SÈRIE 1 - PAUTES

La prova consta de quatre exercicis. Els exercicis 1 i 2 són comuns i obligatoris, i els exercicis 3 i 4 estan agrupats en dues opcions (A i B), de les quals n’heu d’escollir UNA. Feu els exercicis 1 i 2 i escolliu UNA de les dues opcions per als altres dos exercicis. En cap cas no podeu fer un exercici de l’opció A i un altre de l’opció B.

La Marta, una alumna de 2n de Batxillerat, ha anat al metge perquè tenia febre i malestar general. El metge li ha diagnosticat una infecció bacteriana i li ha receptat un antibiòtic.

Ha anat a la farmàcia a comprar el medicament i, abans de prendre l’antibiòtic, la Marta ha llegit el prospecte on hi ha trobat la informació següent:

Indicacions

L’amoxicil·lina és un antibiòtic amb acció bactericida indicada pel tractament d’infeccions causades tant pels bacteris grampositius com pels gramnegatius.

Composició:

Cada càpsula conté 500 mg d’amoxicil·lina.

El xarop conté 250 mg d’amoxicil·lina per cada 5 mL .

Tractament:

Adults i nens de més de 40 kg : 500 mg, tres vegades al dia.

Nens de menys de 40 kg: 20 mg per kg de pes i dia repartits en tres dosis iguals, una cada 8 hores.

Atenció: en cas de que es doni una reacció al·lèrgica, deixarà de prendre l’antibiòtic i farà un tractament mèdic adequat (antihistamínics, cortisona...).

1) La Marta ha repassat els seus apunts de microbiologia però hi ha alguns conceptes que no acaba d’entendre i té algun dubte.

a) Al prospecte diu que l’amoxicil·lina té acció bactericida. Quina diferència hi ha entre un antibiòtic amb acció bactericida i un bacteriostàtic?

Un antibiòtic bacteriostàtic impedeix/inhibeix la reproducció o creixement de la població de bacteris però no els mata mentre que un bactericida és un antibiòtic que mata els bacteris.

[0,5 punts]

b) Esmenteu un parell de diferències entre els bacteris grampositius i els gramnegatius .

Possibles respostes model:

- Els bacteris grampositius tenen una paret bacteriana monoestratificada i els gramnegatius biestratificada amb una membrana externa. També s’accepta si diuen que els gramnegatius tenen membrana externa i els grampositius no.

- Els grampositius tenen la paret formada per una capa gruixuda de mureïna (o peptidoglicans) associada a àcids teicoics (no cal que ho esmentin) i altres molècules mentre que els gramnegatius està formada per una capa fina de mureïna(o peptidoglicà)

- El grampositiu queda color blau/lila amb la tinció de Gram i el gramnegatiu de color vermell.

[0,5 punts], repartits (0,25 punts) per cada respecta correcte – ATENCIÓ, només se’n demanen dues

2) Fa temps, el germà de la Marta, en Biel, va prendre aquest mateix antibiòtic (amoxicil·lina) en forma de xarop

a) Si llavors en Biel pesava 30 kg, quants mL de xarop li havien de donar cada vegada segons la dosi recomanada en el prospecte?

En Biel pesava 30 kg. La dosi recomanada per a nens menors de 40 kg, és 20 mg d’antibiòtic per Kg i per dia, repartits en tres dosis iguals:

20 mg · kg^-1 x 30 kg = 600 mg d’antibiòtic (repartits en tres dosis).

A cada dosi hi ha d’haver 200 mg d’amoxicil·lina.

Si 5 ml de xarop contenen 250 mg d’amoxicil·lina , llavors 1 mL en contindrà 50 mg

Per tant si en Biel n’havia de prendre 200 mg, li havien de donar 4 mL de xarop a cada presa.

Evidentment també es pot resoldre per factors de conversió:

[0,5 punts]

Si el procediment està bé i hi ha una errada en el càlcul 0,3 punts.

En cas de no posar les unitats 0,3 punts.

b) En Biel va haver de deixar el tractament perquè era al·lèrgic a l’amoxicil·lina i per tractar els efectes de l’al·lèrgia li van donar antihistamínics. Els antihistamínics bloquegen l’efecte de la histamina. Digues el nom de dos tipus cel·lulars que secreten histamina. Quins efectes té la histamina?

Nom de les cèl·lules: mastòcits i basòfils ( 0,1 punts per cada nom, total 0,2 punts)

Efectes de la histamina:

- Provoca vasodilatació que causa un increment del flux sanguini i envermelliment.

- Incrementa la permeabilitat dels vasos sanguinis que permetrà la sortida de cèl·lules(neutròfils, macròfags) i plasma cap al teixit inflamat provocant edema, inflor.

- Inflamació a la zona afectada

- Contracció del múscul llis intestinal( augmentant el peristaltisme) i bronquial (espasmes bronquials).

Qualsevol altre efecte relacionat amb la inflamació es donarà per correcta. Cal que esmentin un parell dels efectes (0,3 punts)

[0,5 punts] subpregunta b)

3) Hi ha alguns tipus de bacteris capaços de sintetitzar un enzim, la betalactamasa, que trenca la molècula d’amoxicil·lina; és per aquest motiu que aquest antibiòtic no serveix per tractar les infeccions causades per aquests tipus de bacteris. Els gens que codifiquen aquest enzim poden trobar-se en el cromosoma bacterià o en un plasmidi.

Anomeneu i expliqueu dos mecanismes diferents a la mutació pels quals un bacteri sensible a l’amoxicil·lina pot adquirir resistència.

*Cal que expliquen dos d’aquests tres possibles mecanismes:

Nom del mecanisme	Explicació
Transducció	Un bacteriòfag transporta fragments de DNA que codifiquen la beta-lactamasa (o penicil·lasa) d’una cèl·lula bacteriana resistent a una altra, i aquesta l’incorpora al seu material genètic.
Transformació	Un bacteri incorpora al seu genoma fragments dels gens que codifiquen la beta-lactamasa (o penicil·lasa) que estaven presents en el medi o bé provinents de bacteris resistents morts.
Conjugació	Un bacteri transmet el gens de resistència a l’amoxicil·lina a un altre bacteri per exemple a través dels pèls sexuals o pilis o pont citoplasmàtic que les uneix temporalment.

[0,5 punts] repartits segons:

- 0,1 punt per cada nom del mecanisme, 0,3 punts per l’explicació correcte (que correspongui al nom posat) i 0,1 per la contextualització.

Si l’explicació és parcialment correcte, cal valorar cada cas.

Si l’explicació no correspon al nom posat, llavors 0 punts

Pregunta 2

En els gossos de la raça labrador retriever, el color del pelatge (negre o xocolata) és una característica determinada per un gen amb dos al·lels, que presenten una relació de dominància.

1) Una estudiant de batxillerat disposa de quatre femelles i dos mascles labrador retriever (anomenats Laika, Liver, Coloma, Campana, Black i Brownie). Per tal de determinar el patró d'herència d'aquest caràcter, els ha encreuat i ha obtingut els resultats següents: [1 punt]

Femella	Mascle	Cadells
Laika (negra)	Black (negre)	Quatre femelles i dos mascles, tots negres.
Liver (xocolata)	Black (negre)	Dues femelles negres i tres xocolata, un mascle negre i tres xocolata.
Coloma (negra)	Brownie (xocolata)	Quatre femelles i quatre mascles, tots negres.
Campana (xocolata)	Brownie (xocolata)	Tres femelles i quatre mascles, tots xocolata.

a) L'al·lel que produeix color negre, és dominant o recessiu? Justifiqueu la resposta.

Resposta model:

L'al·lel que produeix color negre és dominant, ja que en l'encreuament entre Coloma (negra) i Brownie (xocolata) tots els fills (8) són negres. Això només és possible si els dos són homozigots i l'al·lel dominant produeix color negre (Encara que no cal que ho diguin, la probabilitat que aquest resultat es donés per atzar, en qualsevol dels dos colors, si el progenitor de fenotip dominant fos heterozigot és molt petita, concretament 1/256).

PUNTUACIÓ TOTAL SUBAPARTAT a): [0,5 punts], repartits segons:

-Per dir que l'al·lel és dominant: 0,1 punts.

-Per justificar-ho adequadament: 0,4 punts.

NOTA: Si la justificació es limita a comprovar que els resultats són compatibles amb un al·lel dominant però sense falsar que pugui ser recessiu, llavors només 0,1 punts.

b) Aquest gen és autosòmic o està lligat al sexe? Justifiqueu la resposta.

Resposta model:

És un gen autosòmic. No pot ser lligat al sexe perquè llavors en l'encreuament entre Liver (xocolata) i Black (negre), els genotips dels progenitors serien XbXb (Liver) i XBY (Black) tots els fills mascles serien XbY (xocolata) i totes les filles serien XBXb (negre). En haver tingut fills i filles de tots els colors, el gen ha de ser autosòmic.

PUNTUACIÓ TOTAL SUBAPARTAT b): [0,5 punts], repartits segons:

-Per dir que el gen és autosòmic: 0,1 punts.

-Per justificar-ho adequadament: 0,4 punts.

NOTA: Si la justificació es limita a comprovar que els resultats són compatibles amb un gen autosòmic però sense falsar que pugui ser lligat al sexe, llavors només 0,1 punts.

2) El gen DEA 1.1, el més important dels que determinen el grup sanguini dels gossos, presenta dos al·lels, que anomenarem D i d. A la taula següent es descriu la composició genètica d’una població formada per 20 gossos.

Genotips	DD	Dd	dd
Nombre d'individus	12	6	2

Calculeu les freqüències genotípiques i les freqüències gèniques d'aquesta població i poseu els resultats a la taula següent: [1 punt]

Freqüències genotípiques	DD	Dd		dd
	0,6	0,3		0,1
Freqüències gèniques (al·lèliques)	D		d
	0,75		0,25

PUNTUACIÓ TOTAL APARTAT 2: [1 punt[, repartit segons:

-Per cada freqüència correcta: 0,2 punts.

NOTA: Si les freqüència són incorrectes però l'alumne escriu correctament la fórmula que permet calcular-les, llavors 0,2 punts per la fórmula de la freqüència genotípica i 0,2 punts per la de la freqüència gènica (màxim 0,4 punts).

OPCIÓ A

Pregunta 3A

L’origen del terme “panda” és poc conegut, i podria provenir d’un terme nepalès que fa referència a una protuberància que tenen a la pota. Ambdues espècies de pandes tenen un os del canell que els fa com un sisè dit, semblant a un dit polze oposable, que els permet agafar el bambú del qual s’alimenten.

Ós panda

Panda vermell

L’ós panda Ailuropoda melanoleuca i el panda vermell Ailurus fulgens, malgrat tenir un nom comú similar, pertanyen a grups taxonòmics molt diferents.

1) Aquest os del canell és una estructura que ha evolucionat igual en ambdues espècies de panda. En l’arbre següent s’indica amb un cercle l’aparició de l’os prènsil en els avantpassats de l’ós panda (Ailuropoda) i del panda vermell (Ailurus).

Des del punt de vista evolutiu, quin tipus d’òrgans, anàlegs o homòlegs, són aquests falsos dits en aquestes dues espècies de panda? Justifiqueu la resposta i poseu un altre exemple. [1 punt]

Tipus d’òrgans que són els falsos dits dels pandes: Són òrgans anàlegs (0,2 punts)

Justificació: Els dos pandes tenen una estructura semblant al canell que s’ha seleccionat per evolució convergent per a fer la mateixa funció (menjar el bambú).

Nota: si no esmenten el concepte evolució convergent i ho justifiquen dient que l’origen és independent , també és correcte.

(0,3 per la resposta i 0,2 punts més si està contextualitzada)

Un altre exemple:

· la forma de fus dels peixos i els dofins, per la seva funció hidrodinàmica al medi

· les ales dels ocells i els ratpenats, per facilitar el vol (medi aeri)

o qualsevol altre exemple(0,3 punts)

2) Els dos pandes s’alimenten bàsicament de bambú. [1 punt]

a) El bambú conté biomolècules com el midó i la cel·lulosa. Quin tipus de glícids són el midó i la cel·lulosa? I quina funció fan cadascuna en les plantes?. Total subpregunta a): 0,5 punts

Tipus de glícids: són polisacàrids (o homopolisacàrids) (0.1 punts)

Funció

Midó: reserva energètica (0,2 punts)

(si no ho diuen exactament però ho expliquen , la resposta també és correcta)

Cel·lulosa: estructural (0,2 punts)

(si no ho diuen exactament així sinó que expliquen que forma part de la paret cel·lular vegetal també és correcta)

b) Identifiqueu entre aquestes molècules quina és la cel·lulosa. Expliqueu en què us heu basat per identificar-la.

La cel·lulosa és la molècula ___4____ (0,1 punts)

Justificació: Està formada per molècules de glucosa amb unions β(1,4). (0,4 punts)

Nota: també ho poden fer per eliminació, descartant les altres. Ho donarem igualment per vàlid.

3) La cel·lulosa és una biomolècula que no pot ser digerida pels humans ni per la majoria d’animals ja que no poden sintetitzar l’enzim cel·lulasa que la hidrolitza. En el cas dels herbívors remugants i d’altres animals com el panda vermell i l’ós panda, aquest enzim és sintetitzat per microorganismes que viuen en el seu tub digestiu.

a) Quina relació ecològica interespecífica s’estableix entre els microorganismes del tub digestiu i els pandes? I entre l’ós panda i el panda vermell en els llocs on coexisteixen? Justifiqueu la resposta. (0,6 punts)

Relació entre els microorganismes del tub digestiu i els pandes: mutualisme o simbiosi (0,1 punts)

Justificació: els microorganismes del tub digestiu s’alimenten del que ingereixen els pandes i aquests obtenen la glucosa que els bacteris han degradat a partir de la cel·lulosa i els servirà per obtenir energia (també es considera correcte si diuen que els pandes s’alimenten dels microorganismes). (0,2 punts)

Relació entre el panda vermell i l’ós panda: competència (0,1 punts)

Justificació: tots dos pandes s’alimenten del bambú , competeixen per un mateix recurs o bé perquè ocupen el mateix nínxol ecològic. (0,2 punts)

b) L’ós panda menja uns 15 kg de bambú al dia, del qual només el 20% correspon a glícids, lípids i proteïnes. La resta és fibra vegetal que expulsa per la femta. Tenint en compte el contingut nutricional del bambú que es mostra en la taula següent, calculeu quantes kilocalories obtindria si tots els glícids, lípids i proteïnes que ingereix els fa servir com a font d’energia.

(1 g de lípids aporta 9,4 kcal, i tant 1 g de glícids com 1 g de proteïnes aporten 4 kcal).

Contingut nutricional

de 100 g de bambú

Càlculs:

El 20 % de 15 kg són 3 kg.

Si 100 g de bambú aporten:

3 g de glícids x 4 kcal · g de glícids^-1= 12 kcal

0,3 g de lípids x 9,4 kcal · g de lípids^-1= 2,82 kcal

2,6 g de proteïnes x 4 kcal · g de proteïnes^-1= 10,4 kcal

TOTAL: 25,22 kcal en 100 grams.

3 kg = 3000g n’ aportaran 756,6 kcal.

glícids (o glúcids): 3 g

lípids: 0,3 g

proteïnes: 2,6 g

Puntuació :0,4 punts

Si no tenen en compte el 20% i fan els càlculs dels 15 kg, llavors 0 punts.

Si indiquen i estan bé les operacions però hi ha un error de càlcul , llavors 0,2 punts

.Si no posen les unitats 0, 3 punts.

Pregunta 4A

La revista Science Translational Medicine va publicar el gener de 2014 un treball que demostra l’eficàcia d’una teràpia gènica practicada a ratolins i gossos portadors d’una mutació del gen MTM1 que causa miopatia miotubular, una malaltia muscular. Els resultats del treball indiquen que els animals tractats presenten un augment de la força muscular, una millora de la funció respiratòria i una prolongació de la supervivència.

1) La teràpia gènica que es va aplicar consisteix en transferir una còpia normal del gen MTM1 als ratolins i gossos que tenien la mutació. El vector utilitzat per fer la transferència és un virus adenoassociat (VAA) i s’administra amb una injecció intravenosa. [1 punt]

Imatge modificada de:

http://www.angelfire.com/tx2/neptuno/vector.jpg

http://www.atlantic-gene-therapies.fr/wp-content/uploads/2012/10/BandPharmFR.jpg

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d9/Experimento_de_griffith.jpg

a) Els ratolins i gossos als quals s’ha aplicat la teràpia gènica, ¿poden transmetre als seus descendents la còpia normal del gen MTM1 que se’ls ha administrat mitjançant la teràpia gènica? Justifiqueu la resposta.

(0,4 punts) per una de les respostes següents:

Resposta model 1

No poden transmetre la còpia normal del gen MTM1 als seus descendents perquè la teràpia gènica només incorpora la còpia normal (o funcional) del gen a les cèl·lules somàtiques (o només les afecte a elles)

Resposta model 2

No poden transmetre la còpia normal del gen MTM1 als seus descendents perquè la teràpia gènica no incorpora la còpia normal (o funcional) del gen a les cèl·lules reproductores (o no les afecta)

Resposta model 3

No poden transmetre la còpia normal del gen MTM1 als seus descendents perquè no són transgènics

b) Expliqueu el procediment seguit per a obtenir el DNA recombinant de la figura anterior.

Resposta model:

Aïllar el DNA del virus (0,15 punts)

Extreure del nucli d’una cèl·lula eucariota (de ratolí o de gos) el gen MTM1 normal (0,15 punts)

Tallar el gen MTM1 i tallar el DNA del virus amb enzims de restricció (o endonucleases de restricció, que tallen DNA per seqüències concretes). (0,15 punts)

Unir amb ligases el gen MTM1 amb el DNA del virus (0,15 punts)

Nota pels correctors: si no contextualitzen la resposta la puntuació màxima és (0,4 punts).

Cal mirar que el text que redactin inclogui aquests aspectes, no que els expliquin necessàriament d’aquesta mateixa manera.

2) Els virus adenoassociats (VAA) són virus amb DNA que infecten cèl·lules humanes. Aquests virus fan els cicles lític i lisogènic. Quin dels dos cicles representa la figura següent? Expliqueu les fases d’aquest cicle, enumerades de l’1 al 3. [1 punt]

Imatge modificada de:

http://www.angelfire.com/tx2/neptuno/dgl6.html

Nom del cicle

Cicle lisogènic (0,25 punts)

Explicació de les fases

1 Adsorció: el virus s’adhereix a la membrana de la cèl·lula (s’uneix a receptors de membrana)

(0,25 punts)

2 Penetració: el virus entra per endocitosi (o fagocitosi), el vacúol d’endocitosi o endosoma es lisa i s’allibera el virus al citoplasma. Separació dels capsòmers i de l’àcid nucleic víric.

(0,25 punts)

3 Integració del DNA (o virus atenuat o virus en estat latent): integració del material genètic del virus al genoma de la cèl·lula, la major part dels gens del virus no s’expressen, en aquest estat no es formen nous virus

(0,25 punts)

Nota pels correctors: atès que no preguntem el nom de les fases també s’atorgaran 0,25 punts per l’explicació correcta de cada fase encara que no diguin el nom de la fase de forma explícita

OPCIÓ B

Pregunta 3B

L’any 2015, uns investigadors holandesos van dur a terme l’experiment següent. Van mantenir tres grups de ratolins en diferents condicions de cicles dia-nit:

- cicles de 12 hores de llum i 12 hores de foscor

- cicles de 8 hores de llum i 16 hores de foscor

- constantment amb llum ( i per tant 0 hores de foscor).

Seguidament van analitzar l’acumulació de greixos en aquests tres grups de ratolins.

1) Responeu les preguntes que hi ha a continuació relacionades amb aquesta recerca. [1 punt]

Quin és el problema que es vol investigar?

Els ritmes circadiaris (o ritmes dia-nit o hores de foscor o hores de llum...) afecten l’acumulació de greixos? (0,25 punts)

Escriviu una possible hipòtesi.

Potser.... (poden fer qualsevol resposta relacionada amb els cicles dia-nit i l’acumulació de greixos però que estigui redactada en termes de probabilitat) (0,25 punts)

Quina és la variable independent?

Mantenir als diferents grups de ratolins en més o menys estona de foscor, en aquest cas 12 hores, 8 hores i 0 hores de foscor.

També es considerarà correcta la resposta relació d’hores de llum i de foscor. (0,25 punts)

Esmenteu altres quatre variables que cal controlar.

Mateixa alimentació, mateix exercici físic, mateixa edat, mateixes condicions ambientals (temperatura...) o qualsevol altra variable que pugui influir en els resultats. (0,25 punts)

2) Els greixos es poden acumular en dos tipus de teixits: en el teixit adipós marró i en el teixit adipós blanc. La funció del teixit adipós marró és generar calor a partir de la combustió dels greixos per mantenir la temperatura corporal constant. La funció del teixit adipós blanc és subministrar energia per a les activitats metabòliques i l’exercici físic de l’organisme. [1 punt]

a) L’esquema següent mostra un resum de l’obtenció d’energia a partir dels triacilglicèrids que es troben al teixit adipós blanc. Els números corresponen a molècules i les lletres a processos metabòlics. Escriviu a la taula el nom corresponent a cada molècula (ATP, triacilglicèrids, àcids grassos, AcetilCoA) i el nom del procés metabòlic (fosforilació oxidativa, digestió o lipòlisi, cicle de Krebs, β-oxidació), segons correspongui.

1.	Triacilglicèris (o TAG)	A	Digestió o lipòlisi
2.	Àcids grassos	B	β-oxidació
3.	AcetilCoA	C	Cicle de Krebs
4.	ATP	D	Fosforilació oxidativa (o cadena respiratòria o cadena transportadora d’electrons o cadena mitocondrial transportadora d’electrons)

Puntuació: 0,1 punts per cada casella correcta (puntuació máxoma subapartat a): 0,8 punts)

b) Les cèl·lules del teixit adipós marró presenten a la membrana interna dels mitocondris la proteïna termogenina. La funció d’aquesta proteïna és desacoblar l’oxidació dels àcids grassos de la producció d’ATP, de manera que l’energia generada pel mitocondri es dissipa en forma de calor. En concret, la termogenina permet que els protons retornin a la matriu mitocondrial sense haver de passar a través de l’ATPsintasa. Tenint en compte aquesta informació, justifiqueu quin procés metabòlic de l’esquema anterior queda alterat.

En el punt D (fosforilació oxidativa) ja que és en aquesta etapa del catabolisme quan els protons retornen a la matriu mitocondrial que l’ATPsintasa catalitza la síntesi d’ATP.

(0,2 punts)

3) Els greixos i els olis estan formats majoritàriament per acilglicèrids. Una de les diferències entre els greixos (o sèus) i els olis és el seu estat físic; mentre els greixos són sòlids a temperatura ambient, els olis són líquids. [1 punt]

a) A continuació es mostren tres acilglicèrids. Completeu el requadre i digueu on es trobaran majoritàriament, en olis o en greixos. Justifiqueu la resposta.

Es trobarà majoritàriament en:

Olis X / greixos □

Es trobarà majoritàriament en:

Olis □ / greixos X

Justificació:

-dos dels tres àcids grassos presenten insaturacions.

-dos dels tres àcids grassos tenen el punt de fusió més baix.

-dos dels tres àcids grassos tenen dobles enllaços

Qualsevol d’aquestes justificacions és correcta. Només cal que diguin una.

Justificació:

-els tres àcids grassos d’aquest acilglicèrid són saturats.

-els tres àcids grassos d’aquest acilglicèrid presenten enllaços simples.

-cap dels tres àcids grassos d’aquest acilglicèrid presenten insaturacions o dobles enllaços.

-els tres àcids grassos d’aquest acilglicèrid tenen punts de fusió alts.

Qualsevol d’aquestes justificacions és correcta. Només cal que diguin una.

(0,3 punts per cada acilglicèrid si hi ha opció correcta i justificació. Si només hi ha l’opció sense justificar 0 punts ja que podrien encertar per atzar) TOTAL subpregunta a): 0,6 punts

b) Els investigadors van observar que els ratolins exposats a més hores de llum mantenien els greixos en la circulació sanguínia durant més temps després de cada ingesta. Per poder circular per la sang, els greixos s’associen a proteïnes formant lipoproteïnes. Per què ? Justifiqueu la resposta.

Els greixos o acilglicèrids són molècules insolubles en aigua. Aquest tipus de molècules, per poder ser transportades pel plasma sanguini, compost majoritàriament per aigua, han d’associar-se a altres molècules que sí que siguin solubles en aigua, com les proteïnes.

Nota pels correctors: Si algun alumne explica o dibuixa l’estructura de les lipoproteïnes dient que els seus fosfolípids orienten els caps polars cap a l’aigua del plasma i les cues apolars constitueixen la part central apolar on es poden guardar els greixos també és correcte.

Nota 2: Els fosfolípids també són solubles, però no ho demanem.

TOTAL subpregunta b): 0,4 punts

Pregunta 4B

Entre els anys 1346 i 1353 una terrible epidèmia de pesta negra va assolar Europa i va matar aproximadament un 40% de la població.

1) L’any 2014 un equip científic va buscar el “rastre genètic” d’aquella epidèmia de pesta negra. Per fer això van aprofitar la singular demografia de Romania on viuen dues poblacions amb diferent ancestre genètic: els d’origen europeu molt antic i els d’ètnia gitana. [1 punt]

Imatge: La Peste di Firenze/Marcello 1348

a) El poble d’ètnia gitana va arribar a l’actual Romania provinent del nord de l’Índia, en una única migració que es va produir abans de l’any 1000 dC. Malgrat faci mil anys que comparteixen el mateix territori amb la resta de romanesos, actualment els gens dels romanesos d’ètnia gitana continuen sent més similars als dels habitants del nord de l’Índia que no pas als de la resta de romanesos, d’origen europeu encara més antic. Com interpreteu aquest fet?

Resposta model: Durant els més de 1000 anys transcorreguts, gairebé no s’ha produït flux gènic entre les dues poblacions instal·lades a l’actual Romania.

O bé:

Les dues poblacions eren endogàmiques i no es creuaven entre elles. (No cal que l’alumne faci referència explícita a conceptes com “flux gènic” o “ endogàmia” però sí que n’expliqui al menys un d’ells de manera implícita).

(0,2 punts si l’explicació és coherent)

b) Aquesta similitud genètica entre gitanos romanesos i habitants del nord de l’Índia té una excepció: els gens que codifiquen unes proteïnes anomenades TLR (Toll Like Receptors). La comparació d’aquests gens a l’actualitat mostra que les variants al·lèliques dels romanesos d’ètnia gitana són les mateixes que les dels romanesos d’origen europeu més antic, i en canvi són molt diferents de les dels habitants del nord de l’Índia.

Les TLR codificades per aquests al·lels compartits per les dues poblacions romaneses, confereixen immunitat en front de la pesta negra que va assolar Romania i la resta d’Europa, però que mai no va arribar al Nord de l’Índia. Expliqueu, en termes evolutius, el fet que els romanesos d’ètnia gitana i els d’origen europeu més antic comparteixin les mateixes variants al·lèliques pels gens que codifiquen les TLR.

Cal que els alumnes expliquin que sobre una diversitat genètica inicial, tant sobre la població de gitanos romanesos com a la de romanesos d’origen europeu més antic va actuar la mateixa pressió selectiva (selecció natural): aquells que eren immunes o més resistents a la pesta negra tenien major probabilitat de sobreviure i per tant d’arribar a edat adulta i tenir descendència. Atès que la capacitat de combatre la pesta era genètica (el tipus de TLR), els seus fills també heretaven aquests al·lels i els han transmès fins ara. Com al nord de l’Índia no hi va arribar la pesta negra, els habitants d’aquella zona, tot i ser els ancestres de la ètnia gitana de Romania, no han passat la mateixa selecció natural, i per tant no tenen aquests al·lels per determinats TLRs en freqüència elevada.

PUNTUACIÓ

- Per l’aparició explícita del terme selecció natural: 0,2 punts

- Per l’explicació (implícita o explícita) que la selecció actua sobre la diversitat:0,1 punts

- Per l’explicació (implícita o explícita) que la selecció no va actuar sobre la població de l’Índia: 0,1 punts

- Per l’explicació (implícita o explícita) que les dues poblacions de Romania van patir la mateixa selecció 0,2 punts. (Si l’alumne usa el terme “evolució convergent” és correcte ja que les dues poblacions van evolucionar per adaptar-se a un mateix medi, però no cal que l’alumne utilitzi de manera explícita aquest terme).

- Per l’explicació (implícita o explícita) que la selecció actua sobre una característica genètica, o sobre al·lels que codifiquen per determinats TLRs, i que per tant la característica es heretable: 0,1 punts.

- Per la contextualització: 0,1 punts.

TOTAL: 0,8 punts

2) Les TLR són proteïnes de membrana d’un tipus de leucòcit. La pesta és provocada pel bacteri Yersinia pestis. Els romanesos que tenien TLR més eficients a l’hora d’unir-se a Yersinia pestis superaven millor la infecció. L’esquema següent mostra de manera simplificada el paper dels TLR en la resposta immune. Observeu-lo i completeu les caselles buides en el quadre que hi ha a continuació. [1punt]

*CÈL·LULA*	Nom:	Funció: NOTA: atès que només es demana la funció de cada tipus cel·lular, l’alumne pot interpretar-ho en general i per tant no cal que contextualitzi parlant de Y. pestis o de la pesta.
1	Macròfag i/o Cèl·lula dendrítica i/o CPA (Cèl·lula presentadora d’antigen): (0,2 punts)	Fagocita bacteris i uneix els seus antígens al MHC-II presentant-los al limfòcit Th per activar-lo. La unió de Y. pestis al TLR reforça aquesta activació i indueix l’alliberament d’interleucines, molècules que col·laboren en l’activació d’altres tipus de leucòcits.
2	Limfòcit T_h	Un cop activat per una CPA (o macròfag o cèl·lula dendrítica) patirà una expansió clonal i activarà altres limfòcits específics per l’antigen que la CPA li havia presentat. Fins a (0,3 punts) en funció de l’explicació.
3	Limfòcit B: (0,2 punts)	Un cop activat pel limfòcit T_h i per les interleucines es convertirà en cèl·lula plasmàtica i començarà a segregar anticossos específics contra antígens de Y. pestis
4	Cèl·lula de memòria	Guarden la informació (recombinació genètica) sobre com fabricar l’anticòs específic contra els antígens inicialment presentats al limfòcit Th. Cas d’una segona infecció el reconeixement antigen-anticòs serà més ràpid i aquestes cèl·lules ràpidament originaran cèl·lules plasmàtiques que segregaran l’anticòs específic evitant que la infecció prosperi i per tant que l’individu es posi malalt. Fins a (0,3 punts) en funció de l’explicació.