ESQUEMAS INMUNIDAD

Creación propia

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¡¡Buenas!! Hoy en este post se explicará todo lo relacionado con la inmunidad como sus anomalías y sus aplicaciones. Así mismo, esquemas para comprenderlo mejor.

En primer lugar, las defensas inespecíficas que actúan sobre cualquier tipo de microorganismos pueden ser: barreras físicas, como la piel y las mucosas o barreras químicas, que se activan cuando los microbios logran atravesar las barreras primarias; como son las células fagocíticas, el sistema inmunitario, el interferón y complemento.

 Además, la inmunidad es el estado de invulnerabilidad a una enfermedad infecciosa y sus características son especificidad y memoria. La primera consiste en que los antígenos provocan una respuesta específica que supone una interacción con receptores específicos y el segundo, consiste en que la inmunidad a una determinada enfermedad infecciosa puede tener memoria en el animal, durante un tiempo hasta toda la vida. La inmunidad puede ser natural: activa o pasiva y artificial: vacunación  y sueroterapia.

 Seguidamente, es importante conocer que el sistema inmunitario está formado por células, tejidos y moléculas implicados en procesos de inmunización. Dentro del mismo, encontramos a los linfocitos B, que son los responsables de la inmunidad humoral y los linfocitos T, responsables de la inmunidad celular. Por otro lado, los órganos linfoides pueden ser primarios: médula ósea roja y el timo o secundarios: bazo, ganglios linfáticos, o tejido linfoide difuso.

También, las células presentadoras de antígenos, son aquellas que captan el antígeno, se transforman en fragmentos antagónicos, se unen a proteínas MHC y luego parten de los linfocitos T colaboradores que provocan la activación de los mismos. Además, los antígenos son capaces de desencadenar una respuesta inmunitaria y pueden ser heteroantígenos, autoantígenos e isoantígenos. La estructura de estos están formados por determinantes antigénicos y se determina según el número: univalente o polivalente. A continuación, los anticuerpos son proteínas del grupo de las globulinas que se unen a los antígenos y presentan la siguiente estructura: tienen forma de Y, presentando dos cadenas ligeras, y dos cadenas pesadas, una porción variable y una constante. Los tipos de inmunoglobulinas son 5: IgG, IgM, IgA, IgE, IgD.
 Las respuestas inmunes pueden ser: primaria o secundaria. En la primaria se produce ante el primer contacto con el antígeno y actúan las IgG y las IgM. En la secundaria, detecta por segunda vez la presencia del antígeno y actúan las IgG. Por último,la reacción antígeno-anticuerpo, que se unen mediante enlaces de Van der Waals y la reacción es reversible. Puede ser de varios tipos: precipitación, aglutinación, neutralización y opsonización. Por último, el sistema del complemento está formado por proteínas de globulina y ayuda a los mecanismos de la respuesta inmune. Y el interferón es un conjunto de proteínas plasmáticas producidas por los linfocitos T, las células asesinas, los fibroblastos y los leucocitos.

 Por otro lado, tratando las anomalías del sistema inmunitario encontramos a la autoinmunidad que es un fenómeno que ocurre si se fabrican anticuerpos contra elementos del propio organismo. En la respuesta inmunitaria, se producen linfocitos autorreactivos B y T, que se eliminan al timo y pasan  a la sangre para distribuirse por todo el cuerpo.
Las deficiencias del sistema inmunitario en las células animales se llaman MHC y en las personas HLA.
Además, la hipersensibilidad es la respuesta excesiva inmunológica ante moléculas inocuas. Encontramos dos tipos: inmediata y retardada. La hipersensibilidad inmediata, se produce ante un primer contacto y no produce síntomas. La hipersensibilidad retardada, se produce al cabo de horas y tras el segundo contacto con el alérgeno. Sirve como diagnóstico de una infección tuberculosa.

 Luego, la inmunodeficiencia es la incapacidad del sistema inmunitario de actuar contra las infecciones microbianas. Puede ser: primaria, si se nace con ella o secundaria, si se desarrolla a lo largo de la vida.

 Tratando las enfermedades encontramos la del sida que es una enfermedad grave producida por el retrovirus VIH. Tiene dos cepas, el retrovirus VIH-1; más generalizado y devastador y el retrovirus VIH-2; África occidental y menos virulento. Este virus entra por la piel o mucosas,  pasa a la sangre y se distribuye por todo el cuerpo. Puede ser contagiado por relaciones sexuales, vía sanguínea o vía materno-fetal. Sus fases son: incubación, infección aguda, fase asintomática y fase sintomática. Por último se diagnostica mediante el método ELISA que consiste en la extracción de la sangre, cuyo suero se pone en contacto con antígenos del retrovirus VIH  para la detección de los anticuerpos anti-VIH. Ha sido posible conseguir una vacuna probada con éxito en animales y actualmente está siendo probada en personas sanas voluntarias.

 Otra de las enfermedades sería el cáncer, que en ocasiones un grupo de células se reproducen originando células anormales. El origen de las células cancerosas son: origen clonal, división indefinida, anomalías tumorales, etc. Además, los antígenos tumorales son específicos para cada tipo de célula cancerosa y activan la producción de anticuerpos específicos y la actividad de los linfocitos T. El diagnóstico puede ser de donde tipos: controles sanitarios y revisiones periódicas. y los tratamientos de tres tipos: cirugía, radioterapia y quimioterapia.
 Por otro lado los trasplantes, que es la sustitución de órganos, tejidos y células por otros.  Hay diversos injertos: autoinjerto, isoinjerto, aloinjerto, xenoinjerto. Aunque se puede dar el rechazo del transplante entre el donante y el receptor. Los tipos de rechazo son: hiperagudo, agudo y tardío.

Por último, la biotecnología es el conjunto de técnicas mediante las que se obtienen productos útiles para las personas a partir de seres vivos. Dentro de esta encontramos la ingeniería genética que es una rama de la biotecnología y consiste en la manipulación del ADN.
Las aplicaciones son: la producción de proteínas terapéuticas, la producción de enzimas, producción de vacunas, terapia génica, aplicaciones en la agricultura y en la ganadería.
 Además en la clonación de seres vivos encontramos: plantas (células totipotentes), animales (células embrionarias) y clonación terapéutica (solución rechazo transplantes). Existe la clonación de células madre embrionarias, células madre adultas y la distinción de tres tipos de células madre: totipotentes, generan un individuo completo; pluripotentes, generan tejidos nuevos y multipotentes, generan nuevas células. También existen vectores de clonación para procariotas y también vectores de clonación para eucariotas, como la bacteria Agrobacterium tumefaciens que contiene el plásmido Ti.


Espero que les haya gustado.

Hasta pronto.

MICROORGANISMOS

¡¡Buenas a todos!! Este post incluye todo sobre los microorganismos, tanto esquemas, como una introducción explicativa.

Los microorganismos son seres vivos de tamaño microscópico, por eso para su observación es necesario utilizar el microscopio óptico. Pueden ser unicelulares o pluricelulares, procariotas o eucariotas y autótrofos o heterótrofos. Los microorganismos se encuentran en los tres dominios en que se dividen los seres vivos. Los dos primeros están constituidos por organismos procariotas: Archaea (arqueobacterias) y Bacteria (eubacterias). El último, corresponde a Eucarya que pertenecen a los protoctistas como las algas microscópicas, los protozoos y los hongos microscópicos.

Los microorganismos procariotas se incluyen en los dos primeros dominios. Carecen de núcleo celular y su ADN se encuentra disperso por el citoplasma. Son unicelulares y solo las cianobacterias pueden formar colonias pluricelulares. Por otro lado, las bacterias presentan diferentes morfologías: bacilo, coco, espirilo y vibrio y sus agrupaciones: bacilos, diplococos, estreptococos, estafilococos y sarcinas. Además, la estructura de la mayoría de las bacterias presentan: cápsula bacteriana (capa rígida de polisacáridos que la contienen algunas bacterias patógenas), pared bacteriana (cubierta rígida fromada por bacterias Gram + y Gram -), membrana plasmática (75 Amstron de grosor), ribosomas (síntesis proteínas), inclusiones, orgánulos especiales (tilacoides y orgánulos diminutos), cromosoma bacteriano (plásmidos), flagelos y pelos. Respecto a la fisiología bacteriana, los medios de cultivo se pueden preparar en medio líquido o en forma de gel y en estos se añaden las bacterias que se quiere cultivar gracias a las asas de cultivo. La nutrición puede ser fotoautótrofa o fotoheterótrofa y requieren energía luminosa como fuente de carbono (quimioautótrofas y quimioheterótrofas). La relación la realizan mediante fototactismo o quimiotactismo y se desplazan mediante flagelos o por reptación. Por último, la reproducción posee mecanismos parasexuales como la conjugación, la transducción y la transformación.

Además, existen varios tipos de bacterias: bacterias purpúreas, cianobacterias, bacterias nitrificantes, bacterias fijadoras de nitrógeno, bacterias entéricas, espiroquetas, bacterias del ácido láctico y micoplasmas.También, las arqueobacterias, son procariotas anaerobias que se dividen en tres: halófilas, termófilas y metanógenas.

Los microorganismos eucariotas tienen núcleo, poseen orgánulos y se incluyen en el dominio Eucarya. Dentro de este grupo, encontramos las algas microscópicas. protozoos y hongos microscópicos. El primer grupo se divide en algas euglenoides, diatomeas y algas dinoflageladas. Los protozoos se reproducen de manera asexual mediante división binaria o por división múltiple. Por último, los hongos microscópicos que se pueden distinguir en hongos saprofíticos, hongos parásitos, hongos unicelulares y hongos pluricelulares.

Por otro lado, los virus son partículas microscópicas, de estructura sencilla y de tamaño no superior a los 2500 Amstron. Posee dos fases: extracelular e intracelular. Según la estructura de los virus, están constituidos por: genoma vírico (ADN o ARN de cadena abierta o circular, monocatenaria o bicatenaria), cápsida; formada por capsómeros (icosaédrica, helicoidal y complejo) y cubierta membranosa (su función es reconocer la célula del hospedador). Con respecto al ciclo de los virus, se distinguen dos ciclos: lítico y lisogénico. El primero, conduce a la destrucción de la célula hospedadora y está dividido en varias fases: fijación (las bacterias se fijan a las fibras caudales), penetración (el bacteriófago perfora la pared celular), eclipse (transcripción), ensamblaje (los capsómeros se reúnen formando cápsidas) y lisis (lisis de la bacteria). En el ciclo lisogénico, no se destruyen las células hospedadoras y el ADN puede permanecer en forma latente. Existen algunos agentes infecciosos como los viroides; que son moléculas de ARN de forma circular y monocatenaria y los priones, son proteínas de membrana de las neuronas capaces de autorreplicarse.

Respecto a los microorganismos patógenos, son aquellos que producen enfermedades a las plantas y a los animales. Además, también existen microorganismos oportunistas, que disminuyen las defensas de los animales. Dentro de este tipo de microorganismos observamos diferentes niveles de afectación con respecto a las enfermedades infecciosas: epidemia; enfermedad en una determinada área geográfica pequeña, pandemia; en una zona amplia de la Tierra, y enfermedad endémica; si afecta de manera constante a una comunidad. Por otro lado, apreciamos los hospedadores definitivos que son aquellos microorganismos que producen enfermedades infecciones a las plantas o a los animales; y los hospedadores intermediarios, que son los microorganismos que se desplazan de un hospedador a otro. Algunas enfermedades infecciosas de los animales pueden llegar a transmitirse a la especie humana. Este proceso recibe el nombre de zoonosis y se transmite de esta manera:

·         Reservorios: lugares donde viven los microorganismos patógenos fuera de los hospedadores.

·         Vectores: seres vivos necesarios para la transmisión del microorganismo hasta el hospedador.

·         Portadores: personas que no tienen síntomas de la enfermedad, pero llevan en su interior el microbio patógeno que la provoca.

La manifestación que realiza un microorganismo patógeno, recibe el nombre de virulencia. El factor de virulencia puede llegar a contener toxinas, y dentro de esta endotoxinas y exotoxinas; y enzimas extracelulares como las hemolisinas.

Las enfermedades infecciosas pueden ser transmitidas por contacto directo, a través del aire, por vía sexual, por la contaminación de alimentos o por los animales. En primer lugar, las enfermedades por contacto directo son aquellas que se trasmiten debido a la rotura de la piel como las heridas. Como ejemplos encontramos:

·         Rabia: causada por un retrovirus y producida por la mordedura de perros, gatos o murciélagos. Los síntomas son: fiebre, alucinaciones, desorientación, hiperactividad e hidrofobia. Se trata con sueroterapia y se previene con la vacuna antirrábica.

·         Tétanos: causada por una bacteria y se trata con relajantes musculares y antitoxinas. Se previene con la vacuna antitetánica.

Las enfermedades transmitidas a través de aire se transmiten por sustancias como el polvo. Como ejemplos apreciamos:

·         Resfriado común: es una infección de Rhinovirus y afecta a las fosas nasales y a la faringe. Produce congestión, descarga nasal, tos y fiebre ligera.

·         Gripe: producida por Ortomixovirus, que infecta a las vías respiratorias. Los síntomas son: fiebre alta, dolores de cabeza, escalofríos y fatiga.

Las enfermedades transmitidas por transmisión sexual son:

·         Sida: producido por el retrovirus VIH, que ataca a los linfocitos T y los destruye causando una importante disminución de las defensas inmunológicas.

·         Hepatitis B: el causante es el Picornavirus e infecta a las células del hígado. Los síntomas son: debilidad general, náuseas, vómitos frecuentes, fiebre y amarillamiento en la piel. Existe vacuna.

Las enfermedades transmitidas por los alimentos son:

·         Botulismo: enfermedad producida por Clostridium botulinum y se encuentra en los alimentos contaminados y además, actúa sobre el sistema nervioso. Los síntomas son: doble visión, dificultad al hablar, parálisis del diafragma. Se trata con antitoxina.

·         Salmonelosis: producida por la bacteria Salmonella y provoca diarreas y vómitos. Se encuentra en los alimentos contaminados que están presentes en los huevos, la leche y los derivados de ella.

Las enfermedades transmitidas por animales son:

·         Enfermedad del sueño: provocada por el protozoo Tripanosoma brucei. Infecta los vasos sanguíneos y puede invadir el sistema nervioso central.

·         Malaria: lo produce el mosquito Anopheles. Se infectan las células hepáticas y son síntomas son fiebres, escalofríos, anemia y dolores de cabeza y musculares.

Por otra parte, el estudio y control de los microorganismos. Un cultivo es un conjunto de células microbianas que crecen en un medio con nutrientes. Existen dos tipos: líquidos (tubo de ensayo) y sólidos (agente agar-agar). Luego, el control de los microorganismos se dividen en dos: agentes físicos y químicos. Dentro de los físicos están: esterilización, pasteurinización, tratamiento a temperaturas por debajo del punto de congelación, radiaciones electromagnéticas y filtración de fluido o gas. Dentro de los químicos destacan: estirilizantes, desinfectantes y antisépticos.

A continuación, la biotecnología microbiana incluye procesos industriales que utilizan microorganismos para obtener productos de utilidad para las personas, como medicamentos. Hay varios tipos de producción: antibióticos, vitaminas, aminoácidos y enzimas. También, existen procesos de fermentación como el etanol (elaboración alcohólica necesaria para elaborar vino, cerveza y pan), el ácido láctico (elaboración láctica necesaria para hacer queso) y el ácido acético (vinagre).

Algunos microorganismos han sido utilizados como bioinsecticidas, otros en la industria alimentaria, ingeniería genética y la depuración de las aguas residuales.

Por último, los ciclos biogeoquímicos se basan en dos procesos:

·         Descomposición de la materia orgánica compleja muerta en materia orgánica sencilla.

·         Mineralización de la materia orgánica en materia inorgánica.

Existen varios ciclos: carbono (microorganismos, hongos y bacterias), azufre (bacterias oxidantes y reductoras), hierro (bacterias), nitrógeno (bacterias) y fósforo (hongos y bacterias).

¡Espero que os haya gustado!

Saludos, un beso.

MUTACIONES

¡Buenas tardes a todos! En este post se explicarán todos los detalles a continuación sobre las mutaciones. Además, algunos esquemas para facilitar el estudio ¡Espero que os guste!

Creación propia

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En primer lugar, conocer el significado de mutaciones, que son los cambios que se producen en el material genético. Se pueden clasificar según el tipo de células afectadas y según la extensión del material genético. Dentro del primer grupo se encuentran las mutaciones somáticas y las mutaciones germinales y dentro del segundo, las mutaciones génicas, cromosómicas y genómicas. Además, según el origen de las mutaciones, pueden ser naturales o inducidas.

A continuación, las mutaciones génicas, son sustituciones en la secuencia de nucleótidos de un gen. En este grupo, se clasifican por sustitución de bases (cambio de una base por otra) y se divide en transiciones y transgresiones; y por otro lado, por la pérdida de nucleótidos en delecciones (pérdida de nucleótidos) o inserciones (aceptación de nucleótidos). Por otro lado, las causas de las mutaciones génicas son: errores de lectura, lesiones fortuitas y transposiciones. Por último, en la reparación de las mismas se dan varios casos: con escisión del ADN, sin escisión del ADN o sistema SOS.Seguidamente, las mutaciones cromosómicas, que afectan a la secuencia de los genes dentro de los cromosomas. Se dividen en diversos tipos: selección, duplicación, inversión y translocación. En la primera se pierde un fragmento del cromosoma; en la segunda se repite un segmento de un cromosoma: en el tercero el fragmento cambia el sentido del cromosoma; y en el último, se produce un cambio de posición de un segmento de cromosoma. La detección se realiza mediante el bandeo cromosómico.Luego, las mutaciones genómicas, que son las que afectan al número de cromosomas. Este grupo se clasifica en aneuploidías, donde encontramos algunas enfermedades causadas por esto como el síndrome de Down, síndrome de Edwards, síndrome de Turner, síndrome triple X, síndrome de Klinefelter; y en euploidías, que se dividen en dos tipos: monoploidía y poliploidía.

Por otro lado, los agentes mutagénicos son factores que aumentan sensiblemente la frecuencia de mutación en los seres vivos. Se distinguen dos tipos: físicos y químicos. Los mutágenos físicos son no ionizantes (rayos ultravioletas) e ionizantes (rayos X y rayos gamma) y los mutágenos químicos son modificaciones de las bases nitrogenadas, sustitución de una base por otra análoga e intercalación de moléculas.

Además, el cáncer es un tumor maligno, es decir, una proliferación celular incontrolada que da origen a una masa de células. Las características de las células cancerosas son: proliferación rápida e incontrolada, metástasis, se reduce o se altera la adhesión, tienen proteínas de membrana, hay cambios en la estructura del citoesqueleto y secretan enzimas. Los genes relacionados con el cáncer son protooncogenes y genes supresores de tumores. Por último, debido a que las mutaciones pueden estar en la base de múltiples tipos de cáncer, muchos agentes mutagénicos pueden favorecer la aparición del cáncer, se denominan agentes cancerígenos.

También, la evolución, que es la transformación de unas especies en otras mediante una serie de variaciones que se han ido sucediendo generación tras generación a lo largo de millones de años. Se produce por tres factores: elevada tasa de natalidad, variabilidad de la descendencia y selección natural. La teoría de la evolución por selección natural enunciada por Darwin y Wallace, dio lugar al Neodarwinismo; una teoría que acepta y aporta varios principios, que son: variabilidad de la descendencia, población genética, selección natural, mutaciones, migraciones, deriva genética y especiación. Además, hay teorías alternativas al Neodarwinismo como: teoría neutralista, teoría de la simbiogénesis y teoría del equilibrio puntuado.

La genética de poblaciones, es la rama de la genética que estudia la variabilidad genética de las poblaciones. La unidad evolutiva para la genética de poblaciones es la población, que es un grupo de individuos de la misma especie que están aislados reproductivamente de otros grupos afines. De este modo, las frecuencias de los distintos genes pueden cambiar de una generación a otra. Pueden ser genotípicas o génicas. En esta última los factores que alteran las frecuencias génicas son mutación, migración, deriva genética y la selección natural.

Por último, una especie es un conjunto de poblaciones formadas por individuos que se pueden cruzar entre sí y originar una descendencia fértil. Existen tipos de especiación: anagénesis y cladogénesis. Dentro de esta última también apreciamos varias: especiación alopátrica, especiación simpátrica, y especiación cuántica.

¿QUÉ ES UN GEN?

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¡Bienvenidos! En este post se explicara brevemente que es un gen.



Un gen es un segmento de ADN que contiene información para determinar un carácter biológico. Este se encarga de transmitir la herencia a los descendientes y el conjunto de estos que pertenecen a una misma especie se define como genoma.

La tarea de los genes es muy compleja. Esta secuencia de ADN es imprescindible para lograr que el ARN funcional pueda ser sintetizado. La transcripción genética produce una molécula de ARN que luego se traduce en los ribosomas y genera una proteína. Hay genes, sin embargo, que no son traducidos a proteínas y que cumplen otras funciones en forma de ARN.

Finalmente, los organismos diploides poseen dos pares de cromosomas homólogos. Cada bloque procede de uno de los progenitores. Además, cada par de cromosomas posee copias de cada uno de los genes (es decir, una del progenitor y otra de la parte materna).
Los genes también inciden en el desarrollo de enfermedades.

REGULACIÓN GENÓMICA

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¡Hola a todos! La explicación de la regulación genética la tenéis a continuación.

La regulación génica controla qué genes, de los muchos que tiene, cual es el que se expresa. Gracias a la regulación de los genes, cada tipo de célula en el cuerpo tiene un conjunto diferente de genes activos, a pesar de que casi todas las células del cuerpo contienen exactamente el mismo ADN. Estos diferentes patrones de expresión génica causan que tus diversos tipos de células tengan diferentes conjuntos de proteínas, lo que hace que cada tipo de célula sea exclusivamente especializada para hacer su trabajo.

Por ejemplo, una de las funciones del hígado es eliminar las sustancias tóxicas como el alcohol de la sangre. Para ello, las células del hígado expresan genes que codifican las subunidades (piezas) de una enzima llamada alcohol deshidrogenasa. Esta enzima descompone al alcohol en una molécula no tóxica. Las neuronas en el cerebro de una persona no eliminan las toxinas del cuerpo, así que mantienen estos genes sin expresar. Del mismo modo, las células del hígado no envían señales utilizando neurotransmisores, así que mantienen los genes neurotransmisores apagados.



Un saludo.

TRADUCCIÓN DEL ADN

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¡¡Buenasss!! Aquí os dejo la explicación de la traducción.



Tiene lugar en los ribosomas, de una forma muy similar en procariotas y eucariotas.
Comprende las siguientes etapas:

• Iniciación. Comienza por el triplete iniciador del ARN_m (AUG), que está próximo a la caperuza 5'. Este triplete va precedido de la secuencia AGGAGG (secuencia de Shine-Dalgarno ) que es la zona de unión con el ribosoma.

Se forma el complejo de iniciación con los factores de iniciación (FI) y la energía suministrada por el GTP, la subunidad menor del ribosoma reconoce la caperuza y se une al ARN_m en la zona proxima al triplete o codón iniciador. Esta caperuza aporta el ARN_t iniciador que a su vez aporta el aminoácido metionina. Este ARN_t contiene un triplete complementario al AUG, es decir el UAC, llamado anticodón (la proteína sintetizada contiene en su extremo el aminoácido metionina)
Una vez encajado el ARN_t-metionina, se liberan los FI y dejan paso a la subunidad mayor del ribosoma, formandose así el ribosoma completo y funcional. En él hay dos sitios claves:
        - Sitio P (sitio peptidil) ocupado por el ARN_t-metionina
        - Sitio A (sitio aminoacil) que está libre para recibir un segundo ARN_t (sólo el que su anticodón coincida con el del codón del ARN_m) cargado con un nuevo aminoácido.

•  Elongación de la cadena peptídica: es un proceso catalizado por el enzima peptidil transferasa, el cual, mediante enlaces peptídicos va uniendo aminoácidos a la cadena peptídica. Cada vez que llega un aminoácido ocurre un proceso cíclico de elongacion.

• Finalización de la cadena peptídica: ocurre cuando aparece uno de los codones de terminación ( UAA,UAG,UGA ). En este momento un factor proteico de terminación (RF) se une al codón de terminación e impide que algún ARN_t con otro aminoácido (ARN_t-aminoacil) se aloje en el sitio A. En este momento se produce la hidrólisis de la cadena peptídica y se separan las dos subunidades del ribosoma.

TRANSCRIPCIÓN DEL ADN

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¡Buenas! Aquí os dejo la explicación de la transcripción.



Las etapas de la transcripción, son las siguientes:

• Iniciación o ensamblaje de moléculas.
• Elongación o crecimiento de la molécula de RNA.
• Terminación o conclusión de la cadena de RNA.
• Maduración o transformación del RNA transcrito.

Iniciación

La ADN polimerasa se une fuertemente cuando entra en contacto con una secuencia específica de ADN, llamada promotor. En el promotor se encuentran dos cortas secuencias situadas en nucleótidos del inicio de la transcripción. La misión de las secuencias promotoras es indicar dónde se inicia la transcripción, en cuál de las dos hebras del ADN y en qué lugar

Elongación

Después de unirse al promotor, la RNA polimerasa abre una región localizada de la doble hélice, de forma que expone los nucleótidos de ambas cadenas de una pequeña zona del ADN. Una de las dos cadenas expuestas del ADN actúa como patrón para el apareamiento de las bases complementarias y se inicia la formación de una cadena de ARN. De esta forma, la cadena de ARN va creciendo nucleótido a nucleótido en dirección 5’ a 3’. El proceso de elongación de la cadena continúa hasta que la enzima encuentra una segunda secuencia especial del ADN, la señal de terminación.

Durante la elongación de la cadena de ARN, la polimerización alcanza una velocidad de 30 nucleótidos por segundo.

Terminación

Existen diversas señales de terminación en el ADN molde que son secuencias que desencadenan la separación de la enzima ARN polimerasa de la cadena molde y del ARN transcrito.

Maduración

• En las procariotas el ARN mensajero, antes de terminar el proceso de transcripción empieza a ser traducido, por lo tanto no necesita de maduración, habitualmente son policistrónicos. Los ARN ribosomal y de transferencia se forman a partir de transcritos primarios. La maduración consiste en modificaciones tales como rupturas de la cadena y añadidos de nucleótidos en el extremo terminal 3’. Un solo tipo de RNA polimerasa permite transcribir todos los tipos de ARN y es distinta a las observadas en eucariotas.
• En las eucariotas cada gen se transcribe separadamente (monocistrónico), con un control transcripcional independiente para cada uno. Las células eucariotas poseen tres tipos distintos de ARN polimerasas cada una de los cuales es responsanble de la transcripción de los diferentes tipos de ARN: La ARN polimerasa I transcribe el rARN ,la RNA polimerasa II el pre –mARN y algunos snARNy la polimerasa III el tARN.

REPLICACIÓN DEL ADN

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¡Hola! Hoy se explicará la replicación del ADN.

Los  características más importantes que hay que tener en cuenta son:

• La replicación del ADN es semiconservativa. Cada cadena de la doble hélice funciona como molde para la síntesis de una nueva cadena complementaria
• Enzimas llamadas ADN polimerasas producen el ADN nuevo, estas requieren de un molde y de un cebador (iniciador), y sintetizan ADN en dirección 5' a 3'
• Durante la replicación del ADN, una de las cadenas nuevas (la cadena líder) se produce como un fragmento continuo. La otra (la cadena rezagada) se hace en pequeños fragmentos
• La replicación requiere de otras enzimas además de ADN polimerasa, como la ADN primasa, la ADN helicasa, la ADN ligasa y la topoisomerasa.

Primero, la replicación del ADN se produce tanto en células eucariotas como en procariotas. En ambos procesos apreciamos la fase de iniciación, elongación y finalización. La diferencia entre ambas es que en las células eucariotas se han de duplicar los nucleosomas y formar las burbujas de replicación.

Seguidamente, en la fase de iniciación, actúa la enzima helicasa que se encarga de abrir la burbuja de replicación. También, actúan las topoisomerasas, que eliminan las tensiones y evitan el superenrollamiento. Por último, las proteínas estabilizadoras, que mantiene las hebras separadas.

 Después, en la fase de elongación, la ADN-pol III lee la cadena 3' a 5' y sintetiza ARN. Esta constituye la hebra continua. Sin embargo, cuando esta cadena va de 5' a 3' se llama hebra retardada, donde el ARN-polimerasa añade fragmentos de ARN, y el primer fragmento es el primer. Al unirse al ADN  se le llaman fragmentos de Okazaki.

Luego, la ADN-pol I cambia el ARN por ADN y posteriormente la ADN-ligasa. Este último proceso corresponde a la fase de finalización.

MESELSON Y STAHL

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¡¡Buenas!! Aquí se explicará la comprobación de la replicación del ADN semiconservativa.


Tras los experimentos de Griffith, los nuevos científicos Meselson y Stahl descubrieron que la replicación del ADN es semiconservativa. Para ello siguieron varios procesos:

• Se insertaron bacterias en una muestra con el medio cargado de nitrógeno 15
• Después, estas bacterias se expandieron en un medio cargado de nitrógeno 14
• Posteriormente, se extrajeron las bacterias y el ADN
• También, ese ADN se disolvió en cloruro de cesio
• Se centrifugó a gran velocidad

Meselson y Stahl concluyeron que la replicación del ADN comporta la creación de nuevas moléculas, separando las cadenas parentales para luego agregar nuevos nucleótidos para formar la cadena complementaria a cada una de esas plantillas.

ADN, PORTADOR DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA

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¡¡Hola a todos!! Aquí os dejo la explicación de los experimentos que se llevaron a cabo por Griffith.



En 1869, Frederick Griffith llevó a cabo una serie de experimentos con ratones y bacterias. Griffith no intentaba identificar el material genético, sino en realidad trataba de desarrollar una vacuna contra la neumonía. En sus experimentos, Griffith utilizó dos cepas de bacterias relacionadas, conocidas como R y S.

• Cepa R. Cuando se cultivan en una caja de Petri, las bacterias R formaban colonias, o grupos de bacterias relacionadas, que tenían bordes bien definidos y un aspecto rugoso. Las bacterias R no eran virulentas; es decir, al inyectarse en un ratón no causaban enfermedad.
• Cepa S. Las bacterias S forman colonias redondas y lisas. La apariencia lisa se debía a una envoltura de polisacárido, a base de azúcares, que producían las bacterias. Esta capa protegía a las bacterias S del sistema inmunitario del ratón, por lo que resultaban virulentas (capaces de causar enfermedad). Los ratones a los que se les inyectaban bacterias S vivas desarrollaban neumonía y morían.

Como parte de sus experimentos, Griffith inyectó bacterias S muertas por calor en ratones. Como era de esperar, las bacterias S muertas por calor no enfermaron a los ratones.

Sin embargo, los experimentos tomaron un giro inesperado cuando las bacterias R se combinaron con las bacterias S muertas por calor y se inyectaron en un ratón. El ratón no solo desarrolló neumonía y murió, sino que cuando Griffith tomó una muestra de sangre del ratón muerto encontró que contenía bacterias S vivas.

 

Griffith concluyó que las bacterias de la cepa R debían haber tomado lo que él llamó "principio transformante" de las bacterias S muertas por calor, que les permitió "transformarse" en bacterias con cobertura lisa y volverse virulentas.

DIFERENCIAS ENTRE MITOSIS Y MEIOSIS

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 ¡Hola a todos! En este post se explicarán brevemente las diferencias entre mitosis y meiosis.

La principales diferencias entre ambas son que en la mitosis sólo se produce 1 división celular y en la meiosis 2 divisiones celulares. Respecto a la sinapsis de la profase, en la mitosis no hay y por lo tanto tampoco hay recombinación genética y en la mitosis sí hay, por tanto hay recombinación genética. En la metafase, el huso acromático es independiente en la mitosis y en la meiosis los pares de cromosomas unidos están unidos por quiasmas. También, en la anafase se separan las cromátidas en la primera y en la segunda se separan los cromosomas homólogos. En la descendencia cromosómica, en la mitosis se obtienen 2 células hijas con la misma carga genética que la célula madre y en la meiosis se obtienen 4 células hijas con la mitad de cromosomas de la célula madre y no presenta información genética. Por último, en relación con las células que sufren meiosis, la mitosis se produce en la reproducción asexual y en la meiosis en la reproducción sexual.


Esto es todo por hoy

Saludos.

ACTIVIDADES DIVISIÓN CELULAR

¡¡Buenas!! Les adjunto mis actividades realizadas a continuación sobre la mitosis y meiosis.

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DIVISIÓN CELULAR LESSON PLAN

¡¡Hola a todos!! Aquí están mis apuntes y explicaciones de la mitosis y meiosis. También encontrareis el resultado del cuestionario planteado, la insignia y un compara y contrasta.



Creación propia

En primer lugar, la mitosis es el proceso mediante el cual una célula de 2n cromosomas se obtienen otras dos células de 2n cromosomas, siendo n el número de tipos diferentes de cromosomas. En la imagen se observa que un cromosoma es una forma compacta del material genético y cada uno está compuesto por el un brazo corto y un brazo largo, un centrómero y un cinetocoro. Ambos brazos cuando se juntan se les denomina grupos prostéticos. A continuación, la mitosis se divide en 4 fases: profase (núcleo, centriolos y membrana celular), metafase (cromosomas se sitúan en el ecuador de la célula siendo visibles), anafase (se produce la duplicación de la célula) y telofase (dos núcleos diferentes).



Creación propia

 En segundo lugar, la meiosis es el proceso generador de células con las mitad de cromosomas que la célula madre. Este se divide en dos etapas: primera y segunda división meiótica. La primera división es una división reduccional, donde las células hijas tienen la mitad de cromosomas que una célula madre y la segunda, es una división ecuacional, puesto que las células hijas tienen el mismo número de cromosomas que la célula madre.



Creación propia

A continuación, en la primera división meiótica se distinguen cuatro fases: profase I, metafase I, anafase I y telofase I. La primera etapa se divide en leptotema, zigotema, paquiteno, diploteno y diacinesis.


Creación propia

En la profase, el material genético está desorganizado y se forman las tétradas o pares bivalentes. Dentro del mismo, en el leptonema se condensará el material genético y se formarán filamentos en el núcleo. Después, en el zigotema los cromosomas homólogos se aparearán y en el paquiteno se producirá un intercambio de material genético. También, en el diplonema se encuentran las cromátidas en los quiasmas y por último, en la diacinesis la membrana nuclear desaparece y los cromosomas se encuentran dispersos en el citoplasma.
Seguidamente, se produce la metafase, donde los cromosomas se disponen en el ecuador, unidos mediante el huso acromático gracias al cinetocoro. En este proceso se observan con más claridad los cromosomas.




Creación propia

Después, se observa la anafase, donde el cromosoma no se divide en sus dos cromátidas y presenta la mitad de carga genética que la célula madre. En esta los cromosomas se separan por la mitad dirigiéndose hacia los polos. Más tarde, la telofase donde aparece la envoltura nuclear y dan lugar dos procesos: cariocinesis (reconstrucción membrana celular) y citocinesis (elongación o división del citoplasma). Finalmente, se produce la meiosis II, que al igual que la meiosis I está compuesta por profase II, metafase II, anafase II y telofase II. Una vez realizada la división se obtienen 4 células hijas con 23 cromosomas a partir de las dos anteriores.






Cuestionario

En esta imagen se puede observar la realización del mismo.

También, se observa un compara y contrasta donde se observan las similitudes, diferencias, los patrones de semejanza y diferencias significativas. Por último, he llegado a la conclusión de que la finalidad de la mitosis y la meiosis permite incrementar el nuevo nacimiento de especies y renueva estructuras. Además, se encarga del crecimiento de la mitosis y produce gametos en la meiosis.

Y aquí está la insignia por haber realizado la misión completa.

Espero que os haya gustado

¡Un beso!

APUNTES VIDEOS

¡¡¡Hola!!! En este post están mis esquemas sobre los distintos temas tratados sobre el metabolismo:  catabolismo y anabolismo. Espero que os gusten.

Un beso.

PREGUNTAS PDF

1.- ¿Cómo y cuándo tiene lugar la descomposición del agua en el proceso de fotosíntesis? ¿Cuáles son sus consecuencias? La descomposición del agua en la fotosíntesis se realiza en la fase lumínica acíclica mediante la fotólisis del agua para recuperar los dos electrones perdidos por la clorofila p680. Como consecuencia de ello se produce una diferencia de potencial electroquímico entre las dos caras de la membrana del tilacoide que hace que los protones salgan por la ATP-sintetasa y se produzca la síntesis de ATP.

2.- Cloroplastos y fotosíntesis.
A) Durante el proceso fotosintético, coexisten un flujo cíclico y un flujo no cíclico de electrones. Exponga brevemente el sentido fisiológico de cada uno de ellos y cuáles son sus componentes principales.
Tanto la fase lumínica acíclica como la cíclica tienen la función de captar energía luminosa y conventirla en ATP que se utilizará en la fase oscura. La fase acíclica se realiza ya que la energía obtenida en la cíclica no es suficiente para llevar a cabo la fase luminosa.

Los componentes de la fase acíclica son los fotosistemas II y I, la plastocianina, ferredocina, ATP-sintetasa, NADP+ reductasa y el complejo de citocromos b-f.

Los componentes de la fase cíclica son la plastoquinona, ferredoxina, plastocianina, complejo de citocromos b-f, fotosistema I y ATP-sintetasa.

 B) Existen algas procarióticas (cianobacterias) que carecen de cloroplastos y sin embargo realizan el proceso fotosintético de forma similar a como lo realizan las plantas superiores. ¿Cómo es posible? 
Porque poseen tilaciodes en su citoplasma con los pigmentos fotosintéticos.

3.- Explique brevemente la finalidad que tienen los siguientes procesos: 
 - metabolismo: obtener materia y energía para llevar a cabo las tres funciones vitales.
- Respiración celular: obtener energía en forma de ATP, CO2 y H2O a partir de la oxidación de moléculas orgánicas.
 - Anabolismo: sintetizar moléculas orgánicas complejas a partir de otras más sencillas utilizando ATP.
 - Fotosíntesis: obtener materia orgánica y oxígeno a partir de inorgánica.
 - Catabolismo: transformar moléculas orgánicas complejas en otras más sencillas liberando así energía en forma de ATP.

4.- Defina: 
Fotosíntesis: proceso de conversión de la energía luminosa procedente del sol en energía química que queda almacenada en moléculas orgánicas.
fotofosforilación: proceso que ocurre en las ATP-sintetasas de la fase luminosa de la fotosíntesis. En ella se obtiene una molécula de agua y ATP mediante la adición de un fósforo inorgánico a un ADP.
fosforilación oxidativa: proceso que tiene lugar en las ATP-sintetasas de la cadena transportadora de electrones de la respiración celular. Los protones atraviesan la ATP-sintetasa y se obtiene ATP t agua gracias a la adición de un grupo fosfato a un ADP.
quimiosíntesis: síntesis de ATP a partir de la energía que se desprende en las reacciones de oxidación de determinadas sustancias inorgánicas.

5.- Anabolismo y catabolismo. Citar dos ejemplos de cada uno de estos procesos y en qué orgánulos celulares se producen.
La fotosíntesis es un proceso anabólico que tiene lugar en los cloroplastos de las células vegetales.
El anabolismo de los glúcidos tiene lugar en el citosol y en las mitocondrias
El catabolismo de los gúcidos y de los lípidos se lleva a cabo en el citosol y en las mitocondrias.

6.- Un proceso celular en eucariota genera ATP y NADPH (H) con producción de oxígeno por acción de la luz sobre los pigmentos. ¿De qué proceso se trata? ¿Para qué se utiliza el ATP y el NADPH formados? ¿Participan los cloroplastos (indicar brevemente cómo). 
Se trata de la fase lumínica acíclica de la fotosíntesis. El ATP y NADPH formados se utilizará posteriormente en la fase oscura para sintetizar las moléculas orgánicas. Los cloroplastos sí intervienen ya que la fotosíntesis tiene lugar en ellos.


7.- ¿Qué es el ATP? ¿Qué misión fundamental cumple en los organismos? ¿En qué se parece(químicamente a los ácidos nucleicos? ¿Cómo lo sintetizan las células (indicar dos procesos).
El adenosín trifosfato (ATP) es un nucleótido formado por una adenina enlazada a una ribosa, que a su vez está unida a tres grupos fosfato. La misión que cumple dicha molécula es la de darle energía al organismo. El ATP está formado una base nitrogenada, unida a una pentosa y dicha pentosa unida a un grupo fosfato, esta estructura es la misma que la de los monómeros que forman los ácidos nucleicos, es decir, los nucleótidos. Las células son capaces de sintetizar ATP a través de distintos procesos como la fosforilación a nivel de sustrato o a través de la reacción enzimática con ATP-sintetasas.

 8.- De los siguientes grupos de organismos, ¿Cuáles llevan a cabo la respiración celular? ¿Cuáles realizan la fotosíntesis oxigénica?algas eucariotas, angiospermas, cianobacterias (cianofíceas), helechos y hongos. 
Respiración celular: todos.
Fotosíntesis oxigénica: todos menos los hongos.

9.- Del orden de un 50 % de la fotosíntesis que se produce en el planeta es debida a la actividad de microorganismos. Indique en qué consiste el proceso de la fotosíntesis. ¿Cuáles son los sustratos necesarios y los productos finales resultantes?
La fotosíntesis es un proceso de conversión de energía luminosa procedente del sol en energía química que queda almacenada en moléculas orgánicas. Este proceso es posible gracias a unas moléculas especiales, los pigmentos fotosintéticos, que son capaces de captar la energía luminosa y utilizarla para activar alguno de sus electrones y transferirlos a otros átomos. La fotosíntesis consta de dos fases: fase lumínica y fase oscura. La fase luminosa ocurre en los tilacoides y en esta se capta la energía luminosa y se genera ATP y NADPH+H. La fase oscura tiene lugar en el estroma y se emplea los productos obtenidos en la fase luminosa para sintetizaer moléculas orgánicas.

 10.- Describe la fase luminosa de la fotosíntesis y cuál es su aporte al proceso fotosintético global. 
La fase luminosa de la fotosíntesis consta de dos fases: cíclica y acíclica. En la fase luminosa acíclica el fotosistema II recibe la luz excitándose así la clorofila P680 y cediendo dos electrones al primer aceptor de electrones. Este da dos electrones a la cadena de transporte electrónico y finalmente los cede a la clorofila P700 del fotosistema I. Además, este recibe la luz y su clorofila P700 cede dos electrones al primer aceptor y los transfiere a otra cadena de transporte electrónico. Luego, los cede al NADP+ que toma protones del estroma y se reduce para formar NADPH+H. Cada dos protones formará un ATP por lo que al tener 48 protones, obtendremos 16 ATP al romper 12 moléculas de agua.
Durante la fase luminosa cíclica inciden dos fotones en el fotosistema I, la clorofila P700 libera dos electrones al prmer aceptor y se inicia una cadena de transporte de electrones que impulsa dos protones desde el estroma al interior del tilaciode. La cadena de transporte electrónico transfiere los dos electrones a la clorofila P700 para reponer los electrones que ha perdido. Los electrones pasan por la ferredoxina y citocromo b hasta la plastoquinona la cual capta dos protones y se reduce. Después cede dos electrones al citocromo f que introduce dos protones en el interior del tilacoide. Estos dan lugar a ATP al pasar por la ATP-sinteteasa. Este proceso es necesario para obtener suficiente energía para llevar a cabo la fase oscura.

11.- ¿Qué es un organismo autótrofo quimiosintético?
Un organismo autrótofo quimiosintético es aquel que realiza la quimiosíntesis, proceso en el que se sintetiza ATP con la energía desprendida en reacciones de oxidaciñon de sustancias orgánicas.

12.- Define en no más de cinco líneas el concepto de “Metabolismo”, indicando su función biológica.
Se denomina metabolismo al conjunto de reacciones químicas que se producen en el interior de las células y que conducen a la transformación de unas biomoléculas en otras con el fin de obtener materia y energía para llevar a cabo las funciones vitales.
13.- Indique qué frases son ciertas y cuáles son falsas. Justifique la respuesta:
a) Una célula eucariótica fotoautótrofa tiene cloroplastos pero no tiene mitocondrias.
Falso, estas células si que contienen cloroplastos, pero también mitocondrias.
b) Una célula eucariótica quimioheterótrofa posee mitocondrias pero no cloroplastos.
Verdadero, ya que no necesitan cloroplastos al no realizar la fotosíntesis.
c) Una célula procariótica quimioautótrofa no posee mitocondrias ni cloroplastos.
Verdadero, ya que las bacterias no poseen mitocondrias y además al ser quimioautótrofos no necesitan los cloroplastos.
d) Las células de las raíces de los vegetales son quimioautótrofas.
Falso, ya que dichas células son quimioheterótrofas.

14.- Fotosistemas: Conceptos de complejo antena y centro de reacción. Función y localización 
Complejo antena: estructura que contiene pigmentos fotosintéticos (clorofila a,b y carotenoides) que captan energía luminosa, se excitan y transmiten la enerfía de unas moléculas a otras hasta que la ceden finalmente al centro de reacción.

Centro de reacción: en él hay un pigmento diana que alrecibir la energía captada por los anteriores pigmentos transfiere sus electrones a otra molécula denominada primer aceptor de electrones. Este los cederá a otra molécula externa. El pigmento diana puede iniciar una reacción redox y reponer los electrones perdidos a partir del primer dador de electrones.

15.- Compara: 
a) quimiosíntesis y fotosíntesis 
Ambos son procesos anabólicos en los que se sintetizan moléculas orgánicas complejas. La quimiosíntesis utiliza la energía desprendida en reacciones de oxidación de moléculas inorgánicas y la fotosíntesis utiliza la energía luminosa del sol.
b) fosforilación oxidativa y fotofosforilación 
En las dos se obtiene ATP a partir de la adición de un fosfato inorgánico a un ADP. Sin embargo, la fotofosforilación tiene lugar en la fotosíntesis y la fosforilación oxidativa en la respiración celular.

16.- La vaca utiliza los aminoácidos de la hierba para sintetizar otras cosas, por ejemplo la albúmina de la leche (lactoalbúmina). Indica si este proceso será anabólico o catabólico. Razona la respuesta.
Es anabólico ya que a partir de moléculas sencillas (aminoácidos) obtiene otras más complejas (lactoalbúmina). Es un proceso de síntesis.

17.- Explica brevemente si la proposición que sigue es verdadera o falsa. El ATP es una molécula dadora de energía y de grupos fosfatos.
Verdadera, ya que al romperse los enlaces éster fosfórico que posee se libera energía y a su vez, grupos fosfato.

18.- ¿En qué lugar de la célula y de qué manera se puede generar ATP? 
El ATP se puede generar por:
-Fosforilación a nivel de sustrato: formación de ATP gracias a la energía liberada de una biomolécula al romperse alguno de sus enlaces ricos en energía. Ocurre, por ejemplo, en la glucólisis y en el ciclo de Krebs.
-Reacción enzimática con ATP-sintetasas: en las crestas mitocondriales y en los tilacoides. Estas enzimas sintetizan ATP cuando un flujo de protones atraviesa el interior de ATP-sintetasas.

19.- Papel del acetil-CoA en el metabolismo. Posibles orígenes del acetil-CoA celular y posibles destinos metabólicos (anabolismo y catabolismo). Principales rutas metabólicas que conecta. 
El acetil-coA se utiliza en el catabolismo y anabolismo de los lípidos y ciclo de Krebs. Este se origina cuando el acetato se une a una coenzima A. Además, puede conectar con el ciclo de Krebs, B-oxidación de los ácidos grasos, gluconeogénesis, biosíntesis de los ácidos grasos y síntesis de aminoácidos.

20.- Esquematiza la glucólisis:
a) Indica al menos, sus productos iniciales y finales. Se parte de una glucosa y se producen dos moléculas de ácido pirúvico.
b) Destino de los productos finales en condiciones aerobias y anaerobias. En condiciones anaerobias el ácido pirúvico llegan al citosol, mientras que en condiciones aerobias, lleva hasta la mitocondria por transporte activo.
c) Localización del proceso en la célula. Se produce en el citosol.

Creación propia

21.- Una célula absorbe n moléculas de glucosa y las metaboliza generando 6n moléculas de CO2 y consumiendo O2 .¿ Está la célula respirando ? ¿Para qué? ¿participa la matriz mitocondrial? ¿Y las crestas mitocondriales?
La célula si que está respirando ya que absorbe oxígeno y expulsa dióxido de carbono para obtener así energía. La matriz mitocondrial y las crestas mitocondriales si que participan ya que allí se dan el ciclo de Krebs y la cadena transportadora de electrones, respectivamente.

22.- ¿Qué ruta catabólica se inicia con la condensación del acetil-CoA y el ácido oxalacético, y qué se origina en dicha condensación? ¿De dónde provienen fundamentalmente cada uno de los elementos? ¿Dónde tiene lugar esta ruta metabólica?
Ese proceso se produce en el ciclo de Krebs, durante la respiración celular y se origina ácido cítrico. El acetil-CoA proviene de la glucólisis y el ácido oxalacético del propio ciclo de Krebs. Esta ruta metabólica tiene lugar en la matriz mitocondrial.

23.- ¿Qué molécula acepta el CO2 en la fotosíntesis? ¿Qué enzima cataliza esta reacción? ¿A qué moléculas da lugar?. 
El CO2 entra al estroma donde se une a la ribulosa-1,5-difosfato gracias a la enzima rubisco y da lugar a un compuesto inestable de seis carbonos que se disocia en el ácido-3-fosfoglicérico que será redcido a gliceraldehído-3-fosfato.

24.- Indique cuál es el papel biológico del NAD, NADH + H. en el metabolismo celular. Escriba tres reacciones en las cuáles participe. 
Son coenzimas de oxidación reducción que permiten obtener energía para realizar el metabolismo. Participa, por ehemplo,en el ciclo de Krebs, hélice de Lynen y fotosíntesis.

25.- Explique brevemente el esquema siguiente: 
El esquema corresponde  al ciclo de Calvin de la fase oscura de la fotosíntesis. El CO2 entra al estroma del cloroplasto y se une a la ribulosa-1,5-difosfato y da lugar a un compuesto inestable de seis carbonos que se disocia en dos ácido-3-fosfoglicérico. Luego, se utiliza el ATP y NADPH de la fase luminosa y el ácido-3-fosfoglicérico se reduce a gliceraldehído-3-fosfato. Este puede seguir tres vías: refeneración de la ribulosa-1,5-difosfato, síntesis de almidón, ácidos grasos y aminoácidos o síntesis de glucosa y fructosa.

26.- Bioenergética: 
a) Defina los conceptos de: fosforilación a nivel del sustrato, fotofosforilación y fosforilación oxidativa. b) ¿En qué niveles celulares se produce cada uno de dichos mecanismos y por qué? 
-Fosforilación a nivel de sustrato: formación de ATP gracias a la energía liberada de una biomolécula al romperse alguno de sus enlaces ricos en energía. Ocurre, por ejemplo, en la glucólisis y en el ciclo de Krebs.
-Fosforilación oxidativa: tiene lugar en las en las crestas mitocondriales. Estas enzimas sintetizan ATP cuando un flujo de protones atraviesa el interior de las ATP-sintetasas.

-Fotofosforilación: tiene lugar en los tilacoides de los cloroplastos. Estas enzimas sintetizan ATP cuando un flujo de protones atraviesa el interior de las ATP-sintetasas durante la fase luminosa cíclica.

27.- Describa el proceso de transporte electrónico mitocondrial y el proceso acoplado de fosforilación oxidativa. Resuma en una reacción general los resultados de ambos procesos acoplados. A la luz de lo anterior, ¿Cuál es la función metabólica de la cadena respiratoria? ¿Por qué existe la cadena respiratoria? ¿Dónde se localiza?
El transporte de electrones en la cadena respiratoria es la última etapa de las respiración celular. En ella se oxidan las coenzimas reducidas (NADH FADH2), producidas en etapas anteriores y son utilizadas para sintetizar ATP. La fosforilación oxidativa es un proceso dentro de la cadena transportadora de electrones y consiste en hacer pasar moléculas de ADP a través de ATP-sintetasas para unirle un grupo fosfato y así sintetizar ATP. La función de esta cadena es transformar las coenzimas obtenidas en otros procesos de la respiración en ATP para obtener más energía. Este proceso se da en las crestas mitocondriales.

28.- ¿Qué tipos y cuántas moléculas se consumen y se liberan en cada una de las vueltas de la espiral de Lynen en la B-oxidación de los ácidos grasos?.

En cada vuelta en la Hélice de Lynen se obtiene una molécula de FADH2 y de NADH + H+ que darán lugar a ATP en la cadena transportadora de electrones. Además, la Hélice de Lynen​ se repite hasta que el ácido graso se divide completamente de manera que en cada vuelta se produce un acetil-CoA.

29.- ¿Cómo se origina el gradiente electroquímico de protones en la membrana mitocondrial interna?
Este gradiente se produce durante la quimiósmosis, en la cadena transportadora de electrones, ya que allí se acumulan los protones creando una diferencia de potencial electroquímico que conocemos como gradiente electroquímico.


 30.- ¿Cuál es la primera molécula común en las rutas catabólicas de los glúcidos y los lípidos? ¿Cuál es el destino final de dicha molécula en el metabolismo? molécula en el metabolismo? 
La primera molécula común en las rutas catabólicas de los glúcidos y lípidos es la dihidroxiacetona-3-fosfato. El destino final es la síntesis de ATP en el ciclo de Krebs.

31.- Ciclo de Calvin: concepto, fases y rendimiento neto.
El Ciclo de Calvin es un proceso de la fase oscura de la fotosíntesis mediante el cual se sintetiza compuestos de carbono.

Consta de dos fases:
-Fijación del CO2: el dióxido de carbono se une a la ribulosa-1,5-difosfato gracias a la enzima rubisco y da lugar a un compuesto de seis carbonos que se disociará en dos ácido-3-fosfoglicérico.
-Reducción del CO2 fijado: mediante el consumo del ATP y del NADPH el ácido-2-fosfoglicérico es reducido a gliceraldehído-3-fosfato. Este puede seguir tres vías: refeneración de la ribulosa-1,5-difosfato, síntesis de almidón, ácidos grasos y aminoácidos o síntesis de glucosa y fructosa.

Por cada CO2 que se incorpora al ciclo de Calvin se requieren dos moéculas de NADPH y tres de ATP y se obtiene dos moléculas de ADP, un fósforo inorgánico y dos moléculas de NADP.

32.- Existe una clase de moléculas biológicas denominadas ATP, NAD, NADP:
a) ¿Qué tipo de moléculas son ? (Cita el grupo de moléculas al que pertenecen) ¿Forman parte de la estructura del ADN o del ARN?
Estás moléculas pertenecen al grupo de las coenzimas.
b) ¿Qué relación mantienen con el metabolismo celular? (Explícalo brevemente).
El NAD y el NADP son coenzimas, es decir, son cofactores orgánicos no proteicos, termoestables, que unidos a una apoenzima constituyen la holoenzima o forma catalíticamente activa de la enzima, por lo que aceleran y facilitan las reacciones metabólicas. El ATP es la molécula energética que interviene en la mayoría de reacciones metabólicas.

3   33.  La siguiente molécula representa el acetil Co A: H3 C-CO-S-CoA.

a)    ¿En qué rutas metabólicas se origina y en cuáles se utiliza esta molécula? La molécula se origina en la decarboxilación oxidativa y en la betaoxidación de los ácidos grasos y es utilizada en los procesos del ciclo de Krebs y en las síntesis de ácidos grasos.

b)   De los siguientes procesos metabólicos: glucogénesis, fosforilación oxidativa y B-oxidación, indica: los productos finales e iniciales; su ubicación intracelular.  La glucogénesis se da en la matriz mitocondrial y en el citoplasma, sus productos iniciales son la glicerina, el piruvato o lactato y su producto final es la glucosa.  La fosforilación oxidativa se da en las crestas mitocondriales, su producto inicial es el ADP+P  y final el ATP. La betaoxidación de los ácidos grasos se da en la matriz mitocondrial, sus productos iniciales son los ácidos grasos, NAD+, FAD+, y su producto final es el Acetil coA, NADH+H+ y el FADH2.

c)    Explica con un esquema cómo se puede transformar un azúcar en una grasa ¿Pueden los animales realizar el proceso inverso? El acetil Co A en los mamíferos no puede convertirse en piruvato, por ello los mamíferos son incapaces de transformar lípidos en azúcares porque carecen de las enzimas.

34.- Balance energético de la degradación completa de una molécula de glucosa.

Creación propia

35.- La siguiente molécula representa el acetil CoA: H3 C-CO-S-CoA.

a) ¿En qué rutas metabólicas se origina y en cuáles se utiliza esta molécula?.

b) De los siguientes procesos metabólicos: Glucogénesis, fosforilación oxidativa y Boxidación, indica: - Los productos finales e iniciales. - Su ubicación intracelular.

c) Explica con un esquema cómo se puede transformar un azúcar en una grasa ¿Pueden los animales realizar el proceso inverso?

Este proceso se puede originar en la hélice de Lynen y catabolismo de aminoácidos, mediante la unión del acetato y una coenzima-A y a partir del ácido cítrico en el anabolismo de los lípidos. Esta molécula se utiliza en el catabolismo y anabolismo de los lípidos y ciclo de Krebs.

Gluconeogénesis:​​El producto inicial es el ácido pirúvico y el final la glucosa. Se ubicaen las mitocondrias y la matriz
Fosforilación oxidativa:​Los productos iniciales son ADP + Pi y los finales ATP. Sucede en las crestas mitocondriales.
B-oxidación: ​Los productos iniciales son ácidos grasos, NAD+, FAD+ y los finales Acetil-Co-A, NADH + H+ y FADH2 y se produce en la matriz mitocondrial.


 El acetil-Co-A en los mamíferos no puede convertirse en piruvato y como consecuencia los mamíferos son incapaces de transformar lípidos en azúcares porque carecen de las enzimas necesarias.

36.- En el siguiente diagrama se esquematiza el interior celular y algunas transformaciones de moléculas que se producen en diferentes rutas metabólicas: 
a) ¿Qué es el metabolismo? 

El metabolismo es el conjunto de reacciones químicas que se producen en el interior de las células y que conducen a la transformación de unas biomoléculas y otras con el fin de obtener materia y energía para llevar a cabo las funciones vitales necesarias (nutrición,relación y reproducción).

¿Qué entiendes por anabolismo y catabolismo? 
El anabolismo es la síntesis de moléculas orgánicas complejas a partir de otras más sencillas utilizando ATP.
El catabolismo es la transformación de m oléculas orgánicas complejas en otras más sencillas liberando ATP.

¿Cómo se relacionan el anabolismo y el catabolismo en el funcionamiento de las células?
Ambos son procesos metabólicos. La energía liberada en el catabolismo es utilizada en el anabolismo para sintetizar moléculas orgánicas que serán degradadas en en catabolismo.

 ¿Qué rutas distingues? (Cita sus nombres e indica, si existen, cuáles son los productos inicial y final de cada una de ellas).
-Glucólisis. El producto inicial es un polisacárido y el final el ácido pirúvico.  

-Fermentación. El producto inicial es la glucosa y el producto final es el lactato, etanol, indol, hidrógeno, CO2...

-Ciclo de krebs. El producto inicial es el ácido oxalacético y los productos finales son tres NADH, un FADH2 y un GTP.

 b) ¿Qué compartimentos celulares intervienen en el conjunto de las reacciones? (Indica el nombre de los compartimentos y la reacción que se produce en cada uno de ellos).
Mitocondrias: ciclo de Krebs, y fosforilación oxidativa
 Citosol: glucólisis
37.- Indique el rendimiento energético de la oxidación completa de la glucosa y compá- relo con el obtenido en su fermentación anaerobia. Explique las razones de esta diferencia.
El rendimiento energético de la fermentación es de 2 ATP, mientras que el de la respiración es de 36-38 ATP. Esta diferencia se debe a que la fermentación es una respiración incompleta, por lo que los reactivos no llegan a degradarse del todo y por ello no se obtiene tanta energía.

38.- ¿En qué orgánulos celulares tiene lugar la cadena de transporte de electrones , uno de cuyos componentes son los citocromos? ¿Cuál es el papel del oxígeno en dicha cadena? ¿Qué seres vivos y para qué la realizan?
Este proceso tiene lugar en las mitocondrias y el oxígeno es el último aceptor de electrones. Este proceso lo realizan los organismos que realizan la respiración y la realizan para poder transformar coenzimas en ATP.

39.- En el ciclo de Krebs o de los ácidos tricarboxílicos: -¿Qué tipos principales de reacciones ocurren?. – ¿Qué rutas siguen los productos liberados?
Las reacciones que tienen lugar en este proceso son las de oxidación-reducción. Los productos liberados van a la cadena transportadora de electrones, donde se transformarán en ATP.

40. Metabolismo celular:
-Define los conceptos de metabolismo, anabolismo y catabolismo. 
Metabolismo: conjunto de reacciones químicas que se producen en el interior de las células y que conducen a la transformación de unas biomoléculas y otras con el fin de obtener materia y energía para llevar a cabo las funciones vitales.

Catabolismo: el catabolismo es la transformación de m oléculas orgánicas complejas en otras más sencillas liberando ATP.

Anabolismo:el anabolismo es la síntesis de moléculas orgánicas complejas a partir de otras más sencillas utilizando ATP.

-¿Son reversibles los procesos anabólicos y catabólicos? Razone la respuesta. 
Los procesos sí son reversibles ya que las moléculas pueden formarse o degradarse, pero muchas vías de síntesis son distintas a las de degradación.

-El ciclo de Krebs es una encrucijada metabólica entre las rutas catabólicas y las rutas anabólicas ¿Por qué? 
Es una encrucijada porque el acetil-coA puede entrar al ciclo de Krebs y participar en la degradación de moléculas. Sin embargo, a partir de una molécula del ciclo de Krebs, como el ácido cítrico, se puede obtener acetil coA y construir así otras moléculas.

41. Quimiosíntesis: Concepto e importancia biológica.
La quimiosíntesis es la síntesis de ATP a partir de la energía que se desprende en las reacciones de oxidación de determinadas sustancias inorgánicas.
Muchos compuestos reducidos que utilizan las bacterias como el NH3 y el H2S son sustancias procedentes de la descomposición de la materia orgánica. Al oxidarlas, las transforman en sustancias minerales, NO3- y SO4-, que pueden ser absorbidas por las plantas. Así, estasbacteriaas cierran los ciclos biogeoqímicos posibilitando la vida en el planeta.

42. Importancia de los microorganismos en la industria. Fermentaciones en la prepara- 30 ción de alimentos y bebidas. Fermentaciones en la preparación de medicamentos.
Las fermentaciones son muy importantes hoy día en la industria, ya que muchos microorganismos realizan reacciones necesarias para obtener alimentos como pueden ser mohos, bacterias o levaduras, que gracias a ellos tenemos alimentos como el yogur, el pan, el vinagre o el vino. A su vez, también existen microorganismos que son capaces de crear sustancias que se usan para los medicamentos, como la glicerina o el ácido acético.

43. Fermentaciones y respiración celular. Significado biológico y diferencias.
Las fermentaciones son respiraciones incompletas, es decir, los productos de la reacción no están completamente degradados. La respiración está estrictamente orientada a la producción de energía, mientras que la fermentación está más destinada a la obtención de nuevos productos, ya que su rendimiento energético es bastante pobre.


44. A) En la figura se indican esquemáticamente las actividades más importantes de un cloroplasto. Indique los elementos de la figura representados por los números 1 a 8. 
1-CO2
 2- Ribulosa-1,5-difosfato
3- ADP+P
 4-ATP
 5-NADPH
 6-NDP+
 7-H2O
 8-O2

B) Indique mediante un esquema, qué nombre reciben las distintas estructuras del cloroplasto. ¿En cuál de esas estructuras tiene lugar el proceso por el que se forman los elementos 4 y 6 de la figura? ¿Dónde se produce el ciclo de Calvin? 

Creación propia

El proceso por el que se forman los elementos 4 y 6 tiene lugar en el estroma, lugar donde también se produce el ciclo de Calvin.

C) ) Explique brevemente (no es necesario que utilice formulas) en qué consiste el ciclo de Calvin.
El Ciclo de Calvin es un proceso de la fase oscura de la fotosíntesis mediante el cual se sintetiza compuestos de carbono.

Consta de dos fases:
-Fijación del CO2: el dióxido de carbono se une a la ribulosa-1,5-difosfato gracias a la enzima rubisco y da lugar a un compuesto de seis carbonos que se disociará en dos ácido-3-fosfoglicérico.
-Reducción del CO2 fijado: mediante el consumo del ATP y del NADPH el ácido-2-fosfoglicérico es reducido a gliceraldehído-3-fosfato. Este puede seguir tres vías: refeneración de la ribulosa-1,5-difosfato, síntesis de almidón, ácidos grasos y aminoácidos o síntesis de glucosa y fructosa.

Por cada CO2 que se incorpora al ciclo de Calvin se requieren dos moéculas de NADPH y tres de ATP y se obtiene dos moléculas de ADP, un fósforo inorgánico y dos moléculas de NADP.

45. A) la figura representa esquemáticamente las actividades más importantes de una mitocondria. Identifique las sustancias representadas por los números 1 a 6.
El número 1 corresponde al ácido pirúvico, el 2 al acetil-CoA, el 3 al ADP, el 4 al ATP, el 5 al NADH y el 6 al oxígeno.
B) La utilización de la energía liberada por la hidrólisis de determinados enlaces del compuesto 4 hace posible que se lleven a cabo reacciones energéticamente desfavorables. Indique tres procesos celulares que necesiten el compuesto 4 para su realización.
El ATP es necesario para procesos como la glucólisis, el transporte activo o la bioluminiscencia.
C) En el esquema, el compuesto 2 se forma a partir del compuesto 1 , que a su vez, proviene de la glucosa. ¿Sabría indicar otra sustancia a partir de la cual se pueda originar el compuesto 2?
El acetil-CoA se puede obtener a partir de otras rutas metabólicas como la hélice de Lynen, en la oxidación de los ácidos grasos.
  46. a) El Esquema representa un cloroplasto ¿Qué denominación reciben los elementos indicados por los números 1-7? 
1-espacio intermembranoso
2-membrana interna
 3-membrana externa
4-tilacoide del estroma
5-ADN plastidial
 6-ribosoma
7-tilacoide de grana

b) En los cloroplastos, gracias a la luz, se producen ATP y NADPH. Indique esquemáticamente, como se desarrolla este proceso 
El ATP y el NADPH se obtienen en la fase luminosa (16 ATP y 12 NADPH en la acíclica y 2ATP en la cíclica)

c) Las moléculas de ADN de los cloroplastos y las mitocondrias son mucho más pequeñas que las bacterias. ¿Contradice este hecho la hipótesis de la endosimbiosis sobre el origen de las células eucarióticas? 
No, el aumento de tamaño del ADN es debido a la fusión del ADN de la bacteria y de la mitocondria.

47. El Esquema (misma figura de la página anterior) representa un cloroplasto ¿Qué denominación reciben los elementos indicados por los números 1-7? 
1-espacio intermembranoso
 2-membrana interna
 3-membrana externa
 4-tilacoide del estroma
 5-ADN plastidial
6-ribosoma
 7-tilacoide de grana

a) En el interior de este cloroplasto hay almidón. Explique, mediante un esquema, como se forma la glucosa que lo constituye. 
La glucosa que los constituye se forma mediante la gluconeogénesis.

b) Indique tres similitudes entre cloroplastos y mitocondrias.
-Ambos son orgánulos transductores de energía.
-Ambos se encuentran en células eucariotas.
-Los dos poseen membrana externa, interna, ADN, espacio intermembranoso, ribosomas y enzimas.