Ejercicio 1: Ácidos Nucleicos y Síntesis Proteica

Funciones de los ácidos nucleicos:

• ARNm (ARN mensajero): Transporta la información contenida en el ADN hasta los ribosomas, donde tiene lugar la síntesis proteica.
• ADN (Ácido desoxirribonucleico): Almacena la información genética, dirige la síntesis de proteínas y transmite la información genética de una célula a las generaciones siguientes.
• ARNt (ARN de transferencia): Transporta aminoácidos específicos hasta los ribosomas para la síntesis de proteínas.

2. Monómeros y enlace: Los ácidos nucleicos están formados por nucleótidos unidos mediante enlaces fosfodiéster.
3. Componentes del nucleótido de ADN: 1: Base nitrogenada, 2: Desoxirribosa (pentosa), 3: Grupo fosfato.
4. Unión de hebras de ADN: Las dos hebras de la doble hélice de ADN se mantienen unidas mediante enlaces de puentes de hidrógeno entre las bases nitrogenadas complementarias.
5. Complementariedad de bases: La Adenina (A) se aparea con la Timina (T) (mediante 2 puentes de hidrógeno), y la Guanina (G) con la Citosina (C) (mediante 3 puentes de hidrógeno). (Ejemplo: si hay 20% de Adenina, habrá 20% de Timina).

Ejercicio 2: Ósmosis en Eritrocitos

1. Proceso: El fenómeno observado es la ósmosis.
2. Explicación: En todos los casos, el agua, a través de la membrana semipermeable del eritrocito, tenderá a moverse desde el compartimento más diluido (menor concentración de soluto) hacia el que tenga una mayor concentración de soluto, hasta intentar igualar las concentraciones a ambos lados de la membrana.
   • Caso A (Medio hipertónico): El medio extracelular tiene una mayor concentración de solutos que el medio intracelular. Por lo tanto, la célula pierde agua por ósmosis, se arruga y encoge. Este fenómeno se llama crenación.
   • Caso B (Medio isotónico): La concentración de solutos del medio extracelular es igual a la del medio intracelular. No hay un flujo neto de agua, por lo que la célula conserva su volumen y forma normal.
   • Caso C (Medio hipotónico): El medio extracelular tiene una menor concentración de solutos que el medio intracelular. La célula absorbe agua por ósmosis, hinchándose. Si la entrada de agua es excesiva, la membrana puede romperse, causando la lisis celular (en eritrocitos, se denomina hemólisis).
3. Fenómenos específicos: Caso A: Crenación. Caso C: Hemólisis (en glóbulos rojos).
4. Tipo de transporte: La ósmosis es un tipo de transporte pasivo (difusión simple de agua a través de una membrana semipermeable), que ocurre a favor del gradiente de potencial hídrico y no requiere gasto de energía (ATP) por parte de la célula.

Ejercicio 3: Estructura y Función Celular (Mitocondria y RER)

1. Identificación de orgánulos: 1: Mitocondria. 2: Retículo Endoplasmático Rugoso (RER).
2. Funciones principales:
   • Mitocondria: Orgánulo clave en la respiración celular. Realiza la mayor parte de las reacciones oxidativas celulares (Ciclo de Krebs y fosforilación oxidativa) para obtener energía y almacenarla en forma de ATP.
   • RER: Interviene en la síntesis y modificación de proteínas (gracias a los ribosomas adheridos a su membrana) y en su posterior almacenamiento o transporte.
3. Tipo de célula: La imagen no podría pertenecer a una célula procariota, ya que estas carecen de orgánulos membranosos como las mitocondrias y el RER. Sin embargo, puede pertenecer tanto a una célula animal como a una célula vegetal, ya que ambas son eucariotas y poseen estos orgánulos.
4. Estructuras mitocondriales señaladas: 3: Membrana mitocondrial externa. 4: Membrana mitocondrial interna. 5: Crestas mitocondriales (pliegues de la membrana interna). 6: Matriz mitocondrial (espacio interno).
5. Proceso metabólico y localización: El Ciclo de Krebs ocurre en la matriz mitocondrial (señalada con el número 6). La fosforilación oxidativa ocurre en las crestas mitocondriales (5) / membrana mitocondrial interna (4).

Ejercicio 4: Mutaciones Génicas en el ADN

1. Tipo de mutación: Se trata de una mutación génica por sustitución de bases. Específicamente, si se sustituye una base púrica (A o G) por otra púrica, o una pirimidínica (C o T) por otra pirimidínica, es una transición. Si se sustituye una púrica por una pirimidínica o viceversa, es una transversión. (Se necesita la imagen para ser más específico).
2. Agentes mutagénicos: Las mutaciones pueden ser espontáneas o inducidas por agentes mutagénicos, que pueden ser:
   • Físicos: Radiaciones (UV, X, gamma).
   • Químicos: Análogos de bases, agentes alquilantes, agentes intercalantes.
   • Biológicos: Algunos virus, transposones.
3. Consecuencias fenotípicas: Al sustituir una base por otra, cambia un codón (triplete) en el ARNm. Debido a que el código genético es degenerado (varios codones pueden codificar para el mismo aminoácido), es posible que el nuevo codón codifique para el mismo aminoácido que el original (mutación silenciosa). En este caso, la secuencia de la proteína no se vería alterada y la mutación no tendría consecuencias fenotípicas. Sin embargo, si el nuevo codón codifica para un aminoácido diferente (mutación de sentido erróneo) o para una señal de parada (mutación sin sentido), la proteína resultante puede ser alterada o no funcional.
4. Transmisión a la descendencia:
   • Si la mutación aparece en una célula germinal (las que producen los gametos), sí podría transmitirse a la descendencia.
   • Si aparece en una célula somática (cualquier otra célula del cuerpo), la mutación afectará solo a ese individuo (y a las células que deriven de ella por mitosis) pero no se transmitirá a la descendencia.

Conceptos Clave de Inmunología

Antígeno

Es cualquier sustancia (generalmente externa al organismo, como partes de bacterias, virus, polen, etc.) capaz de ser reconocida por el sistema inmunitario y provocar la puesta en marcha de una respuesta inmunitaria, incluyendo la formación de anticuerpos específicos contra él.

Anticuerpo

También llamados inmunoglobulinas (Ig), son glucoproteínas producidas por los linfocitos B (células plasmáticas) como parte de la respuesta inmune humoral. Tienen una estructura tridimensional específica que les permite unirse de forma muy selectiva a un determinado antígeno, neutralizándolo o marcándolo para su destrucción por otras células del sistema inmunitario.

Autoinmunidad

Es una condición en la que el sistema inmunológico pierde la tolerancia a lo propio y fabrica anticuerpos o activa células inmunes contra componentes del propio organismo (autoantígenos). Es un fallo del sistema inmunológico que consiste en la incapacidad de reconocer como propias determinadas moléculas, dando lugar a enfermedades denominadas autoinmunes.

Rechazo de Trasplantes

Se produce cuando se trasplanta un órgano o tejido de un donante a un receptor y el sistema inmunológico del receptor reconoce las moléculas del injerto (principalmente las moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad, MHC) como extrañas. Esto desencadena una respuesta inmunitaria contra el órgano trasplantado, que puede llevar a su daño y pérdida funcional. La causa del rechazo es la activación del sistema inmunológico del receptor contra los antígenos presentes en el tejido del donante.

Ejercicio 5: Respuesta Inmune y Tipos de Inmunidad

1. Respuesta inmune primaria vs. secundaria:
   • Respuesta a la primera dosis (Respuesta inmune primaria): Se produce tras el primer contacto con un antígeno. Se caracteriza por ser relativamente lenta y producir niveles bajos de anticuerpos. El principal tipo de anticuerpo producido inicialmente es la IgM. Se generan células de memoria.
   • Respuesta a la segunda administración (Respuesta inmune secundaria): Ocurre tras un contacto posterior con el mismo antígeno. Es mucho más rápida, intensa (mayor cantidad de anticuerpos) y duradera que la primaria, gracias a la existencia de células de memoria. El principal tipo de anticuerpo producido es la IgG.
2. Tipos de inmunidad inducida:
   • Primera dosis (Vacuna): Induce inmunidad artificial activa. El organismo genera su propia respuesta inmune (producción de anticuerpos y memoria) frente a un antígeno administrado artificialmente.
   • Segunda administración (Suero con anticuerpos): Proporciona inmunidad artificial pasiva. Se administran anticuerpos preformados artificialmente, ofreciendo protección inmediata pero temporal, ya que el receptor no genera memoria inmunológica.
3. Ventajas de la vacunación: La vacunación genera memoria inmunológica. Esto significa que, si el individuo vacunado entra en contacto posteriormente con el agente patógeno real contra el cual fue vacunado, su sistema inmune montará una respuesta secundaria (rápida y eficaz) para destruirlo, previniendo la enfermedad o atenuando su gravedad. Por ello, es una estrategia preventiva fundamental en salud pública.
4. Protección del bebé: Un bebé cuya madre ha sido vacunada o ha pasado la enfermedad estará protegido temporalmente porque recibe anticuerpos maternos (principalmente IgG) a través de la placenta durante el embarazo y/o (IgA) a través de la leche materna durante la lactancia. A este tipo de inmunidad se le llama inmunidad natural pasiva.
5. Duración de la inmunidad pasiva: No, la protección conferida por la inmunidad pasiva (natural o artificial) no es duradera. Los anticuerpos recibidos se degradan con el tiempo (semanas o meses). Además, como el sistema inmune del receptor no ha entrado en contacto directo con el antígeno ni ha generado su propia respuesta, no se desarrolla memoria inmunológica.