jueves, 22 de noviembre de 2012

2º BIOLOGÍA










ll

Busa en G los m. + imp.

  SECCIÓN AMPLIA CONOCIMIENTOS

-¿Sabías que a la fructosa también se la llama levulosa?
   Eso es así por ser unamolécula muy levógira.
   

Las "Glicoformas" funcionan como sistemas de información y defensa.                                                        


                         
Sección videos: El lobby del azucar

   QUÉ ES UN COLOIDE O DISPERSIÓN COLOIDAL

(Incluido en la programación de biología de 2º PAU)
-Explica qué es una disolución coloidal (mejor dicho suspensión coloidal) e indica su importancia en los seres vivos.

   Los coloides (o d.o s. coloidal) se pueden clasificar según los estados de agregación en los que se encuentren la fase dispersante y la fase dispersa. Así se tienen los siguientes tipos de coloides:
Fase
dispersa
Fase
dispersante
Gas
Líquido
Sólido
Gas
Aerosol
líquido
Aerosol
sólido
Líquido
Espuma
Emulsión
Sol
Sólido
Espuma
sólida
Gel
Sol
sólido
Los sistemas coloidales son, esencialmente, el resultado de mezclar dos elementos en principio inmiscibles. En los sistemas biológicos, las dispersiones coloidales formadas por proteínas pueden "coagular" por la acción de diferentes compuestos que alteran sus cargas superficiales o la forma tridimensional de la proteína, o ambos factores.
Entre las propiedades de los coloides se pueden señalar las siguientes:
  • Propiedades ópticas:
  • Movimiento brownianoAdsorción: gracias a su gran superficie, las partículas dispersas pueden retener adheridas a ellas iones o moléculas pequeñas.
  • Carga eléctrica: las partículas que forman las dispersiones coloidales tienden, como se ha dicho, a adsorber iones sobre su superficie.
Por otra parte , además de por lo anteriormente expuesto, otra característica importante de un coloide es su “estabilidad”, es decir, que el coloide pueda mantener un estado en el que las partículas que lo forman no se peguen entre sí (en el caso de la leche, no es bueno que se corte, esto es, que la grasa forme un cuerpo independiente del agua, o que la sangre forme coágulos),el citosol sería un caso… También las partículas coloidales pasan a través de los filtros ordinarios, como lo hacen las partículas en solución.Caso de la diálisis.

Preguntas de selectividad Temas 1-2
 S14

- Tema de desarrollo corto: Glúcidos. (3 puntos) a) Definición. (0,5 puntos) b) Características químicas. (0,5 puntos) c) Funciones. (1 punto) d) Clasificación. (1 punto).

-Un tejido animal o vegetal se introduce en soluciones de diferentes concentraciones osmóticas: (1 punto) a) ¿Qué ocurriría si la solución utilizada fuera hipotónica? Razone la respuesta. (0,35 puntos) b) ¿Y si la solución utilizada fuera hipertónica? Razone la respuesta. (0,35 puntos) c) Explique con qué propiedad de la membrana plasmática están relacionadas las respuestas de los apartados anteriores. (0,3 puntos).

S13

-Razone por qué no es conveniente introducir un pez marino en agua dulce. ¿Cómo se denominan los fenómenos que sufrirían sus células? (1 punto)

S12
A
- Explique brevemente: a) ¿En qué se diferencian las aldosas de las cetosas? (0,5 puntos) b) ¿Qué es un carbono asimétrico y qué repercusión tiene su presencia en estas moléculas? (0,5 puntos) c) Diferencias entre ácidos grasos saturados e insaturados. (0,5 puntos) d) Estructura primaria de las proteínas. (0,5 puntos)
B
-Definir qué es un glúcido (0,5 puntos). Citar la función que le parezca más relevante de los siguientes glúcidos: glucosa (0,1 puntos), ribosa (0,1 puntos), celulosa (0,1 puntos), almidón (0,1 puntos), glucógeno (0,1 puntos).


Práctica de laboratorio-Ósmosis.




                             TEMA LÍPIDOS

1-                  Definición, composición:

Biomoléculas formadas por largas cadenas hidrocarbonadas, que pueden estar sustituidas o no por grupos alcohólicos ,aminos, fosfatos, etc.
Son compuestos ternarios de C, H, O.

2-                  Propiedades/características

a)Insolubles en agua y otros disolventes polares pero solubles en disolventes orgánicos (no polares),p.e. el éter.
b)Untuoso al tacto.

También se pueden incluir la delos ácidos grasos,componentes de algunos de ellos.
3-                  Funciones

-                      Energética(cada gramo rinde 9 Kcal): a largo plazo,ej. triglicéridos
-                      Estructural: protección(alrededor de vísceras , en las glándulas sebáceas...) (grasa,ceras...)y aislante térmico(glicéridos)
-                      Reguladora: enzimas( catalizar)-vitaminas(A y D)- hormonas(ej. las sexuales).
-                      Transporte(ciertas sustancias son transportadas : ej. Las lipoproteínas.
-                      Reserva de agua(ciertos lípidos se metabolizan y rinden agua): ej triglicéridos.

4-                  Ácidos grasos

-Definición/ composición: Ácidos orgánicos con un número par de carbonos,
(4-30) (más comunes 16-18 carbonos),consisten en cadenas hidrocarbonadas con un grupo carboxilo en el extremo.
- Función: componentes importantes de muchos lípidos, no de todos.

Propiedades:

    - Físicas:
      *ionizables: COOH____ -COO –
      *Sólidos o líquidos  a másC; menos dobles enlaces y menos T ªmásSólidos
      *Se orientan en el agua: sustancias anfipáticas, aquellas que tienen una parte polar (hidrófila) (- COOH) y una apolar (hidrófoba) (cadena hidrocarbonada)
Forman en medios líquidos:
-                      Monocapas: en la superficie la polar con el agua y la apolar con el aire.
-                      Micelas: esféricas, cabeza exterior, cola interior
-                      Bicapa: separan los medios acuosos en contacto con ellos las cabezas y las colas en el interior. (membrana plasmática)

   -Químicas
  * Forman ésteres: 
-Esterificación.: r. de un Ácido orgánico (R1 – COOH) + alcohol (R2 - OH) --->ésteres (R1 – C – O –O- R2) + H2O

  *Forman sales: 
-saponificación:Ácido graso (R1 - COOH)  (o una grasa,dibujo de abajo) + metal – HO (hidróxido de un metal (alcali) __ R1 – C – O – O-M +H20) (sal de ácido graso) (jabón).




Tipos:

-Saturados: sin = . butírico (CH3 – (CH2)2- COOH ) palmítico (CH3 – (CH2) 14 - COOH) esteárico
-Insaturados: 1 ó + = (máx. 6). Oleico (18 C, 1 = ) Linoléico, linolénico y araquidónico.
-Esenciales: son los que el cuerpo no puede fabricar y los tiene que conseguir de la dieta. Humanos: linoleico y linolenico.



5-                  Tipos de lípidos:


                        A  Saponificables:
-                      Definición/ composición: Lípidos formados por ácidos grasos que al calentarlos con hidróxidos (alcalino )dan jabones.
-                      Propiedades: son ésteres y pueden formar jabones.

              Tipos:

1-Saponificables simples

* Definición: sapónificables de ácidos grasos con alcoholes sencillos.
* Propiedades: carácter neutro (sin carga) hidrófobos
*Función: reserva energética o protectora.

  Tipos:

1-Glicéridos (acilglicéridos ).Los triglicéridos tienen 3 grupos –OH glicerina esterificados)
   Definición: ésteres del alcohol glicerina con  ácidos grasos.
Propiedades: 

-hidrolizables: glicérido + H2O = Ácido graso/s + glicerina
-Son ésteres y forman jabones.
Funciones: 

-reserva energética :Al estar reducidos tienen gran cantidad de energía ,su oxidación en las mitocondrias proporcionará energía
 a largo plazo: periodos de inanición y vida latente (La obtenida de los los glúcidos es para corto plazo,unas 48 h.).
 Las grasas proporcionan 9kcal/g más del doble de la energía que los glúcidos (4 kcal/g)
 Se utlizan como E. de almacenamiento porque ahorran espacio y peso.


  Tipos:

Según su composición:

Simples: los 3 alcoholes de la glicerina están esterificados por el mismo ácido graso
Mixtos: los 3 alcoholes de la glicerina están esterificados por 2 o 3 ácidos grasos distintos
Según su estado:
Grasas: sólidas a 20ºC, predominan en los animales poseen más ácidos grasos saturados
Aceites: líquidos a 20ºC, predominan en las plantas poseen más ácidos grasos insaturados(grandes gotas en el citoplasma, semillas y frutos).

2-Céridos(ceras):
Definición: ésteres de ácidos grasos de cadena larga con un alcohol monohidroxílico de cadena larga

Función: Protectoras: superficie de hojas, aves acuáticas, glándulas sebáceas, cutícula de exoesqueleto de insectos y crustáceos
2)  Saponificables complejos:

Definición: lípidos que contienen ácidos grasos y otras sustancias
Propiedades: forman jabones y tienen carácter anfipático
Funciones: estructural (lípidos de membrana)

  Tipos:

 -Glicerofosfolípidos (fosfolípidos o fosfoglicéridos)
       -Definición: ésteres del alcohol glicerina con ácidos grasos y un ácido fosfóricos  este unido a otro alcohol
          -Propiedades: son anfipáticos, hidrófobos (cadenas hidrocarburadas de ácidos grasos esterificados con glicerina) + ácido fosfórico + alcohol.Forman jabones.
          -Función: estructural: se encuentra en la bicapa de la membrana celular .
Por ej. tenemos la cefalina y la lecitina.

    -Esfingolípidos:

           Propiedades: son anfipáticos y forman jabones
           Definición. Unión de un ácido graso con el alcohol esfingosina mediante un enlace amida dando lugar a una ceramida que se une a otros compuestos que serán la cabeza polar.
           Función: estructural: Tb se encuentran en la membrana celular.
     
      

Tipos: 
        +Fosfoesfingolípidos (esfingomielinas): unión de una ceramida con una ácido fosfórico y un aminoalcohol
        +Glucoesfingolípidos (glucolípidos/ glicolípidos): unión de una ceramida con uno o varios glúcidos
                        -cerebrósidos: con una galactosa o glucosa. Forman membranas celulares de neuronas y vainas de mielina
                        -gangliósidos: varios glúcidos

                                                B    Insaponificables:


 Definición: Lípidos no formados por ácidos grasos.

 Propiedades: no forman jabones.

 Tipos:

  1- Terpenos:

Propiedades: No forman jabones

Definición: Lípidos resultantes de la polimerización de varias unidades del hidrocarburo isopreno.

Tipos

Carotenoides: compuestos coloreados en las plantas.Tenemos:
                                 -carotenos: pigmentos rojos (zanahoria, tomate)
                                 -xantofilas: pigmentos amarillentos
                                 -vitamina A (antixeroftalmica): protege los tejidos epiteliales e interviene en las reacciones producidas en los ojos al percibir los estímulos luminosos.

 2-   Esteroides

 Definición: Lípidos insaponificables derivados del hidrocarburo esterano.

Propiedades: No forman jabones.

Tipos:

+Esteroles
Suptipos:


-Colesterol: En los animales: componente fundamental de la membrana celular animal (regulador de la fluidez). Función estructural y precursor de numerosas sustancias con diversas funciones..entre las cuales tenemos:

-Ácidos biliares: Función emulsionar las grasas.
-Hormonas esteroideas: a este grupo pertenecen:
    Hormonas sexuales: Las masculinas o andrógenos -testosterona- y las femeninas o estrógenos -estrógeno y progesterona.
    Hormonas de la cápsula suprarrenal: Aldosteona y antidiurética.
 - Vitamina D: (llamada la antirraquítica)es liposoluble.Se crea a partir del colesterol de la piel por acción de los rayos solares.
colesterol
   3-Eicosanoides: Comprende las prostanglandinas.

   4- Lipoproteínas

Definición: Asociación de lípidos y proteínas.

Funciones: Estructural o de transporte.

Tipos:
 -De membrana (función estructural).
 -De trasporte (Por el plasma sanguíneo)las cuales según su densidad se clasifican en:
  Lipoproteínas de baja densidad (LDL): Llevan el colesterol fabricado por el hígado a los distintos puntos del cuerpo.

  Lipoproteína de alta densidad (HDL): Llevan el exceso de colesterol al hígado para degradarlo y excretarlo.(se le denomina "colesterol bueno")



Esquema-resumen de clasificación-función:

   Repasemos con unos vídeos.

       
Las grasas TRANS.



Selectividad

J14
1. Tema de desarrollo corto: Lípidos. (3 puntos) a) Características de los lípidos. (0,5 puntos) b) Ácidos grasos saturados e insaturados. (0,5 puntos) c) Propiedades físicas y químicas de los ácidos grasos. (1 punto) d) Diferencia entre acilglicéridos y ceras. (1 punto)

S13
-Cite cuatro posibles funciones de los lípidos, indicando un ejemplo de lípido para cada función. (1 punto)         


                                            TEMA PROTEINAS

libro
1:   Definición/ composición: biomoleculas formadas por C, H O, N y muchas también contienen S, P y otros bioelementos.
Son polimeros  de aminoácidos(monómero):
Nomenclatura:Péptido  cadena de aas .< 10 aminoácidos = oligogopéptidos, > 10 aminoácidos = polipéptidos, 50 o más = proteína.

2:  Funciones:
-                      Transporte y almacenamiento de  iones y moléculas: Ejs: Hemoglobina y albúmina respec.
-                      Hormonal: insulina.
-                      Enzimática(reguladora): se verán.
-                      Contráctil(o movimiento): actina y miosina
-                      Reserva de aminoácidos: Gluteína
-                      Estructural:colágeno , queratina.
-                      Defensa(inmunológica): anticuerpos(=inmunoglobulinas).
-                      Control del crecimiento y diferenciación celular.
-                      Anticongelante.
-                      Recepción de estímulos y transmisión de señales.
-                Adhesión de células.
-                 Homeostática: Renina.


3:  Aminoácidos:
Definición: ácidos orgánicos con un grupo amino (-NH2) en el     , a este también se le une un H y un radical R.

Propiedades de los aas
-Incoloros, cristalizables, no hidrolizables, de sabor variado, solubles en agua y disolventes polares ( - los de grupos hidrófobos).
-Son anfótero: el grupo  -COOH es de carácter ácido y en –NH2, básico: por lo que en medios básicos se comportan como ácidos y en medios ácidos como bases.
-  Actividad óptica: tienen por lo menos 1C* (- glicina que no tiene ninguno) según como desvían el plano de la luz polarizada son: dextrogiros (+) hacia la derecha y Levogiros (-), izqui
- Esteroisomería: Configuración espacial. Referencia en el grupo –COOH unido al C*, habiendo forma D (-NH2 derecha) y L (-NH2 izquierda). Aminoácidos de las proteinas forma L. Mezcla racénica: mezcla equimoleculas de aminoácidos D y L opticamente inactiva creada por el laboratorio por procedimientosquímicos no enzimáticos.

- Aas esenciales: Aquellos que el  organismo no puede sintetizar y deben aportarse en la dieta:Ej la Lisina.
-Aas no proteicos:ver funciones.
Funciones
-Formar proteinas, se forman con 20 aminoácidos distintos.
-También forman parte de vitaminas,neurotransmisores(glicina),hormonas(tiroxina),antibióticos(cloranfenicol),metabolitos intermedios(ornitina)

 -Tipos: Según su R que es lo único que puede variar.
 
-R no polar: hidrófobo.    R=CHn o anillo.
-R polar sin carga: R=XHn……X es diferente a C; n=0-3
-R polar con carga negativa: acidas disocian en aniones.
-R polar con carga positiva: Básicos; se disocian en cationes.


4-Enlace peptídico

-Definición: unión de aminoácidos por reacción del grupo –COOH  de uno y al-NH2 del otro formando un péptido ( el prefijo varia según el número de aminoácidos que se unen) 
-Características:
          - Se desprende una molécula de agua por enlace peptídico.  
           -Los cuatro átomos del enlace están en el mismo plano ,que es rígido
           -Los enlaces del Cα pueden girar.
           -Los péptidos resultantes obviamente son hidrolizables.

5 Forma/estructura y composición de las proteínas:
   -Forma: pueden tener más de una cadena polipeptídica. Como se forman con los aminoácidos distintos que se pueden repetir hay casi infinitas. Según como se pliegan en el espacio pueden ser:
a)Fibrosas: hebras largas, función estructural .
b)Globulares: esféricas,tienen interior compacto apolar y el exterior hidrófilo, por lo que son solubles en agua .Tienen funciones dinámica  Incluyen las enzimas y las proteínas de transporte.
   -Estructura: Disposición de los aas.
   Tipos de estructuras(e.)(cada e. superior incluye obviamente las anteriores)
   a)Primaria: Secuencia de aminoácidos. Enlace peptídico. Posibilidades casi limitadas.

   b)Secundaria: Plegamiento de las cadenas de aas(cads polipeptídicas). Los grupos –CO- y –NH- se unen por puentes de H. las proteínas que sólo llegan a esta estructura son de tipo fibroso
 Tipos de e. secundaria:
-α helice(o cadena alfa): puentes de H intracatenarios entre grupos –CO- y –NH- que se enfrentan en cada vuelta de la cadena que se enrosca sobre un eje imaginario. Ej. la Queratina.
-Hoja β plegada: Puentes de H entre grupos  –CO- y –NH- enfrentados, de la misma cadena o de otra paralela. Ej. la Fibroina

  Dibujo de abajo.

-Helice triple de colageno: Forma de trenza (ej. la lana)


  c)Terciaria: Forma de plegarse las cadenas polipeptidicas de las proteinas globulares, se unen por interaccion de los R de los aminoácidos por: Puentes de H, puentes de disulfuro, fuerzas de Van der Waals, interacciones ionicas e hidrofobicas. Formadas por dominios: trozos con estructura secundaria α helice y hoja plegada.Conformacion: organización espacial de las proteinas según sus estructuras secundaria y terciaria.

  d)Cuaternaria: Unión de dos o más cadenas polipeptídicas iguales o no (con estructura secundaria y/o terciaria ).Es una asociación.ej. Hemoglobina.



   Todas juntas:



6.- Propiedades de las p.

-Solubilidad: Varia según: PH, Concentración salina y temperatura. Se debe a los R polares e iónicos. Las p. fibrosas son insolubles en agua y las globulares son solubles en agua.
- Especificad: Cada espacie tiene sus propias proteínas, y cada individuo tiene sus variantes.
- Capacidad amortiguadora: son anfóteras al estar compuestas por aminoácidos. Se comportan como acidos o bases según el medio, amortiguando los cambios de PH.
- Desnaturalizacion: Es la pérdida de la configuración espacial caracteristica (estado nativo) de una proteína, por variaciones de temperatura , PH o presión osmótica(ej. con detergentes) . Las proteinas desnaturalizadas pierden su función(ya que hay partes de las proteínas que si cambian también lo hace su forma y consecuentemente su función (la forma determina la función

-Renaturalizacion: se vuelve a las  carecteristicas del estado nativo,es posible si actuaron poco los factores desnaturalizantes.

* Reacciones de reconocimiento de proteinas: Reacción de Biuret, basada en el enlace peptídico.

7.- Tipos de proteínas:

Péptidos: insulina,glutation..

- Holoproteinas: Compuesta solo por aminoácidos tenemos:
-                    Globulares: Solubles en agua. Funcion dinamica
·                    Protaminas: en ácidos nucleicos
·                    Histonas: en ácidos nucleicos
·                    Albuminas: ovalbumina
·                    Globulinas: seroglobulinas
·                    Gluteninas: gluten
-                    Fibrosas: Insolubles en agua, exclusivas casi de lo animales. Función estructural y protectora.
·                    Colágeno: En huesos
·                    Queratinas: En epidermis y pelo
·                    Elastinas: En tendones
·                    Fibroinas: Seda
-Heteroproteinas: Formados por una proteína y una parte no proteica (grupo prostético) _GP
-           Glucoproteinas: GPes un restos glucidicos.Ej.Anticuerpos
-              Fosfoproteinas: GPes un acido fosfórico. Ej.Caseina
-                   Lipoproteínas: De membrana (Tromboplastinas) y transportadora
-            Nucleoproteinas: GP es un acido nucleico
-            Cromoproteinas: GP es un compuesto coloreado
·            Porfirinicas: GPes una Porfirina (anillo tetrapirrolico)Ej. hemoglobina:  encargada del transporte de oxigeno en la sangre (vertebrados, algunos inverterados)está en los glóbulos rojos.
·              No porfirinicas: GP distinto porfirina



Selectividad( si os falta algún dibujo buscar  en la página web unizar.)

J12
¿A qué tipo de molécula corresponde la esquematizada a continuación? (0,25 puntos) ¿A qué tipo de moléculas da lugar su polimerización? (0,25 puntos) ¿Cómo se llama el enlace mediante el que se unen estas moléculas? (0,25 puntos) ¿Qué representa R? (0,25 puntos)



  ENZIMAS

1- CATALISIS: reacción química medida por un catalizador, variando este la velocidad de la reacción.

                   Energía de activación: energía necesaria para que las moléculas puedan reaccionar.
                   Catalizador: sustancia que aumenta la velocidad de una reacción, no se gasta en su transcurso y se necesita en muy pequeñas cantidades --- disminuye la energía de activación, se une a los reactivos temporalmente debilitando los enlaces químicos y favoreciendo la formación de nuevos.
                   La energía de activación se puede conseguir aumentando la temperatura pero es perjudicial para el organismo por lo que se emplean biocatalizadores: enzimas que llevan acabo las reacciones a gran velocidad uniéndose al sustrato(reactivo sobre el que actúa)
2- ENZIMAS:

DEFINICIÓN: catalizadores orgánicos coloidales producidos por los seres vivos capaces de actuar fuera de la célula que los produce y que son, parcial o totalmente, proteínas. Reducen la energía de activación, permitiendo que tenga lugar la reacción y acelerándola.

PROPIEDADES: (green club):

1,Especificidad de la catálisis enzimática:
   -De acción: la enzima selecciona una reacción entre las posibles.
   -De sustrato:
   
Tipos de especificidad
                   Absoluta: solo actúa sobre un sustrato
                   De grupo: sobre compuestos con características estructurales similares.
                   De clase
2,Reversibilidad: actúan en la reacción química en los dos sentidos a veces no se cumple porque se encadenan reacciones.
3, Eficacia: la catálisis necesita pequeñas cantidades de enzima que no se gastan.
4,Gran poder catalítico
5,Capacidad de recuperación
6,Necesidad de un medio de reacción óptimo: se necesita un ph, temperatura y presión osmótica.
7,Otros (COI)
   Las enzimas que producen una célula determinan la actividad de la célula
   Se localizan en orgánulos y determinan la función de estoS.
   Isoenzimas: formas moleculares distintas de una misma enzima.




   TIPOS (hoy la tele)

                   Oxidorreductasas: catalizan las reacciones de reducción-oxidación (H) (AH + B = A + BH)
                   Transferasas: catalizan transferencias de grupos (Ax + B = A + Bx)
                   Hidrolasas: hidrólisis, roturas de enlaces químicos por el agua.
                   Liasas: romper enlaces químicos.
                   Isomerasas: reacciones de isomerización
                   Ligasas: catalizan la formación de enlaces.

3.                 COFACTORES, APOENZIMAS Y HOLOENZIMAS:

Algunas enzimas para su actividad solo necesitan de su estructura proteica.
Holoenzima: enzima funcionalmente activa. Holoenzima= apoenzima + cofactor
                   Apoenzima: parte proteica de la holoenzima.
                   Cofactor: parte no proteica que se une a la apoenzima para que funcione la holoenzima.
-Tipos:
1.                 Inorgánicas (los activadores), oligoelementos: iones (Mg, Zn).
2.                 Orgánicos: coenzimas, la misma coenzima puede actuar como cofactor de muchas
 enzimas distintas se alteran durante la reacción, pero al acabar se regeneran y vuelven a ser
 funcionales. Se unen débilmente. Grupo protético: coenzima que se une fuertemente
(enlace covalente) a una apoenzima para formar una holoenzima. Naturaleza de las coenzimas:
 vitaminas (vitamina B12), nucleótidos (ATP YADP) y vitaminas + nucleótidos (pirimidín-
nucleótidos) (NAD y NADP) y flavín-nucleótidos (FAD Y FMN).

4- CENTRO ACTIVO:

Parte de la apoenzima (parte proteica) que se une al sustrato (mucho mas pequeño que la enzima) donde se realiza la reacción. En él se distinguen: aminoácidos de fijación (para unir la enzima al sustrato), a.catalíticos (convierten el sustrato en producto) y a.estructurales (resto de la apoenzima que no forma el centro activo, sirven de estructura).

 Entre el centro activo y el sustrato debe existir complementariedad que determina la especificidad de la enzima. Los aminoácidos del centro activo deben estar muy cerca unos de otros (cadena polipeptidica) si la apoenzima se desnaturaliza, la enzima pierde su función.

5- MECANISMO DE ACCIÓN/CATÁLISIS DE UNA ENZIMA:

En la reacción enzimática, la enzima (E) se une al sustrato (S) para dar el complejo enzima- sustrato (ES), después este se separa liberándose la enzima sin alterar y los productos (P) de la reacción. La velocidad de una reacción (cinética) [VR] es la cantidad de materia tranformada en función del tiempo. Si representamos gráficamente la Ven función de la [S] dando una función parabólica. Velocidad máxima (Vmax) todas las enzimas están reaccionando con sustrato por lo que la V es mayor y aunque aumente (S) ya no aumenta más.

Constante de Michaelis (Km) concentración de sustrato a la que la velocidad de reacción es la mitad de la velocidad máxima; se puede obtener gráficamente: indica la afinidad de la enzima con el sustrato, especificidad de la reacción: + constante de Michaelis -> + sustrato para velocidad máxima/2 -> - afinidad ES.



6- FACTORES QUE INFLUYEN EN LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA (mecanismo enzimático):

- Generales:
                   Concentración de enzima, sustrato y producto. Enzima: directamente proporcional en exceso de sustrato. Sustrato: V aumenta con la [S ]hasta que todas las E están reaccionando, que ya no aumenta más. Productos: en exceso producen la reacción contraria.

                   Temperatura: a mayor temperatura, mayor VR pero como son proteínas a temperaturas altas se desnaturalizan. La temperatura óptima varia según el organismo y la E (ejemplos: humanos -> temperatura corporal)


                   Ph: la reacción tiene lugar entre dos valores, fuera de ellos es nulo (desnaturalización). Ph óptimo: alcanza la velocidad maxima, generalmente el fisiológico, aunque hay enzimas que trabajan en ph’s extremos.


- Específicas:

·                    Enzima alostérica: enzima cuya actividad está regulada mediante un centro alostérico (distinto al centro activo) al que se une un efector (/regulador/ modulador alostérico) de manera no covalente y que modifica la conformación de la enzima dando dos formas (T-> tensa: baja afinidad; R –> relajado: alta afinidad) afectando al centro activo, por lo que aumenta o disminuye la actividad enzimática según la conformación. El mecanismo de acción de la enzima alostérica es de tipo ‘cooperativo’ donde la gráfica Vr-[S] una curva sigmoidea (diferente a la de las enzimas no alostéricas).

·                    Regulación por modificadores covalentes.

·                    Retroalimentación/retroinhibición/feedback: evita la acumulación inútil de productos: un producto Z actúa como inhibidor de una enzima E1 que cataliza la primera reacción de una serie cuyo resultado es Z.

- Inhibidores: sustancias capaces de reducir la velocidad de una reacción enzimática. Tipos:

·                    Irreversibles: se unen de forma constante con la enzima, la inactivan o destruyen. Ejemplos: tóxicos.
·                    Reversibles (o fisiológicos) se unen débilmente (no covalente) y se pueden desprender de las enzimas.

   Tipos:

-                     Competitivas: competencia entre el sustrato y el inhibidor por unirse al centro activo de la enzima (debido a la semejanza estructural). La enzima se une al sustrato o al inhibidor, pero no a los dos a la vez. La VR depende: de la concentración de inhibidor al sustrato y de la afinidad de estos con la enzima. El inhibidor se neutraliza, aumentan de la concentración de sustrato de forma que desplaze el inhibidor. La mayoria de los inhibidores fisiológicos son competitivos.

-                     No competitvas: el inhibidor se une a la enzima en un lugar distinto (centro alostérico distinto al centro activo). El complejo enzima- sustrato- inhibidor (ESI) reduce la velocidad a la que se convierten los productos. La inhibición solo depende de la concentración de inhibidor ya que aunque aumente la concentración de sustrato no alcanzará la velocidad máxima.
  
Selectividad.
                      
J12
Tema de desarrollo corto: Enzimas. a) Concepto de enzima. (0,75 puntos) b) Concepto de centro activo. (0,75 puntos) c) Naturaleza química: holoenzima, cofactor y coenzima. (0,75 puntos) d) Mecanismo general de acción enzimática. (0,75 puntos)


VITAMINAS


Son sustancias orgánicas, de naturaleza y composición variada.
Se necesitan en pequeñas cantidades, aunque su presencia es imprescindible para el desarrollo normal del organismo.
Las necesidades vitamínicas varian según las especies, con la edad y con la actividad.
Los vegetales, hongos y microorganismos son capaces de elaborarlas por sí mismos. Los animales, salvo algunas excepciones, carecen de esta capacidad, por lo que deben obtenerlas a partir de los alimentos de la dieta. En algunos casos los animales obtienen algunas vitaminas a través de sus paredes intestinales, cuya flora bacteriana simbionte las producen.
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Ciertas vitaminas son ingeridas como provitaminas (inactivas) y posteriormente el metabolismo animal las transforma en activas (en el intestino, en el el hígado, en la piel, etc..), trás alguna modificación en sus moléculas.
Son sustancias lábiles, ya que se alteran facilmente por cambios de temperatura y pH, y también por almacenamientos prolongados.
Los transtornos orgánicos en relación con las vitaminas se pueden referir a:
Avitaminosis.- si hay carencia total de una o varias vitaminas,
Hipovitaminosis.- si hay carencia parcial de vitaminas,
Hipervitaminosis.- si existe un exceso por acumulación de una o varias vitaminas, sobre todo las que son poco solubles en agua y, por tanto, difíciles de eliminar por la orina.
Las vitaminas se designan utilizando letras mayúsculas, el nombre de la enfermedad que ocasiona su carencia o bien el nombre de su constitución química.

Clasicamente se establecen 2 grupos según su capacidad de disolución en agua o en las grasas o disolventes de éstas. Así, se habla de: vitaminas  hidrosolubles y liposolubles (A,D,E,K)

   
                         




                                                     

Nos dejará testear?

Si estás ávido de conocimiento,si tu meta es estudiar carreras biosanitarias "pierde" un rato con éste vídeo.

Cuestiones selectividad proteínas
Cuestiones selectividad enzimas


                                        TEMA ÁCIDOS NUCLEICOS
Marta chase(1952) .En el ADN está el material genético.




o                    Definición: Biomoléculas orgánicas formadas por C, H, O, N y P. Polímeros formados de monómeros denominados nucleótidos unidos por enlaces fosfodiéster.
o                    Tipos: ADN (ácidos desoxiribonucleico) y ARN (ácido rinonucleico).
o                    Propiedades: hidrolizables.
o                    Funciones: Almacenar, transmitir y expresar la información genética.
ADN: material genético -> almacenar la información necesaria para la síntesis de proteínas necesarias para la vida y transmitarla de generación en generación.
ARN: Expresar, ejecutar la información genética para sintetizar proteínas.
1-NUCLEÓTIDOS Definición: Monómeros de los ácidos nucléicos.
Propiedades: hidrolizables.
Composición: -Una pentosa:Ribosa: ribonucleótidos-> ARN,Desoxirribosa: Desoxiribonucleotidos-> ARN
-Bases nitrogenadas: derivados de la purina y la pirimidina.Púricas: adenina (A) y guanina (G) -> ADN y ARN.PirimidÍnicas: Citosina (C) -> ADN y ARN; timina (T) -> ADN ; uracilo (U)-> ARN.
Nucleósidos = base nitrogenada + pentosa. Por enlace N-glucosídico: el N (1 en las piriminídicas
y el 9 en las púricas). De la base nitrogenada con el C1 de la pentosa y se libera una molécula
de agua.
Nucleótidos= nucleósido + ácido fosfórico-> ésteres fosfóricos de los nucleósidos. Enlace
éster entre un grupo hidroxilo (-OH) con el –OH del C5 de la pentosa y se libera una molécula de agua.

 Funciones:

Componentes de los ácidos nucleicos.
Coenzimas: moléculas necesarias para la acción catalítica de muchas enzimas.Tenemos:
-Adenosín fosfatos: el enlace del ácido fosfórico tiene alta energía, que al hidrolizarlo actúa  como
 transferidores de energía:ADP (adenosíndifosfato) ATP (adenosín trifosfato) 
-Pirimidín-nucleótidos: coenzimas de la reacciones de óxido-reducción actúan como transportadoras de
electrones.:NAD+ : nicotinamina-adenina-dinucleótido. 2 ácidos fosfóricos. Fórmula reducida: NADH2.
NADP+: nicotinamina-adenina-dinucleótido-fosfato. 3 ácidos fosfóricos. Fórmula reducida: NADPH2.
-Flavín-nucleótidos: formas oxidadas de derivados de la riboflavina (B2): transportadoras de electrones en
reacciones rédox:FMN : flavín-mononucleótido. Fórmula reducida: FMNH2.
FAD: flavín-adenín-dinucleótido, reducida: FADH2
Mensajeros químicos: adenosín monofosfato cíclico ( AMPc): desencadena una respuesta
metabólica en el interior de la célula a la llegada de señales ( hormonas) a la membrana
celular.

    POLINUCLEÓTIDOS (Ácidos nucleicos: unión de gran número de nucleótidos por enlaces o puentes
fosfodiéster ( enlaces covalentes) entre el –OH del ácido fosfórico del C5 de la pentosa de un
nucleótido con el –OH del C3 de la pentosa del otro nucleótido. El grupo –OH que le queda libre al ácido fosfórico
puede unirse con proteínas básicas, formando nucleoproteínas que constituyen cromosomas
y ribosomas.
   

                                                                       ADN

-Composición: ácido nucleico formado por  desoxirribonucleótidos.(nucleótidos de desoxirribosa+fosfato +A,T,G o C)
-Estructura:
  .primaria:secuencia de desoxirribonucleótidos.
  .secundaria:conformación espacial de las cadenas como consecuencia de sus plegamiento.
   .modelo de watson y crack: doble hélice formada por dos cadenas de desoxirribonuleótidos,complementariasy  antiparalelas que se enrollan alrededor de un eje imaginario.
    .-complementariedad: las parejas de bases nitrogenadas están formadas por una base púrica  grandes  y una pirimidina (pequeña),por lo que solo puede ser A-T(2 puentes de H) y G-C(3 puentes de  de H).
Ley de Chargaff :A+G/T+C=1
La información genética viene dada  por el orden de los nucleótidos del ADN(bases).
  Modelos de doble hélice  :
        B-ADN: watson y crik , dextrógira, en cada vuelta 3,4 nm y 10 pares de bases paralelas entre si y perpendiculares al eje .

        A-ADN: dextrogira, 11pares de bases por vuelta inclinadas respecto al eje.
        Z-ADN levógira, 12 pares de bases por vuelta inclinado respecto al eje.
En bacterias hay un super enrollamiento:ADN circular,el anillo se enrolla sobre sí mismo(de gran importancia,única forma de que quepa dentro de la celula).

 En celúlas eucariotas:empaquetamiento por asociación con proteínas-->nucleoproteínas=cromatina.
Tipo de proteínas asociadas al ADN :
-Histonas (básicas,función estructural,-R+) y no histónicas.

Niveles de empaquetamiento de la cromatina:

1er nivel :fibra de 10nm o “ collar de perlar” -0-0-0- Cada "cuenta de ese collar" es el llamado nucleosoma que químicamente es un octámero de histonas + ADN .

2º nivel : fibra de 30mm ,se obtiene desuperponer las cuentas.
3ºnivel : Son los "famosos"cromosomas, aún más compacto.
1-Funciones: almacenar la información genética necersaria para síntesis de proteinas y trasmitirla de generación en generación.
 2-Tipos según el organismo :
-                      Eucariotas: bicatenario lineal y asociado a proteínas
-                      Bacterias : bicatenario circular , superenrollado, no asociado a proteínas
-                      Virus: bicatenario o monocatenario, circular o lineal , asociado o no a proteínas.
3-Localización
Procariotas, citoplasma. 
Eucariotas :  núcleo, mitocondrias y cloroplastos  
Virus: en los que tienen sólo ADN dentro de la cápsida.
4-Relación entre la estructura del ADN y su función biológica.
Hemos de considerar la composicion quimica de los  desoxiribonucleotidos y la estructura secundaria del ADN (modelo de watson y crik.Dibujo

  La presencia de una parte variable en la molécula de ADN  (Base nitrogenada) que descansa sobre un
esqueleto estable(Cadena de pentosas y fosfatos)  y el hecho de que las bases nitrogenadas se unan complementariamente,hace,de esta estructura(watson y crick) el material idóneo para almacenar y
transmitir la información genética(por el proceso de replicación de ADN), que son las funciones
principales de ADN.

                                                              ARN
 -Composición: acido nucléico formado por ribonucleótidos compuestos por una pentosa (ribosa), una base nitrogenada (A, G, U, C) y un acido fosfórico.
 -Estructura: monocatenaria, que a menudo se encuentra en partes plegado  sobre  si misma  donde se establecen  puentes de hidrógeno entre las bases complementarias A –U  y G-C, pero nunca en estructura de doble hélice de Watson y Crick.
-Función: expresar (ejecutar) la información genética para sintetizar proteínas.
-Localización:
 Procariotas: citoplasma.
 Eucariotas: núcleo, citoplasma, mitocondria y cloroplastos.
 Virus:en los que tienen sólo ARN en la cápsida.
Tipos:
ARNm (mensajero) :
-Estructura:  monocatenaria lineal.

-Funciones: Porta el mensaje transcrito del ADN(Proceso de transcripción:paso del ADN al ARN )del núcleo al citoplasma( El ADN no puede abandonar el núcleo.(C2 de la desoxirribosa no tiene O) .(Codón (triplete): conjunto de tres ribonuclótidos del ARNm que especificarán una aminoácido).
-Localizacion: núcleo citoplasma, mitocondria y cloroplastos. 

ARNt(Transferenteo de transferencia)) 
-Estructura: secundaria de “hoja de trébol” (parcialmente plegada) 
-Función:. reconocer(lleva el "anticodón" complementario al codón) y unirse a los aminoácidos para transportarlos a los ribosomas .
-Localización: citoplasma, mitocondrias y cloroplastos.
ARNr (ribosomico) 
-Estructura: parte con estructura de hélice (secundaria) 
-Función: Formar los ribosomas(junto a proteínas y agua) y ¡Recordad!todos contribuyen a la síntesis de las proteínas. 
Localización: Ribosomas (libres o unidos al retículo endoplasmático rugoso)y estos están en el citoplasma , mitocondrias y cloroplastos.

   Todos los anteriores:

ARNn ( nucleolar) al dividirse origina el ARNr en el núcleo. Las respuestas bacterianas a prácticamente cualquier estrés implican mecanismos regulatorios en los que participan pequeños RNAs (small RNAs, SRNAs) o RNAs antisentido.

Otros: ribozima (con actividad catalítica) ARNi ,y  μARN.



   Repasemos con un vídeo.


                                                       


Cuestiones selectividad 

Selectividad 5 primeros temas.

S15
-(2 puntos) a) ¿Qué significa que los monosacáridos son polihidroxialdehidos o polihidroxicetonas? Razone la respuesta. (1 punto) b) Defina los siguientes conceptos: enzima, centro activo, coenzima y holoenzima. (1 punto)
 -Relacione  una letra con  un número). (2 puntos) a) Desoxirribosa 1) Polisacárido de reserva vegetal b) Fructosa 2) Monosacárido constituyente del ADN c) Sacarosa 3) Aldotriosa d) Celulosa 4) Polisacárido estructural e) Colesterol 5) Cetohexosa f) Almidón 6) Disacárido g) Aminoácido 7) Forma parte de la membrana h) Gliceraldehido 8) Componente de las proteínas i) Triglicérido 9) Lípido de reserva j) Lactosa 10) Componente de la leche.
J15
4-Sobre la figura adjunta, conteste las siguientes cuestiones: (2 puntos) a) ¿Qué representa el conjunto de las figuras? (0,25 puntos) b) ¿Que representan las figuras indicadas con las letras A, B y F? (0,9 puntos) c) ¿Cuál o cuáles de esas estructuras se pueden observar al microscopio óptico y cuándo se observan? (0,6 puntos) d) ¿Cuál es la finalidad de que la estructura representada en A acabe dando lugar a la estructura representada en F? (0,25 puntos).
B-1
S14
-La E. coli es la bacteria más común en nuestro organismo. En una muestra, tras la separación y purificación, se ha obtenido el fragmento de oligonucleótidos adjunto donde cada letra simboliza un tipo de base nitrogenada. (2 puntos) a) ¿A qué tipo de macromolécula corresponderá el fragmento adjunto? (0,5 puntos). b) ¿Por qué tipo de monómeros está formado dicho fragmento? ¿Cuál es la composición de cada monómero? (0,5 puntos) c) Indique cuál es la principal función de la macromolécula. (0,5 puntos). d) ¿Dónde podemos encontrar esta molécula dentro de la bacteria? (0,5 puntos)

J13
B
2a) Identifique las siguientes moléculas, indicando el tipo de biomoléculas que son y sus componentes (cuando sea posible). b) Explique muy brevemente una función importante para cada una de las moléculas.



        TEMA 6    LA TEORÍA CELULAR

    Breve Hª:


   Métodos de estudio de la célula -esquema









Métodos de estudio de la célula:


1             Métodos citológicos:

Consisten en la utilización de instrumentos amplificadores de la imagen o microscopios, de los cuales hay varios tipos:

-         Microscopio óptico: Utiliza como radiación la luz visible

-Fuente de iluminación: lámpara eléctrica en la base del microscopio.
-Elementos mecánicos: para sostener la muestra.
-Elementos ópticos compuestos por tres sistemas de lentes: condensador (concentra la luz sobre la muestra), objetivo (recoge la luz que atraviesa la muestra y produce una imagen aumentada de la misma) y ocular (amplifica la imagen del objetivo)
- Su poder de resolución siempre será mayor a 0,2 micrómetros.

-         Microscopio electrónico de transmisión:

Sólo se diferencia del microscopio óptico en su resolución, ya que al utilizar rayos de electrones tiene una mayor precisión (de unos 0,2 micrómetros), pero presenta muchas complicaciones, y sólo puede analizar muestras es estado seco.

-         Microscopio electrónico de barrido:

 Utiliza haces de electrones, pero estos en vez de atravesar la muestra hacen un recorrido por su superficie.
Su poder de resolución es alto (10 micrómetros) y pude crear imágenes en 3D de la muestra.

De la pulga de agua al alga diatomea y a la bacteria


   Comparación de los tres tipos:


1.2 Técnicas instrumentales para observaciones microscópicas:

-         Técnicas para la microscopía óptica:
# Examen vital: sobre muestras vivas, utilizando colorantes inocuos.
# Por fijación: mata a las células pero conserva su morfología y composición.

-         Técnicas para la microscopía electrónica:

La muestra debe deshidratarse y por lo tanto se utilizan métodos especiales para que no se distorsione en su secado, además se deben de obtener cortes ultra finos de la muestra para que esta pueda ser atravesada por los electrones.


-         Cultivos celulares:
En un principio se utilizaban explantes, pero en la actualidad los cultivos se preparan por medio de cultivos celulares disociados, el único inconveniente es que las células mueren rápidamente, por ello se utilizan líneas celulares.
El acontecimiento más importante ha sido la obtención de capas puras o clones: Poblaciones celulares derivadas de una única célula ancestral.
Los cultivos celulares han permitido estudiar los efectos sobre las células de la adición o eliminación de sustancias específicas, como hormonas y factores del crecimiento así como obtener poblaciones celulares homogéneas para su análisis bioquímico.



               Métodos citoquímicos:


Su objetivo es la localización e identificación de las sustancias químicas constituyentes de las células
-         obtención de fracciones subcelulares y análisis bioquímico.
-        
2    1- Métodos de fraccionamiento celular:

Consisten en la homogeneización o destrucción de la célula por procedimientos mecánicos o químicos y la separación de las fracciones subcelulares. El método más utilizado es la ultracentrifugación diferencial (con la fuerza centrífuga las partículas se van dimentando en función del tamaño), pero también existe la ultracentrifugación analítica (mide la velocidad a la que se sedimenta cada componente), ambos permiten obtener sistemas libres de células.

2   2 - O tros métodos citoquímicos:

Mediante reacciones específicas se obtiene (con microscopio) una localización de proteínas, ácidos nucleicos…
El producto se visualiza convirtiéndole en un precipitado metálico o en un compuesto coloreado.Las técnicas son:

-         Microscopio de fluorescencia.Ahora es más moderno la M.C
-         Inmunohistoquímica.
-         Utilización de radioisótopos.



(M.C) Microscopia confocal:



MODELOS DE ORGANIZACIÓN CELULAR

   HAY DOS TIPOS EUCARIOTA (ANIMAL Y VEGETAL) Y PROCARIOTA(ARQUEOBACTERIAS Y BACTERIAS)


Cuadro resumen de la "historia" y las diferencias más importantes entre los tres tipos de células.


Las células eucariotas : Definición,origen,tipos y partes.


1-Definición de célula eucariota:

Se denominan células eucariotas a todas las células que tienen su material hereditario, su información genética, encerrado dentro de una doble bicapa lipídica: la envoltura nuclear; la cual delimita un núcleo celular,  al contrario que las procariotas que carecen de dicha membrana nuclear, por lo que el material genético se encuentra disperso en ellas (en su citoplasma).

2-Origen de los eucariotas.

El origen de los eucariotas se encuentra en sucesivos procesos simbiogenéticos (procesos simbióticos que culminan en la unión de sus simbiontes, estableciéndose una nueva individualidad de los integrantes) entre diferentes bacterias.
   Reuniendo las investigaciones de Lynn Margulis y otros podemos decir que una célula a la que llamaremos “urcariota” incorpora diferentes tipos de bacterias que la evolución “convertirán” en orgánulos como las mitocondrias, cloroplastos, cilios etc.

3- Organismos eucariontes.

Los organismos eucariontes forman el dominio Eukarya que incluye a los organismos más conocidos, repartidos en cuatro reinos: Animalia (animales), Plantae (plantas), Fungi(Hongos) y Protista.

4- Diferencias entre células eucariotas.

Existen diversos tipos de células eucariotas entre las que destacan las células de animales y plantas. Los hongos y muchos protistas tienen, sin embargo, algunas diferencias substanciales.

   Así pues las diferencias entre la c. animal y vegetal son:

   Las primeras poseen centríolos, glicocálix, vacuolas numerosas y pequeñas. Las segundas tienen cloroplastos, vacuolas más grandes (incluso única), pared celular, glioxisomas y sólo flagelos ciertas células sexuales.
   También hay diferencias a nivel de metabolismo secundario como por ejemplo la síntesis de esteroides en c. animales o la conversión de lípidos en glúcidos en c. vegetales.

5- Orgánulos celulares.

   Sin distinguir entre células, que tendrán formas, tamaños y más o menos de uno u otro orgánulo (así por ejemplo hay células sin núcleo como los hematíes, sin ciertos orgánulos como mitocondrias en algún protozoo…)

-Orgánulo sin membrana.

a)      Citoesqueleto ( incluye los filamentos proteicos )
b)      Centrosoma (incluye centríolos,material pericentriolar y áster)
c)      Ribosomas.
-Orgánulos con membrana.

A)    Una membrana:
-          Membrana plasmática.
-          Retículo endoplásmico (liso y rugoso)
-          Aparato de Golgi (incluye vesículas de transición y de secreción)
-          Lisosomas (primarios, secundarios…)
-          Vacuolas (autofágica, heterofágica…)
-          Plastos ( p.e. amilopastos)
-          Peroxisomas
-          Glioxisomas.
-           
B)    Doble membrana:

-Núcleo
-Mitocondrias.
-Cloroplastos.

6- Funciones celulares.

   Se refieren y coinciden con las de cualquier ser vivo uni o pluricelular. Estas son de nutrición, relación y reproducción.

7- Algunas características (diferenciadoras con las c. procariotas)

a) Tamaño: superior al orden de micras, normalmente observables al microscopio óptico ,visibles los “huevos”,ciertas células nerviosa… ( las procariotas micras )
b) Variadas según el reino o tejido si es el caso ( las p. cocos, bacilos espirilos…)
c) Ribosomas 80 s ( 70s en p. )
d) ADN unido a proteínas.
e) Núcleo.
f) División celular compleja -mitosis y meiosis.
g) Varios cromosomas.
h) Genes discontinuos (intrones y exones)
i) Sistema de endomembranas (visto)
j) enzimas respiratorios en orgánulos (proc. en “mesosomas”)
h) Normalmente aerobias.(proc. todos tipos)


                                  TEMA 7 ENVOLTURAS CELULARES

1-MEMBRANA PLASMÁTICA(11)



1-      Def.: envoltura delgada que rodea el citoplasma separándolo del medio (sin aislarlo) composición destinta a la del medio.

2-      Composición: lípidos + proteínas (80 %) y glúcidos 20%

-Lípidos: mas abundantes. Fosfolipidos + glucolipidos. Colesterol en animales. Anfipáticos, se orientan en el agua.
-Proteínas: antipáticas. Regiones polares sobresalen en la superficie de la membrana y las partes apolares en el interior. su asociación con lípidos

·         Integradas (proteínas intrínsecas) fuertemente asociadas a lípidos.
·         Periféricas (proteínas extrínsecas) débilmente asociadas a lípidos
-Glúcidos: unidos a lípidos y proteínas, sobresalen en la parte externa (asimetría de la membrana: los glucidos solo están en la parte exterior) formando las capas de glucocalix, reconocimiento celular protección y unión entre células. Matriz extracelular: producto de secreción celular: proteínas + polisacáridos (glucocalix), función unir las células, dar consistencia a tejidos y órganos ( ya que es una ampliación del glucocalix), difusión de sustancias y migración celular.

3- Funciones: ( y de todas las membranas biológicas)

     1. Regula el intercambio de sustancias entre la célula y el medio, por tant,o su composición interna, mediante distintos mecanismos de transporte.
     2. Controla el flujo de información entre el interior y el exterior, tiene receptores para estímulos exteriores y genera señales.
     3. Contiene proteínas y enzimas con funciones diversas.
     4. Unión entre células.
     5. Reconocimiento celular y protección y unión entre células (glucocalix), posean antígenos de histoincompatibilidad, regulación  del crecimiento, reproducción y fecundación.

Estructura:

-Bicapa lipídica: parte apolar hacia fuera, rasgos:
Impermeable a la mayoría de biomoléculas solubles en agua.
Fluida los lípidos pueden desplazarse por difusión lateral (rotación, flexión y flip-flop). Colesterol implica menos fluidez.
-Modelo del mosaico fluido: membrana formada por una bicapa lipídica fluida, las proteínas intrínsecas dispersas atraviesan de la, total o parcialmente (más o menos mosaico)
-Capas (total 75Å) 3
1 Zona clara: bicapa lipídica central.
2 Capas externas oscuras: proteínas y glúcidos que sobresalen.

Características:

-Fluidez: lípidos y proteínas intrínsecas se pueden desplazar lateralmente dentro de la capa.
-Asimetría: los glúcidos están por fuera de la membrana.

-Diferenciaciones:

Microvellosidades: prolongaciones digitiformes del citoplasma recubiertas por la membrana. En la superficie libre de algunas células. Función: aumentar la superficie de absorción ejemplo intestino delgado.
Uniones intracelulares: para mantener unidas mecánicamente las células.
-          Desmosomas: uniones mecánicas que dejan un espacio intracelular que permiten el paso de sustancias.Con cadherinas
-          Uniones estrechas: no espacio intracelular. No paso de sustancias.
-          Uniones hendidura o gap: parejas de estructuras proteicas (conexiones) que forman un canal por el que pasan iones y moléculas pequeñas entre células adyacente ( más o menos igual que los plasmólidos de las células vegetales).En sinapasis.
-Células oclusivas: con la proteína claudina.


2-EL TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA MEMBRANA



Estudiemos con una pregunta de selectividad S10B

-Establecer claramente las diferencias entre el transporte activo y el transporte pasivo a través de membranas. ¿En qué se diferencian la difusión simple y la difusión facilitada? (3 puntos)

TRANSPORTE PASIVO

El transporte pasivo es el intercambio simple de moléculas a través de la membrana plasmática, durante el cual la célula no gasta energía, debido a que va a favor del gradiente de concentración o a favor de gradiente de carga eléctrica, es decir, de un lugar donde hay una gran concentración a uno donde hay menor. El proceso se realiza por difusión(Ósmosis en medio líquido y a través de una membrana semipermeable). En sí, es el paso de  sustancias  desde un medio en el que estén a  mayor concentración (medio hipertónico) a otro a menor concentración (un medio hipotónico). 

Difusión simple: Significa que la molécula puede pasar directamente a través de la membrana. La difusión es siempre a favor de un gradiente de concentración. Esto limita la máxima concentración posible en el interior de la célula (o en el exterior si se trata de un producto de desecho).La efectividad de la difusión está limitada por la velocidad de difusión de la molécula. Por lo tanto si bien la difusión es un mecanismo de transporte suficientemente efectivo para algunas moléculas (por ejemplo el agua), la célula debe utilizar otros mecanismos de transporte para sus necesidades. Difusión simple a través de canales .Se realiza mediante las denominadas proteínas de canal. Así entran iones como el Na.+, K+, Ca2+, Cl-. Las proteínas de canal son proteínas con un orificio o canal interno, cuya apertura está regulada, por ejemplo por ligando, como ocurre con neurotransmisores u hormonas, que se unen a una determinada región, el receptor de la proteína de canal, que sufre una transformación estructural que induce la apertura del canal. Difusión simple a través de la bicapa .Así entran moléculas lipídicas como las hormonas esteroideas, anestésicos como el éter y fármacos liposolubles. Y sustancias apolares como el oxígeno y el nitrógeno atmosférico. Algunas moléculas polares de muy pequeño tamaño, como el agua, el CO2, el etanol y la glicerina, también atraviesan la membrana por difusión simple. La difusión del agua recibe el nombre de ósmosis. 

Difusión facilitada: Algunas moléculas son demasiado grandes como para difundir a través de los canales de la membrana y demasiado insolubles en lípidos como para poder difundir a través de la capa de fosfolípidos. Tal es el caso de la glucosa y algunos otros monosacáridos. Estas sustancias, pueden sin embargo cruzar la membrana plasmática mediante el proceso de difusión facilitada, con la ayuda de una proteína transportadora. En el primer paso, la glucosa se une a la proteína transportadora, y esta cambia de forma, permitiendo el paso del azúcar. Tan pronto como la glucosa llega al citoplasma, una enzima que añade un grupo fosfato a un azúcar, (Kinesa) transforma la glucosa en glucosa-6-fosfato. De esta forma, las concentraciones de glucosa en el interior de la célula son siempre muy bajas, y el gradiente de concentración exterior --> interior favorece la difusión de la glucosa. La difusión facilitada es mucho más rápida que la difusión simple y depende: 
·                                 Del gradiente de concentración de la sustancia a ambos lados de la membrana
·                                 Del número de proteínas transportadoras existentes en la membrana
·                                 De la rapidez con que estas proteínas hacen su trabajo

Ósmosis : 
La ósmosis es un tipo especial de transporte pasivo en el cual sólo las moléculas de agua son transportadas a través de la membrana. El movimiento de agua se realiza desde un punto en que hay mayor concentración a uno de menor para igualar concentraciones. De acuerdo al medio en que se encuentre una célula, la ósmosis varía. La función de la osmosis es mantener hidratada a la membrana celular. Dicho proceso no requiere gasto de energía. En otras palabras la ósmosis u osmosis es un fenómeno consistente en el paso del solvente de una disolución desde una zona de baja concentración de soluto a una de alta concentración del soluto, separadas por  una membrana semipermeable.

TRANSPORTE ACTIVO:

El transporte activo requiere un gasto de energía para transportar la molécula de un lado al otro de la membrana, pero el transporte activo es el único que puede transportar moléculas contra un gradiente de concentración, el transporte activo esta limitado por el número de proteínas transportadoras presentes. Son de interés dos grandes categorías de transporte activo, primario y secundario(en éste último se aprovecha el paso de iones a favor de gradiente para transportar en contra de gradiente moléculas como glucosa o aminoácidos,puede ser en la misma dirección (simporte) o en direcciones contrarias (antiporte).

Transporte activo( primario): En este caso, la energía derivada del ATP directamente empuja a la sustancia para que cruce la membrana, modificando la forma de las proteínas de transporte (bomba) de la membrana plasmática. El ejemplo más característico es la bomba de Na+/K+, que mantiene una baja concentración de Na+ en el citosol extrayéndolo de la célula en contra de un gradiente de concentración. También mueve los iones K+ desde el exterior hasta el interior de la célula pese a que la concentración intracelular de potasio es superior a la extracelular. Esta bomba debe funcionar constantemente ya que hay pérdidas de K+ y entradas de Na+ por los poros acuosos de la membrana. Esta bomba actúa como una enzima que rompe la molécula de ATP y también se llama bomba Na+/K+-ATPasa. Todas las células poseen cientos de estas bombas por cada 
μm² de membrana. 




M.T.A.M(mec. de tpte a través de la mbna)

-Con deformación de la membrana,transporte de macropartículas.

Endocitosis:penetración...Están la fagocitosis(p.sólidas) y la pinocitosis(p.líquidas)
Exocitosis :Expulsión.



3-DIFERENCIACIONES DE LA MEMBRANA(ampliación,sólo si tenemos tiempo)

En algunos tipos de células, la membrana plasmática se ha especializado para cumplir distintas funciones.
Dependiendo de su localización en la célula, se distinguen varios tipos de diferenciaciones:
microvellosidades
  • Apical: microvellosidades y estereocilios.
  • Basal: invaginaciones.
  • Lateral: uniones intercelulares.

Microvellosidades


Se trata de prolongaciones membranosas digitiformes (con formas de dedo), características de ciertas células animales (por ejemplo, las células del epitelio intestinal), que presentan filamentos de actina y otras proteínas que los conectan con la membrana plasmática. Las microvellosidades aumentan la superficie de intercambio de la célula con el exterior y su membrana contiene enzimas y sistemas de transporte implicados en la digestión.

Estereocilios


Son grandes microvellosidades típicas de las células de la cóclea y del vestíbulo del oído interno, reforzadas en su interior por microfilamentos de actina. A pesar de su nombre, los estereocilios no están implicados en el movimiento de las células. Las vibraciones del sonido provocan movimientos en los estereocilios y son convertidas en señales eléctricas que se transmitirán hasta el cerebro.

Invaginaciones


Las invaginaciones son repliegues de la membrana plasmática hacia el interior celular. Un ejemplo lo constituyen las diferenciaciones básales de las células epiteliales del túbulo contorneado proximal de las nefronas (células del riñon).

Uniones intercelulares


Según la función que desempeñan, se clasifican en tres grupos:
  • Uniones de adherencia. Unen las células entre sí. Se pueden citar como ejemplo los desmosomas, que se encuentran sobre todo en los tejidos epiteliales.
  • Uniones impermeables. Las membranas de las células vecinas se unen «herméticamente» para impedir el paso de sustancias a través de las capas celulares. Se encuentran, por ejemplo, entre las células epiteliales del intestino.
  • Uniones comunicantes o de tipo «gap». Unen las membranas adyacentes ?de las células de forma íntima mediante grupos de canales proteicos, pero? permiten el paso de moléculas pequeñas y de impulsos eléctricos. Este tipo? de unión interviene en la transmisión del impulso eléctrico entre las ?neuronas.


En las células vegetales se producen también diferenciaciones de la membrana plasmática, que, junto con la pared celular, forman estructuras que permiten la comunicación y el intercambio entre las células, como los plasmodesmos y las punteaduras.





4-OTRAS ENVOLTURAS Y CUBIERTAS CELULARES

-Glucocáliz: está formado  por los glúcidos de las glucoproteínas y glucolípidos de la membrana.


-Matriz extracelular


Definición:
La matriz extracelular (MEC) es una entidad estructuralmente compleja que rodea y soporta las células que se encuentran en los tejidos de los mamíferos. La MEC puede considerarse como tejido conectivo.
Composición:
  • Proteínas Estructurales: colágeno y elastina.
  • Proteínas Especializadas: ejemplo  fibronectina 
  • Proteoglicanos:  proteína a la cual se unen cadenas largas de unidades de disacáridos repetitivos llamados glicosaminoglicanos (GAGs) 
Funciones:
Constituye la unión mecánica entre las células, forma estructuras con propiedades mecánicas especiales (como huesos, cartílagos y tendones), y forma canales o rieles de conducción por los cuales pueden orientarse las células que deben desplazarse.



-PARED CELULAR:
1-      Definición: cubierta gruesa y rígida, que rodea la  membrana plasmática de las células vegetales; también en otros grupos de seres vivos pero con variaciones: arqueo bacterias (sin péptido glucanos) bacterias Gram - (pocos péptidoglucanos) Gram+ (muchos péptidoglucanos).Cianobacterias (= Gram. -) micoplasmas (bacterias sin pared) y hongos (la quitina)

2-      Composición: polisacáridos, celulosa + hemicelulosa 


3-    Estructura:

-Lamina media: sustancia entre dos paredes celulares
    -Pared primaria: microfibras de celulosa que se entrecruzan en todas direcciones, permite el crecimiento celular
    -Pared secundaria: microfibras de celulosa ordenadas en hélices, ya no puede crecer más.
    -Punteaduras: interrupciones de la pared secundaria.
   -Plasmodesmos: conductos muy finos que atraviesan toda la pared celular, y que permiten el paso de pequeñas moléculas entre las células.

4-    Funciones:

1) dar forma a la célula
2) protección
3) sostén
4) evitar la rotura celular por el choque osmótico (los animales no tienen pared celular porque están en un medio osmótico)

5-    Modificaciones:

-Lignificación: pared + lignina, de mayor rigidez en tejidos de sostén.
    -Cutinización y suberificación: cutina o suberina (da el corcho) con mayor impermeabilidad.
Testeando 




       TEMA 8 LOS ORGÁNULOS CELULARES

CITOPLASMA(12)


1.- Definición: contenido entre la membrana plasmática y la nuclear. 

2.- Componentes:

a)Citosol: (/ hialoplasma/ citoplasma fundamental).

.Definición: líquido acuoso que contiene gran cantidad de sustancias disueltas (glucosa, aa, sales minerales, proteínas…): consistencia: sol (fluida)  ↔ gel (viscosa). 

.Funciones:Medio de reacciones metabólicas: contiene muchas enzimas à reacciones metabólicas por ejemplo glucólisis.
Almacenar sustancias: inclusiones: gránulos à depósitos de glucógeno, pigmentos, gotas de grasa…

b)Orgánulos:

- No membranosos: citoesqueleto, centrosoma, ribosomas.
- Membranosos: Los demás


ORGÁNULOS NO MEMBRANOSOS


1.- Citoesqueleto(8):

-Definición: Red de filamentos proteicos que se extienden por el citoplasma componente constante.

-Funciones: da forma y soporte; organización interna; y movimiento.

-Partes:

     .Microfilamentos: filamentos delgados compuestos de actina Funciones:
Contracción muscular: con miosina.
Emisión de pseudopodos: prolongaciones citoplasmáticas para movimiento (ameboide) y fagocitosis.
Anillo contráctil: filamentos de actina y miosína. División celular por estrangulamiento conlleva separación de células hijas.
   
  .Filamentos intermedios: composición variable. Función estructural. Filamentos de queratina: fuerza mecánica de células epiteliares. Neurofilamentos: resistencia en los exones de las neuronas.  

     .Microtúbulos: cilindros huecos de tubulina, que se originan desde el centro organizador de microtúbulos. Disperso en el citoplasma o formando estructuras estables. Funciones: mecánica, transporte intracelular de orgánulos, movimiento de cromosomas, organización del citoesqueleto. 

 



2-Centrosoma.

-Def.:(citocentro /centrocelular) conjunto de los 2 centriolos,material pericentriolar y áster.

- Función: organizar cilios y flagelos; y el huso mitótico responsable del movimiento de los cromosomas en la división celular.

-Componentes:

a)Centríolos(4): 
-Composición:de tubulina.

-Estructura: cilindro de 9 grupos de tripletes de microtubulos (unidos por conexiones proteicas) en círculo. Compuestos de tubulina.  Se originan por duplicación de otros   ya  existentes Hay 2, perpendiculares entre sí (cerca del núcleo),su conjunto se denomina diplosoma (menos en los vegetales).
-Función:formar los cilios y flagelos.

b)Material pericentriolar: material denso alrededor de los centriolos. Función: organizador de microtúbulos (en los vegetales algo parecido o similar).

c)Áster: microtubulos que  irradian  del material pericentriolar en todas las direcciones.

 3-Cilios y flagelos:
Rotating the flagellar filament.Coarse-Grained Flagellar Filament.

Fig. 4 crecimiento del flagelo
Movie by Namba Protonic NanoMachine Project.
-Def.: apéndices móviles en la superficie.

-Composición:De tubulina

-Función: desplazamiento de  células aisladas en medio líquido.

-Estructura:

·Tallo: rodeados de membrana plasmática, axonema. 9 pares de microtubulos en circulo y dos centrales (9+2).unidos por nexina.
· Zona de transición:
·Corpúsculo basal (cinetosoma): origen .estructura 9+ 0.


4-Ribosomas(10):


1.      Def: pequeños orgánulos presentes en todas las células, en ellas se realiza la traducción de las proteínas sólo se ven al microscopio. Eucariota (80s) más grandes que la procariotas (70s).
    Son moléculas de ARNr con proteínas(y agua).

2.      Estructura : dos partes que se originan por separado en el núcleo y se juntan en el citoplasma para funcionamiento de una grande (eucariota 60s, procariotas 50s) y una pequeña (eucariota 40s,       procariota 30s) con un  hueco donde se   mete   ARNm.

3.      Localización: libres en el citoplasma, adheridos al RER, dentro de mitocondrias y cloroplastos(70s).Pueden agruparse en poliribosomas (polisomas) para  traducir una  misma cadena  de ARNm.

4.      Función: traducción a proteínas. Las sintetizadas por los libres se quedan en el citosol  y las de los unidos al RER van a otros orgánulos y membrana plasmática.

5-Inclusiones citoplasmáticas:son depósitos de biomoléculas de naturaleza diversa.


ORGÁNULOS MEMBRANOSOS

A) O.M  de membrana simple:


4-SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS

1.      Def: sistemas de vesículas y sacos aplanados recubiertos por membranas, comunicados entre sí, ocupa buena parte de las células.Comprende el núcleo,aparato de golgi,aparato lisosomal y retículos.

5-RETICULO ENDOPLASMICO (RE):

Def: cavidades membranosas, de forma irregular y unidas anastomosadas entre si.

-Tipos:
Rugoso (RER): cerca del núcleo, ribosomas adheridos a la cara externa
Liso (REL) :más alejado del núcleo , sin ribosomas.
-Funciones:
Soporte mecánico (RER  y REL) al dividir  en compartimientos al fluido celular.
Sistema de transporte (RER y REL)
Síntesis de lípidos (REL) enzimas del REL -> fosfolípidos u colesterol para la membrana  y hormonas esteriodas.
Acumulación y transformación de proteínas (RER): ribosomas adheridos sintetizan proteínas para transportarla a otros orgánulos se unen a  oligosacáridos (glucosilacion  de proteínas , RER ->AG) o a lípidos (lipoproteínas , RER->REL)
Destoxificacion  (REL) metabolizar sustancias toxicas.

6-APARATO DE GOLGI (AG): 

Def:complejo membranoso  ,localización y desarrollo varia según estado funcional de la célula y el tipo.Los vegetales cerca del núcleo y en animales alrededor de los centriolos.

-Estructura: conjunto de  dictiosomas  (subunidades), compuestos por:
·         Cisternas: vesículas aplanadas y apiladas.
·         Vesículas de transición: "vehículo" de transporte de las proteínas que comenzaron a glucosilarse en el R.E.
·         Vesículas secretoras: más grandes ,contienen proteínas glucosiladas completamente,con lo cual llevan fijado su destino.

-Funciones: formación de lisosomas primarios; secreción, formación de  acrosomas de los espermatozoides , formación de la pared  telofásica (vegetales) etc.

-Relación entre los orgánulos del sistema de endomembranas:
  1. las proteínas van del RER al AG en vesículas de transición que se unen a cisternas cis (más cerca de RER) especializados en  recibir sustancias .
  2,Otras  vesículas de transición llevan las proteínas a las cisternas medianas donde se transforman según su destino.
 3. En las cisternas trans se clasifican y empaquetan en vesículas según su destino final que puede ser: lisosomas primarios, incorporación a la membrana plasmática , formación de gránulos de secreción...






.Def: Vesículas rodeadas por una membrana, en todas las células eucariota, contienen enzimas hidrolíticas que digieren la mayor parte de las macromoléculas. Se evita la lisis de la célula  por las enzimas hidrolíticas al tener en la membrana proteínas glucosíladas.

.Tipos: según su origen:

-primarios: los formados por RER y AG. Solo tienen enzimas
-secundarios: se originan de los primarios. Vacuolas digestivas y autofágicas y cuerpos residuales.

.Función: Digestiva,tipos:

-Digestión extracelular: por exocitosis el lisosoma primario se une a la membrana y libera al exterior los enzimas que digieren el material extracelular.

-Digestión intracelular de materiales exógenos: por endocitosis la membrana envuelve macromoléculas y partículas sólidas  (incluso Bacterias)  del medio formando vesículas endocíticas, a as que se une el lisosoma primario formando una vacuola digestiva ( heterofagica) cuya enzimas lo digieren en productos aprovechables por la célula. Si la digestión es incompleta se forman cuerpos residuos que quedan en la célula o se eliminan por exocitosis. Funciones derivadas: nutrición y defensa contra microorganismos patógenos (virus y bacterias)
-Digestión intracelular de materiales endógenos: autofagia para renovar componentes celulares. El orgánulo defectuoso separado por una membrana del REL, que se une al lisosoma primario formando una vacuola autofágica. Funciones derivadas: recambio de componentes celulares, nutrición celular en caso de ayuno en los que consume sus propios materiales.


2-PEROXISOMAS: 

.Def:gránulos ovoides rodeados por una membrana procedente del RE que tiene oxidasas y catalasas.

.Funciones:

-oxidación. Las oxidasas utilizan el 02 y las catalasas el H202. 
-destoxificación (en células hepáticas y renales) Ej: etanol
-síntesis de lípidos: Ej: colesterol
-transformación de lípidos en glúcidos: solo en células vegetales(glioxisomas).

  
3-VACUOLAS: 

.Def:cavidades intracitoplasmaticas recubiertas por una fina membrana (tonoplastos). Mucho mas desarrollada en los vegetales (vacuoma). Tamaño y forma varia según estado metabolico y de desarrollo de la celula. Se originan  las vacuolas del RE y AG.

.Funciones:

-Acumular H20: Aumenta el tamaño de la celula. 

-Almanacenar sustancias: De reserva: productos de desechos toxicos que se aislan del citoplasma, sales, pigmentos, esencias para atraer insectos polinizadores. Plantas: Como no pueden desplazarse para no ser devorados sintetizan sustancias toxicas que almacenan en las vacuolas y son liberadas al ser atacadas por insectos.

-Contener hidrolasas: Vegetales. Funcion similar a los lisosomas.

-Forman parte del sistema lisosomal.
B)O.M de doble membrana 


MITOCONDRIAS:


Def:Orgánulo con dos membranas presente en todas las células eucariotas. Forma variable ,normalmente hay unas crestas transversales al radio mayor; . Dimensiones: Radio de 0.5 microometros(=micras), longitud 7 micras de máximo. Se localiza por todo el citoplasma en número variable (1-5)


Estructura:

Membrana externa: Lípidos y proteínas. Lisa y permeable
Cámara externa: Entre las dos membranas, parecida al citosol
Membrana interna: Permeabilidad selectiva, regula el intercambio entre el interior y el exterior. Aquí están las crestas mitocondriales: Pliegues hacia el interior donde están las partículas  F1 que son ATP- sintasas (sintetasas) .
Matriz mitocondrial: Rica en proteínas. Tiene material genético propio: ADN bicatenario, circular, todos los tipos de ARN más similares a lss bacterianos; proteínas para duplicación, transcripción y traducción del material genético.
   Son orgánulos autónomos

Función: Obtener energía a través de:
-Beta-oxidacción de ácidos grasos. Matriz mitocondrial
-Respiración celular; Fase anaerobia comprende:
a)Descarboxilación de Ácido pirúvico a Acetil-CoA. Matriz mitocondrial
b)Ciclo de Krebs Matriz mitocondrial
c)Cadena respiratoria: Crestas mitocondriales
d)Fosforilación oxidativa: Las llamadas partículas F1 sintetizan ATP acoplados a la cadena respiratoria. Crestas m.


*      PLASTOS:
Def: Orgánulos membranosos , solo en vegetales, función sintetizar y  acumular sustancias.
Tipos:
-Leucoplastos: Incoloros, en raíces y rizomas subterráneos. Función: Almacenar sustancias: almidón (amiloplastos) proteínas (proteoplastos) y aceites (oleoplastos)
-Cromoplastos: Con pigmentos que dan color: Rojos (carotenos), amarillos (xantofilas) y verdes (Clorofila).

       

      CLOROPLASTOS: 



Def:Plastos verdes (por almacenar y sintetizar clorofila) de forma + o - esférica( también estrellada y espiral). Tamaño: de 5 a 10 micras .Localizacion: en el citoplasma Número: de 1 a 4. Según si  son plantas, algas o cianobacterias.

 Estructura:

·Envoltura: una membrana externa muy permeable y una interna menos permeable, separados por el espacio intermembranoso.
·Estroma: matriz que contiene proteínas, material genético propio( ADN bicatenario circular y todos los ARN) y plasteribosomas.También autónomo como la mitocondria,
·Tilacoides: inmersos en el estroma.

·Membrana tilacoidal: contiene pigmentos fotosintéticos (clorofila y carotenoides) asociados a proteínas de transporte formandos  los fotosistemas 1 y 2.
·Espacio tilacoidal: compartimento rodeado por la membrana tilacoidal.

Tipos de tilacoide:

De grana: pequeños sacos lenticulares apilados en grupos(grana)
De estroma( o de lamela): vesículas alargadas que atraviesan el estroma uniendo los grana.



Funciones:

     - Fotosíntesis: Proceso llevado a cabo en células autótrofas que consta de dos fases :

 a)Luminosa (O reacción de Hill): conjunto de reacciones dependientes de la luz que se desarrollan en los tilacoides para transformar la energía lumínica en química (ATP).la clorofila absorve la energia luminica y transfiere los electrones (H+) del H2O al NADP+. Se obtiene ATP, NADPH Y O2 (Por la fotolisis del H2O)   
b)Oscura o Ciclo de Calvin : conjunto de reacciones independientes de la luz que tienen lugar en el estroma:Se produce la fijación (del medio)y reducción del CO2 en materia orgánica,concretamente glucidos-->hexosas,luego otras reacciones darán el resto de biomoléculas,)utilizando el ATP y NADPH de la fase luminosa.

¿Te atreves a ponerles nombre?
TEORIA ENDOSIMBIOTICA (Lynn Margulis)
Por la cual mitocondrias y cloroplastos (mas otros orgánulos) evolucionaran de organismos procariotas que estaban en simbiosis con las células eucariotas (eucariotas primitivas).

Algunos argumentos en que se basa 1) Protozoos sin mitocondrias pero hospedan bacterias aerobias y celulas eucariotas en simbiosis con cianobacterias 2) Poseen ribosomas y materiales genéticos propios, pero es insuficiente para codificar todas sus proteínas,   por lo que en algún momento parte del ADN del organismo tubo que pasar al nucleo.



     NÚCLEO: 

Def:estructura constante en la célula eucariota. Constitución varía según periodo: División celular(se observan los cromosomas) e interfase (actividad normal: trascripción).

-Forma: generalmente esférica ( también otras ) generalmente centrada (aunque varían según tipo de célula).

-Tamaño: varía mucho de 5 a 25 micras. Relación núcleo citoplasma (fórmula de RNP);cuando se alcanza un valor mínimo comienza la división.

-Excepciones:

Sin núcleo: ej. Glóbulos rojos.
Varios núcleos: Sincitios: unión de varias células de un solo núcleo. ej. fibras musculares. Plasmodios: por divisiones sucesivas del núcleo sin división del citoplasma. Ej. Huevos de insecto
Célula muscular esquelética.
-Función: albergar la información genética en forma de ADN: se podría pues decir que dirige toda la actividad celular.

-Estructura:

Membrana nuclear: deriva del RE. Consta de dos membranas concéntricas separadas por el espacio perinuclear. La membrana externa está comunicada con el RER.Tiene:
Poros nucleares: son interrupciones de la membrana que constan de un anillo (estructura proteica cilíndrica que rodea los bordes).Complejo del poro: estructuras proteicas del centro que funcionan como diafragma.


Función: (debido a los poros) comunicación altamente selectiva nucleo-citoplasma. Solo atraviesan el poro determinadas sustancias independientemente del peso .Del núcleo al citoplasma: ARN (m,r,t) y subunidades de los ribosomas. Del citoplasma al núcleo: nucleótidos, proteínas (sintetizadas en ribosomas), etc.

Nucleoplasma: semifluido (H20+sales) con proteínas y enzimas para la transcripción y replicación del ADN.

Cromatina:

 Composición: nucleoproteína: ADN + proteínas histonas (función estructural)y no histónicas.
Niveles de empaquetamiento(Visto): 1º fibra de 10 nm o ‘collar de perlas’: union de nucleosomas (octámero (8histonas) + dos vueltas de ADN). 2º fibra de 30 nm o solenoide: nucleosomas enrollados y superpuestos. 3º cromosomas: mas compacto: solo visibles durante la división celular, individualizados durante todo el ciclo.
Nucleolos: gránulos intranucleares densos, de forma esférica, en contacto con los cromosomas( punto de unión = centro organizador de nucleolos). Sufre cambios durante la división.
     Función: fabricar ribosomas.
  Estructura: zona fibrilar: cromatina con los genes para ribosomas y ARNr. Zona granular: gránulos de ribonucleoproteínas: ribosomas. Periferia.
                      
-El núcleo en división.La estructura de los cromosomas.



 Más fotografías de preparaciones microscópicas


La célula en su conjunto.


Para estudiar comparando...

SEMEJANZAS Y DIFERENCIAS ENTRE MITOCONDRIAS Y CLOROPLASTOS

SEMEJANZAS

1) Ambos orgánulos posee doble membrana biológica con permeabilidad selectiva 
2) Ambos orgánulos poseen su propia maquinaria biosintética constituida por ADN de tipo Procariota que se encuentra compactado y plegado dentro del orgánulo, ARN y Ribosomas para la síntesis de las proteínas estructurales del orgánulo.
3) Ambos posee una pequeña masa de citoplasma propio llamada Estroma en los cloroplastos y Matríz mitocondrial en las mitocondrias que contiene todos los componentes orgánicos, inorgánicos y sistemas multienzimáticos para las reacciones metabólicas
4) Ambos orgánulos se originaron por Endosimbiosis, en el caso de los cloroplastos una célula incorporó una bacteria autótrofa ( cianobacteria) y evolutivamente quedó convertida en Cloroplastos, quedando los vestigios moleculares de la bacteria( ADN Procariota, ARN, Ribosomas), en el caso de las mitocondrias una célula huésped incorporó una bacteria heterótrofa y por endosimbiosis quedó convertida en Mitocondrias, quedando los vestigios moleculares de la bacteria( ADN Procariota, ARN, Ribosomas…)
5) Ambas sintetizan ATP .
6) Ambos orgánulos se dividen por division binaria.

DIFERENCIAS

1)Los cloroplastos normalmente son de mayor tamaño.
2) En los Cloroplastos la membrana interna se tabica o se invagina horizontalemente formando la Laminilla Integrana que permite mantener unidas a las Granas dentro del Estroma, en cambio la membrana interna de las mitocondrias se invagina verticalemnte formando las Crestas mitocondriales consideradas como puentes o tabiques incompletos que no llegan a tomar contácto con las crestas opuestas
3) Los Cloroplastos poseen Sacos membranosos aplanados y apilados a la manera de pilas de monedas llamados Tilacoides que en conjunto forman Grana, dentro de los Tilacoides se sintetiza la clorofila y otros pigmentos auxiliares( carotenoides) para la transformación primaria de la luz solar en energía química en la etapa luminosa de la fotosíntesis, las Mitocondrias no posee Sacos membranosos, poseen en el lado interno de las crestas mitocondriales la cadena de transporte electronico para la Respiración celular aerobia o combustión biológica de los nutrientes.
4) Los cloroplastos realizan la Fotosíntesis, se encuentran solo en células eucariotas vegetales, (vegetales,en ciertas algas, en bacterias fotosintéticas membranosas y en Euglenas un protozoo), las Mitocondrias tienen como función la de realizar la Respiración celular aerobia mediante el cual la glucosa y otros combustibles energéticos con presencia de O2 son degradados en CO2 y H2O,liberándose energía,se encuentra tanto en células eucariotas vegetales como en animales.
5) Los cloroplastos sintetizan ATP por Fotofosforilación, en cambio las mitocondrias por Fosforilación oxidativa.
6) Los Cloroplastos utilizan sustancias inorgánicas simples( CO2, H2O) para sintetizar moléculas orgánicas liberando O2 hacia la atmósfera en cambio las Mitocondrias degradan moléculas orgánicas en energía química (ATP), CO2 que es liberado hacia la atmósfera y H2O.Son vias anabólicas y catabólicas respectivamente.
7) La reacción global en los cloroplastos es de tipo Endergónica porque consume energía química para la síntesis de moléculas orgánicas complejas, Endotérmica porque no hay liberación de calor hacia el exterior, en cambio en las Mitocondrias es Exergónica porque liberan energía química (ATP) hacia el exterior y Exotérmica porque liberan Calor hacia el medio externo.




Perguntas de selectividad.

S15

- Relacionar un número con una letra . (2 puntos) 1) Retículo endoplasmático liso a) Movimiento 2) Ribosomas b) Fotosíntesis 3) Flagelos c) Síntesis de lípidos 4) Cloroplastos d) Retículo endoplasmático rugoso 5) Cromatina e) Lisosomas 6) Orgánulo transductor de energía f) Núcleo 7) Separa la célula del exterior g) Mitocondrias 8) Síntesis de ARNr h) Membrana plasmática 9) Modifica y transporta moléculas a vesículas i) Aparato de Golgi 10) Contiene enzimas hidrolíticos j) Nucleolo.

J15

-Cite una función con la que esté relacionado cada uno de los siguientes orgánulos: (1 punto; 0,1 punto cada orgánulo) 1. Lisosomas. 2. Retículo endoplasmático rugoso (RER). 3. Aparato de Golgi. 4. Centriolos. 5. Mitocondrias. 6. Nucleolo. 7. Retículo endoplasmático liso (REL). 8. Membrana plasmática. 9. Vacuolas.


En relación con la imagen adjunta(enlace), responda las siguientes cuestiones: (2 puntos) a) Indique si se trata de una célula animal o vegetal (0,2 puntos). Nombre los criterios en los que se basa para contestar al apartado anterior (0,3 puntos). ¿Qué señala cada número? (0,5 puntos). b) Nombre una función de cada una de las estructuras señaladas con los números 2, 3, 4 y 5. (0,5 puntos) c) Indique la composición química (0,25 puntos) y dos funciones de la estructura señalada con el número 1. (0,25 puntos).

J14

Relacionar un nº con una letra (1 punto) 1.- Microtúbulos. a.- Retículo endoplasmático rugoso. 2.- Ribosomas. b.- Movimiento. 3.- Pared celular de celulosa. c.- Transporte de iones. 4.- Cromatina. d.- Citoesqueleto. 5.- Poros. e.- Célula vegetal. 6.- Aparato de Golgi. f.- Núcleo. 7.- Orgánulo transductor de energía. g.- Membrana nuclear. 8.- Lisosomas. h.- Almacenamiento de lípidos. 9.- Flagelo. i.- Proteolisis. 10.- Membrana plasmática. j.- Mitocondria.

S13

3. Explique muy brevemente una función con la que esté relacionado cada uno de los siguientes orgánulos: (2 puntos) a) Lisosomas. b) Aparato de Golgi. c) Centriolos. d) Mitocondrias. e) Nucléolo. f) Retículo endoplásmico liso. g) Membrana plasmática. h) Retículo endoplásmico rugoso.

J12

Compare la mitocondria y el cloroplasto, indicando dos diferencias estructurales (0,5 puntos) y dos diferencias funcionales (0,5 puntos); dos semejanzas estructurales (0,5 puntos) y dos semejanzas funcionales. (0,5 puntos)


TEMA 10 EL METABOLISMO I. EL CATABOLISMO


1. El metabolismo.Generalidades

El metabolismo —del griego: μεταβολή (metabole), que significa cambio, más el sufijo -ισμός (-ismo), que significa cualidad, o sistema, es el conjunto de reacciones bioquímicas y procesos fisicoquímicos que ocurren en una célula y en el organismo.2 Estos complejos procesos interrelacionados son la base de la vida, a escala molecular, y permiten las diversas actividades de las células: crecer, reproducirse, mantener sus estructuras y responder a estímulos, entre otras actividades.

1.1 Tipos de reacciones:exergónicas(o de degradación*) las cuales son espontáneas y endergónicas (o de síntesis) que requieren energía.Esta E.  se puede obtener de las r. exergónicas (se dice que unas y otras se acoplan)o de la luz(E.solar).

1.2 Dichas reacciones se agrupan en rutas "metabólicas" y están catalizadas por enzimas.

1.3 Además estas reacciones son procesos de oxidación-reducción o p. redox


1.4  Si se da una construcción de biomoléculas hablaremos de anabolismo(del griego ana 'hacia arriba', y ballein o bállo 'lanzar') y si por el contrario existe una degradación* hablaremos de catabolismo(katá, abajo )

Podríamos resumir las diferencias en:

Podríamos representar su acoplamiento:






2- Los  intermediarios transportadores

   Biomoléculas que acoplan (mediante energía,electrones-protones o grupos) el A. y el  C. En la imagen de arriba son los coenzimas y nucleótidos derivados como el ATP.(estudiar en temas anteriores)

2.1 Transportadores de e-  y  de grupos:De los primeros los nucleótidos de pirimidina y  de flavina y, el coenzima A de grupos.


2.2 T. de Energía(E).

1-El papel del ATP en los seres vivos.


El ATP es un nucleótido derivado,no forma parte de los ácidos nucléicos. Químicamente está compuesto por diferentes unidades estructurales que son:
- Una base nitrogenada púrica, la adenina.
- Una pentosa, la ribosa.
- Tres moléculas de ácido ortofosfórico.
El ATP (adenosín trifosofato) es nucleótido complejo de gran importancia biológica, no sólo como coenzima, sino también por la energía bioquímica que es capaz de almacenar en sus dos enlaces esterfosfóricos. Al romperse estos enlaces mediante hidrólisis, liberan cada uno 7,3 Kcal/mol (proceso exergónico).
Por el contrario, la fosforilación del ADP a ATP es un proceso endergónico, no espontáneo , que requiere un aporte energético.
Las reacciones metabólicas están acopladas energéticamente a través del ATP. En el metabolismo celular tienen lugar reacciones que liberan energía y otras que la consumen (en el catabolismo se libera energía y en el anabolismo se consume). Estos procesos energéticos no tienen por qué ocurrir al mismo tiempo ni en el mismo lugar en la célula.
Por lo tanto, debe existir un mecanismo que almacene y transporte esa energía desde los lugares donde se libera a los lugares donde se consume. Este mecanismo se base en la
formación y posterior ruptura de enlaces químicos que almacenan y liberan gran cantidad de energía. Estos enlaces se denominan enlaces de alta energía.


La síntesis del ATP tiene lugar en la célula mediante dos mecanismos diferentes:
1) Fosforilación a nivel de sustrato: el ATP se produce a partir de ADP al que se une un fosfato transferido desde otra molécula al que estaba unido.
p.e
2) Fosforilación en el transporte electrónico: el transporte de electrones, a través de proteínas ubicadas en la membrana de mitocondrias y cloroplastos, libera energía que es
utilizada por el enzima ATP-asa para fosforilar el ADP a ATP. Se denomina fotofosforilación si se produce en el cloroplasto y fosforilación oxidativa si tiene lugar en la mitocondria.
    Algunos procesos celulares vitales que requieren la hidrólisis del ATP para su realización son:
- Transporte activo de sustancias a través de la membrana plasmática.
- Traducción del mensaje genético.
- Movimiento celular.
- Contracción muscular


3- Los procesos catabólicos. Generalidades

 3.1 Tipos de células según el aceptor final de e- que utilicen:
   (Los e- se refieren a a quellos de los H. de sustencias reducidas)
-Aerobias : El O2 (casi todas las células)
-Anaerobias facultativas:El O2 o biomoléculas.(pe. las levaduras)
-Anaerobias: biomoléculas (ciertas bacterias)

  3.2 La glucosa,principal combustible.
     Esta puede proceder de:
-Los alimentos
-La fotosíntesis: a partir de biomoléculas(=materia) inorgánicas
-La gluconeogénesis:apartir de biomoléculas(=materia)orgánicas.
-La glucogenolisis: a partir del glucógeno.

   Para obtener E. de la glucosa ésta se ha de oxidar,el proceso se resume en 2 fases:

1ª-Glucólisis (en ausencia de O2)
2ª-El ácido pirúvico obtenido de la fase anterior entra en la ruta de la fermentación si las condiciones son anaerobias (sin O2) o un tipo de  respiración celular si son aerobias.

4- La glucólisis

   La glucólisis o glicólisis (del griego glycos, azúcar y lysis, ruptura), es la vía metabólica encargada de oxidar la glucosa con la finalidad de obtener energía para la célula. Consiste en 10 reacciones enzimáticas consecutivas que convierten a la glucosa en dos moléculas de piruvato(=ácido pirúvico), el cual es capaz de seguir otras vías metabólica, generándose 2 ATP y 2 NADPH.
   Es la vía inicial del catabolismo (degradación) de los glúcidos ,se realiza en el citoplasma .




   -Balance energético:


5 La respiración celular

 

   Es el conjunto de reacciones bioquímicas por las cuales determinados compuestos orgánicos son degradados completamente, por oxidación, hasta convertirse en sustancias inorgánicas, proceso que proporciona energía aprovechable por la célula (principalmente en forma de ATP), en presencia de O2 sería una combustión  generando H2 O y CO2.

-Tipos de R.C

1-Respiración aeróbica. El aceptor final de electrones es el oxígeno molecular, que se reduce a agua. La realizan la inmensa mayoría de células, incluidas las humanas. Los organismos que llevan a cabo este tipo de respiración reciben el nombre de organismos aeróbicos.Es la que vamos a estudiar.
2-Respiración anaeróbica. El aceptor final de electrones es una molécula inorgánica distinta del oxígeno, más raramente una molécula orgánica.

Puntos 5.1 a 5.3


-Cadena de transporte electrónico:
  Incluye el paso de H+ a través de la membrana y de electrones a través de transportadores (electrones e hidrogenos proceden de las coenzimas reducidas-NAD y FAD)


Hemos logrado, gracias a la energía que se libera en el transporte de e- ,pasar H+,en contra de gradiente, y acumular -los en el espacio intermembranoso.

-Fosforilación oxidativa-síntesis de ATP



Ahora al regresar los H+ a la matriz mitocondrial,a favor de gradiente, se puede fosforilar(en presencia de O2 , por eso es oxidativa) el ADP  y dar ATP.
















   Así queda todo junto.





6. Resumen del balance de la R.C

El balance energético total,en ATPs, sería(no se restan 2ATPs que se gastan en ciertas células)para el caso de la oxidación de la glucosa.


  ¡ Hay más biomoléculas de las que obtendremos energía eh!


7 Las fermentaciones

   -Concepto:

  Proceso que ocurre en el citoplasma  en condiones de anaerobiosis por el que se obtiene E. por oxidación parcial de diferentes biomoléculas.

7.1 Características:


a) El aceptor final de los electrones de la biomolécula que se oxida no ee el oxígeno como en la R.C sino otros que al reducirse dan el producto que tipifican la fermentación(láctica,alcohólica)
b)Oxidación parcial,normalmente es de la glucosa.
c)La E. obtenida es de 2 ATPs procedentes de la glucólisis ya que el NADH es utilizado.

7.2 La F. láctica.


7.3 La F. alcohólica

La fermentación alcohólica tiene como finalidad  proporcionar energía  a los microorganismos unicelulares (levaduras) en ausencia de oxígeno. Para ello disocian las moléculas de glucosa y obtienen la energía necesaria para sobrevivir, produciendo el alcohol y CO2 como desechos consecuencia de la fermentación.

   La podemos observar en las bebidas alcohólicas,el pan(en ambas la levadura Saccharomyces es la más importante) ,incluso en nuestro organismo.

-Comparación entre respiración celular(aerobia) y fermentación:



8.El ciclo de Krebs y otras rutas metabólicas

  a) El C.K ,ya visto, como caracterización resumida podría ser:


El ciclo de Krebs (ciclo del ácido cítrico o ciclo de los ácidos tricarboxílicos)1 2 es una ruta metabólica, es decir, una sucesión de reacciones químicas, que forma parte de la respiración celular en todas las células aeróbicas. En células eucariotas se realiza en la matriz mitocondrial. En las procariotas, el ciclo de Krebs se realiza en el citoplasma.

En organismos aeróbicos, el ciclo de Krebs es parte de la vía catabólica que realiza la oxidación de glúcidos, ácidos grasos y aminoácidos hasta producir CO2, liberando energía en forma utilizable (poder reductor y GTP).



  Veamos que ocurre con los hidrogenos (electrones + protones) de los coenzimas reducidos (poder reductor,futura E.) en las crestas mitocondriales.
   Bueno, a parte del agua se obtendrá ATP.


 -Veamos ahora todos las rutas y/o procesos interrelacionados:



b) La oxidación de los ácidos grasos o β-oxidación:


  La beta oxidación (β-oxidación) es un proceso catabólico de los ácidos grasos en el cual sufren remoción, mediante la oxidación, de un par de átomos de carbono sucesivamente en cada fase hasta que se descomponen por completo en forma de moléculas acetil-CoA, que serán posteriormente oxidados en la mitocondria para generar energía química en forma de (ATP) y poder reductor,NADH2 y FADH2 que ingresarán en la cadena respiratoria sita en las crestas mitocondriales de las c. eucariotas acoplándose a la síntesis de ATP.
   Antes de sa oxidación, los ácidos grasos deben activarse con coenzima A y atravesar la membrana mitocondrial interna, que es impermeable a ellos.La β-oxidación de ácidos grasos consta de cuatro reacciones recurrentes y podemos diferenciar tres fases.



c) C. de las proteínas

Las proteínas pasan a péptidos de aquí a  aminoácidos(aa) por proteasas varias.
   Los aa se degradan por procesos como la transaminación y la desaminación(tb de síntesis)



TEMA 11 EL METABOLISMO II. EL ANABOLISMO


1-El anabolismo.Definición-tipos.

   El anabolismo (del griego ana ‘hacia arriba’, y ballein ‘lanzar’) es un tipo de  metabolismo(del griego metabole  que significa cambio, más el sufijo -ismo, que significa cualidad o sistema) que tiene como resultado la síntesis de biomoléculas  a partir de precursores más sencillos por lo que también recibe el nombre de biosíntesis.Transcurre con gasto de Energía, es decir es un proceso endergónico. En definitiva se trata de construir.

Tipos:





Anabolismo y catabolismo(dado) son procesos interrelacionados:



       Las rutas "mixtas" ,es decir, en las que confluyen r. catabólicas y r. anabólicas se llaman r. anfibólicas

1.1 Las rutas anabólicas comunes
-El anabolismo de los glúcidos:

a)  A. autótrofo:De los monosacáridos, principalmente  lafotosíntesis.
b) A. heterótrofo: De los monosacáridos la gluconeogénesis(V),del resto la glucogenogénesis y la amilogénesis(V)




-El anabolismo de los lípidos y las proteínas


    De los lípidos nos centraremos en los triglicéridos y de estos en los ácidos grasos no esenciales (los esenciales se obtienen de los alimentos).El principal precursor de los ácidos grasos es el malonil-CoA que proviene, a su vez, del acetil-CoA. Todas las reacciones de síntesis de ácidos grasos tienen lugar en el citosol de las células animales y en el estroma en las células vegetales,concretamente en sus REL.

   De las proteínas ya dimos su biosíntesis en la traducción,aquí pues nos referiremos a los aminoácidos:




1.2-Rutas anabólicas en organismos autrótofos
2-Introducción a la fotosíntesis(F).Definición

  Proceso fisico-químico consistente en una serie de reacciones que tienen por objetivo captar energía lumínica(ej. del sol) y transformarla en E. química(almacenada en moléculas tipo ATP) y "poder reductor" ( almacenado en moléculas tipo NADP) para así transformar materia inorgánica,p.e. en la F."oxigénica "del carbono sería el CO2 y el H2O,en materia orgánica(moléculas tipo glucosa).

   Si pudieramos poner una  "reacción general" en ésta habría un dador de Hidrogenos(H), es decir, un reductor(aquí simbolizado por H2A) y un aceptor de los mismos ,es decir un oxidante(a.s.p D).La reacción general quedaría de la siguiente forma:

                              H2A + D -----> A + DH2

2.1-Si el dador de H es el H2 O (A=O)  ,  y el aceptor el CO2(D=CO2).

  Estaríamos ante la llamada F. oxigénica del carbono(visto en la definición de F. en general) quedando la r. ya ajustada e incluyendo la luz:




2.2-Otros dadores y aceptores.

  a) Otro dador: Si A=S(azufre) estaríamos ante una F. anoxigénica ,ya que no se libera en la 2ª parte de la r. general el oxígeno(era A=O).
     b)   Otro aceptor: Si D=NO3-  estaríamos ante una F. oxigénica del nitrógeno.

2.3-Reacción general de la fotosíntesis oxigénica del C.(F.O.C=F)) Ver pto 2.1

3-La fase luminosa de la fotosíntesis.Definición

La fase luminosa de la F.O reacción de Hill es la etapa que depende directamente de la luz o energía lumínica para poder obtener energía química en forma de ATP y NADPH, a partir de la disociación de moléculas de agua, formando oxígeno e hidrógeno. La energía creada en esta fase, será utilizada durante la fase oscura, para de esta forma continuar con la fotosíntesis.

   Incluye varios subprocesos:

-Captación de la luz por parte de los fotosistemas.
-Transporte electrónico dependiente de la luz
-Fotofosforilación

   Repasemos :
-Nombra:

 

 3.1-La captación de la luz
   


La captación de energía luminosa consiste en la absorción de fotones por parte de alguna sustancia. Cuando observamos un objeto, su color corresponde a la luz que refleja(con una determinada longitud de onda λ), mientras que la radiación de otras longitudes de onda es "absorbida" pos sus moléculas. La energía captada por esa molécula, que recibe el nombre genérico de pigmento.
   En la fase luminosa un fotón incide sobre una sustancia capaz de absorberlo (la clorofila u otro pigmento fotosintético), arrancándole un electrón. En este caso, el "sistema conductor" que recoge el electrón es una cadena transportadora, y el uso que se hace de la energía es generar un gradiente de protones.





-Los fotosistemas:



. El fotosistema es la unidad funcional del proceso de captación y transformación de la energía luminosa. Está compuesto por varias moléculas de clorofila y de otros pigmentos accesorios (carotenos, xantofilas...),formando la llamada molécula antena, y diferentes proteínas, dispuestas formando una estructura cilíndrica integrada en la membrana. En el centro de dicha estructura hay una molécula especial de clorofila, llamada "centro de reacción", que es capaz de ceder electrones cuando recibe energía electromagnética.
   Los cloroplastos poseen dos tipos distintos de fotosistemas, que se distinguen entre sí tanto estructural como funcionalmente. Desde el punto de vista de su función, los fotosistemas se diferencian por la parte del espectro electromagnético(intervalo de longitudes de onda) que son capaces de utilizar: el fotosistema I también recibe el nombre de P700 o PSI, porque tiene un máximo de absorción en torno a los 700nm, mientras que el fotosistema II (P680) o PSII presenta una absorción máxima a longitudes de onda en torno a los 680nm o menores, lo que signifca que necesita radiación de mayor energía(A menor λ mayor E.). Esta diferencia de comportamiento se debe a que ambos fotosistemas poseen pigmentos ligeramente distintos.
   Cuando el fotosistema pierde electrones necesita recuperarlos, tomándolos de una sustancia reducida capaz de proporcionárselos. En las plantas, el fotosistema I puede recibir electrones desde dos donadores distintos: de él mismo, tras un flujo de electrones cíclico en el que los transportadores electrónicos acaban devolviendo el par electrónico al propio fotosistema, o del fotosistema II. En el caso del fotosistema II la sustancia que cede los electrones es el agua, que libera protones produciendo oxígeno en el proceso.Esta ruptura del agua se llama fotólisis. (fotosíntesis oxigénica).

3.2-La fotofosforilación


-Concepto/Proceso


   La fotofosforilación es un proceso de síntesis de ATP a partir de ADP y fosfato llevado a cabo por las ATP-sintasas de la membrana del tilacoide, en los cloroplastos de las células vegetales.
   Es un proceso de la fase luminosa de la fotosíntesis en que se utiliza la energía liberada en el transporte de electrones para bombear protones desde el estroma al interior del tilacoide con el fin de crear un gradiente electroquímico el cual, al disiparse por la salida de protones del tilacoide al estroma a través de las ATP-sintasas, acopla esta energía protón-motriz a la fosforilación del ADP para formar ATP. La energía necesaria la proporciona la luz que es captada por los pigmentos fotosintéticos.

3.3-El transporte no cíclico de electrones(en algunas funetes se le llama fotofosforilación n.c).

-Concepto y/o características
   


   Los dos fotosistemas presentes en el cloroplasto pueden funcionar de modo diferente: si el fotosistema I actúa solo, la cadena de transporte electrónico acaba devolviendo los electrones al mismo fotosistema. A lo largo del proceso se genera un gradiente quimiosmótico de protones, que se acumulan en el espacio intermembranoso. Este gradiente puede ser aprovechado por la ATP sintasa para la producción de ATP.
-Balance:

   2NADPH2 

-Esquema en Z

 
 
 




 
3.4-El transporte cíclico de electrones(fotofosforilación cíclica)

-Concepto y/o características

 Está implicado sólo el fotosistema I; se realiza un bombeo de hidrogeniones del estroma al espacio tilacoidal(complejo cit bf), que contribuye a crear un gradiente electroquímico de hidrogeniones y por tanto a la formación del ATP, sin que se produzca NADPH.


   Se produce cuanco escasea NADP+,el PSI es el que cede los e- al cit bf  3.5-Comparación entre el transporte no cíclico y el cíclico:








4.La fase oscura(F.O).El cíclo de calvin

-Concepto

El Ciclo de Calvin es una ruta metabólica,del tipo anabolismo autótrofo, que tiene lugar en el estroma del cloroplasto. Durante esta fase se utiliza el ATP y el NADPH obtenidos en la fase luminosa, para transformar sustancias inorgánicas oxidadas (CO2, NO3, SO4) en moléculas orgánicas reducidas que participarán en la síntesis de moléculas orgánicas complejas.

   En esta ruta podemos diferenciar tres fases:

1-Fase de fijación del dióxido de carbono a la ribulosa 1,5 difosfato por acción de la rubisco(enzima) obteniéndose dos moléculas de ácido fosfoglicérico.(f. de carboxilación)
2-Reducción del ácido fosfoglicérico, utilizando el ATP y NADPH obtenido en la f. luminosa,  a gliceraldehido-3-fosfato.(f. de reducción)
3-Regeneración de la ribulosa 1,5 difosfato después de una serie de reacciones y producción glucosa.(f. de regeneración)

   Como en cada vuelta se reduce una sóla molécula de CO2 se necesitarán 6 vueltas para sintetizar una molécula de glucosa.














   



 Veamos las dos fases en una animación.




-Ecuaciones de la F.
5.Los factores que influyen en la fotosíntesis:


6.La quimiosíntesis

   La quimiosíntesis es una forma de nutrición autótrofa en la que la energía necesaria para la elaboración de compuestos orgánicos se obtiene de la oxidación de ciertas sustancias del medio.(de ahí el prefijo -quimio, a diferencia del de -foto de la fotosíntesis que alude a la obtención de la E. de la luz)

Es característico de bacterias, y gracias a este proceso se reciclan los compuestos totalmente reducidos (NH3, H2S, CH4) y se cierran los ciclos de la materia en los ecosistemas.

6.1- Fases.

   En la primera se obtiene energía y poder reductor por oxidación de compuestos muy reducidos, como el metano, el ácido sulfhídrico, etcétera.
  En la segunda fase,se asimila y reduce el dióxido de carbono,como fuente de carbono, u otros compuestos.

6.2-Tipos de organismos según formas de nutrición(fuente de E. + fuente de C como nutriente principal).

6-3 Microorganismos quimiosintéticos

  • Bacterias del hidrógeno:Oxidan el H2 para obtener E.
  • Sulfobacterias:obtienen la energía por oxidación de compuestos reducidos de azufre, dando sulfato como producto final.
  • Ferrobacterias: algunas bacterias viven en aguas ricas en compuestos de hierro ferroso, que  oxidan a hierro férrico...
  • Bacterias nitrificantes: oxidan compuestos reducidos del nitrógeno presentes en el suelo. Las del género Nitrosomonas oxidan el amoniaco a nitritos. Las bacterias nitrificantes, como Nitrobacter, oxidan los nitritos a nitratos.


Vídeo sobre la F.



Básico de los 2 últimos temas:



-Comparación entre la fotosíntesis y la respiración celular


 -No está de más... recordarás?




SECCIÓN PERSONAJES.

Van Helmont 
*1648 
*Intenta 
descubrir la 
fuentes de los 
materiales 
nutritivos de los 
vegetales. 
 M. Berthollet (1748- 1822) 
 Científico francés. 
 Dijo que el oxigeno liberado de las 
plantas, provenía de las molécul...






Ejercicios de  selectividad sobre metabolismo.

Tema  11

1-s6
(2 puntos).
Observe la secuencia de las reacciones expresadas en el esquema y responda a las siguientes preguntas:
a) ¿De qué proceso se trata?
b) ¿En qué circunstancias tiene lugar?
c) Describa el proceso y comente la secuencia de reacciones
d) ¿Puede establecer alguna comparación de la energía obtenida en este caso, con la que se obtendría en
otras formas de catabolizar la glucosa?
e) Cite procesos industriales en que estas transformaciones ocurren.
f) En las transformaciones señaladas con número 1 y el 2 se originan ATP y NAD+. ¿Qué tipo de
moléculas son? ¿cuál es su papel? ¿En que se diferencian la reacción 1 y la reacción 2 desde el punto
de vista energético?
1-J9
Lea atentamente este texto y conteste a las preguntas indicadas al final.
La cerveza es un producto industrial procedente de la cebada. Las semillas de cebada se
humedecen para que germinen, de forma que al iniciarse la germinación sus propias enzimas
hidrolíticas rompen los polisacáridos de reserva,
(almidón fundamentalmente), en monosacáridos.
Tras detener este proceso por calor, se obtiene la malta. La malta obtenida se somete a la acción
de levaduras, que inicialmente se multiplican utilizando los azúcares del medio como fuente de
carbono y de energía. Cuando se consume el oxígeno presente, las levaduras inician el proceso que
conduce a la producción de la cerveza.
a) ¿Qué monosácarido se originará como resultado de la hidrólisis del almidón? ¿Qué tipos de enlaces
deberán romper las enzimas hidrolíticas de las que se habla? (0.5 puntos).
b) ¿Cuáles serán los productos finales de la utilización de los azucares por las levaduras, una vez
consumido el oxígeno? (0.5 puntos).
c) Compare la eficacia desde el punto de vista energético, de la etapa en que las levaduras tienen
oxígeno disponible y la etapa en la que ya se ha consumido. (1 punto).

1’.TDC: Fermentaciones(3 puntos)
a)Concepto, tipos de células que la realizan y localización celular.
b)Explicar brevemente dos tipos de fermentaciones de la glucosa citando los productos  resultantes en cada una de ellas e indicar un ejemplo de aplicación práctica para cada tipo.
1’-sep10
Describa un proceso de fermentación realizada en células eucariotas y otro en microorganismos,
indicando su importancia en cada tipo de organismo y sus etapas fundamentales.
(2 puntos)
1’’-j7
¿Qué papel juega el ATP en las células? ¿Cómo lo lleva a cabo? 1 punto.

1’’-j8 y  s10
a) ¿Qué función desempeña el ATP en el metabolismo celular? (ejemplo)
b) ¿Por qué se obtiene más ATP en la cadena respiratoria que en una fermentación?
c) Indique dos fermentaciones industriales y qué tipo de fermentación se trata
d) ¿Por qué es peligroso entrar en una bodega donde se esté produciendo la fermentación del mosto de
la uva?
e) En determinadas circunstancias en los músculos se pueden dar fermentaciones. ¿Por qué?

(2 puntos). En relación al metabolismo energético de las células, responda a las siguientes cuestiones:
a) ¿En qué proceso metabólico se obtiene más ATP?
b) ¿Qué otras rutas suministran ATP?
c) ¿Cuál es la incidencia de la presencia o la ausencia de Oxígeno?
d) ¿Qué papel juegan las membranas en la síntesis de ATP en las mitocondrias y en los cloroplastos?
1-j6
2 puntos). En relación al metabolismo energético de las células, responda a las siguientes cuestiones:
a) ¿Qué tipo de molécula es el ATP?
b) ¿Qué papel desempeña?
c) ¿Cómo desempeña su papel?
d) ¿Qué papel juegan las membranas en la síntesis de ATP en las mitocondrias y en los cloroplastos?

1’’’-j7
TDC (3 puntos): El papel del ATP en los seres vivos.
2-
 La siguiente gráfica representa la variación de la glucosa en un cultivo celular de células eucariotas en condiciones anaeróbicas y en el que en un momento dado se añade O2 al medio. (2 puntos)
Responda razonadamente las siguientes cuestiones:
a) Antes de añadir oxígeno, ¿qué proceso metabólico es responsable de la disminución de glucosa en el medio? Indicar el lugar donde se produce.
b) ¿Qué proceso metabólico se inicia cuando se añade oxígeno al medio? Indicar los compartimentos celulares donde se desarrolla el proceso de degradación total de la glucosa en presencia de oxígeno.
c) Represente un esquema del orgánulo, que participa en el consumo de oxígeno en la célula, indicando sus partes.
2’-¿Cuál es la finalidad de la cadena respiratoria? Indicar su funcionamiento. (2 puntos)
2’-s8
Observe el esquema y explique lo que representa, relacionándolo con el proceso
global que ocurre en la cresta.
2’’-j9
TDC (3 puntos): La cadena respiratoria y la fosforilación oxidativa: descripción global de los procesos, y su localización celular.


3-Observe atentamente este esquema y conteste a las cuestiones planteadas: (2 puntos)
a) ¿Qué proceso representa el esquema en su conjunto? ¿En qué orgánulo se desarrolla? ¿En qué tipo de seres vivos?
b) Describa brevemente el proceso señalado como número 1. ¿Qué papel tiene la luz?
c) Describa brevemente el proceso señalado como número 2. ¿En qué sitio del orgánulo tiene lugar?
J6-¿Qué proceso representa el esquema? ¿En qué orgánulo se desarrolla? ¿En qué tipo de células?
b) ¿Qué estructura es la señalada con el nº 1? ¿Qué ocurre de forma global? ¿Qué papel tiene la luz?
c) ¿Qué proceso es el señalado con el nº 2 ¿Qué ocurre de forma global? ¿En qué sitio del orgánulo
tiene lugar?
d) ¿Puede escribir una reacción que refleje lo que sucede en conjunto?

3’-j10
En relación a la fotosíntesis (2 puntos):
a) ¿Qué es un complejo antena? Razone la respuesta.
b) ¿Cuántos fotosistemas intervienen y cuál es su misión?
c) ¿Cómo influye el color de la luz?
d) ¿Qué es el centro de reacción?
e) ¿Cuál es el papel de la clorofila?
3’’-j7
En una célula vegetal:
a) ¿Dónde se desprende oxígeno y cuál es la razón por la que se desprende?
b) ¿Dónde se consume oxígeno y cuál es la razón de que se consuma?
c) ¿A qué molécula se debe el color verde de los vegetales? ¿Dónde se sitúa? ¿Qué papel desempeña
esta molécula?
d) ¿Dónde se consume CO2? ¿Cuál es la razón por la que se consume?
3’’-j9
En relación a la fotosíntesis (2 puntos):
a) ¿Por qué necesitan agua los cloroplastos? Razone la respuesta.
b) ¿Cuántas moléculas de CO2 se tendrán que incorporar al ciclo de Calvin para dar lugar a una
molécula de sacarosa?
c) ¿Qué es un fotosistema?
d) ¿Qué papel cumplen procesos redox o de transporte de electrones en la fase luminosa de la
fotosíntesis?
e) ¿Cuál es el papel de la clorofila?
3-j7
(2 puntos). Responda a las siguientes cuestiones sobre la fotosíntesis:
a) ¿Por qué necesitan agua los cloroplastos? Razone la respuesta.
b) ¿Cuántas moléculas de CO2 se tendrán que incorporar al ciclo de Calvin para dar lugar a una
molécula de sacarosa?
c) ¿Qué es un fotosistema?
d) ¿Qué diferencias existen entre la fase no cíclica y la cíclica?

3’’’-j8
TDC (3 puntos). El ciclo de Calvin o fase “oscura” de la fotosíntesis:
localización e interpretación global del proceso.
4-
2 puntos). Describa similitudes y diferencias entre la respiración mitocondrial y la
fotosíntesis en cloroplastos. Incluir las reacciones globales y los productos finales.

5 j12
En relación con el esquema adjunto, conteste las siguientes cuestiones:
a) ¿Cómo se denominan cada uno de los pasos indicados con flechas en el esquema? (0,2 puntos)
¿Dónde se llevan a cabo en una célula eucariótica? (0,2 puntos). Escriba qué codones
corresponden a cada uno de los 5 aminoácidos (0,3 puntos). Si una mutación puntual provoca que
la primera base de la molécula 2 pase a ser una C en vez de una A, ¿qué cambio se origina en la
secuencia de la molécula 3? (0,3 puntos)
b) Describa brevemente el proceso de síntesis de la molécula 3 e indique las fases de las que consta.
(1 punto).
6. El esquema que se adjunta representa un importante proceso celular:
a) ¿Cómo se llama el proceso?
b) Sustituya los números por los nombres correspondientes.
c) ¿Cómo se llama la molécula obtenida y para qué se usa en la célula?
7-Observe atentamente este esquema, y conteste a las cuestiones planteadas:
a) ¿Qué proceso representa el esquema?
b) Identifique lo señalado con los números 1, 2 y 3.
c) Describa con detalle qué es lo que está ocurriendo
d) ¿Qué tarea lleva a cabo la enzima que es la principal responsable de que esto ocurra?
8-Observe el esquema y responda a las cuestiones planteadas
a) ¿Qué proceso se representa de forma esquemática? ¿Qué está ocurriendo? Describa lo que se representa
b) Identifique con detalle lo que se señala con cada uno de los números 1, 2, y explique su papel en el proceso
c) ¿Qué es lo que se indica con el número 3?
d) ¿Qué tipo de enlace es necesario para dar lugar a las moléculas señaladas con el número 3? ¿Dónde ocurre este enlace en el proceso del esquema?

e) ¿Qué papel desempeña el RNA de transferencia?


S15A4

El siguiente esquema representa procesos importantes en el metabolismo animal: (2 puntos) a) Diga cómo se denomina el compuesto indicado con el número 1. Siendo el número 2 el compuesto ácido pirúvico (piruvato), indique los procesos señalados con las letras A, B y C. (1 punto) b) ¿En qué compartimentos celulares se desarrollan dichos procesos? (0,5 puntos) c) Aparte de los productos finales, ¿en qué se diferencian los procesos B y C? (0,5 puntos)

J5A3

3. En relación con el esquema adjunto, conteste las siguientes cuestiones: (2 puntos) a) ¿Qué nombre recibe el grupo de procesos A? ¿Y el grupo de procesos B? Definir ambos procesos. ¿Qué nombre recibe el conjunto de todos esos procesos? (1 punto) b) ¿Qué es el ATP? ¿Qué papel desempeña en estos procesos? Cite un proceso biológico en el que se obtenga ATP y otro en el que se gaste. (1 punto)




S14A5

Defina los siguientes procesos. (2 puntos) a) Glucolisis y fermentación. (0,5 puntos) b) Fosforilación oxidativa . (0,5 puntos) c) Fotosíntesis. (0,5 puntos) d) Indique en qué tipo de células eucariotas y en qué lugar de las mismas se realizan los procesos de los apartados a, b y c. (0,5 puntos)



J14A5

5. En relación con la imagen adjunta, responda las siguientes cuestiones: (2 puntos) a) ¿Qué proceso biológico se representa en la figura? ¿Cuál es su finalidad? ¿Qué tipo de células lo llevan a cabo? (0,5 puntos) b) Indique qué corresponde a cada número. (0,5 puntos) c) Indique en qué orgánulo tienen lugar. (0,5 puntos) d) ¿Cuál es el papel del agua en este proceso?
(0,5 puntos)



J14B3
3. Fermentaciones. (2 puntos) a) Concepto y localización celular. (1 punto) b) Explique brevemente dos tipos de fermentaciones de la glucosa citando los productos resultantes. (1 punto)













TEMA 13 GENÉTICA MENDELIANA

Conceptos básicos
Un pequeño diccionario con los términos más usuales utilizados en Genética mendeliana. 
• Gen. Unidad hereditaria que controla cada carácter en los seres vivos. A nivel molecular corresponde a una sección de ADN, que contiene información para la síntesis de una cadena polipeptídica. 
•Genoma. Conjunto de genes de una especie p.e. el genoma humano.
• Alelo. Cada una de las alternativas que puede tener un gen de un carácter. Por ejemplo el gen que regula el color de la semilla del guisante, presenta dos alelos, uno que determina color verde y otro que determina color amarillo. Por regla general se conocen varias formas alélicas de cada gen; el alelo más extendido de una población se denomina "alelo normal o salvaje", mientras que los otros más escasos, se conocen como "alelos mutados". 
• Genotipo.Es el conjunto de genes que contiene un organismo heredado de sus progenitores. En organismos diploides, la mitad de los genes se heredan del padre y la otra mitad de la madre. 
• Fenotipo. Es la manifestación externa del genotipo, es decir, la suma de los caracteres observables en un individuo. El fenotipo es el resultado de la interacción entre el genotipo y el ambiente. El ambiente de un gen lo constituyen los otros genes, el citoplasma celular y el medio externo donde se desarrolla el individuo. 
• Locus. Es el lugar que ocupa cada gen a lo largo de un cromosoma (el plural es loci). 
• Homocigoto. Individuo que para un gen dado tiene en cada cromosoma homólogo el mismo tipo de alelo, por ejemplo, AA o aa . 
• Heterocigoto. Individuo que para un gen dado tiene en cada cromosoma homólogo un alelo distinto, por ejemplo, Aa.
Herencia dominante: Es aquella en la que uno de los alelos tiene más fuerza para manifestarse que el otro. Al más fuerte se le denomina alelo dominante y al más débil, alelo recesivo. Cuando están juntos el dominante y el recesivo, el dominante se manifiesta mientras que el recesivo queda oculto.Para que se manifieste la información del alelo recesivo no ha de estar acompañado del dominante es decir ha de estar en doble dosis,así el alelo recesivo suele simbolizarse con letras minúsculas por lo que si consideramos  que "a" es el gen-alelo que tiene la información por ejemplo de color verde para que se manifieste dicho color el organismo para dicha característica será "aa".
Herencia intermedia: Es aquella en la que los alelos de un gen tienen la misma fuerza para manifestarse, por lo que ninguno domina sobre el otro. Reciben el nombre de alelos codominanes. En este caso aparece un nuevo fenotipo que es intermedio entre los otros.
Leyes de Mendel

Conviene aclarar que Mendel, por ser pionero, carecía de los conocimientos actuales sobre la presencia de pares de alelos en los seres vivos y sobre el mecanismo de transmisión de los cromosomas, por lo que esta exposición está basada en la interpretación posterior de los trabajos de Mendel. 


Interpretación del experimento.El polen de la planta progenitora aporta a la descendencia un alelo para el color de la semilla, y el óvulo de la otra planta progenitora aporta el otro alelo para el color de la semilla ; de los dos alelos, solamente se manifiesta aquél que es dominante (A), mientras que el recesivo (a) permanece oculto. 
Otros casos para la primera ley.- La primera ley de Mendel se cumple también para el caso en que un determinado gen de lugar a una herencia intermedia y no dominante, como es el caso del color de las flores del "dondiego de noche" (Mirabilis jalapa). Al cruzar las plantas de la variedad de flor blanca con plantas de la variedad de flor roja, se obtienen plantas de flores rosas. La interpretación es la misma que en el caso anterior, solamente varía la manera de expresarse los distintos alelos. 



Otros casos para la segunda ley. En el caso de los genes que presentan herencia intermedia, también se cumple el enunciado de la segunda ley. Si tomamos dos plantas de flores rosas de la primera generación filial (F1) del cruce que se observa en la figura 2 y las cruzamos entre sí, se obtienen plantas con flores blancas, rosas y rojas, en la proporción que se indica en el esquema de la figura 4.También en este caso se manifiestan los alelos para el color rojo y blanco, que permanecieron ocultos en la primera generación filial.

Es un cruzamiento dihíbrido
El análisis de los cruzamientos monohíbridos o monofactoriales es simple y no requiere de un método especial. Sin embargo, el análisis de los cruzamientos dihíbridos resulta más fácil cuando se emplea el cuadrado de Punnett. Este método consiste en combinar en una tabla de doble entrada los gametos producidos por el genotipo materno y el paterno.

Interpretación del experimento.
Los resultados de los experimentos de la tercera ley refuerzan el concepto de que los genes son independientes entre sí, se cumplirá la ley cuando los dos caracteres a estudiar estén regulados por genes que se encuentran en distintos cromosomas. No se cumple cuando los dos genes considerados se encuentran en un mismo cromosoma- genes ligados.

EL RETROCRUZAMIENTO: UNA PRUEBA DE LA HIPOTESIS DE MENDEL

HERENCIA POLIALÉLICA: Se debe a la acción de un gen que presenta más de dos alelos. Sucede así con los grupos sanguíneos humanos que están determinados por un gen con tres alelos. (Ver codominancia…).También se habla de Series alélicas: La mayoría de los genes alelos se pueden presentar en más de dos formas alternativas constituyendo las llamadas series alélicas. En ellas existen muchas variantes dentro del mismo par de genes, aunque un organismo diploide sólo puede presentar dos variantes de los genes que componen la serie alélica. Un ejemplo es el color del pelaje de los conejos, entre otros.
CODOMINANCIA. Este tipo de interacción se dilucidó estudiando la herencia de los grupos sanguíneos en el hombre. En la especie humana se distinguen cuatro grupos sanguíneos: A, B, AB y O. cuando uno de los progenitores es del grupo A y el otro del grupo B, el hijo puede ser del grupo AB, ya que los genes que determinan los grupos sanguíneos A y B se expresan de igual manera en el nuevo individuo, lo que se conoce como codominancia.



Herencia poligénica o multifactorial:

Genes Letales:


HERENCIA LIGADA AL SEXO: Es debida a los genes que se encuentran en los cromosomas sexuales, X o Y, y al manifestarse el fenotipo depende del sexo del individuo.
Herencia de genes ligados al cromosoma X. En la especie humana se han definido más de doscientos rasgos cuyos genes se ubican en el cromosoma X. Algunos ejemplos de anomalías hereditarias son: atrofia óptica o degeneración del nervio óptico, glaucoma juvenil, estenosis mitral del corazón, daltonismo, hemofilia, y algunas formas de retardo mental.
LA HERENCIA LIGADA AL CROMOSOMA Y Los cromosomas presentes en el cromosoma Y sólo se transmiten de varón a varón. Como el cromosoma Y es muy pequeño, este tipo de genes no es muy numeroso. Ej: el gen que determina el sexo masculino o pelos en las orejas (hipertricosis).

HERENCIA MITOCONDRIAL:Las alteraciones del material genético de las mitocondrias son la causa de algunas enfermedades que se transmiten con un patrón característico debido a que las mitocondrias solo se heredan de la madre. Todos los hijos e hijas de una mujer afectada heredarán las mitocondrias con la mutación y serán afectados por la enfermedad (figura 1), mientras que ninguno de los hijos e hijas de un hombre afectado heredaran la alteración ni desarrollaran la enfermedad .Se conoce la relación de las mitocondrias con afecciones como el alzheimer, el parkinson y la diabetes mellitus, por citar algunas.

H. INFLUENCIADA POR EL SEXO: un carácter autósomico posee diferente dominancia dependiendo del sexo del individuo.( ej. La calvicie)

TEORÍA CROMOSÓMICA DE LA HERENCIA ( un recordatorio del fenómeno de la recombinación genética).El principio de Mendel, según el cual los genes que controlan diferentes caracteres son heredados de forma independiente uno de otro, es cierto sólo cuando los genes existen en cromosomas diferentes. Cuando estudiamos pares de genes localizados en diferentes pares cromosómicos, estos genes no cumplen las Leyes de Mendel. Sus caracteres no son mendelianos. T. H. Morgan y sus colaboradores demostraron en una serie amplia de experimentos con moscas de la fruta (que se reproducen con gran velocidad), que los genes se disponen de forma lineal en los cromosomas y que cuando éstos se encuentran en el mismo cromosoma, se heredan como una unidad aislada mientras el propio cromosoma permanezca intacto. Los genes que se heredan de esta forma se dice que están ligados.Morgan y su grupo observaron también que este ligamiento rara vez es completo. Las combinaciones de alelos de cada par de cromosomas pueden reorganizarse en alguno de sus descendientes. Durante la meiosis, una pareja de cromosomas homólogos puede intercambiar fragmentos equivalentes (mismos locus) a través de un proceso denominado sobrecruzamiento. Durante este proceso los cromosomas homólogos se intercambian fragmentos de DNA produciéndose una recombinación génica genética. 

El sobrecruzamiento se produce al azar a lo largo de las cromátidas, de modo que la frecuencia de recombinación entre dos genes depende de la distancia que los separe en el cromosoma. Si los genes están relativamente alejados, los gametos recombinados serán muy frecuentes para ese par de genes, pero si están más o menos próximos, los gametos recombinados serán más raros porque entre ellos habrá menos recombinaciones. 
En los nuevos individuos producidos por gametos recombinados, la recombinación podrá originar nuevas combinaciones de fenotipos que antes no existían. Cuanto mayor sea el número de sobrecruzamientos, más elevado será el porcentaje de descendientes que muestran las combinaciones nuevas. Gracias a esto se pueden trazar o dibujar mediante experimentos de reproducción apropiados, las posiciones relativas de los genes a lo largo del cromosoma, estableciendo mapas de locus. 

Determinación del Sexo en especies:

 Luego de identificados los cromosomas sexuales, los investigadores centraron sus esfuerzos en esclarecer el mecanismo por el cual este par homólogo determina el sexo de algunas especies.

1-Determinación cromosómica,caso del sexo en la especie humana:

Las mujeres poseen dos cromosomas X y los varones un cromosoma X y un cromosoma Y.

 Determinación del sexo en aves, mariposas y polillas:

En estas especies el macho es homogamético, (XX) y las hembras son heterogaméticas, (XY o XO).

2- Determinación cariotípica, caso del sexo en abejas y hormigas:

.En estas doce especies, el mecanismo de determinación del sexo recibe el nombre de haplodiploidía, ya que los individuos diploides son hembras y los individuos haploides son machos. Los machos se desarrollan en óvulos no fecundados; las hembras lo hacen en óvulos fecundados.
3-Determinación génica: Varios alelos,tres en el caso del pepinillo del diablo.



4-Determinación fenotípica: por factores ambientales.Por ejemplo, las tortugas, a más de 32º serán hembras, a menos de 28º serán machos y entre esas dos temperaturas, saldrán indistintamente hembras y machos.

PROBLEMAS GENETICA SELECTIVIDAD

S15
Problema de genética: Un hombre del grupo sanguíneo A y una mujer del grupo B tienen juntos cinco hijos de los cuales uno tiene el grupo sanguíneo AB, dos el grupo A y dos el grupo 0. Señale el genotipo de toda la familia. (1 punto)
J15
Problema de genética. (1 punto) a) ¿Puede un hijo normal tener un padre daltónico? ¿Y una madre? (0,5 puntos) b) ¿Pueden unos padres normales tener un hijo daltónico? ¿Y una hija? (0,5 puntos)
S14
Problema de genética. (1 punto)
Un cobaya de pelo negro cuyos progenitores son uno de pelo negro y el otro de pelo blanco, se cruza
con otro cobaya de pelo blanco cuyos padres son ambos de pelo negro. Indique cómo serán los
genotipos de todos ellos y los de sus descendientes.
J14
 Problema de genética: (2 puntos)
Una mujer no hemofílica, cuyo padre sí lo era, se emparejó con un hombre no hemofílico.
a) ¿Cuál es la probabilidad de que tengan un hijo varón hemofílico? (0,5 puntos)
b) ¿ Cuál es la probabilidad de que tengan una hija hemofílica? (0,5 puntos)
c) ¿ Cuál es el genotipo de la descendencia? (0,5 puntos)
d) ¿Cómo se transmite esta enfermedad? (0,5 puntos)
S13
Dos hombres (Padre 1 y Padre 2) reclaman en un juzgado la paternidad de un niño, cuyo grupo
sanguíneo es O. En cuanto a sus fenotipos, sabemos que la madre es del grupo A, mientras que el
posible padre 1 es del grupo B y el posible padre 2 es del grupo O. (2 puntos)
a) Proponga todos los posibles genotipos para el niño, la madre y los padres.
b) Razone si puede servir esta información para indicar cuál de ellos no es su padre.
S12
Defina los siguientes conceptos:
a) Genoma. (0,25 puntos) c) Heterocigótico. (0,25 puntos)
b) Alelo. (0,25 puntos) d) Mutación génica o puntual. (0,25 puntos)
J12
En los cobayas existen tres variedades para el pelaje: amarillo, crema y blanco. Al cruzar dos cobayas
de color crema se obtienen descendientes de las tres variedades. Deducir que tipo de herencia
presenta el carácter planteando el cruce. (2 puntos)
S11
Una pareja tiene un hijo albino. Ninguno de los padres presenta esa característica. Explique como
puede darse esa situación y sugiera el posible genotipo de los padres para ese gen. ¿Qué proporción
de hijos albinos y no albinos puede esperarse en la descendencia? (2 puntos)
S10
Explique lo que sepa acerca de los conceptos: (2 puntos)
a) Gen.
b) Código genético.
c) Codón.
d) Anticodón.
J10
Explique lo que sepa acerca de los conceptos: (2 puntos)
a) Gen.
b) Alelo.
c) Genotipo.
d) Fenotipo.

J8
Cuestión 2.- (1 punto). Dos hombres (Padre 1 y Padre 2) reclaman en un juzgado la paternidad de un
niño, cuyo grupo sanguíneo es O. La madre es del grupo A, mientras que el posible padre 1 es del B y el
posible padre 2 es del AB. Razone si puede servir esta información para indicar cual de ellos no es su
padre. Proponga posibles genotipos para el niño, la madre y los padres.

J4
Cuestión 5.- (1 punto)
En un famoso litigio judicial sobre paternidad en la década de los años 40, cuando todavía no existíantécnicas relacionadas con el DNA, se planteó una reclamación a C. Chaplin, cuyo grupo sanguíneo era 0,mientras que el niño era del grupo B y la madre del grupo A.
a) ¿Cómo hubiese decidido si usted hubiese sido el juez? Razone la respuesta.
b) Exprese los posibles genotipos del demandado y de la madre.
c) ¿Cuál es el genotipo del niño?.
J5
Cuestión 2. – Enuncie las leyes de Mendel, ayudándose de algún ejemplo (1 punto).
S3
Cuestión 5.- Una determinada secuencia de DNA (ADN) se transcribe a la siguiente molécula de RNA-m
ARN-mensajero): (2 puntos)
5'…..AUGGUUAUCUAUCAGUUUAGGCUA……..3'
a) ¿Cuál sería el péptido codificado por dicha secuencia?
¿Y si U del lugar 12 muta a A?
b) ¿Cuál es la secuencia del DNA que ha servido como
molde?
c) ¿Cómo se llama la enzima que ha sintetizado el RNAmensajero?
¿En qué orgánulo ocurre?
d) ¿En qué compartimento celular se traduce el RNAmensajero?
¿En qué orgánulo ocurre?.
S5B5.
(2 puntos). El esquema representa el resumen de uno de los cruzamientos llevados a cabo
por Mendel con guisantes, cuyos resultados le permitieron formular su primera ley.
a) Calcule la proporción genotípica y fenotípica para los
siguientes cruzamientos:
Homocigoto dominante con homocigoto recesivo
Homocigoto dominante con heterocigoto
Homocigoto recesivo con heterocigoto
b) Formule la primera ley de Mendel y explíquela con
este ejemplo.
c) ¿Qué es un alelo? ¿Qué quiere decir alelo dominante?
d) ¿Cómo le explicaría usted a Mendel los cambios en lo
entendemos por “genes” hoy día? Exponga brevemente

S12
En cierta especie animal, el pelo gris (G) es dominante sobre el pelo blanco (g) y el pelo rizado (R)
sobre el pelo liso (r). Se cruza un individuo de pelo gris y rizado, que tiene un padre de pelo blanco y
una madre de pelo liso, con otro de pelo blanco y liso.
a) ¿Pueden tener hijos de pelo gris y liso?. En caso afirmativo, ¿en qué porcentaje? (0,5 puntos).
b) ¿Pueden tener hijos de pelo blanco y rizado?. En caso afirmativo, ¿en qué porcentaje? (0,5
puntos).
c) ¿A qué ley de Mendel hace referencia esta pregunta?. Enúnciela. (1 punto).
Razone las respuestas.
J12
En los cobayas existen tres variedades para el pelaje: amarillo, crema y blanco. Al cruzar dos cobayas
de color crema se obtienen descendientes de las tres variedades. Deducir que tipo de herencia
presenta el carácter planteando el cruce. (2 puntos)

S11

 Una pareja tiene un hijo albino. Ninguno de los padres presenta esa característica. Explique como
puede darse esa situación y sugiera el posible genotipo de los padres para ese gen. ¿Qué proporción
de hijos albinos y no albinos puede esperarse en la descendencia? (2 puntos)




TEMA 14 LA BASE MOLECULAR DE LA HERENCIA



1 Experimentos para determinar la naturaleza del material genético






2.El flujo de la información genética.
3.La replicación del ADN

En el proceso de la duplicación de ADN, cada cadena sirve de molde para la formación de una nueva cadena complementaria, de manera que se puedan formar dos dobles hélices con secuencias de
nucleótidos idénticos.

Hipótesis:
− Semiconservativa; dada por Watson y Crick, cada hebra sirve de molde para que se forme una hebra nueva mediante la complementariedad de bases quedando al final dos dobles hélices formadas por
una hebra antigua (molde) y una hebra nueva (copia).
− Conservativa: tras la duplicación quedarían las dos hebras antiguas juntas y por otro lado las dos hebras nuevas.
− Dispersiva: Las hebras resultantes estarían formadas por fragmentos en doble hélice de ADN antiguo y ADN nuevo.


 Duplicación del ADN.  


Fase de iniciación.

Hay una secuencia de ADN (origen de replicación) que actúa como señal de iniciación.
Se inicia con la enzima helicasa que rompe los puentes de hidrógeno entre las dos hebras complementarias y se origina la horquilla de replicación. Las topoisomerasas eliminan las tensiones y los superenrollamientos que se producen en la doble hélice.
Las proteínas estabilizadoras (SSB) mantienen la separación de las dos hebras complementarias y se inicia la formación de la horquilla de replicación. El proceso es bidireccional.

Fase de elongación 

Intervienen dos nuevas enzimas: la ARN-polimerasa y la ADN-polimerasa. La ARN- polimerasa (primasa) sintetiza un fragmento corto de ARN (primer) que actúa como cebador.
− La ADN-polimerasa empieza a sintetizar ADN en sentido 5’  3’, se da en esta hebra un crecimiento continuo: hebra conductora.
− Sobre la otra hebra (retardada) que es antiparalela a la anterior, la ARN polimerasa sintetiza nucleótidos de ARN (señal de iniciación), luego la ADN polimerasa sintetiza nucleótidos de ADN (fragmentos de Okazaki).
Posteriormente intervienen la ADN-polimerasa que retira los segmentos de ARN y añade nucleótidos de ADN, luego la ligasa une todos los fragmentos de ADN.


c) Finalidad y significado.


La finalidad del proceso es duplicar el material genético antes de la división celular. Se produce en el periodo S de la interfase. La hipótesis cierta es la semiconservativa.
Significado: Los seres vivos se reproducen, es decir, dan lugar a nuevos individuos con características muy similares o idénticas a las de sus progenitores. Esto se debe a que la información genética contenida
en el ADN se copia durante el proceso de la duplicación (previo a la reproducción) y luego se transmite a la descendencia.

4.La transcripción.

La transcripción del ADN es el primer proceso de la expresión génica, mediante el cuál se transfiere la información contenida en la secuencia del ADN hacia la secuencia de proteína utilizando diversos ARN como intermediarios. Durante la transcripción genética, las secuencias de ADN son copiadas a ARN mediante una enzima llamada ARN polimerasa que sintetiza un ARN mensajero que mantiene la información de la secuencia del ADN. De esta manera, la transcripción del ADN también podría llamarse síntesis del ARN mensajero. En el caso de las eucariotas, el proceso se realiza en el núcleo.

Antes del inicio de la transcripción se necesitan toda una serie de factores de transcripción que ejercen de factores de iniciación, que se unen a secuencias específicas de ADN para reconocer el sitio donde la transcripción ha de comenzar y se sintetice el ARN cebador. Esta secuencia de ADN en la que se ensamblan los complejos de transcripción se llama promotor. Los promotores se localizan en los extremos 5'-terminales de los genes, antes del comienzo del gen, y a ellos se unen los factores de transcripción. Los promotores tienen secuencias reguladoras definidas, muy conservadas en cada especie, donde las más conocidas son la caja TATA .

Iniciación

La ARN polimerasa se une al ADN y separa las hebras de ADN en colaboración con otros cofactores permitiendo, de esta manera, el acceso de la ARN polimerasa al molde de ADN de cadena simple. Cuando se forma el complejo abierto, la ARN polimerasa comienza a unir ribonucleótidos mediante enlaces fosfodiéster, y una vez que se forma el primer enlace fosfodiéster, acaba la etapa de iniciación. Una vez que la cadena transcrita alcanza una longitud de unos 23 nucleótidos, el complejo ya no se desliza y da lugar a la siguiente fase, la elongación.

Elongación
La ARN polimerasa cataliza la elongación de cadena del ARN. Una cadena de ARN se une por apareamiento de bases a la cadena de ADN. Cuando el nucleótido entrante forma los enlaces de hidrógeno idóneos, entonces la ARN polimerasa cataliza la formación del enlace fosfodiéster que corresponde.

Terminación
Al finalizar la síntesis de ARNm, esta molécula ya se ha separado completamente del ADN (que recupera su forma original) y también de la ARN polimerasa, terminando la transcripción. La terminación es otra etapa distinta de la transcripción, porque justo cuando el complejo de transcripción se ha ensamblado activamente debe desensamblarse una vez que la elongación se ha completado. La terminación está señalizada por la información contenida en sitios de la secuencia del ADN que se está transcribiendo, por lo que la ARN polimerasa se detiene al transcribir algunas secuencias especiales del ADN. Estas secuencias son ricas en guanina y citosina.

Maduración

Se retiran las regiones no codificantes en proteinas o intrones y se empalman las que sí codificarán o exones (ex-salen del núcleo)

Gene expression


S13



   Ahora veámoslo en una animación.






5.El código genético


El código genético es la relación de correspondencia entre los ribonucleótido(rnu)s y los aminoácidos,cada uno de ellos está codificado por un triplete de rnu o codón.

El código presenta unas características : es  casi universal y degenerado.

 1- Es degenerado, es decir, al estar compuesto por 64 codones, varios tripletes codifican para un mismo aminoácido. Casi todos ellos tienen en común los dos primeros nucleótidos, ofreciendo la variabilidad en el tercero.

   Posee señales de inicio y final de la lectura, que vienen codificadas por codones de iniciación (AUG) y de finalización (UAG, UAA y UGA).

.2-Es casi universal, los mismos tripletes tienen el mismo significado en todos los tipos celulares, hay excepciones en mitocondrias y bacterias p.e.
codon wheel for genetics





6.La traducción:


 LA TRADUCCIÓN o 2ª fase de la expresión de la información genética (la 1ª era la transcripción): (proc+euc)

  Algunas proteínas son sintetizadas en los ribosomas libres y otras en los que están adheridos al retículo endoplásmico.

La síntesis de proteínas ocurre en varias etapas:Activación de los aminoácidos,iniciación,elongación,terminación y procesamiento-plegamiento de la cadena polipeptídica.
.
Fase de activación de los aminoácidos
Mediante la enzima aminoacil-ARNt-sintetasa y de ATP, los aminoácidos pueden unirse ARN específico de transferencia, dando lugar a un aminoacil-ARNt. En este proceso se libera AMP y fosfato y tras él, se libera la enzima, que vuelve a actuar.
Inicio de la síntesis proteica
En esta primera etapa de síntesis de proteínas, el ARN se une a la subunidad menor de los ribosomas, a los que se asocia el aminoacil-ARNt. A este grupo, se une la subunidad ribosómica mayor, con lo que se forma el complejo activo o ribosomal.
Elongación de la cadena polipeptídica
El complejo ribosomal tiene dos centros o puntos de unión. El centro P o centro peptidil y el centro A. El radical amino del aminoácido inciado y el radical carboxilo anterior se unen mediante un enlace peptídico y se cataliza esta unión mediante la enzima peptidil-transferasa.
De esta forma, el centro P se ocupa por un ARNt carente de aminoácido. Seguidamente se libera el ARNt del ribosoma produciéndose la translocación ribosomal y quedando el dipeptil-ARNt en el centro P.
Al finalizar el tercer codón, el tercer aminoacil-ARNt se sitúa en el centro A. A continuación se forma el tripéptido A y después el ribosoma procede a su segunda translocación. Este proceso puede repetirse muchas veces y depende del número de aminoácidos que intervienen en la síntesis.
Terminación de la síntesis de proteínas.
En la finalización de la síntesis de proteínas, aparecen los llamados tripletes sin sentido, también conocidos como codones stop. Estos tripletes son tres: UGA, UAG y UAA. No existe ARNt tal que su anticodón sea complementario. Por ello, la síntesis se interrumpe y esto indica que la cadena polipeptídica ha finalizado.
Procesamiento y plegamiento

En esta fase se eliminan segmentos ,se pueden añadir por ejempo grupos prostéticos,se asocian cadenas y finalmente adquieren su configuración espaial final(plegamiento) con lo que la proteína es funcional.









Ejercicios selectividad


S11
1. Tema de desarrollo corto. Transcripción del ADN. (3 puntos)

J11


7.La regulación de la expresión génica.






   Ejemplos de regulación en procariotas: modelo del operón

Operón: conjunto de genes del tipo estructural-dan las proteínas- reguladores,operador y promotor


  En eucariotas la principal forma de regulación es la mayor o menor compactación de la cromatina(La Heterocromatina está más empaquetada y normalmente no se transcribirá...)

8.Las mutaciones

Concepto de mutación. Tipos. Importancia biológica de las mutaciones.

El término mutación es introducido por Hugo de Vries en 1901 para designar un cambio genético cuya consecuencia es la aparición de un rasgo nuevo que no se había presentado en ninguna de las generaciones precedentes. Creó el concepto de mutación para referirse a los cambios inesperados en la información biológica.
   Las mutaciones pueden clasificarse atendiendo a diferentes criterios:
-Según afecte a células somáticas o germinales(en estas la mutación la heredan los descendientes)
-Según las consecuencias las hay desde inocuas ,teratológicas (diferentes malformaciones , enfermedades...) hasta letales.
´-Según al nivel al que actúan: molecular(serán las génicas), cromosómico y genómico.
a) Las mutaciones génicas, también denominadas puntuales, son las que afectan a la secuencia de nucleótidos. Se pueden distinguir dos tipos de mutaciones génicas por:
- sustitución de bases: Suponen alrededor del 20 % de las mutaciones génicas y consisten en el cambio de una base del ADN por otra. distinguimos entre:
- Transiciones: Si se sustituye una base púrica por otra púrica o bien una pirimidínica por otra primidínica.
- Transversiones: Si la sustitución es de una base púrica por otra pirimidínica, o viceversa.

- corrimiento en la pauta de lectura: Pueden ser inserciones cuando consisten en la adición de algún nucleótido en la molécula de ADN o delecciones cuando consisten en la pérdida de algún nucleótido en la molécula de ADN.

b) Las mutaciones cromosómicas también se denominan variaciones cromosómicas estructurales. La variación o alteración afecta a un fragmento cromosómico que incluye varios genes y por lo tanto algunas son detectables al microscopio gracias la técnica de bandeo de cromosomas por tinciones específicas. Las alteraciones en la ordenación de los genes sobre el cromosoma se producen por roturas durante la reproducción de las células germinales, de modo que al recomponerse los cromosomas rotos dan lugar a otros distintos de los originales.
Hay varios tipos mutaciones cromosómicas producidas por delección, inversión, duplicación y translocación de fragmentos en los cromosomas.
1- Delección: se produce la pérdida de un fragmento del cromosoma y, por tanto, la pérdida de los genes contenidos en él.
2- Inversión: se produce el cambio de sentido de un segmento cromosómico y, por tanto, la inversión de los genes contenidos en él, con el consiguiente cambio en la información genética respecto a la determinada en la secuencia típica.
3- Duplicación: se produce la repetición de un segmento cromosómico.
4- Translocación: se produce por el cambio de posición de un segmento cromosómico.

c)Las mutaciones genómicas afectan al número de cromosomas. Éstas son de varios tipos:

  1- Euploidías: se afecta el nº de juegos cromosómicos
a. Poliploidías: Estas mutaciones consisten en el aumento del número normal de juegos de cromosomas o dotación cromosómica de cada especie (por ejemplo, de 2n a 4n).
b.Haploidías: Son las mutaciones que provocan un descenso en el número de juegos de cromosomas de la especie.
 2-Aneuploidías: son las mutaciones que afectan sólo al número de copias de un cromosoma o más, pero sin llegar al juego completo.

   Sentido biológico.

La evolución de los seres vivos es el resultado de dos tendencias: una que favorece la variedad alélica, es decir, la aparición de nuevos alelos mediante mutación o recombinación; y otra antagónica que tiende a reducir la variabilidad genética y que es fruto de la selección natural que elimina los alelos cuya información es menos apta.
La existencia de variabilidad genética, es decir, la presencia de una amplia gama de genotipos a partir del fondo genético común de la población, se consigue en los individuos con reproducción asexual mediante la mutación, y en los individuos con reproducción sexual mediante las mutaciones y, en mayor grado, mediante la recombinación genética y la distribución al azar de los cromosomas que tiene lugar durante la meiosis en la gametogénesis.

  Por otro lado es causa como ya sabemos de enfermedades ,incluido en algunos casos el cáncer , siendo las más importantes las metabolopatías ( p.e fenilcetonuria).


Mutaciones: Causa de las mutaciones. Agentes mutágenos. 

Gran parte de las mutaciones se producen de manera espontánea, sin embargo, otras son causadas por la presencia en el medio de agentes físicos o químicos que pueden afectar a la estructura del ADN. Estas mutaciones se denominan inducidas y los agentes que las desencadenan son los agentes mutágenos.
Los agentes mutágenos se clasifican en:
- Agentes mutágenos físicos: Distinguimos entre:
- Radiaciones ionizantes: Son radiaciones electromagnéticas de longitud de onda muy corta y por ello alto valor energético. Entre ellas se encuentran los rayos X y los rayos . Pueden causar la rotura de los cromosomas, promoviendo así mutaciones cromosómicas. y también modificar las bases nitrogenadas, lo que da lugar a mutaciones puntuales. γ
- Radiaciones no ionizantes: Destacan los rayos ultravioleta (UV) que provocan la formación de un enlace covalente entre dos bases pirimidínicas contiguas, dando origen a dímeros de timina o dímeros de citosina, y con ello originan una mutación génica del tipo de las transiciones.
- Agentes mutágenos químicos: Según su actuación, podemos distinguir:
- Ácido nitroso: Produce la desaminación de las bases nitrogenadas y así, por ejemplo, la citosina se transforma en uracilo, causando una transición de bases.
- Agentes alquilantes: Añaden grupos etilo o metilo a las bases nitrogenadas con lo que se altera la replicación del ADN.
- Sustancias análogas a las bases nitrogenadas: Provocan transiciones por su capacidad de sustituir a las bases nitrogenadas. Por ejemplo, el 5-bromouracilo puede incorporarse en lugar de la timina.
- Sustancias intercalantes: Determinados colorantes, como el naranja de acridina, se pueden intercalar entre las bases nitrogenadas, dando origen a inserciones o delecciones. El tabaco y los alquitranes provocan alteraciones al intercalarse entre las dos cadenas de ADN y unirlas covalentemente.

   Ejemplos:La sustitución de valina por ácido glutámico en la posición 6 de la cadena polipéptidica de la beta-globina da lugar a la enfermedad anemia falciforme.En el colágeno una mutación puntual que cambie un solo aminoácido puede distorsionar la asociación de las cadenas evitando la formación de la triple hélice,La consecuencia puede ser la condición dominante letal osteogénesis imperfecta.

SECCIÓN PERSONAJES


Descubre la polinucleótido polimerasa ,clave para descifrar el código genético.Premio nóbel 1959


   Primero recordemos los tres DOMINIOS de seres vivos

   -Características generales y estructura de los virus.

Los virus son formas acelulares que se replican independientemente de los cromosomas de las células huésped, pero no independientemente de ésta. Necesitan de la maquinaria celular para producir sus réplicas.
   Según mi opinión los virus son nanoorganismos pues cumplen las tres  funciones de un ser vivo:
-Nutrición: si entendemos nutrición como construcción a partir de material exógeno es evidente esa construcción p.e en la nucleocápsida.
Relación: si entendemos por relación reacción al medio, es innegable la evolución de los virus(mutación) y por tanto esa relación.
-Reproducción: ésta función no la niega ningún autor pues es perfectamente entendible.
Los virus están constituidos por un ácido nucleico, una cápsida proteica,alguna que otra proteína(o enzima) y en ocasiones presentan un envoltura membranosa.
La morfología vírica se basa en sus componentes y es la siguiente:
- Ácido nucleico: Pueden presentar ADN o ARN, pero nunca los dos simultáneamente. El ácido nucleico puede ser a su vez monocatenario o bicatenario, lineal o circular.
- Cápisde: Protege al ácido nucleico y está constituida por la unión de proteínas globulares denominadas capsómeros. La unión de éstos da lugar a la formación de tres tipos principales
de cápsidas:
- Icosaédrica: Es una forma poliédrica de 12 vértices.
-Heliocoidal: Los capsómeros adoptan una disposición helicoidal, formando una estructura tubular en cuyo interior se aloja el ácido nucleico.
-Compleja: La presentan los bacteriófagos, es decir, los virus que infectan a las bacterias. La cápsida está constituida por dos partes, la cabeza y la cola. La primera es helicoidal y aloja al ácido nucleico, mientras que la cola es una estructura de fijación a la bacteria y de inyección del ácido nucleico en el interior de ésta.
   La envoltura(facultativa): La mayoría de las veces es de composición similar a la membrana plasmática de la célula huésped a la que parasita.
Las características esenciales comunes a los ciclos de multiplicación de todos los virus comprenden la entrada en el citoplasma de una célula hospedadora, la replicación de su genoma para producir una descendencia de viriones, la liberación de éstos al medio extracelular o ambiente y su superviviencia en él. En su reproducción todos los componentes
se sintetizan por separado y luego se ensamblan. Sin embargo, existen dos tipos de ciclos vitales infectivos víricos: el ciclo lítico y el ciclo lisógenico.

   Las distintas etapas del
ciclo lítico de un fago o virus bacteriano son:
1. Fase de fijación o adsorción: los bacteriófagos fijan inicialmente su cola a
receptores específicos de la pared bacteriana. A continuación, una enzima de la cola del
bacteriófago, debilita los enlaces de las moléculas constituyentes de la pared bacteriana.
2. Fase de penetración: en esta etapa el ácido nucleico del fago penetra en el
citoplasma de la célula huésped. El fago contrae su vaina helicoidal, lo que provoca la
inyección del ácido nucleico albergado en su cabeza a través del eje tubular de su cola,
penetrando en el citoplasma.
3. Fase de eclipse: recibe este nombre debido a que no se observa la presencia del virus
en el interior celular. El ácido nucleico del virus sintetiza gran cantidad de ARNm
utilizando nucleótidos y la ARN-polimerasa del huésped. El ARNm se traduce en
determinadas enzimas que destruyen el ADN del huésped e impiden el normal
funcionamiento de la célula huésped. Posteriormente se replican los ácidos nucleicos
víricos y se sintetizan los capsómeros.
4. Fase de ensamblaje: los capsómeros sintetizados en la fase anterior se reúnen
formando la cápsida del fago. Posteriormente, el ácido nucleico vírico se pliega y
penetra en el cápsida.
5. Fase de lisis: los nuevos fagos formados salen al exterior celular mediante la lisis de
la pared bacteriana gracias a la acción de una enzima, la lisozima, muriendo así la célula
huésped.


Ciclo lisogénico: 

    El ADN vírico se cierra por sus extremos generando un ADN circular. Este ADN se inserta en el ADN bacteriano en un lugar específico en el que la secuencia de nucleótidos bacterianos es semejante alguna región del ADN vírico.
La bacteria prosigue sus funciones vitales sin que el virus realice ninguna acción, y cuando el ADN bacteriano se duplica también lo hace el ADN vírico, de manera que el genoma del virus pasa a las dos bacterias hijas. La multiplicación bacteriana puede seguir durante generaciones sin que el virus se manifieste. Pero ante una alteración de las condiciones ambientales, el ADN vírico se separa del bacteriano y prosigue entonces las restantes fases de ciclo infeccioso, produciendo la muerte de la bacteria y nuevos ejemplares del virus.

Algunos virus que infectan células animales siguen también el ciclo lisogénico, como los papilomavirus de las verrugas y algunos retrovirus que producen algunos tipos de cáncer.


En el caso de los retrovirus, conviene recordar que el ácido nucleico es ARN monocatenario, por lo que la transcriptasa inversa ha de copiar el genoma vírico en forma de ADN antes de que pueda insertarse en el ADN celular.













Relación entre uno y otro.

Origen y evolución de los virus.


 Algunas teorías sugieren que evolucionaron de células parásitas que degeneraron hasta quedar reducidas a unos cuantos genes cubiertos por proteínas. 
Otras teorías afirman que evolucionaron de fragmentos de material genético escapado de los genes de algún organismo. Incluso existe la posibilidad de que surgieran de cero, de forma similar a las primeras células, mediante la combinación espontánea de ácidos nucleicos.


Plásmidos.

Los plásmidos, vectores o también llamados plasmidios, son moléculas de ADN extracromosómico circular o lineal que se replican y transcriben independientes del ADN cromosómico. Las moléculas de ADN plásmidico, adoptan una conformación tipo doble hélice al igual que el ADN de los cromosomas, aunque, por definición, se encuentran fuera de los mismos. Se han encontrado plásmidos en casi todas las bacterias. En la mayoría de los casos se considera genético dispensable. Sin embargo, posee información genética importante para las bacterias. Por ejemplo,los genes que codifican para las proteínas que las hace resistentes a los antibióticos están, frecuentemente, en los plásmidos.
Hay algunos plásmidos integrativos, es decir, que tienen la capacidad de insertarse en el cromosoma bacteriano. Estos rompen momentaneamente el cromosoma y se sitúan en su interior, con lo cual, automáticamente la maquinaria celular también reproduce el plásmido. Cuando ese plásmido se ha insertado se les da el nombre de episoma.
Otra forma de clasificar plásmidos es por su función. Hay 5 clases principales:
Plásmidos de fertilidad: los cuales contienen tra-genes, son capaces de conjugarse.
Plásmidos de resistencia: los cuales contienen genes que pueden constituir resistencia contra antibióticos o venenos. Históricamente conocidos como Factores R, antes de que se entendiera la naturaleza de los plásmidos.
Col-plásmidos ,Plásmidos degradativos y Plásmidos virulentos
6-La célula procariota y sus características diferenciales con respecto a la célula eucariota.



Viroides





Priones

Un prion o prión1 es una partícula infecciosa formada por una proteína denominada priónica, que produce enfermedades neurológicas degenerativas transmisibles tales como la tembladera, la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob y la encefalopatía espongiforme bovina.

  Cuando un prión entra en un organismo sano, actúa sobre la forma normal del mismo tipo de proteína existente en el organismo, modificándola y convirtiéndola en prión.

   



Zonas con estructura secundaria α pasan a lámina β


 Sección curiosidades 

De cómo los virus intervienen y  actualizan a nuestro ADN.



  El virus más letal de la historia

   El virus Variola major (familia Poxviridae), causante de la viruela. Junto con el hambre, la insalubridad y las guerras, es uno de los asesinos de humanos más despiadado. Apareció hace unos 10.000 años y alcanzó una distribución global. A finales del siglo XVIII provocaba 400.000 muertes anuales entre los europeos y se cree que fue uno de los responsables de la desaparición de los aztecas y los incas, entre los que alcanzó una letalidad del 90%. Aunque es un virus extremadamente peligroso, fue erradicado en 1979 gracias a una extensa campaña de vacunación y actualmente solo se conserva en dos instalaciones de alta seguridad (una en Estados Unidos y otra en Rusia)




 Los microorganismos de los Dominios bacteria y Archaea.

 Dominio bacterias,las Eubacterias (c. procariotas)Morfología de las células procariotas y organización de su material genético.


a-Las células procariotas son pequeñas y menos complejas que las eucariotas. Por lo general podría decirse que los procariotas carecen de citoesqueleto. (Sin embargo se ha observado en algunas bacterias, como Bacillus subtilis, ). El tamaño es un parámetro que está determinado genéticamente, pero los valores concretos para cada raza o cepa de bacterias vienen influidos por una serie de condiciones ambientales (nutrientes, sales, temperatura, tensión superficial, etc).

-Tipos según su morfología:

1-Coco es un tipo morfológico de bacteria. Tiene forma más o menos esférica ,diplococos si van 2 unidos,estreptococos en cadena y estafilococos en racimos.
2-Los bacilos son bacterias que tienen forma de bastón, tb se unen como los cocos.
3-Varias de las especies de Vibrio son patógenas, provocando enfermedades del tracto digestivo, en especial V. cholerae, el agente que provoca el cólera.
4-Los espirilos son bacterias flageladas de forma helicoidal o de espiral. 

También tenemos fenómenos de multicelularidad p.ej. mixobacterias,filamentos de cianobacterias

b-Material genético de las bacterias.

Nucleoide (que significa similar al núcleo)es la región del citoplasma que contiene el ADN.(el nucleoide está compuesto fundamentalmente por ADN (60%), con pequeñas proporciones de ARN y proteínas). 

   En las células procariotas, el ADN es una molécula única, generalmente circular y de doble filamento y superenrrollado.



Estructura bacteriana curso virtual Estructura bacteriana curso virtual
  


 Las Arqueobacterias


  De los tres dominios (taxón superior al reino)que existen Eucarya (s.v con c. euc.) Procariotas y  Arqueobacterias,éste último es el de las bacterias extremófilas (viven en ambientes de variables extremas como la sal, el O2 o la Tª)




Enlace TDC bioquímica virus,bacterias, cél. eucariota,Tpte,ATP,TEFO y Fotosíntesis

   Preguntas de selectividad

   A1S15
1. Tema de desarrollo corto: virus. (3 puntos) a) Virus: forma, estructura y composición química. (1 punto) b) Ciclo lítico (descripción de sus fases) y lisogénico de los virus. (2 puntos)

   B3S15
3. En relación con las bacterias: (1 punto) a) Indicar distintas formas de bacterias. (0,25 puntos) b) Describir la estructura de una bacteria. (0,75 puntos)

TEMA 16 EL ESTUDIO DE LOS MICROORGANISMOS







1-Importancia de los microorganismos en los ciclos biogeoquímicos:


   También nos son útiles en:
Resultado de imagen de los microorganismos en la industria
   En resumen es importante saber el papel de los microorganismos en el trratamiento de aguas residuales,mareas negras...

2-Importancia de los microorganismos en la industria alimentaria:



-Recordamos la fermentación láctica:


3-Importancia en otras ramas industriales:






4-I. en la industria farmaceútica:




6-I en la sanidad.

a) Efectos positivos: Ver los otros apartados.
b) Efectos negativos: Causantes de enfermedades.



Ahí van algunos ejemplos.







TEMA 17 EL SISTEMA INMUNITARIO

INTRODUCCIÓN

El estudio de la Inmunología se origina en la medicina y en los primeros estudios sobre las causas de la inmunidad a las enfermedades. La referencia más antigua a la inmunidad se produce durante la plaga de Atenas en el 430 a. C., donde Tucídides notó que algunas personas que se habían recuperado de un brote anterior de la enfermedad podían atender a los enfermos sin contraer la enfermedad por segunda vez. Esta observación de inmunidad adquirida fue luego utilizada por Louis Pasteur en el desarrollo de la vacunación y en su Teoría microbiana de la enfermedad. Aunque no se confirmó que los microorganismos fueran la causa de las enfermedades infecciosas hasta 1891, cuando Robert Koch tras descubrir los bacilos de la tuberculosis (1882) y del cólera (1883), enunció los postulados, por los que recibió el Premio Nobel en 1905.
Para nosotros la Inmunología es una rama de la Biología que se ocupa del estudio del sistema inmunitario, entendiendo como tal al conjunto de órganos, tejidos y células que, en los vertebrados, tienen como función reconocer elementos extraños o ajenos dando una respuesta inmunitaria, a fin de protegerlos contra enfermedades identificando y matando células patógenas y cancerosas.
El sistema inmunitario detecta una amplia variedad de agentes, desde virus hasta parásitos intestinales, que  mutan continuamente intentando burlarlo, y necesita distinguirlos de las propias células y tejidos sanos para funcionar correctamente. Está compuesto por linfocitos, leucocitos, anticuerpos, células T, citoquinas, macrófagos, y neutrófilos, principalmente.



1-Los mecanismos de defensa del organismo.(inmunidad)

Los seres vivos poseen una serie de mecanismos que les defienden contra los numerosos agentes patógenos (bacterias, virus, hongos, etc.) que les rodean, bien impidiendo su entrada o bien, en el caso de que ésta se produzca, destruyéndolos. Estos mecanismos defensivos son: las defensas externas y las defensas internas(sistema inmunitario).




1.1-Las defensas "externas".(También llamadas 1ª línea de defensa, barreras naturales, primarias o pasivas,son mecanismos innatos e inespecíficos)

Constituyen la primera línea defensiva del organismo, impiden la entrada de los gérmenes dentro del cuerpo.
Son inespecíficas, actúan sobre cualquier tipo de germen. Pueden ser de tres tipos:
Mecanismos físicos: La piel y las mucosas, que recubren externamente el cuerpo y las cavidades de los aparatos que comunican con el exterior, (digestivo, respiratorio, excretor, etc.), forman una barrera
que impide la entrada de gérmenes.
Mecanismos químicos: Secreciones liberadas en diferentes lugares, que destruyen o impiden el desarrollo de los gérmenes, como: el sudor y las secreciones sebáceas, las secreciones ácidas del estómago y la vagina, la lisozima de lagrimas y saliva, etc.
Mecanismos microbiológicos: La flora bacteriana autóctona (microbiota normal) que se desarrolla como comensal o en simbiosis en distintas partes del organismo (aparato digestivo, respiratorio, boca,
piel, vagina, etc.) impide el desarrollo de organismos patógenos, compitien con ellos por los nutrientes y produciendo sustancias que inhiben su desarrollo, o los destruyen.

1.2-El sistema inmunitario.(defensas "internas")

El sistema inmunitario es un conjunto de mecanismos, bien desarrollado en los vertebrados, que se pone en funcionamiento cuando un patógeno, o una sustancia extraña, atraviesa la primera línea defensiva y penetra en el organismo, para rechazarlos. Así la manera de actuar el S.I es la respuesta inmunitaria o inmune cuya definición general es la forma que dispone un organismo de reconocer y defenderse de todos aquellos agentes que considera extraños y nocivos. El sistema inmunitario  regula y gestiona esta respuesta. La R.I puede clasificarse atendiendo a diferentes criterios:

 1º) Según su especificidad:

-La respuesta inmunitaria innata o inespecífica.(2ª línea de defensa o barreras secundarias) Constituye la segunda línea defensiva del organismo. Actúa contra cualquier
sustancia o agente extraño que logra penetrar dentro del organismo, por consiguiente es inespecífico.
En la respuesta producida por este sistema intervienen células como: los fagocitos y las células asesinas
naturales o linfocitos NK, y moléculas solubles como: componentes del complemento, citocinas, etc.

-La repuesta inmunitaria adaptativa o específica.(3ª línea de defensas)
: Constituye la tercera línea defensiva del organismo, es el sistema inmunitario propiamente. Sólo actúa contra el antígeno que lo ha estimulado.
En la respuesta producida por este sistema intervienen linfocitos, anticuerpos, citocinas, etc.
La respuesta inmune específica puede ser:
 Humoral: Produciendo anticuerpos específicos que se unirán al antígeno, inactivándolo y facilitando su
destrucción.
 Celular: Produciendo células especializadas que actúan contra los antígenos.
Sus características son:
 Especificidad: Cada antígeno estimula únicamente a aquel linfocito o grupo de linfocitos, que han desarrollado en su membrana los receptores capaces de reconocerlo y unirse específicamente a él.
 Clonalidad: Cuando el linfocito es activado, prolifera y origina gran cantidad de linfocitos idénticos genéticamente, y con los mismos receptores por tanto, que forman un clon celular.
Características recogidas en la teoría de la selección clonal de Burnet según la cual cada animal genera una gran variedad de linfocitos B y T con un receptor superficial específico para determinado antígeno, sin haber sido expuestos a él. Cuando aparece el antígeno, se activa aquel linfocito cuyos receptores sean complementarios y específicos con él, estas células proliferan y maduran dando lugar a un clon de células
idénticas al linfocito original.
 Autotolerancia: Durante las primeras fases del desarrollo de un individuo, el sistema inmune específico aprende a diferenciar lo propio de lo ajeno, de modo que no ataque los componentes propios. Cuando esto falla se producen las enfermedades autoinmunes.
 Memoria inmunológica: Gracias a la formación de linfocitos de memoria de larga vida, este sistema puede guardar recuerdo de cada antígeno tras su primer contacto, lo que permite una respuesta mucho más rápida e intensa en exposiciones posteriores.


   2º)   Así según esa característica,, la respuesta inmune específica puede ser:
- Primaria: Tras el primer contacto con el antígeno. Es más lenta ya que se necesita un largo periodo de latencia para que los linfocitos B se diferencien y formen células plasmáticas productoras de anticuerpos; es de menor intensidad y en ella predominan los IgM por lo que su acción es menos duradera.
- Secundaria: Por sucesivos contactos con el antígeno, es más rápida debido a la presencia de linfocitos con memoria, más intensa y su acción dura más porque en ella se liberan sobre todo IgG.

2-La composición del sistema inmunitario.
El sistema inmune se encuentra ubicado en los órganos linfoides y en su acción participan las células inmunocompetentes y diferentes moléculas químicas.
2.1-Los órganos y los tejidos linfoides.

-Los órganos linfoides primarios o centrales.
: Donde se diferencian y maduran los diferentes tipos de linfocitos. Son dos: la médula ósea roja, donde se diferencian y maduran los linfocitos B, y el timo, donde lo hacen los linfocitosT.
-Los órgano y tejidos linfoides secundarios.
Donde migran y se acumulan los diferentes tipos de linfocitos (B y T)
procedentes de los órganos primarios. En ellos estos linfocitos entran en contacto con el antígeno produciéndose la respuesta inmune específica. Son: los ganglios linfáticos, el bazo, y el tejido linfoide asociado a mucosas (MALT) que comprende las amígdalas, el apéndice, las placas de Peyer, etc.

2.2-Las células inmunocompetentes.
Las células inmunocompetentes son aquellas que participan en la respuesta inmune. Se forman a partir de una célula progenitora que en el feto se encuentra en el hígado, después del nacimiento en la médula, y posteriormente, por diferenciación dará lugar a las líneas mieloide y linfoide.
-La línea mieloide:

: Se pueden desplazar mediante movimientos ameboides y tienen capacidad fagocítica.
Son:
 Granulocitos (o polimorfonucleares): Tienen un núcleo polilobulado y numerosas granulaciones citoplasmáticas. Se diferencian tres tipos:
- Neutrófilos o micrófagos, son los primeros que llegan a la zona de infección donde fagocitan restos celulares,bacterias, etc.

- Eosinófilos, intervienen en procesos de parasitosis y fagocitan inmunocomplejos.
- Basófilos, liberan sustancias vasoactivas (histamina, serotonina, etc.). Cuando están en los tejidos se llaman mastocitos. Interviene en procesos alérgicos.
 Monocitos: Son células grandes, sin granulaciones citoplasmáticas. Emigran de los capilares a los tejidos y al hacerlo aumenta su tamaño y la capacidad fagocítica convirtiéndose en los macrófagos. Estos según el tejido en el que se acumulen reciben distintos nombres: histiocitos, osteoclastos etc.
 Macrófagos: Además de intervenir en la respuesta inespecífica fagocitando partículas extrañas y células
propias lesionadas, tienen función secretora producen citocinas que activan a otras células; participa también
en la respuesta específica actuando como células presentadoras del antígeno.


-La línea linfoide:

En este grupo se incluyen los linfocitos y las células asesinas naturales o células NK.
Linfocitos: Son células redondeadas, con un núcleo grande, citoplasma escaso y sin granulaciones; no tienen capacidad fagocítica. En colaboración con los macrófagos son las responsables de la respuesta inmune específica. Existen dos tipos de linfocitos: los linfocitos B y los linfocitos T.
 Linfocitos B: Son los responsables de la respuesta específica humoral ya que producen anticuerpos específicos ante la presencia de un antígeno.
 Los linfocitos B maduros poseen en su membrana receptores específicos que son anticuerpos que les permiten reconocer los antígenos solubles.
 Si no son estimulados por un antígeno estas células B maduras mueren por apoptosis al cabo de pocos días.
Por el contrario si mediante sus receptores se une con el antígeno específico, proliferan y en pocos días dan lugar a dos subpoblaciones: las células plasmáticas y las células B con memoria
- Las células plasmáticas: Son más grandes que las células B vírgenes, tienen muy desarrollado el retículo endoplasmático rugoso ya que producen una gran cantidad de anticuerpos. Viven unos pocos días y mueren por apoptosis.
- Las células B con memoria: Son mucho menos numerosas que las células plasmáticas, son similares a los linfocitos B vírgenes. Guardan recuerdo del antígeno y en caso de que se produzca un segundo contacto con él se activan. Tienen una vida indefinida.
 Linfocitos T: Son los responsables de la respuesta específica celular aunque algunos también colaboran en la respuesta humoral. Actúan contra células extrañas o contra células del propio cuerpo que han sido alteradas, destruyéndolas o marcándolas.
 Poseen en la membrana unos receptores denominados TCR. Los TCR sólo son capaces de reconocer antígenos si están expuestos en la superficie de una célula de su propio organismo (macrófago) unidos a las moléculas MHC, a esta célula se la llama célula presentadora del antígeno.
 Dentro de los linfocitos T se diferencian dos grupos:
- Auxiliares o colaboradores o T4 : Tienen en su membrana una glucoproteína receptora llamada CD4. Estos estimulan la respuesta de otras células. Dentro de ellos se diferencian dos tipos:
- Los Th1: Activan los macrófagos y las células T citotóxicas
- LosTh2: Activan los linfocitos B y por consiguiente intervienen en la respuesta humoral.
- Citotóxicos o T8 o Tc: Tienen en su membrana una glucoproteína receptora denominada CD8. Estas células destruyen las células propias infectadas por gérmenes, las células tumorales, e igualmente destruyen células extrañas (rechazo).
 Durante mucho tiempo se considero la existencia de un tercer tipo de linfocitos, los linfocitos T supresores, hoy día su existencia ha sido descartada.
Células asesinas naturales o células NK: Son un tipo de linfocitos mayores que los B y T y a diferencia de estos poseen granulaciones citoplasmáticas. Fagocitan células del organismo infectadas por gérmenes, células tumorales y también liberan citocinas que regulan los linfocitos B y T. Una vez reconocida sus células diana, se
unen a ella y segregan citocinas que producen la lisis de dicha célula diana.
Células NK contra c. tumorales.

2.3-Las moléculas del S.I: El complemento , las citocinas y los anticuerpos.
Son distintos compuestos químicos, que en muchos casos son segregados por las células inmunocompetentes y que intervienen en la respuesta inmune, las más importantes son:
El sistema de complemento: Son una serie de proteínas, en su mayoría plasmáticas. La mayoría son sintetizadas por los hepatocitos. Favorecen la inflamación, la fagocitosis, la activación de los macrófagos y la lisis celular.
Las citocinas. Son proteínas de bajo peso molecular, producidas principalmente por los macrófagos y los linfocitos T4. Regulan la respuesta inmune específica y la respuesta inflamatoria. Las más importantes son:
 Linfocinas entre las que destacan las interleucinas que actúan sobre los linfocitos.
 Interferones. Son producidas por células infectadas por un virus, e inducen resistencia ante los virus en las células no infectadas impidiendo que la infección se propague.
 El interferón realiza las siguientes acciones:
- -Impide la replicación del virus en células infectadas que aun no han sido destruidas por la acción vírica.
- -Activa a las células NK, que reconocen células infectadas por virus y células cancerosas y las eliminan.
- -Activan a los macrófagos y linfocitos B, y modulan la síntesis de anticuerpos y otras sustancias reguladoras.

Los anticuerpos Ig. Son glucoproteínas producidas por las células plasmáticas, reaccionan con los antígenos que provocaron su aparición para neutralizarlos y destruirlos.
3-Los antígenos y los anticuerpos.
3.1.Los antígenos.-Definición y componentes.-Clasificación.
Los antígenos son aquellas moléculas extrañas a un organismo que introducidas en él, desencadenan una respuesta inmune específica dirigida a su destrucción.
Son moléculas grandes, fundamentalmente proteínas (independientes o unidas a glúcidos o a lípidos) y polisacáridos complejos. También pueden ser moléculas sintéticas.
Los antígenos pueden ser moléculas libres o moléculas que forman parte de determinadas estructuras biológicas (membrana plasmática, glicocáliz, flagelos, cápsula bacteriana, cápsida, etc.).
Los antígenos poseen dos propiedades:
 Inmunogenicidad: Capacidad de inducir una respuesta inmune específica, humoral o celular.
 Antigenicidad: Capacidad de combinarse con anticuerpos y con receptores de células T.
Hay moléculas de pequeño tamaño que se pueden unir específicamente a anticuerpos es decir tienen antigenicidad, pero por sí solas no tienen inmunogenicidad(no provocan respuesta inmune), estas moléculas se llaman haptenos. Los haptenos
adquieren carácter antigénico al unirse a moléculas transportadoras del organismo, generalmente proteínas.
No todo el antígeno se une con el receptor antigénico, sino sólo una pequeña porción de la superficie del mismo, denominada determinante antigénico o epítopo. Por lo tanto estas regiones son las que le dan el
carácter antigénico al antígeno, por ellas es por donde se unen a los receptores de los linfocitos y a los anticuerpos libres.
   Clasificación:
a)Los antígenos pueden tener uno o varios epítopos, según esto pueden ser: monovalentes, divalentes, … y en general, polivalentes. Esto les permitirá unirse a uno o a varios anticuerpos.
b)Según su estructura a los
antígenos los podemos englobar en tres grupos:
 Antígenos particulares: Cuando las moléculas antigénicas forman parte de estructuras biológicas. Cubiertas celulares, microbios etc.
Antígenos solubles: Cuando las moléculas químicas antigénicas están libres, como proteínas, polisacáridos,
etc.
 Antígenos incompletos: son los haptenos, que son pequeñas moléculas que por sí solas no tienen carácter
antigénico.
c) Otros criterios:
-Xeno,alo,iso y autoantígeno según procedan desde una especie diferente(de ser vivo), hasta del propio individuo.
-Otra:
-
-Hay muchos más...


3.2-Los antígenos de histocompatibilidad: MHC(o HLA) de clase I y de clase II

Son glicoproteínas que se localizan en la superficie de todas las células de los vertebrados. Están codificadas por un grupo de genes que forman el complejo principal o mayor de histocompatibilidad (CMH o MHC). Estas proteínas son diferentes en cada individuo, por consiguiente constituyen un “carné” de identidad molecular que permite diferenciar lo propio de lo extraño.
La función de estas moléculas es, reconocer y unirse en el interior de las células a péptidos resultantes del procesamiento y digestión parcial del antígeno, transportarlos a la superficie celular y allí presentarlo a las células T.
Según su estructura las moléculas de histocompatibilidad pueden ser de dos tipos: CMH de clase I y CMH de clase II. Ambas tienen una estructura similar.
 Las moléculas clase I están presentes en la mayoría de las células nucleadas del organismo. Estas moléculas
presentan fragmentos peptídicos procedentes de proteínas endógenas (virus, células tumorales, etc.) a los linfocitos T citotóxicos
 Las moléculas de clase II están presentes en células presentadoras del antígeno (macrófagos, linfocitos B,etc.). Estas moléculas presentan péptidos procedentes de proteínas exógenas a las células T colaboradoras.

3.3-Los anticuerpos o inmunoglobulinas.-Definición-Estructura y composición.-Clasificación.
Se denominan también inmunoglobulinas o Ig. Son glucoproteínas presentes en el suero, fluidos tisulares y
superficie de algunas células.
   Los anticuerpos más simples tienen forma de Y, en ellos existen dos lugares idénticos de unión con el antígeno que se localizan en los brazos de la Y.
Como glucoproteínas que son en ellos se diferencian dos partes: parte proteica y parte glucídica
Parte proteica: Esta formada por cuatro cadenas polipeptídicas: dos ligeras (L) idénticas y otras dos pesadas (H) también idénticas. Las dos cadenas pesadas (H) se unen entre sí mediante dos puentes disulfuro y cada una de ellas se une a una de las cadenas ligeras (L) mediante otro puente disulfuro que se produce a la altura del extremo C-terminal de la cadena L, adquiriendo forma de Y.
Las cadenas ligeras (L) presentan una región variable en el extremo amino-terminal y una región constante en el extremo carboxilo-terminal. Existen dos tipos de cadenas ligeras: (kappa) y (lambda).
Las cadenas pesadas (H) también presentan una región variable en el extremo amino-terminal y una región constante en el extremo carboxilo terminal. Las cadenas pesadas pueden ser de cinco tipos: (alfa), (delta),(épsilon), (gamma), (mu) que determinan la clase de inmunoglobulina.
Cada cadena presenta unas regiones con plegamientos característicos denominadas dominios, que se mantienen mediante puentes disulfuro e interacciones hidrofóbicas.
En las cadenas ligeras se diferencian un dominio variable (VL) en el extremo N-terminal y un dominio constante (CL) en el extremo C-terminal. Las cadenas pesadas presentan un dominio variable (VH) y tres o cuatro dominios constantes: (CH1, CH2, CH3 y en su caso CH4). Tanto en el dominio VL como en el dominio VH
se diferencian tres regiones hipervariables, estas regiones constituyen el paratopo que es el lugar de unión con los determinantes antigénicos o epítopos. Estas regiones determinan la especificidad del anticuerpo.
Parte glucídica: Algunos anticuerpos poseen cadenas de polisacáridos unidos covalentemente a algunos dominios constantes de las cadenas H. No se sabe muy bien cuál es su función.
Por acción de la papaína (proteasa) los anticuerpos se dividen en tres fragmentos:
-Los Fab: Son dos fragmentos idénticos, cortos que se corresponden con los brazos de la Y. Estos fragmentos están formados por una cadena ligera y la mitad N-terminal de una de las cadenas pesadas. En el extremo de estos fragmentos se localiza el lugar de unión con el antígeno.
-El Fc: Se corresponde con el pie de la Y, está formado por los extremos C-terminales de las dos cadenas pesadas. Este fragmento contiene el lugar de unión con los receptores celulares específicos.


Tipos de Anticuerpos:
En los vertebrados superiores existen cinco clases de anticuerpos atendiendo al tipo de cadena pesada: IgG,
IgA, IgM, IgD y IgE.

Tipo de anticuerpo o inmunoglobulina
Fijan complemento y activan  fagocitos
Unidos a membrana de
la célula
Tipos de respuesta
inmunitaria
Otras características
M
X
X
RI.
primaria
Pentámero
E
Implicados
en alergias
G
X
RI. secundaria
Atraviesan la placenta
A
RI
secundaria
Se encuentra en las
secreciones
D
X
No soluble
3.4-La reacción antígeno-anticuerpo.-Carecterización.-Tipos de r. a-a.

   Los anticuerpos cuando se encuentran con los antígenos que provocaron su aparición reaccionan con ellos produciéndose la reacción antígeno-anticuerpo, mediante esta reacción el anticuerpo se une al antígeno y se forma el complejo antígeno-anticuerpo, está reacción tiene por finalidad destruir de una u otra forma a los
antígenos.
  Esta unión se establece entre los determinantes antigénicos (epítopos=determinante antigénico)) y los paratopos del anticuerpo.

Las reacciones pueden ser de distintos tipos:
 Reacción de neutralización: En este caso el anticuerpo al unirse al antígeno elimina los efectos negativos que éste tiene sobre el organismos invadido.
 Reacción de precipitación: Se da cuando los antígenos son macromoléculas solubles que poseen varios determinantes antigénicos, entonces los anticuerpos libres se unen con ellos y forman complejos
tridimensionales insolubles que precipitan.
 Reacción de aglutinación: Se produce al reaccionar los anticuerpos con antígenos que se sitúan en la superficie de bacterias u otras células. Como resultado estas células forman agregados que sedimentan fácilmente. En este caso a los antígenos de la superficie de las células se les denomina aglutinógenos y a los anticuerpos aglutininas.
 Reacción de opsonización: Es el proceso mediante el cual los anticuerpos se unen a los determinantes antigénicos que hay en la superficie de los gérmenes o de otras partículas antigénicas y los recubren, y esto favorece la fagocitosis de los mismos debido que los anticuerpos facilitan la adhesión a la superficie de los
fagocitos.

4.La respuesta inmunitaria inespecìfica.-Definición.

Estos mecanismos se ponen en funcionamiento cuando los antígenos logran atravesar la primera línea defensiva y penetrar dentro del organismo, actúa sobre cualquier tipo de antígeno de ahí su nombre. Los principales mecanismos inespecíficos son: la reacción inflamatoria y la activación del sistema de complemento.

4.1-La reacción inflamatoria.Definición.Función.
Se produce cuando una sustancia extraña logra atravesar la primera barrera defensiva.
La reacción inflamatoria, es un mecanismo local, inespecífico que tiene por finalidad aislar, inactivar y destruira los agentes agresores y restaurar las zonas dañadas.
Las células que intervienen son principalmente los fagocitos que se activan ante la entrada de un agente extraño y fagocitan a los invasores muriendo muchos de ellos en el proceso.
La reacción inflamatoria presenta los siguientes síntomas: rubor (enrojecimiento), calor, dolor y tumor(hinchazón).
En la reacción inflamatoria se diferencian las siguientes etapas:
 Producción del estímulo desencadenante, que suele ser la entrada de un germen o una sustancia extraña.
 Producción y liberación de unas sustancias, llamadas mediadores de inflamación, por parte de las células lesionadas y por células inmunes (mastocitos y basófilos). Algunos de estos mediadores son: histamina,
prostaglandinas, etc.
 Estos mediadores actúan sobre los capilares de la zona produciendo los siguientes efectos:
- Vasodilatación de los capilares, que da lugar a un aumento del flujo sanguíneo en la zona afectada, como consecuencia aumentan los elementos defensivos: leucocitos, anticuerpos y componentes del complemento.
Esto se manifiesta mediante el enrojecimiento (rubor) y el calor de la zona afectada.
   - Incremento de la permeabilidad de los capilares lo que facilita la salida de macromoléculas plasmáticas (anticuerpos, componentes del complemento, etc.), plasma, etc. al tejido lesionado lo que da lugar a un edema (hinchazón). El dolor se debe a la presión que la hinchazón produce en las terminaciones nerviosas.
- Migración de los fagocitos, estas células salen de los capilares y son atraídos por quimiotaxis hacia el foco de infección. Los primeros que llegan son los neutrófilos.
- Activación de los fagocitos. Los fagocitos una vez que llegan al punto de infección tratan de eliminar mediante fagocitosis los gérmenes y sustancias extrañas. Para que se produzca es necesario que los fagocitos estén activados. La activación consiste en la producción de moléculas de glucoproteínas en la membrana celular del
fagocito, lo que facilita la capacidad de adhesión a las sustancias extrañas.
4.2-El sistema de complemento.Definición.Función.

El Sistema Complemento está formado por un conjunto de proteínas séricas que se activan en cascada y por proteínas reguladoras. La activación puede iniciarse a través de complejos antígeno-anticuerpo en la vía clásica y por acción de componentes bacterianos y diversas enzimas en la vía alterna. Ambas vías convergen a nivel de C3 para originando el mismo producto final.(Otra vía es la de las lectinas)
Las principales funciones biológicas del Sistema Complemento incluyen la opsonización , la quimiotaxis y liberación de mediadores  en  la inflamación , la lisis celular y bacteriana   Además participa en la eliminación de complejos inmunes.




5-La respuesta inmunitaria especìfica.-Definición.
La respuesta inmune específica es efectiva ante aquellos antígenos que la desencadenan. Puede ser de dos
tipos: celular y humoral.
5.1-La respuesta inmunitaria celular.-Definición.-Objetivos.

  La llevan a cabo los linfocitos T citotóxicos y los linfocitos T auxiliares en colaboración con otras células como los macrófagos, que actúan como células presentadoras del antígeno. Estos linfocitos terminan atacando y destruyendo a las células portadoras de los antígenos.
Se produce frente a:
 Microorganismos de crecimiento y desarrollo intracelular como: bacterias, hongos, virus.
 Células extrañas a un organismo procedentes de otro individuo distinto, como ocurre en los trasplantes de órganos.
 Células propias tumorales.
 El proceso ocurre de la siguiente forma:
Reconocimiento del antígeno: Los linfocitos T sólo reconocen antígenos cuando están expuestos en la superficie de ciertas células (células presentadoras), unidos a moléculas CMH propias.
Cuando un antígeno extracelular (patógeno) es detectado por un macrófago, éste se activa y lo fagocita. Una vez fagocitado, sus proteínas son digeridas parcialmente fragmentándose en péptidos
lineales (procesado del antígeno), que se unirán a moléculas de CMH tipo II que los transporta a la superficie del macrófago.


Si el antígeno es un patógeno intracelular, algunos de los péptidos del mismo se unen a moléculas de CMH tipo I, que los transportan a la superficie de dicha célula parasitada.
Activación de los linfocitos: Los linfocitos T auxiliares, reconocen las moléculas CMH tipo II que llevan los macrófagos en su superficie. Aquél cuyos receptores sean complementarios con el antígeno que va
unido a estas moléculas, se une a él y se activa y prolifera, produciendo interleucina-2 que activa a los macrófagos y a los linfocitos T citotóxicos. Esta activación se ve potenciada por la interleucina-1 que liberan los macrófagos.
Los linfocitos T citotóxicos reconocen las moléculas CMH tipo I que están presentes en la superficie de las células del propio organismo. Aquél cuyos receptores sean complementarios con el péptido
antigénico que va unido a estas moléculas se une a ellas. Una vez producido el reconocimiento, el linfocito citotóxico se activa y prolifera por acción de la interleucina-2 que segregan los linfocitos
auxiliares denominados Th1.
Los linfocitos T citotóxicos activados se adhieren a la célula diana (infectada, tumoral, extraña) que lo inducen a liberar unas proteínas llamadas perforinas que rompen la membrana de la célula diana,
luego los macrófagos ingerirán sus restos.

5.2-La respuesta inmunitaria humoral.-Definición-Tipos:Con colaboración de los Linfocitos B y con colaboración de infocitos B y linfocitos T.

En la respuesta humoral, los elementos efectores son los anticuerpos que actúan contra los antígenos que provocaron su formación. En esta respuesta intervienen principalmente: los linfocitos B que forman los
anticuerpos y un grupo de linfocitos auxiliares Th2.
 La respuesta humoral puede ser de dos tipos:
 En colaboración con los linfocitos B y T auxiliares: Es la más frecuente. La activación de los linfocitos B
depende del reconocimiento de los antígenos por parte de los receptores (anticuerpos superficiales) de las
células B, y de la interacción con un tipo de linfocitos auxiliares llamados Th2, de la siguiente manera:
- Un linfocito B inactivo reconoce mediante sus receptores a un antígeno incorporándolo mediante endocitosis
mediada por receptor, digiriéndolo parcialmente, de modo que presenta algunos de los péptidos resultantes
unidos a moléculas CMH-clase II en su superficie. Como consecuencia el linfocito B actúa como célula
presentadora del antígeno.
- A continuación un linfocito auxiliar tipo Th2, reconoce mediante sus receptores al complejo péptido-CMH-II
de la superficie del linfocito B, se une a él y se activa segregando interleucina.
- Esto provoca la activación del linfocito B y su proliferación dando un clon de linfocitos B, que se diferenciarán
en células plasmáticas y células B con memoria. Las células plasmáticas segregarán una gran cantidad de
anticuerpos que se unirán a más antígenos para neutralizarlos, o marcarlos, y facilitar su destrucción.

 En la que sólo intervienen los linfocitos B: Es poco frecuente.



Esquema resumen:



SECCIÓN PERSONAJES

PREMIO PRÍNCIPE DE ASTURIAS DE INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA Y TÉCNICA 2012  POR Los avances en la utilización de anticuerpos como herramientas terapéuticaS proporcionaNdo nuevos métodos para prevenir y tratar desórdenes inmunes, enfermedades degenerativas y distintos tipos de tumores.

TEMA 18 LAS ALTERACIONES DEL SISTEMA INMUNITARIO .



Indice:

 1-La inmunidad
-Definición.
-Tipos:
1.1-la inmunidad adaptativa activa.
-Natural.
-Artificial:
 Las vacunas:
-Definición
-Tipos
1.2 La inmunidad adaptativa pasiva
-Definición
-Natural
-Artificial:
Los sueros:
-Definición
-Tipos
2.Las inmunopatologías
-Definición
2.1 Las enfermedades autoinmunes
-Definición
-Tipos
2.2 Las inmunodeficiencias
-Definición
-Tipos:primarias o congénitas y secundarias o adquiridas
-El SIDA
2.3 La hipersensibilidad
-Definición
-Tipos:
3.Los trasplantes y el S.I
-Definición
-Tipos
3.2 El rechazo inmunológico
-Definición
-Proceso
-Prevención
3.3 Las transfusiones sanguíneas
4.El cáncer y el S.I
4.1 Las células cancerosas
4.2 La inmunidad y el cáncer
-Mecanismos celulares
-Mecanismos humorales

LAS ALTERACIONES DEL SISTEMA INMUNITARIO

Historia de la Inmunidad <ul><li>El primer abordaje plenamente científico de problemas inmunológicos se debió, a Louis Pas...
1. LA INMUNIDAD
Inmunidad es la resistencia que opone el individuo al desarrollo intraorgánico de los agentes patógenos y, como consecuencia, a padecer la enfermedad infecciosa que éstos pueden originar. Al proceso que produce la inmunidad se le denomina inmunización.
La inmunidad puede ser de dos tipos:
INMUNIDAD INNATA O NATURAL: La tiene el individuo desde su nacimiento. No hay contacto previo con los gérmenes. Los responsables de esta inmunidad son las barreras físicas, químicas y microbiológicas, los neutrófilos, los macrófagos, las células NK, el sistema del complemento y las citoquinas.

INMUNIDAD ADQUIRIDA O ADAPTATIVA: Se adquiere después del nacimiento tras el contacto con el patógeno. Los responsables de esta inmunidad son los linfocitos y sus productos. Puede ser:
o ACTIVA:
NATURAL
ARTIFICIAL
o PASIVA.

INMUNIDAD ADAPTATIVA ACTIVA
Se adquiere cuando el individuo entra en contacto con un patógeno y se produce una respuesta inmunitaria. Adquiere así memoria inmunológica, que le permite, en caso de un segundo contacto con el antígeno, fabricar rápidamente anticuerpos contra él.
Se llama activa porque es el propio individuo el que fabrica los anticuerpos.
Puede ser:
NATURAL: La respuesta inmunitaria se produce en el organismo de forma natural, como consecuencia de padecer la enfermedad infecciosa producida por el patógeno.
ARTIFICIAL: La respuesta inmunitaria se provoca en el organismo mediante el suministro de vacunas.
o VACUNAS: Son preparados antigénicos del germen carentes de patogeneidad, pero con capacidad inmunógena. En el individuo, desencadenan la respuesta inmunitaria primaria (a parte de ser I.A.A.A)sin producir la enfermedad. El individuo queda protegido si se producen posteriores contactos. Con frecuencia hay que revacunar para provocar respuestas secundarias que incrementen el número de linfocitos de memoria.(Si me preguntasen por "vacunación" comenzaríamos diciendo que es un procedimiento que consiste en la administración de vacunas y de aquí seguiríamos con la definición de vacuna...)
o Tipos de vacunas:
Vacunas vivas atenuadas: Formadas por gérmenes vivos atenuados que conservan el poder inmunógeno. La disminución de la virulencia se puede conseguir con el cultivo repetido de la cepa normal en condiciones desfavorables. También se pueden obtener por manipulación genética para obtener mutantes avirulentos. Se administran en pequeñas dosis, ya que en el organismo se multiplican y desarrollan débilmente la enfermedad. Se produce una inmunidad similar a la obtenida por una infección natural. Los patógenos de estas vacunas se pueden transmitir a otras personas, dispersándose el germen atenuado, lo que puede producir una vacunación automática , pero tienen el inconveniente de que el germen puede afectar a personas inmunodeficientes.
Vacunas muertas o inactivas: Formadas por patógenos muertos. Se preparan inactivando suspensiones de gérmenes virulentos por métodos físicos o químicos. Uno de los inconvenientes de este tipo de vacunas es que se pueden alterar los antígenos al inactivar el patógeno. Para provocar la inmunización, estas vacunas necesitan mayor dosis que las atenuadas, y es de menor intensidad y duración que las vacunas vivas. Pueden tener efectos secundarios y requieren dosis de recuerdo.

Vacunas anti-idiotípicas: Formadas por anticuerpos producidos contra otros anticuerpos. Al introducir un antígeno en un organismo, éste produce anticuerpos contra él. Al inocular estos anticuerpos en otro organismo, éste forma anticuerpos contra dichos anticuerpos, que pueden ser utilizados como vacunas por tener regiones con la misma estructura química que el antígeno y desencadenan la respuesta inmunitaria que proporciona inmunidad. Son inofensivas al no contener el antígeno.

INMUNIDAD ADAPTATIVA PASIVA
Se adquiere cuando el individuo recibe anticuerpos producidos por otro organismo. El sistema inmunitario del receptor no se activa.
Puede ser:
NATURAL: Los anticuerpos pasan de forma natural de un organismo a otro, como el caso del feto y el lactante cuando los reciben de la madre a través de la placenta o de la leche materna. Protegen hasta que su sistema inmunitario se desarrolla.

ARTIFICIAL:  Se inoculan al organismo preparados de anticuerpos purificados procedentes de otros organismos. Estos preparados se llaman sueros.

o SUEROS: Son preparados artificiales que contienen anticuerpos. Se obtienen a partir de la sangre de animales o de personas que se inmunizaron activamente, bien de forma artificial mediante vacunación o de forma natural porque sufrieron la enfermedad. La administración de sueros por vía parenteral  proporciona inmunidad inmediata, pero poco duradera, ya que desaparece a las pocas semanas.
Los sueros tienen efecto curativo, y están indicados en enfermedades infecciosas graves: tétanos, botulismo, ..., en picaduras de animales y en individuos con inmunodeficiencias.
Los sueros de origen animal (heterólogos) pueden producir reacciones de hipersensibilidad. Los de origen humano (homólogos) no producen hipersensibilidad y confieren inmunidad más duradera.




Repasemos y afiencemos;










2. INMUNOPATOLOGÍAS
Las inmunopatologías son las distintas alteraciones que presenta el sistema inmunitario. Pueden ser reacciones contra sustancias inocuas o contra moléculas propias. Estas alteraciones originan enfermedades más o menos graves en el organismo: enfermedades autoinmunes, inmunodeficiencias y reacciones de hipersensibilidad.


ENFERMEDADES AUTOINMUNES.
La capacidad del sistema inmunitario para diferenciar las moléculas propias de las extrañas, se denomina tolerancia inmunológica.
La tolerancia inmunológica se consigue en el embrión; uno de los mecanismos es la delección clonal, que consiste en eliminar linfocitos T y B inmaduros autocorrectivos, que reaccionan contra estructuras propias. Cuando estos mecanismos fallan, se rompe la tolerancia a lo propio y el sistema inmunitario ataca a las células del propio organismo causando las enfermedades autoinmunes.

Tipos de enfermedades autoinmunes(elegir una de cada grupo):
Enfermedades órgano-específicas: Los anticuerpos se dirigen contra un determinado órgano o tipo celular.
Son:
o Diabetes mellitus: Linfocitos T destruyen las células productoras de insulina del páncreas.
o Anemia perniciosa,
o Miastenia grave: anticuerpos que atacan a una proteína de las células musculares y destruyen las conexiones entre nervios y músculos.

o Esclerosis múltiple: linfocitos T que atacan a la mielina del SNC. Luego los macrófagos producen sustancias necrosantes. Causan invalidez.
Enfermedades no órgano-específicas o sistémicas: Los anticuerpos van dirigidos contra estructuras diseminadas por todo el organismo.
Son:
o Lupus eritematoso: Afecta a casi todos los órganos, produciendo lesiones generalizadas, parálisis y convulsiones.

o Artritis reumatoide: destrucción del recubrimiento de las articulaciones.

Algunas de ellas no se pueden clasificar en uno u otro tipo: cirrosis biliar primaria, hepatitis autoinmune, ...

INMUNODEFICIENCIAS


Son alteraciones patológicas producidas por la falta o disfunción de alguno de los elementos del sistema inmunitario.
Los individuos inmunodeficientes tienen mayor susceptibilidad a infecciones crónicas, y mayor riesgo de padecer enfermedades autoinmunes y tumores.
Se dividen en dos grupos:

Inmunodeficiencias primarias o congénitas:
Se deben a defectos intrínsecos del sistema inmunitario, determinados genéticamente. Se tratan mediante trasplantes de médula y mediante terapia génica. Pueden ser:
o Específicas: afectan a los componentes de la respuesta inmunitaria específica (linfocitos B, linfocitos T y anticuerpos).
o Inespecíficas: afectan a los componentes de la respuesta inmunitaria inespecífica (fagocitos y complemento).

Inmunodeficiencias secundarias o adquiridas:
Son más frecuentes que las primarias. Aparecen en algún momento de la vida y se deben a causas extrínsecas o ambientales (malnutrición, cáncer, radiaciones, quemaduras, drogas inmunosupresoras, fármacos empleados en quimioterapia, infecciones bacterianas y víricas, ...) La más importante por su gravedad es el sida.
SIDA: Inmunodeficiencia producida por la infección del VIH. Fue aislado por primera vez en 1983. Para reproducirse utiliza células como los linfocitos T auxiliares y los macrófagos, a las que destruye.

¿Cómo se diagnostica?
El diagnóstico de la infección del VIH se basa en la detección de anticuerpos del virus en el suero sanguíneo. En el caso de los bebés, que pueden tener anticuerpos de la madre, hay que hacer otro tipo de pruebas más complejas.

Para hacer el seguimiento de los pacientes infectados, hay que controlar regularmente el nivel inmunitario del paciente, comprobando el número de células infectadas (linfocitos CD4). Este control permite determinar en qué fase de la enfermedad se encuentra el paciente y decidir si debe empezar o no el tratamiento antirretroviral (ARV).

¿Cómo se trata?
Actualmente no existe cura para el sida, pero las combinaciones de medicamentos antirretrovirales (ARV) ayudan a combatir el virus y permiten a las personas afectadas vivir más años y más sanas, al frenar la rápida degradación inmunológica. La toma de estos medicamentos se simplifica cuando vienen combinados en una sola pastilla (dosis fijas combinadas).
Linfocitos auxiliares atacados por VIH, en azul
HIPERSENSIBILIDAD

No estudiar, sólo es para haceros una idea de los tipos que hay de hipersensibilidad .

La hipersensibilidad es una respuesta inmunitaria inadecuada o exagerada a un antígeno, que ocasiona daños a los propios tejidos. No se manifiesta en el primer contacto con el antígeno, sino que aparece en contactos posteriores, tras un periodo de sensibilización. Estas reacciones se llaman alergias, y los antígenos que las causan son los alérgenos.La propiedad del S.I que es alterada es la memoria inmunológica.
Existen diferentes tipos de reacciones, y las más importantes son las de tipo I o alergias.
Hipersensibilidad tipo I o alergia. Está mediada por anticuerpos IgE. Los alérgenos pueden ser de diferente naturaleza: alimentos, polen, ácaros, veneno de insectos, medicamentos, ...
En la reacción se diferencian tres etapas:
o El alérgeno entra en el organismo mediante un APC se activan los linfocitos T auxiliares, que a su vez activan a los linfocitos B, que producen IgE.
o Las IgE se unen a receptores de los mastocitos y los sensibilizan.
o Ante un nuevo contacto con el alérgeno, éste se une a las IgE fijadas en los mastocitos, que se activan, sufren desgranulación y liberan distintas sustancias que desencadenan la respuesta inflamatoria causante de los daños.

El choque anafiláctico es una reacción alérgica generalizada, debido a la liberación masiva de mediadores alérgicos por parte de los mastocitos de diferentes tejidos. Esto produce una dilatación de los capilares y un aumento de la permeabilidad que origina una caída de la presión arterial, constricción de las vías respiratorias, pudiendo provocar la muerte en pocos minutos.


Sobreproducción de anticuerpos en una alergia.









3. TRASPLANTES Y SISTEMA INMUNITARIO


Un trasplante o injerto es la transferencia de células vivas, tejidos u órganos de una parte el organismo a otra o de un organismo a otro.
Según la relación entre donante y receptor, puede ser:
Autotrasplante: donante y receptor es el mismo individuo.
Isotrasplante: Donante y receptor son genéticamente idénticos (gemelos o clones).
Alotrasplantes: Donante  y receptor son de la misma especie, pero genéticamente distintos.
Xenotrasplantes: Donante y receptor son de especies diferentes.

NOTA: Podemos cambiar el sufijo trasplante por injerto.(p.e autoinjerto etc.)

El éxito del trasplante depende de la relación genética entre donante y receptor. Muchas veces, el trasplante puede generar un rechazo inmunológico en el receptor por las diferencias genéticas entre ambos.
Los antígenos de histocompatibilidad (MHC o HLA) de cada individuo son distintos, por lo que estos antígenos del donante son reconocidos como extraños por el sistema inmunitario del receptor, reaccionando contra el trasplante. La reacción puede ser inespecífica y específica.
No hay rechazos en los trasplantes de córnea ni en los de cartílago, ya que en estos órganos no hay circulación y no entran en contacto con los linfocitos del receptor.

Para prevenir los rechazos:
Antes del trasplante: se realizan pruebas de histocompatibilidad entre donante y receptor, buscando la mayor posible.
Después del trasplante: se administran fármacos inmunosupresores que inhiben la respuesta inmune. Son: esteroides (inhiben a los macrófagos) y ciclosporina (actúa sobre los linfocitos T). Aumenta la probabilidad de contraer otras infecciones.

Las transfusiones de sangre son un tipo de trasplante. Para evitar los rechazos se deben tener en cuenta dos sistemas diferentes: el sistema ABO y el sistema Rh.

Según el sistema ABO.
 
4. CÁNCER Y SISTEMA INMUNITARIO



Resumen para saber de qué va el tema:

Inmunovigilancia es un término usado para describir la acción de las células inmunológicas, incluyendo a las células T, mientras se mueven a través del cuerpo en busca de cualquier anormalidad. Cuando las células se convierten en células mutadas, pueden aparecerle como anormales a las células inmunológicas. Entonces, el cuerpo las reconoce como no propias o extrañas. Al eliminar a las células anormales, el sistema inmunológico ayuda a proteger contra el cáncer. Sin embargo, si las células han mutado lo suficiente como para escapar del mecanismo de vigilancia del sistema inmunológico, podrían continuar reproduciéndose como células cancerosas. El proceso es una compleja versión de "jugar al escondite" con muy severas consecuencias.

Como se explicó en las páginas anteriores, las células T reconocen a los péptidos antígenos "presentados" en su superficie celular. Si las células precancerosas presentan proteínas anormales, las células T las reconocerán como anormales. Recíprocamente, las células pre-cancerosas que el sistema inmunológico no reconoce como anormales, o no puede eliminar, sobrevivirán y podrían proliferarse para formar un tumor.

Hay varios mecanismos que las células tumorales pueden usar para evadir a las defensas inmunológicas del cuerpo. Muchos cánceres producen mensajeros químicos que inhiben las acciones de las células inmunológicas. Otros cánceres tienen defectos en la manera en que los antígenos son presentados sobre su superficie celular. Sin embargo, otras células inmunológicas, llamadas células destructoras naturales (Natural Killer cells - NK), juegan un papel especial en este caso porque se dan cuenta cuando las células corporales ya no tienen proteínas "propias" sobre su superficie y matan a las células anormales. Adicionalmente, algunos tumores crecen en lugares como los ojos o el cerebro, los cuales no están regularmente patrullados por las células inmunológicas.(2)

La meta principal de la inmunoterapia y de las vacunas contra el cáncer es proveer al sistema inmunológico con las señales necesarias que necesita para reconocer a las células cancerosas como anormales. Si tienen éxito, estas estrategias podrían permitirle al cuerpo reconocer y destruir células cancerosas, incluyendo aquéllas que han logrado formar un tumor.

Superresumen:

El sistema inmunológico puede reconocer células mutantes o anormales como extrañas, a este fenómeno se lo conoce como vigilancia inmunológica.
Las células cancerígenas pueden mutar lo suficiente para escapar de los mecanismos de vigilancia del sistema inmunológico.
Muchos cánceres producen señales químicas que inhiben las acciones de las células inmunológicas.
Algunos tumores crecen en lugares como los ojos o el cerebro, los cuales no están regularmente patrullados por las células inmunológicas.
Inmunoterapia y vacunas cancerígenas son diseñadas para proveer al sistema inmunológico de las señales que necesita para reconocer y destruir células cancerígenas.

  Teoría del libro de texto:(estudiar en caso de tener ganas,interés y/o tiempo)

En los seres vivos, las células crecen y se multiplican de manera controlada, de acuerdo con un programa genético regulado por factores externos e internos. Si este programa de control se altera, las células proliferan de manera anárquica y se transforman en cancerosas.
Existen dos tipos de genes implicados:
Protooncogenes: producen proteínas que estimulan la división celular, y al mutar se convierten en oncogenes que hacen proliferar sin control a las células.
Genes supresores de tumores: producen proteínas que inhiben la división celular. Al mutar se desactivan y dejan de regular este mecanismo.
Las células cancerosas se dividen rápidamente y sin control, originando células anormales que constituyen un tumor o neoplasma. Si estas células permanecen agrupadas en una única masa, el tumor es benigno, pero si estas células escapan por vía sanguínea o linfática invadiendo otros tejidos se dice que son malignas. Pueden dar lugar a nuevos tumores llamados metástasis.
Las células que abandonan el tumor deben fijarse a las paredes de los vasos, atravesarlas, meterse en los tejidos circundantes y dar el tumor secundario. Las células tumorales promueven la formación de nuevos vasos sanguíneos, asegurando el alimento para las nuevas células. Este proceso se denomina angiogénesis.
La conversión de células normales en cancerosas depende de diversos factores: sustancias químicas, radiaciones, errores en la duplicación del ADN, virus, ...

La teoría de la vigilancia inmunológica (Burnet) propone que las células tumorales expresan antígenos que no están en las normales, por lo que el sistema inmunitario puede reconocerlas y destruirlas antes de que lleguen a formar tumores. Esta teoría se apoya en:
Más tumores en personas con inmunodeficiencias.
Más tumores en ancianos, con un sistema inmunitario más débil.
En individuos portadores de cáncer se han encontrado inmunoglobulinas con capacidad antitumoral y linfocitos T citotóxicos sensibilizados frente al tumor.


INMUNIDAD Y CÁNCER
Los mecanismos inmunitarios que el organismo pone en funcionamiento para destruir las células tumorales son:
Mecanismos celulares:
o Linfocitos T: Los linfocitos T citotóxicos y auxiliares inducen resistencia contra el crecimiento tumoral. Los linfocitos T citotóxicos reconocen los antígenos tumorales y destruyen las células cancerígenas. Los linfocitos T auxiliares reconocen los antígenos y liberan citocinas que estimulan a linfocitos T citotóxicos, linfocitos B y macrófagos.
o Macrófagos: Al ser activados por los linfocitos T auxiliares pueden fagocitar las células tumorales, solos o ayudados de otros mecanismos.
o Células NK: Lisan y destruyen células tumorales, sobre todo si están opsonizadas. Muy importantes para reducir y evitar la metástasis.
Mecanismos humorales:
o Anticuerpos antitumorales: Producidos por los linfocitos B. Una vez liberados los anticuerpos, se unen a las células tumorales, activan el complemento y producen su lisis. La unión antígeno-anticuerpo también favorece la acción de macrófagos y de las células NK.
o Citocinas: Algunas intervienen en la lucha antitumoral (interferón, factor de necrosis tumoral e interleucina 2.
Por el contrario, las células tumorales poseen sus mecanismos para evitar ser reconocidas:
o Enmascaramiento de los antígenos de membrana.
o Baja inmunogenicidad debido a la alteración de las moléculas MHC, por lo que el reconocimiento es defectuoso.
o Supresión de la respuesta inmunitaria por la secreción de factores solubles.
o Bloqueo de linfocitos, por la gran cantidad de antígenos que presentan las células tumorales.



SECCIÓN PERSONAJES


S14
4. Defina los siguientes términos referidos a la inmunidad: (2 puntos) a) Sistema inmunitario. (0,5 puntos) b) Inmunodeficiencia. (0,5 puntos) c) Enfermedad autoinmune. (0,5 puntos) d) Reacción alérgica o de hipersensibilidad. (0,5 puntos)

Sistema inmunitario: (0,5 puntos) Conjunto de células, tejidos y moléculas implicadas en los procesos de inmunización. Tienen la capacidad de reconocer moléculas extrañas al organismo y desencadenar una respuesta inmunológica. b) Inmunodeficiencia: (0,5 puntos) Es la incapacidad del sistema inmunitario de actuar contra las infecciones microbianas. c) Autoinmunidad: (0,5 puntos) Es un fallo del sistema inmunológico que consiste en la incapacidad de reconocer como propias determinadas moléculas y generar anticuerpos frente a uno mismo. d) Alergia: (0,5 puntos) Es la reacción excesiva del sistema inmunitario de un animal ante la exposición a un antígeno inocuo o poco peligroso.
J14

Explique brevemente los siguientes enunciados: (2 puntos)
4. Preguntas: (2 puntos) a) ¿Por qué en un trasplante entre gemelos univitelinos no se produce rechazo? (1 punto) b) Al inocular el mismo antígeno simultáneamente a dos gemelos univitelinos, A y B, se observa que A produce en 5 días una cantidad de anticuerpos que B tarda unos 20 días en producir. Proponga una explicación razonada lo más completa posible para este desigual comportamiento de los gemelos. (1 punto)

Antígeno: sustancia que es capaz de desencadenar una respuesta inmunitaria. Anticuerpo: proteínas globulares que se unen específicamente a los antígenos.

a)      Trasplante entre gemelos univitelinos: (1 punto) Se trataría de un isotrasplante, son genéticamente iguales y son compatibles, el receptor y el donante son iguales. b) Inoculación: (1 punto) El gemelo A produce más rápidamente (5 días) la cantidad de anticuerpos porque se da una respuesta secundaria al haber estado antes en contacto con el antígeno. El gemelo B tarda más días (20) porque se da respuesta primaria por no haber estado previamente en contacto con el antígeno.
S13
Defina detalladamente los siguientes conceptos: (2 puntos) a) Antígeno. b) Anticuerpo (estructura general y funciones). Se valorará positivamente la realización de un dibujo.
http://web.educastur.princast.es/proyectos/biogeo_ov/2bch/B5_MICRO_INM/T52_INMUNOLOGIA/diapositivas/Diapositiva28.GIF

http://images.slideplayer.es/3/1487181/slides/slide_2.jpg
J13
Defina lo que es la memoria inmune. Basándose en este concepto, explique qué fundamento tiene la utilización de las vacunas. (2 puntos)
   La memoria inmune es una propiedad del S.I  haciendo referencia a las células de memoria, clon de las células plasmáticas que a su vez proceden de los linfocitos B, que tras un primer contacto con un antígeno “recordarán” su antegenicidad.
Las vacunas como preparado de Ags induce la creación de Acs( Ig tipo M) y noa primera respuesta inmune. Cuando el individuo se expone por 2ª vez al mismo Ag se produce la respuesta inmunitaria secundaria mucho más rápida y eficiente cobnsistente en la producción de Igs tipo A y G.

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Tema de desarrollo corto. Explicar los cuatro tipos de inmunidad que existen citando un ejemplo: a) Inmunidad natural activa. (0,75 puntos) b) Inmunidad natural pasiva. (0,75 puntos) c) Inmunidad artificial o adquirida activa. (0,75 puntos) d) Inmunidad artificial o adquirida pasiva. (0,75 puntos)

La inmunidad supone la resistencia de un organismo a una determinada enfermedad infecciosa mediante una serie de mecanismos i. que podemos dividir en inespecíficos (ej piel) y específicos (ej. Acs) Podemos distinguir los siguientes tipos de inmunidad: a) - Inmunidad natural activa: Son los propios mecanismos inmunológicos del animal los que logran la inmunidad. Cuando un animal se ve expuesto a una invasión microbiana(Ags), su sistema inmunológico empieza a actuar produciendo anticuerpos específicos contra esos microbios. Si vence a la invasión microbiana, el animal está inmunizado contra esos microbios durante el tiempo que los anticuerpos permanezcan en la sangre. (0.75 p) b) - Inmunidad natural pasiva: En este tipo de inmunidad los anticuerpos no son producidos por el propio individuo, sino que los adquiere del exterior. El feto de los mamíferos adquiere inmunidad natural durante el desarrollo embrionario y en el periodo de lactancia. En el primer caso, el embrión recibe anticuerpos de la madre a través de la placenta, y en el segundo adquiere anticuerpos de la madre con la leche materna. (0.75 p) c) - Inmunidad artificial activa: Se consigue mediante la vacunación. La vacunación consiste en introducir en un individuo sano microorganismos debilitados o muertos, característicos de la enfermedad contra la que se quiere obtener inmunidad. Los antígenos de estos microorganismos inducen la formación de anticuerpos, los cuales reducen rápidamente la débil toxicidad de los microbios. Los anticuerpos formados permanecen en la sangre, proporcionando memoria inmunológica. La vacunación es, pues, un método preventivo. (0.75 p) d) - Inmunidad artificial pasiva: Se consigue mediante la sueroterapia, que consiste en tratar a la persona ya enferma con suero sanguíneo de un animal que contenga anticuerpos contra el microbio causante de la enfermedad. Para obtener este suero hay que vacunar previamente al animal, que suele ser el caballo, dada la gran cantidad de sangre que posee. Los anticuerpos de la sangre de caballo son los que se encargan, en la sangre del paciente, de anular a los antígenos del microorganismo. Por tanto, se trata de un método curativo. (0.75 p)

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1-Defina inmunidad humoral y cite sus elementos y células responsables. (1 punto)
2-Defina cada uno de estos términos y exprese las diferencias entre ellos: a) Antígeno y anticuerpo.(Repe) b) Suero y vacuna.
1-Las respuestas o reacciones inmunológicas (inmunes o inmunitarias) son mecanismos i. específicos que dependen del tipo de Ag .Así cuando la infección es extracelular, el agente infeccioso o Ag está en el plasma (puede proceder de una célula) la respuesta i. ,o también se habla de inmunidad, se dice que es humoral(humor=líquido>plasma) y en ella participan los linfocitos B que se transforman en células plasmáticas produciendo Acs (=Igs) y los llamados linfocitos T-4 o cooperadores modulando dicha respuesta. Así en este caso también participan los leucocitos macrófagos “presentando” el Ag en su MHC II((mbna) a los T-4(se dice que el macro es una APC o célula presentadora de Ags).
   Otras moléculas que intervienen aquí son las citocinas interleucinas.

EXAMENES ESPECIALES LINK


PLANIFICACIÓN DE ACTIVIDADES UNA VEZ ACABADO EL TEMARIO.

 Día 1

  Hacer una opción de un examen de selectividad propusto por el profesor.

Día 2

   La otra opción.

Día 3

   Hacer 3 cuestiones de TDC de los EESS propuestos por el profesor.

Día 4

  Hacer las cuestiones de interpretación de gráficos,esquemas imágenes etc. de los EESS propuestos por el profesor.

Día 5

   Seguimos con aquella actividad que haya suscitado más complicaciones.




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