Etapas del Ciclo Lítico

A) Adsorción y fijación: Comienza la infección con la unión del virus a la célula huésped.

B) Penetración del ADN y Degradación del ADN de la célula huésped: El virus introduce su material genético en la célula y degrada el ADN celular.

C) Replicación del ADN del virus: El virus utiliza la maquinaria celular para replicar su propio ADN.

D) Transcripción y síntesis de proteínas de la cubierta: Se transcribe el ADN viral a ARN mensajero (ARNm) y se sintetizan las proteínas que formarán la cubierta del virus.

E) Ensamblaje: Las proteínas de la cubierta se ensamblan alrededor del ADN viral, formando nuevos virus.

F) Lisis de la bacteria y Liberación: Los nuevos virus lisan (rompen) la célula huésped y se liberan para infectar nuevas células.

Ciclo Lítico del VIH

A) Unión del virus a los receptores de los linfocitos: El VIH se une a receptores específicos en la superficie de los linfocitos T CD4+.

B) Fusión de la envoltura del virus con la membrana celular y entrada de la nucleocápside: La envoltura del VIH se fusiona con la membrana celular, permitiendo la entrada de la nucleocápside viral al citoplasma.

C) Reabsorción de las proteínas de la nucleocápside y liberación del ARN vírico y la transcriptasa inversa: Las proteínas de la nucleocápside se degradan, liberando el ARN viral y la enzima transcriptasa inversa.

D) Acción de la transcriptasa inversa, formando una cadena de ADN por cada una de ARN: La transcriptasa inversa convierte el ARN viral en una cadena de ADN complementario (ADNc).

E) Degradación de la cadena de ARN por la ribonucleasa y síntesis de nuevas cadenas de ADN, formándose dos dobles cadenas de ADN vírico: La cadena de ARN viral se degrada y se sintetiza una segunda cadena de ADN, formando una doble cadena de ADN viral.

F) Entrada de las dobles cadenas de ADN en el núcleo: El ADN viral ingresa al núcleo de la célula huésped.

G) Integración de las dobles cadenas de ADN víricas en el ADN del huésped: El ADN viral se integra al ADN de la célula huésped, formando un provirus.

H) Expresión del ADN vírico formándose ARNm de la cápside y ARN viral: El ADN viral integrado se transcribe, produciendo ARNm para la síntesis de proteínas virales, incluyendo las proteínas de la cápside y nuevo ARN viral.

I) Migración de las moléculas de ARNm de la cápside y de ARN del virus al citoplasma del linfocito: El ARNm viral y el nuevo ARN viral migran al citoplasma.

J) Formación de proteínas del virus gracias a la acción de los ribosomas del linfocito: Los ribosomas del linfocito traducen el ARNm viral, sintetizando proteínas virales.

K) Reordenación de las nuevas moléculas del virus: Las proteínas virales y el ARN viral se ensamblan, formando nuevos virus.

L) Aparición de abultamientos en la membrana de la célula por el lugar por donde aparecerán los virus hijos: Se forman abultamientos en la membrana celular donde se ensamblan los nuevos virus.

M) Los abultamientos se hacen mayores y finalmente los virus hijos se separan de la célula huésped: Los nuevos virus salen de la célula huésped por gemación, adquiriendo su envoltura de la membrana celular.

Otras Formas Acelulares Infecciosas

A) Plásmidos: Pequeñas moléculas de ADN bicatenario, generalmente circulares, que se replican independientemente del cromosoma de la célula huésped. Pueden encontrarse en bacterias, levaduras y algunas células eucariotas.

B) Viroides: Moléculas pequeñas de ARN monocatenario y circular que causan enfermedades en plantas.

C) Priones: Partículas proteicas infecciosas que causan enfermedades neurodegenerativas en animales y humanos, como la encefalopatía espongiforme bovina (EEB) o el Kuru.

Estructura y Composición de las Eubacterias

• Cápsula o glucocálix: Capa externa que protege a la bacteria y participa en la adhesión a superficies.
• Pared Celular: Estructura rígida que da forma a la bacteria y la protege. Se clasifica en Gram positivas y Gram negativas según su composición.
  • Bacterias Gram negativas: Pared celular compleja con una capa fina de peptidoglicano y una membrana externa.
  • Bacterias Gram positivas: Pared celular gruesa compuesta principalmente por peptidoglicano.
• Membrana Plasmática: Membrana que regula el paso de sustancias dentro y fuera de la célula.
• Mesosomas: Invaginaciones de la membrana plasmática que participan en la división celular y otras funciones.
• Pili: Estructuras filamentosas que participan en la conjugación bacteriana (transferencia de ADN).
• Fimbrias: Estructuras cortas y numerosas que participan en la adhesión a superficies.
• Flagelo: Estructura larga y móvil que permite el movimiento de la bacteria.
• Matriz citoplasmática: Citoplasma sin orgánulos membranosos.

Las bacterias se clasifican según su fuente de energía y carbono:

• Fuente de energía:
  • Fototrofos: Obtienen energía de la luz solar.
  • Quimiotrofos: Obtienen energía de la oxidación de compuestos químicos.
• Fuente de carbono:
  • Autotrofos: Utilizan CO2 como fuente de carbono.
  • Heterótrofos: Utilizan materia orgánica como fuente de carbono.

Reproducción Bacteriana

La reproducción bacteriana es asexual y se realiza por bipartición, donde la célula se divide en dos células hijas idénticas.

Reproducción Parasexual

Existen tres mecanismos de reproducción parasexual en bacterias:

• Conjugación: Transferencia directa de ADN entre dos bacterias a través de un pili sexual.
• Transformación: Incorporación de ADN libre del medio ambiente por parte de una bacteria.
• Transducción: Transferencia de ADN entre bacterias mediada por virus.

Microorganismos Eucariotas

Tres tipos de microorganismos eucariotas son:

• Protozoos: Organismos unicelulares eucariotas que pueden ser móviles o inmóviles. No poseen pared celular.
• Algas: Organismos eucariotas fotosintéticos que pueden ser unicelulares o formar colonias. Contienen clorofila y otros pigmentos.
• Hongos: Organismos eucariotas unicelulares o pluricelulares heterótrofos. Los hongos pluricelulares forman hifas que constituyen el micelio.

Ciclos Biogeoquímicos

Ciclo del Carbono

El carbono se mueve entre la atmósfera, los océanos, la tierra y los seres vivos a través de la fotosíntesis, la respiración, la descomposición y la combustión de combustibles fósiles.

Ciclo del Nitrógeno

El nitrógeno se mueve entre la atmósfera, el suelo, las plantas y los animales a través de la fijación del nitrógeno, la nitrificación, la asimilación, la amonificación y la desnitrificación.

Mecanismos Defensivos Externos del Sistema Inmunitario

Los mecanismos defensivos externos previenen la entrada de patógenos al organismo:

• Físicos: Piel, mucosas, cilios.
• Químicos: Sudor, lágrimas, saliva, ácido estomacal.
• Microbiológicos: Flora bacteriana normal que compite con los patógenos.

Características de la Respuesta Inmunitaria Adaptativa/Específica

La respuesta inmunitaria adaptativa es específica, clonal, autotolerante y tiene memoria:

• Especificidad: Reconoce y responde a antígenos específicos.
• Clonalidad: Los linfocitos específicos se multiplican clonalmente tras la activación.
• Autotolerancia: No ataca a las células propias del organismo.
• Memoria inmunológica: Genera memoria inmunológica para respuestas más rápidas y eficientes en encuentros posteriores con el mismo antígeno.

Respuesta Adaptativa Primaria y Secundaria

• Respuesta primaria: Primera respuesta a un antígeno, más lenta y menos intensa.
• Respuesta secundaria: Respuesta a un segundo encuentro con el mismo antígeno, más rápida, intensa y duradera debido a la memoria inmunológica.

Antígenos y Anticuerpos

Antígenos: Moléculas extrañas al organismo que desencadenan una respuesta inmunitaria específica.

Anticuerpos: Glicoproteínas producidas por las células plasmáticas (linfocitos B activados) que se unen a antígenos específicos para neutralizarlos.

Reacción Antígeno-Anticuerpo

La unión específica entre un antígeno y su anticuerpo correspondiente forma un complejo antígeno-anticuerpo, lo que lleva a la neutralización o destrucción del antígeno.

Términos Clave

• Haptenos: Moléculas pequeñas que se vuelven antigénicas al unirse a una proteína transportadora.
• Epítopo o determinante antigénico: Región específica del antígeno que se une al anticuerpo.
• Antígenos de histocompatibilidad (MHC): Glicoproteínas en la superficie celular que permiten al sistema inmunitario reconocer células propias de células extrañas.

Estructura de los Anticuerpos

Los anticuerpos tienen forma de”” y están compuestos por cuatro cadenas polipeptídicas: dos cadenas pesadas (H) y dos cadenas ligeras (L). Cada cadena tiene una región variable (específica para cada antígeno) y una región constante.

Tipos de Reacciones Antígeno-Anticuerpo

• Reacción de precipitación: Formación de complejos insolubles (precipitados) cuando los anticuerpos se unen a antígenos solubles.
• Reacción de aglutinación: Agregación de células o partículas recubiertas de antígenos por la unión de anticuerpos.
• Reacción de opsonización: Los anticuerpos recubren los antígenos, facilitando su fagocitosis por células del sistema inmunitario.

Reacción Inflamatoria

La inflamación es una respuesta inespecífica del sistema inmunitario a una lesión o infección. Sus etapas son:

1. Producción del estímulo desencadenante.
2. Producción y liberación de mediadores de inflamación.
3. Acciones desencadenadas por los mediadores en la zona afectada:
   • Vasodilatación.
   • Aumento de la permeabilidad capilar.
   • Migración y activación de fagocitos.

Respuesta Inmunitaria Específica

La respuesta inmunitaria específica se dirige a un antígeno específico y puede ser celular o humoral.

Respuesta Celular

La respuesta celular está mediada por linfocitos T y se dirige a patógenos intracelulares y células tumorales. Los linfocitos T citotóxicos (CD8+) destruyen células infectadas, mientras que los linfocitos T auxiliares (CD4+) ayudan a activar otras células del sistema inmunitario.

Inmunidad Humoral

La inmunidad humoral está mediada por anticuerpos producidos por los linfocitos B. Los anticuerpos neutralizan patógenos extracelulares y toxinas. Los linfocitos B se activan tras reconocer un antígeno específico y diferenciarse en células plasmáticas productoras de anticuerpos.

Inmunidad

La inmunidad es la resistencia a enfermedades infecciosas. Puede ser innata o adquirida.

Inmunidad Innata

Presente desde el nacimiento, no es específica y no genera memoria. Incluye barreras físicas, químicas y celulares.

Inmunidad Adquirida

Se desarrolla a lo largo de la vida tras la exposición a antígenos. Es específica, genera memoria y puede ser activa o pasiva, natural o artificial.

Inmunopatologías

Las inmunopatologías son enfermedades causadas por un mal funcionamiento del sistema inmunitario. Incluyen enfermedades autoinmunes, inmunodeficiencias y reacciones de hipersensibilidad.

Enfermedades Autoinmunes

El sistema inmunitario ataca a células y tejidos propios del organismo.

Inmunodeficiencia

Deficiencia en la respuesta inmunitaria, aumentando la susceptibilidad a infecciones. Puede ser primaria (genética) o secundaria (adquirida).

Hipersensibilidad

Respuesta inmunitaria exagerada a un antígeno (alergeno), causando daño tisular. Las alergias son un ejemplo de hipersensibilidad.

Biotecnología

Aplicación de principios científicos e ingeniería a procesos biológicos para obtener productos y servicios. La biotecnología abarca la ingeniería genética, la producción de anticuerpos monoclonales y otras tecnologías.

Anticuerpos Monoclonales

Anticuerpos idénticos producidos por un solo clon de células B, utilizados en diagnóstico y tratamiento de enfermedades.

Ingeniería Genética

Manipulación del ADN para modificar la información genética de un organismo. Permite la creación de organismos modificados genéticamente (OMG) y la producción de proteínas recombinantes.

Técnicas de Ingeniería Genética

• Reacción en cadena de la polimerasa (PCR): Amplificación de ADN.
• Secuenciación de ADN: Determinación del orden de las bases nitrogenadas en el ADN.
• Transgénesis: Introducción de genes de un organismo a otro.

Proyecto Genoma Humano

Proyecto internacional que secuenció el genoma humano, proporcionando información valiosa para la medicina, la biología y la evolución.

Clonación

Creación de una copia genéticamente idéntica de un organismo, célula o molécula. La clonación reproductiva crea un nuevo organismo, mientras que la clonación terapéutica crea células y tejidos para trasplantes.

Aplicaciones de la Biotecnología

Industria Alimentaria

• Producción de alimentos fermentados (yogur, queso, pan).
• Obtención de aditivos alimentarios y edulcorantes.
• Producción de proteínas microbianas para alimentación animal y humana.

Industria Química

• Producción de plásticos biodegradables.
• Síntesis de productos químicos a partir de fuentes renovables.
• Desarrollo de detergentes biodegradables con enzimas.

Industria Energética

• Producción de biocombustibles (biodiesel, bioetanol).
• Desarrollo de tecnologías para la producción de energía a partir de biomasa.

Minería

• Biominería: Utilización de microorganismos para la extracción de minerales.
• Biorremediación de sitios contaminados por la actividad minera.

Medicina

• Producción de fármacos (insulina, hormona del crecimiento).
• Desarrollo de vacunas recombinantes.
• Terapia génica: Corrección de genes defectuosos.
• Diagnóstico molecular de enfermedades.

Agricultura y Ganadería

• Desarrollo de cultivos resistentes a plagas y herbicidas.
• Mejora del rendimiento y la calidad de los cultivos.
• Producción de animales transgénicos con características mejoradas.

Medio Ambiente

, A) La Biorremediacion, conjunto de procesos que eliminan la contaminacion del suelo, aire o agua, aprovechando la actividad descomponedora de los microorganismos. Ejemplos: Biodegradacion de sustancias toxicas, la depuracion biologica de aguas residuales, o el compostaje. B) Produccion de productos biodegradables, determinador microorganismos fabrican, como sustancia de reserva, polimeros biodegradables. C) Recuperacion de especies en peligro de extincion, gracias a las tecnicas de clonacion.
Aspectos eticos y sociales de la biotecnologia: En los ultimos años ha sido un frecuente motivo de polemica, destacando 5 focos de conflicto que resultan particularmente destacables: A) El riesgo de la terapia genica. B) La manipulacion y discriminacion humana. C) Las injusticias sociales D) Las armas biologicas E) El oscurantismo en su desarrollo.
Virion: La particula vírica morfologicamente completa. Capsida: estructura proteica que rodea el material genetico del virion. Capsomeros: Son estructuras mayores formadas por la asociacion de varios protomeros. Provirus: Es el genoma virico integrado en el de la bacteria. Episoma: Es cuando un plasmido se encuentra integrado en el cromosoma de la celula.
La inmunidad humoral es el principal mecanismo de respuesta inmunitaria especifica contra los microorganismos extracelulares o sus toxinas, en el cual los componentes del sistema inmune que atacan a los antigenos no son celulas directamente sino los anticuerpos secretados por activacion de los linfocitos B que se transforman en células plasmaticas, una de las caracteristicas es que secretan anticuerpos y es mas rapida que la inmunidad celular. // Un linfocito B reconoce el antigeno, lo internaliza y lo procesa, y lo presenta en la superficie unido a MHC-II, al mismo tiempo un macrofago fagocita y procesa un antigeno presentado en la superficie. Luego un linfocito auxiliar reconoce los complejos MHC-II-peptidos que llevan los macrofagos y se une a ellas activamente. Los linfocitos T auxiliares activados se una a los linfocitos B y estos se activan, proliferan y se diferencian en celulas plasmaticas que producen anticuerpos y en linfocitos con memoria.