Conceptos Fundamentales de Bioquímica Celular y Microbiología

Revisión de Conceptos Clave en Biología Celular y Microbiología

I. Fotosíntesis y Anabolismo

En relación con el anabolismo, se abordan los siguientes aspectos:

Estructura y Función de los Fotosistemas

Un fotosistema es un complejo molecular formado por proteínas y pigmentos fotosintéticos localizados en la membrana tilacoidal. Estas estructuras están compuestas por un complejo captador de luz, o antena, y el centro de reacción.

Componentes del Fotosistema (1 punto)
  • El complejo captador de luz o antena: Son moléculas de pigmentos fotosintéticos (clorofila a, b y carotenoides) que pueden captar la energía luminosa de diferentes longitudes de onda y canalizarlas hacia una molécula de clorofila denominada clorofila o pigmento diana del centro de reacción.
  • El centro de reacción: Formado por la clorofila o pigmento diana, un aceptor y un dador de electrones. La clorofila del centro de reacción recibe la energía de la luz captada por los pigmentos de la antena, y es la única molécula capaz de ceder un electrón a otra molécula llamada primer aceptor de electrones. El hueco electrónico que queda en la clorofila del centro de reacción es ocupado por un electrón procedente de un dador de electrones, el agua o una molécula transportadora de electrones, dependiendo de qué fotosistema se haya activado.
Tipos de Fotosistemas en Células Fotosintéticas (0,5 puntos)
  • Fotosistema I (PSI): Está asociado a moléculas de clorofila que presentan un máximo de absorción de luz a 700 nm. Se conoce como P700.
  • Fotosistema II (PSII): Llamado P680, está asociado a moléculas de clorofila que presentan su máximo de absorción a 680 nm.

II. Formas Infecciosas Acelulares

En relación con las formas celulares:

Agentes Infecciosos Acelulares

A. Agente causante de la Encefalopatía Espongiforme Bovina (EEB) y descripción: (0,5 puntos)

El agente causante es el prión. Los priones son formas alteradas de proteínas celulares normales que inducen a otras proteínas normales a adoptar su conformación anómala, causando enfermedades neurodegenerativas fatales.

B. Otros dos tipos de formas acelulares y su composición química: (0,5 puntos)

Los otros dos tipos son:

  • Virus: Compuestos por proteínas, ADN o ARN (se aceptará también que los envueltos presentan además lípidos y glucoproteínas).
  • Viroides: Compuestos únicamente por ARN.

C. Tipos de seres vivos que pueden infectar cada una de las tres formas acelulares: (1 punto)

  • Priones: Infectan a animales.
  • Viroides: Infectan a plantas.
  • Virus: Infectan a animales, plantas y bacterias.

III. Conceptos Microbiológicos y Patologías

Definiciones y Relaciones (2 puntos)

1. Definición de conceptos: (1 punto)

  • Enfermedad infecciosa: Causadas por microorganismos patógenos como las bacterias, los virus, los parásitos o los hongos. Estas enfermedades pueden transmitirse, directa o indirectamente, de una persona a otra.
  • Pandemia: Epidemia que afecta a una población muy grande en un área geográfica muy extensa, normalmente de ámbito mundial.
  • Hongo: Son organismos eucariotas unicelulares o pluricelulares sin clorofila (heterótrofos) que no forman verdaderos tejidos (talófitos).
  • Arqueobacteria: Son microorganismos procariotas unicelulares que se encuentran en ambientes extremos, acuáticos o terrestres, generalmente anaeróbicos con altas temperaturas o hipersalinos.

2. Relación de 4 tipos de microorganismos patógenos con ejemplos de enfermedades: (1 punto)

  • Virus: Gripe.
  • Bacterias: Neumonía.
  • Protozoos (Parásitos): Enfermedad del sueño.
  • Hongos: Pie de atleta.

IV. Ciclos Biogeoquímicos

Aspectos Fundamentales de los Ciclos Biogeoquímicos
  1. Concepto (0,5 puntos): Ciclo biogeoquímico: Son procesos cíclicos en los que están inmersos cada uno de los componentes de los organismos vivos.
  2. Grupos de microorganismos descomponedores (0.5 puntos): Bacterias y hongos.
  3. Grupos de organismos productores (0.5 puntos): Algas microscópicas, plantas, cianobacterias, bacterias quimiosintéticas.
  4. Esquema de un ciclo biogeoquímico (0,5 puntos): (Se requiere un esquema gráfico, no textualizable aquí, que muestre la circulación de un elemento entre la biosfera, atmósfera, hidrosfera y litosfera).

V. Enzimas y Bioquímica Metabólica

Procesos Enzimáticos

1. Identifique los procesos en los que intervienen los siguientes enzimas y su función:

  • Piruvato deshidrogenasa (0.5 puntos):
    • Proceso: Descarboxilación oxidativa del ácido pirúvico.
    • Función: Oxida el piruvato y lo transforma en acetil-CoA.
  • Ribulosa 1,5-difosfato carboxilasa (Rubisco) (0.5 puntos):
    • Proceso: Fijación del CO2 en el ciclo de Calvin.
    • Función: Cataliza la fijación del CO2 a la ribulosa 1,5 difosfato. Fija el CO2 y lo incorpora a la materia orgánica.

Vacunas y Sueros Inmunológicos

2. Defina vacuna y suero inmunológico y establezca dos diferencias entre ellos. (1 punto)

  • Vacuna: Preparación biológica que proporciona inmunidad adquirida activa frente a una enfermedad infecciosa específica. Contiene agentes infecciosos atenuados o inactivados, o partes de ellos.
  • Suero inmunológico: Preparación que contiene anticuerpos específicos (inmunoglobulinas) producidos por otro organismo, proporcionando inmunidad adquirida pasiva.

Diferencias:

  1. Tipo de Inmunidad: La vacuna genera inmunidad activa (el cuerpo produce sus propios anticuerpos); el suero genera inmunidad pasiva (se administran anticuerpos preformados).
  2. Duración de la Protección: La protección de la vacuna es larga (memoria inmunológica); la protección del suero es corta y temporal.

VI. Lípidos y sus Funciones

Lípidos Estructurales y Reguladores

Se identifican lípidos localizados en la membrana celular:

  • El colesterol, o los glicerofosfolípidos (o fosfoglicéridos), esfingolípidos, glucolípidos que se localizan en la membrana celular.
Hormonas Esteroides

B. Hormonas esteroideas:

  • Cortisol o también la Aldosterona segregadas por las glándulas suprarrenales.
  • Progesterona o estrógenos producidas por el ovario, o testosterona por el testículo, respectivamente.
Lípidos con Función Protectora

C. Un lípido con función protectora:

  • Las grasas, que se suelen encontrar protegiendo órganos.
  • Ceras que impermeabilizan piel, plumas, pelos, hojas, frutos, etc.
Vitaminas Liposolubles

D. Vitaminas liposolubles:

  • Esteroides como la vitamina D.
  • Terpenos como la vitamina A, E y K.

Funciones específicas:

  • Vitamina D: Regula el metabolismo del calcio y del fósforo y su absorción intestinal.
  • Vitamina A: Protege y mantiene los epitelios. Necesaria para la percepción visual.
  • Vitamina E: Antioxidante.
  • Vitamina K: Interviene en la síntesis de factores de coagulación.

VII. Triglicéridos (Triacilglicéridos)

Relacionado con los Triglicéridos (o Triacilglicéridos), se contesta:

Composición, Propiedades y Funciones (2 puntos)

Los triglicéridos son lípidos saponificables (que contienen ácidos grasos).

  • Formación y Enlaces: Resultan de la unión, mediante enlaces tipo éster (esterificación), de tres ácidos grasos con los tres grupos -OH del glicerol.

Los triglicéridos también se denominan grasas, y constituyen una forma de almacenamiento de energía en células animales y vegetales. Son los más apolares de los acilglicéridos. Se pueden almacenar en grandes cantidades en espacios reducidos sin alterar la homeostasis celular. Es por esta razón que la energía almacenada en forma de grasa resulta más «eficaz» que la acumulada en forma de glúcido.

Propiedades según ácidos grasos:

  • Si los ácidos grasos esterificados son saturados, los triglicéridos son sólidos a T° ambiente (y se denominan sebos o mantecas, frecuentes en animales).
  • Si los ácidos grasos son insaturados, entonces los triglicéridos son líquidos a T° ambiente (y se denominan aceites). Se encuentran en el fruto o en la semilla de los vegetales.