Biología

Las dos caras de la membrana son distintas: la composición de lípidos es diferente en las dos monocapas (por ejemplo, fosfatidilserina y fosfatidiletanolamina hacia el interior; fosfatidilcolina y esfingomielina hacia el exterior), los glúcidos (glucolípidos y glucoproteínas, que forman el glucocáliz) están solo en la cara externa, y las proteínas tienen una orientación fija (las proteínas periféricas están en una u otra cara y las integrales tienen dominios distintos a cada lado).

• Los fosfolípidos con ácidos grasos insaturados (con dobles enlaces cis que doblan la cadena) o de cadena corta aumentan la fluidez; los saturados o de cadena larga (que se empaquetan mejor) la disminuyen.
• El colesterol actúa como amortiguador: a temperaturas altas reduce la fluidez (rigidifica) y a bajas impide que la membrana se solidifique.
• (La temperatura también influye: más calor, más fluidez.)

• El pasivo va a favor del gradiente de concentración (o electroquímico) y el activo va en contra.
• El pasivo no gasta energía metabólica (ATP) y el activo sí (lo hacen proteínas transportadoras llamadas bombas).
• (También: el pasivo puede ser por difusión simple a través de la bicapa; el activo requiere siempre una proteína.)

Es una proteína (macromolécula) que sale de las células pancreáticas por exocitosis: se empaqueta en vesículas de secreción formadas en el aparato de Golgi y estas se fusionan con la membrana, liberando la insulina al exterior.

Es falsa la parte final: los filamentos de actina (microfilamentos, unos 7 nm) sí son los componentes más finos del citoesqueleto y participan en el movimiento (contracción muscular, movimiento ameboide, citocinesis), pero el movimiento de los cromosomas en la mitosis lo realizan los microtúbulos (huso mitótico), no la actina.

Es falsa: los ribosomas procariotas también tienen proteínas; están formados por ARN ribosómico y proteínas (como los eucariotas). Son 70S (subunidades 50S y 30S) por su tamaño, no por carecer de proteínas.

Es falsa: la membrana interna de las mitocondrias forma crestas (pliegues), no discos aplanados llamados tilacoides. Los tilacoides (en pilas, los grana) son del cloroplasto. Es cierto que el ADN mitocondrial y los ribosomas tipo bacteriano están en la matriz mitocondrial.

Es falsa: en la cara cis del aparato de Golgi se reciben las vesículas que vienen del retículo endoplasmático rugoso (las proteínas se sintetizan en el REr, no en el REL); las vesículas con las proteínas ya modificadas se forman en la cara trans.

La fermentación genera energía (2 ATP por glucosa) y ocurre en el citosol. (También la fotosíntesis convierte la energía luminosa en energía química, en el cloroplasto.)

La glucólisis se realiza en el citosol (hialoplasma).

No, la glucólisis no necesita O$_2$ (es anaerobia): la oxidación de la glucosa a piruvato se hace con NAD$^+$ como aceptor de electrones, no con oxígeno. Por eso puede darse sin O$_2$ (y es la base de la fermentación).

El piruvato: entra en la matriz de la mitocondria y se transforma en acetil-CoA (descarboxilación oxidativa: libera CO$_2$ y forma NADH).

El ciclo de Krebs ocurre en la matriz mitocondrial. Por cada acetil-CoA oxidado se obtienen: 2 CO$_2$, 3 NADH, 1 FADH$_2$ y 1 GTP (o ATP).

Mediante la fosforilación oxidativa: el NADH y el FADH$_2$ ceden sus electrones a la cadena de transporte de electrones (membrana mitocondrial interna), cuya energía se usa para bombear protones al espacio intermembrana; el gradiente de protones hace funcionar la ATP sintasa (quimiosmosis), que sintetiza ATP; el aceptor final de electrones es el O$_2$, que forma H$_2$O.

La planta cierra los estomas para no perder agua por transpiración, y con ello entra menos CO$_2$ (sustrato del ciclo de Calvin). Además, hay menos agua para la fotólisis (que aporta electrones en la fase luminosa) y la deshidratación afecta al metabolismo y a las enzimas.

Al entrar menos CO$_2$, la fijación en el ciclo de Calvin (RuBisCO) es menor y se sintetiza menos glucosa; menos pigmentos y hojas (clorosis) reducen también la absorción de luz. Si el ecosistema tiene menos plantas activas, baja la producción primaria total.

(1) Las plantas absorben menos CO$_2$ por su menor fotosíntesis. (2) La respiración de los seres vivos (plantas, animales, microorganismos del suelo) y la descomposición de materia orgánica seguida de los incendios o la muerte de vegetación continúan liberando CO$_2$.

Están en las membranas de los tilacoides (en los fotosistemas) del cloroplasto. Intervienen en la fase luminosa, cuyos productos son ATP, NADPH y O$_2$ (este último procede de la fotólisis del agua).

Las gráficas representan la actividad (velocidad de reacción) de cada enzima en función de la temperatura y del pH. Tienen forma de campana: la actividad sube hasta un valor máximo (óptimo) y luego cae.

Las enzimas son proteínas (biocatalizadores). La temperatura y el pH afectan a su estructura: un cambio de pH modifica la ionización de los aminoácidos y rompe enlaces iónicos y puentes de hidrógeno; un aumento fuerte de temperatura rompe esos enlaces débiles. Se altera la estructura terciaria y el centro activo: la enzima se desnaturaliza y pierde su actividad. (A temperaturas bajas la actividad es baja por falta de energía cinética, pero la enzima no se desnaturaliza.)

El valor óptimo de pH y de temperatura de cada enzima es el del máximo de su curva (se lee en el gráfico). Son diferentes porque cada enzima está adaptada al medio donde actúa: la glucosa 6-fosfatasa es una enzima humana (hígado), cuyo óptimo está cerca de los 37 °C y un pH próximo al neutro; la quitinasa (que degrada quitina, de hongos, insectos o crustáceos, y actúa en otro organismo o compartimento) tiene el óptimo propio de su medio. La secuencia de aminoácidos y la forma del centro activo de cada una son distintas.

Técnica que amplifica in vitro una región del ADN, repitiendo ciclos de tres pasos: desnaturalización (94–95 °C, se separan las hebras), hibridación de cebadores (50–65 °C) y extensión (~72 °C) por la ADN polimerasa. En cada ciclo se duplica el número de copias. Se hace a altas temperaturas para separar las hebras de ADN (romper los puentes de hidrógeno entre bases) en cada ciclo; por ello se usa la polimerasa de Thermus aquaticus (Taq), termoestable, que no se desnaturaliza con el calor y evita tener que añadir enzima nueva en cada ciclo.

• Eliminar el ADN proviral: el objetivo es cortar y eliminar el genoma del VIH integrado en el ADN de las células ya infectadas, para erradicar los reservorios latentes del virus (una cura funcional del paciente infectado).
• Eliminar el receptor CCR5: el objetivo es que las células T CD4 y las células madre no tengan la puerta de entrada del virus, y así sean resistentes a la infección (imitando la mutación natural CCR5-Δ32).

La que serviría para proteger a una persona aún no infectada es la de eliminar el receptor CCR5 (la otra solo sirve si ya hay ADN proviral).

La nucleasa Cas9 puede cortar en secuencias parecidas a la diana en otras zonas del genoma, causando mutaciones no deseadas (deleciones, translocaciones, inactivación de genes supresores de tumores o activación de oncogenes que podrían provocar cáncer). Como la edición es permanente (y puede transmitirse a las células hijas), no hay marcha atrás; por eso hay que asegurar la seguridad y la especificidad antes de aplicar la terapia masivamente.

Son los linfocitos T colaboradores (Th): reconocen antígenos presentados por macrófagos y otras células presentadoras y secretan citocinas que activan a los linfocitos B (producción de anticuerpos), a los T citotóxicos y a los macrófagos; coordinan la respuesta inmunitaria. Si el VIH los infecta y destruye, el sistema inmunitario se debilita (inmunodeficiencia adquirida, SIDA): fallan la respuesta humoral y la celular y aparecen infecciones oportunistas y ciertos tumores.

Contienen el antígeno (patógeno atenuado o inactivado, proteínas o fragmentos, toxoides o ARNm que codifica el antígeno) sin producir la enfermedad. Estimulan una respuesta inmunitaria primaria que genera anticuerpos y células de memoria (B y T); si después aparece el patógeno real, la respuesta secundaria es más rápida e intensa. Es inmunidad activa artificial.