ligado al sexo. Cite un ejemplo. * Gen Ligado al Sexo: Es un gen que se encuentra localizado en uno de los cromosomas sexuales (X o Y en la especie humana). Debido a que machos y hembras difieren en sus cromosomas sexuales (XX en hembras, XY en machos en humanos), la herencia de estos genes sigue patrones característicos y diferentes entre sexos. La mayoría de los genes ligados al sexo conocidos en humanos están en el cromosoma X (herencia ligada al X). * Ejemplo: La hemofilia o el daltonismo (ceguera para los colores rojo y verde) en humanos. Ambos son trastornos recesivos causados por genes localizados en el cromosoma X. Por ello, son mucho más frecuentes en varones, ya que solo poseen un cromosoma X y, por tanto, un solo alelo para estos genes (son hemicigotos).

d) ¿Puede un individuo del sexo heterogamético ser homocigoto o heterocigoto para un gen ligado al sexo? Razone la respuesta. No, un individuo del sexo heterogamético (por ejemplo, el varón humano, XY) generalmente no puede ser homocigoto ni heterocigoto para la mayoría de los genes ligados al sexo (específicamente, los localizados en la porción no homóloga del cromosoma X). * Razonamiento: El sexo heterogamético posee dos cromosomas sexuales diferentes (X e Y). El cromosoma Y es mucho más pequeño que el X y contiene muy pocos genes en común con él (solo en las pequeñas regiones pseudoautosómicas). Para los genes situados en la región diferencial del cromosoma X (la gran mayoría de los genes ligados al sexo), el individuo XY solo posee una copia del gen (un solo alelo), la que se encuentra en su único cromosoma X. Al tener una sola copia, no puede haber dos alelos iguales (homocigosis) ni dos alelos diferentes (heterocigosis). Esta condición se denomina hemicigosis. Por lo tanto, el fenotipo asociado a ese alelo se expresará siempre en el individuo heterogamético, independientemente de si el alelo es dominante o recesivo. (Solo en las regiones pseudoautosómicas, donde hay homología entre X e Y, podría darse homo/heterocigosis, pero no es lo habitual al referirse a "gen ligado al sexo").