BIOLOGIA SÈRIE 1, CATALÀ

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. En cap cas no podeu fer un exercici de l’opció A i un altre de l’opció B.

 

Sèrie 1, Pregunta 1

 

 

L’acromatòpsia, o ceguesa pels colors, és una afectació hereditària molt poc habitual (0,003%) a la majoria de poblacions humanes. No obstant, a Pingelap, una petita illa de la Micronèsia, la pateix un 10% de la població. El 1995 tres científics (Oliver Sacks, Robert Wasserman i Knut Nordby) van fer una expedició a la Micronèsia per estudiar aquest fenomen.                                                                                         

 

 

ISBN: 9788475967363

 

1)      El 1775  un tifó havia arrasat l’illa de Pingelap, n’havia mort quasi tots els habitants  i la seva població havia quedat reduïda a 20 persones. El percentatge d’afectats per l’acromatòpsia abans del tifó era semblant al de la resta del món. Després del tifó, el percentatge d’afectats a l’illa va anar augmentant i ara és del  10%, valor molt superior al de la mitjana mundial. Anomeneu i expliqueu el procés evolutiu que ha provocat l’augment d’afectats per la malaltia en aquesta illa. [1 punt]

 

Nom del procés: [0.2 punts]

 

Deriva gènica. També podrien dir “efecte coll d’ampolla”.

 

Explicació: [0.8 punts].

 

Redactat model:

El tifó va fer que quedés una població molt reduïda . El fet de que quedés una població tan petita va fer que hi haguessin canvis aleatoris en les freqüències gèniques o al·lèliques d’aquesta població. Entre els que van sobreviure al tifó, per atzar, o bé hi havia més afectats i/o portadors de l’al·lel de l ‘acromatòpsia (o bé en els supervivents la freqüència de l’al·lel va anar pujant posteriorment) i això va fer que degut a l’atzar la freqüència anés augmentant fins al percentatge actual.

 

Puntuació: 0,8 punts repartits de la següent manera

0,2 punts per dir (explícitament o implícita) que la població supervivent era reduïda

0,2 punts per dir que entre els supervivents hi havia una freqüència més alta d’afectats o portadors de l’al•lel de l ’acromatòpsia (o bé per dir que en els supervivents la freqüència de l'al•lel va anar pujant al llarg de les generacions).

0,2 punts per dir que aquesta freqüència elevada era causa de l’atzar (o bé per dir que no té res a veure amb la selecció natural)

0,2 punts per contextualitzar

 

 

 

2)      Degut a l’elevat percentatge d’afectats per l’acromatòpsia és molt fàcil trobar a l’illa famílies amb algun dels membres afectats per aquesta malaltia [1 punt].

 

a) El Dr. Sacks va visitar una primera família en la qual el pare i la mare tenien la visió normal i els  dos  fills (nois) estaven afectats per l’acromatòpsia. Segons aquesta informació, l’al·lel de l’acromatòpsia és dominant o recessiu? Justifiqueu-ho. [0.5 punts].

 

 

 

 

 

 

                                                          

             Dominant

x

 


R         Recessiu

 

 

Justificació:

Es pot justificar de moltes maneres.

Resposta model:

No pot ser dominant perquè els pares tenen visió normal, això vol dir que són portadors de l’al·lel perquè tenen els fills afectats i com que tenen l’al·lel però no manifesten els efectes, aquest ha de ser recessiu. 

O bé també ho poden demostrar fent els encreuaments o bé la taula de Punnett

En cas de ser autosòmic els dos progenitors són portadors de l’al·lel recessiu:

A: al·lel normal    a : acromatòpsia     A > a  

 

P         Aa  x Aa     

 

F1     AA  Aa  aa

Els dos fills són aa

 

A

a

A

AA

Aa

a

Aa

aa

 

I en cas de ser lligat al sexe,  els fills hauran rebut l’al·lel recessiu de la mare:

XA: normal   Xa : al·lel de la acromatòpsia   XA  > Xa

 

Pare XAY      Mare XAXa

 

P        XAY  x XAXa     

 

F1   XAXA   XAXa  XAY  XaY

Els dos fills serien XaY

 

XA

Y

XA

XAXA

XAY

Xa

XAXa

XaY

 

Notes pels correctors:

-          Hi ha moltes maneres de justificar-ho però cal fer esment del perquè és una opció i no l’altra.

-          En cas de només dir el tipus de relació entre al·lels i no justificar-ho mínimament coherent  no es puntuarà.

 

b) També va visitar una altra família en la que el pare no estava afectat però la mare, el fill i les dues filles, si. Amb aquestes noves dades, digueu si és un caràcter autosòmic o lligat al sexe. Justifiqueu-ho. [0.5 punts].

 

 

 

utosòmica:

 

 

              Lligat al sexe

Xutosòmica:

 

 

 


              Autosòmic              

 

x

  Justificació:

Tenint en compte que l’al·lel és recessiu i fent servir la simbologia de l’apartat anterior:

No pot ser lligat al sexe perquè el pare no està afectat, per tant seria XAY i les filles  afectades per l’acromatòpsia haurien de ser XaXa. Un al·lel Xa els l’ha pogut passar la mare que sí que està afectada i seria XaXa . El pare, que no està afectat, no els podria haver passat l’altre al·lel recessiu.

Pare: XAY          Mare: XaXa

P        XAY  x    XaXa

 

F1     XAXa    XaY

I per tant no podria haver-hi filles amb acromatòpsia,  XaXa

 

 

XA

Y

Xa

XAXa

XaY

 

Pot ser autosòmic perquè els pares no estan afectats però poden ser portadors de l’al·lel recessiu. Els fills i les filles, que estan afectats, tenen els dos al·lels recessius.

Pare: Aa   Mare: aa

P         Aa  x aa     

 

F1       Aa  aa

El fill i les filles són aa.

 

 

A

a

a

Aa

aa

 

Notes pels correctors:

- Hi ha moltes maneres de justificar-ho.

- En cas de només dir el tipus d’herència i no justificar-ho mínimament coherent no es puntuarà

- Si només demostren que pot ser autosòmic: 0,2 punts

- Si només demostren i descarten que NO pot ser lligat al sexe i  per tant dedueixen que serà autosòmic (només hi ha dues opcions possibles:  0,5 punts

- Si ho justifiquen dient que no pot ser lligat al sexe perquè afecta tant a filles com a fills, llavors 0,1 punt

- Si demostren les dues coses (que No pot ser lligat al sexe i que pot ser autosòmic, o sigui, que ha de ser autosòmic: 0,5 punts

 

 

3)      Aquestes illes de la Micronèsia han estat escala habitual de velers britànics i baleners nord-americans. L’any 1845, el balener Delta va desembarcar sis homes infectats de verola a l’illa Pohnpei. Passades unes setmanes, més de la meitat de la població de la capital (Kolonia) va morir de verola. Aquest percentatge de morts era molt més alt que a la resta de la població mundial atès que el sistema immunològic dels indígenes era poc eficient en presentar els antígens del virus de la verola. [1 punt]

 

a)      Aquest esquema representa una resposta del sistema immunitari davant d’un antigen. 

 

 

 

Identifiqueu i digueu la funció de  les cèl·lules numerades que apareixen a l’esquema. [0.8 punts].

 

 

 

Nom de la cèl·lula

Funció

1

Cèl·lula presentadora d’antigen (CPA) o bé  macròfag o cèl·lula dendrítica o limfòcit B

Captar, processar i presentar els antígens a la membrana per tal de que siguin reconeguts pels limfòcits T

2

Limfòcit T helper o

Limfòcit Th o

Limfòcit T col•laborador o

Limfòcit T cooperador o

Limfòcit T efector o

Limfòcit T CD4+

si només diuen limfòcits T, llavors 0,1 punts

Activa els limfòcits B

3

Cèl·lula plasmàtica o

Limfòcits B activats

si només diuen limfòcitsB, 0,1 punts

 

 

Secreta anticossos

4

Limfòcits B de memòria

o cèl·lules de memòria

 

Limfòcits B que quedaran a la circulació sanguínia per si hi ha un segon contacte amb l’antigen

(0,2 punts per cada casella correcta)

 

b)     Quin tipus de resposta immunitària (específica o inespecífica) mostra l’esquema anterior?  Justifiqueu la resposta. [0.2 punts].

 

El mecanisme descrit correspon a una resposta immunitària específica perquè intervenen uns anticossos específics  per un antigen concret.

 

Nota:

-També ho poden justificar en base al tipus de cèl·lules implicades en aquesta resposta

-Si només diuen el tipus de resposta i no està justificat no es puntuarà.

 

 


 

Sèrie 1, Pregunta 2

 

A l'estiu, les platges catalanes sovint es veuen afectades per la presència de meduses. Aquests animals poden picar els banyistes i causar coïssor i inflamació. Les meduses s'alimenten principalment de zooplàncton, que al seu torn s'alimenta de fitoplàncton (petites algues fotosintètiques). El zooplàncton també serveix d'aliment a peixos petits. Per altra banda, les meduses són l'aliment de les tortugues babaues i de grans peixos, com ara les tonyines. Les tonyines també poden menjar peixos petits.

 

1) Pel que fa a les espècies anomenades en el paràgraf anterior [1 punt]:

a) Completeu la taula següent, indicant a quin nivell tròfic pertanyen les diferents espècies. [0.5 punts].

Nivell tròfic

Espècies

Productors

Fitoplàncton

Consumidors primaris

Zooplàncton

Consumidors secundaris

Meduses, peixos petits

Consumidors terciaris

Tortugues babaues, grans peixos / tonyines

 

0,05 punts per cada nivell tròfic i espècie (4 nivells tròfics i 6 espècies).

NOTA: També es considerarà correcte si utilitzen el significat ampli de consumidor secundari (consumidor que s'alimenta d'altres consumidors), o sigui: si no parlen de consumidors terciaris i inclouen les tortugues babaues i els grans peixos/tonyines com a consumidors secundaris.

 

b) Dibuixeu la xarxa tròfica corresponent. [0.5 punts].

Puntuació: 0,5 punts per la xarxa tròfica ben dibuixada.

Descomptes:

- 0,1 punts per cada espècie mal situada o per cada relació que falti o que sobri.

- 0,2 punts (en total) si el sentit de les fletxes és incorrecte o si en lloc de fletxes dibuixen simplement línies (les fletxes han d'anar en el mateix sentit que circula la matèria i l'energia).

NOTA: Si dibuixen la xarxa amb els productors a dalt i els consumidors a sota, es considerarà igualment correcte.

Nota mínima: 0 punts.

 

2) Les diferents espècies d'aquest ecosistema estableixen entre elles diverses relacions interespecífiques. [1 punt]

a) Quina relació interespecífica s'estableix entre les meduses i les tortugues babaues? I entre les tortugues babaues i les tonyines? Justifiqueu les respostes. [0.5 punts].

Meduses i tortugues babaues

Tortugues babaues i tonyines

Relació: Depredació

 

Relació: Competència

Justificació: Les tortugues babaues (depredadors) capturen i maten les meduses (preses) i s'alimenten d'elles.

 

 

Justificació:

Qualsevol de les següents (amb una n'hi ha prou):

  -Tant tortugues babaues com tonyines s'alimenten de meduses, i per tant competeixen per aquest recurs alimentari.

  -Ocupen el mateix nínxol ecològic.

Puntuació: 0,25 punts per cada columna correcta (0,1 pel nom de la relació i 0,15 per la seva justificació).

c)      Els darrers anys ha augmentat notablement el nombre de meduses. S'ha proposat la hipòtesi que això podria ser degut a la sobrepesca de tonyines. Us sembla raonable aquesta hipòtesi? Justifiqueu la resposta. [0.5 punts].

Sí que sembla raonable, ja que les tonyines s'alimenten de meduses / són depredadores de meduses. Per tant, una disminució del depredador (tonyina) s'espera que produeixi un increment en les preses (meduses).

Puntuació:

Per dir que que sembla raonable, amb una justificació mínimament coherent

0,1

Per dir que les tonyines són depredadors de meduses, o que les meduses són les preses de les tonyines:

0,2

Per dir que una disminució dels depredadors provocarà un increment en les preses

0,2

 

NOTA1: Per obtenir la puntuació esmentada cal que utilitzin correctament les paraules en negreta (depredador i presa).

NOTA2: Si es limiten a dir que sí que sembla raonable però no donen cap justificació o la justificació no és coherent, llavors 0 punts.

 

 

OPCIÓ A

Sèrie 1, Pregunta A3

 

En Miquel va a la consulta del CAP de l’Hospitalet perquè té sobrepès. Li explica a l’Angelique, la seva infermera, que cada dia menja bastants dolços. Aleshores, l’Angelique li diu que el sucre engreixa!

1) Després d’escoltar això, en Miquel observa un pòster que hi ha a la consulta i que porta per títol “Biomolècules presents als aliments”. A partir d’alguna de les característiques esmentades a la taula, indiqueu per a cada molècula: el nom, a quina lletra del pòster correspon i el tipus de molècula de què es tracta. [1 punt]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Característica

Nom de la molècula

Lletra del pòster

Tipus de molècula (monosacàrid, disacàrid, polisacàrid, lípid, alcohol)

Substrat energètic que circula dissolt a la sang.

ALGUN D’AQUESTS:

- Glucosa

- Alfa D glucopiranosa

C

Monosacàrid

 

Substrat energètic que circula per la saba. L’usem a taula com a edulcorant.

- Sacarosa

D

Disacàrid

 

Reserva energètica de les plantes.

 

- Midó, Amilopectina

F

polisacàrid

Component dels fosfolípids i dels triglicèrids. És amfipàtic.

ALGUN D’AQUESTS:

- Àcid gras

- àcid gras insaturat

- Àcid oleic

H

lípid

Component dels fosfolípids i dels triglicèrids. És polar.

 

ALGUN D’AQUESTS:

- Glicerol

- Glicerina

- Propà-triol

B

alcohol

Substrat de la síntesi d’algunes hormones i component de les membranes biològiques de les cèl·lules animals.

- Colesterol

G

lípid

Component dels àcids nucleics.

 

ALGUN D’AQUESTS:

- Ribosa

- Beta D ribofuranosa

E

monosacàrid

Reserva energètica al teixit adipós dels animals.

 

ALGUN D’AQUESTS:

- Triglicèrid

- Triacilglicèrid

- Trioleïna

- Acilglicèrid

A

lípid

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Puntuació: a partir d’1 punt, restar 0.05 punts per cada casella NO correcta o buida, fins a zero (20 de les 24 caselles, errades o buides).

 

2) En Miquel no entén com pot ser que la glucosa del sucre es converteixi en greix. [1 punt]

a) Digueu el nom de les molècules i de les vies metabòliques corresponents als números de la figura. Anoteu les respostes a les taules següents. [0.7 punts].

 

 

 

 

 

 

 

 

Nom del compost

1

Piruvat, àcid pirúvic

2

CO2 / diòxid de carboni

3

Acetil CoA

4

Àcid gras / àcid palmític

 

 

 

 

 

Nom de la via metabòlica

5

Glucòlisi / glicòlisi

6

Lipogènesi

7

Esterificació

 

 

 

 

Puntuació: 0.1 punts per cada casella correcta. Si a la casella 6 diuen: “síntesi d’àcids grassos” o a la 7: “síntesi de triacilglicèrids”, només 0.05 punts d’aquesta casella

 

b) El procés global de transformació de glucosa en greix es pot caracteritzar com a anabòlic, tot i que una de les seves fases és catabòlica. Justifiqueu aquesta afirmació. [0.3 punts].

Justificació:

En el seu conjunt: es tracta de construir (sintetitzar) triacilglicerols a partir de glucosa (molècules grans a partir de molècules més petites) aportant-hi energia. Per això es pot considerar un procés anabòlic

 

Tanmateix, la transformació de glucosa en acetil CoA produeix energia i des d’un compost més gran se n’obtenen dos de més petits. Aquesta fase és catabòlica

 

Puntuació: 0.15 per cada una de les dues justificacions: catabòlic i per anabòlic

 

 

3) En Miquel pesa 123 Kg. L’Angelique li diu  que un 25% d’aquest pes, és greix! I que sort en té, perquè si tota l’energia que té acumulada al greix (9 kcal/g) ho estès en glicogen (4.3 kcal/g) pesaria molt més! A més, cada g de glicogen s’acumula amb 3 g d’aigua. A partir d’aquesta informació, completeu el quadre següent: [1 punt]

Quanta energia acumula en Miquel en el seu greix? Mostreu els càlculs. [0.4 punts].

 

 

a)       

123 Kg de pes corporal  *  25 kg de greix / 100 kg de pes corporal = 30.75 kg de greix

 

123 kg de pes corporal – 30,75 kg de greix = 92,25 kg de massa magra

 

b)

30,75 Kg  de greix *  1000 g / 1 Kg  =  30750 g de greix

 

c)

30750 g de greix  *   9kcal/1 g de greix   =  276 750 kcal

 

 

0,1 punt per cada càlcul i canvi d’unitats (a, b i c) i 0,1 per posar les unitats. Acceptarem càlculs que no estiguin fets amb factors de conversió

 

 

Si aquesta energia acumulada en greix, estigués acumulada en glicogen, quant pesaria en Miquel? Mostreu els càlculs. [0.4 punts].

a)

276 750 kcal  *  1 g glicogen/4.3 kcal  = 64.360 g de glicogen

 

64 360 g de glicogen *  1 Kg/1000g  =  64,36 Kg de glicogen

 

b)

Com que el glicogen s’acumula amb aigua (3g d’aigua/1 g glicogen), pesaria:

 

64,36 kg de glicogen *  3 kg d’aigua / 1 kg de glicogen = 193,02 Kg d’aigua

 

64,36Kg de glicogen + 193,02 Kg d’aigua = 257,38 kg de pes glicogen+aigua

 

c)

Per tant, en Miquel pesaria: 257,38 Kg de glicogen+aigua + 92,25 kg de massa magra = 348,69 Kg de pes corporal

 

0,1 punt per cada càlcul i canvi d’unitats (a, b i c) i 0,1 per posar les unitats finals

Acceptarem càlculs que no estiguin fets amb factors de conversió

Per què el glicogen s’acumula amb tanta aigua i el greix no? Raoneu la resposta [0.2 punts].

 

Perquè el glicogen és hidròfil (o bé té molts grups OH) i el greix és molt hidròfob (o bé la majoria de carbonis són CH2)

 

 

 

Sèrie 1, Pregunta A4

L’equip d’investigadors en neurofarmacologia del la UPF que dirigeix el Dr. Andrés Ozaita ha estudiat els efectes del consum de cànnabis.

1)      Han subministrat diferents dosis de tetrahidrocannabinol (THC), un dels principis actius d’aquesta planta, a ratolins de laboratori. Han analitzat l’efecte d’aquesta substància sobre la memòria a llarg termini, a partir de la capacitat dels animals de discriminar entre objectes nous i objectes coneguts. [1 punt] 

 

a)        La taula següent mostra els resultats que han obtingut. Representeu-los gràficament i extraieu-ne una conclusió. [0.5 punts].

 

Dosi THC (mg/Kg)

0

0,3

1

3

10

Índex de discriminació d’objectes

0,5

0,5

0,4

0,1

0,03

 

 

NOTA PELS CORRECTORS: S’atorgaran

0,1 punts si els valors dels eixos són proporcionals (tots dos, total 0,2 punts)

0,1 punts si estan escrites les variables i la unitat de la dosi (totes dues),

0,1 punts si els valors estan representats correctament.

Si es canvien les variables representades als eixos es descomptaran 0,2 punts.

 

Conclusió:

A dosi baixes de THC no hi ha efecte sobre l’índex de discriminació dels objectes per part dels ratolins. [0,1 punts]   A partir d’1 mg/Kg hi ha una disminució d’aquest índex, la qual s’intensifica a dosis més elevades. [0,1 punts]  

 

b)       En un apartat de l’article en el qual l’equip del Dr. Ozaita ha publicat la seva recerca, es pot llegir el següent text: “Tots els ratolins estaven en gàbies iguals que es van mantenir a 21ºC i 55% d’humitat relativa, i cicles de llum i foscor de 12 hores diàries.” Per què és important especificar aquestes dades? [0.5 punts].

 

Cal especificar aquestes dades per deixar clar que les condicions ambientals a les quals s’han mantingut els ratolins han estat les mateixes en tots els casos i, per tant, no han influït (o ho han fet de la mateixa manera) per a tots els tractaments de la variable independent i els resultats que se’n deriven. [0,3 punts]   Aquestes dades corresponen a les variables controlades (és a dir, que són les mateixes per tots els animals experimentals). [0,2 punts]  

 

NOTA PELS CORRECTORS: En el cas de la segona frase de la resposta model, es puntuaran com a respostes correctes alternatives dir que aquestes dades formen part del control de l’experiment i que necessàriament han de ser les mateixes per tots els animals experimentals

 

2)        L’acció de les substàncies presents al cànnabis afecta les cèl·lules nervioses i ho fa depenent de la seva concentració a la planta. [1 punt]

 

a)      L’equip d’investigadors ha realitzat una micrografia d’una neurona de l’hipocamp de ratolí, una part del cervell implicada en la memòria a llarg termini. Calculeu els augments als quals s’ha fet la imatge tenint en compte l’escala gràfica. Indiqueu els càlculs que feu. [0.4 punts].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Font de la imatge:

http://www.ipb.csic.es/noticias/notasprensa/csune/DinamicaNeuronal/

 

 

Mida del segment de l’escala gràfica = 0,8 cm

Augments = Mida aparent / Mida real

Augments  = (0,8 cm / 25 µm) * (10 mm / 1 cm) * (1.000 µm / 1 mm)

= 8.000 µm / 25 µm = 320 X

 

NOTA PELS CORRECTORS: els 0,4 punts, desglossats de la següent manera:

0,1 punts per la fórmula,

0,1 per substituir els valors,

0,1 pel nombre d'augments i

0,1 per indicar correctament les unitats (X o augments).

Es poden atorgar puntuacions parcials per càlculs parcialment correctes.

 

b)     Una de les problemàtiques del consum de cànnabis és la creixent concentració de cannabinoides (fins a 17 vegades més que les varietats salvatges) que contenen les plantes que es conreen. El següent text (extret d’un web poc fiable) intenta explicar científicament el procés que fan servir els que conreen cànnabis per a obtenir plantes amb més cannabinoides, però conté 4 errades. Cerqueu-les i justifiqueu-les en el quadre adjunt. [0.6 punts].

 

Les plantes de cànnabis presenten variabilitat en relació al seu contingut de cannabinoides. Aquesta variabilitat s’origina per consanguinitat entre diferents plantes. Les persones que conreen cànnabis trien aquelles plantes amb menors concentracions d’aquestes substàncies per a formar la següent generació. Mitjançant aquest procés de selecció s’aconsegueix que aquest caràcter adquirit per les plantes de cànnabis es transmeti a la descendència. D’aquesta manera, generació rere generació, la freqüència fenotípica de les plantes amb més concentració de cannabinoides es manté constant.

 

Errada del text

Justificació de perquè és incorrecte

Aquesta variabilitat s’origina per consanguinitat entre diferents plantes.

La variabilitat s’origina per mutacions i per reproducció sexual no per consanguinitat.

Les persones que conreen cànnabis trien aquelles plantes amb menors concentracions d’aquestes substàncies

Si les plantes conreades tenen concentracions de cannabinoides més elevades és perquè les persones que les conreen trien les plantes amb concentracions més elevades d’aquestes substàncies.

caràcter adquirit

 

 

El contingut de cannabinoides de les plantes no és un caràcter adquirit sinó congènit i hereditari ja que en cas contrari no tindria cap sentit la selecció de determinades plantes per produir generacions amb concentracions creixents de cannabinoides.

D’aquesta manera, generació rere generació, la freqüència fenotípica de les plantes amb més concentració de cannabinoides es manté constant.

Les freqüències fenotípiques de les plantes amb major concentració de cannabinoides necessàriament han d’augmentar atès que es seleccionen les plantes que més en contenen i s’encreuen per produir les següents generacions

 

NOTA PELS CORRECTORS:

Cada errada detectada atorgarà 0,05 punts i la justificació 0,1 punts.

Es poden atorgar puntuacions parcials per justificacions parcialment correctes.


 

OPCIÓ B

Sèrie 1, Pregunta B3

 

Alguns microorganismes poden sobreviure en les naus espacials durant mesos de viatge. Si algun d'aquests microorganismes arribés a Mart, per exemple, podria colonitzar el planeta. Per això la NASA intenta evitar la contaminació microbiològica de les seves naus amb diverses mesures de protecció, entre elles la neteja amb desinfectants com ara l'etanol.

Font: NASA/JPL/KSC

 

1)   El 2018, un equip d'investigadors ha publicat un article a la revista Astrobiology, en el qual expliquen que alguns bacteris, com ara els del gènere Acinetobacter, han evolucionat i ara poden utilitzar l’etanol per sintetitzar altres molècules orgàniques, i també poden oxidar-lo per obtenir energia. [1 punt]

a) Quin és el tipus metabòlic d'aquestes soques d'Acinetobacter, en funció de la seva font de carboni i d’energia? Justifiqueu la resposta. [0.5 punts].

Tipus metabòlic:

 

Heteròtrof quimiòtrof (o quimioheteròtrof o heteròtrof quimioorganòtrof).

 

Justificació:

Són heteròtrofs perquè obtenen el carboni de molècules orgàniques.

Són quimiòtrofs (o quimioorganòtrofs) perquè obtenen l'energia de reaccions químiques d'oxidació-reducció.

 

0,1 per dir que són heteròtrofs i 0,15 per justificar-ho correctament.

0,1 per dir que són quimiòtrofs (o quimioorganòtrofs) i 0,15 per justificar-ho correctament.

si diuen "quimioorganòtrofs" i ho justifiquen dient que oxiden molècules orgàniques, també es considerarà correcte.

 

b) La següent fotomicrografia mostra bacteris Acinetobacter baumannii observats amb el microscopi electrònic de rastreig. Calculeu a quants augments s'ha fet la fotomicrografia. Mostreu els càlculs que feu. [0.5 punts].

Modificat a partir de

https://phil.cdc.gov/PHIL_Images/20041209/c9cbf359322b40e08fab8a6129c1be16/6498_lores.jpg

 

Augments = Mida aparent / Mida real = (25 mm / 2 μm) * (1000 μm / 1 mm) = 12 500X

 

0,1 per la fórmula

0,2 per explicitar els càlculs correctament (amb el factor de conversió o fent la conversió d'unitats separadament).

0,2 pel resultat correcte (sense unitats, o amb X com a unitat virtual).

 

2) Acinetobacter són bacteris Gram negatius. [1 punt]

a) Si fem una tinció de Gram d'aquests bacteris, de quin color els veurem? [0.2 punts].

De color vermell / sense color o transparents (si no s'ha fet servir tinció de contrast, però això no cal que ho diguin).

b) Les imatges següents corresponen a la paret cel·lular de diferents organismes: Acinetobacter (un bacteri Gram negatiu), Bacillus (un bacteri Gram positiu), Pinus (un vegetal) i Saccharomyces (un fong). Identifiqueu la que correspon a cadascun d'aquests organismes. Justifiqueu la resposta. [0.8 punts].

A

B

C

D

 

 

Lletra de la paret

Organisme al qual correspon la paret cel·lular

 

Justificació

A

Pinus (0,1).

Perquè té cel·lulosa (0,1)

B

Acinetobacter (0,1)

Perquè té una capa de peptidoglicà i una membrana externa (0,1)

C

Saccharomyces (0,1)

Perquè té quitina (0,1)

D

Bacillus (0,1)

Perquè té una capa simple de peptidoglicà (0,1)

 

NOTA: Si en lloc del gènere diuen el grup, llavors puntuarem 0,05.

 

2)      Inicialment l’etanol era tòxic per Acinetobacter. Expliqueu el mecanisme evolutiu mitjançant el qual aquests bacteris han arribat a poder viure en presència d’etanol. [1 punt]

En les poblacions de bacteris Acinetobacter hi ha diversitat genètica i heretable, deguda a mutacions a l'atzar o a fenòmens de parasexualitat, pels quals alguns bacteris eren capaços de sobreviure en presència d'etanol. Quan els operaris de la NASA van començar a utilitzar etanol com a desinfectant, aquests bacteris eren afavorits per la selecció natural, perquè podien sobreviure i reproduir-se en el medi amb etanol, en què els altres bacteris morien. Passades algunes generacions, tota la població de les instal·lacions de la NASA era resistent, perquè eren descendents dels bacteris resistents que havien sobreviscut.

Puntuació:

Diversitat genètica i heretable

0,2

Qualsevol de les següents (amb una n'hi ha prou):

  -Mutacions a l'atzar

  -Fenòmens de parasexualitat (o de sexualitat)

  -Conjugació

  -Transformació

  -Transducció

0,2

"Selecció natural" (literalment)

0,2

Descripció de la selecció natural: Els bacteris portadors de la mutació poden sobreviure (i reproduir-se) en el medi amb etanol

0,2

Qualsevol de les següents (amb una n'hi ha prou):

  -La població actual és resistent perquè són descendents d'aquells bacteris resistents.

  -La característica és genètica i per tant els bacteris descendents l'hereten

0,2

 

NOTA: Es considerarà correcte tant si els alumnes descriuen el procés evolutiu en un sol pas (a partir d'una sola mutació o d'un sol fenomen de parasexualitat) com si ho fan de manera gradual.

NOTA 2: És possible que els alumnes parlin de la funció deshidratant de l'alcohol, però no cal que ho facin per obtenir la màxima puntuació.

NOTA 3: Qualsevol resposta lamarckiana ("s'acostumen", "muten per tornar-se resistents", "intenten adaptar-se", ...) o espúria ("es tornen immunes", ...): 0 punts.

 

Sèrie 1, Pregunta B4

Les larves  de l’arna Galleria mellonella són comunament anomenades “cucs de la cera”. Les arnes femelles ponen els ous als ruscos d’abelles (Apis mellifera). De l’ou emergeix la larva  (o cuc de la cera) que s’alimenta de la cera del rusc.

 

Galleria mellonella

Font: www.forestryimages.org

Cucs de la cera (larva de Galleria mellonella)

Font: ivaldisergio1960.altervista.org

 

1) Federica Bertocchini, una investigadora del CSIC i apicultora aficionada, va descobrir els cucs als seus ruscs, els va dipositar en una bossa de plàstic de polietilè i en 10 minuts aquesta estava plena de forats. Amb l’ajut d’altres investigadors, va fer una recerca en la qual va realitzar dos experiments consecutius:

 

 

 

 

Bossa de plàstic foradada per cucs de la cera. Font: http://www.rtve.es/noticias/20170424/gusano-cera-capaz-biodegradar-plasticos-resistentes/1530172.shtml

 

- Un primer experiment (E1) per comprovar si els cucs biodegradaven el plàstic de tipus polietilè (se’l menjaven i el digerien) o bé simplement el mossegaven. Els resultats van demostrar que el biodegradaven

 

- Un segon experiment (E2) per determinar l’eficàcia amb què biodegradaven el polietilè. Obtingué com a resultat que 100 cucs de la cera són capaços de biodegradar 92 mg de polietilè en 12 hores.

Ompliu la taula següent referent als dos experiments: [1 punt]

 

Experiment 1 (E1)

Experiment 2 (E2)

És quantitatiu o qualitatiu?

Qualitatiu (0,1 punts)

Quantitatiu (0,1 punts)

Formuleu el problema o pregunta a investigar

 

Els cucs digereixen o biodegraden el polietilè?

O bé: Els cucs només mosseguen el plàstic?

(NOTA PELS CORRECTORS: La resposta ha d’estar expressada en forma de pregunta o frase interrogativa)

(0,2 punts)

Quina és la taxa (o l’eficàcia) de degradació del polietilè per part dels cucs de la cera?

O bé: A quina velocitat degraden els cucs el polietilè?

O bé: Quina quantitat (o grams) de polietilè (o plàstic) poden degradar els cucs per unitat de temps (o hores)?

 (0,2 punts)

NOTA PELS CORRECTORS: En la tercera opció, si no esmenten unitat de temps, només 0,1 punts.

Dues variables a controlar:

Mateix tipus de plàstic, mateixa temperatura ambiental, mateixa humitat ambiental, mateixa edat dels cucs....

(NOTA PELS CORRECTORS: Han d’aparèixer dues de les anteriors o qualsevol altre que el corrector consideri vàlida)

0,2 punts. (Si només diuen una variable 0,1 punts)

Amb quin objectiu es van repetir els dos experiments diverses vegades?

Per comprovar que els resultats no van ser fruit de l’atzar.

NOTA PELS CORRECTORS: Si responen “perquè cal  fer rèpliques”, no es donarà cap puntuació, ja que és el mateix que es diu a l’enunciat “repetir...”

(0,2 punts)

 

 

2) El principal component químic de la cera de les abelles es produeix a partir de la reacció entre un alcohol de cadena llarga, com ara l’alcohol de miricil, amb un àcid gras, com l’àcid palmític. Responeu les preguntes de la taula següent:  [1 punt].

Assenyaleu quina d’aquestes molècules és una cera i justifiqueu la resposta. [0.25 punts].

A:

B:

C:

D:

 

 

La cera correspon a la molècula C ja que està formada per un àcid gras  CH3-(CH2)14-COOH i un alcohol OH-(CH2)29-CH3

 

També ho poden justificar identificant la resta de molècules (A. pèptid, B: colesterol, D: triacilglicèrid o triglicèrid o acilglicèrid)

 

(NOTA PELS CORRECTORS 1: Si només marquen l’opció però sense justificació, la puntuació serà 0 punts.)

 

(NOTA PELS CORRECTORS 2: Si només fan una justificació parcial, com:

- Perquè té un enllaç èster i no té glicerina.

- Perquè només té un àcid gras.

- Perquè està formada a partir d’un monoalcohol.

 

llavors la puntuació serà de 0,1 punt.)

 

Quin és el nom de la reacció que té lloc entre l’alcohol i l’àcid gras per formar una cera? [0.25 punts].

 

Esterificació

 

Escriviu una funció biològica de les ceres diferent de la de fer ruscs [0.25 punts]:

 

Protecció, estructural, espermaceti de balenes, permet flotabilitat, impermeabilitzar fulles, impermeabilitzar plomes o impermeabilitzar pèls (només cal que esmentin una funció)

 

NOTA PER ALS CORRECTORS: : Encara que la cera de les orelles no és una veritable cera sinó una barreja de  productes com ara  l'esqualè, àcids grassos de cadena llarga, alcohols i colesterol,   si algun alumne la posa com a exemple l’acceptarem ja que el nom (cera) fa referència a la pregunta.

 

Escriviu una propietat de les ceres [0.25 punts]:

 

Insolubles en aigua, solubles en dissolvents orgànics, saponificable, hidrofòbica, impermeables a l’aigua (només cal una resposta)