Examen Resuelto Prueba de Acceso UCM Biología para Mayores de 25 Años 2025

OPCIÓN A

1.- En relación con las aportaciones de Mendel al estudio de la herencia:

a) La anomalía se hereda como un carácter recesivo. Razonamiento: La razón fundamental para determinar que es un carácter recesivo se basa en la observación de la generación I y II. Los individuos I-1 y I-2 no presentan la enfermedad (símbolos blancos), pero tienen descendencia afectada (individuo II-2, símbolo negro). Si la enfermedad fuera dominante, al menos uno de los progenitores (I-1 o I-2) tendría que estar afectado para transmitir el alelo dominante responsable de la enfermedad a su hijo II-2. Dado que ambos progenitores son sanos y tienen un hijo afectado, la única explicación es que la enfermedad sea recesiva. Ambos progenitores (I-1 y I-2) deben ser heterocigotos (portadores del alelo recesivo) y han transmitido cada uno una copia de este alelo recesivo a su hijo II-2, quien al ser homocigoto recesivo, manifiesta la enfermedad.

b) Árbol genealógico con los genotipos más probables:

```
    I     Aa      Aa
         /   \   /   \
        /     \ /     \
   II   Aa     aa     aa     Aa     Aa     Aa
       / \   / \     |      / \
      /   \ /   \    |     /   \
  III  aa    aa      ?    Aa    Aa
```

**Genotipos:**
Utilizando 'A' para el alelo dominante (sano) y 'a' para el alelo recesivo (enfermedad):

*   **I-1:** Aa (Sano, pero con hijo afectado II-2)
*   **I-2:** Aa (Sana, pero con hijo afectado II-2)
*   **II-1:** Aa (Sano. Se casa con II-2 (aa) y tienen hijos afectados III-1 y III-2, por lo que debe portar el alelo 'a')
*   **II-2:** aa (Afectado)
*   **II-3:** aa (Afectada)
*   **II-4:** Aa (Sano. Hijo de I-1(Aa) y I-2(Aa). Dado que el alelo 'a' está presente en la familia y se le pide el genotipo *más probable*, se asume Aa, aunque AA también sería posible si no tuviera descendencia afectada. La probabilidad de ser Aa es 2/3 entre los sanos de esta descendencia)
*   **II-5:** Aa (Sana. Hija de I-1(Aa) y I-2(Aa). Misma lógica que para II-4, se asume Aa como el más probable)
*   **II-6:** Aa (Sano. Hijo de I-1(Aa) y I-2(Aa). Misma lógica que para II-4, se asume Aa como el más probable)
*   **III-1:** aa (Afectado. Hijo de II-1(Aa) y II-2(aa))
*   **III-2:** aa (Afectada. Hija de II-1(Aa) y II-2(aa))
*   **III-3:** Aa (Sano. Hijo de II-4(Aa) y II-5(Aa). Al ser sano, podría ser AA o Aa. Dado que ambos padres son probablemente Aa, la probabilidad de ser Aa es 2/3 entre los sanos de esta descendencia, por lo que Aa es el más probable).
*   **III-4:** Aa (Sana. Hija de II-4(Aa) y II-5(Aa). Misma lógica que para III-3, Aa es el más probable).

2.- Con referencia a la membrana celular:

a) Esquema rotulado de la membrana celular (Modelo del Mosaico Fluido):

```
   Exterior Celular
--------------------- <-- Glicocálix (formado por Glicoproteínas y Glicolípidos)
 \ / \ / \ / \ / \ /
| @-G-@-G-@-G-@-G-@ | <-- Glicoproteína (G) / Glicolípido (@)
| | | | | | | | | |
| ooooo ooooo ooooo | <-- Cabezas hidrofílicas (Fosfolípidos)
| ||||| ||||| ||||| | <-- Colas hidrofóbicas (Fosfolípidos)
| ooooo ooooo ooooo |
| | | |P| | | | | | | <-- Proteína Periférica (P)
| ooooo ooooo ooooo | <-- Cabezas hidrofílicas
| |||||C|||||I||||| | <-- Colesterol (C), Proteína Integral (I)
| ooooo ooooo ooooo | <-- Cabezas hidrofílicas
---------------------
   Interior Celular (Citosol)

Leyenda:
o : Cabeza polar hidrofílica del fosfolípido
| : Cola apolar hidrofóbica del fosfolípido
ooooo
||||| : Bicapa lipídica (Fosfolípidos)
ooooo
I : Proteína Integral (transmembrana o parcialmente embebida)
P : Proteína Periférica (asociada a la superficie)
C : Molécula de Colesterol (en células animales, entre fosfolípidos)
@-G : Glicoproteína (proteína con oligosacáridos unidos)
@-L : Glicolípido (lípido con oligosacáridos unidos) - (No dibujado explícitamente pero parte del Glicocálix)
```
**Componentes Principales Rotulados:** Bicapa lipídica (Fosfolípidos con cabezas hidrofílicas y colas hidrofóbicas), Proteínas Integrales, Proteínas Periféricas, Colesterol (típicamente en células animales), Glicocálix (Glicoproteínas y Glicolípidos en la cara externa).

b) Definiciones: * Transporte pasivo: Es el movimiento de sustancias a través de la membrana celular a favor de su gradiente de concentración o electroquímico (desde una zona de mayor concentración a una de menor concentración). Este proceso no requiere gasto de energía metabólica (ATP) por parte de la célula. * Transporte activo: Es el movimiento de sustancias a través de la membrana celular en contra de su gradiente de concentración o electroquímico (desde una zona de menor concentración a una de mayor concentración). Este proceso requiere un aporte de energía metabólica (generalmente en forma de ATP) y la participación de proteínas transportadoras específicas denominadas bombas.

c) Tipos de transporte pasivo: * Difusión simple: Movimiento directo de moléculas pequeñas y liposolubles (como O₂, CO₂, N₂, etanol, urea) o muy pequeñas polares sin carga (como el H₂O, aunque esta también usa acuaporinas) a través de la bicapa lipídica, siguiendo su gradiente de concentración. No intervienen proteínas transportadoras. * Difusión facilitada: Movimiento de moléculas que no pueden atravesar fácilmente la bicapa lipídica (como iones, monosacáridos -glucosa-, aminoácidos, nucleótidos y agua a través de acuaporinas) a favor de su gradiente de concentración, pero con la ayuda de proteínas de membrana específicas. No requiere ATP. Existen dos tipos de proteínas facilitadoras: * Proteínas de canal: Forman poros o canales acuosos a través de la membrana que permiten el paso rápido de iones específicos (canales iónicos) o agua (acuaporinas) cuando están abiertos. * Proteínas transportadoras (carriers o permeasas): Se unen específicamente a la molécula a transportar, sufren un cambio conformacional y la liberan al otro lado de la membrana.

3.- En relación con las biomoléculas:

a) Biomoléculas y tipos de enlace: * Enlace éster: Se encuentra principalmente en los Lípidos. Específicamente, une los ácidos grasos al glicerol para formar triglicéridos y fosfolípidos. $R-COOH + HO-R' \\rightleftharpoons R-CO-O-R' + H_2O$ (Formación genérica de un éster) * Enlace glucosídico: Es característico de los Glúcidos (Carbohidratos). Une monosacáridos entre sí para formar disacáridos, oligosacáridos y polisacáridos. También une monosacáridos a otras moléculas (lípidos o proteínas) para formar glucolípidos y glucoproteínas. Se forma por condensación entre un grupo hidroxilo (-OH) de un monosacárido y otro grupo hidroxilo de otro monosacárido (o molécula), liberando una molécula de agua. * Enlace fosfodiéster: Es el enlace fundamental en los Ácidos Nucleicos (ADN y ARN). Une los nucleótidos consecutivos en una hebra, conectando el grupo fosfato en posición 5' de un nucleótido con el grupo hidroxilo en posición 3' del siguiente nucleótido. $5' \\text{-fosfato} - \\text{Nucleótido} - 3' \\text{-OH} + \\text{P}_i - 5' \\text{-fosfato} - \\text{Nucleótido} - 3' \\text{-OH} \\rightarrow 5' \\text{-fosfato} - \\text{Nucleótido} - 3' \\text{-O-P(=O)(O^-)-O-} 5' - \\text{Nucleótido} - 3' \\text{-OH} + H_2O$ * Enlace peptídico: Es el enlace que une los Aminoácidos para formar péptidos y Proteínas. Se forma por la reacción entre el grupo carboxilo (-COOH) de un aminoácido y el grupo amino (-NH₂) de otro aminoácido, con la eliminación de una molécula de agua. $-COOH + H_2N- \\rightarrow -CO-NH- + H_2O$

b) Localización y composición de polisacáridos: * Almidón: * Localización: Principal polisacárido de reserva energética en células vegetales, acumulándose en orgánulos llamados amiloplastos, especialmente en semillas, tubérculos y raíces. * Monosacárido constituyente: α-glucosa. * Glucógeno: * Localización: Principal polisacárido de reserva energética en células animales (principalmente en el hígado y en los músculos) y también en hongos. * Monosacárido constituyente: α-glucosa. * Celulosa: * Localización: Principal componente estructural de la pared celular de las células vegetales, proporcionando rigidez y soporte. * Monosacárido constituyente: β-glucosa. * Quitina: * Localización: Polisacárido estructural que forma parte de la pared celular de los hongos y del exoesqueleto de los artrópodos (insectos, crustáceos, arácnidos). * Monosacárido constituyente: N-acetilglucosamina (un derivado aminado de la glucosa).

4.- En relación con el metabolismo celular:

a) Comparación de procesos de fosforilación: * En común: Los tres procesos (fosforilación a nivel de sustrato, fosforilación oxidativa y fotofosforilación) tienen como finalidad la síntesis de ATP (Adenosín Trifosfato) a partir de ADP (Adenosín Difosfato) y fosfato inorgánico (Pi), almacenando energía química en el enlace fosfato terminal del ATP. La reacción general es: $ADP + P_i + \\text{Energía} \\rightarrow ATP + H_2O$ * Diferencias: * Fuente de energía: * Fosforilación a nivel de sustrato: La energía proviene directamente de la ruptura de un enlace rico en energía de una molécula sustrato durante una reacción metabólica (ej. en glucólisis o ciclo de Krebs). El fosfato se transfiere directamente del sustrato al ADP. * Fosforilación oxidativa: La energía proviene del flujo de electrones a través de una cadena de transporte electrónico (CTE), desde coenzimas reducidas (NADH, FADH₂) hasta un aceptor final (generalmente O₂). Esta energía se utiliza para bombear protones y crear un gradiente electroquímico. * Fotofosforilación: La energía proviene de la luz captada por pigmentos fotosintéticos. Esta energía lumínica excita electrones que fluyen por una CTE, generando también un gradiente de protones. * Mecanismo y localización: * Fosforilación a nivel de sustrato: Ocurre en el citosol (glucólisis) y en la matriz mitocondrial (ciclo de Krebs) en eucariotas. Es una transferencia directa de fosfato catalizada por enzimas quinasas. * Fosforilación oxidativa: Ocurre en la membrana mitocondrial interna (eucariotas) o en la membrana plasmática (procariotas aerobios). Involucra una CTE y la enzima ATP sintasa, utilizando el mecanismo de quimiosmosis (acoplamiento del gradiente de protones a la síntesis de ATP). * Fotofosforilación: Ocurre en las membranas tilacoidales de los cloroplastos (eucariotas) o en membranas fotosintéticas internas/membrana plasmática (procariotas fotosintéticos). Involucra una CTE fotosintética y la ATP sintasa, utilizando también quimiosmosis.

b) Clasificación de rutas metabólicas: * Glucólisis: Es una ruta catabólica. Degrada una molécula de glucosa (6 carbonos) en dos moléculas de piruvato (3 carbonos), liberando energía neta en forma de ATP y NADH. Es una ruta de degradación de un compuesto complejo a otros más simples con liberación de energía. * β-oxidación de ácidos grasos: Es una ruta catabólica. Degrada los ácidos grasos, rompiéndolos secuencialmente en unidades de dos carbonos (acetil-CoA), y generando coenzimas reducidas (NADH y FADH₂). Libera la energía almacenada en los lípidos. * Cadena respiratoria mitocondrial (transporte de electrones y fosforilación oxidativa): Es un proceso catabólico en su conjunto, ya que oxida las coenzimas reducidas (NADH y FADH₂) producidas en otras rutas catabólicas (glucólisis, β-oxidación, ciclo de Krebs) para obtener ATP. Aunque su fin es producir ATP (que es anabolismo energético), lo hace a partir de la energía liberada en la oxidación de coenzimas, por lo que se considera parte del catabolismo global de la respiración celular. Consume O₂ y libera H₂O. * Ciclo de Calvin: Es una ruta anabólica. Utiliza la energía (ATP) y el poder reductor (NADPH) generados durante la fase luminosa de la fotosíntesis para fijar el dióxido de carbono (CO₂) atmosférico y sintetizar moléculas orgánicas complejas (glúcidos, como la glucosa). Construye moléculas complejas a partir de moléculas simples (CO₂) consumiendo energía.

5.-En relación con la microbiología y la biotecnología:

a) Definiciones de términos víricos: * Virión: Es la partícula vírica completa e infecciosa tal como se encuentra fuera de la célula huésped. Está compuesto por el material genético del virus (ADN o ARN), una cubierta proteica llamada cápsida que lo protege, y en algunos casos, una envoltura lipídica externa derivada de la membrana de la célula huésped. El virión es metabólicamente inerte y sirve como vehículo para transmitir el genoma viral de una célula a otra. * ARN-virus (Virus ARN): Es un tipo de virus cuyo material genético está constituido por ácido ribonucleico (ARN), en lugar de ADN. El ARN puede ser de cadena sencilla (monocatenario, ssRNA) o de cadena doble (bicatenario, dsRNA). Los virus ssRNA se clasifican además según la polaridad de su ARN (positiva o negativa). Ejemplos incluyen el virus de la gripe, el VIH, el virus del mosaico del tabaco y el SARS-CoV-2. * Retrovirus: Es un tipo específico de virus ARN monocatenario de polaridad positiva (ssRNA+) que posee una enzima única llamada transcriptasa inversa o retrotranscriptasa. Esta enzima le permite sintetizar una molécula de ADN de doble cadena a partir de su genoma de ARN dentro de la célula huésped. Este ADN viral (llamado provirus) se integra luego en el genoma de la célula huésped, desde donde se transcriben nuevos ARN virales y se producen nuevas partículas víricas. El VIH (Virus de la Inmunodeficiencia Humana) es el retrovirus más conocido.

b) Definiciones de términos microbianos: * Archaea (Arqueas): Son un dominio de organismos procariotas unicelulares, distintos de las Bacterias y los Eucariotas. Aunque morfológicamente similares a las bacterias (sin núcleo ni orgánulos membranosos), presentan diferencias bioquímicas fundamentales, como la composición de sus lípidos de membrana (enlaces éter en lugar de éster), la ausencia de peptidoglicano en sus paredes celulares (cuando existen) y secuencias únicas en su ARNr. Muchas arqueas son extremófilas (viven en condiciones extremas de temperatura, salinidad, pH), pero también se encuentran en hábitats comunes. * Endospora: Es una estructura de resistencia, inactiva (dormante) y altamente resistente, producida en el interior de la célula vegetativa de ciertas especies de bacterias (principalmente de los géneros Bacillus y Clostridium) como respuesta a condiciones ambientales adversas (falta de nutrientes, temperaturas extremas, radiación, desecación). La endospora contiene el material genético y componentes celulares esenciales rodeados por múltiples capas protectoras, lo que le permite sobrevivir durante largos periodos hasta que las condiciones vuelvan a ser favorables para la germinación y el crecimiento de una nueva célula vegetativa. * Saprofítico: Se refiere a un tipo de nutrición heterótrofa en la que el organismo (típicamente bacterias y hongos) obtiene sus nutrientes a partir de la materia orgánica muerta o en descomposición. Estos organismos secretan enzimas digestivas al medio externo para descomponer las moléculas orgánicas complejas (proteínas, lípidos, carbohidratos) en moléculas más simples que luego absorben. Desempeñan un papel ecológico crucial como descomponedores.

c) Dos productos farmacéuticos fabricados con microorganismos: 1. Antibióticos: Muchos antibióticos esenciales, como la Penicilina (producida por el hongo Penicillium notatum o P. chrysogenum) o la Estreptomicina (producida por la bacteria Streptomyces griseus), son metabolitos secundarios de microorganismos utilizados para combatir infecciones bacterianas. La producción industrial se realiza mediante fermentación microbiana a gran escala. 2. Insulina humana recombinante: La insulina, utilizada para tratar la diabetes, se produce hoy en día mayoritariamente mediante ingeniería genética. El gen de la insulina humana se introduce en microorganismos, como la bacteria Escherichia coli o la levadura Saccharomyces cerevisiae, que actúan como "fábricas" biológicas para producir grandes cantidades de insulina idéntica a la humana de forma segura y eficiente.