Examen de Biología Selectividad Cataluña 2021 · Setembre Serie 1

BLOC 1

Exercici 1

Al llarg del darrer mil·lenni abans de Crist, els fenicis controlaven una extensa xarxa comercial. El producte principal que venien era un tint anomenat porpra de Tir. De fet, el nom d'aquest poble de l'antiguitat deriva del terme grec phoinix, que significa 'porpra'.

1. La porpra de Tir s'obtenia d'un pigment produït per la glàndula subbranquial dels cargols mediterranis del gènere Murex. El seu preu havia arribat a ser vint vegades superior al de l'or. [1 punt]

a)

Es calcula que calien 12 000 exemplars de múrexs per a obtenir 1,4 g de tint. Per a tenyir una túnica reial calia una unça de tint. Una unça era una unitat de massa usada a l'època, equivalent a 33,3 g. Calculeu quants cargols calia capturar per a produir el tint necessari per a tenyir una túnica reial. Indiqueu els càlculs realitzats.

exemplars

b)

Els cargols del gènere Murex són carnívors i s'alimenten d'altres mol·luscs com els barretets o les cargolines de mar. Els múrexs adults tenen pocs depredadors, però les seves larves serveixen d'aliment a peixos petits. Quines repercussions pot tenir per a aquestes espècies (els barretets o les cargolines de mar i els peixos petits) la sobrepesca de múrexs? Justifiqueu la resposta.

2. Un grup d'investigadors europeus va realitzar un estudi comparatiu de diversos gens de cargols de la família a la qual pertany el gènere Murex. L'esquema següent es va elaborar comparant les seqüències dels gens i mostra les relacions evolutives entre aquestes espècies de cargols.

Font: Esquema adaptat d'A. Barco et al., «A molecular phylogenetic framework for the Muricidae, a diverse family of carnivorous gastropods». Molecular Phylogenetics and Evolution, núm. 56 (2010), p. 1025-1039.

Els investigadors volien comprovar la hipòtesi que les espècies de Murex són molt properes evolutivament entre elles, i que estan allunyades de les altres espècies analitzades. Responeu a les preguntes següents, relacionades amb aquesta recerca. [1 punt]

Les dades que van obtenir corroboren la hipòtesi que les espècies de Murex són molt properes evolutivament entre elles i que estan allunyades de les altres espècies analitzades?

Sí

No

3. Murex brandaris i Murex trunculus eren dues espècies usades pels fenicis per a obtenir la porpra. [1 punt]

a)

Quines característiques s'han de complir perquè aquests dos tipus de cargols es considerin espècies diferents?

b)

Els cargols del gènere Murex procedeixen evolutivament de cargols de closca llisa, els quals no tenien ni punxes ni arestes que els protegissin dels depredadors. A partir dels vostres coneixements sobre evolució, expliqueu el procés d'adquisició d'aquest caràcter (punxes o arestes) a la closca dels múrexs.

Exercici 2

Hi ha persones que per endolcir el cafè o les infusions hi afegeixen sucre morè, al·legant que és més sa que el sucre blanc, que aporta menys calories i que és més «natural» i ecològic.

1.

La imatge següent mostra el procés d'obtenció del sucre blanc i del sucre morè a partir de la canya de sucre o de la remolatxa.

Font: Imatge modificada a partir de https://culturacientifica.com/2019/06/28/azucar-moreno-o-azucar-milagro.

Quines de les afirmacions següents són vertaderes i quines són falses, en funció de la informació de la imatge anterior? Marqueu la resposta correcta i justifiqueu-la. [1 punt]

«El sucre morè és més sa perquè el seu procés d'obtenció és més natural que el procés d'obtenció del sucre blanc.»

Vertader

Fals

«El sucre morè aporta menys calories que el sucre blanc.»

Vertader

Fals

«El sucre morè és més ecològic perquè sempre prové d'agricultura ecològica.»

Vertader

Fals

«El sucre morè té sacarosa i algun altre compost afegit.»

Vertader

Fals

2.

La melassa que es troba al sucre morè li proporciona un gust una mica amargant. Per això, sovint solem afegir més quantitat de sucre morè per a aconseguir la mateixa dolçor del sucre blanc. [1 punt]

a) De totes les molècules que hi ha a continuació, quines són les quatre que tenen un gust dolç? Identifiqueu-les i empleneu la taula de sota.

Número de la molècula amb un gust dolç · Nom de la molècula · Grup de biomolècules al qual pertany

b) De les molècules que heu considerat que tenen un gust dolç, quines donaran positiu en la prova de Fehling? Esmenteu el nom o el número d'aquestes molècules i expliqueu per què donaran positiu en la prova.

3.

Per a estudiar com influeix la temperatura en la fermentació que produeixen els llevats del gènere Saccharomyces, s'ha preparat una suspensió de llevat en una solució de sacarosa. Es disposa d'un muntatge com el que es mostra en la figura, que permet mesurar la quantitat de gas que es desprèn a causa de la fermentació produïda pels llevats. El dispositiu permet fixar la temperatura a 30 °C, 35 °C o 40 °C. [1 punt]

Contesteu les preguntes següents en relació amb aquest experiment.

Exercici 3

Uns alumnes del batxillerat van buscar informació sobre el pintor italià Caravaggio. Una alumna va trobar que havia mort per sífilis, però una altra va trobar que havia estat per una infecció causada pel bacteri Staphylococcus aureus.

Per tal d'esbrinar si les dues informacions eren coherents, van buscar més informació i van trobar el següent:

Treponema pallidum

La sífilis és una infecció causada per Treponema pallidum, un bacteri espiroquet, aerobi i gramnegatiu, que mesura de 5 a 20 micròmetres (µm) de llargada i 0,5 µm de diàmetre. És quimioheteròtrof, ja que utilitza una gran varietat de glícids i aminoàcids com a font d'energia i carboni. La sífilis es tracta amb penicil·lina perquè Treponema pallidum no sol ser resistent a aquest antibiòtic.

Staphylococcus aureus

Staphylococcus aureus és un bacteri grampositiu i anaerobi facultatiu. Té forma de coc i un diàmetre de 500 a 1 500 nanòmetres (nm). Quan es divideix origina una agrupació de cèl·lules. Pot fer fermentació làctica o respiració aeròbica. És un patogen que provoca moltes infeccions i que és perillós degut a la resistència que presenta a diversos antibiòtics. Més del 80 % de les soques actuals són resistents a la penicil·lina.

1.

Aprofitant la recerca, la professora de biologia ha proposat a la classe fer els exercicis següents: [1 punt]

a)

Segons el que diu el text, identifiqueu les imatges de cadascun d'aquests bacteris i escriviu dues justificacions per a cada cas.

T. pallidum

S. aureus

T. pallidum

S. aureus

b)

Identifiqueu les estructures dels embolcalls d'aquests bacteris. Digueu a quin bacteri correspon cadascuna d'aquestes imatges i justifiqueu la resposta.

Escriviu el nom de les estructures senyalades amb els números 1, 2 i 3:

1:

2:

3:

T. pallidum

S. aureus

T. pallidum

S. aureus

2.

L'antibiograma és una tècnica microbiològica que serveix per a determinar la sensibilitat d'una soca bacteriana a diferents antibiòtics. La tècnica consisteix a sembrar bacteris de la mateixa soca d'una manera homogènia en una placa de Petri. A continuació, s'impregnen petits discos de paper amb diferents tipus d'antibiòtics i es col·loquen sobre la placa una mica separats entre ells.

La placa de Petri es deixa a l'estufa de cultius i al cap d'un parell de dies es pot veure si hi ha o no creixement bacterià. L'antibiòtic es difon des del seu disc de paper i va perdent concentració a mesura que es distancia del disc. Si els bacteris hi són sensibles, es pot veure una zona sense bacteris (halo d'inhibició) al voltant del disc.

L'halo d'inhibició serà més o menys gran segons el grau de sensibilitat del bacteri a l'antibiòtic. Aquesta tècnica permet veure quin és l'antibiòtic més adient per a tractar cada infecció.

[1 punt]

a)

La imatge anterior correspon a un antibiograma, en què cada antibiòtic està indicat amb un número. A partir d'aquesta imatge, completeu les frases següents:

— El bacteri de la placa és resistent als antibiòtics números

.

— El bacteri de la placa és sensible als antibiòtics números

.

— L'antibiòtic número

és el que aniria més bé per a tractar una infecció causada pel bacteri que s'ha sembrat a la placa perquè

b)

Reviseu la informació inicial sobre T. pallidum i S. aureus. Si posem aquests bacteris en plaques de Petri sense antibiòtics ni oxigen, quina de les dues espècies hi creixeria? Justifiqueu la resposta.

3.

L'any 2002 es va aïllar d'un pacient una soca de S. aureus resistent a la vancomicina. En analitzar-la, es va veure que tenia el gen vanA, que li confereix resistència a aquest antibiòtic. Del mateix pacient es va aïllar una soca d'un altre bacteri ( Enterococcus) que també era resistent a la vancomicina. Es va comprovar que aquesta soca d' Enterococcus era la que havia transmès, per conjugació, el gen vanA a S. aureus.

Expliqueu el mecanisme de conjugació pel qual S. aureus va adquirir la resistència a la vancomicina. [1 punt]

Exercici 4

El març del 2020, un equip d’investigadors xinesos va publicar al Journal of Medical Virology una recerca que avaluava la utilitat de tres tipus de mascareta (N95, quirúrgica i de tela amb filtre) a l’hora de prevenir la transmissió del virus de la grip. Per motius de seguretat, van fer l’experiment amb una varietat poc patògena del virus. Les dades obtingudes van ser les següents:

Tipus de mascareta

Virus filtrats per la mascareta

N95

99,98 %

Quirúrgica

97,14 %

De tela amb filtre

95,15 %

Font: Qing-Xia Ma et al., https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/jmv.25805.

1.

Identifiqueu els elements indicats de la recerca. [1 punt]

a)

Quin és el problema que estudiaven aquests investigadors? Plantegeu una hipòtesi possible.

b)

Quines són les variables independent i dependent de la recerca?

2.

Dissenyeu un experiment per resoldre el problema plantejat a l’apartat anterior. Per a fer-ho, disposeu de 60 dispositius com el de la figura, que funcionen de la manera següent:

— amb el nebulitzador es creen aerosols amb virus que van a parar dins una bossa de plàstic;

— la xeringa, simulant la respiració humana, aspira de la bossa els aerosols amb virus, els quals, si travessen la mascareta, queden dipositats damunt d’una esponja.

També disposeu dels tres tipus de mascareta (N95, quirúrgica i de tela amb filtre) i de les mesures de protecció adequades per a no contagiar-vos. Podeu quantificar els virus que hagin quedat a l’esponja amb la reacció en cadena de la polimerasa (PCR). No cal que expliqueu com funciona la PCR. [1 punt]

Exercici 5

La miopia és un trastorn de la visió molt freqüent que es pot desencadenar per diverses causes, entre les quals algunes de genètiques. Una d'elles és deguda a un al·lel autosòmic dominant.

En Marc, que és un estudiant de biologia i no és miop, s'adona que molts membres de la seva família paterna tenen miopia. Ara que està estudiant genètica vol esbrinar si els casos de miopia a la seva família paterna són deguts a aquest al·lel i decideix fer l'arbre genealògic de la seva família. Per a fer-ho, disposa de la informació següent:

els avis paterns d'en Marc tenen miopia i tant el seu pare com el seu oncle Joan també, però la germana del seu pare no;

en Marc, la seva germana Júlia i la seva mare no tenen miopia;

l'oncle Joan té dues filles amb miopia, tot i que la mare de les dues noies no té miopia.

1.

Elaboreu un arbre genealògic de tota la família d'en Marc. Representeu les dones amb una rodona i els homes amb un quadrat. Pinteu el símbol (rodona o quadrat) dels individus miops de color fosc i indiqueu qui és en Marc.

Establiu una simbologia adequada per a cada al·lel i escriviu el genotip que tindrien tots els individus d'aquest arbre genealògic si la miopia fos deguda a aquest al·lel autosòmic dominant. [1 punt]

2.

Suposeu que la miopia d'aquesta família és autosòmica dominant. La cosina d'en Marc, filla de l'oncle Joan, està embarassada i la seva parella no té miopia. Quina probabilitat hi ha que el seu descendent sigui un nen? I que tingui miopia? I que sigui un nen i, alhora, tingui miopia? Justifiqueu-ho. [1 punt]

Exercici 6

En la resposta específica contra cèl·lules tumorals (o canceroses) hi estan involucrades un tipus de cèl·lules anomenades limfòcits T citotòxics (Tc).

1.

L'esquema següent mostra el procés que té lloc quan una cèl·lula tumoral presenta antígens tumorals al sistema immunitari. [1 punt]

a)

Empleneu la taula amb el nom de les cèl·lules i les molècules involucrades, i que a l'esquema apareixen senyalades amb números. Trieu-les entre les següents:

Complex major d'histocompatibilitat I (MHC-1), complex major d'histocompatibilitat II (MHC-2), perforina, histamina, cèl·lula plasmàtica, limfòcit T citotòxic, limfòcit B, antigen, anticòs, cèl·lula tumoral.

Cèl·lules

Molècules

1

3

2

4

b)

Expliqueu el mecanisme d'acció contra una cèl·lula tumoral, que es mostra en l'esquema anterior. En l'explicació hi ha d'aparèixer el nom de totes les cèl·lules i les molècules que heu escrit en la taula anterior.

2.

Una de les teràpies més innovadores en el tractament contra alguns càncers és el que es coneix com a immunoteràpia basada en cèl·lules CAR-T ( chimeric antigen receptor-T cells). Consisteix a crear una molècula nova (la proteïna quimèrica CAR) formada per la unió d'una part del complex TCR (receptor del limfòcit T citotòxic) i d'una part dels anticossos específics contra un antigen tumoral concret.

El procediment és el següent:

Pas 1: S'extreuen limfòcits T citotòxics del pacient.

Pas 2: Es modifiquen genèticament in vitro, utilitzant com a vector un virus modificat portador del gen que codifica la proteïna CAR.

Pas 3: Se seleccionen els limfòcits Tc que expressin la proteïna CAR a la seva membrana i es reintrodueixen a la sang del pacient. Aquests limfòcits Tc reconeixeran els antígens de la cèl·lula tumoral i la destruiran.

La quimioteràpia clàssica consisteix a administrar fàrmacs que interfereixen en el procés de divisió cel·lular. Expliqueu quin avantatge té el tractament amb cèl·lules CAR-T respecte a la quimioteràpia clàssica. Justifiqueu-ho contextualitzant-ho en el mecanisme d'actuació de la proteïna CAR. [1 punt]