1. Estructura general de las bacterias
Los principales componentes estructurales de las bacterias son:
- Pared Bacteriana: Es la envoltura responsable de la forma y rigidez de la célula que, además, la protege de una rotura osmótica en medios acuosos.
- Membrana celular: Es una fina estructura de 8nm de espesor que rodea a la célula, separándola del entorno y actuando como una barrera selectiva que permite la concentración de ciertos metabolitos en el interior de la célula y la excreción de sustancias de desecho.
- Citoplasma: Es la sustancia englobada por la membrana plasmática, compuesta fundamentalmente por agua, proteínas, glúcidos, lípidos e iones orgánicos, en la que tienen lugar la mayor parte de las reacciones vitales para la célula. Carece de citoesqueleto pero contiene ribosomas, región nuclear o nucleoide e inclusiones.
Componentes externos a la pared celular:
- Cápsula bacteriana: Es una capa viscosa y pegajosa que se forma en la parte externa de la pared de la mayoría de las bacterias que protege de la desecación, del ataque de los anticuerpos del hospedador y, debido a su naturaleza resbaladiza, de la fagocitosis por los leucocitos, lo que aumenta la virulencia de las bacterias encapsuladas.
- Fimbrias, pili sexuales y flagelos
- Fimbrias: son filamentos huecos, delgados, rectos y cortos cuya función está relacionada con la adherencia de las bacterias a sustratos inertes o vivos.
- Pili sexuales: Son como las fimbrias pero más largos y anchos y su cantidad es de uno o dos por célula. Participan en el intercambio de fragmentos de ADN durante la conjugación.
- Flagelos: Son apéndices largos y finos de una gran longitud que permiten a las bacterias desplazarse libremente en el medio.
2. Importancia de los microorganismos en la industria
Los microorganismos cobran suma importancia en la industria ya que a partir de la microbiología industrial se cultivan a los organismos a gran escala para realizar importantes transformaciones químicas o para obtener productos comerciales de gran valor.
Ejemplo: Antibióticos
Los antibióticos son sustancias químicas elaboradas por microorganismos, que inhiben o matan el crecimiento de otros microorganismos.
3. Conceptos básicos de inmunología
1. Definición de inflamación, inmunidad y alergia
a) Inflamación: es una reacción local que dificulta la proliferación del patógeno, favorece su destrucción por los linfocitos NK y por los fagocitos y estimula la reparación de los daños causados por la infección en los tejidos.
b) Inmunidad: es un estado de protección o capacidad de resistencia frente a determinadas enfermedades que se adquiere gracias a un conjunto de reacciones de defensa realizadas por el sistema inmunitario de un organismo cuando se expone a la acción de agentes infecciosos y de sus productos metabólicos, a células tumorales, o a macromoléculas, como proteínas y polisacáridos.
c) Alergia: Se lleva a cabo por medio de anticuerpos del tipo lgE que se producen frente a antígenos inofensivos, llamados alérgenos. La exposición al alérgeno induce la síntesis de moléculas de lgE que se unen por su fracción constante a los receptores de los mastocitos del tejido conjuntivo y de los basófilos de la sangre. La unión del alérgeno con las lgE induce a la liberación por esas células de mediadores químicos de la inflamación que dan lugar a manifestaciones alérgicas.
Otra definición: Es una hipersensibilidad a una partícula o sustancia que, si se inhala, ingiere o toca, produce unos síntomas característicos. Es un tipo de reacción inmunológica exagerada ante un estímulo no patógeno para la mayoría de la población.
2. Papel de los linfocitos B y los macrófagos en el sistema inmunitario
a) Linfocitos B: Son un tipo de leucocito que se encuentra en el sistema linfático. Estos adquieren receptores de membrana, que son anticuerpos, capaces de reconocer directamente a los antígenos de los patógenos, que son capturados mediante endocitosis y procesados en el citoplasma. Los antígenos son unidos en receptores MHC-II y presentados a los linfocitos Th-2 los cuales activan a los linfocitos B que se transforman en células plasmáticas productoras de anticuerpos.
b) Macrófagos: Son un tipo de leucocito cuya función en el sistema inmunitario es fagocitar los cuerpos extraños que se introducen en el organismo, también se encarga de la respuesta inflamatoria, de la presentación de los antígenos, de la reparación de los tejidos y de la hemostasia.
4. Rechazo en los trasplantes de órganos
El rechazo en los trasplantes de órganos se debe a algunas características especiales de los mecanismos inmunológicos implicados:
- Las moléculas de MHC alogénico pueden ser reconocidas directamente por diferentes clones de linfocitos T que son específicos para los complejos formados entre un péptido extraño y una molécula del MHC propio.
- Las células presentadoras de antígenos (CPA) procesan las moléculas del MHC alogénico y las presentan como péptidos asociados a moléculas del MHC propio que son reconocidos por linfocitos Th y linfocitos Tc
- Los linfocitos T colaboradores activan los linfocitos B que, una vez activados, dan lugar a células plasmáticas que segregan anticuerpos contra las células del injerto.
5. Estructura y tipos de virus
1. Esquema de un virus y sus componentes
- Ácido nucleico
- Cápside
- Envoltura o cubierta
2. Ciclo lítico y ciclo lisogénico de un bacteriófago
Ciclo lítico:
- Fase de fijación: Después de una colisión aleatoria entre un virus y una célula hospedadora tiene lugar la fijación. Los sitios de adhesión de virus se adhieren a los receptores complementarios de la superficie de la célula.
- Fase de penetración y descapsidación: el ácido nucleico viral entra en la célula mediante una perforación que el virus realiza en la pared bacteriana.
- Fase de biosíntesis: En esta fase ocurre la replicación del ácido nucleico, la transcripción del mensaje a ARNm y la traducción del mensaje para formar proteínas.
- Fase de ensamblaje: Se unen los capsómeros para formar la cápsida y el acido nucleico vírico se empaqueta dentro de ella.
- Fase de liberación: Los nuevos virus salen al exterior. Puede ser de dos maneras según el virus:
- Los viriones desnudos se liberan mediante lisis, proceso en el que muere y se desintegra la célula hospedadora.
- Los viriones envueltos se liberan por exocitosis o gemación.
Ciclo lisogénico
Las dos primeras fases son iguales a las del ciclo lítico.
Es aquel en que los virus no causan la destrucción de la célula hospedadora cuando se multiplican. Estos virus se llaman atenuados, lisogénicos o atemperados. Los virus atenuados no existen dentro de la célula en estado maduro o infeccioso, sino en una forma latente o inactiva, denominada profago que consiste en el ácido nucleico vírico incorporado al ADN celular.
El profago puede permanecer latente varias generaciones, hasta que un estímulo induzca su separación y comience un ciclo lítico típico.
3. Tipos de virus en función de su ácido nucleico
- Virus con ADN monocatenario
- Virus con ADN bicatenario
6. Conceptos de inmunología y sus relaciones
1. Relación de términos inmunológicos
1. Linfocitos B a. Sueros
2. Inmunidad celular b. Inmunidad humoral
3. Inmunización pasiva c. Linfocitos T
4. Inmunoglobulinas d. Inmunización activa
5. Vacunas e. Anticuerpos
6. Inmunodeficiencia f. SIDA
Solución: 1b, 2c, 3a, 4e, 5d, 6f
2. Definición de infección, virulencia y toxina
a) Infección: indica la contaminación, con respuesta inmunológica y daño estructural de un hospedero, causada por un microorganismo patógeno.
b) Virulencia: El grado de patogenicidad de un microorganismo para producir una determinada enfermedad.
c) Toxina: Es una proteína o lipopolisacárido producido por los microorganismos que actúan como veneno, aun en pequeñas proporciones, causando daños celulares graves, muchas veces irreversibles.
3. Diferencias entre inmunidad congénita e inmunidad adquirida
- Inmunidad congénita: depende de los mecanismos de defensa inespecíficos de la respuesta innata, carece de memoria inmunológica y está presente incluso antes de la exposición a los agentes infecciosos.
- Inmunidad adquirida: Depende de los mecanismos de defensa específicos de la respuesta adaptativa, estimulados por la exposición a los antígenos, y aumentan en magnitud y capacidad defensiva con las exposiciones sucesivas.
7. Relación de términos y conceptos sobre inmunidad
1. Relación de términos
1. Bacterias autótrofas a. Recombinación genética
2. Conjugación b. Macrófagos
3. Proteínas c. Fotosíntesis
4. Fagocitosis d. Anticuerpos
Solución: 1c; 2a; 4b; 3d
2. Diferencias entre inmunización activa (vacunación) e inmunización pasiva (sueroterapia)
La inmunización activa consiste en la inducción de la inmunidad mediante la inyección de un antígeno o antígenos. La inmunización pasiva consiste en la inyección directa de anticuerpos específicos o de linfocitos T activados contra la toxina de algunos microorganismos con el fin de tratar enfermedades infecciosas muy graves.
3. Respuesta primaria y respuesta secundaria frente a la infección
El primer contacto con el antígeno da lugar a la cooperación celular que genera una respuesta primaria frente a la infección, con una producción de anticuerpos que crea memoria gracias a los linfocitos de memoria. La respuesta secundaria ocurre cuando se produce un segundo encuentro con el antígeno, la cual se produce mucho más rápido generando inmunidad.
8. Definición y ejemplos de conceptos inmunológicos
1. Definición y ejemplos de autoinmunidad, inmunodeficiencia, hipersensibilidad, alergia e inflamación
a) Autoinmunidad: Es el proceso mediante el cual las moléculas propias del organismo desencadenan la respuesta inmunitaria. Ejemplo: Lupus eritematoso sistémico.
b) Inmunodeficiencia: Es una situación patológica originada por un defecto grave en uno o más componentes del sistema inmunitario que hace que el organismo pierda el estado de protección que dicho sistema le proporciona. Ejemplo: Inmunodeficiencia combinada grave (SCID).
c) Hipersensibilidad: Es una respuesta inmunitaria específica que se produce de forma exagerada y causa inflamaciones y lesiones en los tejidos. Ejemplo: Rinitis alérgica.
d) Alergia: Explicado ya en junio de 2006. Ejemplo: Alergia al polen.
e) Inflamación: Es una reacción local que dificulta la proliferación del patógeno, favorece su destrucción por los linfocitos NK y por los fagocitos y estimula la reparación de los daños causados por la infección en los tejidos. Ejemplo: Inflamación de la garganta (faringitis).
2. Anticuerpos: definición, papel en el sistema inmunitario y clases
Los anticuerpos son glucoproteínas producidas por las células plasmáticas, formadas a partir de los linfocitos B, en respuesta a un antígeno. Son empleados por el sistema inmunitario para identificar y neutralizar elementos extraños.
Tipos: IgG, IgM, IgA, IgD, IgE.