biología NiVEl MEDio PRUEba 3 - IB Documents PAST PAPERS...con sus respuestas en hojas de respuestas. escriba su número de convocatoria en cada una de las hojas de respuestas, y

2210-6036 28 páginas

M10/4/BIOLO/SP3/SPA/TZ0/XX+

Martes 18 de mayo de 2010 (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 2010

0 1 2 8

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Opción A — Nutrición humana y salud

A1. El índice demasa corporal (IMC) es un importante indicador de la salud. En un estudiose investigó la relación entre un elevado IMC y el porcentaje de riesgo de desarrollardiabetesde tipoIIyseobtuvieron lossiguientesdatos.

Clave: mujeres hombres

Riesgorelativoadaptadoalaedad

/%

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0 <22 <23 23 24 25 27 29 31 33 35+ IMC/kgm–2

[Fuente:adaptadodeJChan,et al.,(1994),Diabetes Care,17,página961yGColditz,et al.,(1995),Annual International Medical,122,página481]

(a) DescribaelefectodeunmayorIMCsobreelriesgodedesarrollardiabetesdetipoII.

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(b) Identifique el riesgo de desarrollar diabetes de tipo II en hombres con un IMC de33kgm–2.

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[1]

(c) Determine, indicando en la gráfica, el rango de riesgo relativo adaptado a la edad enmujeresconsobrepeso,aunquesinllegaraestarobesas. [1]

(Esta pregunta continúa en la siguiente página)

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Véase al dorso

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(Pregunta A1: continuación)

(d) Explique las recomendaciones dietéticas que deberían darse a un paciente que hayadesarrolladodiabetesdetipoII.

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A2. (a) Distinga entre la composición de la leche humana y la leche artificial para laalimentación de bebés con biberón.

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(b) Indiqueunafuenteprincipaldeglúcidosenladietaendosgruposétnicosconcretos.

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(c) Expliquelasposiblesconsecuenciasparalasaluddelasdietasricasengrasas.

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A3. (a) IndiqueunafuentedevitaminaDenunadietahumana.

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(b) DiscutalaexposiciónalaluzsolarcomofuentedevitaminaD.

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Véase al dorso


Páginaenblanco

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Opción B — Fisiología del ejercicio

B1. Se realizó un estudio sobre el VO2máximo en una persona que hacía ejercicio sobre unacinta de correr. Se obtuvieron datos durante 13minutos de carrera progresivamente másrápidayconmayorpendiente,hastaquesealcanzóunvalormáximodeVO2.

Tiempo / minutos

VO2 por kg /mlmin–1kg–1

Ritmo cardíaco /pulsaciones min–1

Tasa de ventilación /inspiraciones min–1

00:47 27,4 126 26,0

02:17 36,6 134 26,0

03:47 40,9 140 26,5

05:17 45,6 149 32,2

06:46 49,2 153 31,1

08:17 53,1 162 34,0

09:47 57,2 167 37,1

11:17 59,2 172 38,4

12:47 62,4 176 41,8

13:17 63,2 177 42,9

[Fuente:adaptadodelosdatosbrutosobtenidosdelaexhibicióndeportivaenelTorontoScienceCentre(1989)]

(a) IndiqueelVO2máximoporkgparalapersonaquerealizóelejercicio.

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[1]

(b) Determinequéparámetropresentóelmayoraumentoporcentual,silatasadeventilaciónoelritmocardíaco,durantetodoeltiempoderealizacióndelejercicio.Demuestresusoperacionesdecálculo.

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(Pregunta B1: continuación)

(c) La persona pesaba 70,0kg en el momento de comenzar a realizar este ejercicio.CalculeelVO2máximo.

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(d) Evalúelaslimitacionesdelosdatosproporcionadosporestainvestigación.

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B2. (a) (i) Definavolumen sistólico.

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(ii) Definagasto cardíaco.

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[1]

(b) Conforme aumenta la forma física, el ritmo cardíaco de una persona disminuye.Sugieraunarazónqueexpliqueeste fenómeno.

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(c) Describaladistribucióndelflujosanguíneoenreposoyduranteelejercicio.

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B3. (a) IndiquedosmétodosdeproduccióndeATPusadosporlosmúsculosduranteelejerciciointenso.

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(b) Discutalosaspectoséticosdelusodesustanciasdopantesparaaumentarelrendimiento.

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Opción C — Células y energía

C1. Laproducciónprimariaestádirectamenterelacionadaconelgradodeintensidaddefotosíntesisquetienelugarenunmetrocúbicodeagua. EnlasaguasentornoalasBermudas(32 N),en elOcéanoAtlántico, los productores son los organismos constituyentes del fitoplanctonmicroscópico. Dichosorganismos emplean en sumetabolismo losnutrientes formadosporlos elementos traza contenidos en el aguamarina. Estos nutrientes son un factor limitantepara el tamañopoblacional total. Cuantomásdensaesunapoblacióndefitoplancton,másturbiaestáelagua.Losdatosrepresentanlaproducciónprimariapordía,paracadamesdelaño2000,adiferentesprofundidadesdelmar.

Clave: 1m 40m 100m 140m

Producciónprimaria/mgm–3día–1

18

16

14

12

10

8

6

4

2

0 ene feb mar abr may jun jul ago sep oct nov dic Mes

[Fuente:adaptadodeDataStremeOcean,(2004),CopyrightAmericanMeteorologicalSociety.Utilizadoconpermiso.]

(a) Indiqueelmesenelquefuemayorlafotosíntesistotal.

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[1]

(b) Identifique,dandounarazón,laprofundidaddelmaralaqueyanollegalaluz.

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[1]

(c) Enlos40msuperioreshayunacaídadelatasadefotosíntesisentremarzoyjunio.Ellosedebeprobablementealafaltadenutrientes,loquedisminuiríaladensidaddepoblación.

Sugiera, con una razón distinta de los niveles de concentración de nutrientes, quépodríahaberaumentadolafotosíntesisa100mdeprofundidadentrelosmesesdeabrilyagosto.

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(Pregunta C1: continuación)

(d) Comparelaproducciónenmarzoconlaproducciónenseptiembre.

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[3]

C2. (a) Dibujeundiagrama rotuladoenelque se represente laestructuradeunamitocondriatalcomoseveenmicrografíaselectrónicas. [4]

(b) Expliquelarelaciónentrelaestructuradelamitocondriaysufunción.

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C3. (a) Enumeretresfuncionesdelasproteínas,dandounejemploconcretodecadauna.

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(b) Explique la significaciónde losaminoácidospolaresyde losaminoácidosnopolaresen lasmembranas.

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Véase al dorso


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Opción D — Evolución

D1. ElvirusVIHtieneunaelevadatasademutación.Unoscientíficosestudiaronlaevolucióndeestevirusenunpequeñogrupodehombresquepresentabanunbajoritmodeprogresióndelaenfermedadduranteunperíodode12años.Elestudioincluyóelregistrodeladivergenciaviralconrespectoalapoblaciónviraloriginalyladiversidaddentrodelaspoblacionesalolargode losaños.

GRÁFICO ELIMINADO POR MOTIVOS DE DERECHOS DE AUTOR.


1 4 2 8

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Véase al dorso


(Pregunta D1: continuación)

(a) (i) Identifiqueelpatróndedivergenciadelasecuenciaviralconrespectoalapoblaciónviraloriginal.

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(ii) Identifiquelavariaciónenelpatróndediversidaddelaspoblaciones.

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(b) Estime el aumento porcentual de la diversidad poblacional desde la fase inicial deinfecciónhasta ladiversidad12añosmás tarde.

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(c) Usandolosdatosproporcionados,sugieracómolavariaciónenladivergenciaydiversidaddeARNviralpodríaresultarbeneficiosaevolutivamenteparaelvirusVIH.

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D2. (a) Resumaelprocesodelaradiaciónadaptativa.

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(b) Se ha producido un cambio de pensamiento; el paso del gradualismo al equilibriopuntuadoconstatalanaturalezacambiantedelaciencia.Discutaestasdosideasacercadel ritmode laevolución.

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D3. (a) Resuma,usandoespeciesdehomínidofósilconcretas,lastendenciasenlaevolucióndelcráneodeloshomínidos.

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(b) Discutalacorrelaciónentreladietayeltamañodelcerebro.

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Véase al dorso


Páginaenblanco

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Opción E — Neurobiología y comportamiento

E1. El abuso de las drogas y del alcohol supone una serie de trastornos del comportamientoneurológico con un origen complejo. Se ha identificado un gen humano que codifica laprincipal enzima (FAAH) responsable de la inactivación de los cannabinoides (THC).Enestegenpuedetenerlugarunamutaciónylamutaciónhomocigóticapermiteunaactividadcatalítica normal de la FAAH, aunque hace más probable la descomposición de dichaenzimaFAAH.SellevóacabounestudioparaanalizarlapresenciadelamutaciónFAAHhomocigóticaen relaciónconel abusodedrogasydealcohol. Se formaroncuatrogruposdiferentesbasándoseenelconsumodedrogasyalcohol.

Porcentajedehomocigóticos

22

20

18

16

14

12

10

8

6

4

2

0

Clave:

Grupo1:Control,sinconsumodedrogasnialcohol

Grupo2:Usuarioproblemáticodedrogasoalcohol

Grupo3:Soloconsumidordedrogas

Grupo4:Soloconsumidordealcohol

Grupo1 Grupo2 Grupo3 Grupo4 N =1737 N =80 N =233 N =68

[Fuente:JCSipe,et al.,“Amissensemutationinhumanfattyacidamidehydrolaseassociatedwithproblemdruguse”,(2002),PNAS,99(12),páginas8394–99:Figura1(adaptado).Copyright2002NationalAcademyofSciences,USA.]

(a) Identifiqueelporcentajedehomocigóticosdeentrelosconsumidoressolodedrogas.

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(b) Calculeelnúmerorealdehomocigóticosenelgrupo2.

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Véase al dorso


(Pregunta E1: continuación)

(c) Evalúe las pruebas que sustentan la hipótesis de que la presencia de la mutaciónhomocigóticaconstituyeunfactorderiesgoenelconsumodedrogasyalcohol.

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(d) Sugiera una razón que explique la alta incidencia de homocigóticos entre losconsumidoresdedrogasyalcohol.

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[1]

E2. (a) Enumeredosgruposdereceptoressensoriales,dandoelestímuloquepercibecadaunodeellos.

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[2]

(b) Expliqueelprocesamientodelosestímulosvisuales.

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E3. (a) Distinga,usandoejemplos,entrecomportamientoinnatoycomportamientoaprendido.

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(b) Usando dos ejemplos, discuta cómo el proceso de aprendizaje puede aumentarlasoportunidadesdesupervivencia.

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Opción F — Los microbios y la biotecnología

F1. Enelaño2000,unaseriedegravesincendiosdestruyerondoszonasdelParqueNacionaldeYellowstone,enlosEE.UU.EnelincendiodeGladeseprodujoladestrucciónhastalascopasde los árboles,mientras que en el deMoran el fuego destruyó las especies a ras de suelo.Conposterioridadalosincendios,seprocedióamedircadaañolosnivelesdenitrógenototaldebidoalaamonificación(formacióndeamoníaco)yalanitrificaciónenelsuelo.

Amonificación

mgNkgsuelo–1año–1

20

–2–4–6–8

–10–12

Nitrificación

mgNkgsuelo–1año–1

20

15

10

5

0 Incendio Incendio deGlade deMoran 2000 2000

2001 2002 2003 a a a 2002 2003 2004

[Fuente:MGTurner,InauguralArticle“Inorganicnitrogenavailabilityafterseverestand-replacingfireintheGreaterYellowstoneecosystem”,(2007),PNAS,104(12),pages4782–89:Figura3(adaptado).Copyright2007NationalAcademyofSciences,USA.]

(a) (i) Identifiquelosañosenlosquetuvolugarelmáximogradodeamonificación.

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(ii) Calculeelniveldenitrógenonetoenel sueloel añoque tuvo lugarel incendiodeMoran.

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(b) Indique el nombre de una bacteria que podría ser responsable de los niveles denitrificación.

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(Pregunta F1: continuación)

(c) Usando los datos, explique qué podría explicar los bajos niveles de amoníaco trasel incendiodeMoran.

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F2. (a) Indiquelosnombresdelostresdominios,dandounejemplodeunmicrobiopropiodecadauno.

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(b) Laclasificacióntradicionalseparalosorganismosendosgrupos:procariotasyeucariotas.Expliquelasrazonesparalareclasificacióndelavidaentresdominios.

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(c) Distingaentrelosdosdominiosdelosprocariotas.

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F3. (a) La terapia génica puede ofrecer un tratamiento eficaz para curar enfermedadeshereditarias y, quizás, mejorar la calidad de vida. Distinga entre terapia somática yterapiade líneagerminal.

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(b) Discutalosriesgosdelaterapiagénica.

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Opción G — Ecología y conservación

G1. La invasión de especies alóctonas se ha convertido en un asunto grave en la mayoría demedios ambientes del mundo. El siguiente estudio de ecosistemas nórdicos representagráficamente la presencia de especies alóctonas a lo largo del último siglo. Cada barrarepresentalaproporciónrelativadeinvertebrados,vertebradosyplantasyhongos.

Clave: invertebrados vertebrados plantasyhongos

Ecosistema terrestre Ecosistema de agua dulce Ecosistema marinoNúmerodeespeciesalóctonas Númerodeespeciesalóctonas Númerodeespeciesalóctonas1600

1400

1200

1000

800

600

400

200

0

50

40

30

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10

0

50

40

30

20

10

0

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9[Fuente:IntroducedSpeciesintheNordicCountries,I.R.Weidema(ed),©NordicCouncilofMinisters2000,Copenhagen,Nord2000:013,

ISBN92-893-0489-8]

(a) (i) Indiqueelecosistemaenelqueesmayorlaproporcióndevertebradosalóctonos.

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(ii) Describa el patróngeneral del númerode especies alóctonas en los ecosistemasterrestreymarino.

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(Pregunta G1: continuación)

(b) Sugiera una razón por la que la invasión de plantas y hongos alóctonos esmayor enelecosistema terrestre.

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(c) Identifiquecómopodríadarselainvasióndeaguasmarinasporinvertebradosalóctonos.

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(d) Discutaelimpactodelasespeciesalóctonassobrelosecosistemas.

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G2. (a) Enumerecuatrofactoresqueafectanaladistribucióndeespeciesvegetales.

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(b) Describaunefectodelasplantassobreunfactorabióticoenunacomunidadpionera.

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G3. (a) Indique el nombre de un método estadístico usado para cuantificar cambios enlabiodiversidad.

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(b) Discuta las razones a favor de la conservación de la biodiversidad de un ecosistemaconcreto.

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