Examen de Biología de Islas Baleares 2023 (convocatoria extraordinaria)

Las enzimas.

a) Describa brevemente la cinética enzimática propuesta por Michaelis y Menten, con su ecuación.

b) En esta cinética, aplicada al proceso fotosintético de las plantas, y para concentraciones bajas de ${\text{CO}}_2$, la $V_{\max }$ y la $K_M$ se referirían a la velocidad máxima y a la constante de Michaelis ¿de qué enzima?

c) A concentraciones elevadas de ${\text{CO}}_2$, la respuesta de la fotosíntesis (medida como asimilación de ${\text{CO}}_2$ por unidad de tiempo) a la concentración creciente de ${\text{CO}}_2$ ya no responde a la cinética de Michaelis-Menten. Basándose en lo que sabe de la cinética enzimática y del proceso fotosintético, está claro que entiende que esto quiere decir que el sustrato limitante ya no es el ${\text{CO}}_2$ y que la reacción limitante ya no es la que cataliza la Rubisco. Pero, ¿podría indicar cuáles podrían ser en estas condiciones los factores limitantes o condicionantes de la fotosíntesis?

Catabolismo. Defina el concepto de catabolismo, mencione los tipos de catabolismo que conozca y, para cada uno, explicite:

a) Si requieren oxígeno.

b) Qué tipo de sustrato pueden oxidar.

c) Cuál es el aceptor final de electrones.

d) Cuál es su rendimiento energético.

Haga un cuadro con los diferentes tipos de organismos desde el punto de vista nutricional. Para cada uno, indique: la fuente principal de carbono, la fuente de energía y los donadores de electrones característicos. Finalmente, dé algún ejemplo de cada uno de estos tipos.

Evolución.

a) Describa brevemente la teoría de la selección natural propuesta por Darwin.

b) Un científico y una científica proponen dos explicaciones diferentes para el largo cuello observado en las jirafas. El científico, al que llamaremos Smith, sugiere que, en un ambiente donde las plantas mayoritarias son árboles altos, las jirafas se esfuerzan por estirar el cuello. Cada vez se agotan más las hojas más bajas de los árboles y las jirafas estiran el cuello todavía más. Como consecuencia, los descendientes de las jirafas ya nacen con el cuello más largo, pero entonces empiezan a agotarse las hojas de los niveles siguientes, y las nuevas jirafas con el cuello más largo que sus antecesores lo estiran aún más, y así sucesivamente. La científica, a la que llamaremos Johnson, dice, en cambio, que algunas jirafas de cuello corto empezaron a vivir en un ambiente dominado por plantas bajas y que, ocasionalmente —fruto de la variabilidad genética y de las mutaciones aleatorias—, surgía de vez en cuando una jirafa con el cuello más largo, pero eran raras. Sostiene que un cambio climático ocasionó un cambio en la vegetación, que pasó a estar constituida mayoritariamente por árboles altos. En este nuevo ambiente, las pocas jirafas que tenían el cuello largo se podían alimentar mejor, de manera que, al tener más energía, se reproducían más —y transmitían los genes de «cuello largo» a la progenie— y, al cabo de unas cuantas generaciones, la mayoría de las jirafas tenían el cuello largo, hasta que acabaron por desaparecer las de cuello corto. Diga cuál de las dos hipótesis —Smith frente a Johnson— se ajusta más a la teoría de la selección natural propuesta por Darwin y explique brevemente por qué.

c) Dado que las jirafas hoy en día tienen todas una determinada longitud del cuello, proponga un tipo de prueba empírica que se podría utilizar para discernir cuál de las dos hipótesis, Smith frente a Johnson, es la correcta.

Imagínese que se ha perdido haciendo una excursión por el Himalaya. A consecuencia del mal de altura, tiene una percepción incorrecta de la distancia —asociada también con la claridad del cielo y la radiación— y se ha desorientado completamente. Intuitivamente, sabe que ha de ir hacia abajo y, yendo hacia allí, llega a un valle donde hay un riachuelo que lleva agua... de un color de chocolate bastante sospechoso. Pero se muere de sed...

a) Aunque la pregunta pertenece al bloque de microorganismos, recuerde el bloque de metabolismo y diga de entre todas sus funciones vitales cuál cree que está más alterada en la situación en la que se encuentra y por qué. Describa brevemente esta función metabólica, explicitando si es anabólica o catabólica, y explique brevemente por qué se encuentra alterada en su situación.

b) Enumere los principales grupos de microorganismos patógenos que podría haber en el agua color de chocolate a la que se enfrenta, mencionando al menos un ejemplo de cada grupo que pueda ocasionar una enfermedad en humanos (como ejemplo, mencione el nombre del organismo, no el de la enfermedad que provoca).

c) De acuerdo, ya hemos explicado toda la teoría que sabemos, pero ahora está en una situación límite y se muere de sed, además de los otros problemas que tiene. Explique qué tratamientos podría aplicar al agua color de chocolate a fin de minimizar los posibles impactos patológicos de haberla ingerido.

La manzana es una de las frutas más completas nutricionalmente. Con más de mil variedades reconocidas, de media contiene un 85 % de agua, además de carbohidratos, grasas, proteínas, fibra y minerales.

a) De todas las sustancias nombradas en el enunciado, diga cuáles son los principios inmediatos inorgánicos y cuáles los orgánicos, y ejemplifique una función metabólica que desempeñe cada grupo.

b) Identifique la naturaleza química de cada una de las moléculas del dibujo adjunto indicadas como A, B y C.



c) Mencione dos vitaminas, una hidrosoluble y una liposoluble, identificando cuál es cada una.

d) Mencione un glúcido con función de reserva en la célula animal y otro con idéntica función en la célula vegetal.

La célula vegetal y la célula animal.

a) Diga cuáles son los orgánulos y estructuras celulares exclusivos de las células animales y vegetales, respectivamente, y cuál es la principal función de cada uno.

b) Si las células vegetales no tienen mitocondrias, ¿dónde realizan la respiración?

c) Nombre las principales diferencias morfológicas, internas y externas, entre las células animales y vegetales.

Inmunología.

a) Defina los conceptos de antígeno y anticuerpo.

b) Diga las principales características de la reacción antígeno-anticuerpo y describa los tipos de reacciones antígeno-anticuerpo que conozca.

c) Poco antes de la actual pandemia, en los seis primeros meses de 2018 se registraron más de 41.000 casos de infección por el virus del sarampión y 37 muertes en Europa. Las principales causas de este brote fueron la ineficiencia de los programas de vacunación y la movilidad estival de la población. Según la OMS, la vacunación ha de cubrir al menos el 95 % de la población y hacen falta dos dosis para la máxima eficacia.

c1) Explique la relación entre la respuesta inmunitaria y la vacunación.

c2) Nombre dos diferencias entre las vacunas y los sueros.

Lea atentamente este fragmento de un capítulo publicado por el doctor Ramon Parés, uno de los pioneros del darwinismo en España, en el libro Darwin a Barcelona (1984, Universitat de Barcelona, Facultat de Biologia):

«Las dificultades principales con las que tropezó el principio de la selección natural tienen su origen en la debilidad de las ideas de Darwin sobre la herencia [...] En tiempos de Darwin no se conocían los principios de la Genética. Mendel no publicó su trabajo "Experiencias en las plantas híbridas" hasta el año 1865 y pasó totalmente desapercibido tanto para Darwin como para casi todos los científicos de su tiempo [...] El clásico cruce entre un ratón blanco y otro negro que da una primera generación totalmente gris y una segunda compuesta de animales grises, negros y blancos en la proporción 9:3:4 no podía ser interpretado correctamente en la época de Darwin.»

a) Describa brevemente en qué consiste el principio de «selección natural» que menciona Parés y que postuló Darwin en 1859.

b) Enuncie y explique brevemente las principales tres leyes de la genética que Mendel enunció en su libro de 1865.

c) El cruce mencionado en el texto no lo podían interpretar en la época de Darwin ni tan solo los científicos más prominentes de aquel tiempo, pero hoy en día lo puede interpretar un estudiante de bachillerato, ¿no es cierto? Demuéstrelo, interpretando este resultado y explicando cuál hubo de ser el genotipo de los parentales blanco y negro, cuál o cuáles los genotipos de los ratones grises de la F1, y cuál el de la F2 que presenta la proporción 9:3:4.

d) Explique brevemente qué leyes de Mendel ha tenido que emplear para resolver este problema, y si ha tenido que recurrir a alguna excepción conocida de estas leyes (explicite cuál).

Bacterias.

a) Defina el grupo de las bacterias y explique sus características principales desde el punto de vista del tipo celular y su posición en los reinos de los organismos vivos.

b) Describa las principales estructuras de la célula bacteriana ayudándose de un dibujo.

c) Nombre un ejemplo de bacteria que provoque una enfermedad en humanos, y uno que sea beneficioso o aprovechable biotecnológicamente.