Variadas 2 (Soluciones)
1.- Enlace covalente y sus tipos.
• El enlace covalente se establece cuando los dos átomos comparten electrones.
Tipos de enlace covalente:
• Simple o sencillo. Cuando los dos átomos comparten un par de electrones.
• Doble. Cuando los átomos comparten dos pares de electrones.
• Triple. En este caso se comparten tres pares de electrones.
2.- Interprete el esquema adjunto. ¿Qué representa el nº 1?
Se trata de varias moléculas de agua, cada una de las cuales está formada por dos átomos de hidrógeno (H) y uno de oxígeno (O), unidos por enlaces covalentes simples que forman un ángulo, aproximadamente, de 104,5º.
Los enlaces covalentes del agua son polares, es decir, al ser el O más electronegativo que el H, los electrones de los enlaces están desplazados hacia el O, dando lugar a un exceso de carga negativa en el átomo de O, y de carga positiva en los de H. Este exceso de carga recibe el nombre de densidad de carga y se representa con la letra griega delta minúscula (δ).
El nº 1 señala un enlace por puente de hidrógeno (pph), dado que, debido a su carácter polar, las moléculas de agua interaccionan mediante atracciones electrostáticas, de modo que cada una de ellas puede establecer hasta cuatro enlaces pph.
3.- Haga un breve comentario sobre el calor de vaporización del agua.
El agua tiene alto calor de vaporización. Durante la evaporación hay que suministrar energía calorífica suficiente para romper los enlaces por puente de hidrógeno establecidos entre las moléculas de agua líquida, y posteriormente, para dotarlas de la energía cinética suficiente para pasar al estado de vapor. Esta propiedad posibilita que los seres vivos puedan refrescarse al evaporarse el sudor.
4.- Identifique el tipo de células y prediga lo que ocurre al añadir suero fisiológico.
Se trata de glóbulos rojos, también llamados eritrocitos o hematíes. En los mamíferos pierden el núcleo y adoptan una forma típica de lente bicóncava.
El suero fisiológico es isotónico con el plasma sanguíneo, por lo que las células sanguíneas permanecen sin alteraciones en su medio interno.
5.- Identifique la siguiente estructura y los grupos funcionales numerados.
• Se trata de una aldotriosa de la serie D (el OH del carbono asimétrico está a la derecha). Su nombre concreto es: D-gliceraldehído.
• Los nombres de las funciones químicas marcadas son:
1 = grupo aldehído. 2 = grupo alcohólico secundario. 3 = grupo alcohólico primario.
6.- ¿Es lo mismo “H2O2” que “HO”?
“H2O2” es la fórmula molecular del peróxido de hidrógeno (agua oxigenada).
Por simplificación de la anterior se obtiene la fórmula empírica, “HO”.
La fórmula desarrollada es: H-O-O-H.
7.- Identifique la estructura adjunta y escriba su fórmula molecular. ¿En qué biomoléculas está presente?
• Se trata de la 2-desoxirribosa ciclada en forma de furanosa. El OH del C1 hacia arriba, en los monosacáridos de la serie D, indica que es el anómero beta.
Su nombre completo es: β-D-2-desoxirribofuranosa.
• La fórmula molecular, teniendo en cuenta los carbonos del anillo, es: C5H10 O4.
• La desoxirribofuranosa es un componente de los nucleótidos de ADN.
8.- ¿Qué entiende por activación proteolítica? Cite un par de ejemplos.
• Muchas proteínas se sintetizan como precursores inactivos, que se activan al perder un trozo de la cadena, proceso que suele provocar un cambio de conformación.
• Las enzimas digestivas se sintetizan en las células glandulares como proenzimas, activándose cuando son vertidas en el tubo digestivo.
• La insulina se sintetiza como prohormona y posteriormente se activa por ruptura proteolítica: preproinsulina --> proinsulina --> insulina.
9.- Aclare la diferencia entre genes monocistrónicos y policistrónicos.
• La mayor parte de los genes eucariotas son monocistrónicos, es decir, cuando se transcriben dan lugar a una cadena de ARN m que al traducirse origina una sola cadena peptídica.
• Casi todos los genes procariotas son policistrónicos, de manera que se transcriben en una larga cadena de ARNm que codifica varias cadenas peptídicas diferentes (contiene varios codones de inicio y de terminación).
10.- Tipos de ARN polimerasa.
En procariotas hay un solo tipo de ARN polimerasa para la síntesis de las tres clases de ARN: ARNm, ARNr y ARNt.
En eucariotas hay tres tipos de ARN polimerasa:
• ARN polimerasa I. Transcribe la mayoría de los genes que controlan la formación de ARN ribosómico.
• ARN polimerasa II. Transcribe todos los genes que sintetizan ARNm y codifican proteínas.
• ARN polimerasa III. Transcribe genes de ARNt, genes de ARNr 5S y genes para pequeños ARN estructurales.
11.- ¿Se transcriben todos los genes?
• Todos los genes estructurales se transcriben en ARN mensajeros cuya traducción origina las proteínas correspondientes.
• Los genes que codifican para ARNt y ARNr se transcriben pero no se traducen.
• Las secuencias génicas reguladoras que marcan el principio y el final de la transcripción ni se transcriben ni se traducen.
12.- ¿Por qué razón suele decirse que los retrovirus son “antidogmáticos”?
En 1970 Crick postuló el llamado “dogma central” de la biología molecular, según el cual la información genética se halla en el ADN y se transcribe a ARN, siendo posteriormente traducida a proteínas.
La creencia de que la información fluye exclusivamente del ADN al ARN fue cuestionada cuando se descubrió que los retrovirus eran capaces de sintetizar ADN a partir de ARN mediante una enzima llamada transcriptasa inversa (retrotranscriptasa). Por esta razón, o sea, por incumplir el "dogma central", se dice que los retrovirus son “antidogmáticos”.
13.- ¿A qué se llama operón? ¿De qué elementos consta?
• El operón puede definirse como un conjunto de genes cuya expresión está coordinada.
Elementos del operón:
• Los genes estructurales. Secuencias de ADN que contienen información para la síntesis de las proteínas requeridas para un determinado proceso metabólico.
• El promotor o región del ADN donde se une la ARN polimerasa para iniciar la transcripción de los genes estructurales.
• El operador, que es una secuencia de ADN intercalada entre el promotor y los genes estructurales, capaz de favorecer o de impedir la transcripción de los mismos, en función de estar o no ligado a la proteína reguladora.
• El gen regulador, más o menos alejado de los anteriores, que codifica una proteína reguladora, la cual tiene la facultad de poderse unir o no al gen operador, lo cual permitirá o bloqueará el acceso de la ARN polimerasa al promotor.
14.- En relación con la regulación génica en procariontes, identifique las partes numeradas y añada un breve comentario.
1 = ADN. 2 = gen regulador. 3 = proteína reguladora. 4 = promotor. 5 = ARN polimerasa. 6 = gen estructural. 7 = transcripción. 8 = ARN mensajero. 9 = proteína enzimática.
La proteína codificada por el gen regulador es inactiva y no tiene afinidad por el operador (situado entre los números 4 y 6), lo cual permite que la ARN polimerasa se una al promotor y realice la transcripción del gen estructural. La traducción del ARNm resultante origina una enzima necesaria para la síntesis de algún compuesto.
15.- Aclare el significado del término transducción.
En biología tiene un doble significado.
• Transducción (vírica): es la transferencia de material genético desde una bacteria hasta otra mediante un virus bacteriófago.
• Transducción (de señales): es la transformación de la señal extracelular en señales intracelulares que modificarán la actividad metabólica de la célula.
16.- Indique tres aplicaciones de la biotecnología a la industria alimentaria y el microorganismo responsable del proceso.
• Productos lácteos, como los yogures. La fermentación láctica se debe a bacterias del género Lactobacillus.
• Vinagre. La fermentación que transforma el etanol en ácido acético es llevada a cabo por bacterias aerobias del género Acetobacter.
• Productos de panadería y bebidas alcohólicas tales como vino, sidra y cerveza, cuya fabricación tiene lugar por la actividad de levaduras del género Saccharomyces.
17.- ¿En qué consiste la biobalística (o biolística)?
La biobalística es uno de los métodos empleados en biotecnología para la transformación genética en plantas.
Consiste en disparar a las células vegetales con la ayuda de una especie de pistola que acelera micropartículas recubiertas de ADN, consiguiendo que penetren en el interior atravesando la pared celular y sin causar daños letales.
18.- Características de la meiosis.
• La célula inicial es generalmente diploide, si bien pueden entrar en meiosis células con dotaciones cromosómicas poliploides pares (por ejemplo tetraploides).
• Consiste en dos cariocinesis y dos citocinesis.
• Resultan cuatro células con la mitad de cromosomas que la célula inicial.
• En la profase I hay sinapsis y sobrecruzamientos.
• En la anafase I las cromátidas hermanas no se separan y migran juntas hacia uno de los polos.
• Se genera variabilidad genética, pues los cromosomas de las células resultantes han sufrido recombinación homóloga.
19.- Inmunodeficiencia: concepto y clasificación.
• Se dice que hay inmunodeficiencia cuando el organismo tiene un número inadecuado de linfocitos funcionales y las respuestas inmunitarias no son efectivas.
Se clasifican en:
• Congénitas o primarias. Causadas por mutaciones en algún gen que afecta al sistema inmunitario. En los casos muy graves estas personas deben permanecer en recintos estériles (niños burbuja)
• Adquiridas. Son las que se manifiestan durante el transcurso de la vida. Pueden estar asociadas a tratamientos médicos agresivos con el sistema inmunitario: fármacos inmunosupresores, quimioterapia, radioterapia, etc. También pueden deberse a infecciones víricas que afecten a dicho sistema, por ejemplo, el síndrome de inmunodeficiencia adquirida (sida).
20.- Indique los tipos de trasplante y si en todos ellos hay rechazo inmunológico.
• Autotrasplante. Si el órgano o tejido trasplantado procede del mismo individuo. No hay rechazo.
• Isotrasplante. Si el donante es genéticamente idéntico al receptor. Esto ocurre entre gemelos monocigóticos. No hay rechazo.
• Alotrasplante. Cuando donante y receptor son individuos genéticamente distintos, que es el caso más frecuente. Hay rechazo, pero previamente se realizan pruebas de histocompatibilidad para paliar tal problema.
• Xenotrasplante. Si donante y receptor pertenecen a especies distintas. Hay un fuerte rechazo. Tanto en este caso como en el anterior se utilizan fármacos, como la ciclosporina, para deprimir la respuesta inmunitaria.