Enzimas, fisiología celular y metabolismo celular




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fecha de publicación06.04.2016
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PREGUNTAS DE SELECTIVIDAD

ENZIMAS, FISIOLOGÍA CELULAR Y METABOLISMO CELULAR

ENZIMAS

  1. (Raz.) Al medir, a una determinada Tª y pH, la actividad de una reacción enzimática nos encontramos que durante la A, esta actividad vale 250 µmoles/min * mg proteína, mientras que durante la situación B vale el doble midiéndola a la misma Tª y pH. Explique las posibles razones que han podido ocasionar este cambio y justifique la respuesta.

  2. Describa el proceso de catálisis enzimática.

  3. Explique cuál es la función de las enzimas y qué se entiende por apoenzima, coenzima y centro activo.

  4. A la vista de la gráfica, conteste a las siguientes cuestiones:



    1. Explique qué representa la gráfica. (efecto del pH sobre la actividad enzimática) Indique los valores aproximados de pH para los cuales dos enzimas tienen la misma velocidad de reacción.(pepsina/papaína entre 5 y 5.5; pepsina/fosfatasa entre 5.5-6; fosfatasa-papaína entre 6-6.5 y alrededor de 10.5) Para valores de la misma acidez, ¿Cuál es el enzima con mayor actividad catalítica? (pepsina)

    2. Si el pH de la sangre fuera 7.5, indique qué enzimas podrían presentar actividad catalítica en el plasma sanguíneo. (fosfatasa y papaína) Explique el comportamiento de cada enzima en función del pH.

  1. A la vista de la gráfica, conteste:

    1. Explique qué representa esta gráfica. ¿Por qué la velocidad de la reacción aumenta al principio de la curva, al aumentar la concentración de sustrato? (porque la velocidad es proporcional a la formación del complejo enzima-sustrato)

    2. ¿por qué la velocidad permanece prácticamente constante a partir de una determinada concentración de sustrato? (en la zona de saturación la velocidad es dependiente de la concentración de enzima) ¿Qué ocurrirá si se aumenta la concentración de enzimas? (la velocidad aumentaría proporcionalmente a lo largo de toda la curva)

  2. (Raz.) Al hacer un análisis de la composición química del núcleo se ha detectado la presencia de enzimas, aunque en él no existen ribosomas. Da una explicación razonada de este hecho. ¿Para qué son necesarias estas enzimas? Razone la respuesta. (las enzimas del núcleo llegan a él a través de los poros nucleares procedentes del citoplasma donde han sido sintetizadas por los ribosomas; son necesarias para la síntesis de ADN, ARN y su regulación)

  3. (Raz.) La difteria está producida por la acción de la toxina Corynebacterium difteriae. La toxina impide la acción de la traslocasa, enzima que favorece el movimiento del ARN mensajero en el ribosoma. El efecto de esta toxina puede matar a la célula. Explique razonadamente este hecho.

(Explicación razonada de que la toxina está interviniendo en la síntesis proteica)

  1. Enumere tres factores que influyan en la actividad enzimática. Explique detalladamente el efecto de dos de ellos.

  2. (Raz.) En una reacción química en la que la sustancia A se transforma en B, se liberan 10 kcal/mol de sustrato. ¿Cuánta energía se liberaría si la reacción estuviese catalizada por un enzima? Razone la respuesta. (la misma, ya que la variación de energía de una reacción es independiente de la presencia de catalizador)

  3. (Raz.) En un ensayo enzimático, se produjo, accidentalmente, una elevación brusca de la Tª y se detuvo la actividad enzimática. Al bajar la temperatura se recuperó la actividad enzimática. Explique razonadamente este hecho.

(La elevación de la temperatura desnaturaliza la enzima. La bajada de la temperatura permite la renaturalización y se recupera la actividad enzimática)

  1. Al investigar el efecto de la Tª sobre la velocidad de una reacción enzimática se obtuvo la siguiente tabla:

Tª (ºC)

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

Vel (mg producto/s)

0.5

0.9

1.4

2.0

2.7

3.3

3.7

3.6

2.3

0.9

0

Proponga una explicación razonada de los resultados registrados en la misma.

  1. Defina: enzima, centro activo, coenzima, inhibidor y energía de activación.

  2. Explique razonadamente cómo afectan la Tª, el pH y la concentración de sustrato a la actividad de las enzimas. Describa dos tipos de inhibición enzimática.

  3. El colágeno es una proteína de aspecto blanquecino que forma parte de las estructuras resistentes como los tendones. Al hervir el colágeno se obtiene gelatina que es una sustancia muy blanda. Explique razonadamente la causa de este cambio. (desnaturalización proteica)

  4. (Raz.) La polifenoloxidasa es una enzima capaz de oxidar los polifenoles en presencia de oxígeno y así es responsable del pardeamiento (oscurecimiento) que sufren los frutos, como la manzana, a los pocos minutos de haberlos cortado. Este pardeamiento se puede evitar reduciendo el acceso del enzima al sustrato, en este caso el oxígeno, o añadiendo compuestos ácidos, o calentando durante cinco minutos en agua hirviendo. Explique razonadamente por qué se produce el pardeamiento en estos tres casos.

Si se reduce el acceso del sustrato (concentración de sustrato) la velocidad a la que actúa el enzima se ve reducida. La bajada de pH por la adición de ácidos provoca la desnaturalización del enzima, al igual que ocurre cuando se somete a altas temperaturas (hirviéndola).

FISIOLOGÍA CELULAR

  1. Describa el Retículo Endoplasmático, indicando: tipos, estructura y funciones.

  2. (Raz.) Nombre y describa los mecanismos celulares por los que pueden penetrar en una célula: Na+, O2 y una bacteria.

  3. ¿Cuál es el origen de la variabilidad genética que se genera durante la producción de gametos en organismos diploides? Explíquelo detalladamente.

  4. Describa la estructura de la mitocondria ilustrándola con un dibujo en el que se indiquen todos sus componentes. Describa brevemente los procesos que tienen lugar en ella.

  5. Análisis e interpretación de imágenes:

    1. Indique la estructura celular señalada por cada una de las flechas y describa la función que realiza la estructura señalada con el número 5.

    2. ¿El esquema corresponde a una célula animal o vegetal? Justifique la respuesta.

  6. Indique qué es la mitosis y su significado biológico. Explique las diferentes fases de la mitosis.

  7. Defina los conceptos de: replicación, transcripción y traducción. ¿En qué parte de la célula procariota y eucariota tienen lugar estas funciones celulares?. Describa cómo se lleva a cabo la transcripción.

  8. (Raz.) Las células vegetales tienen cloroplastos y mitocondrias. Teniendo en cuenta que los cloroplastos generan energía, ¿para qué necesitan las mitocondrias? Razone la respuesta.

  9. Explique las diferencias entre nutrición autótrofa y heterótrofa. Indique qué orgánulos están implicados y por qué. Describa la estructura de estos orgánulos.

  10. A la vista de los esquemas responda razonadamente a las siguientes preguntas:






    1. Los esquemas 1 y 2 representan dos formas distintas de transporte a través de membrana: identifíquelas y descríbalas.

    2. Describa la composición química de la membrana plasmática



  1. Enumere tres principios de la Teoría Celular. Exponga la Teoría Endosimbiótica del origen evolutivo de la célula eucariota. Cite tres diferencias entre el material genético de una célula procariota y una célula eucariota.

  2. A continuación, se muestra una célula con dos pares de cromosomas en proceso de división. Responda a las siguientes cuestiones:





    1. ¿A qué tipo de división celular corresponde? Exponga los argumentos en los que se basa para responder a la pregunta. ¿Qué fases de la división se muestran? Exponga los argumentos en los que se basa.

    2. ¿En qué se parecen y en qué se diferencian: dos cromosomas homólogos; dos cromosomas heterólogos; dos cromátidas cualesquiera; dos cromátidas hermanas?

  1. Exponga la hipótesis que existe sobre el origen de la célula eucariota. Describa los componentes estructurales del núcleo interfásico.

  2. ¿Qué son los lisosomas? Describa detalladamente los procesos en los que participan. ¿Qué son los peroxisomas y cuál es su función? ¿Qué son las vacuolas y para qué las utilizan las células?

  3. A la vista del esquema responda razonadamente a las siguientes preguntas:

    1. Indique qué momento del ciclo celular representan los esquemas arriba indicados, lo que señalan los números, y describa los fenómenos celulares que ocurren en A, B y C.

    2. Diga si los dibujos corresponden a una célula animal o vegetal. Indique, razonando la respuesta, dos características en las que se basa.

  4. Indique qué es el citoesqueleto. Describa los elementos del mismo y las funciones que desempeñan relacionándolas con el elemento correspondiente.

  5. Describa los acontecimientos celulares más relevantes de la profase I de la meiosis. Exponga las consecuencias genéticas y evolutivas de la profase I meiótica.

  6. Explique los fenómenos de difusión y transporte de moléculas a través de la membrana plasmática. Defina los términos: endocitosis, pinocitosis, fagocitosis y exocitosis.

  7. Describa y dibuje qué se observaría en una célula con 2n=6 cromosomas durante la metafase I de la meiosis y durante la anafase II.

  8. La imagen se corresponde con un componente celular. Responde a las siguientes cuestiones:

    1. ¿De qué orgánulo o parte de la célula se trata? Describa su estructura.

    2. ¿Qué función celular lleva a cabo? Describa brevemente las etapas en las que tiene lugar el proceso, así como su localización.

  9. Describa la estructura de un cloroplasto e ilústrela con un dibujo. Explique la fase no dependiente de la luz de la fotosíntesis.

  10. A la vista de la imagen, conteste a las siguientes cuestiones:


4



3



1

2


    1. ¿Qué proceso celular representa? ¿Cuáles son los componentes celulares indicados con los números 1, 2 y 4? Enuncie la función que realiza cada uno de ellos en este proceso. (Núcleo: transcripción; retículo endoplasmático rugoso: síntesis y transporte de proteínas; vesículas de secreción: transporte de moléculas)

    2. Describa detalladamente dos funciones del componente número 3. (maduración de proteínas y glicosilación de lípidos y proteínas, formación de lisosomas, etc.).

  1. Explique la composición química (microtúbulos y tubulina), estructura y dos funciones de los centriolos (ej: componentes del citoesqueleto y formación del huso acromático) e indique su localización (citoplasma de células animales).

  2. A la vista de las gráficas, conteste a las siguientes cuestiones:



    1. ¿Qué proceso se representa en la gráfica A? (Ciclo Celular) Explique en qué se basa para dar la respuesta (el esquema empieza y acaba por G1, sólo hay una división, la cantidad de ADN de la célula resultante es igual a la que había en la célula madre, etc.). Indique razonadamente qué ocurre con el ADN a lo largo del proceso. (en la etapa S se duplica el material genético y se reparte entre dos células hijas en la fase M)

    2. ¿Qué proceso se representa en la gráfica B? (la Meiosis) Explique en qué se basa para dar la respuesta. (hay dos divisiones consecutivas, la cantidad de ADN en la célula resultante es la mitad que en la célula madre, el proceso no es cíclico, etc.) Indique razonadamente qué ocurre con el ADN a lo largo del proceso. (el material genético se duplica en la fase S y se reduce a la mitad en la fase M1 y nuevamente en la fase MII)

  1. Dada una célula con 2n=6, dibuje la disposición de los cromosomas en la placa metafásica, a) si el núcleo se divide por mitosis y b) si lo hace por meiosis (primera y segunda división meiótica). Indique dos diferencias entre los núcleos obtenidos por mitosis y por meiosis. (número de cromosomas o nivel de ploidía, variación o no de la información genética en los cromosomas resultantes, etc.)

  2. Señale las diferencias y semejanzas entre el REL y RER, en cuanto a su estructura (forma de cisternas, presencia de ribosomas, etc.), función (síntesis, transporte, etc.) y localización.

  3. Defina los lisosomas, indique su origen y composición química y describa dos funciones que realizan.

  4. A la vista de la imagen, conteste a las siguientes preguntas:



    1. ¿De qué orgánulo celular se trata? (mitocondria) ¿Qué células lo tienen? (las eucariotas) Identifique los distintos elementos que aparecen en el esquema (membranas, matriz mitocondrial, ribosomas…).

    2. Describa brevemente la función principal que realiza este orgánulo e indique en qué partes de su estructura tiene lugar.

  1. Describa qué son las fermentaciones e ilústrelo con un ejemplo. Indique qué tipos de células pueden realizarlas (bacterias, levaduras, células musculares, células vegetales, etc.) y en qué lugar de las mismas se llevan a cabo. Explique razonadamente su rentabilidad energética. (la explicación debe basarse en la escasa rentabilidad por oxidación incompleta y en la existencia de un compuesto orgánico como último aceptor).
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