Biologia — 2023, convocatòria ordinària

Exercici 1

Des de l’any 2000 es té constància de la presència d’alguns llops a Catalunya, que provenen de l’expansió natural de la població italiana de llops. Des de la serralada dels Apenins, els llops italians van arribar als Alps francesos i, des d’allà, uns quants van arribar als Pirineus.

Llegiu el text següent, relatiu a la importància dels llops en els ecosistemes nord-americans:

Font: https://mediambient.gencat.cat/ca/05_ Cal admetre que pot semblar una mica exageambits_dactuacio/patrimoni_natural/fauna rat fer de la figura del llop un emblema contra -autoctona-protegida/gestio-especies-protegides el canvi climàtic. El plantejament és molt senzill -amenacades/mamifers/llop/. i evident. Els llops s’alimenten d’altres animals; de fet, principalment de grans herbívors. Els cérvols i cabirols, que constitueixen el 75 % de les seves preses, tenen una dieta totalment vegetariana. Això vol dir que, en digerir la vegetació que ingereixen, aquests mamífers processen i descomponen gran part de la matèria consumida en CO₂ i aigua. La desaparició de grans depredadors com els llops causa canvis significatius en els ecosistemes. El nombre de depredadors de mida més petita, com ara guineus o coiots, augmenta. Aquest fet no és gens sorprenent, ja que en condicions normals serien preses dels llops i, ocasionalment, s’alimenten del mateix que ells.

Adaptació feta a partir d’un fragment del llibre de Peter Wohlleben. L’intens respirar dels arbres, 2022, p. 135-138

Tret automàticament del PDF oficial: les fórmules es veuen bé a la imatge.

1. Responeu a les qüestions següents:

Tret automàticament del PDF oficial: les fórmules es veuen bé a la imatge.

2. Contesteu les preguntes de la taula següent:

Quines vies metabòliques permeten als cérvols i cabirols del text anterior descompondre completament la glucosa de la matèria vegetal que consumeixen en CO₂ i aigua?

En quin procés es genera el CO₂?

En quin procés es genera l’aigua?

Quin balanç energètic global s’obté en aquest procés a partir de la glucosa?

Tret automàticament del PDF oficial: les fórmules es veuen bé a la imatge.

3. La desaparició dels llops fa augmentar la incidència de malalties en les seves preses. El fet que no hi hagi llops permet un contacte més freqüent entre els grans herbívors i que s’escampin més ràpidament els organismes patògens. En els cérvols, una d’aquestes malalties és causada pel virus de Schmallenberg. Aquest virus es va detectar a Europa per primer cop l’any 2011 i afecta principalment animals remugants. Indiqueu quina resposta immunitària es produirà en un cérvol que entra en contacte per primera vegada amb el virus de Schmallenberg i expliqueu tot el procés immunitari fins que el cérvol queda immunitzat.

Tret automàticament del PDF oficial: les fórmules es veuen bé a la imatge.

Exercici 2

En una investigació publicada l’any 2021 a la revista Nature, un equip de científics internacionals, encapçalats per un investigador de l’Institut de Recerca Biomèdica de Barcelona (IRB), va trobar que l’àcid palmític fa que les cèl·lules tumorals siguin més agressives i tinguin més capacitat de provocar metàstasi.

Font: https://www.nature.com/articles/s41586-021 -04075-0.

Tret automàticament del PDF oficial: les fórmules es veuen bé a la imatge.

1. L’oli de palma, a diferència de la majoria d’olis vegetals, conté d’un 40 % a un 50 % d’àcids grassos saturats (principalment, àcid palmític), d’un 37 % a un 46 % d’àcids grassos monoinsaturats (principalment, àcid oleic) i un 10 % d’àcids grassos poliinsaturats. Per les característiques que té, la indústria alimentària fa servir l’oli de palma per a fer cobertures de xocolata que no es fonguin fàcilment. Responeu a les preguntes de la taula següent:

Expliqueu què vol dir que l’àcid palmític és un àcid gras saturat.

Quina és la característica de l’àcid palmític que permet que la xocolata de les cobertures costi més de fondre’s? Raoneu la resposta.

Tenint en compte que l’àcid palmític té 16 àtoms de carboni, representeu la fórmula d’aquesta molècula.

L’àcid palmític és una molècula amfipàtica. Expliqueu què vol dir això.

La tripalmitina, o triglicèrid de l’àcid palmític, és una molècula emprada en medicina i en cosmètica. Com s’anomena la reacció de síntesi de la tripalmitina a partir del glicerol (o glicerina) i l’àcid palmític?

Tret automàticament del PDF oficial: les fórmules es veuen bé a la imatge.

2. La tripalmitina és un greix. Empleneu les caselles en blanc de la taula següent amb el nom de les vies metabòliques que ens permeten obtenir energia a partir dels greixos. Escriviu-ne el nom (anomenant-les en l’ordre en què es produeixen), el compartiment ceŀlular on tenen lloc i, si escau, la seva localització dins del compartiment ceŀlular.

Ordre

Vies metabòliques que permeten obtenir energia a partir dels greixos

Compartiment cel·lular on tenen lloc

Localització dins del compartiment ceŀlular

1

2

3

4

Tret automàticament del PDF oficial: les fórmules es veuen bé a la imatge.

3. Per estudiar l’efecte de l’àcid palmític sobre les cèŀlules canceroses, els investigadors van trasplantar tumors de pacients a ratolins immunodeprimits. Aquests ratolins no van rebutjar el tumor.

Tret automàticament del PDF oficial: les fórmules es veuen bé a la imatge.

Exercici 3

Llegiu el text següent, sobre les relacions interespecífiques de les tortugues carei:

Les tortugues carei (Eretmochelys imbricata) tenen un bec punxegut i corbat, molt útil per a menjar les esponges que hi ha per damunt i dins dels coralls. Com a conseqüència d’això, els coralls tenen més espai per a establir-se.

Hi ha alguns peixos àngel (gèneres Pomacanthus i Hola- Tortuga carei. canthus) que mengen les esponges que queden en els forats que Font: https://www.enciclopedia. les tortugues deixen i fins i tot s’alimenten de fragments d’esponcat/gran-enciclopedia-catalana/ ges que cauen de la boca de les tortugues. tortuga-carei. A més de les interaccions amb coralls, esponges i peixos àngel, les tortugues també tenen epibionts. Els epibionts són organismes que viuen damunt d’un altre ésser viu. Les tortugues carei tenen més de cent epibionts diferents que s’alimenten d’elles, entre els quals hi ha crustacis, moŀluscs i anèŀlids.

També hi ha peixos netejadors, com alguns del gènere Thalassoma, que s’alimenten exclusivament d’alguns d’aquests epibionts i eviten malalties greus a les tortugues.

Traducció i adaptació fetes a partir d’un fragment de l’Enciclopedia virtual de los vertebrados españoles,

Museo Nacional de Ciencias Naturales (CSIC)

Tret automàticament del PDF oficial: les fórmules es veuen bé a la imatge.

1. Després d’haver llegit el text, completeu la taula següent:

Organismes

Relació ecològica interespecífica entre els dos organismes

Justificació

Tortugues carei i esponges

Esponges i coralls

Tortugues carei i organismes epibionts

Tortugues carei i peixos netejadors

Tret automàticament del PDF oficial: les fórmules es veuen bé a la imatge.

2. Les tortugues carei tenen un bec molt més punxegut i corbat que la resta de tortugues marines. Expliqueu el mecanisme evolutiu pel qual les tortugues carei poden haver adquirit aquesta característica.

Tret automàticament del PDF oficial: les fórmules es veuen bé a la imatge.

3. Les tortugues carei estan catalogades com a espècie «en perill crític d’extinció», segons la Unió Internacional per a la Conservació de la Natura (UICN). Empleneu la taula següent amb els efectes que tindria a curt termini la desaparició de la tortuga carei sobre cada població d’organismes, tenint en compte la informació donada a l’inici de l’exercici.

Organismes

Efectes de la desaparició de la tortuga carei sobre aquests organismes

Justificació

Esponges

Coralls

Peixos àngel

Organismes epibionts

Peixos netejadors

BLOC 2

Tret automàticament del PDF oficial: les fórmules es veuen bé a la imatge.

Exercici 4

La galactosèmia és una malaltia hereditària causada per una deficiència enzimàtica que es caracteritza per la incapacitat de metabolitzar la galactosa. Aquesta anomalia provoca una acumulació de galactosa al fetge, lesions en aquest òrgan i anomalies al sistema nerviós central.

Tret automàticament del PDF oficial: les fórmules es veuen bé a la imatge.

1. La galactosa és un dels monosacàrids que componen la lactosa, el disacàrid que es troba principalment a la llet.

a) Observeu les molècules següents i empleneu la taula que hi ha a sota.

La lactosa és la molècula:

Encercleu al dibuix la galactosa que forma part de la lactosa.

Quin és el nom de l’altre monosacàrid que forma part de la lactosa?

Quin color presenta la lactosa en la prova de Fehling? Justifiqueu la resposta.

Quin color presenta la lactosa en la prova de Lugol? Justifiqueu la resposta.

b) Els nadons que presenten galactosèmia no poden alimentar-se de llet materna.

Raoneu si un possible tractament podria ser alimentar-los amb llet a la qual s’ha afegit lactasa, el que es coneix comercialment com a llet sense lactosa.

Tret automàticament del PDF oficial: les fórmules es veuen bé a la imatge.

2. L’arbre genealògic següent és d’una família en la qual s’han donat casos de galactosèmia. Els individus afectats es mostren en color negre (els quadrats representen els homes i els cercles, les dones).

Tret automàticament del PDF oficial: les fórmules es veuen bé a la imatge.

Exercici 5

Les soques bacterianes prototròfiques poden créixer en un medi de cultiu mínim, ja que a partir dels components d’aquest medi sintetitzen totes les molècules necessàries per a viure.

En canvi, les soques auxotròfiques no poden créixer en un medi mínim; necessiten que el medi tingui algun component que ja no poden sintetitzar perquè han patit una determinada mutació.

Tret automàticament del PDF oficial: les fórmules es veuen bé a la imatge.

1. El 1946 Joshua Lederberg i Edward L. Tatum van fer un experiment amb dues soques d’Escherichia coli doblement auxotròfiques: — Soca A: no podia créixer en un medi mínim perquè necessitava que el medi tingués biotina (una vitamina) i metionina (un aminoàcid). El seu fenotip es va simbolitzar com a Bio⁻ Met⁻ Thr⁺ Leu⁺. — Soca B: no podia créixer en un medi mínim perquè necessitava que el medi tingués treonina i leucina (dos aminoàcids). El seu fenotip es va simbolitzar com a Bio⁺ Met⁺ Thr⁻ Leu⁻. Quan Lederberg i Tatum van mesclar la soca A i la soca B, van obtenir soques prototròfiques (Bio⁺ Met⁺ Thr⁺ Leu⁺) que creixien en un medi mínim.

En interpretar el resultat de l’experiment, Lederberg i Tatum van especular sobre la possibilitat que s’hagués produït una reproducció sexual en bacteris. Potser s’havia format un zigot, en el qual s’havien recombinat els gens de les dues soques, la qual cosa hauria originat la soca prototròfica. Completeu la taula següent:

Tipus de reproducció en els bacteris:

Explicació o dibuix del procés de reproducció en els bacteris:

És vàlida l’especulació de Lederberg i Tatum l’any 1946? Raoneu la resposta.

Tret automàticament del PDF oficial: les fórmules es veuen bé a la imatge.

2. Lederberg i Tatum, en l’experiment descrit a l’apartat anterior, havien descobert un nou mecanisme de transferència horitzontal de gens entre bacteris. Com que llavors ja es coneixia el mecanisme de la transformació, el 1950 Bernard Davis va dissenyar un experiment amb les soques d’E. coli usades per Lederberg i Tatum per descartar que els resultats d’aquests autors fossin deguts a la transformació. A la base d’un tub en forma de U, Davis hi va col·locar un filtre que permetia el pas del medi i de les partícules que hi havia dissoltes, però no dels bacteris. En un costat del tub, hi va coŀlocar els bacteris de la soca A i, a l’altre, els de la soca B. A continuació, amb un sistema de pressió/succió movia el medi a través del filtre per tot el tub. Després va sembrar bacteris dels dos costats en un medi mínim i va comprovar que no hi creixien. Completeu la taula següent:

Expliqueu per què l’experiment de Davis descarta la transformació bacteriana.

Quin mecanisme de transferència horitzontal de gens havien descobert Lederberg i Tatum en l’experiment descrit a l’apartat anterior?

Expliqueu què havia passat entre la soca A i la soca B en l’experiment de Lederberg i Tatum, descrit a l’apartat anterior, que havia provocat l’aparició de bacteris Bio⁺Met⁺ Thr⁺ Leu⁺.

Tret automàticament del PDF oficial: les fórmules es veuen bé a la imatge.

Exercici 6

La diarrea del viatger és una malaltia normalment lleu que algunes persones pateixen quan fan viatges per motius de feina o de lleure. Els tractaments amb probiòtics es fan servir per a combatre la diarrea del viatger i també com a mesura preventiva.

Tret automàticament del PDF oficial: les fórmules es veuen bé a la imatge.

1. La imatge següent correspon a Bifidobacterium lactis, un dels bacteris presents en els probiòtics.

Font: https://www.ingredientsnetwork.com/47/product/99/09/50/1_1_BlacAD011-10.png.

Tret automàticament del PDF oficial: les fórmules es veuen bé a la imatge.

2. En un estudi fet l’any 2017 per Hasle i els seus coŀlaboradors (Journal of Travel Medicine, 24) per a valorar l’eficàcia de l’ús de probiòtics com a tractament preventiu de la diarrea del viatger es van obtenir les dades següents:

Grup de viatgers que van prendre el probiòtic Grup de control

No van patir diarrea del viatger

Van patir diarrea del viatger

No van patir diarrea del viatger

Van patir diarrea del viatger

135 32 119 48

Tret automàticament del PDF oficial: les fórmules es veuen bé a la imatge.

Exercici 1

L’any 2022 Morera i els seus coŀlaboradors van publicar un estudi sobre els efectes del canvi climàtic en la productivitat de bolets als boscos de Catalunya (https://doi.org/10.1016/j. agrformet.2022.108918).

Surreny f osc

Múrg u la

Tret automàticament del PDF oficial: les fórmules es veuen bé a la imatge.

1. Els bolets són estructures productores d’espores de fongs que viuen al sòl. En relació amb les característiques dels fongs que produeixen bolets, completeu la taula següent:

Regne al qual pertanyen:

Organització ceŀlular (uniceŀlular o pluriceŀlular):

Tipus de cèŀlules (procariotes o eucariotes):

Nivell tròfic al qual pertanyen:

Justifiqueu per què pertanyen al nivell tròfic que heu escrit:

Tret automàticament del PDF oficial: les fórmules es veuen bé a la imatge.

2. Els fongs micorrízics com el sureny fosc (Boletus aereus) estableixen unes relacions estretes amb plantes, especialment amb arbres com l’alzina i el roure. Ambdues espècies no poden sobreviure sense aquest intercanvi de substàncies.

Tret automàticament del PDF oficial: les fórmules es veuen bé a la imatge.

3. El sureny fosc (Boletus aureus) és un fong micorrízic, mentre que la múrgola (Morchella sp.) és un fong sapròfit, ja que es nodreix de matèria orgànica morta. L’estudi que s’ha esmentat a l’inici de l’exercici indica que la producció de fongs micorrízics disminuirà, però que la de fongs sapròfits augmentarà.

Tret automàticament del PDF oficial: les fórmules es veuen bé a la imatge.

Exercici 2

La síndrome hemolítica urèmica (SHU) és una malaltia que afecta diversos òrgans, sobretot els ronyons. Els òrgans afectats presenten, entre d’altres, lesions a l’endoteli dels vasos sanguinis petits.

Tret automàticament del PDF oficial: les fórmules es veuen bé a la imatge.

1. El 90 % de casos d’SHU els causa la infecció de bacteris de la soca O157-H7 d’Escherichia coli. Aquests bacteris produeixen les toxines Shiga, que són les causants dels danys als òrgans de les persones amb SHU. Els gens de les toxines Shiga formen part del genoma de bacteriòfags que es troben en forma de pròfag a la soca O157-H7 d’Escherichia coli i només s’expressen quan no estan integrats en el genoma bacterià. Aquests bacteriòfags poden dur a terme els dos cicles de la figura següent:

Endoteli dels vasos sanguinis petits

Dos cicles de bacteriòfags

Tret automàticament del PDF oficial: les fórmules es veuen bé a la imatge.

2. Streptococcus pneumoniae o pneumococ és una espècie de bacteri responsable de diferents patologies (otitis, sinusitis, pneumònia, etc.). Algunes soques de pneumococ també poden causar SHU perquè produeixen neuraminidasa, un enzim que modifica la membrana d’algunes cèŀlules (endotelials i eritròcits, entre d’altres). Això desencadena una sèrie de processos que acaben provocant danys en diferents òrgans. Els pocs casos d’SHU causada per pneumococ afecten sobretot els infants menors de dos anys. Una de les vacunes recomanades a la Unió Europea és la vacuna contra el pneumococ, que s’administra durant el primer any de vida. Responeu a les preguntes de la taula següent, relacionades amb la vacunació:

La vacunació proporciona immunitat activa o passiva?

Justifiqueu la resposta:

Amb la vacunació contra el pneumococ disminueix la incidència d’aquest tipus d’SHU. Expliqueu el procés que té lloc en una persona quan se li administra la vacuna contra el pneumococ.

Tret automàticament del PDF oficial: les fórmules es veuen bé a la imatge.

3. Altres tipus d’SHU es deuen a mutacions dels gens de les proteïnes que regulen la via alternativa del sistema del complement. La conseqüència d’això és un excés de complement, que s’uneix a la membrana de les cèŀlules endotelials i les destrueix. Responeu a les qüestions de la taula següent, relacionades amb el complement:

Què és el complement?

Expliqueu de quina manera el sistema del complement destrueix les cèŀlules endotelials.

Tret automàticament del PDF oficial: les fórmules es veuen bé a la imatge.

Exercici 3

El peix globus (Diodon hystrix) conté tetrodotoxina (TTX), un dels verins més mortífers que hi ha a la natura. La hipòtesi més acceptada és que els peixos globus adquireixen aquesta toxina en alimentar-se d’algues que contenen bacteris dels gèneres Pseudomonas o Vibrio. Un cop ingerits, els bacteris sobreviuen dins dels òrgans del peix i fabriquen TTX. Aquestes toxines no produeixen cap efecte negatiu en els peixos globus, mentre que la ingesta d’un sol peix globus podria matar trenta persones.

En les espècies sensibles a la TTX, la toxina s’uneix a una proteïna de membrana i impedeix l’entrada de sodi a l’interior de les seves cèŀlules. Això atura la propagació de l’impuls nerviós i en causa la mort. En els peixos globus, en canvi, aquesta proteïna de membrana té una estructura diferent, i la TTX no s’hi uneix.

Malgrat la seva toxicitat, al Japó el peix globus es consumeix des de fa més de dos mil anys. La seva carn és considerada una delicatessen, tot i que si no es prepara correctament, és mortal.

Peix globus

Tret automàticament del PDF oficial: les fórmules es veuen bé a la imatge.

1. Els avantpassats dels peixos globus eren sensibles a la TTX. Expliqueu el mecanisme evolutiu pel qual els peixos globus actuals han pogut arribar a ser resistents a la TTX.

Tret automàticament del PDF oficial: les fórmules es veuen bé a la imatge.

2. En l’enunciat de l’exercici apareixen tres grups d’éssers vius: els peixos globus, els bacteris i les algues.

Tret automàticament del PDF oficial: les fórmules es veuen bé a la imatge.

3. Des del 2007, la TTX també s’ha detectat en algunes espècies de marisc d’Espanya i d’altres països, tot i que en concentracions que no són perilloses per als éssers humans.

Tret automàticament del PDF oficial: les fórmules es veuen bé a la imatge.

Exercici 4

Molts autors han escrit textos sobre evolució, entre els quals hi ha Richard Dawkins i David Jou.

Tret automàticament del PDF oficial: les fórmules es veuen bé a la imatge.

1. David Jou és un físic, poeta i assagista català. Llegiu el seu poema «Especiació», publicat en el llibre L’èxtasi i el càlcul (2002). En el poema es fa referència a un tipus concret d’especiació i hi apareixen alguns dels processos que la causen.

Completeu la taula següent, sobre el procés d’especiació descrit en el poema:

[1 punt]:

Anomeneu el procés d’especiació descrit en el poema:

Esmenteu dos dels mecanismes implicats en el procés d’especiació que apareixen en el poema i expliqueu de quina manera hi fa referència.

Anomeneu algun altre dels mecanismes implicats en els processos d’especiació que no apareix en el poema i expliqueu quina importància té.

Tret automàticament del PDF oficial: les fórmules es veuen bé a la imatge.

2. Richard Dawkins és un etòleg i biòleg evolucionista britànic molt conegut per la seva lluita contra les teories creacionistes, que neguen l’evolució de les espècies. En el seu llibre The blind watchmaker («El rellotger cec») (1986) reprodueix aquest paràgraf de la Teologia natural del reverend William Paley (1743-1805), que defensava el creacionisme: Imatge aŀlegòrica del «rellotger cec»

Si caminant per un erm topem amb una pedra, possiblement no ens plantejarem res d’especial sobre el seu origen; és possible que la pedra hagi estat sempre allà. Però si en comptes d’una pedra ens trobem un rellotge, qualsevol explicació del seu origen necessàriament hauria d’incorporar un element essencial: el rellotger que el va fer. Igualment, l’extraordinària complexitat dels éssers vius demostraria que la seva existència es deu a l’acció d’un creador, d’alguna entitat sobrenatural que —com el rellotger amb els rellotges— els va dissenyar i els va fer.

Adaptació feta a partir d’un fragment del llibre de William Paley, Teologia natural (1802)

Llavor s

b) Proposeu el disseny de l’experiment. Disposeu de 50 llavors de gira-sol i de cinc terraris en els quals podeu modificar el tipus de terra, la temperatura (entre 5 °C i 45 °C), la llum i la humitat.

Tret automàticament del PDF oficial: les fórmules es veuen bé a la imatge.

2.

L’article que heu consultat a la classe de biologia també diu el següent:

L’aliment emmagatzemat en una llavor està format per proteïnes, carbohidrats i greixos, tot i que les proporcions varien segons l’espècie de què es tracti. Així, hi ha llavors especialment riques en proteïnes, com passa amb les de llegums. D’altres emmagatzemen grans quantitats de carbohidrats, com és el cas del blat. Finalment, hi ha llavors amb grans quantitats d’olis, com les de gira-sol.

Traducció i adaptació fetes a partir d’un text publicat a Hojas Divulgadoras, 3

Tret automàticament del PDF oficial: les fórmules es veuen bé a la imatge.

Exercici 6

David Vetter (1971-1984) va ser conegut com el nen bombolla. Uns anys abans, els seus pares havien tingut un altre nen que va morir poques setmanes després de néixer degut a una immunodeficiència greu causada per la pèrdua de funció del gen IL2RGB. Aquest gen és essencial per a la maduració dels limfòcits.

Ben aviat els metges es van adonar que en David patia la mateixa malaltia. Per això se li va construir un habitacle de plàstic que el mantenia en un ambient estèril per a protegir-lo dels patògens i així evitar infeccions. Uns anys després, en David va tenir una germana sana.

Tret automàticament del PDF oficial: les fórmules es veuen bé a la imatge.

1. Volem determinar el tipus d’herència de la immunodeficiència que van tenir David Vetter i el seu germà. Per fer-ho, responeu a les qüestions de la taula següent:

Dibuixeu l’arbre genealògic de la família, en el qual es distingeixi correctament el sexe dels individus i si estan afectats per la malaltia o no.

La malaltia d’en David pot tenir una herència autosòmica recessiva?

Sí No Justifiqueu la resposta:

La malaltia d’en David pot tenir una herència autosòmica dominant?

Sí No Justifiqueu la resposta:

La malaltia d’en David pot tenir una herència recessiva lligada al sexe?

Sí No Justifiqueu la resposta:

Tret automàticament del PDF oficial: les fórmules es veuen bé a la imatge.

2. En la malaltia que va patir David Vetter es produeix una manca de funció del sistema immunitari degut a un problema en la maduració dels limfòcits.

Tret automàticament del PDF oficial: les fórmules es veuen bé a la imatge.