Exercicis de repàs - iescanet.cat · c) La substitució d'un sol tipus de nucleòtid per un altre pot explicar el canvi observat en la seqüència de la insulina dels dos mamífers

DEPARTAMENT DE CIÈNCIES EXPERIMENTALS. Biologia 1r de Batxillerat curs 17-18

1

Exercicis de repàs:

1r trimestre: Membrana cel·lular: (Continguts)

Model estructural de la membrana cel·lular.

Mecanismes de transport de substàncies a través de la membrana: transport passiu, difusió a través de la membrana, transport actiu, endocitosi i exocitosi.

Processos osmòtics. Activitats:

1. Per què la membrana plasmàtica és una barrera impermeable per a les substàncies polars?

2. Explica raonadament quin tipus de transport, a través de la membrana, tenen les molècules següents:

a) Molècules apolars com el O2, el N2

b) Molècules petites polars, però sense càrrega com l’H2O, CO2,

c) Catió com K+ i Na+

d) Anions com Cl- I CO3-

e) Macromolècules.

3. Defineix els conceptes següents:

Exocitosi

Vacúol digestiu

Piocitosi

Gemmació.

4. La figura següent presenta l’organització molecular de la membrana plasmàtica. Identifiques els elements o components de la membrana assenyalats amb els números 1, 2,3, 4 i 5.


2

5. Observa el dibuix i respon les preguntes:

a) Es tracta d’un tipus de transport actiu o passiu? b) Es produeix a favor de gradient o en contra de gradient? c) Com s’anomena el procés i quina mena de substàncies es transporten a l’interior de la

cèl·lula? d) Explica cadascuna de les fases que s’han representat.

6. Introduïm un eritròcit en aigua destil·lada i l'observem al microscopi òptic. Quines modificacions de

forma i de volum observarem? Feu-ne un dibuix. Què observaríem si haguéssim afegit a l'aigua una quantitat elevada de sal comuna (NaCl) abans d'introduir-hi l'eritròcit? Dibuixeu-ho. Expliqueu a què són deguts aquests canvis.

a) Què passaria si repetíssim l'experiment però substituint l'eritròcit per una cèl·lula d'epidermis de ceba? Raona la teva resposta tot relacionant-la amb la funció i la composició d'alguna estructura típicament vegetal.

b) Com sabeu, l'estructura bàsica de les membranes biològiques, com ara la de l'eritròcit i la de la cèl·lula d'epidermis de ceba, està constituïda per una bicapa de fosfolípids. Relacioneu aquesta ordenació espacial amb les característiques químiques de les molècules de fosfolípids. Ajudeu-vos d'un dibuix.

7. Es disposa d’un tub en “U” com el que apareix a la figura, en el qual els dos braços estan separats per una membrana que té les mateixes propietats que una membrana plasmàtica. En el braç A s’afegeixen 50 ml d’una solució d’1g per litre de glucosa i, simultàniament, en el braç B s’afegeixen 50 ml d’una solució de 25g per litre de glucosa . Indica si després d’un cert temps s’arribarà a la situació representada a la figura 2 o a la figura o quedarà com a la figura 1.


3

Proteïnes: (Continguts)

Estructura dels aminoàcids, classificació dels aminoàcids en funció del la seva naturalesa àcida, bàsica, polar o aploar de la cadena lateral.

Explicar com es forma l'enllaç peptídic.

Estructura primària, secundària i terciària del les proteïnes.

Desnaturalització del les proteïnes.

Activitats:

8. Observa la següent imatge:

a) Quina o quines de les molècules de la figura són aminoàcids? b) Escriu la fórmula resultat de la seva unió. c) Com s’anomena aquest enllaç? d) Com es diuen els compostos resultants de la unió de diversos amonoàcids?

9. Identifica els components d’un aminoàcid i defineix l’estructura primària.

10. En què s’assemblen i en què es diferencien l’estructura secundària en α-hèlix i l’estrucutura secundària

en conformació β?

11. Quins enllaços es trenquen quan se sotmet una molécula proteïca a una temperatura elevada? Com

s’anomena aquest procés? Quina repercusió té en la funcinalitat de la proteína?

12. Desenvolupa la fórmula del pèptid Lys-Glu-Ala i indica les càrregues dels grups polars. Enzims: (Continguts)

Importància biològica, acció enzimàtica 1 i 2.

Inhibició enzimàtica.


4

Activitats:

13. A la part superior de la figura es representen esquemàticament, un enzim, el substrat i dos inhibidors diferents. A la part inferior es mostra l’acoblament enzim-substrat en absència d’inhibidor i l’efecte de l’inhibidor 1.

a) Com es denomina el tipus d’inhibició produït per l’inhibidor 1?

b) Com es diu el tipus d’inhibició que produeix l’inhibidor 2 i explica’l de forma esquemàtica.

14. L’amilasa salival és un enzim capaç d’hidrolitzar el midó. A la taula es mostren els resultats obtinguts en

un estudi de l’efecte de la temperatura sobre l’acció de l’amilasa salival. Per a això, s’incuba midó amb amilasa salival durant el temps indicat (minuts). En cada cas, es posa de manifest la presència de midó per la reacció amb lugol, indicant-se amb el signe +

minuts -10ºC 10ºC 20ºC 30ºC 40ºC 50ºC 60ºC

0 + + + + + + +

2 + + + + - + +

4 + + + - - + +

6 + + + - - + +

8 + + + - - + +

10 + + + - - + +

12 + + - - - + +

14 + + - - - + +

16 + + - - - + +

18 + + - - - + +

20 + - - - - + +

a) Doneu una interpretació biològica dels resultats: Dibuixeu un gràfic que indiqui com es relaciona la activitat enzimàtica amb la temperatura i expliqueu què és la temperatura òptima d’un enzim.

b) Interpreteu els resultats del tub mantingut a –10ºC. Què tenen a veure aquests resultats amb l’ús dels

congeladors domèstics per evitar la descomposició dels aliments?

15. Al investigar l’efecte de la temperatura sobre una reacció enzimàtica se va obtenir

la taula següent:

Temperatura ºC)

10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

Velocitat (mg producte/s)

0,5 0,9 1,4 2,0 2,7 3,3 3,7 3,6 2,3 0,9 0,0

Proposa una explicació raonada per aquests resultats


5

2n trimestre: Com es formen les proteïnes:

Estructura del DNA, relacionar els canvis en l'estructura de les proteïnes amb canvis en la informació del DNA.

Descriure les estructures del DNA i l'RNA missatger, comprendre la natura del codi genètic així com que un gen és una seqüència de bases d'una molècula de DNA.

Desciure com el DNA i les proteïnes s'empaqueten per formar els cromosomes. Descriure el procés de duplicació del DNA.

Explicar el procés de la síntesi de proteïnes (transcripció, traducció, RNAt, RNAm, ribosomes, paper dels codons de l'inici i d'aturada)

Maduració del mRNA.

Codi genètic i les seves principals característiques.

Concepte de mutació.

Activitats:

16. Explica l’estructura de l'ADN. Explica l’estructura de l'ARN. Diferències estre tots dos.

17. Un fragment d’ADN de doble cadena té 1000 parell de nucleòtids. Quantes citosines tindrà si el 20% de la molècula està format per adenines? Justifica la resposta.

18. Quina serà la seqüència d’aminoàcids corresponen a la següent seqüència de nucleòtids de l’ADN: ADN __________________________ 3’......TACTGTTTAGGGGTCGCC......5’ ADN cadena complementaria______________ ARN transcrit (missatger) (codons)___________ ARN transferència (anticodons)_____________ Seqüència d’AA de la proteïna_______


6

19. Omple la següent taula (mirant el codi genètic). Primer has d’esbrinar quina de les dues cadenes es transcriu, si la 1 o la 2

20. Un petit fragment de la proteïna anticancerígena humana té la seqüència d’aminoàcids que s’indica en la taula següent. Consultant la taula del codi genètic omple la taula següent

21. Digues a quin procés de la expressió gènica correspon al següent dibuix i posa el nom de les estructures o molècules que corresponen als números que tens marcats.

22. Es coneixen les estructures primàries de la insulina de diversos mamífers. Les úniques diferències es

troben en una seqüència petita, de la qual es donen a continuació dos exemples: Insulina de bou: ala-ser-val Insulina de xai: ala-gly-val a) Què vol dir "estructura primària de la insulina"? Dibuixeu i expliqueu l'estructura general dels seus

monòmers (ala, ser, val...)

b) Quina relació es dóna entre les seqüències de la insulina i del DNA? Expliqueu-ho.

c) La substitució d'un sol tipus de nucleòtid per un altre pot explicar el canvi observat en la seqüència

de la insulina dels dos mamífers esmentats. Justifiqueu-ho.


7

23. L'any 1909, W. Johannsen proposà el terme gen ("el que dóna origen a") per designar els factors de l'herència descoberts per Mendel. Posteriorment, diverses investigacions conduiren a la idea que els gens controlen l'estructura de les proteïnes. a) A la taula següent hi apareix un fragment de gen. Completeu-la, utilitzant la taula del codi genètic

que s'adjunta.

Cadena de DNA que es transcriu C - - - - - A C T

mRNA - C A - - - U - -

tRNA - - - - - - - - -

Aminoàcid incorporat a la proteïna - trp -

a) Si sotmetem un DNA bicatenari a temperatures properes a 100ºC, es desnaturalitza. Què vol dir això? Esmenta altres biomolècules que també es desnaturalitzin.

b) El 15% de les bases nitrogenades de l'àcid nucleic d'un virus determinat, és adenina. Fes una taula on s'indiqui quina serà la composició de les altres bases nitrogenades si es tracta d'un fragment de DNA bicatenari o d'un fragment de RNA bicatenari. Es podria determinar el percentatge de cadascuna de les bases en el cas d'un RNA monocatenari? Justifiqueu-ho breument en cada cas.)

24. Entre els enunciats següents n’hi ha d’erronis. Identifiqueu-los i expliqueu per quina raó considereu que són erronis.

a) Les plantes no tenen el seu material hereditari organitzat en cromosomes. Només tenen cromosomes els animals.

b) El terme codi genètic s’aplica a l’ordre de les bases del material genètic, que és propi d’un organisme.

c) Hi ha virus que són capaços de transcriure RNA a DNA

d) En el DNA de cadena doble, la guanina (G) i la citosina (C) s’uneixen entre elles mitjançant enllaços

covalents.


8

Herència:

Parts dels cromosomes, classificació dels cromosomes, descriure i construir un cariotip.

Anomalies cromosòmiques. Problemes de genètica

25. Llegiu el següent text de Mendel sobre les lleis de l'herència:

En alguns caràcters de les plantes ornamentals que criden molt l'atenció, aquells que, per exemple, es basen en la forma i mida de les fulles, o en la pubescència de les diferents parts, etc., s'observa quasi sempre una forma intermèdia. En d'altres casos, en canvi, un dels dos caràcters parentals mostra tal preponderància que és difícil o completament impossible de trobar l'altre. El mateix s'observa als set caràcters híbrids que he estudiat a Pisum. G .Mendel, Versuche über Pflanzen hybriden, 1865. a) En aquest fragment, escrit per Mendel, es parla de dues menes de relacions entre els "factors de

l'herència", el que ara anomenem "al·lels". Indiqueu quines són i en què consisteixen aquestes relacions al·lèliques i com s'esmenten en el text.

26. Se sap que la fibrosi quística s’hereta com una anomalia determinada per un gen autosòmic recessiu. La família del pedigree presenta alguns casos d’aquesta malaltia.

Les femelles i els mascles es representen mitjançant cercles i quadrats, respectivament. Els

símbols negres representen individus afectats per la malaltia.

a) Especifiqueu els genotipus possibles de cadascun dels individus del pedigrí.

b) Quina és la probabilitat que la persona II-3 sigui portadora de l’al·lel de la fibrosi quística?

Justifiqueu-ho.

c) La fibrosi quística està provocada per una alteració que afecta només a tres nucleòtids d’un gen.

Com podríeu explicar que aquest fet comporti l’aparició d’una malaltia tan greu?

27. Sabem que el grup sanguini d'un individu és determinat per un gen situat al parell cromosòmic número

9 del cariotip humà. Els diversos al·lels d'aquest gen (IA, IB, I0) provoquen la presència o absència de

certes molècules a la membrana plasmàtica dels glòbuls vermells. IA i IB són dominants respecte I0, i

són codominants entre ells.

a) Un home del grup sanguini A té un fill del grup 0 amb una dona del grup B. Raoneu quins són els

genotips de tots tres.

b) Expliqueu si la frase següent és o no correcta: "una persona del grup sanguini AB conté tots dos

al·lels, IA i IB, al genoma de totes les seves cèl·lules".

b) El factor Rh, positiu o negatiu, depèn de dos al·lels (D i d), diferents als dels grups sanguinis.

L'al·lel D és dominant respecte al d, per tant només serà Rh negatiu una persona de genotip dd. Un


9

individu de grup sanguini 0 i Rh negatiu, pot ser fill de pares, tots dos de grup B i Rh positiu?

Justifiqueu la resposta.

28. Al següent pedigrí, els símbols negres representen persones afectades d’hemofília, anomalia de la

coagulació de la sang determinada per un al·lel recessiu lligat al sexe. Els cercles representen dones i els quadrats homes.

1) Indiqueu, amb una nomenclatura adient, els genotipus dels individus I-1, I-2, II-1, II-2 i II-3. Raoneu si

és possible que la parella formada per II-4 i II-5 tingui un fill o una filla amb hemofília.

2) Discutiu la validesa de la següent afirmació: “El procés de divisió cel·lular per mitosi fa que

aproximadament la meitat dels gàmetes de la dona II-2 del pedigrí puguin contenir l’al·lel de

l’hemofília”.

3) Les persones afectades d’hemofília fabriquen una proteïna defectuosa: un factor de coagulació que

no realitza correctament la seva funció. Expliqueu per què una malaltia provocada per una errada en

una proteïna es pot heretar.

29. El daltonisme és degut a un al·lel recessiu situat en el segment diferencial (no homòleg) del cromosoma X. El seu al·lel dominant no provoca cap alteració visual. Una dona daltònica manté la següent conversa amb la seva parella: - Dona: Com pot ser que jo sigui daltònica si la meva mare no ho és? - Home: El teu avi matern era daltònic? - Dona: No. - Home: I la teva àvia materna? - Dona: Tampoc no ho era. - Home: Doncs no pot ser. T'equivoques en relació als teus avis. a) És correcta aquesta afirmació final de l'home? Per comprovar-ho, realitzeu un pedigrí de la família

de la dona. Utilitzeu cercles per a les dones i quadrats per als homes. Pinteu de negre els símbols corresponents als individus daltònics.

b) Si l’home no es daltònic, quina és la probabilitat que un fill de la parella (si és noi) sigui daltònic? I la probabilitat que una filla (si és noia) sigui daltònica?

c) Com és que la presència d’un al·lel defectuós pot determinar una alteració visual? Expliqueu-ho

3r trimestre:


10

Organització cel·lular:

Cèl·lules eucariotes, procariotes.

Estructura d'una cèl·lula eucariota típica, conèixer els diferents orgànuls cel·lulars i explicar la seva funció.

Càlcul de la mida real de les imatges microscòpiques

Càlcul augments

Conèixer els diferents tipus de microscopis, òptic, electrònic de transmissió i de rastreig i distingir les imatges obtingudes amb uns i altres.

Activitats:

30. Observeu la figura següent: és una cèl·lula vegetal o animal? Justifiqueu-ho. Digueu el nom dels

orgànuls o estructures cel·lulars assenyalats a la figura.

31. El següent dibuix s’ha elaborat a partir de l’observació d’una altra regió del citoplasma

d’una cèl·lula animal.

a) A partir de les observacions que hi pugeu fer, expliqueu per què s’afirma que es tracta

d’una cèl·lula animal i no pot ser una de vegetal.

b) En el dibuix s’observen diversos orgànuls i estructures cel·lulars. Indiqueu el nom de

quatre d’aquests orgànuls i estructures que també es puguin observar a les dues fotografies

de la pregunta anterior. Assenyala el número corresponent. Responeu en forma de taula.

32. Les cèl·lules eucariotes es caracteritzen per una elevada complexitat estructural.

Completeu el quadre següent:


11

Orgànul o estructures cel·lulars

Estructura Funció

Orgànuls globulars originats a partir del Complex de Golgi i amb un elevat contingut d’enzims hidrolítics

Citoesquelet

Estructures formades per ADN i proteïnes

Sèrie de replegaments membranosos amb ribosomes adossats a la seva cara externa que delimiten una cavitat anomenada lumen

Complex de Golgi

33. Observa les figures A, B

a) De quin tipus de cèl·lules es tracta?

b) Anomeneu els noms de les lletres i dels números i de les ratlles

34. Què té la cèl·lula vegetal que no tingui la cèl·lula animal?. Omple el següent quadre:

Només té la cèl·lula animal Només ho té la cèl·lula vegetal

Ho tenen les dues

35. Si observéssiu el bacteri Anabaena cylindrica amb el microscopi electrònic, a 2.000 augments, la seva

mida aparent seria de 0,4 cm. Quina és la seva mida real? Expresseu el resultat en micròmetres (µm).


12

(Recordeu que un micròmetre equival a 10-6-m). Quantes vegades aproximadament és més gran aquest bacteri que la cèl·lula hepàtica de la figura?

36. Es realitza l'observació d'una cèl·lula amb un microscopi òptic a 100 augments. La seva mida aparent

és de 0,45 cm. Quina és la seva mida real? A quina mida aparent visualitzarem a 60 augments un espermatozoide humà, que mesura uns 50 micròmetres?

Explicar el paper qui juguen el RER i l'aparell de Golgi en el tràfic de proteïnes dins de la cèl·lula.

Activitats:

37. Explica pas per pas el procés que tens representat a continuació i digues quin tipus de cèl·lules el realitzen

38. L’esquema següent correspon a una regió del citoplasma d’una cèl·lula eucariota. En ell poden observar-se diferents processos cel·lulars:


13

a) Identifiqueu els diferents elements assenyalats en l’esquema. A : ___________________________________ B : ___________________________________ C : ___________________________________ D : ___________________________________ E : ___________________________________

b) Quins són els processos que s’hi representen ? Feu-ne una breu descripció indicant la funció dels elements assenyalats.

El cicle cel·lular:

Distingit les diferents fases del cicle cel·lular.

Explicar el paper de la replicació del DNA i la mitosi en el cicle cel·lular.

Descriure les fases de la mitosi.

Explicar el significat de la mitosi per al creixement i per a la reproducció asexual.

Meiosi i formació de gàmetes.

Explicar com la meiosi dóna com a resultat la reducció a la meitat del número de cromosomes i la variabilitat genètica que es dóna per la distribució aleatòria dels cromosomes i la recombinació.

Activitats:

39. El dibuix següent correspon a una parella de cromosomes humans en una fase de la MITOSI:

a) Justifiqueu a quina fase es troben

b) Digueu quines cromàtides (A,B,C,D) tenen la mateixa informació genètica. Expliqueu-ho.

40. Les cèl·lules que experimenten el procés d’espermatogènesi humana (formació d’espermatozoides),

mostren variacions en el nombre de cromosomes al llarg de les diverses fases del procés.


14

El gràfic mostra les variacions en la quantitat de DNA que s’observen al llarg de l’espermatogènesi humana.

La taula permet relacionar la quantitat de DNA amb el nombre de cromosomes.

a) Els temps marcats en el gràfic com 1, 2 i 3, es corresponen a moments en què es produeix algun

dels 2 tipus de divisió cel·lular (o bé mitosi, o bé meiosi). Identifiqueu quin d’aquests processos es

produeix en cada moment. Justifiqueu la resposta.

b) Les lletres A i B corresponen a dues fases dels processos de divisió cel·lular. Indiqueu de quina fase es tracta en cada cas.

Número de cromosomes Quantitat de DNA (picograms, 10 –12 g)

23 3,65

46 7,3

46 duplicats 14,6

41. Els dibuixos representen diferents fases de la meiosi. Expliqueu esquemàticament en l’espai corresponent quins processos s'esdevenen en els moments assenyalats amb els números 1 i 2.


15

1:

2:

Expliqueu la importància biològica de la meiosi.

42. En un article de la revista Investigación y Ciencia del juliol del 2007, el biòleg molecular Peter Duesberg proposava les mutacions cromosòmiques com un possible origen del càncer. L’article anava acompanyat amb el dibuix següent:

43. A quina fase del cicle cel·lular correspon la interfase? (triar la resposta correcta)

a) mitosi

b) G1 + S + G2

c) S

d) G1 + S+ G2 + M

44. Les cromàtides unides per un centròmer s'anomenen (triar la resposta correcta)

a) cromàtides germanes

b) al·lels

c) homòlegs

d) bivalents (tètrades)

45. La mitosi i la meiosi sempre es diferencien respecte a la presència de (triar la resposta

correcta)


16

a) cromàtides

b) bivalents

c) homòlegs

d) centròmers

46. Cadascun dels següents processos pot succeir durant la profase I de la meiosi, excepte:

a) condensació dels cromosomes

b) aparellament dels cromosomes homòlegs

c) formació de quiasmes

d) segregació d'homòlegs

47. La mitosi és un procés cel·lular.

a) En quines cèl·lules es donen processos mitòtics? Expliqueu-ho breument.

b) Indiqueu les diferències que hi ha entre cèl·lula vegetal i cèl·lula animal respecte a

la mitosi.

48. Contesta:

a) A l’inici de la interfase la cèl·lula té 0,3 pg. d’ADN (1pg = 1picogram = 10-12 g)

Quina quantitat d’ADN tindrà en la metafase? Justifiqueu-ho.

b) Aquests dos dibuixos corresponen a dues cèl·lules d’un organisme que es troben

en l’anafase mitòtica i en l’anafase I meiòtica. Identifiqueu cada fase i descriviu el

procés que s’esdevé en cadascuna.

49. Al text següent hi ha diverses errors. Assenyaleu-los, justificant-ho:

A l'espècie humana, la fecundació entre un òvul i un espermatozoide, dues cèl·lules

haploides obtingudes per mitosi, dóna lloc al zigot diploide. A partir d'aquest, per

successives divisions cel·lulars meiòtiques, s'obtenen els diferents tipus de cèl·lules,

genèticament diferents, que configuren l'embrió. El sexe d'aquest embrió ve determinat

per l'òvu.

50. Les cèl·lules diploides del gos tenen 78 cromosomes

a) Quants cromosomes tindran les cèl·lules de ronyó del gos? Justifica la resposta.

b) Quants cromosomes hi haurà a un espermatozoide de gos? Justifica la resposta.

51. Les cèl·lules haploides del cirerer tenen 24 cromosomes

a) Quants cromosomes tindran les cèl·lules d’una fulla de cirerer? Justifica la resposta.


17

b) Quants cromosomes hi haurà a un òvul de cirerer? Justifica la resposta

52. Observa el següent cariotip

a) Quants parell de cromosomes presenta?

b) Es un cariotip humà? Per què?

c) En quin moment del cicle cel·lular es fa un cariotip?

d) Presenta alguna anomalia?

Documents

Exercicis de repàs - iescanet.cat · c) La substitució d'un sol tipus de nucleòtid per un altre pot explicar el canvi observat en la seqüència de la insulina dels dos mamífers