CUESTIONES MICROORGANISMOS

Preguntas breves

1.  ¿Por qué decimos que los microorganismos constituyen un grupo muy heterogéneo ¿Cuál es la característica común a todos ellos?
2. ¿Cuándo se produjeron las primeras observaciones de lo que hoy conocemos como microorganismos? ¿Quién las realizó?
3. ¿Qué circunstancias renovaron el interés por los microorganismos a mediados del siglo XIX?
4. ¿Con qué objeto moldeaba Pasteur el cuello de los matraces en sus experimentos acerca de la generación espontánea?
5. ¿Qué demostró exactamente Pasteur con sus experimentos acerca de la generación espontánea?
6. Haz un esquema que refleje como evolucionaron los sistemas de clasificación de los seres vivos desde los tiempos de Linneo hasta la actualidad.
7. ¿Cuál crees que es la diferencia esencial entre los puntos de vista de Carl Woese y Ernst Mayr sobre la clasificación de los seres vivos?
8. ¿En qué se diferencian los modernos sistemas de clasificación filogenética de los tradicionales?
9. ¿Cuáles son los dos tipos principales de organismos procariontes?
10. ¿A qué crees que puede ser debida la gran diversidad de microorganismos eucariontes existentes en la biosfera actual?
11. ¿En que consiste la biorremediación?
12. Cita algunos productos de la industria de la alimentación que se obtengan por medio de la acción de microorganismos fermentadores.
13. ¿Por qué los virus fueron denominados inicialmente "virus filtrables"?
14. ¿A qué llamamos bacteriófagos?
15. ¿Por qué decimos que los virus son parásitos intracelulares obligados?
16. ¿Por qué algunos autores afirman que los virus están en la "frontera de la vida"?
17. ¿Cómo pueden reproducirse los virus cuando carecen de maquinaria bioquímica?
18. Describe los principales tipos de cápsides virales.
19. ¿Cuál es la diferencia entre virus y células en cuanto a la posesión de ácidos nucleicos?
20. ¿Cuál es el principal criterio que se utiliza para clasificar a los virus?
21. Cita y comenta las principales modalidades de penetración de los virus en las células a las que parasitan.
22. ¿A qué llamamos fase de eclipse en el ciclo vital de los virus?
23. Explica la diferencia entre los ciclos virales lítico y lisogénico.
24. ¿Cuáles son los dos métodos principales de liberación de la progenie viral?
25. Cita y comenta las dos teorías que rivalizan en la explicación del origen evolutivo de los virus.
26. ¿A qué llamamos viroides?
27. Describe brevemente la estructura y composición de los agentes infecciosos denominados priones.
28. ¿En donde se encuentran los genes que codifican la proteína del prión?
29. ¿En qué se diferencian fundamentalmente la proteína del prión celular de la proteína del prión infecciosa?
30. ¿Cuál es según Prusiner el efecto de la proteína del prión infecciosa sobre la celular?
31. ¿A qué llamamos en sentido amplio sistema inmunitario?

A todo un conjunto de mecanismos defensivos que lo animales han desarrollado para detectar y neutralizar a cualquier agente ajeno al organismo y potencialmente peligroso para él, trátese de microorganismos o de cualquier partícula o sustancia química que pueda ser reconocida como extraña. 

32. Explica la diferencia entre los mecanismos de defensa específicos  y los inespecíficos.

Los mecanismos inespecíficos combaten a cualquier agente ajeno al organismo, sea cual sea su naturaleza. Los específicos son capaces de reconocer agentes concretos y guardar memoria de ellos para combatirlos más eficazmente en ocasiones posteriores.

33. Cita algunas de las barreras anatómicas y físico-químicas que emplean los animales para defenderse de los microorganismos patógenos.

La piel, la secreción de las glándulas sebáceas, el mucus que recubre las mucosas, las secreciones con características hostiles para muchos microorganismos (sudor, lágrimas, jugo gástrico, etc.)

34. ¿Cómo actúa la flora bacteriana interna en la defensa contra las infecciones?

La flora bacteriana adaptada a vivir en cavidades internas del organismo compite eficazmente y consigue eliminar a especies invasoras que eventualmente puedan visitarlas y que no están tan adaptadas como ellas a es entorno.

35. ¿Cuál es el destino final de los microorganismos fagocitados por las células fagocitarias del sistema inmunitario?

Ser digeridos por los enzimas hidrolíticos albergados en los lisosomas de las células fagocitarias.

36. ¿Cómo se denomina el proceso de formación y maduración de los distintos tipos de células sanguíneas?

Hematopoyesis.

37. ¿En qué consiste el llamado sistema del complemento?

El sistema del complemento está constituido por unas veinte proteínas solubles que actúan unas sobre otras produciendo un efecto cascada. Cuando este sistema se activa actúa sobre la superficie de los microorganismos invasores colocando sobre ella moléculas señal que facilitan la acción de las células fagocitarias, en un proceso denominado opsonización. El sistema del complemento forma parte también de los mecanismos de defensa específica

38. ¿Qué procesos tienen lugar durante la respuesta inflamatoria?

La respuesta inflamatoria consiste en una vasodilatación y aumento de la permeabilidad capilar que provoca un edema local, acompañado de fiebre y dolor, en la zona infectada. El líquido extravasado que inunda los tejidos es rico en células fagocitarias y factores humorales necesarios para combatir la infección.

39. Enumera y comenta las propiedades características de la respuesta inmunitaria.

• Especificidad.- El sistema inmunitario genera una respuesta específica para cada agente invasor. La respuesta generada frente a un determinado agente no es activa frente a otros.
• Memoria.- La respuesta generada frente a un determinado agente queda registrada por el sistema inmunitario de manera que las respuestas frente a posteriores invasiones del mismo agente son más intensas y eficaces.
• Tolerancia.- El sistema inmunitario no debe generar respuestas frente a células o moléculas del propio organismo. La tolerancia ante “lo propio” se desarrolla durante las primeras semanas del desarrollo embrionario. El sistema inmunitario es potencialmente capaz de generar respuesta ante cualquier molécula, por lo que durante este período debe “aprender” a reconocer las moléculas del propio organismo y a desarrollar tolerancia ante ellas. Los errores en este mecanismo dan lugar a enfermedades autoinmunes, que suelen tener consecuencias graves.

40. ¿A qué llamamos antígenos?

Un antígeno es cualquier molécula capaz de generar una respuesta inmunitaria en el organismo receptor.

41. ¿Cómo afecta el tamaño a la capacidad antigénica de las moléculas?

A igualdad de otros factores, un mayor tamaño molecular favorece la capacidad antigénica.

42.  ¿A qué llamamos epitopos?

Epitopos (o determinantes antigénicos) son zonas superficiales de la molécula de antígeno en las que reside su capacidad antigénica. La interacción entre antígeno y anticuerpo se realiza a través de estas zonas.

43. ¿A qué llamamos haptenos?

Son sustancias de bajo peso molecular que de por sí no tienen capacidad antigénica, pero que se transforman en determinante antigénicos (epitopos) cuando se encuentran unidos a una macromolécula.

44.  A qué llamamos anticuerpos? Son completamente equivalentes los términos anticuerpo einmunoglobulina?

Son proteínas secretadas por los linfocitos B como resultado de la respuesta inmune humoral frente a un antígeno.

Los términos anticuerpo e inmunoglobulina no son completamente equivalentes ya que existen inmunoglobulinas de membrana que forman parte de los receptores de las células B y T que reconocen los antígenos. El término anticuerpo se reserva para la inmunoglobulinas circulantes en el plasma, secretados por los linfocitos B.

45. ¿En que lugares se originan y maduran los linfocitos B?

En la médula ósea roja (la B hace referencia a "bone", hueso en inglés)

46. ¿Cuál es la misión de las inmunoglobulinas de membrana de los linfocitos B?

Forman parte de los complejos receptores de las células B, que reconocen a los antígenos en la fase inicial de la respuesta inmunitaria.

47. Describe brevemente la estructura típica de una inmunoglobulina.

Una molécula de inmunoglobulina está formada por 4 cadenas polipeptídicas, dos pesadas (H) y dos ligeras (L) unidas entre sí por puentes disulfuro. El aspecto de la molécula recuerda a una "Y". Tanto las cadenas pesadas como las ligeras presentan una región constante, en la que la secuencia de aminoácidos presenta pocas variaciones entre las distintas inmunoglobulinas, y una región variable, el la que la secuencia de aminoácidos es característica de cada inmunoglobulina.

48. ¿A qué llamamos fragmentos Fab y Fc de una inmunoglobulina?

Son los dos fragmentos en los que se puede escindir enzimáticamente una molécula de inmunoglobulina. El fragmento Fab está formado por los dos brazos cortos de "Y" que conforma la molécula; este fragmento contiene a las cadenas ligeras y a parte de las cadenas pesadas, conteniendo las regiones variables de ambas. El fragmento Fc está formado por el brazo largo de la "Y", y contiene sólo parte de las cadenas pesadas que forma parte de su región constante.

49. ¿Qué es lo que determina los distintos isotipos de las inmnoglobulinas?

La secuencia de aminoácidos de las regiones constantes de las cadenas pesadas que forman el fragmento Fc.

50. ¿Qué tipos de interacciones entran en juego en la reacción antígeno-anticuerpo?

Se trata de interacciones débiles del mismo tipo de las que se dan en cualquier reacción proteína-ligando (puentes de hidrógeno, interacciones iónicas, interacciones hidrofóbicas y fuerzas de Van der Waals)

51. ¿En qué consiste la neutralización del antígeno por el anticuerpo?

En que el antígeno, al estar unido al anticuerpo, queda inhabilitado para ejercer su función eventualmente patológica (toxinas bacterianas, virus, etc.)

52. ¿A qué llamamos opsonización?

Cuando un microorganismo con capacidad antigénica, residente en sus antígenos de superficie, reacciona con sus anticuerpos específicos, queda literalmente erizado de moléculas de anticuerpo que proyectan sus cadenas pesadas (fragmento Fc) hacia el exterior. Estos fragmentos Fc son reconocidos por receptores de membrana de las célula fagocitarias que así los fagocitan más eficazmente.

53. ¿De qué manera los anticuerpos unidos a un microorganismo invasor facilitan su fagocitosis?

Por medio del proceso de opsonización (ver pregunta 52).

54. Explica brevemente el origen de la diversidad de los anticuerpos según la teoría de la recombinación somática de Tonegawa.

Las cadenas polipeptídicas de las inmunoglobulinas no están codificadas por un gen cada una de ellas como ocurre con la mayoría de las proteínas, sino que se encuentran codificadas en segmentos génicos que pueden encontrase separados entre sí a lo largo del genoma. Estos segmentos génicos, agrupados en familias que codifican distintas regiones de las cadenas de las inmunoglobulinas, se reordenan de manera diferente en cada clon de linfocitos por acción de enzimas específicos de corte y empalme que actúan sobre el DNA. Estas reordenaciónes, junto con el fenómeno de la hipermutación somática, permiten obtener una variedad enorme de cadenas polipeptídicas diferentes a partir de unos pocos centenares de segmentos génicos diferentes.

55. ¿En qué consiste el proceso denominado hipermutación somática?

Consiste en un aumento espectacular de la tasa de mutación en las secuencias que codifican las regiones variables de las inmunoglobulinas. Las mutaciones introducen ligeras variaciones en la conformación de las regiones variables que repercuten en su afinidad por el antígeno.

56. ¿Cuál es la misión de los TCR de los linfocitos T?

Los TCR son complejos de receptores de membrana de los linfocitos T cuya misión es reconocer los fragmentos antigénicos unidos a proteínas MHC que exhiben en su superficie células del propio organismo que se encuentran infectadas o malignizadas o bien células presentadoras de antígenos que han fagocitado previamente a microorganismos invasores.

57. Explica para qué es necesaria la respuesta inmunitaria celular.

Para combatir agentes infecciosos que actúan en el interior de las células del organismo receptor (por ejemplo, virus), que resultan inaccesibles allí para los mecanismos de la respuesta inmunitaria humoral.

58. ¿A qué hace referencia el nombre que se le da a los linfocitos T?¿Y el de los linfocitos B?

Linfocitos T.- Referencia al órgano linfoide denominado timo, en el que maduran.

Linfocitos B.- Referencia a la médula ósea (del inglés bone=hueso), en donde maduran.

59. ¿A qué llamamos complejo principal de histocompatibilidad?

A un conjunto de proteínas (y a los genes que las codifican), que resultan imprescindibles en la respuesta inmunitaria celular. La misión de las proteínas MHC es exponer fragmentos de antígenos en la superficie de células infectadas o malignizadas, o bien en la superficie de células presentadoras de antígenos (macrófagos y linfocitos B)

60. ¿Qué son las citoquinas?

Son sustancias químicas secretadas por los linfocitos T durante la respuesta inmunitaria celular, que actúan como mensajeros intercelulares desencadenado determinados procesos en sus células diana.

61.  ¿Cuál es la función de las proteínas MHC en la respuesta inmunitaria celular?

La misión de las proteínas MHC es exponer fragmentos de antígenos en la superficie de células infectadas o malignizadas, o bien en la superficie de células presentadoras de antígenos (macrófagos y linfocitos B)

62. ¿En qué se diferencian las dos clases de proteínas MHC?

• Proteínas MHC de clase I.- Se encuentran en todas las células nucleadas del organismo receptor. Reconocen y exponen sobre la superficie celular fragmentos antigénicos de origen endógeno, es decir sintetizados dentro de las propias células. Estos fragmentos pueden ser de proteínas víricas, si la célula se encuentra infectada por un virus, o proteínas tumorales de una célula cancerosa.
• Proteínas MHC de clase II.- Se encuentran exclusivamente en las llamadas células presentadoras de antígeno (APC) del sistema inmunitario. Las principales células presentadoras de antígeno son los macrófagos, que fagocitan de manera inespecífica microorganismos invasores, y los propios linfocitos B, que también pueden fagocitar los antígenos que desencadenan en ellos la respuesta humoral.

63. Describe brevemente la acción de los linfocitos T citotóxicos.

Tras activarse al reconocer un antígeno expuesto por una proteína MHC realizan dos tipos de acciones:

• Liberar citoquinas que estimulan la proliferación de linfocitos T con su misma especificidad antigénica.
• Liberar otra sustancias citotóxicas, como fragmentinas y perforinas, que eliminan, induciendo en ellas el fenómeno de la apoptosis, a las células que exhiben en su superficie el fragmento antigénico que desencadenó la respuesta.

64. ¿Cuál es la misión de las fragmentinas y perforinas secretadas por los linfocitos T citotóxicos?

Tras ser liberadas por los linfocitos T citotóxicos, inducir apoptosis en las células que exhiben en su superficie el fragmento antigénico que desencadenó la respuesta.

65. ¿Cuál es la misión de los linfocitos T auxiliares?

Son las células responsables de la respuesta inmunitaria celular. Su misión es reconocer fragmentos antigénicos unidos a proteínas MHC en la superficie de células infectadas o malignizadas, o bien en la superficie de células presentadoras de antígenos (macrófagos y linfocitos B), y posteriormente eliminar a las células portadoras de dichos fragmentos antigénicos induciendo su apoptosis.

66. Explica cómo se suceden las respuestas inmunitarias primaria y secundaria en términos de la teoría de la selección clonal.

• Respuesta inmunitaria primaria.- Se produce como resultado de un primer contacto con el antígeno. El reconocimiento del antígeno desencadena la proliferación del clon de linfocitos B competente para combatirlo. Este clon dan lugar a dos tipos de células: a) células plasmáticas productoras de anticuerpos y b) células de memoria que quedan acantonadas en los órganos linfoides en previsión de un segundo contacto con el antígeno.
• Respuesta inmunitaria secundaria.- Se produce como resultado de un segundo contacto con el antígeno. Además de desencadenarse los mismos procesos que en la respuesta primaria, se activan las células de memoria que quedaron acantonadas tras dicha respuesta. Con ello se consigue que la respuesta inmunitaria frente a este segundo contacto sea mucho más rápida e intensa que la primera.

67. ¿A qué tipos celulares dan lugar los linfocitos B tras el reconocimiento de un antígeno?

• a) células plasmáticas productoras de anticuerpos.
• b) células de memoria que quedan acantonadas en los órganos linfoides en previsión de un segundo contacto con el antígeno.

68. ¿Por qué la respuesta secundaria frente a un antígeno es más eficaz y rápida que la primaria?

Además de desencadenarse los mismos procesos que en la respuesta primaria, se activan las células de memoria que quedaron acantonadas tras dicha respuesta. Con ello se consigue que la respuesta inmunitaria frente a este segundo contacto sea mucho más rápida e intensa que la primera.

69. ¿Cuándo decimos que un organismo es inmune frente a un determinado germen patógeno?

Cuando es capaz de combatirlo y eliminarlo sin llegar a padecer ninguna reacción patológica.

70. ¿Qué mecanismos confieren la inmunidad natural congénita?

La confieren los mecanismos de defensa inespecíficos de las primeras líneas defensivas sin que medie contacto previo con el patógeno.

71. Explica las similitudes y diferencias entre las células de memoria y las células plasmáticas de la respuesta inmunitaria.

Similitudes.- ambos tipos celulares derivan de un mismo clon de linfocitos B.

Diferencias.- Las células plasmáticas se diferencian para comenzar a producir anticuerpos inmediatamente (produciendo multitud de ribosomas y desarrollando su retículo endoplasmático), mientras que las células de memoria permanecen acantonadas en los órganos linfoides en previsión de un segundo contacto con el antígeno.

72. Explica las similitudes y diferencias entre inmunidad natural congénita e inmunidad natural adquirida.

Ambas se producen sin intervención humana, pero la congénita la confieren los mecanismos de defensa inespecíficos de las primeras líneas defensivas sin que medie contacto previo con el patógeno, mientras que la adquirida es generada por el sistema inmunitario propiamente dicho, que es un mecanismo de defensa específico, y se adquiere como consecuencia de un primer contacto con el antígeno o por medio de anticuerpos generados por otro organismo.

73. Explica las similitudes y diferencias entre inmunidad natural adquirida activa e inmunidad natural adquirida pasiva.

La activa se adquiere como consecuencia de una respuesta inmunitaria del propio organismo receptor tras un primer contacto con el antígeno mientras que la pasiva se adquiere por medio de anticuerpos generados por otro organismo (anticuerpos transferidos a través de la leche materna al lactante o a través de la placenta al feto).

74. Pon un ejemplo de inmunidad natural adquirida pasivamente.

La que se adquiere por medio de anticuerpos transferidos a través de la leche materna al lactante o a través de la placenta al feto.

75. ¿En qué proceso se basa la inmunidad natural adquirida de manera activa?

Se basa en el fenómeno de la memoria inmunitaria.

76. Explica la diferencia entre un suero y una vacuna. ¿Con qué tipo de inmunidad se corresponde cada uno de ellos?

• Suero.- preparado artificial que contiene anticuerpos contra el germen que se desea combatir. Corresponde a la inmunidad artificial pasiva.
• Vacuna.- preparado artificial que contiene antígenos del germen que se desea combatir con el objeto de generar una respuesta inmunitaria primaria en el organismo receptor. Corresponde a la inmunidad artificial activa.

77. ¿Por qué son más seguras las vacunas preparadas a partir de gérmenes muertos o de fragmentos antigénico de los mismos?

Porque previsiblemente estas vacunas no podrán dar lugar a reacción patológica alguna, mientras que las producidas a partir de gérmenes vivos, aunque atenuados, sí podrían producirla.

78. Pon un ejemplo de inmunodeficiencia congénita y otro de inmunodeficiencia adquirida.

Inmunodeficiencia congénita.- Niños "burbuja"

Inmunodeficiencia adquirida.- SIDA.

79. En relación con el sistema inmunitario ¿a qué llamamos hipersensibilidad?

A una respuesta inmunitaria de excesiva intensidad como consecuencia de la exposición a un antígeno de escasa peligrosidad.

80. ¿En qué consiste la autoinmunidad?

Se trata de una inmunodeficiencia en la que el sistema inmunitario reconoce por error como antígeno a una molécula del propio organismo (autoantígeno).

Asociaciones de términos

INSTRUCCIONES:

Cada uno de los siguientes bloques de texto contiene 15 conceptos que guardan relación con los conocimientos que has adquirido acerca de las biomoléculas. En cada bloque deberás agrupar los conceptos de 3 en 3 por medio de una frase coherente y lógica.

Generación, virus, tolerancia, mensajeros, vagabundos, citoquinas, Pasteur, pesadas, espontánea, inmunoglobulinas, origen, ligeras, especificidad, memoria, linfocitos T.

Antígeno, defensa, Prusiner, intracelulares, dominios, inespecíficos, parásitos, clasificación, anticuerpo, barreras, priones, virus, Woese, neutralización, encefalopatías.

Cápside, lítico, anticuerpo, artificial, apoptosis, ácido nucleico, ciclo, epitopo, vacunas, citotóxicos, sueros, lisogénico, linfocitos T, virión, antígeno.

Preguntas test

1. Los experimentos de Pasteur apoyaban la teoría de la generación espontánea.
2. La primera clasificación sistemática de los seres vivos fue la realizada por Linneo.
3. Los genes de las arqueobacterias suelen presentar intrones.
4. La biorremediación  consiste en utilizar bacterias para eliminar los vertidos de petróleo.
5. Los virus tienen siempre dos tipos de ácido nucleico: DNA y RNA.
6. Los virus pueden reproducirse fuera de las células a las que parasitan.
7. Las cápsides virales suelen presentar formas geométricas regulares.
8. El principal criterio de clasificación de los virus es el tipo de ácido nucleico que presentan.
9. Los virus con envoltura lipoproteica penetran en la célula por fusión de membranas.
10. En el ciclo lisogénico el genoma del virus se integra en el de la célula hospedadora.
11. Los priones constan de un ácido nucleico y de una envoltura proteica.
12. La flora microbiana habitual de un organismo constituye un mecanismo de defensa específico.
13. Un antígeno es cualquier molécula capaz de inducir una respuesta inmunitaria.
14. Los epitopos son las moléculas que produce el sistema inmunitario para combatir un antígeno.
15. Los haptenos son mensajeros químicos intercelulares.
16. El timo y el bazo son órganos linfoides.
17. Las inmunoglobulinas están formadas por dos cadenas polipeptídicas.
18. La opsonización facilita la fagocitosis de un agente infeccioso por las células fagocitarias.
19. Los linfocitos T citotóxicos inducen la apoptosis de células infectadas o malignizadas.
20. Los macrófagos son las principales célula presentadoras de antígenos del sistema inmunitario.
21. Las vacunas son preparados artificiales que contienen anticuerpos contra un agente infeccioso.
22. Los linfocitos B maduran en la médula ósea roja.
23. Un suero es un preparado artificial que contiene anticuerpos contra un agente infeccioso.
24. La presencia de un antígeno estimula la proliferación del clon de linfocitos específico para combatirlo.
25. Los viroides están constituidos exclusivamente por proteínas.

PORTADA