Variadas 3 (Soluciones)
1.- Defina calor específico y haga un breve comentario sobre la importancia biológica del agua a este respecto.
• Calor específico es la cantidad de calor que necesitamos aplicar a 1 gramo de una sustancia para aumentar 1 ºC su temperatura. En el caso del agua es de 1 cal / g ºC.
• El calor específico del agua es elevado. Esto significa que el agua puede absorber una gran cantidad de calor antes de elevar su temperatura, ya que lo emplea en romper la infinidad de puentes de hidrógeno. Del mismo modo, su temperatura desciende con lentitud a medida que va liberando energía al enfriarse. Esta propiedad tiene importancia biológica puesto que sirve a los seres vivos para mantener constante la temperatura corporal a pesar de las variaciones térmicas del medio exterior.
2.- ¿Qué es la escala de pH?
La ecuación de la disociación del agua es: 2 H2O = OH- + H3O+.
El agua posee un grado de ionización muy bajo.
Concretamente, en el agua líquida la concentración de iones H3O+ y OH- es la misma: 10-7.
La escala de pH es un indicador del grado de acidez o alcalinidad de las disoluciones en función de la concentración de iones hidronio.
• Se llama pH a la expresión: pH = - log [H3O+]
• En el caso del agua pura: pH = - log 10-7 = - (-7) = 7 (valor referencial).
• Disolución neutra: pH = 7
• Disolución ácida: pH < 7
• Disolución básica: pH > 7
• El pH de la mayoría de las células suele oscilar entre 7,2 y 7,4.
3.- Identifique las partes marcadas en el esquema adjunto.
A. Representa la fórmula semidesarrollada del etanol.
1 = radical metilo. 2 = grupo alcohólico primario.
B. Es la fórmula desarrollada del etanol.
3 = grupo o radical etilo. 4 = grupo funcional hidroxilo.
4.- Haga un breve comentario sobre el siguiente esquema.
Se trata de enlaces peptídicos que interaccionan mediante enlaces por puente de hidrógeno. Tales interacciones son fundamentales para originar, por ejemplo, la hélice alfa y la conformación beta laminar o de hoja plegada, características de la estructura secundaria de las proteínas.
5.- Identifique la estructura molecular adjunta. ¿En qué biomoléculas está presente?
Se trata de la D-ribosa ciclada en forma de furanosa. El OH del C1 hacia arriba indica que es el anómero beta.
El nombre completo es: β-D-ribofuranosa.
Su fórmula molecular es C5H10O5.
La ribosa es un componente fundamental de los nucleótidos que constituyen las cadenas moleculares de ARN (ribonucleótidos). También está presente en diversos nucleótidos no nucleicos: ATP, ADP, AMP, FAD, NAD, coenzima A, etc.
6.- Aclare la diferencia entre alcoholes primarios, secundarios y terciarios (ilustre con esquemas).
Los alcoholes se caracterizan por la presencia del grupo funcional hidroxilo (OH), que puede estar unido a un carbono terminal (o primario), secundario o terciario.
• Un carbono primario está unido a un solo átomo de carbono.
• Un carbono secundario está unido a dos átomos de carbono.
• Un carbono terciario está unido a tres átomos de carbono.
Es decir:
Completando las fórmulas con radicales (R, R’, R’’) se obtienen los subtipos genéricos de alcoholes. Esquemas:
7.- ¿Qué son epímeros? Ponga un ejemplo.
Los epímeros son isómeros que solamente difieren en la configuración de un único carbono asimétrico. Por ejemplo, la ribosa y la arabinosa.
8.- Indique el significado biológico de los siguientes términos que se expresan en latín: in vivo, in vitro, in situ.
• In vivo. Experimento o proceso que se realiza en el propio ser vivo, sin alterar sus condiciones vitales.
• In vitro. Proceso que se realiza en el laboratorio, fuera del organismo vivo.
• In situ. Observación realizada “en el sitio”, es decir, sin trasladar el ser u objeto que se estudia.
9.- Aclare la diferencia entre enzimas constitutivas, inducibles y reprimibles.
En 1961 Jacob y Monod postularon la existencia de varios tipos de enzimas en las células de Escherichia coli.
• Enzimas constitutivas. Siempre están presentes, pues participan en los procesos metabólicos vitales.
• Enzimas inducibles. Se forman en determinadas condiciones, por ejemplo, al suministrar lactosa, cuyo catabolismo requiere enzimas especiales.
• Reprimibles. Se dejan de producir cuando hay suficiente cantidad del compuesto cuya síntesis han posibilitado.
10.- Fermentación láctica.
La fermentación láctica es típica de algunos microorganismos, por ejemplo, bacterias del género Lactobacillus. Pero también tiene lugar en células de organismos superiores cuando no tienen suficiente oxígeno, tal y como ocurre en las células musculares durante una actividad intensa.
La reacción está catalizada por la enzima lactato deshidrogenasa y consiste en la reducción del piruvato a lactato, mientras que la molécula de NADH se reoxida a NAD+.
11.- Aclare la diferencia entre “LDL” y “HDL”.
• Lipoproteínas de baja densidad (LDL). Producidas por el hígado para distribuir el colesterol a los tejidos. Su exceso, “colesterol malo”, parece deberse a la falta de receptores para su endocitosis, circunstancia que favorece la formación de ateromas.
• Lipoproteínas de alta densidad (HDL). “Colesterol bueno”. Son restos de otras lipoproteínas que el hígado va captando para ser metabolizadas o excretadas con la bilis.
12.- Defina el concepto de genoma.
Genoma es el conjunto de toda la información genética contenida en un virus o en una célula procariótica o eucariótica.
Virus. Formado por ARN o ADN, lineal o circular.
Procariotas. Formado por un cromosoma circular de ADN. Muchas bacterias, además, poseen plásmidos (ADN extracromosómico).
Eucariotas. ADN. La mayor parte en el núcleo, cromosomas lineales. También hay ADN en mitocondrias y cloroplastos.
En el caso humano se estima que hay unos 25 000 genes en el genoma nuclear y 37 en el mitocondrial.
13.- En algunos libros se lee que la regulación de la expresión génica en eucariotas se puede llevar a cabo en cinco niveles. Cítelos.
La regulación de la expresión génica considera cinco niveles diferentes:
• Tres en el núcleo: control de la estructura de la cromatina, de la transcripción y del procesamiento postranscripcional.
• Dos en el citoplasma: control de la traducción y del procesamiento postraduccional.
14.- Defina el concepto de epigenoma.
Epigenoma es el conjunto de secuencias de ADN que contiene información epigenética, esto es, capaz de controlar directamente la expresión de nuestros genes.
La epigenética es el conjunto de cambios, reversibles y heredables, que no afectan a la secuencia de nucleótidos de los genes, pero sí son capaces de alterar su expresión, haciendo que unos genes se expresen y otros no en función de las condiciones medioambientales.
15.- Haga un breve resumen sobre la fase oscura de la fotosíntesis (sin esquemas).
La fase oscura recibe esta denominación porque no es dependiente de la luz. Tiene lugar en el estroma de los cloroplastos.
Consiste en una serie de reacciones en las que a partir de moléculas inorgánicas, como el dióxido de carbono, se sintetizan moléculas orgánicas, por ejemplo, glucosa, siendo necesarias las moléculas de ATP y de “poder reductor” (NADPH) que se formaron en la fase luminosa.
16.- Evolutivamente, ¿cuál es la procedencia de los cloroplastos?
Según la teoría endosimbiótica, células eucarióticas anaerobias capturaron por endocitosis a bacterias fotosintéticas productoras de oxígeno, estableciéndose una relación simbiótica. Dicha teoría propone que los cloroplastos han evolucionado a partir de tales bacterias, argumentando que estos orgánulos característicos de la célula vegetal poseen doble membrana, ADN circular y, especialmente, ribosomas 70 S (propios de las células procarióticas).
17.- ¿Qué son las restrictasas (o enzimas de restricción)?
Las restrictasas, enzimas de restricción o endonucleasas de restricción son proteínas de origen bacteriano que reconocen una determinada secuencia nucleotídica en el ADN, llamada sitio o diana de restricción, y lo cortan en esa secuencia o en una región adyacente.
Como consecuencia de la hidrólisis (rotura) de los enlaces fosfodiéster quedan libres sendos extremos 5’-P y 3’-OH. Los trozos de ADN que resultan se denominan fragmentos de restricción y pueden separarse mediante electroforesis sobre geles.
18.- En relación con la genética bacteriana, ¿qué significado tiene “exclusión superficial”?
• Exclusión superficial es un fenómeno relacionado con la conjugación bacteriana, es decir, con la transferencia de información genética desde una célula donadora (F+) a otra receptora (F-). En el contacto previo entre dichas células intervienen los llamados pelos sexuales, presentes en número de 1 a 10 en las células F+, cuyo extremo interacciona con un receptor exterior de la célula F-.
• La exclusión superficial es un fenómeno consistente en impedir que las células de tipo F+ puedan actuar como receptoras frente a otras que también sean F+.
• La acción restrictiva se debe a la expresión de dos genes localizados en el plásmido F. Uno de los productos génicos impide el contacto con pelos sexuales de cualquier célula donante, y otro, evita la posible entrada de ADN.
19.- Enumere las principales células del sistema inmunitario.
• Los leucocitos son originados en la médula ósea a partir la célula progenitora hematopoyética pluripotente.
• Los granulocitos (eosinófilos, neutrófilos y basófilos) participan en la respuesta inflamatoria.
• Los monocitos migran de la sangre a los tejidos, denominándose entonces macrófagos.
• Las células dendríticas son decisivas en la activación de los linfocitos.
• Los linfocitos son fundamentales en la respuesta inmunitaria y se dividen en dos subtipos principales: B y T.
• Los linfocitos B participan en el reconocimiento de los antígenos y pueden transformarse en células plasmáticas (plasmocitos) productoras de anticuerpos.
• Los linfocitos T son capaces de reconocer y destruir los agentes infecciosos y los tejidos extraños.
20.- ¿Qué son las células asesinas naturales o NK (natural killer cells)?
• Las células NK derivan del mismo precursor que los linfocitos. Al igual que los restantes infocitos, los NK se identifican por la presencia de glucoproteínas de superficie especializadas.
• La función de los linfocitos asesinos naturales es destruir las células "anómalas" tales como las tumorales y las infectadas por virus sin la necesidad de una sensibilización previa (por lo que se consideran parte del sistema inmunitario innato). Una vez reconocida sus células diana, los NK vierten por exocitosis proteínas líticas, como la perforina y las granzimas, cuyos efectos citotóxicos las destruirán. Además, los linfocitos NK secretan citocinas, que estimulan una respuesta de inmunidad celular, activando las células fagocíticas y atrayendo linfocitos T.
• Recientemente se ha descubierto una población denominada NKT, debido a que estas células presentan características de los linfocitos tanto NK como T.