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2209-6036 26 páginas
M09/4/BIOLO/SP3/SPA/TZ0/XX
Jueves 7 de mayo de 2009 (mañana)
biologíaNiVEl MEDioPRUEba 3
InSTruccIOneS PArA LOS ALuMnOS
• escriba su número de convocatoria en las casillas de arriba.• no abra esta prueba hasta que se lo autoricen.• conteste todas las preguntas de dos de las opciones en los espacios provistos. Puede continuar
con sus respuestas en hojas de respuestas. escriba su número de convocatoria en cada una de las hojas de respuestas, y adjúntelas a este cuestionario de examen y a su portada empleando los cordeles provistos.
• cuando termine el examen, indique en las casillas correspondientes de la portada de su examen las letras de las opciones que ha contestado y la cantidad de hojas de respuestas que ha utilizado.
1 hora
número de convocatoria del alumno
0 0
© International Baccalaureate Organization 2009
22096036
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–2– M09/4/BIOLO/SP3/SPA/TZ0/XX
Opción A — Nutrición humana y salud
A1. Unarecomendaciónparaunadietasaludableesdisminuirlaingestadeácidosgrasossaturados.Sinembargo,aúnsigueabiertoeldebatesobrelosbeneficiosrelativosdesustituirestosporácidos grasos monoinsaturados, ácidos grasos poliinsaturados o glúcidos. En un estudio,distintosgruposderatonesdelaboratoriofueronalimentadossiguiendodietasconelmismovalorenergéticoperoricasendiferentesácidosgrasosoglúcidos.Lasiguientetablamuestralaconcentraciónenelplasmasanguíneodetriglicéridos,colesterol,lipoproteínasdemuybajadensidad (LMBD), lipoproteínas de baja densidad (LBD) y lipoproteínas de alta densidad(LAD)delasdistintasdietas.
Dieta rica en:Concentración media en plasma / mg dl–1
Triglicéridos Colesterol LMBD LBD LADÁcidosgrasossaturados 221 1014 373 608 90
Ácidosgrasosmonoinsaturados 346 1834 831 788 84
Ácidosgrasospoliinsaturados 101 801 242 526 89
Glúcidos 178 1518 672 744 93
[Fuente:MMerkel,et al.,(2001),Proceedings of the National Academy of Sciences,98,páginas13294–13299]
(a) Indiquequédietasaumentanlosnivelesdecolesterolmásqueunadietaricaenácidosgrasossaturados.
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(b) Calcule el aumento porcentual deLMBD al pasar de una dieta rica en ácidos grasossaturadosaunadietaricaenglúcidos.
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(c) Compareunadietaricaenácidosgrasossaturadosconunadietaricaenácidosgrasosmonoinsaturados.
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(Pregunta A1: continuación)
(d) Evalúe la hipótesis de que es saludable cambiar de una dieta rica en ácidos grasossaturadosaotra ricaenácidosgrasospoliinsaturados.
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A2. (a) IndiqueunafuentedealimentoricaenvitaminaD.
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(b) Resumacómosecontrolaelapetito.
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A3. (a) (i) IndiqueunacausadeladiabetestipoII.
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(ii) EnumeredossíntomasenunapacientecondiabetestipoII.
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(b) Expliquecómounadietaespecialpuedereducirlasconsecuenciasdelafenilcentonuria(PKU).
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Opción B — Fisiología del ejercicio
B1. Agranaltitud,lasaturaciónóptimadeoxígenodelahemoglobinaselograconmayordificultaddebidoaladisminucióndelapresióndelaire.
Seestudiaronlosefectosdelafaltadeoxígeno(hipoxia)ydelaaltitudenungrupodehombres.Semidieronlasconcentracionesdelactatoarterialduranteelejercicioenbicicletabajocuatrocondicionesdiferentes.
Ubicación / altitud Condiciones de oxígeno
enCopenhague(0malniveldelmar)
respiracióndeairenormal(normoxia)
respiracióndeunamezcladeaireconbajoniveldeO2(hipoxia)
enmonteChacaltaya,Bolivia(5260msobreniveldelmar)
respiracióndeunamezcladegasconaltoniveldeO2,permitiendounasaturaciónnormaldehemoglobina(normoxia)
tras nueve semanas de aclimatación respirando aire normal demontaña(hipoxia)
Concentraciónde
lactatoarterial/mmoll–1
11109876543210
a5260mconnormoxia
a5260mconhipoxia
a0mconhipoxia
a0mconnormoxia
Baja Alta Intensidaddelejercicio
[Fuente:adaptadodeGvanHall,et al.,(2001),Journal of Physiology,536.3,páginas963–975]
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(Pregunta B1: continuación)
(a) Indiquelaconcentracióndelactatoarterialmedidaa0m(niveldelmar)connormoxiacuandolaintensidaddelejercicioesalta.
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(b) Indiqueelefectodelaumentode la intensidaddelejerciciosobre laconcentracióndelactatoarterial.
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(c) Expliquecómoinfluyelaaltitudylaconcentracióndeoxígenosobrelaconcentracióndelactatoarterialcuandolaintensidaddeejercicioesalta.
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(d) Resumaquédestinotieneellactatounavezquefinalizaelejercicio.
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B2. (a) Rotulelaspartesdelsarcómeroindicadasenelsiguientediagrama. [2]
I. ..........................
II. ..........................
(b) (i) Distingaentrelasfibrasmuscularesrápidasylasfibrasmusculareslentas.
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(ii) Discutalanecesidaddeseguirrutinasdecalentamiento.
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B3. (a) Definaeltérminocapacidad vital.
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(b) Evalúe los riesgos y beneficios de usar EPO (eritropoyetina) para mejorarel rendimiento deportivo.
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Opción C — Células y energía
C1. Laglucosatieneunaimportantefunciónregulatoriaenelmetabolismodelosglúcidosdelalevadura (Saccharomyces cerevisiae). La enzima α-glucosidasa cataliza la descomposiciónde lamaltosa en dosmoléculas de glucosa. Semidió la actividad de la α-glucosidasa encélulas de levadura cultivadas en tres medios diferentes que contenían: 2% de maltosa,2%deglucosay1%decadasustancia.
actividaddelaα-glucosidasa/μmolmin–1g–1
450400350300250200150100500
Clave:
2%demaltosa
2%deglucosa
1%decadasustancia
0 1 2 Tiempo/horas
[Fuente:Estafigura(adaptada)fuepublicadaenBorisU.Stambuk,“Asimpleexperimentillustratingmetabolicregulation:inductionversusrepressionofyeastα-glucosidase”,Biochemical Education,Volume27,numéro3,pp.177-180,©Elsevier1999.]
(a) Calcule la diferencia de actividad de la α-glucosidasa al cumplirse 2 horas, entre lalevadura cultivada con un 2% de maltosa y la levadura cultivada con 1% de cadasustancia.
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[1]
(b) Distinga la actividad de la α-glucosidasa en la levadura cuando se incuba solo conglucosaycuandose incubasoloconmaltosa.
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(Pregunta C1: continuación)
(c) Sugieraelefectodeincubarlascélulasdelevaduratantoconmaltosacomoconglucosaentérminosdelasrutasmetabólicas.
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(d) Resumaelmetabolismodelaglucosadurantelaglicolisis.
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C2. (a) (i) Expliquelasestructurasprimariaysecundariadelasproteínas.
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[3]
(ii) Usandoejemplosconcretos,distingaentreproteínafibrosayproteínaglobular.
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(b) Indiqueunadiferenciaentrelaoxidaciónylareducción.
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C3. (a) Indiquelaubicaciónenelcloroplastodelassiguientesreaccionesdelafotosíntesis.
Reaccionesindependientesdelaluz: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Reaccionesdependientesdelaluz: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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(b) Expliquequésucedeconloselectronesenlasreaccionesfotosintéticasdependientesdelaluz.
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Opción D — Evolución
D1. Elritmodesustitucióndenucleótidosseempleacomounaindicacióndelcambioevolutivo.Se llevó a cabo un estudio sobreADNmitocondrial yADNnuclear de diferentes especiesdeAcropora,uncoraldelOcéanoPacífico.
Las barras en gris oscuro representan la amplitud de divergencia de secuencias genéticasentre las distintas especies para secuencias específicas de ADN mitocondrial (ADNmt) ylasbarrasengrisclarorepresentansecuenciasespecíficasdeADNnuclear (ADNn).
ADNmt
123456789
ADNn
0 5 10 15 20 25 Amplituddedivergenciagenética/%
[Fuente:T.L.Shearer,M.J.H.vanOppen,S.L.Romano,G.Worheide,“SlowmitochondrialDNAsequenceevolutionintheAnthozoa(Cnidaria)”,Molecular Ecology,Vol.11,número12,pp.2475–2487.DerechosdeautorWiley-Blackwell.Reproducidoconpermiso.]
(a) MidaelporcentajededivergenciagenéticamáximaparalasecuenciaADNmt2.
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(b) CalculeladiferenciamáximadeladivergenciagenéticaentrelasecuenciaADNmt5ylasecuenciaADNn6.
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(c) Compare las variaciones en la amplitud de divergencia genética de las secuencias deADNmtyADNn.
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(Pregunta D1: continuación)
(d) IndiquequéteoríaesapoyadaporlapresenciadeADNenlasmitocondrias.
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D2. (a) Indiquedos propiedades delARN que le permitiría a esta sustancia desempeñar unafunciónenelorigendelavida.
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(b) ResumaelexperimentodeMilleryUreysobreelorigendeloscompuestosorgánicos.
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D3. (a) Definaeltérminoacervo génico.
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(b) Comparelaespeciaciónalopátricaylaespeciaciónsimpátrica.
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(c) Explique lacorrelaciónentreelcambiodedietayelaumentodel tamañodelcerebrodurantelaevolucióndeloshomínidos.
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Opción E — Neurobiología y comportamiento
E1. Unoscientíficosestudiaronelcomportamientodevuelodelosabejorros(Bombus terrestris)mientrasbuscabanfloresartificialesdedistintos tamañosycolores. El tiempodebúsquedase definió como el tiempo transcurrido desde que un abejorro abandonaba laprimera flor,hastaqueseposabaenlasiguiente.Elcontrastedecoloresesunvalorarbitrarioqueindicaelcontrastedecolorentre losobjetivos(flores)conel fondo típicodeunverdecomoeldelas hojas. En la gráfica siguiente se indica el tiempo de búsqueda para flores de distintocolory tamaño.
Clave:diámetrodelaflor 8mm 15mm 25mm
Tiempodebúsqueda/s
504540353025201510500 0,1 0,2 0,3 0,4 RojoBlancoTurquesa Azul LimónAmarillo
Contrastedecolor/unidadesarbitrarias
[Fuente:J.Spaethe,J.TautzandL.Chittka,“Visualconstraintsinforagingbumblebees:Flowersizeandcoloraffectsearchtimeandflightbehavior”,ProceedingsoftheNationalAcademyofSciences,Vol.98,número7,27marzo2001,
pp.3898–3903:Figura3a.Derechosdeautor2001NationalAcademyofSciences,USA.]
(a) Indiqueeltiemporequeridoporlosabejorrosparallegaraunaflorazulde15mmdiámetrodesdeotraflor.
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(b) Indiqueelcolordelaflorencontradaporlosabejorrosenmenostiempo.
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(Pregunta E1: continuación)
(c) Describa el efecto del contraste de color sobre el tiempo de búsqueda para las floresmásgrandes(25mmdediámetro).
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(d) Cuando buscaban flores más pequeñas, los abejorros cambiaban la estrategia usadapara ladeteccióndefloresdemayor tamaño. Evalúeestahipótesisusando losdatos.
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(e) Sugiera el tipo de comportamiento exhibido por los abejorros en este experimento ycómopuedeafectaréstea susoportunidadesdesupervivencia.
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E2. (a) Indique el nombre de cada una de las cuatro partes del oído señaladas en elsiguientediagrama. [2]
I. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
II. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
III. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
IV. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
(b) Discuta cómo el proceso de aprendizaje puede aumentar las oportunidades desupervivencia.
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(c) ResumaelexperimentodePavlovsobreelcondicionamientodelosperros.
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E3. (a) Definalostérminosestímuloyreflejo.
Estímulo: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Reflejo: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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(b) Expliquecómoafectanalcerebrolasdrogaspsicoactivasexcitantes.
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Opción F — Los microbios y la biotecnología
F1. Elóxidonítricoesunproducto intermedioque inhibe lascadenasde transporteelectrónicorespiratoriasdurante ladesnitrificación. Se llevaronacabouna seriedeexperimentosparaestudiarelefectodelóxidonítricoproducidoporbacteriasdesnitrificantessobreelcrecimientodebacteriasnodesnitrificantesquenoproducenóxidonítrico.
SeusarondiferentescepasdelasbacteriasdesnitrificantesRhodobacter sphaeroides(a,b,yc)yAchronobacter cycloclastes(Ac)paramedirlainhibicióndelcrecimientodetresbacteriasnodesnitrificantesdebidaalaactividadantimicrobianadelóxidonítrico.
POR CUESTIONES DE DERECHOS DE AUTOR, NO SE HA INCLUIDO EL DIAGRAMA.
[Fuente:adaptadodePChoi,et al.,(2006),Applied and Environmental Microbiology,marzo,páginas2200–2205,Figura3,página2202yhttp://aem.asm.org/cgi/content/abstract/72/3/2200]
(a) (i) Identifique la bacteria no desnitrificante que resulta más inhibida por la cepade R. sphaeroides a.
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(ii) Identifique la bacteria desnitrificante que tuvo el menor efecto inhibitorio entérminosgeneralessobre labacterianodesnitrificante2.
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(Pregunta F1: continuación)
Las barras de error de la gráfica de la página anterior representan una desviación estándarde1.
(b) (i) MidaladesviaciónestándardelainhibicióndelacepadeR. sphaeroidesbsobrelabacterianodesnitrificante3.
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(ii) Indique el porcentaje de la muestra representada por una desviación estándarde1.
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(c) Compare los resultados de las bacterias desnitrificantes cepas R. sphaeroides c yA. cycloclastes (Ac) sobre la inhibición del crecimiento de las tres bacterias nodesnitrificantes.
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(d) Deduzca qué bacteria desnitrificante afecta menos a la producción de ATP enlas bacterias no desnitrificantes.
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F2. (a) Resumaladiversidaddelaestructuradelosvirus.
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(b) Explique, usando un ejemplo específico, cómo se emplea la transcriptasa inversa enbiologíamolecular.
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F3. (a) Indique un ejemplo de una característica que tengan los agregados de una bacteriaconcretaquenoestépresenteenunindividuodeestamismaespecie.
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(b) ExpliqueelusodeSaccharomycesenlaproduccióndecerveza.
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Opción G — Ecología y conservación
G1. EnunestudiosemidieronlasvariacionesestacionalesdelabiomasadeplanctonheterotróficoenunazonaárticaoccidentaldelOcéanoPacíficoalolargodeunaño.Elmesozooplancton,cuyo tamaño es superior a 330μm, estaba formado principalmente por copépodos. Elmicrozooplancton, con un tamaño comprendido entre 10 y 200μm, estaba compuestoprincipalmenteporciliadosyflagelados. Losnanoflageladosheterotróficos(NHT),conunaamplituddetamañosquevaríaentre2y10μm,sonorganismosquesealimentandepequeñosflageladosybacterias.Acontinuaciónseindicanlosresultadosobtenidos.
Biomasa/mgdecarbonom–3
250
200
150
100
50
0
Clave:
Mesozooplancton Microzooplancton NHT Bacterias
Verano Otoño Invierno Primavera
[Fuente:A.Shinada, et. al.,“SeasonaldynamicsofplanktonicfoodchainintheOyashioregion,westernsubarcticPacific”,Journal of Plankton Research,Vol.23,número11,pp.1237–1248,ReproducidoconpermisodeOxfordUniversityPress]
(a) IndiquelabiomasadeNHTencontradaenestaregiónenelverano.
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(b) Calculeelaumentoporcentualdemesozooplanctondesdeelveranohastalaprimavera.Muestresusoperacionesdecálculo.
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(Pregunta G1: continuación)
(c) Sugiera cómo las variaciones estacionales causan las diferencias en la biomasa delplanctonheterotrófico.
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(d) Sugieraunmétodoquepodríahaberseempleadoenesteestudioparamedirlabiomasadelplactonheterotrófico.
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G2. (a) Definalostérminosproducción brutayproducción neta.
Producciónbruta: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Producciónneta: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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(b) Usandolasiguientetabla,comparelascaracterísticasdelossiguientesbiomas. [3]
Bioma Temperatura Humedad Característica de la vegetación
Desierto
Selvapluvial
Tundra
G3. (a) (i) Indique un ejemplo de una liberación deliberada de una especie alóctona,incluyendoelnombredelorganismoydóndefue liberado.
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(ii) Usando el ejemplo del subapartado (a)(i), resuma la razón para su liberación yelimpactoquetuvosobreelmedioambiente.
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(b) Explique,usandounejemploconcreto,lacausaylaconsecuenciadelabiomagnificación.
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