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TRABAJO PARA REALIZAR LA SEMANA 5. BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 2º BAC. Buenos días. Las Instituciones educativas se han manifestado tranquilizándonos en cuanto a las fechas de la ABAU que serán 7, 8 y 9 de Julio por lo que dispondremos de más tiempo para preparar esos exámenes. La convocatoria extraordinaria será en septiembre. Priorizamos:
1. Repasar para el examen que tenemos pendiente de los temas 12 al 16, Como teneís más tiempo, aprovechar a hacer más problemas de genética utilizando las páginas web ya enviadas.
2. El alumno/a con materia suspensa, debe preparar también esa parte que tiene
pendiente.
3. De momento no tenemos constancia de la fecha de vuelta a las aulas y de si esa se va a producir o no. Sabemos que el 15 de abril se reúnen y esperemos que resuelvan algo concreto. En segundo de bachillerato han dicho que se siga explicando materia nueva, si bien en selectividad darán más opciones por pregunta. Por eso empezaremos el tema 18. Para ello comenzareis leyendo el tema del libro y para centrar conceptos podéis usar el libro resumen. Los apartados 1,2 y 3 son importantes. El apartado 4 quedaros con lo más esencial. Los apartados 5 y 6 del tema, ya los hemos tratado en otros temas, pero aquí se refuerzan y caen muchas veces en selectividad. Este tema debéis terminarlo en dos semanas como máximo. Os mando como siempre presentaciones del tema que esta vez adjunto a este documento, pero de esta parte no se trata de ampliar conceptos. Me parece más práctico que os hagáis esquemas del libro y reviséis los ejercicios del tema y el solucionario.
iespoetaclaudio.centros.educa.jcyl.es/sitio/upload/autoeval.15.microorg.swf www.authorstream.com/Presentation/Alberkar-3051527-microorganismos-enfermedades-biotecnolog-resumen-2017/ Otras páginas de preguntas que podeís usar para todas las unidades : (Debéis moveros por el menú superior desplegando contenidos): bio2bachiller.blogspot.com/ iespoetaclaudio.centros.educa.jcyl.es/sitio/index.cgi?wid_item=136&wid_seccion=19 www.educa.madrid.org/web/cc.nsdelasabiduria.madrid/bio_ejercicios.htm Cualquier duda que tengáis podéis enviarla al correo biortilab@gmail.com y procuraré solucionarla de la mejor forma posible.
(Fase extracelular) (Fase intracelular)
EJEMPLOS DE VIRUS
TAMAÑO RELATIVO DE LOS VIRUS
TAMAÑO RELATIVO DE LOS VIRUS
Una sola cadena, abierta
o circular, monocatenaria
o bicatenaria. Funciones:
- protección
- reconocimiento
Funciones:
- reconocimiento
- induce la penetración del virión
en la célula huésped
CARACTERÍSTICAS DE LOS VIRUS
TIPOS DE VIRUS SEGÚN EL HOSPEDADOR AL QUE PARASITAN
TIPOS DE VIRUS SEGÚN LA NATURALEZA DE SU GENOMA
Tipo I
Tipo VI ARN monocatenario ( + )
ARN bicatenario
VIRUS GENOMA REPLICACIÓN Y TRANSCRIPCIÓN EJEMPLOS
Retrovirus ARN (+) ARN (±) ARNm
Transcripción inversa Transcripción
ARN monocatenario ( + ) Bacteriófago MS2,
polivirus
Tipo III
Tipo II
Tipo V ARN monocatenario ( - )
ARN monocatenario
ARN bicatenario
Bacteriófago T4,
poxvirus, herpesvirus
Bacteriófago X174 y
M13
Reovirus, picornavirus
Virus de la rabia
Transcripción
Síntesis
Transcripción
Uso directo
ADN ARNm
ADN ARNm ADN
ARN ARNm
ARN (+) ARNm
ARN (-) ARNm
Transcripción
Transcripción
Tipo IV
Si la secuencia de bases de la cadena vírica tiene la misma polaridad que el ARNm viral producido durante la infección, se dice que es de cadena positiva o plus (+), mientras que si el genoma es complementario se dice que es de cadena
negativa o minus (-).
VIRUS QUE PARASITAN CÉLULAS ANIMALES
Nucleocápsida (b + c)
Capsómeros
ESTRUCTURA DE LOS VIRUS
Icosaédrico
Helicoidal
Complejo
20 caras triangulares.
Capsómeros dispuestos helicoidalmente,
rígidos o flexibles.
Virus bacteriófagos o fagos
Cabeza
Cola
Fibras caudales
Placa basal
con espinas
En general, poliédrico.
TIPOS DE VIRUS SEGÚN SUS CÁPSIDAS PROTEICAS
TIPOS DE VIRUS SEGÚN SUS CÁPSIDAS PROTEICAS
Icosaédrico
Helicoidal
Con envoltura
Mixto, complejo o fago
Los capsómeros son de
dos tipos: hexones
(6 protómeros) en caras
y aristas, y pentones
(5 protómeros) en los
vértices.
VIRUS ICOSAÉDRICOS. ADENOVIRUS
VIRUS ICOSAÉDRICOS. ADENOVIRUS
VIRUS HELICOIDALES O CILÍNDRICOS
Virus del mosaico del tabaco
VIRUS HELICOIDALES O CILÍNDRICOS
Cabeza
Proteínas
internas Cuello
Fibras
caudales
Cola
Placa
basal
Espinas
ADN
VIRUS COMPLEJOS. BACTERIÓFAGO O FAGO
Bacteriófago
VIRUS BACTERIÓFAGOS O FAGOS
ALGUNOS VIRUS TIENEN UNA ENVOLTURA
ALGUNOS VIRUS TIENEN UNA ENVOLTURA
VIRUS CON ENVOLTURA MEMBRANOSA
Envoltura membranosa
VIRUS CON ENVOLTURA MEMBRANOSA
Bicapa lipídica procente de la membrana plasmática de la célula huésped.
Sobresalen como espículas con carácter antigénico.
La envoltura está relacionada con el reconocimiento de la célula huésped e induce la penetración del virión mediante fagocitosis.
Virus de la hepatitis B
VIRUS CON ENVOLTURA MEMBRANOSA
Virus del herpes
VIRUS CON ENVOLTURA MEMBRANOSA
Virus de la rabia
VIRUS CON ENVOLTURA MEMBRANOSA
Virus del SIDA
VIRUS CON ENVOLTURA MEMBRANOSA
CICLO BIOLÓGICO VIRAL
Fases del ciclo biológico viral: 1. Fijación o adsorción. 2. Penetración y descapsidación. 3. Integración del ADN y biosíntesis. 4. Ensamblaje. 5. Liberación.
CICLO BIOLÓGICO VIRAL
Fijación o adsorción
Penetración y descapsidación
Integración y
biosíntesis
Ensamblaje
Liberación
CICLO BIOLÓGICO DE UN VIRUS CON ENVOLTURA
integración
1. Fijación o adsorción → adhesión muy específica de los sitios de fijación del virus a sitios receptores complementarios de la célula diana. 2. Penetración (por fusión de membranas, por endocitosis o por penetración directa del ácido nucleico) y descapsidación. 3. Integración y Biosíntesis → replicación, transcripción y traducción. 4. Ensamblaje y 5. Liberación mediante lisis (→ viriones desnudos), o exocitosis o gemación (→ viriones envueltos).
① ②
③
④
⑤
CICLO BIOLÓGICO DE UN VIRUS CON ENVOLTURA (virus del SIDA)
CICLO BIOLÓGICO DE UN VIRUS COMPLEJO (bacteriófago o fago)
1. Fijación o adsorción. 2. Penetración directa y descapsidación. 3. Integración y biosíntesis. 4. Ensamblaje y liberación. ①
②
③
③
④
⑤
MODALIDADES DEL CICLO VÍRICO: LISIS Y LISOGENIA
Provirus o profago
Virus atenuado o lisogénico
MODALIDADES DEL CICLO VÍRICO: LISIS Y LISOGENIA
Lisis
Virus virulento
Célula lisogénica
Posee inmunidad a la superinfección (es inmune a las infecciones de un virus de la misma especie)
CICLOS LÍTICO (LISIS) Y LISOGÉNICO DE UN FAGO
FASES DEL CICLO LÍTICO (LISIS), VIRULENTO O NORMAL
Fijación o adsorción del
virión a una célula con
receptores específicos.
Penetración del virión o
inyección de su ácido
nucleico en la célula
(lisozimas).
Replicación del ácido nucleico
vírico, tras alterar la maquinaria
de síntesis de la célula.
Síntesis de las proteínas
estructurales de la
cubierta del virus.
Lisis y liberación de los
viriones maduros fuera de la
célula (por la endolisina).
Ensamblaje de las unidades
estructurales y empaquetamiento
del ácido nucleico.
La replicación del ácido nucleico vírico y la síntesis de sus proteínas constituyen la fase de eclipse.
VIROIDES Y PRIONES
Infectan a células vegetales
CUADRO COMPARATIVO ENTRE VIRUS, VIROIDES Y PRIONES
Estructura normal de la proteína
del prión Forma infecciosa de la
proteína del prión
PRIONES. HIPÓTESIS DE LA PROTEÍNA SOLA
La proteína infecciosa transforma hélices α en láminas β y altera el plegamiento de la proteína normal, y la convierte en infecciosa.
Proteína del prión normal
Proteína del prión patógena
Proteína patógena infectando a una normal
La proteína patógena infecta individuos que producen proteína normal
La proteína patógena origina un cambio conformacional de la proteína normal
PRIONES. HIPÓTESIS DE LA PROTEÍNA SOLA (1)
Las nuevas proteínas patógenas inducen el cambio en otras normales, lo cual produce un efecto de "cascada".
Resumen de la acción de los priones
PRIONES. HIPÓTESIS DE LA PROTEÍNA SOLA (2)
ENFERMEDAD DE CREUTZFELDT-JACOB
NANOBIOS O NANOBACTERIAS
Son más pequeños que los virus, y podrían ser las menores representaciones conocidas de vida.
BIOTECNOLOGÍA MICROBIANA
AGRICULTURA
Y GANADERÍA
ASPECTOS
NEGATIVOS
ASPECTOS
POSITIVOS
LIXIVIACIÓN
MICROBIANA
FERMENTACIONES
FARMACIA
BIOTECNOLOGÍA
OBTENCIÓN
DE ENERGÍAS
LUCHA CONTRA LA
CONTAMINACIÓN
MICROBIOLOGÍA
CLÍNICA
CONSERVACÍÓN DEL
MEDIO AMBIENTE
SALUD
Tienen importancia para el hombre
en campos como
LOS MICROORGANISMOS
• Organismos patógenos
• Plantas leguminosas
• Animales rumiantes
con
INDUSTRIA
Con utilidades como Con utilidades como
Estudiando los agentes
infecciosos la
PRODUCTOS DE LA BIOTECNOLOGÍA INDUSTRIAL
CÉLULAS BIOCONVERSIÓN PRODUCTOS DE LAS CÉLULAS
Levaduras,
vitaminas,
factor de
crecimiento
Producto
Sustrato
Enzimas
Antibióticos
Aditivos
alimenticios
Alcohol
Productos
químicos
CARACTERÍSTICAS DE LOS MICROOGANISMOS ÚTILES
Los microorganismos y
los procesos de fermentación
PRODUCTOS OBTENIDOS POR FERMENTACIÓN INDUSTRIAL
C6H1206 2 (CH3-CH2OH) + 2 CO2
GLUCOSA ETANOL
Fermentadores
Para disolvente orgánico y bebidas alcohólicas.
OBTENCIÓN DE ETANOL
Saccharomyces ellipsoideus (levadura de la fermentación del vino)
PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL VINO
El etanol del vino procede de la fermentación de la glucosa de uva. Sus características organolépticas dependen del tipo de uva, terreno, clima, variedad de levadura, temperatura,…, que influyen en las transformaciones metabólicas de otros compuestos de la uva.
PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL VINO
PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL VINO
SO2
Levadura
Prensa
Orujo
Cuba de
fermentación
Cuba de
sedimentación
Tanque de
fermentación
Envejecimiento
Filtrado
Embotellado
Trituración
Uva sin tallos ni
pedúnculos
PROCESO DE PRODUCCIÓN DE DISTINTOS TIPOS DE VINO
FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA. FABRICACIÓN DE LA CERVEZA
El etanol de la cerveza procede de la glucosa de la cebada. Pero como la glucosa se encuentra en forma de almidón, antes se la hace germinar, para transformar el almidón en maltosa; su tueste da la malta, que es el sustrato sobre el que actúa la levadura de la cerveza (Saccaromyces cerivisiae).
PROCESO DE PRODUCCIÓN DE LA CERVEZA
Malteado
Molienda Adición de lúpulo
Ebullición
Enfriamiento
Adición de levaduras
Maduración
FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA. ELABORACIÓN DEL PAN
En la fabricación del pan, se le añade a la masa de harina una cierta cantidad de levadura. La fermentación del almidón hace que el pan sea más esponjoso por las burbujas de CO2.
ELABORACIÓN DEL PAN
OBTENCIÓN DE ÁCIDO ACÉTICO (VINAGRE)
2 (CH3-CH2OH) + 2 O2 2 (CH3-COOH) + 2 H2O
ETANOL ÁCIDO ACÉTICO
Acetobacter
Acetobacter
Gluconobacter
Fermentador de Frings
OBTENCIÓN DE ÁCIDO ACÉTICO (VINAGRE)
FERMENTACIÓN LÁCTICA DE LAS BACTERIAS DE LA LECHE
Esta fermentación se realiza en el suero de la leche. Utilizan la lactosa como sustrato metabólico para obtener E. Los lactatos así obtenidos tienen
muchas aplicaciones: para la fabricación de yogures, quesos,…: el ácido láctico acidifica la
leche y provocan la precipitación de la caseína.
ELABORACIÓN DEL QUESO
Formación de la cuajada (Lactobacillus y Lactococcus) + renina (coagula las proteínas)
Maduración de la cuajada por la acción de bacterias y mohos
Cuajo
ELABORACIÓN DEL QUESO
RESUMEN DE LA BIOTECNOLOGIA DE LOS PRODUCTOS LÁCTEOS
Los microorganismos y
la conservación de los alimentos
Agentes microbianos físicos
Agentes microbianos químicos
▪Alta temperaturas: - Calor húmedo (autoclave) - Calor seco - Agua en ebullición ▪Bajas temperaturas ▪Radiaciones (ionizantes o no) ▪Filtración de fluidos
▪Esterilizantes ▪Desinfectantes ▪Antisépticos
CONTROL MICROBIOLÓGICO DE LOS ALIMENTOS
CONTROL MICROBIOLÓGICO DE LOS ALIMENTOS
Manipulado aséptico
Ahumado
Salazón
CONTROL MICROBIOLÓGICO DE LOS ALIMENTOS
CONTROL MICROBIOLÓGICO DE LOS ALIMENTOS
Salazón
Enlatados
Envasados (a veces al vacío o deshidratados)
CONTROL MICROBIOLÓGICO DE LOS ALIMENTOS
CONTROL MICROBIOLÓGICO DE LOS ALIMENTOS
Control de los alimentos por enfriamiento
CONTROL MICROBIOLÓGICO DE LOS ALIMENTOS
Tanque de pasteurización
ADITIVOS QUÍMICOS
Los microorganismos y
la mejora de la salud
Penicillium (hongo filamentoso)
PRODUCCIÓN DE ANTIBIÓTICOS POR HONGOS
PRODUCCIÓN DE ANTIBIÓTICOS POR BACTERIAS
Bacterias Streptomices del grupo de los actinomicetos.
PRODUCCIÓN DE ANTIBIÓTICOS POR BACTERIAS
Bacterias Streptomices del grupo de los actinomicetos.
PRODUCCIÓN DE ANTIBIÓTICOS POR BACTERIAS
Bacterias Streptomices del grupo de los actinomicetos.
Hay antibióticos de amplio espectro y otros muy específicos.
Ciertas mutaciones genéticas bacterianas originan cepas de bacterias resistentes a
uno o más antibióticos. Las bacterias crean mecanismos de defensa (→
resistencia) frente a los antibióticos, impidiendo su efecto bactericida.
Reexposición al antimicrobiano y selección de cepas resistentes
Recombinación del material genético
Cambios genotípicos
BACTERIAS RESISTENTES A LOS ANTIBIÓTICOS
Pseudomonas → vitamina B12
PRODUCCIÓN DE VITAMINAS POR BACTERIAS
Corynebacterium
SÍNTESIS DE AMINOÁCIDOS POR BACTERIAS
Mucor (hongo)
PRODUCCIÓN DE ENZIMAS COAGULANTES DE LA LECHE
PRODUCCIÓN DE ENZIMAS COAGULANTES DE LA LECHE
PRODUCCIÓN DE HORMONAS (EJ.: INSULINA HUMANA)
OBTENCIÓN DE VACUNAS RECOMBINANTES
Extracción del
ADN vírico
Plásmido bacteriano
ADN
Integración del plásmido híbrido en el núcleo de una célula de levadura.
La levadura fabrica las proteínas víricas con poder inmunológico
Inyección de las proteínas víricas con efecto vacuna.
Los microorganismos y
el medio ambiente
Control biológico de las plagas
LOS MONOCULTIVOS FAVORECEN LA APARICIÓN DE PLAGAS
LOS MONOCULTIVOS FAVORECEN LA APARICIÓN DE PLAGAS
LOS MONOCULTIVOS FAVORECEN LA APARICIÓN DE PLAGAS
LA AGRICULTURA ORGÁNICA DISMINUYE EL RIESGO DE PLAGAS
CONTROL BIOLÓGICO DE LAS PLAGAS MEDIANTE DEPREDADORES
Biorremediación microbiana
BIORREMEDIACIÓN
in situ ex situ
BIORREMEDIACIÓN MICROBIANA
La biorremediación microbiana consiste en la utilización de microorganismos frente a la contaminación.
BIODEGRADACIÓN DEL PETRÓLEO
Algunos tipos de bacterias, mohos y levaduras y algas verdes
pueden crecer sobre el petróleo, descomponiéndolo. Esto es útil
cuando se produce un vertido.
TRATAMIENTO MICROBIOLÓGICO DE AGUAS RESIDUALES
Los microorganismos se emplean para eliminar las sustancias
orgánicas, que contaminan el agua, mediante reacciones de
fermentación.
Se obtiene productos como dióxido de carbono, amoniaco,
nitratos, sulfatos y fosfatos.
LOS MICROBIOS Y LA DEGRADACIÓN DE HIDROCARBUROS
Algunas bacterias, levaduras y mohos utilizan los hidrocarburos como fuente de materia orgánica para su metabolismo.
Ello se aprovecha para la biorremediación (degradación de los hidrocarburos), añadiendo nutrientes inorgánicos (P, N,…)
para los microbios.
Pseudomona aeruginosa (bacteria que descompone el petróleo).
• La biorremediación tiene una serie de ventajas sobre otros métodos, por ej., en el caso que la contaminación esté en lugares inaccesibles (derrames de petróleo que hayan penetrado en el suelo y amenacen contaminar la napa de agua).
• Pero puede ser peligroso liberar organismos modificados genéticamente en un ecosistema, y, a veces, los microorganismos dejan sustancias de desecho también nocivas.
VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LA BIORREMEDIACIÓN
LOS MICROBIOS Y DEPURACIÓN DE AGUAS RESIDUALES
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