Tema 1: Disseny experimental — El mètode científic i les variables de la recerca
Flashcards
- En què es diferencia una variable controlada del grup control?
- La variable controlada és qualsevol factor ambiental o físic que es manté invariable en tot l'assaig, mentre que el grup control és el conjunt de subjectes o mostres que no reben el tractament per poder comparar els resultats.
- Per què cal repetir un experiment fent múltiples rèpliques?
- Per reduir l'impacte de l'atzar i dels errors de mesura, garantint que els resultats obtinguts tinguin solidesa i validesa estadística.
- Per a què serveix un control positiu en un experiment?
- Per comprovar que el mètode funciona: rep un tractament que se sap que dona l'efecte. Si no el dona, l'experiment no és fiable.
Preguntes tipus test
- En un gràfic de resultats experimentals, a quin eix se sol ubicar la variable manipulada?
- a) A la línia de tendència
- b) A l'eix d'ordenades (Y)
- c) A l'eix d'abscisses (X)
- d) Als dos eixos indistintament
Resposta: c) A l'eix d'abscisses (X). La variable independent, que és la que l'experimentador manipula intencionadament, es representa habitualment a l'eix X.
- Quina d'aquestes expressions és la més adient per redactar una hipòtesi?
- a) Com afecta la llum?
- b) És probable que la llum augmenti el creixement.
- c) La llum sempre augmenta la fotosíntesi.
- d) Hem mesurat la llum dels cultius.
Resposta: b) És probable que la llum augmenti el creixement.. És l'única opció que proposa una relació contrastable entre la variable independent (llum) i la dependent (creixement); les altres són una pregunta, una afirmació absoluta o una dada.
- Quina és la utilitat del grup control en un assaig biològic?
- a) Augmentar el nombre d'experiments fets
- b) Mesurar els canvis provocats per la dependent
- c) Servir de referència sense tractament per comparar
- d) Controlar que no canviï la temperatura ambiental
Resposta: c) Servir de referència sense tractament per comparar. El grup control serveix de referència basal per confirmar que els efectes es deuen exclusivament a la variable independent.
Tema 1: Disseny experimental — Fonaments de microscòpia i quantificació d'imatges
Flashcards
- Per quina raó el microscopi electrònic no permet observar cèl·lules vives?
- Perquè necessita que el feix d'electrons es desplaci en condicions de buit absolut i la mostra ha d'estar deshidratada i fixada prèviament.
- Quants nanòmetres equivalen a una mesura de 4,5 micròmetres?
- Equivalen a 4.500 nm, ja que 1 µm conté 1.000 nm (factor 10³).
Preguntes tipus test
- Quin avantatge fonamental presenta el microscopi òptic respecte de l'electrònic?
- a) Treballa amb feixos d'electrons al buit
- b) Assoleix augments superiors a 100.000X
- c) Ofereix una resolució nanomètrica superior
- d) Permet l'observació directa de cèl·lules vives
Resposta: d) Permet l'observació directa de cèl·lules vives. El microscopi òptic permet analitzar processos biològics en cèl·lules vives en no requerir condicions de buit ni metalls pesants.
- Amb quin objectiu i comandament s'ha d'iniciar sempre l'enfocament d'una preparació?
- a) Objectiu de màxim augment i caragol micromètric
- b) Objectiu intermedi i caragol micromètric
- c) Objectiu d'immersió i caragol macromètric
- d) Objectiu de menor augment i caragol macromètric
Resposta: d) Objectiu de menor augment i caragol macromètric. L'inici amb menor augment i macromètric permet localitzar fàcilment la mostra sense perill de trencar el portaobjectes amb la lent.
- Una estructura mesura 1,5 cm a la fotografia i 15 µm reals. Quants augments té?
- a) 1.000 augments
- b) 10.000 augments
- c) 100 augments
- d) 100.000 augments
Resposta: a) 1.000 augments. 1,5 cm equivalen a 15.000 µm; en dividir 15.000 µm entre 15 µm reals s'obtenen exactament 1.000 augments.
Tema 2: Les biomolècules i el metabolisme — Bioelements i monosacàrids
Flashcards
- En què es distingeix estructuralment un enantiòmer d'un epímer en els monosacàrids?
- Els enantiòmers són imatges especulars completes no superposables (inverteixen tots els carbonis asimètrics), mentre que els epímers només canvien la posició del grup -OH d'un únic carboni quiral.
- Quin canvi químic comporta la ciclació d'una aldosa en un anell de piranosa?
- Es forma un enllaç hemiacetal intramolecular entre l'aldehid del C-1 i l'hidroxil del C-5, convertint el C-1 en un nou carboni asimètric (carboni anomèric).
Preguntes tipus test
- Quin conjunt de bioelements primaris constitueix aproximadament el 96% de la matèria viva?
- a) C, H, O, Na, K, Cl
- b) C, H, O, N, P, S
- c) C, H, N, Ca, Mg, Fe
- d) C, O, N, P, S, Na
Resposta: b) C, H, O, N, P, S. El carboni, hidrogen, oxigen, nitrogen, fòsfor i sofre són els sis bioelements primaris fonamentals.
- Com es defineix la relació estructural entre la D-glucosa i la D-galactosa?
- a) Anòmers alfa i beta
- b) Enantiòmers complets
- c) Epímers al carboni 4
- d) Isòmers de cadena
Resposta: c) Epímers al carboni 4. La D-glucosa i la D-galactosa només divergeixen en l'orientació espacial de l'hidroxil unit al C-4.
- Quin tipus d'anell forma la fructosa quan forma part de la sacarosa?
- a) Anell aromàtic pla
- b) Pirà de sis vèrtexs
- c) Cadena lineal oberta
- d) Furanosa de cinc vèrtexs
Resposta: d) Furanosa de cinc vèrtexs. La fructosa forma un anell pentagonal anomenat fructofuranosa mitjançant un enllaç intramolecular hemicetal.
Tema 2: Les biomolècules i el metabolisme — Disacàrids, polisacàrids i reactivitat
Flashcards
- Per quina raó la maltosa dóna positiu a la reacció de Fehling mentre que la sacarosa dóna negatiu?
- La maltosa presenta un enllaç monocarbonílic alfa(1->4) que manté un carboni anomèric lliure amb capacitat reductora; en canvi, la sacarosa té un enllaç dicarbonílic alfa(1->2) que compromet els dos carbonis anomèrics.
- Quina diferència funcional i estructural bàsica existeix entre el midó i la cel·lulosa?
- El midó conté enllaços alfa-glicosídics que el fan fàcilment degradable com a reserva energètica, mentre que la cel·lulosa empra enllaços beta-glicosídics que formen fibres lineals insolubles d'alta resistència estructural.
Preguntes tipus test
- Quin tipus d'enllaç uneix les dues unitats de glucosa a la maltosa?
- a) alfa(1->2) dicarbonílic
- b) beta(1->4) monocarbonílic
- c) alfa(1->6) dicarbonílic
- d) alfa(1->4) monocarbonílic
Resposta: d) alfa(1->4) monocarbonílic. La maltosa està constituïda per dues glucoses unides mitjançant un enllaç alfa(1->4) monocarbonílic.
- Què indica un color final vermell-ataronjat en el reactiu de Fehling?
- a) Insolubilitat en medi aquós
- b) Absència de carbonis anomèrics
- c) Pèrdua d'aigua per condensació
- d) Presència de sucres reductors
Resposta: d) Presència de sucres reductors. El viratge a color vermell es produeix per la reducció del coure en presència de carbonils anomèrics lliures.
- Quin dels següents compostos és un exemple d'heteropolisacàrid?
- a) Glicogen
- b) Cel·lulosa
- c) Quitina
- d) Agar-agar
Resposta: d) Agar-agar. L'agar-agar està compost per més d'una classe de monosacàrid, per la qual cosa és un heteropolisacàrid.
Tema 2: Les biomolècules i el metabolisme — Lípids saponificables i acilglicèrids
Flashcards
- Per què els greixos aporten més del doble d'energia per gram que els glúcids?
- Perquè les cadenes hidrocarbonades dels lípids es troben en un estat molt més reduït (menys oxigenades), fet que permet un rendiment oxidatiu superior (9,4 kcal/g enfront de 4,1 kcal/g).
- Quina diferència estructural explica que l'oli d'oliva sigui líquid i el greix animal sòlid a temperatura ambient?
- L'oli conté majoritàriament àcids grassos insaturats amb plecs o colzades que impedeixen un empaquetament compacte, rebaixant el punt de fusió, mentre que el greix té àcids saturats lineals que interaccionen fortament.
Preguntes tipus test
- Quin reactiu s'utilitza habitualment per tenyir lípids al laboratori?
- a) Biuret
- b) Lugol
- c) Fehling
- d) Sudan III
Resposta: d) Sudan III. El Sudan III és un colorant lipòfil que es dissol preferentment en les fases grasses conferint-los un to vermellós característic.
- Com influeixen els dobles enllaços cis en el punt de fusió d'un àcid gras?
- a) No produeixen cap variació tèrmica
- b) El disminueixen creant colzades
- c) El tornen sòlid a temperatura ambient
- d) L'augmenten enfortint unions
Resposta: b) El disminueixen creant colzades. Les insaturacions cis introdueixen flexions a la cadena hidrocarbonada que dificulten les interaccions de Van der Waals, baixant el punt de fusió.
- Quins productes s'obtenen de la saponificació completa d'un triacilglicèrid amb NaOH?
- a) Glicerol i tres sals d'àcids grassos
- b) Tres àcids grassos lliures i aigua
- c) Glicerol i tres molècules d'aigua
- d) Un monoacilglicèrid i dos aldehids
Resposta: a) Glicerol i tres sals d'àcids grassos. La hidròlisi alcalina trenca els tres enllaços èster alliberant glicerol i tres sals sòdiques d'àcid gras (sabó).
Tema 2: Les biomolècules i el metabolisme — Lípids de membrana i derivats insaponificables
Flashcards
- Quina diferència estructural bàsica distingeix un lípid saponificable d'un insaponificable?
- La presència d'àcids grassos units per enllaç èster o amida en els saponificables, absents completament en els insaponificables.
- Quines biomolècules reguladores i digestives tenen el colesterol com a precursor directe?
- Els àcids biliars (emulsió intestinal), la vitamina D i les hormones sexuals com els estrògens i la testosterona.
Preguntes tipus test
- Quin tipus d'enllaç uneix l'esfingosina amb l'àcid gras en els esfingolípids?
- a) Enllaç O-glicosídic
- b) Enllaç fosfodièster
- c) Enllaç amida
- d) Enllaç èster
Resposta: c) Enllaç amida. L'àcid gras s'uneix al grup amino de l'esfingosina mitjançant un enllaç de tipus amida, constituint la ceramida.
- Quin compost és la base estructural comuna de tots els esteroides?
- a) L'àcid araquidònic
- b) El ciclopentaperhidrofenantrè
- c) La molècula d'isoprè
- d) La cadena d'esfingosina
Resposta: b) El ciclopentaperhidrofenantrè. Els esteroides deriven del nucli tetracíclic de ciclopentaperhidrofenantrè, també anomenat esterà.
- Quin d'aquests lípids té com a precursor immediat l'àcid araquidònic?
- a) Àcids biliars
- b) Vitamina E
- c) Cerebròsids
- d) Prostaglandines
Resposta: d) Prostaglandines. Els icosanoides, com les prostaglandines i els tromboxans, se sintetitzen a partir de l'àcid gras araquidònic.
Tema 2: Les biomolècules i el metabolisme — Aminoàcids i organització de proteïnes
Flashcards
- Què significa que un aminoàcid tingui caràcter amfòter?
- Significa que pot actuar com a àcid (cedint protons) o com a base (captant protons) depenent del pH del medi cel·lular.
- Quin tipus d'enllaços es trenquen durant la desnaturalització d'una proteïna i quin es manté intacte?
- Es trenquen les unions febles i ponts disulfur de les estructures secundària, terciària i quaternària, però es mantenen intactes els enllaços peptídics de l'estructura primària.
Preguntes tipus test
- Quin grup químic diferencia els vint aminoàcids proteics entre si?
- a) El grup carboxil terminal
- b) L'àtom d'hidrogen alfa
- c) El grup amino bàsic
- d) La cadena lateral R
Resposta: d) La cadena lateral R. Tots els alfa-aminoàcids comparteixen carboni alfa, hidrogen, grup amino i carboxil; només varia la cadena lateral R.
- Com s'estabilitzen principalment les estructures secundàries en hèlix alfa?
- a) Per ponts d'hidrogen en l'esquelet
- b) Per interaccions hidrofòbiques dels grups R
- c) Mitjançant enllaços fosfodièster covalents
- d) Mitjançant ponts disulfur intercatenaris
Resposta: a) Per ponts d'hidrogen en l'esquelet. L'estructura secundària es manté gràcies als ponts d'hidrogen establerts periòdicament entre els enllaços peptídics de l'esquelet.
- Quina diferència estructural defineix una heteroproteïna?
- a) La unió exclusiva d'aminoàcids apolars
- b) La presència d'un grup prostètic
- c) L'existència de conformació laminar beta
- d) L'absència total d'estructura terciària
Resposta: b) La presència d'un grup prostètic. Les heteroproteïnes estan compostes per cadenes polipeptídiques unides a una part no proteica anomenada grup prostètic.
Tema 2: Les biomolècules i el metabolisme — Biocatalitzadors i cinètica enzimàtica
Flashcards
- Quina és la diferència funcional bàsica entre la inhibició competitiva i la no competitiva en presència d'un excés de substrat?
- En la inhibició competitiva, augmentar prou la concentració de substrat desplaça l'inhibidor del centre actiu i permet recuperar la velocitat màxima. En la no competitiva, com que l'inhibidor s'uneix a un altre lloc i altera la conformació de l'enzim, la velocitat màxima disminueix i no es recupera encara que augmenti la concentració de substrat.
- Quins tres tipus d'aminoàcids constitueixen el centre actiu d'un enzim i quina funció té cadascun?
- Els aminoàcids estructurals mantenen la forma espacial de la cavitat; els de fixació uneixen el substrat mitjançant enllaços febles no covalents; i els catalítics intervenen directament en la ruptura o creació d'enllaços químics per convertir el substrat en producte.
- Com es pot distingir a la gràfica v–[S] un inhibidor competitiu d'un de no competitiu?
- Amb molta concentració de substrat, el competitiu arriba a la mateixa Vmax (la Km augmenta) i el no competitiu no hi arriba (la Vmax disminueix i la Km no canvia).
Preguntes tipus test
- Com aconsegueix un enzim accelerar una reacció química metabòlica?
- a) Augmentant l'energia d'activació del procés
- b) Subministrant energia tèrmica al medi cel·lular
- c) Modificant la constant d'equilibri químic
- d) Disminuint l'energia d'activació de la reacció
Resposta: d) Disminuint l'energia d'activació de la reacció. Els enzims redueixen la barrera d'energia d'activació necessària per assolir l'estat de transició sense alterar l'equilibri termodinàmic.
- Com s'anomena la part proteica inactiva d'un enzim que requereix un cofactor?
- a) Holoenzim
- b) Grup prostètic
- c) Coenzim
- d) Apoenzim
Resposta: d) Apoenzim. L'apoenzim és l'estructura proteica que necessita afegir el cofactor (o coenzim) per formar l'holoenzim actiu.
- Què succeeix quan s'arriba a la velocitat màxima en una cinètica enzimàtica?
- a) L'inhibidor no competitiu s'ha dissociat
- b) L'enzim es desnaturalitza completament
- c) Tots els centres actius estan saturats
- d) S'esgota l'apoenzim del medi aquós
Resposta: c) Tots els centres actius estan saturats. La velocitat màxima s'assoleix quan tots els centres actius disponibles dels enzims estan units al substrat.
Tema 2: Les biomolècules i el metabolisme — Vitamines i hormones en la regulació metabòlica
Flashcards
- Quina diferència mecànica clau hi ha entre la transducció de senyals d'una hormona peptídica i una esteroidal?
- La peptídica (hidrosoluble) no pot travessar la bicapa i empra receptors de membrana amb segons missatgers (AMPc), mentre que l'esteroidal (liposoluble) creua la bicapa lliurement per unir-se a receptors interns i modificar directament l'expressió gènica.
- Per què les vitamines hidrosolubles solen causar hipervitaminosi amb menys freqüència que les liposolubles?
- Perquè les hidrosolubles s'excreten fàcilment per l'orina en cas d'excés, mentre que les liposolubles s'emmagatzemen en teixits lipídics i al fetge, podent assolir nivells tòxics.
Preguntes tipus test
- Quin és el paper fisiològic central de les vitamines en les cèl·lules?
- a) Emmagatzemar informació genètica nuclear
- b) Formar la bicapa lipídica cel·lular
- c) Actuar com a precursors de coenzims
- d) Aportar energia química directa
Resposta: c) Actuar com a precursors de coenzims. Les vitamines no tenen funció energètica ni estructural directa, sinó bioactivadora en formar part de coenzims indispensables.
- Com viatgen majoritàriament les hormones esteroidals pel torrent sanguini?
- a) Unides a proteïnes transportadores plasmàtiques
- b) Fixades a la membrana dels glòbuls vermells
- c) Dins de vesícules lipídiques exocítiques
- d) Dissoltes directament en aigua plasmàtica
Resposta: a) Unides a proteïnes transportadores plasmàtiques. Com que són hidròfobes, les hormones esteroidals requereixen proteïnes plasmàtiques per circular per la sang aquosa.
- Què desencadena l'arribada d'una hormona hidrosoluble al seu receptor de membrana?
- a) L'aturada absoluta de la traducció ribosòmica
- b) L'entrada directa del receptor al nucli
- c) La producció intracel·lular d'un segon missatger
- d) La lisi osmòtica immediata de la cèl·lula
Resposta: c) La producció intracel·lular d'un segon missatger. L'hormona hidrosoluble activa cascades mitjançant molècules intracel·lulars senyalitzadores com l'AMP cíclic (AMPc).
Tema 2: Les biomolècules i el metabolisme — Catabolisme dels glúcids: glucòlisi i oxidació del piruvat
Flashcards
- Quina quantitat neta d'ATP i de coenzims reduïts genera la glucòlisi a partir d'una molècula de glucosa?
- Produeix un guany net de 2 molècules d'ATP i 2 molècules de NADH.
- Per què els eritròcits madurs no poden dur a terme la descarboxilació oxidativa del piruvat?
- Perquè manquen de mitocondris, el compartiment on s'allotja el complex piruvat deshidrogenasa.
Preguntes tipus test
- En quin compartiment de la cèl·lula té lloc la glucòlisi?
- a) Crestes mitocondrials
- b) Citosol citoplasmàtic
- c) Matriu mitocondrial
- d) Espai intermembrana
Resposta: b) Citosol citoplasmàtic. Totes les reaccions enzimàtiques de la glucòlisi succeeixen al citoplasma cel·lular dissoltes en el citosol.
- Quin és el balanç net d'ATP per molècula de glucosa degradada en la glucòlisi?
- a) 2 ATP
- b) 1 ATP
- c) 4 ATP
- d) 36 ATP
Resposta: a) 2 ATP. Encara que se sintetitzen 4 ATP, se'n consumeixen 2 prèviament per activar la glucosa, deixant un guany net de 2 ATP.
- Quins compostos s'obtenen en oxidar un piruvat a la matriu mitocondrial?
- a) 2 Acetil-CoA i 2 ATP
- b) 1 Àcid cítric i 1 FADH₂
- c) 1 Lactat i 1 NAD⁺
- d) 1 Acetil-CoA, 1 CO₂ i 1 NADH
Resposta: d) 1 Acetil-CoA, 1 CO₂ i 1 NADH. La descarboxilació oxidativa d'un piruvat produeix un acetil-CoA, allibera una molècula de CO₂ i redueix un NAD⁺ a NADH.
Tema 2: Les biomolècules i el metabolisme — Respiració aeròbica: cicle de Krebs i fosforilació oxidativa
Flashcards
- Quin és el destí final dels electrons que cedeixen el NADH i el FADH₂ a la cadena respiratòria?
- L'oxigen molecular (O₂), que s'uneix als protons del medi per reduir-se i produir aigua (H₂O).
- Per què és indispensable el funcionament de la cadena respiratòria per al cicle de Krebs?
- Perquè oxida el NADH i el FADH₂, restaurant els coenzims oxidats (NAD⁺ i FAD) necessaris perquè les vies catabòliques continuïn funcionant.
Preguntes tipus test
- Quina molècula s'uneix a l'acetil-CoA per iniciar el cicle de Krebs?
- a) Oxalacetat
- b) Citrat
- c) Malat
- d) Piruvat
Resposta: a) Oxalacetat. L'acetil-CoA (2C) es condensa amb l'oxalacetat (4C) per formar citrat (6C).
- On s'acumulen els protons durant el transport electrònic respiratori?
- a) Al citosol cel·lular
- b) A la matriu mitocondrial
- c) A l'espai intermembranós
- d) A l'interior de les crestes
Resposta: c) A l'espai intermembranós. Els complexos de la cadena bomben protons des de la matriu cap a l'espai intermembranós.
- Quin és l'acceptor final d'electrons en la respiració aeròbica?
- a) Aigua
- b) Citocrom c
- c) NAD⁺
- d) Oxigen molecular
Resposta: d) Oxigen molecular. L'oxigen molecular capta els electrons al complex final i es redueix a H₂O.
Tema 2: Les biomolècules i el metabolisme — Catabolisme lipídic i rutes fermentatives
Flashcards
- Per què els eritròcits només poden obtenir ATP mitjançant la fermentació làctica?
- Perquè no tenen mitocondris, cosa que els impedeix dur a terme el cicle de Krebs, la fosforilació oxidativa i la beta-oxidació.
- Quantes voltes a l'hèlix de Lynen fa un àcid gras de 16 carbonis com el palmitat?
- Fa 7 voltes ((16/2) - 1), produint 8 acetil-CoA, 7 NADH i 7 FADH₂.
Preguntes tipus test
- Quin és el motiu principal pel qual la cèl·lula realitza la fermentació?
- a) Sintetitzar 36 ATP extres
- b) Oxidar completament el piruvat a aigua
- c) Produir CO2 per alcalinitzar el medi
- d) Regenerar el NAD+ per a la glucòlisi
Resposta: d) Regenerar el NAD+ per a la glucòlisi. Sense oxigen, cal reoxidar el NADH a NAD+ perquè la glucòlisi no s'aturi per manca de coenzim oxidant.
- Quantes molècules d'acetil-CoA produeix un àcid gras de 18 carbonis?
- a) 17 molècules
- b) 18 molècules
- c) 8 molècules
- d) 9 molècules
Resposta: d) 9 molècules. El nombre d'acetil-CoA obtinguts és n/2, és a dir, 18 / 2 = 9 molècules.
- Quin producte caracteritza la fermentació alcohòlica a diferència de la làctica?
- a) Acceptor inorgànic d'electrons
- b) Consum de 4 ATP nets
- c) Alliberament de diòxid de carboni
- d) Absència de fase glucolítica
Resposta: c) Alliberament de diòxid de carboni. La descarboxilació del piruvat genera CO₂ abans de la reducció de l'acetaldehid a etanol.
Tema 2: Les biomolècules i el metabolisme — Anabolisme heteròtrof: gluconeogènesi i lipogènesi
Flashcards
- Com aconsegueix sortir l'oxalacetat mitocondrial cap al citoplasma durant la gluconeogènesi?
- Com que la membrana mitocondrial interna és impermeable a l'oxalacetat, aquest es redueix a malat, travessa la membrana mitjançant un transportador específic i es torna a oxidar a oxalacetat al citosol.
- Quina diferència funcional existeix entre la glicogenòlisi muscular i l'hepàtica?
- El múscul utilitza la glucosa degradada exclusivament per al seu propi consum energètic intern, mentre que el fetge pot alliberar glucosa lliure a la sang per mantenir la glucèmia sistèmica.
- Per què els mamífers no poden convertir àcids grassos en glucosa neta?
- Perquè la descarboxilació del piruvat a acetil-CoA és irreversible i les cèl·lules animals manquen dels enzims del cicle del glioxilat per derivar l'acetil-CoA cap a la gluconeogènesi.
Preguntes tipus test
- Quin compost actua com a intermediari per exportar acetil-CoA al citosol durant la lipogènesi?
- a) Oxalacetat
- b) Lactat
- c) Malat
- d) Citrat
Resposta: d) Citrat. L'acetil-CoA mitocondrial es condensa en citrat, que pot travessar la membrana i escindir-se de nou al citosol.
- Quin és el cost energètic total en nucleòsids trifosfat per sintetitzar una glucosa des de dos piruvats?
- a) 2 ATP
- b) 2 ATP i 2 GTP
- c) 6 ATP i 2 GTP
- d) 4 ATP i 2 GTP
Resposta: d) 4 ATP i 2 GTP. La gluconeogènesi consumeix exactament 4 ATP i 2 GTP per cada molècula de glucosa sintetitzada.
- Quina hormona indueix simultàniament la glicogenogènesi i la lipogènesi?
- a) Adrenalina
- b) Cortisol
- c) Glucagó
- d) Insulina
Resposta: d) Insulina. La insulina és l'hormona anabòlica que afavoreix l'emmagatzematge de reserves tant en forma de glicogen com de greixos.
Tema 2: Les biomolècules i el metabolisme — Catabolisme de compostos nitrogenats i integració metabòlica
Flashcards
- Quina diferència funcional hi ha entre la transaminació i la desaminació oxidativa dels aminoàcids?
- La transaminació transfereix el grup amino d'un aminoàcid a un cetoàcid sense alliberar nitrogen lliure, mentre que la desaminació oxidativa desprèn el grup amino en forma d'ió amoni i genera NADH.
- Per quina raó adaptativa les aus i els rèptils excreten àcid úric en lloc d'urea o amoníac?
- Perquè l'àcid úric és insoluble i es pot eliminar en forma semisòlida, la qual cosa permet un estalvi hídric imprescindible en animals terrestres sotmesos a restricció d'aigua.
Preguntes tipus test
- Quin compost s'allibera durant la desaminació oxidativa del glutamat?
- a) Urea
- b) Àcid úric
- c) Ió amoni
- d) Acetil-CoA
Resposta: c) Ió amoni. La desaminació oxidativa separa el grup amino directament com a amoníac o ió amoni lliure.
- On té lloc principalment la formació d'urea en els mamífers?
- a) Al fetge
- b) Als ronyons
- c) A l'intestí
- d) A la melsa
Resposta: a) Al fetge. El cicle de la urea té lloc al fetge, i posteriorment la urea és transportada al ronyó per a l'excreció.
- Quants aminoàcids es consideren essencials en l'espècie humana adulta?
- a) 4 aminoàcids
- b) 9 aminoàcids
- c) Cap aminoàcid
- d) 20 aminoàcids
Resposta: b) 9 aminoàcids. Dels 20 aminoàcids proteics, els humans adults han d'incorporar-ne 9 mitjançant la dieta.
Tema 2: Les biomolècules i el metabolisme — Fotosíntesi oxigènica: fases lluminosa i fosca
Flashcards
- D'on prové l'oxigen molecular alliberat durant la fotosíntesi oxigènica i en quina fase es produeix?
- Prové de la fotòlisi de la molècula d'aigua, que té lloc al lumen tilacoïdal durant la fase lluminosa pel funcionament del fotosistema II (P680).
- Quantes molècules d'ATP i NADPH es consumeixen al cicle de Calvin per fixar 6 molècules de CO2 i sintetitzar una molècula neta de glucosa?
- Es necessiten exactament 18 molècules d'ATP (12 a l'etapa de reducció i 6 a la regeneració de RuBP) i 12 molècules de NADPH.
Preguntes tipus test
- Quin és el destí immediat dels protons alliberats en trencar-se l'aigua pel PSII?
- a) Passen directament a l'espai intermembrana
- b) S'uneixen immediatament a la RubisCO
- c) S'acumulen al lumen del tilacoide
- d) S'oxiden per formar gas hidrogen
Resposta: c) S'acumulen al lumen del tilacoide. La fotòlisi de l'aigua diposita protons al lumen tilacoïdal, augmentant el gradient electroquímic de cara a la síntesi d'ATP.
- Quin compost actua com a acceptor inicial del CO2 en començar el cicle de Calvin?
- a) Gliceraldehid-3-fosfat
- b) Oxalacetat
- c) Àcid 3-fosfoglicèric
- d) Ribulosa-1,5-bisfosfat
Resposta: d) Ribulosa-1,5-bisfosfat. La RubisCO catalitza la unió del CO2 amb la pentosa ribulosa-1,5-bisfosfat (RuBP) per iniciar la carboxilació.
- En quina situació ambiental la RubisCO afavoreix l'activitat oxidasa i la fotorespiració?
- a) Excés de vent i baixes temperatures
- b) Foscor absoluta durant períodes nocturns
- c) Humitat alta i estomes ben oberts
- d) Tancament d'estomes amb baix CO2 intern
Resposta: d) Tancament d'estomes amb baix CO2 intern. El tancament estomàtic impedeix l'entrada de CO2 i fa pujar la concentració relativa d'O2, activant la ruta fotorespiratòria.
Tema 2: Les biomolècules i el metabolisme — Adaptacions fotosintètiques, factors limitants i quimiosíntesi
Flashcards
- Com aconsegueixen les plantes CAM minimitzar la pèrdua d'aigua per transpiració?
- Obrint els seus estomes exclusivament durant la nit per fixar el CO₂ i mantenint-los tancats durant les hores diürnes de màxima insolació.
- Quina és la diferència funcional bàsica entre fotosíntesi i quimiosíntesi?
- La fotosíntesi empra energia lluminosa per generar ATP i poder reductor, mentre que la quimiosíntesi aprofita l'energia d'oxidació de substrats inorgànics reduïts.
Preguntes tipus test
- En quin moment capten el CO₂ les plantes amb metabolisme àcid de les crassulàcies (CAM)?
- a) Al migdia a màxima insolació
- b) De manera constant les vint-i-quatre hores
- c) Durant la nit amb estomes oberts
- d) Únicament durant les pluges estacionals
Resposta: c) Durant la nit amb estomes oberts. Les plantes CAM fixen el CO₂ durant la nit per evitar la transpiració excessiva que suposaria obrir els estomes de dia.
- Quin organisme obté energia oxidant compostos inorgànics i fixa CO₂ com a font de carboni?
- a) Fotoautòtrof
- b) Fotoheteròtrof
- c) Quimioautòtrof
- d) Quimioheteròtrof
Resposta: c) Quimioautòtrof. Els quimioautòtrofs (o quimiolitoautòtrofs) utilitzen energia química inorgànica per produir biomassa a partir de CO₂.
- Quin paper fan els bacteris nitrosificants en el metabolisme quimiosintètic?
- a) Oxiden sofre elemental a sulfat
- b) Redueixen nitrat a nitrogen gasós
- c) Oxiden nitrit a nitrat
- d) Oxiden amoníac a nitrit
Resposta: d) Oxiden amoníac a nitrit. Els bacteris nitrosificants oxiden l'amoníac a nitrit, mentre que els nitrificants completen el pas de nitrit a nitrat.
Tema 3: Biologia molecular — Estructura dels àcids nucleics i organització de l'ADN
Flashcards
- Quins enllaços químics uneixen els monòmers d'una mateixa cadena d'ADN i quins mantenen unides ambdues cadenes entre si?
- Els nucleòtids d'una mateixa cadena estan units covalentment per enllaços fosfodièster (5'-3'), mentre que les dues cadenes complementàries s'uneixen mitjançant ponts d'hidrogen entre les bases nitrogenades.
- Per què un fragment d'ADN amb un 40% de citosina requereix més temperatura per desnaturalitzar-se que un amb un 15%?
- Perquè la citosina s'aparella amb la guanina mitjançant tres ponts d'hidrogen, mentre que l'adenina i la timina s'uneixen només per dos; més parells G≡C exigeixen més energia tèrmica per separar les cadenes.
Preguntes tipus test
- En una mostra d'ADN bicatenari, el 30% de les bases és adenina. Quin percentatge correspon a la guanina?
- a) 40%
- b) 30%
- c) 70%
- d) 20%
Resposta: d) 20%. Com que A=T (30% cadascuna, 60% en total), el 40% restant es reparteix per igual entre G i C (20% cadascuna).
- Quin tipus d'enllaç uneix la pentosa amb la base nitrogenada en un nucleòtid?
- a) Enllaç fosfodièster
- b) Enllaç N-glicosídic
- c) Enllaç d'hidrogen
- d) Enllaç fosfoèster
Resposta: b) Enllaç N-glicosídic. La base nitrogenada s'uneix covalentment al carboni 1' de la pentosa mitjançant un enllaç N-glicosídic.
- Com s'anomena la unitat estructural bàsica de la cromatina formada per un octàmer d'histones i ADN?
- a) Nucleòtid
- b) Centròmer
- c) Cromàtida
- d) Nucleosoma
Resposta: d) Nucleosoma. El nucleosoma constitueix el primer nivell d'empaquetament de l'ADN en associació amb vuit histones nuclears.
Tema 3: Biologia molecular — Tipologia i estructura funcional de l'ARN
Flashcards
- Quina diferència estructural bàsica existeix entre l'ARNm eucariota i el procariota?
- L'ARNm eucariota és majoritàriament monocistrònic (duu informació per a una sola cadena polipeptídica), mentre que el procariota sol ser policistrònic (codifica múltiples proteïnes).
- Quines són les dues regions funcionals més crítiques de la molècula d'ARNt?
- L'extrem 3' terminal (braç acceptor que lliga l'aminoàcid específic) i el bucle de l'anticodó (triplet que s'aparella amb el codó corresponent de l'ARNm).
Preguntes tipus test
- Quin extrem de l'ARNt s'uneix covalentment a l'aminoàcid?
- a) Braç DHU
- b) Bucle de l'anticodó
- c) Extrem 5' lliure
- d) Extrem 3' (-CCA)
Resposta: d) Extrem 3' (-CCA). L'aminoàcid s'uneix pel seu grup carboxil a l'extrem 3' de la cadena d'ARNt, que acaba sempre amb la seqüència CCA.
- Quina funció biològica exerceixen els microARN (miARN)?
- a) Formar l'estructura ribosomal
- b) Replicar l'ADN al nucli
- c) Bloquejar o degradar ARNm específics
- d) Traduir codons en aminoàcids
Resposta: c) Bloquejar o degradar ARNm específics. Els miARN actuen com a reguladors de l'expressió gènica silenciant o degradant ARNm diana.
- On té lloc el processament de l'ARNn per donar lloc als ARNr en cèl·lules eucariotes?
- a) Al citoplasma
- b) Al reticle endoplasmàtic
- c) Al nuclèol
- d) A l'aparell de Golgi
Resposta: c) Al nuclèol. L'ARN nucleolar es transcriu i madura al nuclèol per formar les diverses fraccions d'ARNr que constitueixen els ribosomes.
Tema 3: Biologia molecular — Mecanismes moleculars de la replicació de l'ADN
Flashcards
- Per què cal que la primasa sintetitzi un encebador abans que actuï l'ADN polimerasa?
- Perquè l'ADN polimerasa no pot iniciar una cadena des de zero; requereix un extrem 3'-OH lliure previ per afegir nous nucleòtids.
- Quin paper tenen les proteïnes SSB durant la fase d'iniciació?
- S'uneixen a les cadenes simples separades per estabilitzar-les i impedir que es tornin a unir en doble hèlix abans de la replicació.
Preguntes tipus test
- En quin sentit allarga la nova cadena l'ADN polimerasa?
- a) De 5' a 3' només en eucariotes
- b) Sempre en sentit 5' a 3'
- c) Sempre en sentit 3' a 5'
- d) En ambdós sentits segons la cadena
Resposta: b) Sempre en sentit 5' a 3'. L'ADN polimerasa només pot afegir nous nucleòtids a l'extrem 3'-OH, de manera que la síntesi sempre avança en sentit 5' a 3'.
- Quin enzim s'encarrega d'unir covalentment els fragments d'Okazaki?
- a) ADN lligasa
- b) ADN helicasa
- c) Primasa
- d) Topoisomerasa
Resposta: a) ADN lligasa. L'ADN lligasa catalitza la formació de l'enllaç fosfodièster per unir els fragments d'Okazaki un cop retirats els encebadors.
- Quina funció compleix la topoisomerasa durant l'obertura de la doble hèlix?
- a) Mantenir els bris separats
- b) Eliminar tensions per superenrotllament
- c) Sintetitzar fragments d'ARN
- d) Trencar els ponts d'hidrogen
Resposta: b) Eliminar tensions per superenrotllament. En avançar la forqueta, la topoisomerasa relaxa la tensió torsional per evitar el superenrotllament excessiu de l'hèlix.
Tema 3: Biologia molecular — El dogma central: transcripció, maduració i traducció
Flashcards
- Quina diferència estructural bàsica presenten els gens dels procariotes respecte dels eucariotes?
- Els gens procariotes són continus (tota la seqüència és codificant), mentre que els gens eucariotes són discontinus o fragmentats, formats per regions codificants (exons) intercalades amb regions no codificants (introns).
- Quines modificacions posttranscripcionals pateix un pre-ARNm eucariota abans de sortir al citoplasma?
- L'addició d'una caputxa de 7-metilguanosina a l'extrem 5', l'addició d'una cua de poli-A a l'extrem 3' i l'eliminació dels introns mitjançant el procés d'empalmament o splicing.
Preguntes tipus test
- En quin sentit sintetitza la nova cadena l'ARN polimerasa durant la transcripció?
- a) De forma bidireccional
- b) En sentit 3' a 5'
- c) Depèn de la presència d'introns
- d) En sentit 5' a 3'
Resposta: d) En sentit 5' a 3'. Totes les polimerases d'àcids nucleics sintetitzen la cadena creixent exclusivament en sentit 5' cap a 3'.
- Per què es diu que el codi genètic és «degenerat»?
- a) Es perd informació durant la maduració
- b) Canvia constantment entre diferents espècies
- c) Un sol codó codifica molts aminoàcids
- d) Hi ha diversos codons per a un mateix aminoàcid
Resposta: d) Hi ha diversos codons per a un mateix aminoàcid. Com que hi ha 61 codons que codifiquen aminoàcids i només 20 aminoàcids, la majoria estan codificats per més d'un triplet.
- Quin paper compleix el factor d'alliberament (FR) durant la traducció?
- a) Forma l'enllaç peptídic entre els dos aminoàcids
- b) Reconeix el codó STOP i provoca l'alliberament del pèptid
- c) Uneix l'aminoàcid a l'extrem 3' de l'ARNt
- d) Llegeix el codó d'inici a la subunitat petita
Resposta: b) Reconeix el codó STOP i provoca l'alliberament del pèptid. En no existir cap ARNt complementari als codons de parada, el factor d'alliberament s'uneix al lloc A i allibera la cadena polipeptídica.
Tema 3: Biologia molecular — Regulació de l'expressió gènica en procariotes i eucariotes
Flashcards
- Què succeeix físicament a l'operó lac quan s'afegeix lactosa al medi de cultiu?
- La lactosa s'uneix a la proteïna repressora, canvia la seva conformació i provoca que es dissociï de l'operador, permetent el pas de l'ARN polimerasa.
- Com permet l'splicing alternatiu diversificar l'expressió gènica en eucariotes?
- Permet combinar diferents patrons d'exons d'un mateix pre-ARNm per produir múltiples proteïnes madures a partir d'un sol gen.
Preguntes tipus test
- A quina regió concreta de l'ADN s'uneix la proteïna repressora de l'operó?
- a) A la cua poli-A
- b) Als exons estructurals
- c) Al centre actiu
- d) A la regió operadora
Resposta: d) A la regió operadora. El repressor s'acobla a l'operador, blocant físicament el pas de l'ARN polimerasa cap als gens estructurals.
- Quin és el paper fonamental de la regulació gènica en embrions eucariotes?
- a) Accelerar la replicació cel·lular
- b) Produir exclusivament lactasa
- c) Evitar mutacions genètiques
- d) Dirigir la diferenciació cel·lular
Resposta: d) Dirigir la diferenciació cel·lular. Permet que cèl·lules genèticament idèntiques expressin repertoris de gens diferents per formar teixits especialitzats.
- Quina modificació epigenètica afavoreix l'accés de l'ARN polimerasa a l'ADN eucariota?
- a) Metilació massiva del promotor
- b) Compactació en heterocromatina
- c) Degradació del promotor
- d) Acetilació de les histones
Resposta: d) Acetilació de les histones. L'acetilació redueix la càrrega positiva de les histones, descompactant la cromatina en eucromatina accessible.
Tema 3: Biologia molecular — Enginyeria genètica: eines moleculars i clonatge d'ADN
Flashcards
- Per què s'utilitza la mateixa endonucleasa de restricció tant per tallar el vector com per aïllar l'ADN d'interès?
- Perquè produeix extrems cohesius idèntics i complementaris en ambdues molècules, permetent que s'uneixin per complementarietat de bases abans de l'acció de la lligasa.
- Quina funció té la resistència a antibiòtics que porten els plasmidis de clonatge?
- Actua com a marcador de selecció per identificar i fer créixer només aquelles cèl·lules bacterianes que han incorporat un plasmidi (amb insert o sense); per saber quines porten l'insert cal un segon marcador.
- En una prova de paternitat, com es descarta un presumpte pare?
- Si el fill té alguna banda que no és de la mare i que el presumpte pare tampoc no té, aquell home no pot ser el pare biològic.
Preguntes tipus test
- Quin paper compleixen les endonucleases de restricció a l'enginyeria genètica?
- a) Sintetitzar fragments d'ARN encebadors
- b) Tallar ADN en seqüències palindròmiques
- c) Separar les cadenes durant la PCR
- d) Segellar enllaços fosfodièster entre fragments
Resposta: b) Tallar ADN en seqüències palindròmiques. Les endonucleases de restricció reconeixen dianes palindròmiques específiques i trenquen els enllaços fosfodièster de l'ADN.
- En l'electroforesi d'ADN en gel d'agarosa, quins fragments avancen més de pressa cap a l'ànode?
- a) Els que tenen càrrega positiva
- b) Els que tenen més extrems roms
- c) Els de mida més petita
- d) Els fragments de cadena doble llargs
Resposta: c) Els de mida més petita. El gel d'agarosa frena els fragments grans per resistència mecànica; per tant, els fragments més curts migren a major velocitat.
- Quina és la seqüència tèrmica correcta d'un cicle de PCR en un termociclador?
- a) Desnaturalització, hibridació d'encebadors i elongació
- b) Tall per restricció, alineament i electroforesi
- c) Elongació, desnaturalització i unió de lligasa
- d) Hibridació, elongació i desnaturalització
Resposta: a) Desnaturalització, hibridació d'encebadors i elongació. La PCR requereix primer separar les cadenes a alta temperatura (~95 °C), acoblar els encebadors (~55 °C) i estendre'ls a ~72 °C.
Tema 3: Biologia molecular — Organismes transgènics, teràpia gènica i clonació
Flashcards
- Per què cal introduir el transgen en un zigot quan es vol crear un ratolí transgènic i no cal fer-ho en plantes?
- Perquè les cèl·lules animals diferenciades no són totipotents i cal que la modificació estigui present des de la primera cèl·lula per transmetre's a tot l'organisme adult, mentre que les cèl·lules somàtiques vegetals sí que poden regenerar un individu sencer (totipotència).
- Per quina raó un individu obtingut per clonació reproductiva pot envellir prematurament?
- Perquè el nucli transferit prové d'una cèl·lula somàtica adulta que ja ha sofert cicles de divisió previs, arrossegant un ADN amb telòmers escurçats corresponents a l'edat biològica del donant.
- Per què editar embrions humans amb CRISPR planteja més problemes ètics que editar cèl·lules de la medul·la d'un pacient?
- Perquè els canvis en embrions o gàmetes (línia germinal) es transmeten a la descendència sense el seu consentiment i amb riscos encara desconeguts; els de cèl·lules somàtiques només afecten el pacient.
Preguntes tipus test
- Quina diferència defineix un organisme transgènic respecte d'altres organismes modificats genèticament?
- a) Mutació induïda per radiació ultraviolada
- b) Inclusió de gens d'una altra espècie
- c) Modificació del nombre de cromosomes
- d) Reproducció estricta per clonació cel·lular
Resposta: b) Inclusió de gens d'una altra espècie. El caràcter transgènic exigeix que la modificació contingui un transgen procedent d'un tàxon diferent.
- Per què la teràpia gènica somàtica no guareix la descendència d'un pacient amb dèficit d'ADA?
- a) Els gàmetes conserven el gen defectuós
- b) El gen s'inactiva abans de la meiosi
- c) Els limfòcits destrueixen l'ADN forà
- d) Els vectors virals no entren al nucli
Resposta: a) Els gàmetes conserven el gen defectuós. En la teràpia somàtica només es modifiquen cèl·lules del cos del pacient, de manera que la línia germinal transmet l'al·lel no modificat.
- Quin paper compleix el marcador de resistència a antibiòtics en el plasmidi de clonatge bacterià?
- a) Augmentar la taxa de mutació espontània
- b) Seleccionar els bacteris transformats correctament
- c) Facilitar la integració cromosòmica del bacteri
- d) Eliminar el gen d'interès del plasmidi
Resposta: b) Seleccionar els bacteris transformats correctament. Permet que només les cèl·lules que han incorporat amb èxit el vector sobrevisquin en presència de l'antibiòtic.
Tema 4: Genètica i cicle cel·lular — El cicle cel·lular, mitosi i meiosi
Flashcards
- En quin punt de control s'avalua la correcta alineació cromosòmica a la placa equatorial?
- Al punt de control M (metafase-anafase), assegurant que tots els cromosomes estiguin units al fus acromàtic.
- Per què la meiosi redueix el nombre de cromosomes a la meitat i en quina de les dues divisions passa?
- Perquè a la meiosi I se separen els cromosomes homòlegs (no les cromàtides): cada cèl·lula filla rep un sol cromosoma de cada parell i es passa de 2n a n. La meiosi II separa les cromàtides germanes, com una mitosi, i no canvia el nombre de cromosomes.
- Quins dos processos de la meiosi generen variabilitat genètica i en quina fase passa cadascun?
- L'entrecreuament entre cromàtides no germanes d'homòlegs (profase I) i la segregació a l'atzar dels homòlegs segons com s'orienten els bivalents (metafase I – anafase I).
Preguntes tipus test
- Quina fase del cicle cel·lular es caracteritza per la duplicació del material genètic?
- a) Fase G1
- b) Fase M
- c) Fase S
- d) Fase G2
Resposta: c) Fase S. A la fase S (síntesi) té lloc la replicació semiconservativa de l'ADN cel·lular.
- Què succeeix si una cèl·lula no supera el punt de control G1?
- a) Passa immediatament a la fase M
- b) Inicia la citocinesi sense mitosi
- c) Entra en apoptosi o queda en G0
- d) Replica dues vegades l'ADN
Resposta: c) Entra en apoptosi o queda en G0. Si no rep senyals de divisió o té danys, la cèl·lula s'atura i pot passar a l'estat quiescent G0.
- Durant quina etapa mitòtica se separen les cromàtides germanes cap als pols?
- a) Metafase
- b) Anafase
- c) Telofase
- d) Profase
Resposta: b) Anafase. A l'anafase es trenca el centròmer i cada cromàtida migra cap a un extrem de la cèl·lula.
Tema 4: Genètica i cicle cel·lular — Mutacions i bases moleculars del càncer
Flashcards
- Per què una mutació produïda a les cèl·lules de la pell a causa dels raigs UV no es transmet als fills?
- Perquè és una mutació somàtica; únicament les mutacions que afecten les cèl·lules de la línia germinal (gàmetes) es transmeten a les generacions futures.
- En què es diferencia funcionalment un protooncogen d'un gen supressor de tumors?
- El protooncogen estimula positivament la divisió cel·lular (en mutar a oncogen accelera el cicle sense fre), mentre que el supressor de tumors atura el cicle davant d'errors i indueix la reparació o l'apoptosi.
Preguntes tipus test
- Quina alteració és un exemple clar de mutació genòmica de tipus aneuploïdia?
- a) Trisomia 21
- b) Triploïdia 3n
- c) Inversió pericèntrica
- d) Translocació recíproca
Resposta: a) Trisomia 21. La trisomia 21 comporta el guany d'un cromosoma individual en comptes d'un joc cromosòmic complet.
- Com actua un oncogen en el desenvolupament del càncer?
- a) Inhibeix la formació de nous capil·lars
- b) Estimula la divisió de manera incontrolada
- c) Repara les lesions de l'ADN
- d) Indueix apoptosi en cèl·lules defectuoses
Resposta: b) Estimula la divisió de manera incontrolada. Els oncògens són formes hiperactives de protooncògens que promouen la proliferació cel·lular sense necessitat de senyals externs.
- Com s'anomena la disseminació de cèl·lules tumorals malignes a altres òrgans via sanguínia?
- a) Metàstasi
- b) Angiogènesi
- c) Inversió
- d) Infecció vírica
Resposta: a) Metàstasi. La metàstasi és el procés mitjançant el qual cèl·lules malignes envaeixen vasos sanguinis o limfàtics i formen tumors secundaris a distància.
Tema 4: Genètica i cicle cel·lular — Fonaments de la genètica mendeliana i monohibridisme
Flashcards
- Com permet l'encreuament prova determinar el genotip d'un organisme que manifesta el fenotip dominant?
- S'encreua amb un individu homozigot recessiu (aa). Si tota la descendència mostra el caràcter dominant, l'organisme problema era homozigot (AA); si un 50% de la descendència manifesta el caràcter recessiu, era heterozigot (Aa).
- Quina diferència conceptual hi ha entre genotip i fenotip?
- El genotip és la constitució al·lèlica que posseeix un organisme en el seu ADN, mentre que el fenotip és la manifestació física o biològica observable d'aquest genotip combinat amb l'efecte de l'ambient.
Preguntes tipus test
- Quin és el genotip esperat a la F1 en encreuar dues línies pures AA i aa?
- a) 100% heterozigots Aa
- b) 75% dominants i 25% recessius
- c) 50% AA i 50% aa
- d) 25% AA, 50% Aa i 25% aa
Resposta: a) 100% heterozigots Aa. Segons la primera llei de Mendel, l'encreuament entre dues línies pures homozigòtiques produeix una generació F1 totalment uniforme formada per individus heterozigots (Aa).
- Quina proporció fenotípica s'obté a la F2 en un monohibridisme amb dominància completa?
- a) 1 dominant : 2 intermedis : 1 recessiu
- b) 3 dominants : 1 recessiu
- c) 9 dominants : 3 recessius
- d) 1 dominant : 1 recessiu
Resposta: b) 3 dominants : 1 recessiu. L'encreuament Aa x Aa dona un 25% AA i 50% Aa (75% fenotip dominant) i un 25% aa (fenotip recessiu), configurant la proporció 3:1.
- Quin resultat indica que un individu dominant problema era heterozigot en un retroencreuament?
- a) El 100% de la descendència és dominant
- b) El 50% és dominant i el 50% recessiu
- c) Tots els descendents mostren el caràcter recessiu
- d) El 75% és dominant i el 25% recessiu
Resposta: b) El 50% és dominant i el 50% recessiu. En l'encreuament Aa x aa, l'heterozigot cedeix l'al·lel a al 50% dels gàmetes, donant la meitat de la descendència amb fenotip recessiu.
Tema 4: Genètica i cicle cel·lular — Dihibridisme, transmissió independent i lligament gènic
Flashcards
- Quina proporció fenotípica s'espera en la F2 d'un dihibridisme segons la tercera llei de Mendel?
- Una proporció 9:3:3:1, corresponent a 9/16 de doble dominants, 3/16 per a cadascun dels dos fenotips amb un caràcter dominant i l'altre recessiu i 1/16 de doble recessius.
- Per quina raó dos gens situats al mateix parell de cromosomes homòlegs poden generar gàmetes no parentals?
- A causa del sobrecreuament o crossing-over durant la profase I de la meiosi, que permet recombinar al·lels de cromàtides no germanes.
- Com permet la freqüència de recombinació establir la posició relativa de diferents gens en un cromosoma?
- Com que la probabilitat de sobrecreuament augmenta a mesura que creix la distància física entre loci, el percentatge de recombinants equival directament a unitats de distància de mapa genètic (centimorgans).
Preguntes tipus test
- Quina descendència fenotípica produeix un encreuament de prova amb gens independents (AaBb x aabb)?
- a) 9:3:3:1
- b) 1:2:1
- c) 3:1
- d) 1:1:1:1
Resposta: d) 1:1:1:1. L'individu prova només aporta gàmetes recessius (ab), de manera que es manifesten directament els 4 gàmetes equiprobables del dihíbrid.
- En quin estadi de la meiosi té lloc el sobrecreuament responsable de la recombinació gènica?
- a) Telofase I
- b) Anafase II
- c) Profase I
- d) Metafase I
Resposta: c) Profase I. El sobrecreuament entre cromàtides homòlogues s'esdevé durant la profase I meiòtica.
- Com s'anomena la condició en què dos gens situats al mateix cromosoma s'hereten sempre units?
- a) Codominància
- b) Transmissió independent
- c) Lligament absolut
- d) Sobredominància
Resposta: c) Lligament absolut. El lligament és complet o absolut quan la proximitat impedeix qualsevol esdeveniment de sobrecreuament entre els dos loci.
Tema 4: Genètica i cicle cel·lular — Desviacions del mendelisme: intermèdia, codominància i gens letals
Flashcards
- Com es distingeix a nivell fenotípic un caràcter codominant d'un amb dominància incompleta?
- En la dominància incompleta l'heterozigot té un fenotip intermedi barrejat, mentre que en la codominància expressa tots dos trets parentals alhora sense mesclar-se.
- Per què un gen letal embrionari en homozigosi modifica les proporcions de la descendència viva en un encreuament Aa × Aa?
- Perquè un quart dels zigots (l'homozigot afectat) mor durant el desenvolupament embrionari i no arriba a comptabilitzar-se en la descendència viva: queden 2/3 Aa i 1/3 de l'altre homozigot (2:1). Aquest 2:1 és fenotípic si l'al·lel letal té un efecte visible en heterozigosi; si no, tots els vius tenen el mateix fenotip.
Preguntes tipus test
- Quin patró fenotípic resulta de l'encreuament entre dues vaques de pelatge ruà (codominància)?
- a) 1 blanca, 2 ruanes i 1 marró
- b) Tota la descendència és ruana
- c) 3 ruanes per 1 blanca
- d) 2 ruanes per 1 marró
Resposta: a) 1 blanca, 2 ruanes i 1 marró. En codominància la segregació d'heterozigots genera una proporció 1:2:1 tant genotípica com fenotípica.
- Quina alteració molecular provoca l'anèmia falciforme al cromosoma 11?
- a) Pèrdua d'un aminoàcid essencial
- b) Substitució de timina per guanina
- c) Duplicació d'un segment gènic
- d) Canvi d'àcid glutàmic per valina
Resposta: d) Canvi d'àcid glutàmic per valina. La mutació puntual substitueix una adenina per timina, codificant valina en lloc d'àcid glutàmic.
- Quina proporció fenotípica en la descendència viva d'Aa × Aa assenyala un al·lel letal en homozigosi amb efecte visible en heterozigosi (com el groc dels ratolins)?
- a) Proporció 2:1
- b) Proporció 1:1
- c) Proporció 3:1
- d) Proporció 9:3:3:1
Resposta: a) Proporció 2:1. La mort de l'homozigot letal redueix el total de supervivents de 4 a 3 parts, deixant una proporció 2:1.
Tema 4: Genètica i cicle cel·lular — Al·lelisme múltiple, epístasi i herència poligènica
Flashcards
- Com pot una parella en què cap dels dos progenitors té el grup O tenir un descendent amb aquest grup sanguini?
- És possible si ambdós progenitors són heterozigots i porten l'al·lel recessiu: un de genotip I^A I^0 (grup A) i l'altre I^B I^0 (grup B), o bé tots dos del mateix grup heterozigot (I^A I^0 o I^B I^0).
- En què es diferencia fonamentalment la pleiotropia de l'herència poligènica?
- La pleiotropia consisteix en un únic gen que condiciona múltiples caràcters no relacionats, mentre que l'herència poligènica és la intervenció de múltiples gens amb efectes additius sobre un sol tret fenotípic.
Preguntes tipus test
- Quina proporció fenotípica en la F2 és característica de l'epístasi simple recessiva?
- a) 12:3:1
- b) 9:3:4
- c) 15:1
- d) 9:3:3:1
Resposta: b) 9:3:4. L'epístasi simple recessiva transforma les dues darreres classes fenotípiques (3+1) en una de sola, resultant en una proporció 9:3:4.
- A quin cromosoma humà es localitza el locus del gen del sistema ABO?
- a) Cromosoma X
- b) Cromosoma 9
- c) Cromosoma 1
- d) Cromosoma 21
Resposta: b) Cromosoma 9. El gen del sistema de grups sanguinis ABO se situa en el parell d'autosomes número 9.
- Per què els caràcters codificats a l'ADN mitocondrial presenten exclusivament herència materna?
- a) L'ADN mitocondrial és recessiu en mascles
- b) Els mitocondris paterns es degraden ràpidament
- c) L'espermatozoide no conté ADN mitocondrial
- d) El zigot rep tot el citoplasma de l'òvul
Resposta: d) El zigot rep tot el citoplasma de l'òvul. Durant la fecundació, és l'òvul qui aporta el citoplasma i tots els seus orgànuls cel·lulars al zigot.
Tema 4: Genètica i cicle cel·lular — Determinació del sexe i herència lligada als heterocromosomes
Flashcards
- Per què els homes manifesten el daltonisme o l'hemofília amb més freqüència que les dones?
- Perquè són hemizigots (XY): en tenir només un cromosoma X, si reben l'al·lel recessiu el manifesten directament, mentre que una dona necessita rebre l'al·lel recessiu d'ambdós progenitors.
- Quin patró de descendència descarta immediatament que una afecció estigui lligada al cromosoma Y?
- L'aparició de qualsevol dona afectada o el cas d'un pare afectat que tingui un fill mascle sa.
- Quin és el resultat d'un encreuament entre una dona sana portadora d'un tret recessiu lligat a l'X i un home sa?
- El 50 % dels fills mascles manifestaran el tret i el 50 % seran sans; el 50 % de les filles seran sanes no portadores i el 50 % sanes portadores.
Preguntes tipus test
- Com s'anomena la condició genètica masculina respecte dels gens situats al segment diferencial del cromosoma X?
- a) Heterozigosi completa
- b) Homozigosi parcial
- c) Hemizigosi
- d) Codominància sexual
Resposta: c) Hemizigosi. Com que els homes tenen un sol cromosoma X, presenten un sol al·lel per a aquests gens, condició anomenada hemizigosi.
- Si un home afectat per una malaltia té totes les filles malaltes i tots els fills sans, l'herència és:
- a) Lligada a l'Y
- b) Recessiva lligada a l'X
- c) Autosòmica recessiva
- d) Dominant lligada a l'X
Resposta: d) Dominant lligada a l'X. El pare transmet el seu únic cromosoma X afectat a totes les filles i el cromosoma Y als fills mascles.
- Quina proporció de fills mascles d'una dona daltònica (XᵃXᵃ) i un home sa seran daltònics?
- a) El 100 %
- b) El 0 %
- c) El 25 %
- d) El 50 %
Resposta: a) El 100 %. Tots els fills mascles reben l'únic cromosoma X de la mare, que en aquest cas sempre porta l'al·lel recessiu.
Tema 4: Genètica i cicle cel·lular — Metodologia d'anàlisi d'arbres genealògics (pedigrís)
Flashcards
- Com es descarta que una malaltia sigui autosòmica dominant en un arbre genealògic?
- Identificant una parella de progenitors sans que tinguin un fill afectat; si fos dominant, els sans serien homozigots recessius i no podrien engendrar fills amb l'al·lel mutant.
- Quin descendent invalida de forma definitiva que un caràcter recessiu estigui lligat al cromosoma X?
- Una filla afectada provinent d'un pare sa, ja que el pare sa aportaria obligatòriament un cromosoma X amb l'al·lel dominant.
Preguntes tipus test
- Quina situació demostra que un caràcter és d'herència recessiva?
- a) Un progenitor sa té descendència exclusivament sana
- b) Tots els homes de la família manifesten el tret
- c) Dos progenitors afectats tenen un fill afectat
- d) Dos progenitors sans tenen un fill afectat
Resposta: d) Dos progenitors sans tenen un fill afectat. Si dos individus sans generen descendència afectada, els pares han de ser portadors heterozigots de l'al·lel recessiu.
- Quin cas permet descartar que una malaltia sigui recessiva lligada al cromosoma X?
- a) Una mare sana té un fill afectat
- b) Un pare afectat té un fill sa
- c) Una mare heterozigota té una filla sana
- d) Un pare sa té una filla afectada
Resposta: d) Un pare sa té una filla afectada. El pare aporta el seu únic cromosoma X a les filles; si és sa, la filla rebrà almenys un al·lel normal i no pot ser afectada.
- Quina és la situació genòmica d'un home per als gens del segment diferencial del cromosoma Y?
- a) Heterozigot compost
- b) Homozigot dominant
- c) Codominant
- d) Hemizigot
Resposta: d) Hemizigot. En disposar d'un sol cromosoma Y sense homòleg complet, els homes presenten hemizigosi per a aquests loci.
Tema 4: Genètica i cicle cel·lular — Resolució pràctica de pedigrís autosòmics
Flashcards
- Per què un individu sa fill de dos portadors d'una malaltia autosòmica recessiva té una probabilitat de 2/3 de ser portador i no d'1/2?
- Perquè en constatar que és sa s'exclou l'opció homozigota recessiva (aa). De les 3 combinacions sanes restants (AA, Aa, aA), 2 són portadores heterozigotes.
- Com s'invalida que una malaltia sigui dominant lligada al cromosoma X observant un pare afectat?
- Si el pare afectat (X^A Y) té alguna filla sana (X^a X^a), la hipòtesi queda descartada, ja que el pare transmet sempre el seu únic cromosoma X^A a totes les seves filles.
Preguntes tipus test
- Dos progenitors sans tenen un fill amb sordesa autosòmica recessiva. Quina probabilitat té el següent germà sa de ser portador?
- a) 1/2
- b) 2/3
- c) 1/4
- d) 3/4
Resposta: b) 2/3. Com que sabem que el germà és sa, s'exclou el genotip aa; queden 3 opcions possibles i 2 són heterozigotes (2/3).
- A l'arbre de la síndrome de Werner (autosòmica recessiva), com descartem que sigui lligada a l'X?
- a) Un home afectat té mare sana
- b) Tots els homes transmeten la mutació
- c) Una dona afectada té pare sa
- d) Dos pares sans tenen un fill sa
Resposta: c) Una dona afectada té pare sa. Una dona X a X^a X a X a X^a X a necessita rebre un al·lel de cada progenitor; com que el seu pare és sa ( X A X^A X A Y), no pot ser lligada a l'X.
- En la braquidactília (dominant), com poden dos progenitors afectats tenir un descendent normal?
- a) Tots dos progenitors són heterozigots Aa
- b) Per mutació 'de novo' en el gàmeta
- c) És un patró recessiu emmascarat
- d) Perquè un dels progenitors és homozigot AA
Resposta: a) Tots dos progenitors són heterozigots Aa. L'encreuament Aa x Aa té una probabilitat d'1/4 d'originar un descendent aa (sense braquidactília, normal).
Tema 4: Genètica i cicle cel·lular — Resolució pràctica de pedigrís lligats al sexe i casos complexos
Flashcards
- Per què el naixement d'una filla afectada descarta que una malaltia sigui recessiva lligada al cromosoma X si el seu pare és sa?
- Perquè un pare sa té el genotip XᴬY i aporta obligatòriament el cromosoma X amb l'al·lel sa dominant a totes les seves filles, fent impossible que siguin homozigotes recessives (XᵃXᵃ).
- Si una parella afectada té descendència sana, per què es pot concloure que el caràcter és dominant?
- Si fos recessiu, ambdós pares serien homozigots recessius (aa) i només podrien transmetre l'al·lel recessiu, resultant en un 100% de fills afectats.
Preguntes tipus test
- Quin encreuament descarta de manera concloent que un caràcter sigui recessiu?
- a) Dos progenitors afectats amb una filla sana
- b) Mare portadora amb fills sans i afectats
- c) Progenitor sa i progenitor afectat amb fills sans
- d) Dos progenitors sans amb un fill malalt
Resposta: a) Dos progenitors afectats amb una filla sana. Dos progenitors amb fenotip recessiu només poden tenir descendència recessiva; si tenen un fill sa, el tret ha de ser dominant.
- Un home amb una malaltia té 4 filles afectades i 4 fills sans amb una dona sana. Quin patró s'ajusta millor?
- a) Lligat a l'Y holàndric
- b) Autosòmic recessiu
- c) Lligat a l'X recessiu
- d) Lligat a l'X dominant
Resposta: d) Lligat a l'X dominant. El pare transmet el seu únic cromosoma X afectat a totes les filles i el cromosoma Y sa a tots els fills.
- Quina probabilitat té una parella formada per dona portadora d'hemofília i home sa de tenir un descendent no afectat?
- a) 1/4
- b) 1/2
- c) 1/8
- d) 3/4
Resposta: d) 3/4. Totes les filles (2/4) seran sanes i la meitat dels fills (1/4) seran sans, sumant una probabilitat total de 3/4.
Tema 5: Microorganismes — Diversitat microbiana: dominis Archaea i Bacteria
Flashcards
- Quina molècula va utilitzar Carl Woese per proposar la divisió de l'arbre de la vida en tres dominis?
- Va utilitzar les seqüències de l'ARN ribosòmic (ARNr), emprat com a rellotge molecular filogenètic.
- Quines diferències principals presenten la paret cel·lular i el material genètic d'Archaea respecte de Bacteria?
- Archaea no té mureïna (peptidoglicà) a la paret i el seu ADN s'associa a histones i conté introns, a diferència de Bacteria.
- Quins són els tres grups ecològics clàssics en què es divideixen els arqueus extremòfils?
- Els halòfils (alta salinitat), els termòfils (altes temperatures) i els metanògens (anaerobis productors de metà).
Preguntes tipus test
- Quina característica molecular apropa més els arqueus als eucariotes que als bacteris?
- a) Presència de paret cel·lular de peptidoglicà
- b) Cromosoma lineal tancat dins d'un nucli
- c) Mida cel·lular superior a cent micròmetres
- d) Associació del seu ADN amb histones
Resposta: d) Associació del seu ADN amb histones. L'ADN dels arqueus s'empaqueta amb histones, una propietat que comparteixen amb Eukarya i no amb Bacteria.
- Com s'anomenen els bacteris amb morfologia en forma de coma curta i corbada?
- a) Bacils
- b) Espirils
- c) Vibrions
- d) Estreptococs
Resposta: c) Vibrions. Els vibrions tenen una morfologia característica en forma de coma o bastonet corbat.
- Quin tipus d'arqueus prospera exclusivament en ambients anaerobis generant gas metà?
- a) Halòfils extrems
- b) Metanògens
- c) Cianobacteris
- d) Hipertermòfils
Resposta: b) Metanògens. Els arqueus metanògens són anaerobis estrictes que generen metà durant la seva respiració o fermentació.
Tema 5: Microorganismes — Citologia bacteriana i la paret cel·lular de Gram
Flashcards
- Quina funció diferencial presenten les fímbries respecte als pilis en la superfície bacteriana?
- Les fímbries són curtes i s'encarreguen de l'adherència mecànica a superfícies, mentre que els pilis són estructures més llargues implicades en desplaçament, secreció i transferència de material genètic per conjugació.
- Per què els bacteris Gram-negatius s'observen de color rosa després de completar el protocol de Gram?
- Perquè l'alcohol dissol la seva membrana externa rica en lípids i renta el cristall violeta a través de la fina capa de mureïna; posteriorment incorporen el colorant de contrast safranina.
Preguntes tipus test
- Quin component cel·lular confereix resistència mecànica i determina si un bacteri és Gram+ o Gram-?
- a) El citoesquelet d'actina
- b) La càpsula bacteriana
- c) El peptidoglicà o mureïna
- d) La membrana plasmàtica
Resposta: c) El peptidoglicà o mureïna. El gruix i la disposició del peptidoglicà a la paret defineixen la resposta tintorial a la prova de Gram.
- Quin d'aquests elements genètics és extracromosòmic i té capacitat de replicació independent en bacteris?
- a) Nucleoide
- b) Citoesquelet
- c) Plasmidi
- d) Carboxisoma
Resposta: c) Plasmidi. Els plasmidis són petites molècules circulars d'ADN separades del nucleoide que es repliquen autònomament.
- Com s'anomena l'agrupació bacteriana esfèrica organitzada en forma de raïm irregular?
- a) Diplococ
- b) Estafilococ
- c) Estreptococ
- d) Bacils
Resposta: b) Estafilococ. Els estafilococs es divideixen en plans irregulars generant acumulacions en raïm.
Tema 5: Microorganismes — Fisiologia bacteriana: creixement, nutrició i transferència genètica horitzontal
Flashcards
- Per què no s'aplica el concepte clàssic d'espècie als bacteris?
- Perquè tenen reproducció exclusivament asexual i no intercanvien gàmetes per produir descendència fèrtil.
- Quina diferència hi ha entre la conjugació i la transducció bacteriana?
- La conjugació requereix contacte directe cèl·lula-cèl·lula mitjançant un pilus, mentre que la transducció utilitza un virus bacteriòfag com a vector per transportar l'ADN.
Preguntes tipus test
- Què determina l'entrada d'un cultiu bacterià a la fase estacionària?
- a) Aparició de mutacions víriques
- b) Parada de la transcripció gènica
- c) Absència de plasmidis
- d) Esgotament de nutrients i toxines
Resposta: d) Esgotament de nutrients i toxines. La limitació de nutrients i l'acumulació de metabòlits tòxics aturen l'augment net poblacional.
- Com s'anomena la captació directa d'ADN exogen lliure del medi?
- a) Esporulació
- b) Conjugació
- c) Transformació
- d) Transducció
Resposta: c) Transformació. La transformació consisteix en la integració de fragments d'ADN bicatenari lliures a l'entorn.
- A quin grup tròfic pertany un bacteri que utilitza la llum com a energia i compostos orgànics com a carboni?
- a) Quimioautòtrofs
- b) Fotoautòtrofs
- c) Fotoheteròtrofs
- d) Quimioheteròtrofs
Resposta: c) Fotoheteròtrofs. El prefix 'foto-' indica font energètica lumínica i 'heteròtrof' l'ús de matèria orgànica per al carboni.
Tema 5: Microorganismes — Antibiòtics, resistència bacteriana i antibiogrames
Flashcards
- Per quina raó biològica un tractament amb penicil·lina no és eficaç contra la grip ni afecta les cèl·lules de l'hoste humà?
- Perquè el virus de la grip és acel·lular i no té paret de peptidoglicà, diana que tampoc existeix a les cèl·lules humanes per ser eucariotes.
- En un antibiograma, què expressa la formació d'un halo sense creixement al voltant d'un disc de paper impregnat?
- Demostra que l'antibiòtic difós pel medi ha impedit el creixement bacterià, indicant que la soca és sensible a aquest fàrmac.
Preguntes tipus test
- Quin efecte té un antibiòtic bacteriostàtic sobre un cultiu microbià?
- a) Ataca la càpsida dels virus
- b) Destrueix l'estructura del peptidoglicà
- c) Inhibeix la proliferació bacteriana
- d) Lisa immediatament la membrana
Resposta: c) Inhibeix la proliferació bacteriana. Els bacteriostàtics frenen la multiplicació cel·lular sense destruir de forma directa i immediata el microorganisme.
- Quina molècula bacteriana és la diana específica de l'acció bactericida de les penicil·lines?
- a) La subunitat 60S ribosòmica
- b) L'ADN polimerasa vírica
- c) El peptidoglicà o mureïna
- d) Els fosfolípids de membrana
Resposta: c) El peptidoglicà o mureïna. Les penicil·lines bloquegen la correcta síntesi de la paret de peptidoglicà, causant la lisi cel·lular.
- Com adquireix una població bacteriana nous gens de resistència per transferència genètica horitzontal?
- a) Per conjugació i transducció
- b) Mitjançant mitosi asimètrica
- c) Per meiosi i fecundació
- d) Per generació espontània dirigida
Resposta: a) Per conjugació i transducció. La conjugació (plasmidis) i la transducció (fàgics) permeten la transferència gènica horitzontal de resistències.
Tema 5: Microorganismes — Mètodes d'aïllament, cultiu i tècniques d'esterilització
Flashcards
- Per què cal emprar filtració en lloc d'autoclau per esterilitzar una solució amb vitamines o enzims?
- Perquè les vitamines i les proteïnes són molècules termolàbils que es desnaturalitzarien o inactivarien amb les altes temperatures de l'autoclau; la filtració les purifica físicament sense aplicar calor.
- Quina diferència funcional hi ha entre un medi de cultiu selectiu i un medi diferencial?
- El medi selectiu impedeix directament el creixement de certs grups bacterians per permetre només el pas dels desitjats, mentre que el medi diferencial permet el creixement de diversos grups però fa visibles diferències bioquímiques mitjançant canvis cromàtics.
Preguntes tipus test
- Quin paràmetre físic permet a l'autoclau assolir més de 120 °C?
- a) La combustió de gas butà
- b) L'ús de radiació ionitzant
- c) L'augment de pressió del vapor
- d) La dessecació continuada de l'aire
Resposta: c) L'augment de pressió del vapor. En augmentar la pressió dins d'una cambra hermètica, el punt d'ebullició de l'aigua s'eleva, permetent vapor per sobre de 120 °C.
- Quina és la funció de la llum ultraviolada en el control microbià?
- a) Eliminar virus sistèmics a la sang
- b) Esterilitzar a fons líquids termolàbils
- c) Desinfectar superfícies llises i aire
- d) Destruir ràpidament endòspores a pressió
Resposta: c) Desinfectar superfícies llises i aire. A causa del seu baix poder de penetració, la radiació UV només és eficaç per descontaminar l'aire i les superfícies directament exposades.
- Com s'anomena una substància antimicrobiana segura sobre ferides de la pell?
- a) Fungicida agrícola
- b) Esterilitzant químic
- c) Desinfectant
- d) Antisèptic
Resposta: d) Antisèptic. Els antisèptics posseeixen baixa toxicitat tissular i estan formulats per aplicar-se de manera tòpica sobre teixits vius.
Tema 5: Microorganismes — Formes acel·lulars: virus, viroides i prions
Flashcards
- En què es diferencia fonamentalment l'estructura d'un viroide de la d'un virus?
- El viroide consisteix exclusivament en una petita molècula circular d'ARN monocatenari sense cap mena de càpside proteica ni embolcall, mentre que el virus sempre conté una càpside proteica protegint el seu genoma (ADN o ARN).
- Com aconsegueix un prió propagar-se per l'organisme si no conté gens ni àcids nucleics?
- Actua per contacte directe sobre les proteïnes normals de membrana de la cèl·lula hoste, induint-los un canvi conformacional cap a la forma patògena i resistent a enzims.
Preguntes tipus test
- Quin tipus d'àcid nucleic conté un retrovirus com el VIH?
- a) ARN i ADN simultàniament
- b) ADN bicatenari helicoïdal
- c) ARN monocatenari amb transcriptasa inversa
- d) ADN monocatenari circular
Resposta: c) ARN monocatenari amb transcriptasa inversa. Els retrovirus tenen un genoma d'ARN i fan servir la transcriptasa inversa per sintetitzar ADN a l'interior cel·lular.
- Quina entitat patògena manca totalment d'àcids nucleics?
- a) Prió
- b) Bacteriòfag T4
- c) Virus de la grip
- d) Viroide vegetal
Resposta: a) Prió. Els prions estan compostos exclusivament per proteïnes alterades i no contenen ni ADN ni ARN.
- Quin organisme és l'hoste específic atacat pels viroides?
- a) Fongs llevadurs
- b) Bacteris Gram-positius
- c) Plantes
- d) Mamífers remugants
Resposta: c) Plantes. Els viroides són agents infecciosos constituïts per ARN nu que causen patologies específicament en cèl·lules vegetals.
Tema 5: Microorganismes — Cicles biològics d'infecció vírica
Flashcards
- Quina diferència funcional existeix entre la fase d'eclipsi i la lisi en el cicle lític?
- Durant la fase d'eclipsi no hi ha virions estructurats visibles perquè s'estan sintetitzant els components moleculars; la lisi és la destrucció final de la paret bacteriana que allibera els virions ja muntats.
- Per què els retrovirus necessiten transportar el seu propi enzim de retrotranscripció dins de la càpside?
- Perquè les cèl·lules eucariotes hostes no disposen d'ARN polimerases dependents d'ARN ni d'ADN polimerases dependents d'ARN capaces de sintetitzar ADN a partir d'una cadena motlle d'ARN.
Preguntes tipus test
- Quin enzim s'encarrega d'integrar el genoma convertit a ADN d'un retrovirus al cromosoma hoste?
- a) Lisozim
- b) ARN replicasa
- c) Integrasa
- d) Transcriptasa inversa
Resposta: c) Integrasa. La integrasa vírica s'encarrega d'inserir l'ADN retrotranscrit directament dins la cromatina cel·lular, creant el provirus.
- Com s'anomena el bacteriòfag que es troba integrat en el cromosoma cel·lular bacterià?
- a) Profag
- b) Capsòmer
- c) Virió
- d) Provirus
Resposta: a) Profag. El genoma del fag integrat en el cromosoma bacterià rep exclusivament el nom de profag.
- Quin mecanisme utilitzen habitualment els virus animals d'ADN per entrar a la cèl·lula?
- a) Lisi prèvia de la membrana
- b) Injecció exclusiva del material genètic
- c) Endocitosi o fusió de membranes
- d) Transport passiu per porines
Resposta: c) Endocitosi o fusió de membranes. Els virus animals penetren de manera sencera aprofitant l'endocitosi o la fusió vesicular amb la membrana plasmàtica.
Tema 5: Microorganismes — Patogènesi microbiana i paper en els cicles biogeoquímics
Flashcards
- Per què un individu que no manifesta febre ni símptomes pot ser clau en la transmissió d'un bacteri infecciós?
- Perquè pot ser un portador asimptomàtic: allotja i multiplica el patogen al seu interior i l'allibera al medi extern, actuant com a focus d'infecció sense semblar malalt.
- Quina funció ecològica diferencial tenen els bacteris nitrificants respecte als desnitrificants?
- Els nitrificants (Nitrosomonas i Nitrobacter) oxiden l'amoni a nitrit i després a nitrat (nutritiu per a les plantes), mentre que els desnitrificants (com Pseudomonas) redueixen el nitrat a N₂ gas, retornant el nitrogen a l'atmosfera.
Preguntes tipus test
- Quina diferència defineix un patogen oportunista respecte a un d'estricte?
- a) No conté àcids nucleics en el virió
- b) Només s'activa davant baixades immunitàries de l'hoste
- c) Necessita sempre un vector invertebrat per infectar
- d) És exclusivament un virus d'ARN monocatenari
Resposta: b) Només s'activa davant baixades immunitàries de l'hoste. Els patògens oportunistes aprofiten situacions de feblesa immunològica o trencament de barreres tissulars per produir patologia.
- Com s'anomena la transmissió d'infeccions des d'animals vertebrats als éssers humans?
- a) Endèmia
- b) Simbiosi
- c) Zoonosi
- d) Amonificació
Resposta: c) Zoonosi. La zoonosi fa referència a qualsevol malaltia infecciosa que es transmet de manera natural entre animals i humans.
- Quin bacteri oxida directament els nitrits (NO₂⁻) a nitrats (NO₃⁻) durant la nitrificació?
- a) Nitrobacter
- b) Nitrosomonas
- c) Pseudomonas
- d) Rhizobium
Resposta: a) Nitrobacter. Nitrobacter realitza la nitratació (oxidació de nitrit a nitrat), mentre que Nitrosomonas genera el nitrit previ.
Tema 6: Immunologia — Organització del sistema immunitari: òrgans i cèl·lules defensores
Flashcards
- Quina diferència funcional existeix entre un òrgan limfoide primari i un de secundari?
- Als òrgans primaris (medul·la òssia i tim) es produeixen i maduren els limfòcits adquirint immunocompetència; als secundaris (ganglis, melsa, MALT) es retenen els antígens i s'inicien les respostes immunitàries de contacte cel·lular.
- Per què els neutròfils són considerats la primera línia de resposta cel·lular circulant?
- Perquè són els leucòcits més abundants a la sang (45-70%) i disposen d'alta mobilitat per traspassar ràpidament els vasos i fagocitar bacteris invasors al teixit afectat.
- Quina funció defensiva distingeix les cèl·lules NK de la resta de limfòcits?
- Les cèl·lules NK formen part de la immunitat innata i són capaces de destruir cèl·lules tumorals o infectades per virus sense necessitat de reconeixement específic ni sensibilització prèvia.
Preguntes tipus test
- A quin òrgan finalitzen la seva maduració i selecció els limfòcits T?
- a) Als ganglis limfàtics
- b) Al tim
- c) A la melsa
- d) A la medul·la òssia
Resposta: b) Al tim. Tot i originar-se a la medul·la òssia vermella, els precursors dels limfòcits T migren al tim per madurar i seleccionar-se.
- Quin leucòcit del teixit conjuntiu és clau en l'al·lèrgia per alliberar histamina?
- a) Neutròfil
- b) Monòcit
- c) Mastòcit
- d) Eosinòfil
Resposta: c) Mastòcit. Els mastòcits se situen als teixits i alliberen grànuls d'histamina que indueixen vasodilatació i símptomes al·lèrgics.
- Quines estructures pertanyen exclusivament al teixit limfoide associat a mucoses (MALT)?
- a) Plaques de Peyer i amígdales
- b) Fetge i pàncrees
- c) Melsa i tim
- d) Medul·la òssia i ganglis
Resposta: a) Plaques de Peyer i amígdales. Les amígdales, les adenoides i les plaques de Peyer intestinals formen part del sistema de protecció mucosa (MALT).
Tema 6: Immunologia — Mecanismes de defensa innata i resposta inflamatòria
Flashcards
- En què es diferencien la pell i les mucoses com a barreres mecàniques?
- La pell disposa d'un epiteli queratinitzat sec amb descamació contínua, mentre que les mucoses estan humides, secreten moc protector i utilitzen cilis per mobilitzar partícules.
- Quina funció té la perforina alliberada per les cèl·lules NK?
- S'insereix a la membrana de la cèl·lula diana creant porus pels quals penetren enzims (granzims) que desencadenen la destrucció o lisi cel·lular.
- Quins fenòmens vasculars produeixen els quatre signes cardinals de la inflamació?
- La vasodilatació genera calor i rubor (enrogiment), mentre que l'augment de permeabilitat capil·lar genera edema (tumefacció) i pressió nerviosa causant dolor.
- Quines són les tres vies d'activació del complement i quina necessita anticossos?
- La via clàssica (s'activa per complexos antigen-anticòs; és l'única que necessita anticossos), la via alternativa (superfícies microbianes) i la via de les lectines (la MBL reconeix sucres com la manosa dels microorganismes). Totes convergeixen en l'activació de C3.
Preguntes tipus test
- Quin enzim present en llàgrimes i saliva destrueix la paret bacteriana?
- a) Histamina
- b) Espermina
- c) Perforina
- d) Lisozim
Resposta: d) Lisozim. El lisozim degrada l'enllaç glucosídic del peptidoglicà de les parets bacterianes.
- Com actuen els interferons durant una infecció?
- a) Sintetitzen anticossos neutralitzants específics
- b) Fagociten directament els virions lliures
- c) Formen porus d'atac a la membrana
- d) Estimulen la producció de proteïnes antivíriques veïnes
Resposta: d) Estimulen la producció de proteïnes antivíriques veïnes. Els interferons indueixen la síntesi de proteïnes AVP en cèl·lules no infectades per evitar la replicació.
- Quina cèl·lula és la primera a acudir massivament a un focus d'infecció aguda?
- a) Macròfag
- b) Limfòcit B
- c) Monòcit
- d) Neutròfil
Resposta: d) Neutròfil. Els neutròfils són els leucòcits polimorfonuclears més abundants i ràpids en respondre a la inflamació aguda.
Tema 6: Immunologia — Antígens i estructura molecular de les immunoglobulines
Flashcards
- Quina diferència funcional hi ha entre la regió variable i la regió constant d'una immunoglobulina?
- La regió variable conté el paràtop responsable de la unió específica a l'epítop de l'antigen, mentre que la regió constant determina la classe d'anticòs i s'encarrega d'unir-se a receptors cel·lulars (com els fagòcits) o al complement.
- Per quina raó la IgM sèrica té deu centres d'unió a l'antigen si cada monòmer bàsic en té dos?
- Perquè en sang la IgM s'organitza en forma de pentàmer, format per cinc monòmers units entre si mitjançant una cadena d'unió (cadena J) i ponts disulfur (5 x 2 = 10 llocs d'unió).
Preguntes tipus test
- Quina part de l'anticòs contacta directament amb l'epítop de l'antigen?
- a) La cadena d'unió J
- b) El paràtop a la regió variable
- c) La fracció Fc constant
- d) Els ponts disulfur intercatenaris
Resposta: b) El paràtop a la regió variable. El paràtop és la regió hipervariable d'unió específica de l'anticòs complementària a l'epítop.
- Quina immunoglobulina es troba preferentment com a dímer en secrecions externes?
- a) IgM
- b) IgG
- c) IgA
- d) IgE
Resposta: c) IgA. La IgA s'excreta en forma de dímer a la saliva, llàgrimes, llet materna i mucoses.
- Com s'anomena el marcatge de patògens per anticossos per afavorir la fagocitosi?
- a) Aglutinació
- b) Precipitació
- c) Neutralització
- d) Opsonització
Resposta: d) Opsonització. L'opsonització recobreix el patogen per facilitar el reconeixement pels receptors dels macròfags.
Tema 6: Immunologia — Resposta immunitària adaptativa: immunitat humoral i cel·lular
Flashcards
- Per què un limfòcit T no pot reconèixer una toxina bacteriana lliure que circula pel torrent sanguini?
- Perquè el receptor TCR dels limfòcits T només reconeix fragments peptídics d'antígens prèviament processats i presentats per molècules del CMH a la membrana d'una cèl·lula presentadora d'antigen (CPA).
- Quina diferència funcional existeix entre una cèl·lula plasmàtica i un limfòcit B de memòria?
- La cèl·lula plasmàtica és un efector a curt termini altament especialitzat en secretar grans quantitats d'anticossos circulants, mentre que el limfòcit B de memòria és quiescent, té una vida molt llarga i manté la capacitat de respondre ràpidament davant exposicions posteriors al mateix antigen.
Preguntes tipus test
- Quin tipus de cèl·lula reconeix pèptids associats a molècules del CMH de classe II?
- a) Limfòcit B verge sol
- b) Limfòcit Tc (CD8+)
- c) Eritròcit madur
- d) Limfòcit Th (CD4+)
Resposta: d) Limfòcit Th (CD4+). Els limfòcits T col·laboradors (Th) presenten el correceptor CD4, que interacciona específicament amb el CMH-II de les CPA.
- Quina molècula alliberen principalment les cèl·lules plasmàtiques?
- a) Histamina vesicular
- b) Perforines
- c) Granzims lítics
- d) Anticossos lliures
Resposta: d) Anticossos lliures. Les cèl·lules plasmàtiques són la fase terminal dels limfòcits B dedicada exclusivament a la síntesi i secreció massiva d'anticossos.
- Quina característica distingeix la resposta immunitària secundària de la primària?
- a) Absència total de limfòcits T
- b) Reconeixement d'antígens completament nous
- c) Una menor producció d'anticossos
- d) Fase de latència gairebé inexistent
Resposta: d) Fase de latència gairebé inexistent. Gràcies als limfòcits de memòria preexistents, la resposta secundària s'inicia de forma immediata sense el llarg retard de la primària.
Tema 6: Immunologia — Immunitat activa i passiva: fonaments de vacunació i seroteràpia
Flashcards
- Per què un tractament amb sèrum antiofídic no impedeix que una persona torni a emmalaltir greument si pateix una segona picada de serp mesos després?
- Perquè la seroteràpia proporciona immunitat passiva: els anticossos administrats es degraden amb el temps i el cos receptor mai no va activar els seus limfòcits per sintetitzar cèl·lules de memòria.
- Quin avantatge té l'aplicació d'una vacuna atenuada respecte a una d'inactivada i quin risc particular comporta?
- L'atenuada simula una infecció real molt més fidelment, generant una immunitat robusta i duradora tant cel·lular com humoral, però té el risc teòric de reversió o de causar infecció en pacients immunodeprimits.
Preguntes tipus test
- Com es cataloga la transferència d'anticossos IgG de la mare al fetus a través de la placenta?
- a) Immunitat artificial activa
- b) Immunitat natural passiva
- c) Immunitat natural activa
- d) Immunitat artificial passiva
Resposta: b) Immunitat natural passiva. És un procés fisiològic natural en el qual el receptor no sintetitza els anticossos ni genera cèl·lules de memòria pròpies.
- Quina diferència funcional distingeix de manera inequívoca les vacunes dels sèrums?
- a) Les vacunes injecten anticossos i els sèrums toxines
- b) Els sèrums atorguen immunitat de per vida
- c) Les vacunes són preventives i els sèrums curatius
- d) Les vacunes tenen un efecte terapèutic immediat
Resposta: c) Les vacunes són preventives i els sèrums curatius. Les vacunes preparen preventivament el sistema immunitari generant memòria, mentre que els sèrums resolen emergències ja establertes mitjançant anticossos externs.
- Quin component s'afegeix sovint a les vacunes de subunitats per intensificar la resposta immunitària?
- a) Una dosi d'anticossos monòmers de tipus IgE
- b) Un adjuvant químic com sals d'alumini
- c) Un antibiòtic d'ampli espectre
- d) Un sèrum heteròleg d'origen equí
Resposta: b) Un adjuvant químic com sals d'alumini. Els adjuvants potencien i perllonguen la presentació de l'antigen per millorar la resposta immunitària adaptativa.
Tema 6: Immunologia — Patologia del sistema immunitari: al·lèrgies, autoimmunitat i immunodeficiències
Flashcards
- Quin paper tenen les immunoglobulines IgE i els mastòcits en una reacció al·lèrgica?
- Durant la sensibilització, les IgE produïdes s'uneixen a la membrana dels mastòcits; en una exposició posterior, l'al·lergen s'uneix a aquestes IgE, provocant la desgranulació cel·lular i l'alliberament massiu d'histamina.
- Quina diferència conceptual hi ha entre una malaltia autoimmune organoespecífica i una de sistèmica?
- Les organoespecífiques ataquen un teixit o òrgan concret (com les cèl·lules beta pancreàtiques en la diabetis tipus I), mentre que les sistèmiques lesionen diversos òrgans simultàniament mitjançant autoanticossos contra components generals (com el lupus eritematós).
- Per què la disminució dels limfòcits Th provocada pel VIH compromet tant la resposta humoral com la cel·lular?
- Perquè els limfòcits Th (CD4+) actuen com a activadors centrals de la immunitat adaptativa, estimulant tant la proliferació de limfòcits B (producció d'anticossos) com la dels limfòcits T citotòxics.
Preguntes tipus test
- Quina immunoglobulina s'associa directament amb la hipersensibilitat immediata o tipus I?
- a) IgG
- b) IgM
- c) IgA
- d) IgE
Resposta: d) IgE. Les reaccions al·lèrgiques tipus I estan mitjançades exclusivament per anticossos de la classe IgE ancorats als mastòcits.
- Quina substància alliberen els mastòcits responsable dels símptomes inflamatoris aguts de l'al·lèrgia?
- a) Insulina
- b) Interferó
- c) Histamina
- d) Ciclosporina
Resposta: c) Histamina. La desgranulació dels mastòcits allibera histamina, causant vasodilatació, picor, augment de la permeabilitat i broncoconstricció.
- Quina cèl·lula diana infecta i destrueix de manera primària el virus del VIH?
- a) Limfòcits T col·laboradors (Th)
- b) Limfòcits citotòxics
- c) Eritròcits
- d) Limfòcits B
Resposta: a) Limfòcits T col·laboradors (Th). El VIH s'uneix a la molècula CD4 dels limfòcits Th (T4), destruint-los i paralitzant la coordinació immunitària.
Tema 6: Immunologia — Immunologia aplicada: trasplantaments, compatibilitat sanguínia i càncer
Flashcards
- Per què un individu del grup sanguini B produeix una reacció d'aglutinació si rep sang d'un donant del grup A?
- Perquè el plasma del receptor B conté aglutinines (anticossos) anti-A que reconeixen els antígens A presents a la membrana dels glòbuls vermells transferits, formant xarxes immunitàries que indueixen l'aglutinació i l'hemòlisi.
- Quina diferència funcional existeix entre un autotrasplantament i un al·lotrasplantament pel que fa a la resposta del sistema immunitari?
- En l'autotrasplantament, donant i receptor són el mateix organisme, de manera que l'MHC és idèntic i no hi ha rebuig; en canvi, en l'al·lotrasplantament, els individus són genèticament diferents, de manera que el sistema immunitari reconeix l'MHC aliè com a estrany i desencadena el rebuig.
- En què consisteix la tecnologia de cèl·lules CAR-T utilitzada en la immunoteràpia del càncer?
- Consisteix a modificar genèticament els limfòcits T del propi malalt per dotar-los d'un receptor quimèric sintètic que reconeix directament els antígens de la superfície tumoral sense dependre de la presentació clàssica a través de les molècules d'MHC.
Preguntes tipus test
- Quin tipus de trasplantament es fa entre dos individus de la mateixa espècie genèticament diferents?
- a) Isotrasplantament
- b) Xenotrasplantament
- c) Autotrasplantament
- d) Al·lotrasplantament
Resposta: d) Al·lotrasplantament. L'al·lotrasplantament es realitza entre membres no idèntics de la mateixa espècie, comportant risc de rebuig.
- Quin mecanisme d'acció caracteritza l'immunosupressor ciclosporina?
- a) Neutralització d'antígens ABO
- b) Blocatge dels receptors d'interleucines
- c) Inhibició dels receptors CAR
- d) Destrucció directa dels macròfags
Resposta: b) Blocatge dels receptors d'interleucines. La ciclosporina impedeix la senyalització i la resposta a interleucines, aturant la proliferació dels limfòcits T.
- Quin grup sanguini ABO es considera el receptor universal pel que fa als eritròcits?
- a) Grup O
- b) Grup B
- c) Grup A
- d) Grup AB
Resposta: d) Grup AB. El grup AB no posseeix anticossos anti-A ni anti-B al seu plasma, de manera que pot rebre eritròcits de qualsevol grup.
Tema 7: Evolució — Proves del fet evolutiu i hipòtesis sobre l'origen de la vida
Flashcards
- Per quina raó les ales d'un ratpenat i les d'una papallona es consideren òrgans anàlegs i no pas homòlegs?
- Perquè tenen orígens embrionaris i estructures internes completament diferents, tot i desenvolupar la mateixa funció (el vol) fruit d'una convergència adaptativa.
- Quins compostos orgànics fonamentals va aconseguir sintetitzar Stanley Miller en el seu experiment de simulació prebiòtica?
- Va obtenir compostos senzills com formaldehid i àcid cianhídric, així com molècules més complexes essencials per a la vida com aminoàcids (glicina, alanina), àcid acètic i urea.
- Què representa un fòssil com Archaeopteryx en la interpretació evolutiva del registre fòssil?
- És una forma de transició o baula que reuneix característiques morfològiques pròpies tant de dinosaures teròpodes com d'aus, demostrant la connexió filogenètica entre ambdós grups.
Preguntes tipus test
- Quina prova evolutiva representen les extremitats anteriors d'un cavall i d'una balena?
- a) Òrgans homòlegs per divergència
- b) Proves exclusivament biogeogràfiques
- c) Òrgans vestigials per atrofia
- d) Òrgans anàlegs per convergència
Resposta: a) Òrgans homòlegs per divergència. Tenen la mateixa organització òssia heretada d'un ancestre comú però modificada per a funcions diferents.
- Quina característica de l'atmosfera terrestre primitiva va permetre l'acumulació de matèria orgànica abiòtica segons Oparin?
- a) Una baixa concentració de metà
- b) L'absència d'oxigen molecular lliure
- c) Una activitat elèctrica nul·la
- d) La presència d'una capa d'ozó densa
Resposta: b) L'absència d'oxigen molecular lliure. L'ambient reductor sense oxigen impedia l'oxidació immediata i degradació dels compostos orgànics acabats de formar.
- Per què la hipòtesi del 'món d'ARN' és rellevant en les etapes prèvies a la cèl·lula?
- a) Es sintetitza exclusivament per fotosíntesi
- b) Substitueix la bicapa lipídica cel·lular
- c) Té informació genètica i capacitat catalítica
- d) És l'única molècula present en meteorits
Resposta: c) Té informació genètica i capacitat catalítica. L'ARN pot emmagatzemar informació biològica i actuar simultàniament com a catalitzador enzimàtic (ribozim).
Tema 7: Evolució — Teories evolutives: del lamarckisme a la síntesi moderna
Flashcards
- Per quin motiu el neodarwinisme insisteix que les mutacions són preadaptatives i no postadaptatives?
- Perquè ocorren de manera espontània i a l'atzar abans que canviïn les condicions ambientals; l'ambient no les indueix, només actua com a filtre selectiu a posteriori.
- Què diferencia la unitat sobre la qual actua la selecció natural de la unitat que realment evoluciona?
- La selecció natural actua sobre el fenotip de l'individu (afavorint o no la seva reproducció), però l'evolució l'experimenta la població sencera en canviar les freqüències gèniques del seu patrimoni comú.
- Per què és incorrecte dir que «un individu evoluciona»?
- Perquè un individu no canvia els seus gens al llarg de la vida; l'evolució és el canvi de les freqüències al·lèliques d'una població al llarg de les generacions.
Preguntes tipus test
- Com explicaria el lamarckisme l'aparició de membranes interdigitals en ocells aquàtics?
- a) L'esforç per nedar va desenvolupar la pell
- b) Mutacions a l'atzar afavorides per l'aigua
- c) Selecció natural dels fenotips nedadors
- d) Freqüències al·lèliques augmentades per deriva
Resposta: a) L'esforç per nedar va desenvolupar la pell. El lamarckisme defensa que l'ús continuat d'una estructura per necessitat genera una adaptació anatòmica que després s'hereta.
- Quin va ser el principal buit teòric que Darwin no va aconseguir resoldre?
- a) La diversificació divergent a partir d'ancestres
- b) La sobreproducció d'individus en cada generació
- c) El paper de la lluita per existir
- d) L'origen i transmissió de la variabilitat
Resposta: d) L'origen i transmissió de la variabilitat. Darwin va constatar la variabilitat entre individus, però desconeixia les lleis de Mendel i les bases moleculars de la genètica.
- Com actua un antibiòtic sobre una població bacteriana segons la Teoria Sintètica?
- a) Selecciona bacteris que ja eren mutants prèviament
- b) Indueix mutacions adaptatives en bacteris sensibles
- c) Estimula la recombinació per crear resistència
- d) Modifica el fenotip bacterià per supervivència
Resposta: a) Selecciona bacteris que ja eren mutants prèviament. L'antibiòtic actua com a pressió selectiva sobre variants resistents que ja havien aparegut a l'atzar per mutació preadaptativa.
Tema 7: Evolució — Genètica de poblacions, equilibri de Hardy-Weinberg i especiació
Flashcards
- Per què l'endogàmia modifica les freqüències genotípiques però no necessàriament les al·lèliques?
- Perquè l'aparellament entre parents incrementa la proporció d'individus homozigots i redueix els heterozigots, però no elimina ni introdueix al·lels nous per si mateix si no hi ha selecció natural.
- Quina és la diferència principal entre una barrera d'aïllament reproductor prezigòtica i una de postzigòtica?
- La prezigòtica evita directament que es formi el zigot (per incompatibilitat anatòmica, temporal o conductual), mentre que la postzigòtica actua després de la fecundació generant híbrids inviables o estèrils.
Preguntes tipus test
- Quin agent evolutiu és responsable de generar nous al·lels de forma espontània?
- a) La panmíxia poblacional
- b) La selecció estabilitzadora
- c) La mutació atzarosa
- d) La deriva genètica
Resposta: c) La mutació atzarosa. Només la mutació introdueix variants al·lèliques noves; els altres mecanismes redistribueixen o canvien les proporcions existents.
- Què caracteritza la selecció natural disruptiva?
- a) Desplaça la mitjana cap a un extrem
- b) Elimina completament qualsevol heterozigot
- c) Afavoreix tots dos extrems fenotípics
- d) Premia els valors fenotípics intermedis
Resposta: c) Afavoreix tots dos extrems fenotípics. La selecció disruptiva beneficia els individus dels dos extrems de la corba fenotípica i perjudica la mitjana.
- En quin escenari té un impacte més fort la deriva genètica?
- a) Poblacions molt reduïdes o aïllades
- b) Zones amb absència total de depredadors
- c) Poblacions amb milions d'individus panmíctics
- d) Poblacions que reben constantment immigrants
Resposta: a) Poblacions molt reduïdes o aïllades. En poblacions petites les fluctuacions a l'atzar de les freqüències al·lèliques tenen un pes estadístic molt superior.
Tema 7: Evolució — Perspectives actuals: ritme evolutiu, endosimbiosi i evo-devo
Flashcards
- Per què l'escassetat de formes de transició al registre fòssil s'interpreta de manera diferent segons el gradualisme i l'equilibri puntuat?
- Per al gradualisme és un defecte del registre, que és incomplet. Per a l'equilibri puntuat és el que s'espera, perquè el canvi es concentra en períodes curts i en poblacions petites, amb poques possibilitats de fossilitzar.
- Quines proves indiquen que els cloroplasts deriven de cianobacteris?
- Tenen ADN circular sense histones, ribosomes 70S, es divideixen per bipartició, tenen doble membrana i una mida semblant a la d'un bacteri, i el seu ADN i ARNr s'assemblen al dels cianobacteris.
- Els gens de les globines α i β humanes, són ortòlegs o paràlegs? Per què?
- Paràlegs: són al mateix genoma i provenen de la duplicació d'un gen ancestral, després de la qual cada còpia va acumular canvis.
Preguntes tipus test
- Quina és la idea central de la teoria de l'equilibri puntuat?
- a) Les espècies canvien de manera lenta i constant
- b) Llargs períodes d'estasi s'alternen amb canvis ràpids lligats a l'especiació
- c) La selecció natural no intervé en l'evolució
- d) Els caràcters adquirits s'hereten
Resposta: b) Llargs períodes d'estasi s'alternen amb canvis ràpids lligats a l'especiació. Eldredge i Gould (1972) van proposar que les espècies es mantenen estables molt de temps i canvien ràpidament, en temps geològic, quan s'origina una espècie nova.
- Com s'anomena la ramificació d'un llinatge en dos o més llinatges que evolucionen per separat?
- a) Convergència
- b) Estasi
- c) Anagènesi
- d) Cladogènesi
Resposta: d) Cladogènesi. La cladogènesi augmenta el nombre d'espècies; l'anagènesi transforma una espècie en una altra sense ramificació.
- Quina d'aquestes dades NO dona suport a l'origen endosimbiòtic dels mitocondris?
- a) Utilitzen glucosa com a substrat directe de la respiració
- b) Es divideixen per bipartició
- c) Tenen ribosomes 70S
- d) Tenen ADN circular propi
Resposta: a) Utilitzen glucosa com a substrat directe de la respiració. Els mitocondris no oxiden directament la glucosa (la glucòlisi és al citosol) i aquesta dada no té relació amb el seu origen; les altres tres són proves de la teoria.
Tema 7: Evolució — Sistemàtica, taxonomia i els regnes dels éssers vius
Flashcards
- Per què el domini de Carl Woese se situa per sobre de la categoria de regne?
- Perquè les diferències genètiques i moleculars (especialment en l'ARNr) entre Archaea, Bacteria i Eukarya són més profundes que les diferències que separen els regnes eucariotes tradicionals.
- Quina diferència estructural bàsica en la paret cel·lular permet distingir un fong d'una planta?
- La paret cel·lular dels fongs està formada per quitina, mentre que la dels vegetals (metàfits) conté cel·lulosa com a polímer estructural bàsic.
- Què indica que dues espècies tinguin seqüències d'ADN molt semblants?
- Que es van separar fa poc d'un avantpassat comú: han tingut menys temps per acumular mutacions diferents.
Preguntes tipus test
- Quin regne agrupa organismes eucariotes que mai arriben a formar teixits veritables?
- a) Fongs
- b) Metàfits
- c) Protoctists
- d) Metazous
Resposta: c) Protoctists. Els protoctists (protozous i algues) són eucariotes unicel·lulars o pluricel·lulars tal·lofítics sense teixits diferenciats.
- En què es distingeixen les falgueres (pteridòfits) de les molses (briòfits)?
- a) Les molses són de nutrició heteròtrofa
- b) Les falgueres produeixen llavors veritables
- c) Les falgueres tenen paret de quitina
- d) Les falgueres presenten vasos conductors
Resposta: d) Les falgueres presenten vasos conductors. Els briòfits no tenen teixit vascular, mentre que els pteridòfits ja presenten vasos conductors, tot i que no formen llavors.
- Com obtenen el carboni i els nutrients els organismes del regne Fongs?
- a) Heterotròfia absortiva amb digestió externa
- b) Fotosíntesi gràcies a cloroplasts interns
- c) Quimiosíntesi a partir de gas metà
- d) Fagocitosi activa de partícules sòlides
Resposta: a) Heterotròfia absortiva amb digestió externa. Els fongs alliberen enzims a l'exterior per degradar la matèria orgànica i n'absorbeixen els compostos simples solubles.
Annex: Ecologia (repàs de 1r) — Estructura dels ecosistemes, biòtop, biocenosi i biomes
Flashcards
- En què es diferencien els conceptes de biòtop i biocenosi?
- La biocenosi és la fracció viva formada per totes les poblacions d'éssers vius que coexisteixen, mentre que el biòtop és el suport físic abiòtic constituït pel medi, el substrat i els factors ambientals fisicoquímics.
- Quina diferència funcional existeix entre un animal homeoterm i un de poiquiloterm davant les oscil·lacions tèrmiques?
- Els homeoterms mantenen la temperatura interna constant mitjançant despesa metabòlica i aïllament corporal, mentre que els poiquiloterms presenten una temperatura corporal variable que fluctua amb la temperatura externa.
Preguntes tipus test
- Quina definició correspon exactament al terme nínxol ecològic?
- a) La funció o paper ecològic d'una espècie.
- b) L'àrea geogràfica on nia una espècie.
- c) El conjunt de biòtops on habita l'espècie.
- d) El substrat geològic que sosté la comunitat.
Resposta: a) La funció o paper ecològic d'una espècie.. El nínxol ecològic expressa la funció biològica, règim alimentari i relacions d'una espècie a la comunitat, a diferència de l'hàbitat físic.
- Quina característica distingeix clarament el medi aquàtic del terrestre?
- a) Estructuració vertical per atenuació de la llum.
- b) Menor estabilitat davant els canvis tèrmics.
- c) Disponibilitat hídrica altament discontínua en el temps.
- d) Major concentració d'oxigen disponible per volum.
Resposta: a) Estructuració vertical per atenuació de la llum.. A l'aigua la radiació solar decreix amb la fondària delimitant zones fòtiques i afòtiques en un eix vertical.
- Com respon un organisme poiquiloterm davant d'una davallada tèrmica ambiental?
- a) Augmenta la seva taxa metabòlica interna.
- b) Conserva la temperatura interna mitjançant greix.
- c) Incrementa la transpiració per refredar teixits.
- d) Modifica la seva temperatura segons el medi.
Resposta: d) Modifica la seva temperatura segons el medi.. Els poiquiloterms no regulen metabòlicament la seva temperatura, de manera que aquesta descendeix juntament amb la de l'entorn.
Annex: Ecologia (repàs de 1r) — Factors ecològics i relacions biòtiques comunitàries
Flashcards
- En què es diferencia fisiològicament un organisme poiquilosmòtic d'un d'homeosmòtic davant variacions de salinitat?
- El poiquilosmòtic iguala passivament la concentració osmòtica interna amb la de l'aigua circumdant, mentre que l'homeosmòtic regula activament el balanç d'aigua i sals per mantenir constant la seva osmolaritat interna.
- Quin criteri principal distingeix el comensalisme de l'inquilinisme i la foresi?
- El comensalisme estricte s'aprofita de residus o aliment de l'hoste, mentre que l'inquilinisme busca refugi o protecció física i la foresi utilitza l'altre individu exclusivament com a vehicle de transport (totes tres són de tipus +/0).
Preguntes tipus test
- Quina adaptació foliar és pròpia de les plantes xeròfiles per reduir la transpiració?
- a) Absència completa de teixits protectors
- b) Augment continu de la superfície foliar
- c) Cutícula cerosa i estomes protegits
- d) Fulles grans i nombrosos estomes
Resposta: c) Cutícula cerosa i estomes protegits. Les plantes xeròfiles redueixen la pèrdua d'aigua engruixint la cutícula cerosa i protegint o enfonsant els estomes.
- Quina característica defineix de manera exclusiva una societat o agrupació estatal?
- a) Divisió del treball i polimorfisme biològic
- b) Unió anatòmica irreversible dels cossos
- c) Dependència estricta de dos sexes idèntics
- d) Agrupació temporal sense cap vincle jeràrquic
Resposta: a) Divisió del treball i polimorfisme biològic. En una societat hi ha diferenciació en castes, jerarquia i especialització fisiològica entre els membres.
- Com es cataloga l'associació íntima i obligada entre un fong i una alga en un líquen?
- a) Simbiosi obligada (+/+)
- b) Comensalisme (+/0)
- c) Competència per explotació (-/-)
- d) Mutualisme facultatiu (+/+)
Resposta: a) Simbiosi obligada (+/+). Els líquens constitueixen un exemple canònic de simbiosi, en què cap dels dos organismes pot viure separat en aquestes condicions.
Annex: Ecologia (repàs de 1r) — Dinàmica tròfica dels ecosistemes i flux d'energia
Flashcards
- Per què es diu que la matèria descriu un cicle tancat mentre que l'energia té un flux obert?
- Perquè la matèria es recicla contínuament des de formes orgàniques a inorgàniques per acció dels descomponedors, mentre que l'energia no es pot reciclar i es dissipa irremeiablement com a calor metabòlica cap a l'espai.
- Quins factors causen que d'un nivell tròfic al següent només es transfereixi aproximadament el 10% de l'energia?
- La dissipació de calor a través de la respiració cel·lular per sostenir el metabolisme, la biomassa no consumida (com pèls, ossos o fusta) i la matèria ingerida però no assimilada expulsada com a excrements.
Preguntes tipus test
- Quin paper essencial desenvolupen els bacteris i fongs descomponedors a l'ecosistema?
- a) Controlen directament el creixement dels supercarnívors
- b) Reciclen l'energia calorífica convertint-la en biomassa
- c) Mineralitzen la matèria orgànica en compostos inorgànics
- d) Fixen l'energia lumínica en compostos hidrocarbonats
Resposta: c) Mineralitzen la matèria orgànica en compostos inorgànics. Els descomponedors transformen les restes orgàniques en sals inorgàniques que tornen a ser aprofitables pels productors autòtrofs.
- Si els productors d'un bosc acumulen 20.000 kJ d'energia, quanta energia rebran els consumidors secundaris?
- a) 200 kJ
- b) 20 kJ
- c) 20.000 kJ
- d) 2.000 kJ
Resposta: a) 200 kJ. Aplicant la regla del 10%: els consumidors primaris reben 2.000 kJ (10%) i els secundaris en reben 200 kJ (10% de 2.000).
- Per quina raó fonamental les cadenes tròfiques no solen superar els 4 o 5 nivells?
- a) La manca d'espai físic a l'hàbitat
- b) La pèrdua acumulativa d'energia en respiració
- c) El límit genètic de mida dels carnívors
- d) La competència intraespecífica constant entre superdepredadors
Resposta: b) La pèrdua acumulativa d'energia en respiració. Les pèrdues respiratòries i d'assimilació redueixen l'energia restant fins a fer insostenible una baula addicional.
Annex: Ecologia (repàs de 1r) — Paràmetres tròfics: biomassa, producció i piràmides ecològiques
Flashcards
- Per quin motiu una piràmide de biomassa marina pot presentar una forma invertida mentre que la seva piràmide d'energia no pot fer-ho mai?
- La piràmide de biomassa és una mesura puntual i el fitoplàncton té una biomassa petita però es multiplica molt ràpidament (alta taxa de renovació). En canvi, la d'energia mesura la producció anual i ha de complir el segon principi de la termodinàmica, on sempre hi ha pèrdues respiratòries a cada salt tròfic.
- Com es defineix la producció neta de tot un ecosistema (PNE) i quan es considera que aquest ecosistema és madur o clímax?
- La PNE és la producció primària bruta dels productors menys la suma de les respiracions de tots els organismes (productors, consumidors i descomponedors). Quan l'ecosistema assoleix l'estat clímax, la biomassa s'estabilitza i la PNE tendeix a zero.
Preguntes tipus test
- Quina magnitud expressa directament la velocitat de renovació d'un determinat nivell tròfic?
- a) Producció primària bruta
- b) Productivitat (PN / B)
- c) Biomassa seca total
- d) Respiració cel·lular global
Resposta: b) Productivitat (PN / B). La productivitat relaciona la matèria orgànica generada (PN) respecte a la biomassa present (B), reflectint el temps de recanvi.
- Segons la regla del 10%, quants quilograms de fitoplàncton calen per sintetitzar 1 kg de tonyina (consumidor terciari)?
- a) 10 kg
- b) 100 kg
- c) 10000 kg
- d) 1000 kg
Resposta: d) 1000 kg. Amb un 10% d'eficiència a cada graó, 1 kg de tonyina requereix 10 kg d'orades, 100 kg de sardines i 1000 kg de fitoplàncton.
- Quina d'aquestes piràmides ecològiques NO pot presentar mai una configuració invertida?
- a) Piràmide numèrica forestal
- b) Piràmide d'energia o producció
- c) Piràmide de biomassa marina
- d) Piràmide de nombres parasitària
Resposta: b) Piràmide d'energia o producció. Les lleis de la termodinàmica impedeixen que un nivell tròfic generi més energia útil de la que ha consumit del nivell inferior.
Annex: Ecologia (repàs de 1r) — Dinàmica de poblacions: taxes i models de creixement
Flashcards
- Què succeeix si una població sobrepassa dràsticament la capacitat de càrrega (K) del seu ecosistema?
- Es produeix una sobreexplotació dels recursos que degrada l'hàbitat, fent davallar K i provocant una mort massiva d'individus per inanició.
- En quin tipus de corba de supervivència s'enquadra una espècie que allibera milers d'ous sense tenir-ne cura?
- En la corba de tipus III (còncava), caracteritzada per una mortalitat prematura extremadament alta i pocs individus que assoleixen l'edat adulta.
Preguntes tipus test
- Com s'expressa el balanç del creixement poblacional net (r)?
- a) r = d × N / K
- b) r = (P + M) - (I + E)
- c) r = (P - M) + (I - E)
- d) r = (P × M) / (I × E)
Resposta: c) r = (P - M) + (I - E). El creixement net suma les incorporacions (naixements i immigracions) i en resta les pèrdues (morts i emigracions).
- Quina fase de la corba sigmoïdal marca l'aparició d'estrès per resistència ambiental?
- a) Punt d'inflexió
- b) Fase de latència
- c) Fase exponencial
- d) Equilibri dinàmic
Resposta: a) Punt d'inflexió. En el punt d'inflexió, el creixement deixa d'accelerar-se i comença a frenar a causa de la competència i els recursos finits.
- Quin organisme exemplifica millor una corba de supervivència de tipus I?
- a) Una sardina
- b) Una granota bordadora
- c) Un roure centenari
- d) Un elefant africà
Resposta: d) Un elefant africà. Els grans mamífers tenen baixa mortalitat en edats joves gràcies a la cura parental, i la mortalitat augmenta en la vellesa.
Annex: Ecologia (repàs de 1r) — Successió ecològica i impacte de les activitats humanes sobre la biosfera
Flashcards
- Quina diferència estructural clau permet que una successió secundària sigui més ràpida que una de primària?
- La presència prèvia d'un sòl format i ric en nutrients, sovint amb un banc de llavors i microorganismes que acceleren la recolonització.
- Per quin mecanisme bioquímic l'eutrofització causa la mort de la fauna aquàtica?
- La proliferació i mort d'algues dispara la biomassa de bacteris descomponedors, els quals consumeixen l'oxigen dissolt de l'aigua fins a condicions d'asfíxia.
Preguntes tipus test
- Quin organisme actua habitualment com a pioner en una successió ecològica primària?
- a) Líquens
- b) Herbes perennes
- c) Arbres caducifolis
- d) Arbusts llenyosos
Resposta: a) Líquens. Els líquens meteoritzen la roca mare nua i permeten la formació incipient de sòl.
- Com s'anomena la pèrdua de complexitat d'un ecosistema per una catàstrofe?
- a) Evolució clímax
- b) Successió secundària
- c) Regressió ecològica
- d) Eutrofització
Resposta: c) Regressió ecològica. La regressió ecològica o successió negativa fa retrocedir l'ecosistema a estadis menys madurs.
- Quin nutrient és un dels principals detonants antròpics de l'eutrofització aquàtica?
- a) Calci insoluble
- b) Oxigen molecular
- c) Monòxid de carboni
- d) Fòsfor mineral
Resposta: d) Fòsfor mineral. Els fosfats i compostos nitrogenats procedents d'adobs i detergents són nutrients limitants que desencadenen la proliferació d'algues.
I 0 flashcards i 69 preguntes més al document.
Text del document
APUNTS BIOLOGIA Selectivitat (PAU Catalunya) AprenAI 2026-2027 Temari de Biologia de 2n per a la PAU de Catalunya en 58 temes: esquema i test a cada un, i pautes per resoldre pedigrís i disseny experimental.
APREN.AI Índex Tema 1: Disseny experimental 1 El mètode científic i les variables de la recerca 10 Etapes del procés d'investigació 10 Classificació de les variables experimentals 11 Control i reproductibilitat 12 Com es respon un exercici de disseny experimental a la PAU 12 2 Fonaments de microscòpia i quantificació d'imatges 14 Tipologia i fonaments del microscopi 15 Enfocament i preparació en microscòpia òptica 15 Quantificació de mides i escala microscòpica 15 Tema 2: Les biomolècules i el metabolisme 3 Bioelements i monosacàrids 19 1. Els bioelements de la matèria viva 19 2. Concepte i propietats dels glúcids 20 3. Els monosacàrids i la seva classificació 20 4.
Estereoisomeria i activitat òptica 21 5.
Ciclació intramolecular: estructures de Haworth 21 4 Disacàrids, polisacàrids i reactivitat 22 L'enllaç glicosídic i el poder reductor 23 Disacàrids d'interès biològic 23 Polisacàrids: arquitectura i funció 23 5 Lípids saponificables i acilglicèrids 25 Funcions biològiques dels lípids 25 Estructura i propietats dels àcids grassos 25 Acilglicèrids: formació, hidròlisi i saponificació 27 6 Lípids de membrana i derivats insaponificables 28 Lípids saponificables complexos i de membrana 28 Lípids insaponificables 28 7 Aminoàcids i organització de proteïnes 30 Estructura dels aminoàcids i enllaç peptídic 30 Nivells d'organització i propietats 30 8 Biocatalitzadors i cinètica enzimàtica 31 Estructura molecular i centre actiu 32 Biologia Selectivitat Catalunya: apunts amb esquemes i tests 1 Factors que modulen la cinètica enzimàtica 33 Regulació i inhibició enzimàtica 33 Cinètica de Michaelis-Menten i la constant 34 9 Vitamines i hormones en la regulació metabòlica 36 Vitamines: bioactivadors metabòlics 36 Hormones i senyalització a distància 37 10 Catabolisme dels glúcids: glucòlisi i oxidació del piruvat 38 La glucòlisi: fase citoplasmàtica anaeròbica 38 Destí cel·lular del piruvat i transport mitocondrial 39 Descarboxilació oxidativa a la matriu mitocondrial 39 11 Respiració aeròbica: cicle de Krebs i fosforilació oxidativa 41 El cicle de Krebs 41 Cadena respiratòria i fosforilació oxidativa 42 12 Catabolisme lipídic i rutes fermentatives 43 La beta-oxidació dels àcids grassos 44 Les fermentacions cel·lulars 44 13 Anabolisme heteròtrof: gluconeogènesi i lipogènesi 46 Fonaments de l'anabolisme heteròtrof 46 Gluconeogènesi: gènesi de nova glucosa 46 Integració fisiològica: el cicle de Cori 47 Metabolisme del glicogen: glicogenogènesi i glicogenòlisi 48 Lipogènesi citoplasmàtica 48 14 Catabolisme de compostos nitrogenats i integració metabòlica 50 Degradació dels aminoàcids 50 Excreció del nitrogen 51 Metabolisme d'àcids nucleics i biosíntesi nitrogenada 51 Integració metabòlica global 52 15 Fotosíntesi oxigènica: fases lluminosa i fosca 52 1.
Modalitats tròfiques i concepte de fotosíntesi 53 2. L'aparell fotosintètic: cloroplasts i fotosistemes 53 3. Fase lluminosa o fotoquímica 54 4. Fase fosca o biosintètica: el cicle de Calvin 55 5. Balanç estequiomètric global 56 16 Adaptacions fotosintètiques, factors limitants i quimiosíntesi 57 Adaptacions de fixació del 58 Factors reguladors de la taxa fotosintètica 58 La quimiosíntesi 58 Visió de conjunt: esquema general del metabolisme 59 K M CO 2 Biologia Selectivitat Catalunya: apunts amb esquemes i tests 2 Fotosíntesi i respiració comparades 60 Tema 3: Biologia molecular 17 Estructura dels àcids nucleics i organització de l'ADN 69 1. Composició química: els nucleòtids 69 2.
Estructura secundària: la doble hèlix de Watson i Crick 70 3. Organització genòmica i tipus d'ADN 71 4. Nivells d'empaquetament de l'ADN eucariota 71 5. Morfologia del cromosoma i cariotip 72 18 Tipologia i estructura funcional de l'ARN 73 Classes principals d'ARN 74 ARN reguladors i catalítics 75 19 Mecanismes moleculars de la replicació de l'ADN 76 Diferències cel·lulars i punts d'inici 76 Maquinària enzimàtica i fases 77 Asimetria de la forqueta de replicació 77 20 El dogma central: transcripció, maduració i traducció 79 1. Diferències de compartimentació cel·lular 79 2. Transcripció: síntesi d'ARN a partir d'ADN 80 3. Maduració posttranscripcional 80 4. El codi genètic 81 5.
Traducció: la biosíntesi ribosomal de proteïnes 81 21 Regulació de l'expressió gènica en procariotes i eucariotes 82 1. Regulació en procariotes: el model de l'operó 83 2. Nivells de regulació en eucariotes 83 3.
Epigenètica i diferenciació cel·lular 83 22 Enginyeria genètica: eines moleculars i clonatge d'ADN 84 Les eines moleculars del tall i la unió 85 Separació i amplificació de fragments d'ADN 86 Empremta genètica i lectura de gels 86 Vectors i etapes del clonatge molecular 87 23 Organismes transgènics, teràpia gènica i clonació 88 Protocol metodològic per a l'obtenció d'organismes transgènics 89 Aplicacions mèdiques, industrials i ambientals 90 Teràpia gènica 90 Edició genètica amb CRISPR-Cas9 90 Clonació reproductiva i terapèutica 91 Projecte Genoma Humà i implicacions bioètiques 92 Biologia Selectivitat Catalunya: apunts amb esquemes i tests 3 Tema 4: Genètica i cicle cel·lular 24 El cicle cel·lular, mitosi i meiosi 97 Fases i control del cicle cel·lular 97 Mitosi i meiosi: conservació davant de variabilitat 98 Les fases de la meiosi 99 Recompte de cromosomes i d'ADN 100 25 Mutacions i bases moleculars del càncer 102 Naturalesa i classificació de les mutacions 102 Classificació segons l'extensió del material genètic 103 Bases moleculars del càncer 104 Fases de desenvolupament tumoral i abordatge clínic 104 26 Fonaments de la genètica mendeliana i monohibridisme 105 1.
Vocabulari fonamental de la genètica 106 2. Relacions al·lèliques bàsiques i expressió gènica 107 3. Lleis de Mendel per a un sol caràcter (Monohibridisme) 107 4. L'encreuament prova o retroencreuament 108 5.
Càlcul de probabilitats en genètica 109 27 Dihibridisme, transmissió independent i lligament gènic 109 La tercera llei de Mendel: transmissió independent 110 Encreuament de prova en dihibridisme 111 Gens lligats i recombinació meiòtica 111 28 Desviacions del mendelisme: intermèdia, codominància i gens letals 114 Dominància incompleta o herència intermèdia 114 Codominància 115 Al·lels letals i alteració de les freqüències 116 29 Al·lelisme múltiple, epístasi i herència poligènica 118 Al·lelisme múltiple: el sistema ABO i el factor Rh 118 Interaccions entre gens no al·lèlics: epístasi 119 Pleiotropia i herència poligènica 119 Caràcters quantitatius i herència poligènica 120 Herència extranuclear o materna 121 30 Determinació del sexe i herència lligada als heterocromosomes 121 Bases cromosòmiques del sexe 122 Herència recessiva lligada al cromosoma X 122 Herència dominant lligada al cromosoma X 123 Herència holàndrica (cromosoma Y) 123 Algorisme de diagnòstic: Autosòmic vs.
Gonosòmic 123 31 Metodologia d'anàlisi d'arbres genealògics (pedigrís) 124 Biologia Selectivitat Catalunya: apunts amb esquemes i tests 4 Patrons d'herència biològica 125 Regles d'or per al descart lògic a les PAU 125 32 Resolució pràctica de pedigrís autosòmics 127 1. Metodologia d'invalidació de patrons d'herència 127 2. Herència autosòmica recessiva i probabilitat condicionada 127 3. Herència autosòmica dominant: el cas de la braquidactília 129 33 Resolució pràctica de pedigrís lligats al sexe i casos complexos 130 1. Criteris d'exclusió sistemàtica 131 2. Herència lligada al cromosoma X recessiva 131 3.
Ambigüitat entre models i contraexemples 132 Tema 5: Microorganismes 34 Diversitat microbiana: dominis Archaea i Bacteria 139 El canvi de paradigma: dels cinc regnes als tres dominis 139 Comparativa citològica i molecular dels tres dominis 140 Domini Archaea: supervivència en ambients extrems 140 Domini Bacteria: característiques generals i morfologia 141 35 Citologia bacteriana i la paret cel·lular de Gram 143 Morfologia i organització colonial dels eubacteris 143 Citologia i anatomia funcional procariota 143 La paret cel·lular: Gram-positius contra Gram-negatius 144 Fonament fisicoquímic de la tinció de Gram 146 36 Fisiologia bacteriana: creixement, nutrició i transferència genètica horitzontal 147 Cinètica del creixement i concepte d'espècie 147 Classificació nutricional i relació 148 Reproducció dels procariotes 148 Transferència genètica horitzontal 149 37 Antibiòtics, resistència bacteriana i antibiogrames 149 Fonaments i mecanismes d'acció dels antibiòtics 150 Mecanismes d'aparició de la resistència bacteriana 150 Metodologia i interpretació de l'antibiograma 151 38 Mètodes d'aïllament, cultiu i tècniques d'esterilització 152 1.
Esterilització i control per agents físics 153 2. Agents químics de control microbià 154 3. Medis de cultiu i tècniques d'aïllament 154 39 Formes acel·lulars: virus, viroides i prions 157 Estructura general dels virus 158 Altres entitats subvíriques: viroides i prions 159 Biologia Selectivitat Catalunya: apunts amb esquemes i tests 5 Comparació de les formes acel·lulars 160 Paper ecològic i aplicacions biomèdiques 160 40 Cicles biològics d'infecció vírica 161 1. Cicles d'infecció en bacteriòfags 162 2. Cicle replicatiu de virus animals amb ADN 163 3. El cicle dels retrovirus: el model del VIH 164 4.
Virus d'ARN sense transcriptasa inversa 164 41 Patogènesi microbiana i paper en els cicles biogeoquímics 165 Microorganismes i salut: patogènesi i epidemiologia 166 El paper fonamental dels microorganismes en els cicles biogeoquímics 168 Tema 6: Immunologia 42 Organització del sistema immunitari: òrgans i cèl·lules defensores 175 1. Anatomia del sistema immunitari: òrgans limfoides 176 2. Cèl·lules defensores: els leucòcits 177 43 Mecanismes de defensa innata i resposta inflamatòria 180 1. Primera línia: barreres externes 180 2. Segona línia de defensa cel·lular: fagòcits i cèl·lules citotòxiques 181 3. Molècules humorals inespecífiques: complement i citoquines 182 4.
Fisiologia de la resposta inflamatòria 182 44 Antígens i estructura molecular de les immunoglobulines 184 1. Antígens, epítops i paràtops 185 2. Estructura molecular d'una immunoglobulina 185 3. Classes d'immunoglobulines humanes 185 4. Reaccions antigen-anticòs 187 45 Resposta immunitària adaptativa: immunitat humoral i cel·lular 188 1. Reconeixement antigènic i presentació per les CPA 189 2. Cooperació cel·lular i branques de la resposta adaptativa 189 3. Dinàmica temporal: resposta primària vs. secundària 191 46 Immunitat activa i passiva: fonaments de vacunació i seroteràpia 192 1. Classificació general de la immunitat adquirida 193 2. Immunitat de ramat (o immunitat col·lectiva) 194 3.
Fonaments biològics de la vacunació 194 4. Fonaments de la seroteràpia 195 5. Quadre comparatiu: Vacunes vs. Sèrums 196 47 Patologia del sistema immunitari: al·lèrgies, autoimmunitat i immunodeficiències 197 1. Hipersensibilitat: reaccions al·lèrgiques 198 2. Malalties autoimmunes: pèrdua de l'autotolerància 199 Biologia Selectivitat Catalunya: apunts amb esquemes i tests 6 3. Immunodeficiències: fallada en la resposta defensiva 199 Taula comparativa de les patologies del sistema immunitari 201 48 Immunologia aplicada: trasplantaments, compatibilitat sanguínia i càncer 202 1. Fonaments immunològics dels trasplantaments 202 2. Immunologia de les transfusions sanguínies 204 3.
Immunitat i càncer: vigilància i teràpies avançades 205 Tema 7: Evolució 49 Proves del fet evolutiu i hipòtesis sobre l'origen de la vida 211 1. Proves anatòmiques i morfològiques 211 2. Proves paleontològiques i embriològiques 213 3. Proves biogeogràfiques 213 4. Proves bioquímiques i moleculars 214 5. Hipòtesis sobre l'origen de la vida 214 50 Teories evolutives: del lamarckisme a la síntesi moderna 216 1. Models no evolucionistes: el paradigma fixista 217 2. Lamarckisme: el transformisme i l'herència adquirida 217 3. Darwinisme: variabilitat i selecció natural 218 4. La Teoria Sintètica de l'Evolució (Neodarwinisme) 218 5. Contrast pràctic entre models evolutius 219 6.
Detectar errades conceptuals en un text 220 51 Genètica de poblacions, equilibri de Hardy-Weinberg i especiació 221 Genètica de poblacions i model de Hardy-Weinberg 222 Agents de canvi evolutiu: ruptura de l'equilibri 222 El concepte biològic d'espècie i les barreres reproductives 223 Mecanismes d'especiació 224 52 Perspectives actuals: ritme evolutiu, endosimbiosi i evo-devo 226 1. Anagènesi i cladogènesi 227 2. Gradualisme i equilibri puntuat 227 3. La teoria endosimbiòtica 228 4. Evo-devo: la caixa d'eines genètica 228 5.
Duplicació gènica: gens ortòlegs i paràlegs 229 53 Sistemàtica, taxonomia i els regnes dels éssers vius 230 Bases de la taxonomia i nomenclatura binomial 231 Evolució dels models de classificació: dominis i regnes 231 Característiques diagnòstiques dels regnes biològics 232 Com es llegeix un arbre filogenètic 232 Annex: Ecologia (repàs de 1r) Biologia Selectivitat Catalunya: apunts amb esquemes i tests 7 54 Estructura dels ecosistemes, biòtop, biocenosi i biomes 237 1. Organització de la biosfera: biocenosi i biòtop 237 2. Factors abiòtics i adaptacions dels organismes 238 3.
Els biomes 239 55 Factors ecològics i relacions biòtiques comunitàries 240 Els factors abiòtics i les adaptacions dels organismes 240 Diferència entre hàbitat i nínxol ecològic 242 Relacions intraespecífiques 242 Relacions interespecífiques a la comunitat 243 56 Dinàmica tròfica dels ecosistemes i flux d'energia 245 Organització dels nivells tròfics 246 Cadenes i xarxes tròfiques 246 Comparació entre la dinàmica de la matèria i de l'energia 247 La regla del 10% i la limitació dels nivells tròfics 248 57 Paràmetres tròfics: biomassa, producció i piràmides ecològiques 249 1. Magnituds i paràmetres tròfics fonamentals 250 2. Productivitat i temps de renovació 251 3.
Eficiència ecològica i la regla del 10% 251 4. Exercicis resolts de balanç i transferència tròfica 252 5.
Tipologies de piràmides ecològiques 252 58 Dinàmica de poblacions: taxes i models de creixement 254 Paràmetres demogràfics 255 Models de creixement poblacional 255 Corbes de supervivència i estratègies vitals 256 59 Successió ecològica i impacte de les activitats humanes sobre la biosfera 258 Dinàmica dels ecosistemes: la successió ecològica 258 Maduresa de l'ecosistema: la comunitat clímax 259 Alteracions d'origen antròpic sobre la biosfera 260 60 Resum final 263 Tema 1: Disseny experimental 263 Tema 2: Les biomolècules i el metabolisme 264 Tema 3: Biologia molecular 267 Tema 4: Genètica i cicle cel·lular 268 Tema 5: Microorganismes 269 Tema 6: Immunologia 271 Tema 7: Evolució 272 Annex: Ecologia (repàs de 1r) 273 Solucions de les preguntes de repàs 276 Biologia Selectivitat Catalunya: apunts amb esquemes i tests 8 Biologia Selectivitat Catalunya: apunts amb esquemes i tests 9 1 El mètode científic i les variables de la recerca EN ACABAR SABRÀS Saber ordenar les etapes del mètode científic i formular el problema com a pregunta i la hipòtesi com a afirmació contrastable.
Saber identificar la variable independent, la dependent i les variables controlades d'un experiment concret. Saber explicar la funció del grup control (negatiu i positiu), del placebo, del doble cec i de les rèpliques. Saber respondre un exercici de disseny experimental de la PAU amb la plantilla completa i referida al cas. PENSA-HI ABANS DE LLEGIR 1 Si regues unes plantes amb un adob nou i creixen més, com pots estar segur que ha estat l'adob i no la llum, la temperatura o l'atzar? El mètode científic és la metodologia sistemàtica emprada per generar coneixement fiable en les ciències experimentals mitjançant l'observació empírica i el contrast d'hipòtesis.
Etapes del procés d'investigació TEMA 1 Disseny experimental 1 El mètode científic i les variables de la recerca 2 Fonaments de microscòpia i quantificació d'imatges Observació i plantejament del problema: detecció d'un fenomen natural. La pregunta investigable s'ha de formular de manera precisa i sempre en forma d'interrogant. 1 Cerca d'informació: recopilació del marc teòric existent sobre la qüestió. 2 Formulació d'hipòtesis: enunciat predictiu i provisional que proposa una resposta causal al problema. La hipòtesi ha de relacionar la variable independent amb la dependent i ha de ser contrastable (per exemple: «Si augmenta la temperatura, augmentarà la velocitat de germinació»).
Es pot formular amb prudència («És probable que...»), però no és obligatori. 3 Experimentació: disseny del procediment pràctic per posar a prova la hipòtesi. 4 Biologia Selectivitat Catalunya: apunts amb esquemes i tests 10 PROCÉS Seqüència del mètode científic Classificació de les variables experimentals Per garantir la validesa interna d'un experiment, és obligatori definir amb precisió el paper de cada magnitud estudiada: Tipus de variable Funció en el disseny Representació gràfica Variable independent (VI) Factor que l'investigador manipula o modifica de manera deliberada. Eix d'abscisses ( ) Variable dependent (VD) Paràmetre mesurat que varia com a resposta als canvis de la VI.
Eix d'ordenades ( ) Variables controlades (VC) Condicions que es mantenen estrictament constants durant tot el procediment perquè no distorsionin els resultats. No s'hi representen ERROR FREQÜENT No confonguis el grup control amb les variables controlades. Les variables controlades són magnituds físiques o químiques que es fixen per a tots els individus (temperatura, pH, llum). En canvi, el grup control és un lot de subjectes o mostres que no rep el tractament experimental (o rep un placebo) per servir de patró comparatiu basat en la normalitat. Anàlisi de dades i conclusió: interpretació dels resultats obtinguts per acceptar o refutar la hipòtesi plantejada.
Si es valida àmpliament, pot donar lloc a lleis o teories subjectes a revisió constant. 5 Comunicació científica: publicació dels resultats en revistes especialitzades perquè la comunitat investigadora en pugui contrastar la validesa.
6 Pregunta Observació i problema en forma interrogativa 1 Hipòtesi Relació contrastable entre la VI i la VD 2 Experimentació Control de variables, grup control i rèpliques 3 Anàlisi i conclusions Acceptació o refutació de la hipòtesi 4 Publicació Revisió per la comunitat científica 5 X Y Biologia Selectivitat Catalunya: apunts amb esquemes i tests 11 Control i reproductibilitat Un disseny experimental rigorós exigeix dos requisits fonamentals: Grup o condició control: lot idèntic a l'experimental que actua com a referència basal per constatar que els efectes observats són deguts exclusivament a la manipulació de la variable independent.
Rèpliques: repeticions d'un mateix assaig sota condicions idèntiques per minimitzar l'error mostral, descartar falsos positius o negatius i garantir la significació estadística dels resultats. Com es respon un exercici de disseny experimental a la PAU Gairebé tots els exàmens inclouen un experiment o un assaig clínic i demanen identificar-ne els elements. Convé respondre sempre amb la mateixa plantilla i amb frases completes referides al cas concret, no amb definicions generals.
Element Què cal escriure Problema investigat Una pregunta que relacioni la variable independent i la dependent: «Influeix X en Y?» Hipòtesi Una afirmació contrastable que doni una resposta provisional al problema: «Si augmenta X, augmentarà (o disminuirà) Y». Variable independent (VI) El factor que l'investigador canvia a propòsit (el tractament, la dosi, la temperatura...). Variable dependent (VD) El que es mesura com a resposta, amb la unitat si se sap (alçada en cm, nombre de colònies, pressió arterial...). Variables controlades Factors que es mantenen iguals en tots els grups perquè no afectin la VD (almenys dues, concretes).
Grup control Grup idèntic a l'experimental però sense el tractament (o amb placebo). Serveix per comparar i saber si l'efecte es deu a la VI. Rèpliques i mida de la mostra Molts individus per grup i experiment repetit: redueix l'efecte de l'atzar i de la variabilitat individual. Conclusió Comparar els resultats amb el control i dir si donen suport a la hipòtesi o la refuten. ASSAIGS CLÍNICS: PLACEBO I DOBLE CEC En els assaigs amb persones, el grup control rep un placebo (una substància sense principi actiu amb el mateix aspecte), perquè el simple fet de creure que es rep un tractament ja pot millorar els símptomes (efecte placebo).
En un assaig doble cec ni els pacients ni els investigadors que avaluen saben qui rep el tractament, i així cap de les dues parts no influeix en els resultats. Els participants s'assignen als grups a l'atzar i els grups han de ser comparables (edat, sexe, estat de salut). Biologia Selectivitat Catalunya: apunts amb esquemes i tests 12 CONTROL NEGATIU I CONTROL POSITIU El control negatiu no rep el tractament i no hauria de mostrar l'efecte (per exemple, una placa sense antibiòtic). El control positiu rep un tractament que ja se sap que funciona (per exemple, un antibiòtic conegut): si no dona l'efecte esperat, l'experiment està mal fet.
EXEMPLE RESOLT Uns investigadors volen saber si un extracte d'algues fa créixer més les tomaqueres. Reguen 30 plantes amb aigua i extracte i 30 plantes només amb aigua, i al cap de 6 setmanes en mesuren l'alçada. Problema: l'extracte d'algues influeix en el creixement de les tomaqueres? Hipòtesi: les tomaqueres regades amb extracte d'algues creixeran més que les regades només amb aigua. VI: regar amb extracte d'algues o sense. VD: alçada de les plantes (cm) al cap de 6 setmanes. Variables controlades: varietat i edat de les plantes, volum d'aigua, tipus de terra, llum i temperatura. Grup control: les 30 plantes regades només amb aigua; permet atribuir les diferències a l'extracte.
Per què 30 plantes per grup: per compensar la variabilitat entre plantes i que el resultat no depengui de l'atzar. ERROR FREQÜENT Escriure que un experiment «demostra» o «confirma» la hipòtesi. Un experiment només aporta proves que hi donen suport o que la refuten. També és un error donar com a variable controlada una cosa genèrica («les condicions»): cal dir quines. Biologia Selectivitat Catalunya: apunts amb esquemes i tests 13 IDEES CLAU La pregunta de recerca es formula de forma interrogativa i la hipòtesi com una afirmació contrastable que relaciona la variable independent amb la dependent.
La variable independent és la que es manipula de forma deliberada (eix X), mentre que la dependent és la resposta mesurada (eix Y). Les variables controlades s'han de mantenir constants per evitar que alterin la variable dependent. El grup control proporciona la base comparativa per confirmar que la variable independent és la causa del fenomen. Les rèpliques són indispensables per descartar l'error aleatori i assegurar la reproductibilitat de l'experiment. A la PAU, el disseny experimental es respon amb una plantilla: problema, hipòtesi, VI, VD, variables controlades, grup control, rèpliques i conclusió. COMPROVA EL QUE HAS APRÈS 2.
En què es diferencia una variable controlada del grup control? 3. Per què cal repetir un experiment fent múltiples rèpliques? 4. Per a què serveix un control positiu en un experiment? TEMA 1: DISSENY EXPERIMENTAL 2 Fonaments de microscòpia i quantificació d'imatges EN ACABAR SABRÀS Saber comparar el microscopi òptic i l'electrònic segons la font, els augments i el tipus de mostra. Saber seguir la seqüència correcta d'enfocament amb el microscopi òptic. Saber calcular l'augment o la mida real d'una estructura a partir d'una micrografia, unificant abans les unitats.
PENSA-HI ABANS DE LLEGIR 5 Una cèl·lula fa 3 cm en una fotografia i en realitat mesura 6 µm: quantes vegades s'ha ampliat la imatge? Biologia Selectivitat Catalunya: apunts amb esquemes i tests 14 Tipologia i fonaments del microscopi Els microscopis s'ordenen segons diversos criteris: la naturalesa del feix (fotònic, electrònic, de llum ultraviolada o fluorescent), el trajecte lumínic (transmès o reflectit), el nombre de lents (simple o compost) o el disseny dels oculars (monocular, binocular o trinocular).
Característica Microscopi òptic (MO) Microscopi electrònic (ME) Font i augment màxim Llum visible; fins a 1.500 augments Feix d'electrons; centenars de milers d'augments Estat de la mostra Permet l'observació de cèl·lules vives Incompatible amb mostres vives (requereix buit) Mecanisme òptic L'objectiu inverteix la imatge i l'ocular la torna a ampliar Lents electromagnètiques que desvien el feix d'electrons Enfocament i preparació en microscòpia òptica La mostra biològica es disposa entre portaobjectes i cobreobjectes, sovint emprant colorants específics per millorar-ne el contrast.
Per evitar col·lisions mecàniques i pèrdua de camp visual, cal seguir una pauta metòdica: PROCÉS Seqüència d'enfocament microscòpic 1 Mínim aug ment Posicionar l'objectiu més curt 2 Enfoca ment macromètric Pujar la platina fins a veure la mostra 3 Ajust mi cromètric Afilar els detalls amb precisió fina 4 Augment progressiu Rotar el revòlver se gons convingui Quantificació de mides i escala microscòpica La relació bàsica de proporcionalitat en qualsevol micrografia s'expressa segons l'equació: Per operar sense errors és imprescindible harmonitzar les unitats abans de calcular dividint ambdues magnituds en el mateix patró lineal: Inici a mínim augment: Seleccionar l'objectiu de menys potència mitjançant el revòlver abans de mirar.
1 Aproximació macromètrica: Desplaçar la platina amb el cargol macromètric fins a localitzar l'estructura de referència. 2 Ajust micromètric: Perfilar la nitidesa mitjançant el cargol micromètric i augmentar l'escala girant el revòlver segons convingui. 3 Augment = Mida real (objecte) Mida aparent (imatge) Biologia Selectivitat Catalunya: apunts amb esquemes i tests 15 Micrografia d'Emiliania huxleyi amb la seva escala gràfica en micròmetres. EXEMPLE DE CÀLCUL D'AUGMENTS A la micrografia d'Emiliania huxleyi, la barra d'escala representa . Suposem que, a la imatge impresa, aquesta barra fa : Si la cèl·lula fa a la imatge, la seva mida real és .
Quan hi ha barra d'escala, mesura-la amb el regle i calcula l'augment a partir d'ella. IDEES CLAU El microscopi òptic admet material viu i arriba fins a uns 1.500 augments, mentre que l'electrònic requereix mostres mortes tractades al buit. L'enfocament òptic s'ha d'iniciar indefectiblement amb l'objectiu de menor augment emprant el caragol macromètric abans d'afinar amb el micromètric. L'augment total d'una imatge és el quocient entre la dimensió mesurada sobre la representació i la mida biològica real de l'espècimen. Per resoldre càlculs d'escala cal transformar prèviament totes les distàncies a les mateixes unitats de longitud. COMPROVA EL QUE HAS APRÈS 6.
Per quina raó el microscopi electrònic no permet observar cèl·lules vives? 7. Quants nanòmetres equivalen a una mesura de 4,5 micròmetres? 1 mm = 10 μm = 3 10 m 3 1 μm = 10 nm = 3 10 m 6 1 nm = 10 = Å 10 m 9 2 μm 1 cm Augment = = 2 × 10 cm 4 1 cm 5.000X 3,2 cm 3,2 cm/5.000 = 6,4 × 10 cm = 4 6,4 μm Biologia Selectivitat Catalunya: apunts amb esquemes i tests 16 Test · Tema 1 Encercla la resposta correcta. Les solucions són al final. 8. En un gràfic de resultats experimentals, a quin eix se sol ubicar la variable manipulada? 9. Quina d'aquestes expressions és la més adient per redactar una hipòtesi? 10. Quina és la utilitat del grup control en un assaig biològic? 11.
Si estudiem l'acció de la temperatura sobre una reacció enzimàtica, què és la temperatura? 12. En un assaig doble cec, qui no sap quins participants reben el tractament real? 13. Quin avantatge fonamental presenta el microscopi òptic respecte de l'electrònic? 14. Amb quin objectiu i comandament s'ha d'iniciar sempre l'enfocament d'una preparació? 15. Una estructura mesura 1,5 cm a la fotografia i 15 µm reals. Quants augments té? A la línia de tendència a) A l'eix d'ordenades (Y) b) A l'eix d'abscisses (X) c) Als dos eixos indistintament d) Com afecta la llum? a) És probable que la llum augmenti el creixement. b) La llum sempre augmenta la fotosíntesi. c) Hem mesurat la llum dels cultius.
d) Augmentar el nombre d'experiments fets a) Mesurar els canvis provocats per la dependent b) Servir de referència sense tractament per comparar c) Controlar que no canviï la temperatura ambiental d) Variable dependent a) Variable de control b) Grup de referència c) Variable independent d) Només els pacients a) Només els investigadors b) Ni els pacients ni els investigadors que avaluen c) Ningú no sap quin és el placebo d) Treballa amb feixos d'electrons al buit a) Assoleix augments superiors a 100.000X b) Ofereix una resolució nanomètrica superior c) Permet l'observació directa de cèl·lules vives d) Objectiu de màxim augment i caragol micromètric a) Objectiu intermedi i caragol micromètric b) Objectiu d'immersió i caragol macromètric c) Objectiu de menor augment i caragol macromètric d) 1.000 augments a) 10.000 augments b) 100 augments c) 100.000 augments d) Biologia Selectivitat Catalunya: apunts amb esquemes i tests 17 16.
Quina equivalència mètrica és biològicament i físicament correcta? 1 µm equival a 10 ³ metres a) 1 mm equival a 10 micròmetres b) 1 nm equival a 10 metres c) 1 Å equival a 10 metres d) Biologia Selectivitat Catalunya: apunts amb esquemes i tests 18 3 Bioelements i monosacàrids EN ACABAR SABRÀS Saber distingir els bioelements primaris dels secundaris i explicar per què C, H, O, N, P i S formen l'esquelet de les biomolècules. Saber definir els monosacàrids com a polihidroxialdehids o polihidroxicetones i classificar-los pel nombre de carbonis i pel grup carbonil. Saber diferenciar enantiòmers (D/L), epímers i activitat òptica (+/ ).
Saber explicar la ciclació en piranosa o furanosa i l'aparició dels anòmers α i β. PENSA-HI ABANS DE LLEGIR 17 Per què la glucosa dona positiu en la prova de Fehling i canvia el color blau del reactiu a vermell? 1. Els bioelements de la matèria viva La matèria que compon els éssers vius està formada per combinacions d'un conjunt limitat d'elements químics de la taula periòdica, anomenats bioelements.
Aquests es divideixen en dues grans categories segons la seva proporció ponderal: TEMA 2 Les biomolècules i el metabolisme 3 Bioelements i monosacàrids 4 Disacàrids, polisacàrids i reactivitat 5 Lípids saponificables i acilglicèrids 6 Lípids de membrana i derivats insaponificables 7 Aminoàcids i organització de proteïnes 8 Biocatalitzadors i cinètica enzimàtica 9 Vitamines i hormones en la regulació metabòlica 10 Catabolisme dels glúcids: glucòlisi i oxidació del piruvat 11 Respiració aeròbica: cicle de Krebs i fosforilació oxidativa 12 Catabolisme lipídic i rutes fermentatives 13 Anabolisme heteròtrof: gluconeogènesi i lipogènesi 14 Catabolisme de compostos nitrogenats i integració metabòlica 15 Fotosíntesi oxigènica: fases lluminosa i fosca 16 Adaptacions fotosintètiques, factors limitants i quimiosíntesi Biologia Selectivitat Catalunya: apunts amb esquemes i tests 19 Bioelements primaris: Constitueixen aproximadament el 96% de la massa biològica.
Són el carboni (C), l'hidrogen (H), l'oxigen (O), el nitrogen (N), el fòsfor (P) i el sofre (S). Destaquen per formar enllaços covalents estables i constituir l'esquelet fonamental de les biomolècules orgàniques. Bioelements secundaris: Representen el 4% restant del pes sec (com ara sodi, potassi, calci, magnesi i clor), indispensables per a la fisiologia cel·lular, la transmissió de l'impuls nerviós i la catàlisi enzimàtica. 2. Concepte i propietats dels glúcids Els glúcids són biomolècules orgàniques formades per carboni, hidrogen i oxigen en una proporció aproximada segons la fórmula empírica general .
Des del punt de vista químic es defineixen com a polihidroxialdehids o polihidroxicetones, ja que consten d'una cadena carbonada amb diversos grups hidroxil ( ) i un únic grup funcional carbonil, que pot ser un aldehid ( ) o una cetona ( ). PER RECORDAR-HO Tots els monosacàrids tenen caràcter reductor gràcies al grup carbonil lliure: redueixen el sulfat de coure blau del reactiu de Fehling formant un precipitat vermell d'òxid cuprós. 3. Els monosacàrids i la seva classificació Els monosacàrids són els monòmers o unitats estructurals bàsiques dels glúcids; tenen entre 3 i 7 àtoms de carboni i no es poden hidrolitzar en glúcids més senzills.
Físicament es caracteritzen per ser sòlids cristal·lins, blanquinosos, d'un marcat gust dolç i altament solubles en aigua a causa de la polaritat dels seus enllaços.
ESQUEMA Classificació dels monosacàrids (CH O) 2 n OH CHO CO Trioses (3 C) Intermedis metabòlics Gliceraldèhid Aldotriosa amb grup -CHO Dihidroxiacetona Cetotriosa sense C asimètric Pentoses (5 C) Estructura de nucleòtids Ribosa i desoxirribosa Components de l'ARN i ADN Hexoses (6 C) Substrats energètics principals Glucosa i galactosa Aldohexoses epímeres en C-4 Fructosa Cetohexosa molt energètica Biologia Selectivitat Catalunya: apunts amb esquemes i tests 20 Grup (Nº C) Aldoses (grup - CHO) Cetoses (grup - CO-) Funció biològica principal Trioses (3C) D-gliceraldèhid Dihidroxiacetona Metabòlits intermedis de la glucòlisi cel·lular.
Pentoses (5C) D-ribosa, D- desoxirribosa D-ribulosa Components estructurals dels nucleòtids (ARN i ADN) i fixació de . Hexoses (6C) D-glucosa, D- galactosa D-fructosa Combustibles metabòlics d'ús immediat per a la generació d'ATP. La glucosa és la biomolècula energètica predilecta de neurones i eritròcits, mentre que la galactosa es sintetitza a les glàndules mamàries per formar lactosa. Per la seva banda, la fructosa, present en la mel i les fruites, constitueix el substrat energètic dels espermatozoides. 4.
Estereoisomeria i activitat òptica L'aparició de propietats estereoquímiques s'origina per la presència d'un o més carbonis asimètrics o quirals (àtoms de carboni units a quatre substituents químics diferents): Enantiòmers: Són molècules que constitueixen imatges especulars no superposables. Per conveni, pertanyen a la sèrie D si el grup hidroxil ( ) del carboni asimètric més allunyat del carbonil queda a la dreta en la projecció de Fischer, o a la sèrie L si es projecta a l'esquerra. En els sistemes biològics predominen de manera gairebé exclusiva els D-enantiòmers.
Epímers: Diastereoisòmers que es diferencien en l'orientació espacial de l'hidroxil d'un sol carboni quiral (per exemple, la D-glucosa i la D-galactosa només divergeixen en el C-4). Activitat òptica: Capacitat de desviar el pla de llum polaritzada. Si el giren cap a la dreta s'anomenen dextrogirs (+); si ho fan cap a l'esquerra, levogirs (-). Cal no confondre la propietat òptica (+/-) amb la configuració estructural D/L. 5. Ciclació intramolecular: estructures de Haworth En medi aquós, les pentoses i les hexoses abandonen la conformació lineal oberta i es tanquen espontàniament formant anells termodinàmicament estables.
Aquesta reacció intramolecular es produeix entre el carbonil i un dels grups hidroxil de la mateixa cadena: CO 2 OH Enllaç hemiacetal o hemicetal: Unió entre el carbonil d'una aldosa i un hidroxil (hemiacetal) o el carbonil d'una cetosa i un hidroxil (hemicetal). 1 Formació de l'anell: Segons la mida de l'anell obtingut, rep el nom de piranosa (anell hexagonal de 6 vèrtexs) o furanosa (anell pentagonal de 5 vèrtexs). 2 Aparició del carboni anomèric: L'antic carboni carbonílic es converteix en un nou centre quiral. Això genera dos nous estereoisòmers anomenats anòmers: l'anòmer α (grup anomèric situat cap avall en la projecció de Haworth) i l'anòmer β (grup dirigit cap amunt).
3 OH OH Biologia Selectivitat Catalunya: apunts amb esquemes i tests 21 Esquema de les formes cícliques de glucopiranosa, galactopiranosa i fructofuranosa segons Haworth. IDEES CLAU Els bioelements primaris (C, H, O, N, P, S) sumen el 96% de la matèria viva i vertebren les biomolècules. Els monosacàrids són polihidroxialdehids o polihidroxicetones no hidrolitzables que manifesten caràcter reductor enfront del reactiu de Fehling. La presència de carbonis asimètrics genera estereoisomeria (formes D i L, enantiòmers i epímers) i capacitat de desviar la llum polaritzada.
En dissolució, pentoses i hexoses formen anells de piranosa o furanosa mitjançant enllaços hemiacetal o hemicetal, creant els anòmers alfa i beta. COMPROVA EL QUE HAS APRÈS 18. En què es distingeix estructuralment un enantiòmer d'un epímer en els monosacàrids? 19. Quin canvi químic comporta la ciclació d'una aldosa en un anell de piranosa? TEMA 2: LES BIOMOLÈCULES I EL METABOLISME 4 Disacàrids,polisacàrids i reactivitat EN ACABAR SABRÀS Saber explicar la formació i la hidròlisi de l'enllaç O-glicosídic i distingir l'enllaç monocarbonílic del dicarbonílic. Saber relacionar el tipus d'enllaç amb el caràcter reductor de la maltosa, la lactosa, la cel·lobiosa i la sacarosa.
Saber relacionar l'enllaç α o β dels polisacàrids amb la seva funció de reserva o estructural. Biologia Selectivitat Catalunya: apunts amb esquemes i tests 22 PENSA-HI ABANS DE LLEGIR 20 El midó i la cel·lulosa són tots dos polímers de glucosa: per què nosaltres podem digerir el midó però no la cel·lulosa? L'enllaç glicosídic i el poder reductor Els oligosacàrids (2 a 10 unitats) s'originen mitjançant un enllaç O-glicosídic, una reacció de condensació entre dos grups hidroxil ( ) amb alliberament d'una molècula d' . Aquest enllaç es dissocia per hidròlisi àcida o enzimàtica. Monocarbonílic: s'estableix entre el carboni anomèric del primer monosacàrid i un carboni no anomèric del segon.
Manté un extrem anomèric lliure i, per tant, conserva el caràcter reductor. Dicarbonílic: implica els carbonis anomèrics de les dues molècules. Bloqueja tots dos extrems reductors; el disacàrid resultant és no reductor. A més, l'enllaç N-glicosídic uneix el carboni anomèric d'un monosacàrid amb un nitrogen d'un compost aminat, com passa en els nucleòsids. (Els aminosucres, en canvi, resulten de substituir un - OH per un grup -NH .) PER RECORDAR-HO La reacció de Fehling evidencia la presència de carbonils anomèrics lliures: un canvi de color blau a vermell-ataronjat indica caràcter reductor positiu. Si roman blau, la molècula no té poder reductor.
Disacàrids d'interès biològic Són substàncies blanques, cristal·litzables, solubles en aigua i amb sabor dolç. Disacàrid Monòmers components Tipus d'enllaç Caràcter reductor Maltosa Glucosa + Glucosa monocarbonílic Sí Isomaltosa Glucosa + Glucosa monocarbonílic Sí Lactosa Galactosa + Glucosa monocarbonílic Sí Cel·lobiosa Glucosa + Glucosa monocarbonílic Sí Sacarosa Glucosa + Fructosa dicarbonílic No (Fehling negatiu) Polisacàrids: arquitectura i funció Formats per més de 10 monosacàrids, presenten una massa molecular elevada, són insolubles (o col·loïdals), no cristal·litzen, no són dolços i no tenen poder reductor.
OH H O 2 α(1 4) α(1 6) β(1 4) β(1 4) α(1 2) Biologia Selectivitat Catalunya: apunts amb esquemes i tests 23 ESQUEMA Classificació dels polisacàrids segons composició i funció Funció biològica Configuració de l'enllaç Exemples biològics Digestibilitat enzimàtica Reserva energètica Enllaç -glicosídic Midó (vegetals), glicogen (animals) Ràpida hidròlisi per amilases Estructural Enllaç -glicosídic Cel·lulosa (paret vegetal), quitina (artròpodes i fongs) Altament resistent; requereix cel·lulases específiques Segons la varietat monomèrica, es distingeixen homopolisacàrids (formats per un únic tipus d'anell) i heteropolisacàrids com la pectina, les gomes o l'agar-agar.
IDEES CLAU L'enllaç O-glicosídic monocarbonílic preserva un extrem anomèric lliure i atorga caràcter reductor a la molècula. L'enllaç dicarbonílic bloqueja ambdós carbonis anomèrics, convertint el disacàrid (com la sacarosa) en no reductor. La prova de Fehling detecta glúcids reductors mitjançant el viratge característic de blau a precipitat vermellós. Els polisacàrids amb enllaç alfa s'utilitzen per a reserva energètica per la seva fàcil hidròlisi, mentre que els enllaços beta confereixen estabilitat mecànica estructural. COMPROVA EL QUE HAS APRÈS 21. Per quina raó la maltosa dóna positiu a la reacció de Fehling mentre que la sacarosa dóna negatiu? 22.
Quina diferència funcional i estructural bàsica existeix entre el midó i la cel·lulosa? Homopolisacàrids Un sol tipus de monòmer Reserva energètica Enllaços alfa (midó, glicogen) Estructurals Enllaços beta (cel·lulosa, quitina) Heteropolisacàrids Diferents monosacàrids Gels i secrecions Pectina, gomes, agar-agar α β Biologia Selectivitat Catalunya: apunts amb esquemes i tests 24 TEMA 2: LES BIOMOLÈCULES I EL METABOLISME 5 Lípids saponificables i acilglicèrids EN ACABAR SABRÀS Saber enumerar les propietats comunes dels lípids i les seves funcions biològiques. Saber relacionar el grau d'insaturació dels àcids grassos amb el punt de fusió i l'estat físic.
Saber escriure i explicar les reaccions d'esterificació i de saponificació dels acilglicèrids. PENSA-HI ABANS DE LLEGIR 23 Per què l'oli d'oliva és líquid a temperatura ambient i el greix de porc és sòlid? Els lípids constitueixen un conjunt heterogeni de biomolècules orgàniques formades principalment per carboni, hidrogen i oxigen, tot i que algunes varietats contenen fòsfor o sofre. Comparteixen propietats físiques característiques: són insolubles en aigua i solubles en dissolvents orgànics apolars, deixen una empremta translúcida característica sobre el paper i es detecten al laboratori mitjançant la tinció lipòfila amb Sudan III.
Funcions biològiques dels lípids Aquestes molècules desenvolupen tasques fisiològiques indispensables: Reserva energètica: Formen el dipòsit d'energia més eficient de l'organisme animal. La combustió metabòlica d'un gram de greix aporta 9,4 kcal/g, més del doble que els glúcids (4,1 kcal/g), i s'emmagatzemen al teixit adipós lliures d'aigua d'hidratació. Funció estructural: Els fosfolípids i el colesterol edifiquen la bicapa lipídica bàsica de les membranes cel·lulars. Protecció mecànica i termoregulació: El greix actua com a aïllant tèrmic (panicle adipós subcutani) i amortidor davant de traumatismes al voltant de vísceres vitals.
Recobriment protector: Lípids com les ceres permeten impermeabilitzar superfícies externes en vegetals (cutícula de fulles i fruits) i animals (pèl, plomes). Regulació metabòlica i transport: Hormones esteroidals i vitamines liposolubles regulen vies cel·lulars, mentre que partícules lipoproteiques (com LDL i HDL) permeten el trànsit de lípids pel torrent sanguini. Estructura i propietats dels àcids grassos Els àcids grassos són àcids monocarboxílics de cadena hidrocarbonada alifàtica llarga, generalment parella. Presenten caràcter amfipàtic: tenen un extrem polar hidròfil (-COOH) i una cua apolar hidròfoba hidrocarbonada ( terminal).
Aquesta dualitat afavoreix que en dispersió aquosa s'autoorganitzin en micel·les, monocapes o bicapes. CH 3 Biologia Selectivitat Catalunya: apunts amb esquemes i tests 25 Esquema d'un àcid gras amb cap hidròfil polar i cua hidrocarbonada apolar. Tipus d'àcid gras Estructura química Punt de fusió Estat físic i origen Exemple Saturats Enllaços simples ; cadenes lineals que empaqueten fàcilment per forces de Van der Waals. Elevat Sòlids a temperatura ambient; típics del greix animal (seus). Àcid làuric ( ) Insaturats Un o més dobles enllaços ( ), generalment en configuració cis, que generen colzades a la cadena. Baix Líquids a temperatura ambient (olis); abundants en vegetals i peixos.
Àcid oleic ( ) ERROR FREQÜENT Els dobles enllaços redueixen la interacció molecular: com més insaturacions té un àcid gras, més febles són les forces intermoleculars, més baix és el seu punt de fusió i major és la fluïdesa que confereix a les membranes. Quan els dobles enllaços s'oxiden per l'oxigen ambiental es produeix l'enranciment, que allibera aldehids volàtils i altera el sabor.
C C CH -(CH ) -COOH 3 2 10 C = C CH -(CH ) -CH=CH-(CH ) -COOH 3 2 7 2 7 Biologia Selectivitat Catalunya: apunts amb esquemes i tests 26 Acilglicèrids: formació, hidròlisi i saponificació Els acilglicèrids són èsters formats per una molècula de glicerol (propantriol) condensada amb una, dues o tres cadenes d'àcids grassos (monoacilglicèrids, diacilglicèrids o triacilglicèrids).
ESQUEMA Classificació dels acilglicèrids segons esterificació PER RECORDAR-HO Els triacilglicèrids rics en àcids grassos insaturats (olis vegetals) ajuden a prevenir afeccions cardiovasculars en afavorir el perfil lipídic; al contrari, les dietes riques en àcids grassos saturats indueixen acumulació de colesterol arterial. IDEES CLAU Els lípids són compostos hidròfobs solubles en dissolvents orgànics i identificables per tinció amb Sudan III. Com a reservori energètic concentrat, els lípids generen 9,4 kcal/g davant les 4,1 kcal/g que alliberen els glúcids. Els àcids grassos saturats presenten punts de fusió alts per empaquetament rígid, mentre que les insaturacions abaixen el punt de fusió.
L'esterificació uneix el glicerol als àcids grassos alliberant aigua, i la saponificació hidrolitza aquests èsters amb bases fortes per formar sabó. Monoacilglicèrids Glicerol + 1 àcid gras Diacilglicèrids Glicerol + 2 àcids grassos Triacilglicèrids Glicerol + 3 àcids grassos Olis Líquids; rics en insaturats Seus i mantegues Sòlids; rics en saturats Esterificació: Unió d'un grup carboxil (-COOH) de l'àcid gras amb un hidroxil ( ) del glicerol mitjançant un enllaç èster, alliberant una molècula de per cada enllaç format.
1 OH H O 2 Saponificació: Hidròlisi en medi bàsic (amb bases fortes com NaOH o KOH) d'un triacilglicèrid per donar glicerol lliure i tres molècules de sals d'àcids grassos (sabons): 2 Triacilglic rid + e ˋ 3 NaOH Glicerol + 3 R-COO Na + Biologia Selectivitat Catalunya: apunts amb esquemes i tests 27 COMPROVA EL QUE HAS APRÈS 24. Per què els greixos aporten més del doble d'energia per gram que els glúcids? 25. Quina diferència estructural explica que l'oli d'oliva sigui líquid i el greix animal sòlid a temperatura ambient?
TEMA 2: LES BIOMOLÈCULES I EL METABOLISME 6 Lípids de membrana i derivats insaponificables EN ACABAR SABRÀS Saber descriure l'estructura dels glicerofosfolípids, els esfingolípids i els cèrids i el paper dels primers a les membranes. Saber diferenciar els lípids saponificables dels insaponificables segons si tenen àcids grassos. Saber explicar les funcions del colesterol i dels altres esteroides, terpens i icosanoides. PENSA-HI ABANS DE LLEGIR 26 Per què els fosfolípids formen espontàniament una bicapa quan es posen en aigua?
Lípids saponificables complexos i de membrana Els principals components de les membranes cel·lulars són molècules amfipàtiques que s'autoorganitzen espontàniament en medi aquós formant bicapes o micel·les. Es divideixen segons la seva composició: Glicerofosfolípids i gliceroglicolípids: formats per glicerina esterificada amb dos àcids grassos i unida pel tercer hidroxil a un àcid fosfòric o a un glúcid, respectivament. Esfingolípids: constituïts per esfingosina unida a un àcid gras mitjançant un enllaç amida. Segons el substituent polar, formen esfingofosfolípids o esfingoglicolípids (com els cerebròsids i gangliòsids).
Les ceres o cèrids no formen part de les membranes: són lípids saponificables simples, com els acilglicèrids. Es formen per l'esterificació d'un àcid gras de cadena llarga amb un monoalcohol també de cadena llarga. Són molt hidròfobes i serveixen per impermeabilitzar i protegir superfícies (cutícula de les fulles i dels fruits, plomes, pèl, cera d'abella). Lípids insaponificables En no contenir àcids grassos a la seva estructura, no poden experimentar reaccions de saponificació. S'agrupen en: Terpens o isoprenoides: formats per polimerització d'isoprè. Inclouen essències oloroses, cautxú, pigments fotosintètics i vitamines com l'A, l'E i la K.
Biologia Selectivitat Catalunya: apunts amb esquemes i tests 28 Esteroides: derivats de l'anell de ciclopentaperhidrofenantrè (esterà). El representant fonamental és el colesterol, un lípid amfipàtic que aporta estabilitat tèrmica a les membranes cel·lulars. És el precursor biològic de la vitamina D, dels àcids biliars (emulsió de greixos) i de les hormones sexuals (estrògens i testosterona). Icosanoides: sintetitzats a partir de l'àcid araquidònic, comprenen mediadors locals com les prostaglandines i els tromboxans.
ERROR FREQÜENT La clorofil·la i el grup hemo de l'hemoglobina no són lípids: tots dos tenen un anell de porfirina (format per quatre anells pirròlics) amb un àtom metàl·lic al centre (Mg a la clorofil·la, Fe al grup hemo). L'hemoglobina és una proteïna amb un grup prostètic hemo. Només la cua de fitol de la clorofil·la és de naturalesa terpènica. ESQUEMA Classificació dels lípids IDEES CLAU Els glicerofosfolípids i esfingolípids són amfipàtics i formen l'estructura bàsica de bicapa de les membranes biològiques. Els lípids insaponificables manquen d'àcids grassos i s'agrupen en terpens, esteroides i icosanoides.
El colesterol és un esteroide essencial per modular la fluïdesa i estabilitat de la membrana cel·lular animal. A més del seu paper estructural, el colesterol actua com a molècula precursora d'àcids biliars, vitamina D i hormones sexuals. Lípids saponificables Contenen àcids grassos Simples: acilglicèrids i cèrids Reserva energètica i impermeabilitat Complexos o de membrana Fosfolípids i esfingolípids amfipàtics Lípids insaponificables Sense àcids grassos Terpens Polímers d'isoprè i pigments Esteroides Colesterol, hormones i àcids biliars Icosanoides Prostaglandines i tromboxans Biologia Selectivitat Catalunya: apunts amb esquemes i tests 29 COMPROVA EL QUE HAS APRÈS 27.
Quina diferència estructural bàsica distingeix un lípid saponificable d'un insaponificable? 28. Quines biomolècules reguladores i digestives tenen el colesterol com a precursor directe? TEMA 2: LES BIOMOLÈCULES I EL METABOLISME 7 Aminoàcids i organització de proteïnes EN ACABAR SABRÀS Saber descriure l'estructura general d'un aminoàcid i explicar el seu caràcter amfòter. Saber explicar la formació de l'enllaç peptídic. Saber diferenciar els quatre nivells estructurals de les proteïnes i els enllaços que estabilitzen cadascun. Saber explicar què és la desnaturalització i per què no afecta l'estructura primària.
PENSA-HI ABANS DE LLEGIR 29 Quan fregim un ou, la clara passa de transparent a blanca i ja no torna enrere: què els ha passat a les seves proteïnes? Estructura dels aminoàcids i enllaç peptídic Els aminoàcids són les unitats fonamentals de les proteïnes. Cada monòmer consta d'un carboni central ( ) unit a un hidrogen, un grup amino ( ), un grup carboxil (-COOH) i una cadena lateral variable (R). Segons la polaritat i càrrega de R, es classifiquen en apolars, polars neutres, àcids o bàsics. Els aminoàcids presenten caràcter amfòter, ja que poden comportar-se com a àcids o bases segons el pH del medi, conferint a les proteïnes capacitat amortidora.
Els aminoàcids no proteics actuen com a precursors metabòlics o components de la paret bacteriana, mentre que vint alfa-aminoàcids específics formen les proteïnes unint-se mitjançant l'enllaç peptídic: una unió covalent entre el carboxil d'un residu i l'amino del següent, amb pèrdua d'una molècula d' . Nivells d'organització i propietats La funcionalitat de les cadenes polipeptídiques depèn del seu plegament espacial jeràrquic: Estructura primària: seqüència lineal ordenada d'aminoàcids codificada genèticament. Estructura secundària: plegament periòdic estabilitzat per ponts d'hidrogen en l'esquelet peptídic, formant l' o la conformació (làmina plegada).
Estructura terciària: conformació tridimensional global mantinguda per interaccions electroestàtiques, enllaços d'hidrogen, forces hidrofòbiques i ponts disulfur entre radicals R. Dona C α NH 2 H O 2 h lix α e ˋ β Biologia Selectivitat Catalunya: apunts amb esquemes i tests 30 a les proteïnes globulars (solubles, com els enzims) la seva forma tridimensional. Les proteïnes fibroses (insolubles, com el col·lagen o la queratina) es basen sobretot en l'estructura secundària. Estructura quaternària: associació de dues o més cadenes polipeptídiques independents (subunitats). PROCÉS Plegament jeràrquic de les proteïnes 1 Estructura primària Seqüència lineal d'aminoàcids units covalentment.
2 Estructura secundària Hèlix alfa o confor mació beta per ponts d'hidrogen. 3 Estructura terciària Plegament tridimen sional actiu globular o fibrós. 4 Estructura quaternària Associació funcional de dues o més subunitats. Segons la seva composició, es distingeixen les holoproteïnes (formades exclusivament per aminoàcids) de les heteroproteïnes (que contenen una fracció no proteica o grup prostètic). DESNATURALITZACIÓ La desnaturalització consisteix en la pèrdua de les estructures quaternària, terciària i secundària a causa de variacions tèrmiques o canvis bruscos de pH, sense trencar els enllaços peptídics.
Aquesta alteració conformacional comporta la pèrdua irreversible o reversible de la funció biològica. IDEES CLAU Els aminoàcids posseeixen caràcter amfòter en disposar simultàniament d'un grup carboxil i d'un grup amino. L'enllaç peptídic és covalent i s'estableix per condensació entre el grup carboxil d'un aminoàcid i l'amino d'un altre amb alliberament d'aigua. L'estructura secundària s'estabilitza mitjançant ponts d'hidrogen a l'esquelet, mentre que la terciària depèn de les interaccions entre cadenes laterals R. La desnaturalització altera la conformació tridimensional nativa de la proteïna i elimina la seva activitat biològica sense destruir l'estructura primària.
COMPROVA EL QUE HAS APRÈS 30. Què significa que un aminoàcid tingui caràcter amfòter? 31. Quin tipus d'enllaços es trenquen durant la desnaturalització d'una proteïna i quin es manté intacte? TEMA 2: LES BIOMOLÈCULES I EL METABOLISME Biologia Selectivitat Catalunya: apunts amb esquemes i tests 31 8 Biocatalitzadors i cinètica enzimàtica EN ACABAR SABRÀS Saber explicar com els enzims acceleren les reaccions rebaixant l'energia d'activació i quines parts té un holoenzim. Saber descriure el centre actiu i els tipus d'especificitat enzimàtica. Saber interpretar l'efecte de la temperatura, el pH i la concentració de substrat, i llegir la Km i la Vmax en una gràfica de Michaelis-Menten.
Saber distingir la inhibició competitiva de la no competitiva i explicar la regulació al·lostèrica i la retroinhibició. PENSA-HI ABANS DE LLEGIR 32 Si afegim cada cop més substrat a una reacció catalitzada per un enzim, la velocitat augmentarà sense límit? Els biocatalitzadors són molècules que regulen el metabolisme en accelerar la velocitat de les transformacions bioquímiques sense consumir-se durant el procés. La immensa majoria són enzims, proteïnes globulars solubles en aigua formades per una o més cadenes polipeptídiques que actuen en condicions fisiològiques suaus tant a l'interior cel·lular com a l'espai extracel·lular.
MECANISME D'ACCIÓ ENZIMÀTIC Els enzims augmenten la velocitat de reacció perquè disminueixen l'energia d'activació, que és la barrera energètica necessària per desestabilitzar els enllaços del substrat i assolir l'estat de transició. Estructura molecular i centre actiu Segons la seva composició, distingim entre enzims estrictament proteics i holoenzims. Un holoenzim està format per una fracció proteica inactiva per si sola, anomenada apoenzim, i una fracció no proteica denominada cofactor: Cofactor inorgànic: ions metàl·lics (Mg² , Zn² , Fe² ...). Grup prostètic: molècula orgànica unida fermament (covalentment) a l'apoenzim, com el grup hemo.
Coenzim: molècula orgànica que s'associa temporalment. Destaquen els coenzims d'òxid-reducció com el , el FAD i el (en forma oxidada, captadors d'electrons i hidrògens) i les seves formes reduïdes ( , , ). La catàlisi es produeix al centre actiu, una cavitat tridimensional específica de l'enzim on s'acobla el substrat formant el complex enzim-substrat (ES). En aquesta regió intervenen tres tipus d'aminoàcids: estructurals (mantenen la conformació tridimensional), de fixació (retenen el substrat mitjançant enllaços febles com ponts d'hidrogen) i catalítics (interaccionen químicament per trencar o formar enllaços covalents).
NAD+ NADP+ NADH + H+ FADH 2 NADPH + H+ Biologia Selectivitat Catalunya: apunts amb esquemes i tests 32 Els enzims presenten diversos graus d'especificitat: absoluta (un sol substrat específic), de grup (un grup funcional o enllaç determinat en molècules similars) o de reacció (un tipus concret de transformació química). Factors que modulen la cinètica enzimàtica La taxa de transformació depèn de condicions fisicoquímiques del medi: Temperatura: l'activitat creix amb la temperatura fins a assolir una temperatura òptima. Si s'incrementa més, l'enzim es desnaturalitza irreversiblement per pèrdua de l'estructura terciària. pH: cada enzim té un pH òptim que maximitza la seva activitat.
Desviacions extremes alteren l'estat d'ionització dels aminoàcids del centre actiu i desnaturalitzen la molècula. Concentració de substrat: a major quantitat de substrat, la velocitat augmenta (cada cop més lentament) fins a atènyer una velocitat màxima ( ), moment en què s'esdevé la saturació de tots els centres actius disponibles. La capacitat màxima de transformació per unitat de temps es mesura mitjançant el nombre de recanvi. PROCÉS Mecanisme general del cicle de catàlisi enzimàtica 1 Apoenzim + Cofactor Unió de la part pro teica i no proteica formant l'holoenzim. 2 Formació del complex E-S Acoblament especí fic del substrat al centre actiu.
3 Catàlisi química Acció dels aminoà cids catalítics rebai xant l'energia d'activació. 4 Allibera ment de produc tes Els productes es dis socien i l'enzim que da lliure intacte. Regulació i inhibició enzimàtica La inhibició redueix o anul·la l'activitat enzimàtica i pot ser irreversible (bloqueig permanent del centre actiu per tòxics o verins) o reversible: Tipus d'inhibició reversible Mecanisme d'unió Efecte sobre la cinètica Competitiva L'inhibidor s'uneix al centre actiu competint directament amb el substrat per similitud estructural. Es contraresta augmentant prou la concentració de substrat ( es manté).
No competitiva L'inhibidor s'associa a una regió diferent del centre actiu, distorsionant la seva conformació. Inhabilita la catàlisi sense impedir la unió del substrat ( disminueix). Els enzims al·lostèrics regulen rutes metabòliques senceres modificant la seva conformació entre un estat inactiu o tens (T) i un estat actiu o relaxat (R). Aquesta transició està dirigida per l'acoblament de lligands al seu centre al·lostèric: els moduladors positius afavoreixen la forma R, mentre que els V max V max V max Biologia Selectivitat Catalunya: apunts amb esquemes i tests 33 moduladors negatius indueixen la transició a T.
Un cas clau és la retroinhibició o retroalimentació negativa (feedback), en què el producte final d'una cadena metabòlica actua com a modulador negatiu del primer enzim de la ruta. CAUSES I CONSEQÜÈNCIES Acumulació del producte final Superació del llindar cel·lular requerit. Unió al centre al·lostèric El producte actua com a modulador negatiu. Regulació per retroinhibició (feedback negatiu) Transició conformacional a forma T L'enzim inicial passa a l'estat inactiu. Aturada de la ruta metabòlica Estalvi energètic i equilibri de biomolècules.
A més de l'al·lostèria, la cèl·lula empra altres mecanismes reguladors: Sistemes multienzimàtics: organització seqüencial d'enzims lliures al citoplasma, associats en complexos multiproteics o ancorats a estructures supramoleculars de membrana. Activació proteolítica: síntesi en forma de precursors inactius o zimògens que requereixen el trencament d'enllaços peptídics per activar-se al lloc d'acció. Regulació gènica: expressió d'enzims constitutius (presents de forma permanent) o induïbles (sintetitzats només en presència del substrat). NOMENCLATURA I CLASSIFICACIÓ S'anomenen afegint el sufix -asa al nom del substrat o reacció.
Segons la Comissió d'Enzims, es classifiquen en sis grans famílies: oxido-reductases, transferases, hidrolases, liases, isomerases i lligases. Cinètica de Michaelis-Menten i la…