Evidencia 1 (TS de biologia) PDF

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por si les sirve ;)...

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• Sistema Inmunológico y sus funciones Sistema inmunológico. Sistema, del latín systema, es un módulo ordenado de elementos interrelacionados que interactúan entre sí. Puede tratarse de objetos reales o de conceptos abstractos que están dotados de organización. es la defensa natural del cuerpo contra las infecciones, como las bacterias y los virus. A través de una reacción bien organizada, el cuerpo ataca y destruye los organismos infecciosos que lo invaden. Estos cuerpos extraños se llaman antígenos. En las personas que gozan de buena salud, el sistema inmunológico puede distinguir entre los tejidos propios del cuerpo y los extraños que lo invaden, tales como virus y bacterias. El Sistema Inmunológico tiene 2 principales funciones: Reconocer sustancias (también llamadas antígenos) extrañas al cuerpo y reaccionar en contra de ellas. Estas sustancias (o antígenos) pueden ser micro-organismos que causan enfermedades infecciosas, órganos o tejidos transplantados de otro individuo, o hasta tumores en nuestro cuerpo. El adecuado funcionamiento del Sistema Inmunológico provee protección contra enfermedades infecciosas, es responsable de rechazar órganos transplantados, y puede proteger a una persona del cáncer. Una de las funciones más importantes del Sistema Inmunológico es la protección contra enfermedades infecciosas. • Riesgos y beneficios de las vacunas Las vacunas funcionan preparando al cuerpo para combatir enfermedades. Cada vacuna contiene un germen muerto o debilitado (o partes de él) que causa una enfermedad en particular. El cuerpo practica la lucha contra la enfermedad fabricando anticuerpos que reconocen partes específicas del germen. Esta respuesta permanente o duradera implica que, si alguna vez alguien se expone a la enfermedad real, sus anticuerpos ya estarán preparados y el cuerpo sabrá cómo defenderse, de modo que no contraerá la enfermedad. Esto se llama inmunidad -RIESGOS: Las reacciones más frecuentes a las vacunas son leves e incluyen las siguientes: enrojecimiento e hinchazón en el lugar del pinchazo, fiebre, dolor o molestias musculares en el lugar del pinchazo. En casos aislados y raros, las vacunas pueden desencadenar problemas más graves, como convulsiones o reacciones alérgicas graves. -BENEFICIOS: Salva vidas cada año. Ayuda a combatir enfermedades, haciendo posible su control, eliminación y hasta incluso su erradicación. Vacunarse es un acto de solidaridad, te protege a ti y nos protege a todos. La vacunación es importante a lo largo de toda la vida, no acaba en la infancia. Previene complicaciones de enfermedades infecciosas y algunos tipos de cáncer. Proporciona beneficios sociales y económicos. Es un derecho básico de los ciudadanos. Forma parte de un estilo de vida saludable. Las vacunas son seguras • Grupos sanguíneo y trasplante de órganos Existen cuatro grupos sanguíneos: Los individuos tipo A : Estas personas poseen el antígeno tipo A en la membrana de sus eritrocitos, pero carecen del tipo B; sin embargo, pueden montar una respuesta de rechazo (anticuerpos) contra éste. • Individuos tipo B. Estas personas poseen el antígeno tipo B en la membrana de sus eritrocitos, pero carecen del tipo A, y de igual forma pueden rechazar latransfusión con sangre tipo A. • Individuos tipos AB. Las personas AB poseen ambos antígenos en la superficiede sus glóbulos rojos (eritrocitos) y no fabrican ninguno de los anticuerpos (A o B) . • Individuos tipo O. A este tipo de grupo sanguíneo se le ha denominado O aunque realmente es 0 (cero) ya que carece de cualquiera de los dos tipos de antígenos,pero puede fabricar anticuerpos contra ambos. Por tanto, podrá ser un donador universal ya que carece de cualquier antígeno, sobre todo el tipo ORh-. • Existen dos tipos sanguíneos de Rh, positivo si está presente y negativo cuando está ausente. El sistema ABO se complementa con el sistema Rh, de esta forma podemos tener ORh+ (el más

frecuente) ORh-, ARh+, ARh-, BRh+, BRh-, ABRh+ y ABRh- (el menos frecuente).Cuando un paciente es Rh- y recibe una transfusión de sangre Rh+, monta una respuesta inmune de rechazo y podría morir • Reacciones enzimáticas y su importancia en los procesos biológicos Nuestras células viven en condiciones masomenos estables, mucho mas estables que en las condiciones predominantes en el exterior. Las transformaciones sin catalizador es posible pero muchas veces no se producen. En las reacciones de transformación sin catalizador existe un estado denominado de transición. Sitio activo y sustratos: las enzimas poseen una región denominada centro activo, el cual es un espacio donde llegaran a colocarse las moléculas reactantes (sustrato). Cada enzima funciona ópticamente dentro de un reducido limite condiciones fisicoquímicas. La velocidad de reacción de una enzima puede ser determinada por varios factores. El funcionamiento optimo de una enzima esta estrechamente ligado al PH. Inhibision reversible: Se unira de manera covalente con la enzima cambiando su estructura tridimensional. Las enzimas son empleadas en todas las funciones celulares. La actividad vital no es más que el desarrollo de una serie de reacciones químicas entre un conjunto de moléculas. Si un químico en un laboratorio realiza estas reacciones lo normal es que el rendimiento (cuantificado como la cantidad de producto deseado frente a la cantidad total del producto) sea muy bajo, mientras que esta misma reacción en un sistema biológico tiene un rendimiento del 99% y se realiza a una mayor velocidad. Esto se debe a la existencia de catalizadores, la mayoría de los catalizadores biológicos que se conocen son ENZIMAS. Las enzimas son proteínas altamente especializadas que tienen como función la catálisis o regulación de la velocidad de las reacciones químicas que se llevan a cabo en los seres vivos. Casi todas las reacciones químicas de las células son catalizadas por enzimas, con la particularidad de que cada enzima solo cataliza una reacción, por lo que existirían tantas enzimas como reacciones, y no se consumen en el proceso. Los catalizadores no biológicos son inespecíficos. En una reacción catalizada por enzima (E), los reactivos se denomina sustratos (S) , es decir la sustancia sobre la que actúa la enzima. El sustrato es modificado químicamente y se convierte en uno o más productos (P). Como esta reacción es reversible se expresa de la siguiente manera: La enzima libre se encuentra en la misma forma química al comienzo y al final de la reacción. • Estructura y función de ADN Y ARN en células procariontes y eucariontes • Función del ADN y ARN en los procesos genéticos. Estructura del ADN Las instrucciones que determinan todas las características y funciones de un organismo se encuentran en su material genético: el ADN (ácido desoxirribonucleico). El conocimiento del ADN, su estructura y función, fue determinante para el desarrollo de la biotecnología moderna. La estructura de doble hélice del ADN, que los investigadores James Watson y Francis Crick propusieran en el año 1953 proporcionó respuestas a muchas preguntas que se tenían sobre la herencia. Predijo la autorreplicación del material genético y la idea de que la información genética estaba contenida en la secuencia de las bases que conforman el ADN. Más aún, con el correr de los años y de las investigaciones, se pudo determinar que todos los seres vivos contienen un ADN similar, formado a partir de las mismas unidades: los nucleótidos. Este código genético mediante el cual se “escriben” las instrucciones celulares es común a todos los organismos. Es decir que el ADN de un ser humano puede ser “leído” dentro de una bacteria, y una planta puede interpretar la información genética de otra planta diferente. A esta propiedad de la información genética se la conoce como “universalidad del código genético”. El código genético universal es uno de los conceptos básicos para comprender los procesos de la biotecnología moderna. Por ejemplo, la posibilidad de generar organismos transgénicos, y que las instrucciones del ADN de un organismo puedan determinar nuevas características en organismos totalmente diferentes. La función del ADN El ADN tiene la función de “guardar información”. Es decir, contiene las instrucciones que determinan la forma y características de un organismo y sus funciones. Además, a través del ADN se transmiten esas características a los descendientes durante la reproducción, tanto sexual como asexual. Todas las células, procariotas y eucariotas, contienen

ADN en sus células. En las células eucariotas el ADN está contenido dentro del núcleo celular, mientras que en las células procariotas, que no tienen un núcleo definido, el material genético está disperso en el citoplasma celular. La estructura del ADN El ADN está organizado en cromosomas. En las células eucariotas los cromosomas son lineales, mientras que los organismos procariotas, como las bacterias, presentan cromosomas circulares. Para cada especie, el número de cromosomas es fijo. Por ejemplo, los seres humanos tienen 46 cromosomas en cada célula somática (no sexual), agrupados en 23 pares, de los cuales 22 son autosomas y un par es sexual. Una mujer tendrá un par de cromosomas sexuales XX y un varón tendrá un par XY. Cada cromosoma tiene dos brazos, ubicados por arriba y por debajo del centrómero. Cuando los cromosomas se duplican, previo a la división celular, cada cromosoma está formado por dos moléculas de ADN unidas por el centrómero, conocidas como cromátidas hermanas. El ADN se compone de dos cadenas, cada una formada por nucleótidos. Cada nucleótido, a su vez, está compuesto por un azúcar (desoxirribosa), un grupo fosfato y una base nitrogenada. Las bases nitrogenadas son cuatro: adenina (A), timina (T), citosina (C), y guanina (G), y siempre una A se enfrenta a una T y una C se enfrenta a una G en la doble cadena. Las bases enfrentadas se dice que son complementarias. El ADN adopta una forma de doble hélice, como una escalera caracol donde los lados son cadenas de azúcares y fosfatos conectadas por “escalones”, que son las bases nitrogenadas. La molécula de ADN se asocia a proteínas, llamadas histonas, y se encuentra muy enrollada y compactada para formar el cromosoma.

La doble hélice de ADN con las bases nitrogenadas complementarias que se ubican hacia dentro y establecen uniones no covalentes (o fuerzas de atracción) entre sí que mantienen la estructura de la molécula. Las desoxirribosas (azúcares) y los grupos fosfato constituyen las columnas de la molécula. Cuando la célula se divide, cada nueva célula que se forma debe portar toda la información genética, que determine sus características y funciones. Para eso, antes de dividirse, el ADN debe replicarse, es decir generar una copia de sí mismo. Durante la replicación, la molécula de ADN se desenrolla, separando sus cadenas. Cada una de éstas servirá como molde para la síntesis de nuevas hebras de ADN. Para eso, la enzima ADN-polimerasa coloca nucleótidos siguiendo la regla de apareamiento A-T y C-G. El proceso de replicación del ADN es semiconservativo, ya que al finalizar la duplicación, cada nueva molécula de ADN estará conformada por una hebra “vieja” (original) y una nueva.

El ARN o RNA (ácido ribonucleico) es un tipo de ácido nucleico presente en organismos eucariotas, procariotas y en los virus. Es un polímero de nucleótidos que contiene cuatro tipo de bases nitrogenadas en su estructura: adenina, guanina, citosina y uracilo. El ARN se encuentra generalmente como una sola banda (excepto en algunos virus), de manera lineal o formando una serie de complejas estructuras. De hecho, el ARN posee un dinamismo estructural que no es observado en la doble hélice de ADN. Los distintos tipos de ARN poseen funciones muy variadas.

Los ARN ribosomales forman parte de los ribosomas, las estructuras encargadas de la síntesis de proteínas en las células. Los ARN mensajeros funcionan como intermediarios y transportan la información genética al ribosoma, que traduce el mensaje de una secuencia de nucleótidos a una de aminoácidos. Los ARN de transferencia se encargan de activar y transferir los distintos tipos de aminoácidos —20 en total— a los ribosomas. Existe una molécula de ARN de transferencia para cada aminoácido que reconoce la secuencia en el ARN mensajero. Además, existen otros tipos de ARN que no están implicados directamente en la síntesis de proteínas y participan en la regulación génica. Las unidades fundamentales del ARN son los nucleótidos. Cada nucleótido está formado por una base nitrogenada (adenina, guanina, citosina y uracilo), una pentosa y un grupo fosfato. Nucleótidos Las bases nitrogenadas son derivados de dos compuestos fundamentales: las pirimidinas y las purinas. Las bases derivadas de las purinas son la adenina y la guanina y las bases derivadas de las pirimidinas son las citosina y el uracilo. Aunque estas son las bases más comunes, los ácidos nucleicos también pueden presentar otros tipos de bases que son menos frecuentes. En cuanto a la pentosa, son unidades de d–ribosa. Por ello, los nucleótidos que componen el ARN se denominan “ribonucleótidos”.

Cadena de ARN Los nucleótidos están unidos entre sí mediante enlaces químicos que involucran al grupo fosfato. Para formarlos, el grupo fosfato del extremo 5 ′ de un nucleótido es unido al grupo hidroxilo (–OH) en el extremo 3 ′ del nucleótido siguiente, creando así un enlace del tipo fosfodiester. A lo largo de la cadena del ácido nucleico, los enlaces fosfodiester presentan la misma orientación. Por lo tanto, existe una polaridad de la hebra, distinguiéndose entre el entre 3′ y el extremo 5 ′. Por convención, la estructura de los ácidos nucleicos se representa con el extremo 5′ a la izquierda y el 3 ′ a la derecha. El ARN producto de la transcripción del ADN es una cadena simple banda que gira hacia la derecha, en una conformación helicoidal por el apilamiento de las bases. La interacción entre las purinas es mucho mayor que la interacción entre dos pirimidinas, por el tamaño de las mismas. En el ARN no se puede hablar de una estructura secundaria tradicional y de referencia, como lo es la doble hélice del ADN. La estructura tridimensional de cada molécula de ARN es única y compleja, comparable a la de las proteínas (lógicamente, no podemos globalizar la estructura de las proteínas). Fuerzas que estabilizan al ARN Existen interacciones débiles que contribuyen a la estabilización del ARN, particularmente el apilamiento de bases, en donde los anillos se ubican uno sobre el otro. Este fenómeno también contribuye en la estabilidad de la hélice de ADN. Si la molécula de ARN encuentra una secuencia complementaria, podrán acoplarse y formar una estructura de doble cadena que gira hacia la derecha. La forma predominante es del tipo A; en cuanto a las formas Z, solo se han evidenciado en el laboratorio, mientras que la forma B no se ha observado. Generalmente existen secuencias cortas (como UUGG) que se ubican al final del ARN y tienen la particularidad de formar loops estables. Dicha secuencia participa en el plegado de la estructura tridimensional del ARN. Además, pueden formarse puentes de hidrógeno en otros sitios que no son los típicos apareamientos de bases (AU y CG). Una de estas interacciones ocurre entre el 2’–OH de la ribosa con otros grupos. Dilucidar las diversas estructuras encontradas en el ARN ha servido para evidenciar las múltiples funciones de este ácido nucleico. Tipos de ARN y funciones Existen dos clases de ARN: los informacionales y los funcionales. Al primer grupo pertenecen los ARN que participan en la síntesis de proteínas y funcionan como intermediarios del proceso; los ARN informacionales son los ARN mensajeros. En contraste, los ARN pertenecientes a la segunda clase, los funcionales, no dan origen a una nueva molécula de proteínas y el ARN mismo es el producto final. Estos son los ARN de transferencia y los ARN ribosomales. En células de mamíferos, el 80 % del ARN es ARN ribosomal, un 15 % es ARN de transferencia y solo una pequeña porción corresponde al ARN mensajero. Estos tres tipos trabajan de manera cooperativa para lograr la biosíntesis de proteínas. También existen los ARN pequeños nucleares, los ARN pequeños citoplasmáticos y los microARN, entre otros. A continuación se describirán con detalle cada uno de los tipos más importantes: ARN mensajero En los eucariotas el ADN está confinado en el núcleo, mientras que la síntesis de las proteínas ocurre en el citoplasma de la célula, donde se encuentran los ribosomas. Por esta separación espacial debe existir un mediador que lleve el mensaje desde el núcleo al citoplasma y esa molécula es el ARN mensajero. El ARN mensajero, abreviado ARNm, es una molécula intermediaria que contiene la información codificada en el ADN y que especifica una secuencia de aminoácidos que dará origen a una proteína funcional. El término ARN mensajero fue propuesto en el año 1961 por François Jacob y Jacques Monod para describir la porción de ARN que transmitía el mensaje desde el ADN a los ribosomas. El proceso de síntesis de un ARNm a partir de la hebra de ADN se conoce como transcripción y ocurre de manera diferencial entre procariotas y eucariotas. La expresión génica está gobernada por varios factores y depende de las necesidades de cada célula. La transcripción se divide en tres etapas: iniciación, elongación y terminación.

Transcripción El proceso de replicación del ADN, que ocurre en cada división celular, copia todo el cromosoma. Sin embargo, el proceso de transcripción es mucho más selectivo, solo se ocupa de procesar segmentos específicos de la hebra de ADN y no requiere de un cebador. En Escherichia coli —la bacteria mejor estudiada en las ciencias biológicas— la transcripción empieza con el desenrollado de la doble hélice de ADN y se forma el bucle de transcripción. La enzima ARN polimerasa se encarga de sintetizar el ARN y, a medida que la transcripción continúa, la hebra de ADN vuelva a su forma original. Iniciación, elongación y terminación La transcripción no es iniciada en sitios aleatorios en la molécula de ADN; existen sitios especializados para dicho fenómeno, denominados promotores. En E. coli la ARN polimerasa es acoplada unos pares de bases por encima de la región blanco. Las secuencias donde se acoplan los factores de transcripción son bastante conservadas entre distintas especies. Uno de las secuencias promotoras más conocidas es la caja TATA. En la elongación, la enzima ARN polimerasa añade nuevos nucleótidos al extremo 3’–OH, siguiendo la dirección 5 ′ al 3 ′. El grupo hidroxilo actúa como un nucleófilo, atacando al fosfato alfa del nucleótido que será adicionado. Esta reacción libera un pirofosfato. Solo una de las hebras de ADN es usada para sintetizar el ARN mensajero, el cual es copiado en la dirección 3 ′al 5 ′(la forma antiparalela de la nueva cadena de ARN). El nucleótido que será adicionado debe cumplir con el apareamiento de bases: U se aparea con A, y G con C. La ARN polimerasa detiene el proceso cuando encuentra regiones ricas en citosina y guanina. Finalmente, la nueva molécula de ARN mensajero se separa del complejo. Transcripción en procariotas En los procariotas, una molécula de ARN mensajero puede codificar para más de una proteína. Cuando un ARNm codifica exclusivamente para una proteína o polipéptido recibe el nombre de ARNm monocistrónico, pero si codifica para más de una producto proteico el ARNm es policistrónico (nótese que en este contexto el término cistrón hace referencia al gen). Transcripción en eucariotas En los organismos eucariotas, la gran mayoría de ARNm son monocistrónicos y la maquinaria transcripcional es mucho más compleja es este linaje de organismos. Se caracterizan por poseer tres ARN polimerasas, denotadas I, II y III, cada una con funciones específicas. La I se encarga de sintetizar los pre–ARNr, la II sintetiza los ARN mensajeros y algunos ARN especiales. Finalmente, la III se encarga de los ARN de transferencia, el 5S ribosomal y otros ARN pequeños. ARN mensajero en eucariotas El ARN mensajero sufre una serie de modificaciones específicas en los eucariotas. La primera involucra la adición de una “caperuza” al extremo 5′ . Químicamente, la caperuza es un residuo de 7–metilguanosina anclado al extremo por un enlace del tipo 5′ ,5’–trifosfato. La función de esta zona es proteger al ARN de la posible degradación por ribonucleasas (enzimas qu...