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RELACIÓN DE ACTIVIDADES DE LA EDITORIAL SM
Cuestión nº1
Describe los mecanismos de acción de los priones. ¿Cuál es el origen del contagio del mal de
las vacas locas?
Solución
Las células normales fabrican una proteína normal que se llama PrPc (forma celular normal).
Determinados individuos pueden tener mutado el gen que produce la proteína normal, con lo
que producen una forma anormal infecciosa o prión denominada PrPsc (de "scrapie").
La PrPc interacciona con la normal, la provoca un cambio conformacional, transformándola en
infecciosa, y la hace capaz de modificar nuevas proteínas normales.
Los priones son los agentes causantes de la enfermedad de las vacas locas. El origen del
contagio se relaciona con la alimentación de las vacas a base de suplementos de piensos que
contenían restos de ovejas que habían sufrido tembladera ovina, también llamada prurito
lumbar.
Cuestión nº2
Contesta a las siguientes preguntas referidas a priones:
a) ¿Qué son los priones?
b) ¿Cómo son las enfermedades que producen en humanas, hereditarias o infecciosas? Razona
la respuesta.
c) ¿Cómo se transmiten, vertical u horizontalmente? Razona la respuesta.
Solución
a) Los priones son partículas proteínicas infecciosas, formadas exclusivamente por una forma
modificada de una proteína de mamíferos. A pesar de carecer de ácidos nucleicos son capaces
de autorreplicarse dentro de la célula.
b) Las enfermedades que producen pueden ser tanto hereditarias como infecciosas.
Un gen humano codifica una proteína similar a la proteína infecciosa del prión. Esta proteína
se presenta en dos formas: la celular normal o (PrPc) y la infecciosa o prión (PrPsc). La proteína
infecciosa o prión provoca un cambio conformacional a la proteína normal y la transforma en
infecciosa. Esta mutación puede ser trasmitida a otras generaciones, siendo así una
enfermedad hereditaria. Pero puede ocurrir que la proteína patógena infecte individuos
normales, por ejemplo al consumir las vacas piensos de ovejas que habían sufrido tembladera
ovina. En este caso la proteína infecciosa origina un cambio conformacional en la proteína
normal, transformándola en infecciosa.
c) Se transmite de las dos formas. De forma vertical igual que cualquier enfermedad
hereditaria y horizontalmente mediante contagios entre individuos de distintas especies (por
ejemplo oveja y vaca).
Cuestión nº3
Describe los acontecimientos que tienen lugar durante el ciclo lítico del bacteriófago T4.
Solución
El bacteriófago T4 se compone de una cabeza, una cola y un sistema de anclaje a la superficie
bacteriana. La cabeza es una cápside icosaédrica formada por una sola proteína, que encierra
una molécula de ADN bicatenario. En el ciclo lítico el virus destruye a la célula bacteriana,
siendo sus etapas:
Cuestión nº4
Explica la estructura de un bacteriófago típico. Ayúdate de un esquema.
Solución
Los bacteriófagos o fagos son los virus que parasitan a las bacterias. En ellos se distinguen tres
partes diferentes: la cabeza, la cola y el sistema de anclaje a la superficie bacteriana. La cabeza
es un capsómero icosaédrico formado por una sola proteína que encierra una molécula de
ácido nucleico asociado a proteínas internas. La cola está formada por una vaina helicoidal de
unidades proteicas iguales, que recubre a un eje el cual termina en una placa con formaciones
espiculares. El mecanismo de anclaje lo constituye la placa terminal de la cola con sus espículas
y seis filamentos que parten de dicha placa.
De entre los bacteriófagos, con ADN de doble cadena, que atacan a la bacteria Escherichia coli,
los más conocidos son los T2 y T4.
Ejercicio nº5
¿Qué diferencia hay entre virión y viroide?
Solución
Se denomina virión o partícula vírica al estadio inerte extracelular que presentan los virus. El
virión está constituido por ácido nucleico (ADN o ARN) rodeado de una cubierta proteica
denominada cápsida. Algunos virus, como el de la gripe y el VIH, presentan, además, una
envoltura membranosa formada por lipoproteínas. Los viroides son mucho más simples que
los virus, ya que se componen únicamente de una pequeña molécula de ARN de forma circular
y monocatenaria no protegida por ninguna envoltura o cápsida.
Ejercicio nº6
¿Qué explicación puedes dar al hecho de que determinados virus, como el de la gripe y el del
SIDA, posean una envoltura lipoproteica similar a la membrana celular?
Solución
La envoltura lipoproteica que poseen determinados virus procede de la membrana plasmática
de la célula infectada. Dichos virus se liberan de la célula por gemación de la membrana
plasmática, incorporándola en este momento y llevándosela consigo. Este proceso de
gemación permite en muchos casos que el virus abandone la célula sin destruir la membrana
plasmática, y por lo tanto sin matar a la célula. Otros virus con envoltura no atraviesan por
gemación la membrana plasmática, sino a través de las membranas del retículo
endoplasmático y el aparato de Golgi, llevándose de estos orgánulos la envoltura.
Ejercicio nº7
Realiza un esquema sobre los distintos tipos de genomas que puede presentar un virus,
señalando un ejemplo de cada tipo.
Solución
Ejercicio nº8
¿Puede una cápsida aislada de virus causar una infección? Razona la respuesta.
Solución
No. La cápsida vírica está formada por subunidades proteicas, y su función es proteger y
envolver al ácido nucleico del virus, ADN o ARN. Muchas veces ni siquiera la cápsida es
introducida dentro de la célula hospedadora, penetrando únicamente el ácido nucleico del
virus, que es el que es capaz de replicarse y producir proteínas víricas. Posteriormente, se
realiza el ensamblaje de las piezas para constituir nuevos virus, que escapan de la célula
infectada a otras células.
Ejercicio nº9
¿Cuál es la principal diferencia entre un ciclo lítico y un ciclo lisogénico de un virus?
Solución
El ciclo lítico conduce a la destrucción de la célula hospedadora. Sin embargo, en el ciclo
lisogénico el virus no destruye la célula, sino que incorpora su ácido nucleico al genoma del
hospedador, replicándose con él, sin producir la síntesis de componentes víricos y por lo tanto
no destruyendo a la célula.
Ejercicio nº10
Elabora un esquema del ciclo de infección de un bacteriófago, donde se muestren las
principales etapas del ciclo lítico y del lisogénico.
Solución
Ciclo lítico. Los fagos producen rápidamente nuevos viriones y la consiguiente lisis de la
bacteria.
Ciclo lisogénico. Los fagos se integran en el cromosoma bacteriano como profagos. El profago
puede estar en estado de latencia, pero si algún factor externo pone fin a este estado, el
profago se activa, y se inicia un ciclo lítico.
Cuestión nº11
Contesta a las siguientes preguntas:
a) ¿Qué es una fermentación?
b) Cita dos tipos de fermentaciones que se apliquen en la industria alimentaria, y señala los
productos que se obtienen de ellas.
c) ¿Qué tipos de microorganismos se utilizan en estos procesos?
Solución
a) La fermentación es un proceso catabólico que ocurre en condiciones anaerobias, es decir,
cuando el último aceptor de electrones es una molécula orgánica sencilla, como el ácido
láctico o el etanol. En las fermentaciones, que ocurren en el hialoplasma celular, se produce
una oxidación parcial de la molécula de glucosa.
b) Como fermentaciones importantes en la industria alimentaria podemos citar:
- Fermentación láctica: se origina ácido láctico a partir de ácido pirúvico procedente de la
glucólisis. Este tipo de fermentación se utiliza para la obtención de productos derivados de la
leche, como queso, yogur o leche fermentada.
- Fermentación etílica: se originan como productos finales etanol y dióxido de carbono. Esta
fermentación se utiliza en la elaboración del pan y en la obtención de bebidas alcohólicas.
c) En la fermentación láctica se utilizan diversas bacterias entre las que destacan: Lactobacillus
lactis, L. bulgaris, L. casei, Streptococcus lactis, Leuconostoc citrovorum, Bifidobacterium
bifidum (Lactobacillus bifidus), etc.
En la fermentación etílica participan entre otros: Saccharomyces cerevisiae y bacterias como
Sarcina ventriculi.
Cuestión nº12
Los microorganismos son de gran utilidad para el ser humano, ya que intervienen en muchos
procesos de interés, como la producción de antibióticos, la elaboración del vino, la cerveza, el
pan, los productos lácteos, etc.
a) ¿Qué proceso metabólico se produce en la elaboración del vino y la cerveza? ¿Qué tipo de
microorganismo participa?
b) ¿Y en la elaboración del yogur y otros derivados lácteos?
Solución
a) El vino, la cerveza y otras bebidas alcohólicas se producen mediante la fermentación etílica.
Se trata de un proceso catabólico anaeróbico que consiste en la oxidación incompleta de la
glucosa, produciéndose como productos finales etanol y dióxido de carbono. Los
microorganismos capaces de realizar la fermentación etílica son: las levaduras, como
Saccharomyces cerevisiae, y las bacterias, como Sarcina ventriculi.
b) La fermentación láctica es la base de las industrias que producen derivados lácteos, como el
yogur o el queso. Dicho proceso consiste en la reducción del ácido pirúvico, proveniente de la
glucólisis, a ácido láctico, que es el producto final de este tipo de fermentación. Los
microorganismos que participan en este proceso son fundamentalmente bacterias, entre las
que destacan: las homofermentativas (sólo producen como producto final ácido láctico) como
Lactobacillus lactis, L. bulgaricus o L. casei; y las heterofermentativas (que además de ácido
láctico producen otras sustancias) entre las que se encuentran Lactobacillus brevis,
Leuconostoc mesenteroides y Bifidobacterium bifidus.
Cuestión nº13
Contesta a las siguientes preguntas:
a) ¿Mediante qué estructuras pueden desplazarse las bacterias?
b) ¿Qué enzima con acción bactericida puede romper los enlaces glucosídicos del
peptidoglucano?
c) ¿Qué es el lípido A? ¿En qué bacterias aparece?
Solución
a) Mediante flagelos, apéndices largos de constitución mucho más sencilla que los de las
células eucariotas. Aparecen en las bacterias en número variable.
b) Lisozima o ptialina.
c) Se trata de una endotoxina (molécula que causa daños al hospedador). Estas moléculas
estructurales forman parte de la pared celular de bacterias Gram negativas.
Cuestión nº14
¿Qué naturaleza química presenta la cápsula bacteriana? ¿La presentan todas las bacterias?
¿Qué función realiza?
Solución
Se trata de una capa viscosa y pegajosa de naturaleza glucosídica (generalmente polímeros de
glucosa, manosa, ácido urónico, N-acetil-glusosamina, etc.) También se denomina glucocálix.
No está presente en todas las bacterias, pero es muy común en las bacterias patógenas, tanto
Gram negativas como Gram positivas.
La cápsula realiza diversas funciones en las bacterias: protege contra la desecación,
proporciona protección frente al ataque de fagocitos y anticuerpos, permite la adherencia
entre la bacteria y los tejidos del hospedador, permite la formación de colonias y regula los
procesos de intercambio entre la célula y el medio.
Cuestión nº15
¿Qué es la mureína? ¿Qué moléculas la componen? ¿Cuál es su importancia biológica?
Solución
La mureína o peptidoglucano es un polímero formado por dos derivados de azúcares (N-acetil
glucosamina y N-acetilmurámico unidos mediante enlaces â (1> 4) y un tetrapéptido.
Este heteropolisacárido, principal componente de la pared celular bacteriana, confiere rigidez
y protección a las bacterias en condiciones de presión osmótica desfavorables.
Cuestión nº17
¿Qué estructuras bacterianas permiten el contacto entre bacterias y posibilitan el paso de ADN
en el proceso de conjugación?
Solución
El contacto entre bacterias se realiza mediante pelos sexuales huecos o pili, a través de los
cuales se transfiere una pequeña porción de ADN independiente o plásmido conjugado.
Cuestión nº18
¿Qué diferencias hay entre bacterias F- y bacterias F+?
Solución
Las bacterias F+ son las que mediante el proceso de conjugación, a través de pelos huecos o
pilis, transfieren ADN a otra bacteria receptora (F-).
Ejercicio nº19
Con respecto a la pared celular de las bacterias:
a) ¿De dónde procede el nombre de Gram positivas y Gram negativas?
b) ¿Cuál de los dos tipos de bacterias crees que tiene más ventajas frente a antibióticos como
la penicilina? ¿Por qué?
Solución
a) Procede de la tinción de Gram, método de tinción diferencial que utiliza como colorante
fundamental el cristal de violeta y como colorante de contraste la safranina. Las células Gram
positivas se ven púrpuras y las Gram negativas de color rojo.
b) La diferencia en la estructura de la pared de ambas hace que las Gram positivas sean más
vulnerables al ataque de antibióticos que las Gram negativas. Las Gram positivas presentan
una gruesa capa, formada mayoritariamente por peptigoglucanos, a la que se asocian ácidos
teicoicos, proteínas y otros compuestos; mientras que las Gram negativas tienen una pared
biestratificada, con una pared de peptidoglucanos más fina pero cubierta de una compleja
membrana externa de naturaleza lipídica, polisacáridos y proteínas. Los antibióticos,
especialmente la penicilina, atacan los peptidoglucanos, por ello al tener las Gram positivas
mayoría de ellos se ve dificultada la síntesis de estos componentes.
Ejercicio nº20
¿Qué diferencias, en cuanto a estructura y composición química, existen entre los plásmidos y
los viroides?
Solución
Los plásmidos son pequeñas moléculas extracromosómicas circulares de ADN bicatenario. Se
encuentran en la mayor parte de las bacterias en número variable, confiriendo resistencia a los
antibióticos y pudiéndose traspasar de una bacteria a otra.
Los viroides sin embargo son agentes patógenos formados por pequeñas moléculas de ARN
monocatenario carentes de genes, es decir, sus secuencias de nucleótidos no codifican ningún
polipéptido, por lo que el viroide es totalmente dependiente del metabolismo del hospedador
para su replicación.
Ejercicio nº21
Razona sobre la importancia biológica de los procesos de reproducción parasexual en
bacterias.
Solución
En bacterias existen tres mecanismos de reproducción parasexual: conjugación, transducción y
transformación.
La conjugación es un proceso en el cual una bacteria donante transmite ADN a otra bacteria
receptora.
La transducción supone el intercambio genético pero a través de un agente transmisor, que
suele ser un virus bacteriófago.
La transformación es un mecanismo de transferencia genética en el cual una bacteria
introduce en su interior fragmentos de ADN que se encuentran libres en el medio.
Los tres mecanismos de reproducción son parasexuales. Y permiten el intercambio de
información genética con otras bacterias, y por lo tanto explican los diferentes mecanismos de
variabilidad que presentan. Así por ejemplo, determinadas bacterias pueden no presentar
genes de resistencia a antibióticos, pero mediante el mecanismo de conjugación pueden
incorporarlos de otra bacteria resistente.
Ejercicio nº22
A través de dibujos compara y señala los componentes de la pared bacteriana de las bacterias
Gram positivas y Gram negativas.
Solución