Exercici 1 (Bloc 1, 3 punts)

Al llarg del darrer miŀlenni abans de Crist, els fenicis controlaven una extensa xarxa comercial. El producte principal que venien era un tint anomenat porpra de Tir. De fet, el nom d'aquest poble de l'antiguitat deriva del terme grec phoinix, que significa 'porpra'.

1. La porpra de Tir s'obtenia d'un pigment produït per la glàndula subbranquial dels cargols mediterranis del gènere Murex. El seu preu havia arribat a ser vint vegades superior al de l'or. [1 punt]
a) Es calcula que calien 12 000 exemplars de múrexs per a obtenir 1,4 g de tint. Per a tenyir una túnica reial calia una unça de tint. Una unça era una unitat de massa usada a l'època, equivalent a 33,3 g. Calculeu quants cargols calia capturar per a produir el tint necessari per a tenyir una túnica reial. Indiqueu els càlculs realitzats.
b) Els cargols del gènere Murex són carnívors i s'alimenten d'altres moŀluscs com els barretets o les cargolines de mar. Els múrexs adults tenen pocs depredadors, però les seves larves serveixen d'aliment a peixos petits. Quines repercussions pot tenir per a aquestes espècies (els barretets o les cargolines de mar i els peixos petits) la sobrepesca de múrexs? Justifiqueu la resposta.

2. Un grup d'investigadors europeus va realitzar un estudi comparatiu de diversos gens de cargols de la família a la qual pertany el gènere Murex. L'esquema mostra les relacions evolutives entre aquestes espècies de cargols [arbre filogenètic amb les espècies: Murex brandaris, Murex trunculus, Favartia alveata, Muricopsis schrammi, Morula anaxares, Morula granulata, Morula spinosa, Ergalatax margariticola]. Els investigadors volien comprovar la hipòtesi que les espècies de Murex són molt properes evolutivament entre elles, i que estan allunyades de les altres espècies analitzades. [1 punt] Les dades que van obtenir corroboren la hipòtesi (Sí/No)? Justifiqueu utilitzant els termes avantpassat comú recent i avantpassat comú llunyà. Penseu que caldria canviar el gènere al qual pertany Morula spinosa? Si és així, en quin gènere la inclouríeu? Justifiqueu les respostes.

3. Murex brandaris i Murex trunculus eren dues espècies usades pels fenicis per a obtenir la porpra. [1 punt]
a) Quines característiques s'han de complir perquè aquests dos tipus de cargols es considerin espècies diferents?
b) Els cargols del gènere Murex procedeixen evolutivament de cargols de closca llisa, els quals no tenien ni punxes ni arestes que els protegissin dels depredadors. A partir dels vostres coneixements sobre evolució, expliqueu el procés d'adquisició d'aquest caràcter (punxes o arestes) a la closca dels múrexs.

Exercici 2 (Bloc 1, 3 punts)

Hi ha persones que per endolcir el cafè o les infusions hi afegeixen sucre morè, aŀlegant que és més sa que el sucre blanc, que aporta menys calories i que és més «natural» i ecològic.

1. La imatge mostra el procés d'obtenció del sucre blanc i del sucre morè a partir de la canya de sucre o de la remolatxa: trossejar i barrejar amb aigua → decantar i evaporar → cristal·litzar (separa) sacarosa (sucre blanc, 4 kcal/g) i melassa (líquid viscós residual de la cristal·lització). El sucre morè és sacarosa + melassa (4 kcal/g). Quines de les afirmacions següents són vertaderes (V) o falses (F)? Marqueu i justifiqueu. [1 punt] (Afirmacions: a) «El sucre morè és més sa perquè el seu procés d'obtenció és més natural»; b) «El sucre morè aporta menys calories que el sucre blanc»; c) «El sucre morè és més ecològic perquè sempre prové d'agricultura ecològica»; d) «El sucre morè té sacarosa i algun altre compost afegit».)

2. La melassa li proporciona un gust una mica amargant. Per això, sovint solem afegir més quantitat de sucre morè per a aconseguir la mateixa dolçor del sucre blanc. [1 punt]
a) De totes les molècules següents, quines són les quatre que tenen un gust dolç? Identifiqueu-les i empleneu la taula. [9 molècules: M1 hexosa (fructosa); M2 esteroide amb -OH (colesterol); M3 disacàrid (sacarosa = glucosa-fructosa); M4 disacàrid (lactosa o maltosa); M5 triglicèrid; M6 aminoàcid (serina); M7 glicerol; M8 segment de polisacàrid (midó/glicogen); M9 hexosa (glucosa).]
b) De les molècules que heu considerat dolces, quines donaran positiu en la prova de Fehling? Esmenteu el nom o el número d'aquestes molècules i expliqueu per què donaran positiu en la prova.

3. Per a estudiar com influeix la temperatura en la fermentació que produeixen els llevats del gènere Saccharomyces, s'ha preparat una suspensió de llevat en una solució de sacarosa. Es disposa d'un muntatge que permet mesurar la quantitat de gas que es desprèn (30/35/40 °C). [1 punt] Quin tipus de fermentació es produirà? A partir de la sacarosa s'obté glucosa: escriviu el balanç de la fermentació que produeixen els llevats dins del tub d'assaig a partir de la glucosa. Es podria utilitzar el mateix muntatge per a comprovar com influeix la temperatura en la fermentació que produeixen els bacteris del iogurt (Lactobacillus bulgaricus)? Justifiqueu la resposta.

Exercici 3 (Bloc 1, 3 punts)

Uns alumnes del batxillerat van buscar informació sobre el pintor italià Caravaggio. Una alumna va trobar que havia mort per sífilis, però una altra va trobar que havia estat per una infecció causada pel bacteri Staphylococcus aureus. Per esbrinar si les dues informacions eren coherents, van trobar que: Treponema pallidum és un bacteri espiroquet, aerobi i gramnegatiu, que mesura de 5 a 20 µm de llargada i 0,5 µm de diàmetre. És quimioheteròtrof. La sífilis es tracta amb peniciŀlina perquè Treponema pallidum no sol ser resistent. Staphylococcus aureus és un bacteri grampositiu i anaerobi facultatiu. Té forma de coc i un diàmetre de 500-1.500 nm. Quan es divideix origina una agrupació de cèŀlules. Pot fer fermentació làctica o respiració aeròbica. Més del 80 % de les soques actuals són resistents a la peniciŀlina.

1. [1 punt] a) Identifiqueu les imatges. [Imatge 1: cocs en agrupació; Imatge 2: bacteris allargats en forma d'espiral.] A quin bacteri correspon cada imatge? Justifiqueu-ho amb dues raons cadascuna.
b) [Imatges A i B] mostren l'estructura d'embolcalls. La imatge A: 3 capes (1 membrana plasmàtica interna, 2 paret prima, 3 membrana externa). La imatge B: 2 capes (1 membrana plasmàtica, 2 paret cel·lular gruixuda exterior). Identifiqueu les estructures 1, 2, 3 i a quin bacteri correspon cada imatge.

2. Antibiograma — placa de Petri amb 8 antibiòtics numerats: alguns generen halos d'inhibició al voltant del disc, d'altres no. [La imatge mostra: discos 3 i 5 amb halos grans; discos 2 i 6 amb halos petits/mitjans; discos 1, 4, 7, 8 sense halo apreciable.] [1 punt]
a) Completeu les frases: el bacteri és resistent a (...); el bacteri és sensible a (...); l'antibiòtic més adient és el (...) perquè (...).
b) Si posem T. pallidum i S. aureus en plaques de Petri sense antibiòtics ni oxigen, quina de les dues espècies hi creixeria? Justifiqueu.

3. L'any 2.002 es va aïllar d'un pacient una soca de S. aureus resistent a la vancomicina amb el gen vanA. Del mateix pacient es va aïllar una soca d'Enterococcus també resistent. Es va comprovar que aquesta soca d'Enterococcus havia transmès, per conjugació, el gen vanA a S. aureus. Expliqueu el mecanisme de conjugació pel qual S. aureus va adquirir la resistència a la vancomicina. [1 punt]

Exercici 4 (Bloc 2, 2 punts)

El març del 2.020, un equip d'investigadors xinesos va publicar al Journal of Medical Virology una recerca que avaluava la utilitat de tres tipus de mascareta (N95, quirúrgica i de tela amb filtre) a l'hora de prevenir la transmissió del virus de la grip. Per motius de seguretat, van fer l'experiment amb una varietat poc patògena del virus. Les dades obtingudes: N95 → 99,98 % virus filtrats; quirúrgica → 97,14 %; de tela amb filtre → 95,15 %.

1. Identifiqueu els elements indicats de la recerca. [1 punt]
a) Quin és el problema que estudiaven aquests investigadors? Plantegeu una hipòtesi possible. (Caselles: Problema, Hipòtesi.)
b) Quines són les variables independent i dependent de la recerca? (Caselles: Variable independent, Variable dependent.)

2. Dissenyeu un experiment per resoldre el problema plantejat a l'apartat anterior. Per a fer-ho, disposeu de 60 dispositius com el de la figura, que funcionen de la manera següent: amb el nebulitzador es creen aerosols amb virus que van a parar dins una bossa de plàstic; la xeringa, simulant la respiració humana, aspira de la bossa els aerosols amb virus, els quals, si travessen la mascareta, queden dipositats damunt d'una esponja. També disposeu dels tres tipus de mascareta i de les mesures de protecció adequades per a no contagiar-vos. Podeu quantificar els virus que hagin quedat a l'esponja amb la PCR. [1 punt]

Exercici 5 (Bloc 2, 2 punts)

La miopia és un trastorn de la visió molt freqüent que es pot desencadenar per diverses causes, entre les quals algunes de genètiques. Una d'elles és deguda a un al·lel autosòmic dominant. En Marc, que és un estudiant de biologia i no és miop, s'adona que molts membres de la seva família paterna tenen miopia. Vol esbrinar si els casos de miopia a la seva família paterna són deguts a aquest aŀlel i decideix fer l'arbre genealògic. Disposa de la informació següent:
— els avis paterns d'en Marc tenen miopia i tant el seu pare com el seu oncle Joan també, però la germana del seu pare no;
— en Marc, la seva germana Júlia i la seva mare no tenen miopia;
— l'oncle Joan té dues filles amb miopia, tot i que la mare de les dues noies no té miopia.

1. Elaboreu un arbre genealògic de tota la família d'en Marc. Representeu les dones amb una rodona i els homes amb un quadrat. Pinteu el símbol dels individus miops de color fosc i indiqueu qui és en Marc. Establiu una simbologia adequada per a cada aŀlel i escriviu el genotip que tindrien tots els individus si la miopia fos deguda a aquest aŀlel autosòmic dominant. [1 punt]

2. Suposeu que la miopia d'aquesta família és autosòmica dominant. La cosina d'en Marc, filla de l'oncle Joan, està embarassada i la seva parella no té miopia. Quina probabilitat hi ha que el seu descendent sigui un nen? I que tingui miopia? I que sigui un nen i, alhora, tingui miopia? Justifiqueu-ho. [1 punt]

Exercici 6 (Bloc 2, 2 punts)

En la resposta específica contra cèŀlules tumorals (o canceroses) hi estan involucrades un tipus de cèŀlules anomenades limfòcits T citotòxics (Tc).

1. L'esquema mostra el procés que té lloc quan una cèŀlula tumoral presenta antígens tumorals al sistema immunitari. [Esquema: cèl·lula 1 (limfòcit Tc) reconeix amb el seu TCR un complex que conté antígens tumorals (3) presentats sobre MHC-1 (4) per la cèl·lula 2 (cèl·lula tumoral); finalment el limfòcit Tc allibera molècules que formen porus a la cèl·lula tumoral, provocant la seva mort.] [1 punt] a) Empleneu la taula amb el nom de les cèl·lules i molècules (1=cèl·lules; 2=cèl·lules; 3=molècules; 4=molècules), triant entre: Complex major d'histocompatibilitat I (MHC-1), MHC-2, perforina, histamina, cèl·lula plasmàtica, limfòcit T citotòxic, limfòcit B, antigen, anticòs, cèl·lula tumoral. b) Expliqueu el mecanisme d'acció contra una cèl·lula tumoral.

2. Una de les teràpies més innovadores en el tractament contra alguns càncers és la immunoteràpia basada en cèŀlules CAR-T (chimeric antigen receptor-T cells). Consisteix a crear una molècula nova (la proteïna quimèrica CAR) formada per la unió d'una part del complex TCR i d'una part dels anticossos específics contra un antigen tumoral concret. Procediment: Pas 1 (extreure limfòcits Tc del pacient), Pas 2 (modificar genèticament in vitro amb un virus modificat portador del gen que codifica CAR), Pas 3 (seleccionar limfòcits Tc que expressin CAR i reintroduir-los al pacient). La quimioteràpia clàssica consisteix a administrar fàrmacs que interfereixen en el procés de divisió ceŀlular. Expliqueu quin avantatge té el tractament amb cèŀlules CAR-T respecte a la quimioteràpia clàssica. Justifiqueu-ho contextualitzant-ho en el mecanisme d'actuació de la proteïna CAR. [1 punt]