Retroalimentación

a) ¿A qué grupo de células pertenece cada uno de los cultivos? (0,3 puntos)

• Cultivo A: Dado su crecimiento en ausencia de oxígeno y la falta de mitocondrias, pero presencia de pared celular, este cultivo pertenece al grupo de las bacterias o procariotas anaerobias.
• Cultivo B: Por su incapacidad de crecer en la oscuridad sin luz, el desprendimiento de oxígeno bajo iluminación, y la presencia de mitocondrias y pared celular, este cultivo se clasifica dentro de las plantas, células eucariotas vegetales o fotosintéticas.
• Cultivo C: Este cultivo crece en la oscuridad, pero requiere oxígeno y tiene mitocondrias sin pared celular, indicando que pertenece al grupo de células eucariotas animales.

b) Las células del cultivo A son las únicas capaces de crecer en ausencia de O₂ si disponen de glucosa. Además, en un análisis adicional se ha comprobado que el pH de este cultivo en estas condiciones es muy bajo. ¿Qué productos podríamos encontrar en el medio de cultivo como consecuencia de su actividad? Razónelo. (0,6 puntos)

Dado que las células del cultivo A pueden crecer en ausencia de O₂ y generan un pH bajo en el medio, es probable que estén llevando a cabo fermentación. La fermentación es un proceso metabólico que permite a las células obtener energía en ausencia de oxígeno. La disminución del pH sugiere la producción de ácidos, como en la fermentación láctica donde se genera lactato (o ácido láctico). Por lo tanto, podríamos esperar encontrar lactato en el caso de fermentación láctica.

c) Explique brevemente el proceso por el que se origina el oxígeno en el caso del cultivo B. ¿En qué orgánulo se producirá? Sea lo más concreto posible. (0,6 puntos)

El oxígeno desprendido en el cultivo B proviene específicamente de la fase luminosa de la fotosíntesis. En concreto, el oxígeno proviene de la rotura del agua, en un proceso conocido como fotólisis, a partir de la incidencia de la luz. A partir del agua se desprenden protones, electrones y oxígeno, que difundirá a la atmósfera.
Este proceso ocurre en las membranas de los tilacoides dentro de los cloroplastos.

d) En la tabla se cita la presencia de mitocondrias en algunas de las células. Indique dos rutas metabólicas que se lleven a cabo en estos orgánulos, indicando la función de cada una de ellas. (0,5 puntos)

• Ciclo de Krebs (o ciclo del ácido cítrico): Consiste en una serie de reacciones químicas utilizadas por todas las células aeróbicas para generar energía a través de la oxidación de acetil-CoA. Este ciclo produce NADH y FADH₂, que son utilizados en la cadena de transporte de electrones para producir una gran cantidad de ATP. El ciclo de Krebs es fundamental para el metabolismo celular, ya que proporciona los electrones de alta energía necesarios para impulsar la producción de ATP en la cadena de transporte de electrones.
  Además, actúa como nexo con algunas rutas anabólicas.
• β-oxidación de ácidos grasos: Este proceso metabólico descompone los ácidos grasos en unidades de dos carbonos, que luego entran en el ciclo de Krebs como acetil-CoA, generando ATP, NADH y FADH₂ en el proceso. La β-oxidación permite a la célula convertir las grasas en energía, complementando la energía obtenida de la glucosa mediante la respiración celular.
• Fosforilación oxidativa (Cadena de transporte de electrones + quimiosmosis): Es el proceso final de la respiración celular, donde el NADH y el FADH₂ producidos en el ciclo de Krebs transfieren sus electrones a través de una serie de complejos proteicos y transportadores de electrones en la membrana interna mitocondrial. Este flujo de electrones genera un gradiente de protones que impulsa la síntesis de ATP.

Retroalimentación

• ¿Cómo se llama la vía inhibida por Paraquat® (vía A)?
  • Fase luminosa de la fotosíntesis (también llamada fase fotoquímica). Fotosforilación.
• ¿En qué orgánulo (y en qué parte de este orgánulo) se localiza la vía A en vegetales?
  • Membrana de los tilacoides en los cloroplastos.
• La inhibición de la vía A comportará también la inhibición del ciclo de Calvin por la falta de dos biomoléculas provenientes de la vía A. ¿Cuáles son estas dos biomoléculas?
  • Al inhibir la fase luminosa, el Paraquat bloquea la producción de ATP y NADPH, dos moléculas esenciales para el ciclo de Calvin.
• Pinoxaden® impide la fabricación de ácidos grasos inhibiendo la vía B. ¿Cómo se llama la vía B?
  • Lipogénesis.
• Chlorsulfuron® impide la síntesis de determinados aminoácidos. La falta de estos aminoácidos provoca que no se puedan hacer proteínas mediante la vía (o proceso) C. ¿Cómo se llama la vía C y en qué orgánulo tiene lugar?
  • La síntesis de proteínas o traducción o proteogénesis tiene lugar en los ribosomas.
• Tetflupyrolimet® impide la fabricación de bases nitrogenadas a partir de las cuales el vegetal sintetizará nucleótidos. ¿Qué dos moléculas hay que añadir a una base nitrogenada para obtener un nucleótido?
  • A una base nitrogenada hay que añadir una pentosa (ribosa o desoxirribosa) y fosfato.

2. A continuación se muestran las tres biomoléculas que la célula vegetal no puede fabricar por la acción de Pinoxaden®, Chlorsulfuron® y Tetflupyrolimet®:

A partir de estas tres biomoléculas y de la información del esquema de la pregunta anterior, complete la siguiente tabla y responda a la cuestión de abajo. [1 punto]

¿Cuál (o cuáles) de las tres biomoléculas no podría sintetizar la planta por la acción del herbicida Paraquat®?
Razone la respuesta: No podrá sintetizar ninguna de las tres (fosfolípidos, nucleótidos ni proteínas) porque el Paraquat® inhibe la fotosíntesis, afectando tanto la fase luminosa como indirectamente el ciclo de Calvin, lo cual impide que la planta pueda producir materia orgánica (como glucosa o piruvato) a partir de materia inorgánica (como CO₂). Sin esta materia orgánica, la planta no puede sintetizar todas las demás moléculas orgánicas que necesita.