Variadas 5 (Soluciones)
1.- Interprete el siguiente esquema:
Se trata de un enlace por puente de de hidrógeno, es decir, de una interacción que se establece entre un átomo de H unido a un elemento muy electronegativo (A), y un segundo átomo (B), también muy electronegativo, que posee al menos un par de electrones libres.
El hidrógeno presenta una densidad de carga positiva y, al aproximarse el átomo B, las atracciones electrostáticas determinan el enlace de hidrógeno. Generalmente es un enlace direccional y asimétrico, estando el H más cerca del átomo A que del B.
En este esquema, los átomos A y B reciben respectivamente los nombres de donador y aceptor de protón.
2.- Indique el objeto de estudio de las siguientes especialidades: Citología, Etología, Filogenia, Genética, Histología.
• Citología. Estudia las estructuras y funciones de las células.
• Etología. Estudia el comportamiento animal.
• Filogenia. Estudia las relaciones evolutivas entre los seres vivos.
• Genética. Estudia la herencia de los caracteres biológicos.
• Histología. Estudia la estructura y función de los tejidos.
3.- ¿Qué son los coloides?
Los coloides o dispersiones coloidales son mezclas heterogéneas en las cuales los tamaños de las partículas de la fase dispersa son mayores que en el caso de las disoluciones verdaderas.
Estas dispersiones pueden presentar dos estados físicos.
• Sol. Cuando el coloide tiene aspecto líquido, ya que las moléculas de soluto (fase dispersa) se hallan en menor cantidad que las de la fase dispersante liquida.
• Gel. En este caso el coloide tiene aspecto semisólido, gelatinoso, debido a que las moléculas de disolvente están “atrapadas” entre las de soluto.
4.- Interprete el esquema adjunto (C, negro. H, blanco. O, azul).
Se trata de dos aldotriosas, concretamente, L-gliceraldehído y D-gliceraldehído. Se observa que son imágenes especulares, es decir: son enantiómeros.
En la parte superior de ambos modelos moleculares está el grupo aldehído (OCH, COH, CHO), y en la inferior, el grupo alcohólico primario (CH2OH).
El carbono intermedio es el único asimétrico ya que está unido a 4 radicales distintos, siendo referencial que los sustituyentes H y OH estén dirigidos hacia el observador. Cuando este OH queda a la izquierda, la aldotriosa es de la serie L, y si está a la derecha, de la D.
La fórmula molecular es la propia de las triosas: C3H6O3.
5.- Comente brevemente las formas A, B y Z del ADN.
• Forma A. No existe en condiciones fisiológicas. Se obtuvo en el laboratorio al deshidratar la forma B. Las bases complementarias se disponen en planos inclinados unos 20º respecto al eje de la hélice. Presenta 11 pares de nucleótidos por vuelta y un paso de 2’5 nm; la anchura o diámetro de la hélice mide 2’5 nm.
• Forma B. Corresponde a la estructura descrita por Watson y Crick. Es la más abundante en la naturaleza y la de mayor interés biológico (así es como el ADN interacciona con las proteínas del núcleo). Las bases complementarias se disponen en planos horizontales con respecto al eje de la hélice. Presenta 10 pares de nucleótidos por vuelta y un paso de 3’4 nm; la anchura o diámetro mide 2 nm.
• Forma Z. El ADN-Z se caracteriza por presentar un enrollamiento irregular, que provoca una disposición de los ejes fosfato-desoxirribosa en zigzag (de ahí la “Z”). El paso mide 4’5 nm y contiene 12 pares de nucleótidos; el diámetro es 1’8 nm.
La formación de ADN-Z está relacionada con el control de la expresión de los genes. Por ejemplo, al quedar modificada la geometría espacial de la región del promotor, se impide la unión con la ARN polimerasa y no hay transcripción.
6.- Defina estos dos términos: riboforinas y ribozimas.
• Riboforinas. Son unas proteínas encargadas de fijar los ribosomas a la cara externa de las membranas del retículo endoplasmático rugoso.
• Ribozimas. Son cadenas de ARN que desempeñan una función catalítica.
7.- ¿En qué consiste la fermentación acética y qué aplicación industrial tiene?
La fermentación acética es un proceso oxidativo típico de ciertas bacterias aerobias, por ejemplo, las del género Acetobacter. Consiste en la transformación del etanol en ácido acético (etanoico).
Este proceso es muy importante en la industria alimentaria para la obtención del vinagre, utilizado como aromatizante o condimento en ensaladas y escabeches, así como en la preparación de encurtidos: aceitunas, pepinillos, etc.
8.- ¿Biorremediación?
La biorremediación es el empleo de organismos para eliminar o neutralizar contaminantes en el suelo o en el agua.
En estos procesos se pueden utilizar plantas (fitorremediación), microorganismos (biorremediación microbiana) o enzimas producidas en bacterias (biorremediación enzimática).
9.- ¿Dónde tiene lugar la fase luminosa de la fotosíntesis y cuál es el resultado?
En las células vegetales, la fotosíntesis se realiza en los cloroplastos. Concretamente, la fase luminosa tiene lugar en las membranas de los tilacoides y la oscura, en el estroma. La fase luminosa comienza con la captación de luz por los pigmentos, principalmente las clorofilas, que se encuentran agrupados en unidades funcionales llamadas fotosistemas.
La luz captada sirve como fuente energética primaria para generar ATP y “poder reductor” (NADPH).
10.- ¿Qué ventaja presenta la “compartimentación celular”?
La mayoría de los sustratos y de las enzimas se encuentran en la célula eucariota en concentraciones muy bajas, lo cual limita la velocidad de las reacciones metabólicas, muchas de las cuales tienen lugar en el interior de orgánulos celulares (o compartimentos), donde existe una mayor concentración de reaccionantes.
En conclusión: la compartimentación celular es una estrategia para aumentar la eficacia de las reacciones metabólicas.
11.- En relación con la genética bacteriana defina estos procesos: transformación, conjugación y transducción.
• Transformación es la captación por parte de una bacteria de uno o más fragmentos de ADN procedente de la lisis de otra bacteria.
• Conjugación es la transferencia de ADN del plásmido de una célula donadora a otra receptora.
• Transducción se puede definir como la transferencia genética desde una célula donadora a otra receptora mediante virus bacteriófagos.
12.- ¿Qué función desempeñan en las bacterias los llamados pelos sexuales?
Los pelos sexuales son propios de las bacterias F+ (presentan entre 1 y 10) y su función es llevar a cabo los contactos iniciales con las F- (que carecen de ellos) en el proceso de conjugación.
El extremo del pelo sexual interacciona específicamente con un receptor de superficie de la célula F-. Seguidamente comienza la despolimerización del pelo desde la base, lo cual provoca su acortamiento progresivo, de forma que la célula F- se va acercando a la F+.
Cuando el pelo se ha desintegrado por completo, las paredes de las células están en contacto directo y es entonces cuando tiene lugar la formación de un puente o canal conjugativo, a través del cual será transferido material genético desde el plásmido F, presente en la célula donadora, al citoplasma de la receptora (F-).
13.- ¿Qué es el VIH y en qué se basa la terapia?
El virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) es un retrovirus que infecta preferentemente a células del sistema inmune y provoca el síndrome de inmunodeficiencia adquirida.
Actualmente, el tratamiento de la infección por el VIH se basa en la utilización de inhibidores de enzimas del virus como la retrotranscriptasa, la proteasa y la integrasa, además de fármacos que actúan bloqueando la entrada del VIH en la célula hospedadora.
Las terapias combinadas que incluyen dos o tres inhibidores de las enzimas víricas han demostrado una gran eficacia clínica. Sin embargo, la aparición de virus resistentes, la existencia de reacciones cruzadas entre distintos fármacos, además de sus efectos secundarios, son factores que hipotecan su utilidad a largo plazo.
14.- ¿A qué se llama virión y pseudovirión?
• Un virión es un virus en fase extracelular. Es necesario que la partícula vírica esté completa para poder desarrollar la fase infectiva.
• Se denomina pseudovirión al virus cuya cápsida contiene solamente ADN bacteriano. Es un virus anómalo o “mixto”, pues la cápsida no encierra ADN vírico, como es lo normal, sino un trozo procedente de la bacteria lisada.
15.- Escriba el nombre completo de estas siglas: SIDA, VIH, VIS, RT, AZT, TARGA.
SIDA = síndrome de inmunodeficiencia adquirida.
VIH = virus de la inmunodeficiencia humana.
VIS = virus de la inmunodeficiencia simia.
RT = retrotranscriptasa.
AZT = azidotimidina (un inhibidor de la retrotranscriptasa).
TARGA = tratamiento antirretroviral de gran actividad (basado en la combinación de fármacos).
16.- ¿Por qué se dona la sangre del cordón umbilical?
Hoy se sabe que la sangre del cordón umbilical contiene gran cantidad de células especializadas, que permiten la renovación de las células sanguíneas.
El uso de la sangre de cordón umbilical con fines terapéuticos, presenta grandes ventajas: puede ser almacenada en un banco y disponer de ella cuando haya alguien que lo necesite en cualquier lugar del mundo. Esto permite a su vez, ahorrar tiempo a la hora de buscar un donante que sea compatible y evita la necesidad de extraer médula ósea en el donante.
17.- ¿En qué tipo de enfermos está indicado el trasplante de células de sangre de cordón umbilical?
El trasplante de células de sangre de cordón umbilical está indicado en personas que padecen enfermedades congénitas o adquiridas de la médula ósea, tales como las leucemias agudas o crónicas, etc. Para estos enfermos, lo ideal es encontrar un donante compatible entre sus familiares más directos, pero esto sólo ocurre en alrededor del 30% de los casos.
18.- Haga un breve comentario sobre los trasplantes de tejidos.
Los trasplantes de tejidos son bastante menos conocidos que los de órganos, pero existen muchos tipos de tejidos que también se trasplantan para curar enfermedades.
Los tejidos que se suelen trasplantar son: hueso, tendón, córneas, piel, válvulas cardíacas, segmentos vasculares (arterias y venas), cultivos celulares (condrocitos, queratinocitos o mioblastos).
Curiosamente, los trasplantes de tejidos se realizaron con anterioridad a los de órganos. Así, pues, ellos son los verdaderos precursores de los actuales trasplantes.
Las células madre y la medicina regenerativa serán posiblemente las soluciones del futuro.
19.- ¿Qué son las citoquinas (o citocinas) y qué funciones desempeñan?
Las citoquinas son moléculas de naturaleza proteica que actúan como mensajeros químicos y controlan numerosos procesos biológicos, aumentando la eficacia del sistema inmunitario.
Las citoquinas reciben diversos nombres según las funciones que desempeñan:
• Interleuquinas. Actúan como mensajeros entre leucocitos (si están producidas por linfocitos se llaman linfoquinas).
• Quimioquinas. Atraen por quimiotaxis a otros tipos de leucocitos al área de infección.
• Factores de crecimiento celular. Estimulan la proliferación y la diferenciación celular.
• Factores de necrosis tumoral. Estimulan la fase aguda de la reacción inflamatoria.
• Interferones. Son producidos por diversos tipos de células como respuesta a la infección vírica y a la presencia de células cancerígenas.
20.- Significado e importancia biológica del término “inmunoevasión”.
Inmunoevasión es un término que hace referencia a los mecanismos de los microorganismos invasivos para evitar la respuesta inmunitaria innata y adaptativa. Dicho de otra forma: son estrategias de escape que permiten a ciertos microbios patógenos ocultarse del sistema inmunitario.
Por ejemplo, hay bacterias y virus que presentan en superficie estructuras moleculares que interfieren con el reconocimiento de las células inmunitarias.
Existen bacterias con glúcidos capsulares complejos que dificultan o impiden el acceso de los anticuerpos y de las proteínas del complemento.
Los virus ARN poseen elevadas frecuencias de mutación. Si algunas de estas mutaciones no interfieren con la viabilidad vírica y afectan a los antígenos diana importantes para el sistema inmunitario, pueden desarrollarse mutantes muy resistentes. Otros virus han desarrollado mecanismos de inhibición de la presentación del antígeno.
El descubrimiento de todos los posibles mecanismos de “inmunoevasión” es un campo de investigación de altísimo interés y de prioridad elevada, ya que podría desarrollar nuevas estrategias en el tratamiento antivírico y antibacteriano.