Genética y genoma: transgénicos, clonación y secuenciación
1. Ingeniería genética y genoma:
¿Qué es un organismo transgénico?
Es un organismo cuyo material genético ha sido modificado de una manera que no se
produce de forma natural en el apareamiento o en la recombinación natural.
¿Qué es la clonación?
Es el proceso por el que se consiguen, de forma asexual, copias idénticas de un
organismo, célula o molécula ya desarollado.
¿Qué significa el término secuenciación?
Es la capacidad del ADN para producir secuencias génicas básicas. Por ejemplo, una
gran técnica de secuenciación es la clonación, que permite amplificar genes
individuales.
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Genoma humano: Número de cromosomas totales del cuerpo humano.
Genes: Fragmentos de ADN.
ADN: Contiene la información genética.
¿Qué entiendes por terapia génica?
La terapia génica consiste en la inserción de genes funcionales ausentes en el genoma
de un individuo. Se realiza en las células y tejidos con le objetivo de tratar una
enfermedad.
Ribosomas.
¿Cuál es la función de los ribosomas?
La función de los ribosomas es la síntesis de proteínas. En ellos se lleva a cabo la
traducción, para lo cual se unen a una molécula de ARNm formando un polirribosoma
o polisoma. Se producirán tantas copias de una proteína como ribosomas estén unidos
al mismo ARNm.
¿Cuál es su composición?
ARN y proteínas.
Nombra un orgánulo que contenga en su interior ribosomas.
Las mitocondrias y los cloroplastos.
2. Proteínas:
¿ En qué consiste al estructura primaria de una proteína?
Es la secuencia lineal de los aminoácidos que lo forman y el orden en que están unidos.
¿Cómo se denomina el proceso por el que una proteína pierde su estructura
terciaria?
Desnaturalización.
¿Qué consecuencias tiene la pérdida de la estructura terciaria?
Que las proteínas pierden sus características y su función biológica.
Cita una causa que desencadene la pérdida de la estructura terciaria.
La pérdida de la estructura terciaria se puede deber a cambios de pH o de
temperatura.
Las proteínas se pueden clasificar en holoproteínas y heteroproteínas. ¿Cuáles son
los constituyentes de cada tipo?
Las holoproteínas están formadas por aminoácidos y las heteroproteínas por una parte
proteica formada por aminoácidos y una parte no proteica llamada grupo prostético.
¿De qué nivel estructural depende la función biológica de una proteína?
Depende de la estructura terciaria y cuaternaria.
¿Qué es la estructura secundaria de una proteína?
Es la disposición espacial de la estructura primaria.
Tipos de inmunidad:
Inmunidad natural activa: Ocurre cuando una persona está expuesta un patógeno y
desarrolla una respuesta inmune primaria contra el antígeno sin causar los síntomas de
la enfermedad.
Inmunidad natural pasiva: Se adquiere de por vida durante el desarrollo embrionario y
lactante el recibir los anticuerpos maternos.
Inmunidad artificial activa: Puede ser inducida por una vacuna. La vacunación consiste
en inyectar al paciente microbios de la enfermedad, muertos o atenuados, para
estimular una respuesta inmune primaria contra el antígeno sin causar los síntomas de
la enfermedad, formándose anticuerpos específicos.
3. Inmunidad artificial pasiva: Es una inmunización a corto plazo inducida por la
transferencia de anticuerpos.
Cuando se administra un suero a un individuo ¿qué se le está inyectando con ese
preparado para combatir una determinada infección?
Anticuerpos específicos para combatir a los antígenos causantes de la enfermedad.
¿ Que diferencia hay entre la vacunación y la sueroterapia?
La sueroterapia es curativa, mientras que la vacuna es preventiva. La sueroterapia es
pasiva y la vacunación otorga inmunidad artificial activa.
¿Cuál de los dos tipos de inmunización (vacunación y sueroterapia) induce a producir
células con memoria?
La vacunación.
¿Cómo se llaman esas células con memoria?
Linfocitos B.
¿Cuál es la naturaleza química de los anticuerpos?
Son glucoproteínas.
¿Qué células los producen?
Los linfocitos B.
¿ Qué es el sistema inmune?
Es el conjunto de mecanismos defensivos.
¿ Qué es un antígeno?
Es una molécula reconocida como extraña por el sistema inmune, que reacciona con el
anticuerpo.
¿ Qué son las células T?
Son células responsables de la inmunidad celular específica.
¿ Qué es una inmunodeficiencia adquirida?
La inmunodeficiencia es la incapacidad del sistema inmunitario de atajar
enfermedades. La adquirida es la obtenida tras el nacimiento.
4. ¿ Qué es la autoinmunidad?
Es el fallo del sistema inmunitario, incapaz de reconocer moléculas propias y puede
provocar la muerte del individuo.
¿Qué caracteriza la respuesta humoral?
Intervienen anticuerpos, fabricados por linfocitos B en contra de antígenos extraños.
Virus:
¿Qué son los virus?
Están constituidos por un ácido nucléico ( genoma vírico) y están envueltos en una
cubierta lipídica ( cápsida ).
¿Los virus son estructuras celulares o acelulares?
Son acelulares, no se valen por sí solos, necesitan célula huésped.
Indica tres enfermedades humanas producidas por virus
Rabia, resfriado común y gripe.
¿Qué es un bacteriófago?
Son virus que infectan exclusivamente a bacterias.
Explica en qué consiste el ciclo lisogénico de un virus.
Se produce cuando los virus inyectan su ADN en la célula huésped pero, en vez de
tomar el control y fabricar más virus, el ADN inyectado puede estar inactivo cierto
tiempo hasta que un proceso celular lo reactive. Ejemplo: virus VIH.
5. Citoesqueleto:
¿ En qué tipo de células se puede encontrar el citoesqueleto?
En células eucariotas.
¿ Por qué tipo de filamentos está constituido el huso?
Por los filamentos de actina, los microtúbulos y los filamentos intermedios.
¿ Cuál es la función del huso?
Repartir los cromosomas entre las dos células hijas.
¿ Cuál es la naturaleza química del citoesqueleto?
El citoesqueleto constituye una compleja red de filamentos proteicos que se extiende
a través del citoplasma.
¿ Qué tres tipos de elementos pueden formar el citoesqueleto?
Los filamentos de actina, los microtúbulos y los filamentos intermedios.
Bacterias:
¿ Qué son los plásmidos?
Los plásmidos son pequeñas moléculas de ADN, más pequeñas que el cromosoma
bacteriano y con capacidad de autorreplicarse.
¿A qué tipo de organización pertenecen las bacterias?
Son procariotas.
¿Qué tipo de reproducción presentan las bacterias?
Reproducción asexual, por fisión binaria.
¿Cuál es la finalidad de la conjugación bacteriana?
Aumentar la variabilidad de las bacterias.
Nucleótidos:
¿Cuál es la composición química de un nucleótido?
Bases nitrogenadas, una Pentosa y un grupo fosfato.
6. ¿Cómo se llama el enlace que une a dos o más nucleótidos?
Enlace fosfodiéster.
Enzimas:
¿ Cuál es la principal función de una enzima?
La principal función de una enzima es catalizar todas las reacciones químicas con una
eficacia mucho mayor que los catalizadores producidos por el hombre.
¿Cuál es la naturaleza química de una enzima?
Proteínas globulares.
¿Se transforma la enzima después de la realización de su actividad?
No, al finalizar la reacción, como cualquier otro catalizador, las enzimas quedan libres
sin alterarse ni consumirse.
Nombra un factor que afecte a la actividad enzimática
Un factor que afecta a la actividad enzimática son los inhibidores, que disminuyen la
actividad de la enzima o la inactivan por completo.
¿Qué es una holoenzima?
Es aquella que tiene una parte proteica (apoenzima) y otra no proteica (cofactor).
¿ Qué es el cofactor?
El cofactor es la parte no proteica indispensable para la reacción. Si es de naturaleza
orgánica se llama coenzima.
¿Qué es el centro activo de un enzima?
Es la región de la enzima que recibe el sustrato y en la cual tiene lugar la reacción
catalítica.
¿Qué se entiende por especificidad enzimática?
Significa que los sustratos solo se unen a las enzimas si pueden establecer algún enlace
con los radicales de los radicales de los aminoácidos del centro activo.
7. Alergias:
¿Qué es la alergia?
La alergia son reacciones de hipersensibilidad ante un antígeno poco peligroso o
inocuo.
¿La respuesta consiste en la producción de antígenos o de anticuerpos?
La respuesta consiste en la producción de anticuerpos.
¿Cuál es la naturaleza de los antígenos y de los anticuerpos?
Los antígenos son macromoléculas mientras que los anticuerpos son glucoproteínas.
Frente al alérgeno, ¿Qué molécula produce cierto tipo de células del individuo?
Anticuerpos.
Lípidos:
¿Qué función biológica presentan el colesterol y los triglicéridos?
Colesterol: Forma parte estructural de membranas biológicas. En sangre se une a
proteínas y forma lipoproteínas.
Triglicéridos: Función energética y de aislante térmico.
¿Qué significa que un lípido es insaponificable?
Que no tiene ácidos grasos en su composición y por ello no puede realizar la
saponificación.
Mitocondrias:
¿ Cuál es la función principal de las mitocondrias?
La respiración celular y la producción de energía ( ATP ).
¿ Qué procesos metabólicos se realizan en su interior?
Ciclo de Krebs y oxidación de ácidos grasos.
8. El agua:
¿Qué significa que una molécula es anfipática?
Que presenta una zona soluble en agua ( hidrófila o polar ) que tiende a contactar con
el agua y una zona insoluble ( hidrófoba o apolar ) que rehuye de ella. Propiedad de los
lípidos.
¿Qué es una solución tampón o amortiguadora?
Aquellas en las que intervienen iones e inhiben las variaciones de pH.
Nombra tres funciones del agua que sean de importancia biológica
Como disolvente, como reactivo y como termorreguladora.
Metabolismo:
¿Qué vía metabólica transforma la glucosa en ácido pirúvico?
La glucolisis.
Indica en qué orgánulo y en qué zona del mismo tienen lugar los siguientes
procesos metabólicos:
i) Fosforilación oxidativa: Mitocondria (matriz mitocondrial).
ii) Ciclo de Krebs: Mitocondria (matriz mitocondrial).
iii) Fotofosforilación: Cloroplastos.
iv) Ciclo Calvin: Cloroplasto
v) Beta-oxidación de los ácidos grasos: Mitocondria.
. ¿Cuál es la composición química del ATP?
Está formado por tres grupos fosfatos y adenosín.
¿Qué función tienen las moléculas ATP y NADH en el metabolismo?
El ATP produce energía y el NADH aporta poder reductor.
Define catabolismo y anabolismo
Catabolismo: es la degradación de sustancias complejas en otras más simples con
producción de energía.
Anabolismo: es la síntesis de sustancias complejas a partir de otras más simples
con consumo de energía.
9. ¿Qué función tiene el NAD+ en el metabolismo?
Su función es intervenir como coenzima en algunas reacciones metabólicas.
ADP.
Se produce al hidrolizarse el ATP.
Replicación o duplicación del ADN:
¿Cuál es la finalidad de la replicación?
El objetivo de la replicación es formar copias idénticas de la molécula que constituye
el material genético o hereditario, el ADN.
Las características básicas de la replicación del ADN son las
siguientes: es bidireccional, es semiconservativa, se inicia en orígenes de
replicación y avanza sólo en sentido 5’Æ3’. Explica con tus palabras el significado de
cada una de estas características.
Bidireccional: A partir de un punto dado del cromosoma, la replicación puede
avanzar en los dos sentidos.
Semiconservativa: Cada molécula nueva de ADN está formada una hebra vieja que
sirvió de molde y una de nueva síntesis.
Replicación: La replicación se inicia sólo en ciertos puntos del cromosoma
conocidos como “orígenes de replicación”.
Avanza en 1 sentido: La síntesis de una nueva hebra solo avanza en ese sentido,
añadiendo nuevos nucleótidos al extremo 3´.
¿Qué significa que el mecanismo de replicación se produzca de forma fiel?
Que el número de errores en la copia es muy pequeño.
Menbranas:
En las células podemos encontrar orgánulos de membrana simple y orgánulos de
doble membrana.
a) Explica la estructura de la membrana, según el modelo de mosaico fluido.
Bicapa lipídica + proteínas de membrana, a menudo glicosiladas en la parte exterior.
b) Se dice de las membranas que presentan “fluidez” y “asimetría”. ¿Cuál es el
significado de estas dos?
Fluidez: Movilidad de los diferentes componentes de la membrana.
Asimetría: Diferente composición en el interior y en el exterior.
10. Las mitocondrias son orgánulos de doble membrana. Otro orgánulo de doble
membrana son los cloroplastos. Explica cuál es la función principal de este orgánulo y
qué relación tiene con la autotrofía.
Su principal función es la fotosíntesis. Esta tiene capacidad de usar una fuente de
carbono inorgánica.
Lisosomas y vacuolas. Digestión celular:
¿Cuál es la función de los lisosomas?
Realizan la digestión de materia orgánica.
¿Cuál es el origen de los lisosomas?
El aparato de golgi.
¿Cómo es su estructura?
Membrana simple con enzimas digestivas en su interior.
¿Cuál es la diferencia entre lisosoma primario y secundario?
Primario: Solo contienen enzimas digestivas.
Secundario: Tienen además de enzimas digestivas, sustratos en proceso de digestión.
Mutaciones:
¿Por qué se distingue entre mutaciones que se producen en células somáticas de las
que se ocasionan en células germinales?
Porque las que se producen en células somáticas no son heredables mientras que las
que se producen en células germinales si lo son.
¿Cómo se puede originar una célula con una trisomía?
Al emparejarse 3 cromosomas en la meiosis en lugar de dos.
. ¿Qué entiendes por cariotipo?
El cariotipo es el patrón cromosómico de una especie.
¿Cuál es la diferencia entre trisomía y triploidía?
En la trisomía hay un cromosoma extra en un organismo diploide: en vez de un par
homólogo de cromosomas es un triplete (2n + 1 cromosomas) y en la triploidía hay una
dotación cromosómica de 3n cromosomas, frente a los 2n normales de las células
diploides.
11. Tipos de mutaciones:
Mutaciones génicas o puntuales: Afectan al orden de la secuencia de nucleótidos.
Mutaciones cromosómicas: El cambio afecta a un segmento del cromosoma y por
tanto a su estructura.
Mutaciones genómicas: Afectan al conjunto del genoma, aumentando el número de
cromosomas (poliploidía) o reduciéndolo a una sola serie (haploidía o monoploidía).
Estructura de la membrana plasmática:
A través de la membrana plasmática se realiza el transporte de moléculas de gran
tamaño.
¿ Cómo se denomina el transporte de moléculas de gran tamaño?
Retículo endoplasmático:
¿ Qué diferencia existe entre el retículo endoplasmático rugoso y el retículos
endoplasmático liso?
El retículo endoplasmático rugoso presenta cromosomas unidos a la cara externa de su
membrana, mientras que el retículo endoplasmático liso carece de cromosomas. El
R.E.R. tiene forma de sacos aplanados y apralelos, mientras que el R.E.L. está formado
por túbulos ramificados y pequeñas vesículas esféricas.
¿ Qué función básica desarrolla cada uno de los tipos de retículo?
Mientras que el retículo endoplasmático rugoso se dedica a la síntesis proteica, el
retículo endoplasmático liso sintetiza lípidos.
¿Cuál es la función del aparato de Golgi?
Acumula sustancias del retículo endoplasmático y las secreta al exterior.
Núcleo celular:
¿Cuál es la función del núcleo?
El núcleo contiene el material genético.
En el interior del núcleo podemos distinguir el nucléolo y la cromatina, ¿Qué función
tienen estos dos componentes celulares?
Cromatina: Aporta información a los orgánulos para la síntesis de proteínas y la
transcripción.
Nucleolo: Producción y ensamblaje de componentes ribosómicos.
12. ¿Cómo se llaman las células que tienen núcleo?
Células eucariotas.
¿Qué relación se establece entre la cromatina y los cromosomas?
Durante la interfase, el material genético del núcleo aparece en forma de cromatina,
pero cuando la célula entra en división la cromatina se condensa formando los
cromosomas.
¿De qué está formada la envoltura nuclear?
La envoltura nuclear está formada por dos membranas concéntricas perforadas por
poros nucleares, a través de los cuales se produce el transporte activo de
determinadas moléculas entre el núcleo y el citoplasma.
Transcripción. Maduración del ARNm:
Traducción y código genético:
¿Qué es el código genético?
El código genético define la relación entre secuencias de tres nucleótidos en el ARNm,
llamadas codones, y secuencias de aminoácidos en una proteína en todos los seres vivos.
La secuencia del material genético se compone de cuatro bases nitrogenadas distintas, que
tienen una función equivalente a letras en el código
genético: adenina (A), timina (T), guanina (G) y citosina (C) en el ADN
y adenina (A), uracilo (U), guanina (G) y citosina (C) en el ARN.
¿Qué es un transposón?
es una secuencia de ADN que puede moverse de manera autosuficiente a diferentes partes
del genoma de una célula, un fenómeno conocido como transposición. En este proceso, se
pueden causar mutaciones y cambio en la cantidad de ADN del genoma.
¿Qué es un codón?
A cada grupo de tres nucleótidos se le denomina codón, y está encargado de codificar
un aminoácido.
¿Qué es un anticodón?
Un anticondón es una secuencia de tres nucleótidos ubicada en el ARNt, complementaria
al codón ubicado en el ARNm.