27.- Qu caractersticas presentan los microorganismos? A qu reinos pertenecen?28.- Principales diferencias que presentan los distintos grupos de microorganismos.29.- En qu consiste la conjugacin sexual?30.- Por qu se caracterizan los hongos?31.- Por qu se caracterizan las Arqueobacterias?32.- Principales rasgos de los protoctistas. Cuntos grupos se diferencian dentro de este reino?33.- Qu tienen en comn y en qu se diferencian las paredes celulares de las eubacterias Gram + y las Gram -? ita algn ejemplo de cada uno de estos grupos.

34.- Seala las caractersticas ms destacadas de los individuos del reino monera e indica los principales grupos que se diferencian en l.

35.- Qu son las endosporas?

36.- Explica la funcin de las siguientes bacterias en el ciclo del nitrgeno: Azotobacter. Nitrosomonas. Nitrobacter.

37.- Qu es una toxina? En qu grupos se clasifican las toxinas segn sus propiedades qumicas? Seala algunos ejemplos.

38.- Las tcnicas de cultivo de microorganismos exigen que el trabajo se realice en condiciones aspticas para evitar las posibles contaminaciones. Una condicin indispensable es la esterilizacin de los materiales que se van a utilizar. a) Define esterilizacin. b) Indica qu mtodo emplearas para esterilizar los siguientes medios: Material de laboratorio de vidrio. Material de laboratorio de vidrio. Cmara de siembra. Suero. Limpieza de las superficies de trabajo.

39.- Cules son las funciones generales que realizan los microorganismos en la naturaleza? Sera posible la vida en la Tierra sin microorganismos?

40.- Define enfermedad infecciosa y describe las distintas vas de transmisin de los patgenos.

41.- Qu es un medio de cultivo? Qu caractersticas tienen los medios enriquecidos, los selectivos y los inhibidores?

42.- Representa el ciclo del carbono y explica las consecuencias que tiene la acumulacin de los productos procedentes de la fermentacin en los ambientes acuticos.

43.- Qu papel realizan las adhesinas en el proceso de la infeccin bacteriana? Qu es el periodo de incubacin?

44.- En qu consiste la inoculacin o siembra? Qu tcnica de siembra utilizaras para cultivar una bacteria anaerobia?

45.- Representa el ciclo del azufre y explica la funcin de alguna bacteria que participe en el ciclo.

46.- Define los siguientes trminos: Infeccin. Enfermedad infecciosa. Patogeneidad. Toxicogenicidad.

47.- En qu caractersticas de las bacterias se basan las pruebas bioqumicas de identificacin? Seala algn ejemplo.

48.- Define el concepto de simbiosis. Cmo realizan las bacterias del gnero Rhizobium la fijacin del N2 atmosfrico?

49.- Enuncia los postulados de Koch. Qu experiencias condujeron a Koch a enunciar sus postulados?

50.- Haz una grfica que represente el crecimiento de una poblacin bacteriana y contesta: Cuntas fases se observan? Explica los acontecimientos que suceden en cada una de ellas.

51.- Explica el papel de los mohos como microorganismos de inters biotecnolgico.

52.- De qu manera contribuye la biotecnologa a paliar las agresiones que afectan al entorno?

53.- Qu procesos tienen lugar en la maduracin de los quesos y de qu depende el que se formen unos u otros productos finales?

54.- Explica el proceso que se sigue en la fabricacin del vino.

55.- Define antibitico. Cules son los principales grupos de microorganismos productores de antibiticos?

56.- Explica cmo se pueden obtener sustancias utilizando bacterias mediante ingeniera gentica.

57.- Realiza una breve historia de cmo ha utilizado el ser humano los microorganismos desde los primeros tiempos.

58.- Qu se pretende con la aplicacin de la ingeniera gentica a la ganadera y la acuicultura? En cul de estos campos se ha obtenido un mayor xito y por qu? Razona la respuesta.

59.- Qu microorganismos intervienen en la fabricacin de los quesos?

60.- Qu diferencia hay entre el pan cimo y el pan normal?

61.- Cada vez es ms frecuente la aparicin de cepas bacterianas resistentes a antibiticos, especialmente a aquellos que se vienen usando desde antiguo. Cmo piensas que consiguen las bacterias ser cada vez menos sensibles a los antibiticos? Puede tener esto algo que ver con los constantes consejos mdicos de no automedicarse? Por qu?

62.- Explica la frase gran parte de la biotecnologa radica en el poder transformador de las enzimas.

63.- Qu tipo de actividades engloba la biotecnologa? Con qu otras disciplinas est relacionada?

64.- Qu son las llamadas PSC? De dnde se extraen? Qu sustancias contienen y para qu se utilizan?

65.- Qu bacterias producen la conversin del etanol en cido actico? Cmo se lleva a cabo dicho proceso?

66.- Qu procesos habra que seguir para fabricar una bebida como el whisky?

67.- Describe la importancia de la penicilina.

68.- Cmo se elabora mediante tcnicas de ingeniera gentica la vacuna de la hepatitis B humana?

69.- Cmo se dividen los microorganismos de inters industrial segn los productos resultantes de sus conversiones biolgicas?

70.- Define que es un organismo transgnico y explica el proceso de obtencin de plantas transgnicas.

71.- La siguiente reaccin corresponde a la conversin de un alcohol en un cido. Qu organismos la llevan a cabo? Cul es su aplicacin desde el punto de vista industrial? CH3-CH2OH + O2 CH3-COOH + H2O.

72.- En qu consiste el malteado?

73.- En qu consiste la metodologa semisinttica que se est utilizando en el trabajo con los antibiticos?

74.- Qu es la insulina? Existe alguna forma de obtenerla utilizando tcnicas de ingeniera gentica?

75.- Aplicaciones de la ingeniera gentica en el campo de la medicina.

76.- Qu fases principales se distinguen en la obtencin del queso?

77.- La fabricacin de la cerveza, igual que la del vino, se lleva a cabo gracias a la intervencin de las levaduras. Cul es la levadura ms utilizada para realizar estos procesos? Explica los pasos que hay que seguir para la elaboracin de la cerveza.

78.- Cul es la naturaleza qumica de los antibiticos? Cul es el principio de toxicidad selectiva?

79.- Qu bacteria se utiliza habitualmente en ingeniera gentica como husped de un plsmido recombinante? Qu frmacos importantes se pueden obtener de esta manera?

80.- Aplicaciones de la ingeniera gentica en el campo de la medicina.

81.- Cmo se elabora mediante tcnicas de ingeniera gentica la vacuna de la hepatitis B humana?

Soluciones

29.- En qu consiste la conjugacin sexual?Solucin: La conjugacin sexual es uno de los procesos parasexuales que se dan en las bacterias, mediante el cual se transfiere material gentico entre bacterias que pueden o no ser de la misma especie, producindose una recombinacin gentica. En la conjugacin sexual una bacteria donadora transfiere una rplica de su ADN o parte de l a otra bacteria denominada receptora. Esta transferencia se realiza a travs de unos finos filamentos proteicos huecos, llamados fimbrias o pili, de la bacteria donadora, que se fijan sobre la bacteria receptora. En la conjugacin sexual intervienen dos tipos de bacterias: Las bacterias donadoras son aquellas que adems del cromosoma bacteriano poseen pequeas molculas de ADN bicatenario y circular (plsmidos), denominadas episoma o factor F; estas molculas llevan la informacin para formar las fimbrias. Las bacterias donadoras pueden ser de dos tipos: F+, si el factor F est libre en el citoplasma, y Hfr, si est integrado en el cromosoma bacteriano. Las bacterias receptoras son aquellas que carecen de factor F o episoma y se las denomina F Si la bacteria donadora es F+, a travs de las fimbrias se transfiere una copia del episoma a la bacteria receptora F. De esta manera, la bacteria receptora se convierte en donadora. Si la bacteria donadora es Hfr, el ADN cromosmico, junto con el episoma que lleva integrado, se duplica. Estas bacterias, al transferir el factor F a la bacteria receptora, transfieren un fragmento ms o menos grande de la copia de su cromosoma; no se suele transferir toda la copia porque las fimbrias son frgiles y se rompen antes de terminar la transferencia, interrumpindose esta. El fragmento de ADN transferido se integra mediante entrecruzamiento en el cromosoma de la bacteria receptora, modificndose su informacin y apareciendo en ella caracteres de la bacteria Hfr. Si no se produce entrecruzamiento, el fragmento transferido se degrada y la bacteria receptora queda con la misma informacin.

30.- Por qu se caracterizan los hongos?Solucin: Son organismos eucariotas unicelulares o pluricelulares; los pluricelulares no forman verdaderos tejidos, por ello se dice que tienen organizacin talofita. Las clulas que los forman tienen paredes celulares rgidas que estn constituidas por quitina. En estas clulas se almacena glucgeno como reserva energtica. Las clulas de los hongos pluricelulares se disponen formando filamentos que pueden ramificarse; a cada uno de estos filamentos se le denomina hifa. Las hifas se entrecruzan de forma laxa, y al conjunto de todas ellas se le denomina micelio, el cual constituye el aparato vegetativo del hongo. Las hifas pueden ser de dos tipos: tabicadas y sifonales o cenocticas. * Tabicadas: cuando las clulas de la hifa estn separadas por tabiques transversales. * Sifonales: cuando las clulas de la hifa no estn separadas por tabiques. En determinadas circunstancias, los micelios producen unas estructuras reproductoras que tienen formas diversas y que se denominan cuerpos fructferos o carpforos. Las setas son estructuras de este tipo. Los carpforos tienen una estructura anloga al micelio, pero aqu las hifas se disponen entrecruzadas y fuertemente apretadas. En ellos se formarn las esporas. Tienen nutricin hetertrofa; por lo tanto, necesitan compuestos orgnicos para nutrirse, ya que no los pueden sintetizar. Segn como los obtengan, pueden ser: Saprfitos: viven en lugares hmedos, con abundante materia orgnica muerta (hojas, estircol, paja, madera etc.) sobre la que viven y de donde obtienen los nutrientes orgnicos que necesitan. Simbiontes: son hongos que, para obtener los nutrientes orgnicos que necesitan, se asocian con otros seres vivos a los que proporcionan algn beneficio. Parsitos: algunos hongos obtienen los nutrientes orgnicos de otros seres vivos animales o vegetales sobre los que viven y a los que ocasionan trastornos ms o menos graves. En los hongos la reproduccin puede ser: sexual y asexual. Esta ltima, salvo en las levaduras, que es por gemacin, es por esporas. Las esporas son clulas especiales que suelen estar rodeadas por una cubierta resistente; cuando se liberan son diseminadas por el viento, el agua, los animales etc. Si caen en lugares adecuados, germinan, dando lugar a nuevos micelios. Las esporas pueden originarse despus de procesos sexuales mediante meiosis (meiosporas), o bien mediante mitosis (mitsporas). Se forman en unas estructuras especiales denominadas esporangios, que son de diferentes tipos: conidios, ascas y basidios. Los hongos son seres muy importantes desde diferentes puntos de vista: En ecologa tienen gran importancia, ya que actan como descomponedores de la materia orgnica. Las levaduras intervienen en muchas fermentaciones que se han utilizado en diversos procesos industriales: fabricacin del pan, fabricacin de bebidas alcohlicas, etc. Algunos hongos tienen importancia en medicina, porque fabrican sustancias de inters (antibiticos, alucingeno, etc). Muchos hongos se utilizan en la alimentacin humana, debido a que los cuerpos fructferos (setas) que producen son comestibles (champin, nscalo, trufas, etc). Otras, por el contrario, son venenosas (Amanita phalloides, boleto se Satans etc). Algunos hongos son parsitos de animales y de vegetales a los que producen enfermedades ms o menos graves.

31.- Por qu se caracterizan las Arqueobacterias?Solucin: Constituyen un grupo heterogneo al que en la actualidad se considera separado de las bacterias, aunque al igual que ellas tiene organizacin procariota. Las paredes celulares son de diversos tipos, pero en ningn caso poseen peptidoglicanos, ya que falta el cido murmico. La membrana plasmtica est compuesta por unos lpidos especiales, constituidos por glicerol, que se unen mediante enlaces ter a alcoholes isoprenoides de cadena larga. Su estructura es similar a la de otras membranas. Tienen algunas caractersticas comunes con los eucariotas; entre ellas, destacan las siguientes: tienen algunos genes que transcriben ARNt que poseen intrones como los eucariotas, al igual que en eucariotas la sntesis proteica no la inhibe el cloranfenicol y, por ltimo, el ARN-polimerasa es ms parecido al de los eucariotas que al de las bacterias. Tienen formas diversas: esfricas, espirales, bastoncillos, etc. Se reproducen principalmente por divisin binaria, gemacin y fragmentacin. Algunas son auttrofas, otras, no, algunas son aerobias, otras, anaerobias. Se desarrollan en condiciones ambientales extremas.

32.- Principales rasgos de los protoctistas. Cuntos grupos se diferencian dentro de este reino?Solucin: El nombre de este reino fue propuesto por H.F. Copeland en 1956. Constituye un grupo heterogneo que tiene organizacin eucariota. La mayora de los individuos de este reino es unicelular, aunque tambin se incluyen seres pluricelulares, como las algas macroscpicas. Algunos son auttrofos (algas), siendo fotosintetizadores oxignicos, es decir, realizan la fotosntesis y utilizan como fuente de electrones el H2O; por ello, en este proceso liberan O2. Otros son hetertrofos (protozoos). Todos viven en el agua o en medios hmedos. Algunos son mviles y se desplazan mediante undulipodios (cilios y flagelos) o por pseudpodos. Se pueden reproducir sexual y asexualmente. Margulis y Schwartz incluyen dentro de este reino tres grandes grupos: protozoos, algas y los denominados hongos inferiores. Protozoos Son protoctistas unicelulares, carentes de pared celular y hetertrofos. Viven en el agua o en ambientes hmedos, muchos son de vida libre y algunos son parsitos. Se diferencian cuatro grandes grupos: Flagelados o zoomastiginos: Tienen uno o ms flagelos, de ah el nombre. Algunos son parsitos. En este grupo se incluyen los tripanosomas, como el Tripanosoma gambiense, que es el causante de la enfermedad del sueo. Ciliados: Son de vida libre. Presentan dos tipos de ncleos: un macroncleo, que regula el metabolismo, y un microncleo, que intervine en la reproduccin. Poseen cilios, de ah su nombre. Se dan fenmenos de conjugacin sexual. Aqu se incluyen los paramecios. Rizpodos: Se mueven por pseudpodos. Son de vida libre y parsitos. Algunos presentan caparazn calcreo o silceo. Aqu se incluyen entre otros las amebas y los foraminferos. Esporozoos: Son todos parsitos. Entre los que afectan al hombre estn los plamodios, que causan el paludismo, y el Toxoplasma, causante de la toxoplasmosis. Algas Son protoctistas unicelulares y pluricelulares; las clulas, en general, tienen pared celular. Son auttrofos fotosintticos, por lo que presentan clorofila; en muchos casos, adems, tienen otros pigmentos que pueden enmascarar la clorofila. Viven principalmente en el agua o en un medio hmedo. Algunas son microscpicas, pero otras pueden alcanzar un gran tamao. Las formas microscpicas viven flotando en el agua y constituyen el fitoplancton. Se diferencian varios grupos: Dinoflagelados o pirrofitos: Son unicelulares marinas, poseen flagelos. Crisofitos: Son unicelulares marinas y de agua dulce, tienen flagelos. Euglenofitos: Son unicelulares de agua dulce, sin pared celular. Bacilariofitas o diatomeas: Son unicelulares de agua dulce o marinas, poseen un caparazn silceo formado por dos piezas o valvas. Clorofitos o algas verdes: Son uni y pluricelulares, marinas y de agua dulce. Tienen color verde debido a la clorofila. Feofitos o algas pardas: Uni y pluricelulares, en su mayora marinas, son de color pardo debido al pigmento fucoxantina que enmascara la clorofila. De ellas se obtienen numerosas sustancias de inters industrial y alimentario. Rodofitos o algas rojas: Son uni y pluricelulares, la mayora marinas. Son de color rojo debido a la ficoeritrina. De ellas se extraen sustancias de inters, como el agar. Hongos inferiores Son protoctistas microscpicos, hetertrofos que viven en lugares hmedos; algunos son parsitos. Se diferencian dos grupos: Mixomicetos: Son los hongos mucilaginosos, presentan formas ameboides unicelulares, sin pared celular, que posteriormente se juntan y forman una masa gelatinosa multicelular y mvil. A partir de ella se desarrolla el cuerpo fructfero, que forma esporas. Oomicetos: Son unicelulares o pluricelulares con hifas cenocticas. La paredes celulares son celulsicas. Son acuticos, algunos son saprfitos y otros son parsitos (causante del mildiu de la patata o de la vid).

33.- Qu tienen en comn y en qu se diferencian las paredes celulares de las eubacterias Gram + y las Gram -? Cita algn ejemplo de cada uno de estos grupos.Solucin: Lo que presentan en comn las paredes bacterianas de estos dos grupos de bacterias es que ambas estn formadas por murena, que es un peptidoglicano. Los peptidoglicanos son hetersidos, es decir, son glcidos complejos en los que se diferencian dos partes: una parte glucdica y una parte no glucdica (aglicn): La parte glucdica esta formada por largas cadenas de polisacridos que se disponen en paralelo. Estas cadenas polisacridas estn constituidas por dos clases de unidades: el NAG (N-acetil-glucosamina) y el NAM (N-acetil-murmico), que se disponen alternativamente y se unen mediante enlaces (1-4). La parte no glucdica est formada por tetrapptidos que se unen a los NAM. Entre los tetrapptidos de las cadenas adyacentes se pueden establecer enlaces peptdicos que unen transversalmente estas cadenas polisacridas. Las principales diferencias entre estos dos grupos de eubacterias son las siguientes: Al grupo de bacterias Gram + pertenecen, entre otras: algunas bacterias patgenas (las causantes de la sfilis, la peste bubnica, el tifus, etc), bacterias del ciclo del nitrgeno (Nitrobacter, Azotobacter, Nitrosomonas, Clostridium, etc), las cianobacterias, etc. Al grupo de bacterias Gram - pertenecen, entre otras: algunas patgenas (la causante de la difteria, el botulismo, la tuberculosis, el ttanos, etc), otras de inters industrial, como Lactobacillus y Streptococcus, etc.

34.- Seala las caractersticas ms destacadas de los individuos del reino monera e indica los principales grupos que se diferencian en l.Solucin: Los organismos del reino monera presentan las siguientes caractersticas: Son organismos de organizacin procariotica. Son unicelulares, aunque a veces pueden formar colonias. Sus dimensiones oscilan entre 0,2 y 10 m. Pueden ser inmviles, aunque frecuentemente se pueden desplazar, bien por deslizamiento o bien por flagelos. El material gentico nunca est aislado del citoplasma mediante una membrana, es decir, no poseen un ncleo diferenciado. Este material est formado por una molcula de ADN bicatenaria y circular. En algunos casos existen adems otras molculas pequeas de ADN circulares denominadas plsmidos. La membrana plasmtica presenta intrusiones citoplasmticas (mesosomas) de formas diversas. En estas intrusiones se localizan numerosas enzimas, entre otras, las enzimas respiratorias. Igualmente, las formas fotosintticas con frecuencia llevan los pigmentos fotosintticos en estas membranas. En la mayora de los individuos existe pared celular. En el citoplasma apenas existen orgnulos, los nicos que aparecen en todos son los ribosomas, que tienen un coeficiente de sedimentacin de 70 S. Todos se reproducen de forma asexual, generalmente por biparticin. Adems, tambin presentan fenmenos parasexuales (conjugacin, transformacin, etc.), que permiten la transferencia de genes y la recombinacin gentica. La clasificacin de este reino es bastante compleja. Segn la sistemtica Bergey's, que es la ms utilizada por los microbilogos, dentro de este reino se diferencian dos grandes grupos: Las eubacterias. Dentro de ellas se distinguen tres grandes divisiones: Eubacterias con pared celular Gram negativa. A este grupo pertenecen entre otras las bacterias fijadoras del nitrgeno (Rhizobium), las bacterias nitrificantes (Nitrobacter, Nitrosomas), las cianobacterias (Oscillatoria), etc. Eubacterias con pared celular Gram positiva. Aqu se incluyen muchas bacterias patgenas productoras de diversas enfermedades como: tuberculosis, ttanos, botulismo, etc; otras de inters industrial como: Lactobacillus, Streptococcus, etc. Eubacterias sin pared celular. Constituyen el grupo que antes se conoca con el nombre de micoplasmas. Arqueobacterias. Forman un grupo heterogneo que muchos cientficos consideran separadas de las bacterias.

35.- Qu son las endosporas?Solucin: Son formas de resistencia que se originan en el interior de algunas bacterias, de ah el nombre de endospora, como respuesta a condiciones ambientales adversas. Las endosporas estn formadas por el ADN bacteriano, una pequea porcin de citoplasma deshidratado y una cubierta gruesa en la que se diferencian tres capas, que de dentro afuera son: el crtex, la cubierta de la espora (es una capa densa, formada por protenas ricas en cistena y aminocidos hidrfobos) y el exosporio, que solo est presente en algunas. Las endosporas protegen al cromosoma bacteriano de las condiciones ambientales adversas y pueden permanecer en vida latente durante mucho tiempo. Son muy resistentes al calor, la sequedad, las radiaciones ultravioleta e ionizantes, y a otros agentes qumicos adversos. Cuando las condiciones ambientales se hacen favorables, germinan y dan de nuevo lugar a la bacteria. Las endosporas son tpicas de bacterias Gram positivas, aerobias y anaerobias. Entre los principales gneros formadores, de endosporas destacan: Clostridium y Bacillus.

36.- Explica la funcin de las siguientes bacterias en el ciclo del nitrgeno: Azotobacter. Nitrosomonas. Nitrobacter.Solucin: Azotobacter. Participa en la fijacin biolgica del nitrgeno atmosfrico (N2). Estas bacterias toman directamente el N2 del aire y lo utilizan para formar sus aminocidos. El compuesto que se obtiene de la fijacin es el amoniaco. La fijacin del N2 enriquece el suelo de in amonio, forma nitrogenada que puede ser utlizada por las plantas, ya que estas no pueden asimilar directamente el N2 atmosfrico. De esta forma pueden incorporarse al suelo unos 28 kg de nitrgeno por hectrea y ao. Nitrosomonas. Es una bacteria nitrificante que oxida el amoniaco del suelo a nitritos. El proceso recibe el nombre de nitrosacin y se produce a travs de la siguiente reaccin: (NH4)2CO3 + CO2 2HNO2 + CO2 + 3H2O + energa Nitrobacter. Realiza la segunda etapa de la nitrificacin: la nitratacin. En este proceso los nitritos, que son txicos, se oxidan a nitratos, que ya pueden ser tomados por las races de las plantas, disueltos en agua. 2KNO2 +O2 2KNO3 + energa

37.- Qu es una toxina? En qu grupos se clasifican las toxinas segn sus propiedades qumicas? Seala algunos ejemplos.Solucin: Las toxinas son molculas producidas por microorganismos que causan daos concretos en el husped al que infectan. Estas molculas son, generalmente, protenas o lipopolisacridos. Las toxinas se dividen en funcin de sus propiedades qumicas en dos grupos: Las exotoxinas son protenas solubles que fabrica y segrega la bacteria al medio en el que vive, por lo que aparecen en los extractos celulares o en los medios de cultivo bacterianos. Normalmente se destruyen fcilmente con el calor. Se distinguen tres tipos: - Enterotoxinas: actan estimulando anormalmente las clulas de la mucosa intestinal. Entre ellas se encuentran la toxina del clera y las producidas por E. Coli. - Citotoxinas: matan enzimticamente a las clulas del husped. Ejemplo la toxina diftrica. - Neurotoxinas: Bloquean la transmisin sinptica de los impulsos nerviosos. Toxina botulnica y tetnica. Las endotoxinas son lipopolisacridos de la membrana de las bacterias Gram-negativas. Son resistentes al calor. Producen diarreas, fiebre y, en ocasiones, hemorragias internas.

38.- Las tcnicas de cultivo de microorganismos exigen que el trabajo se realice en condiciones aspticas para evitar las posibles contaminaciones. Una condicin indispensable es la esterilizacin de los materiales que se van a utilizar. a) Define esterilizacin. b) Indica qu mtodo emplearas para esterilizar los siguientes medios: Material de laboratorio de vidrio. Material de laboratorio de vidrio. Cmara de siembra. Suero. Limpieza de las superficies de trabajo.Solucin: a) La esterilizacin es un tratamiento que consigue la eliminacin de todos los organismos de un medio. La esterilizacin puede lograrse con la utilizacin de diversas tcnicas. b) Material de vidrio. La tcnica ms utilizada es la esterilizacin por calor hmedo que se lleva a cabo en los autoclaves. Los autoclaves son recipientes en los que se consiguen presiones superiores a la atmosfrica y muy altas temperaturas. A temperaturas superiores a 120 se consigue la eliminacin de las esporas. Tambin se utiliza calor seco en hornos que alcanzan temperaturas de 140 a 180 durante tiempos muy largos (periodos de una hora y media a dos horas). Cmara de siembra. Son las cmaras que se utilizan en los laboratorios para realizar los trabajos microbiolgicos. Mediante lmparas de luz ultravioleta se reduce el nmero de microorganismos (sobre todo bacterias y esporas de hongos) presentes en el aire. Suero. Para la esterilizacin de sueros y otros lquidos que no resisten altas temperaturas se utiliza la esterilizacin por filtracin. El lquido se hace pasar a travs de un filtro estril que retiene los microorganismos por el tamao de sus poros y por adsorcin. Superficie de trabajo. Para la eliminacin de los microorganismos presentes en las superficies de trabajo se utilizan productos qumicos txicos y voltiles. Estas sustancias se aplican antes y despus de haber trabajado con microorganismos.

39.- Cules son las funciones generales que realizan los microorganismos en la naturaleza? Sera posible la vida en la Tierra sin microorganismos?Solucin: Los microorganismos presentan una gran variedad de especializaciones fisiolgicas que les permiten realizar mltiples transformaciones en la naturaleza. Su papel principal consiste en la intervencin en los ciclos biogeoqumicos, donde producen las transformaciones necesarias para el reciclaje de la materia. Adems, establecen importantes relaciones ecolgicas con otros seres vivos actuando, por ejemplo, como simbiontes o patgenos. Se puede afirmar que debido a sus mltiples e importantes funciones la vida en la Tierra no sera posible sin la presencia de los microorganismos. Las funciones que realizan los microorganismos en la naturaleza se pueden resumir en los siguientes apartados: Los microorganismos auttrofos actan de productores en los ecosistemas, sintetizando grandes cantidades de materia orgnica que es consumida por los organismos superiores. Los microorganismos hetertrofos se alimentan de compuestos orgnicos solubles y son, a su vez, alimento para los organismos superiores. Los microorganismos hetertrofos tambin actan en el proceso de mineralizacin de los compuestos orgnicos, al transformarlos en inorgnicos. Participan en la descomposicin de las rocas y en la formacin del suelo. Transforman compuestos de nitrgeno, azufre y hierro en los ciclos biogeoqumicos. Son los descomponedores en las cadenas trficas de los ecosistemas. Juegan un importante papel, tanto en la formacin recursos geolgicos de inters econmico (carbn o petrleo) como en su destruccin.

40.- Define enfermedad infecciosa y describe las distintas vas de transmisin de los patgenos.Solucin: Las enfermedades infecciosas son aquellas producidas por microorganismos. Estos son transmitidos a los individuos sanos desde los reservorios de la infeccin, que son ambientes naturales en los que los patgenos realizan parte de su ciclo vital. Los reservorios ms importantes son: la propia poblacin humana, poblaciones animales, el agua o el suelo. El paso de una enfermedad desde el reservorio a los humanos se realiza mediante unas vas de transmisin caractersticas, como son: a.- Por contacto directo a travs de heridas en la piel. Los microorganismos patgenos no pueden penetrar a travs de la piel intacta de los animales, por lo que deben aprovechar las roturas que se producen en ella para invadir el cuerpo de estos. Ejemplos de este tipo de infeccin son: el ttanos, la gangrena gaseosa y la rabia. b.- Transmisin a travs del aire. La infeccin se produce por la absorcin en el tracto respiratorio de gotitas u otras sustancias que contengan secreciones respiratorias infectadas. Ejemplos: tos ferina, difteria, neumona, tuberculosis. c.- Transmisin por va sexual. Los microorganismos que causan estas enfermedades se transmiten, de las personas infectadas a las sanas, a travs de las relaciones sexuales, aunque en algunos casos tambin se transmiten va sangunea (por transfusiones, jeringuillas contaminadas...). Las principales enfermedades de transmisin sexual son: la gonorrea, sfilis, herpes genital, hepatitis B y el SIDA. d.- Por el agua y los alimentos. El agua contaminada con restos fecales, los alimentos almacenados de forma inadecuada, manipulados en condiciones sanitarias deficientes o el cocinado incompleto pueden ser la causa de transmisin de microorganismos patgenos. En algunos casos las enfermedades transmitidas por los alimentos y el agua se deben a la presencia de toxinas, sin que sea necesaria la presencia del microorganismo. Ejemplos: salmonelosis, botulismo, clera, hepatitis A. e.- Transmisin por animales. En este caso los animales son utilizados como vectores por algunos microorganismos patgenos para llegar al hospedador definitivo. Los principales vectores son artrpodos como el piojo, la garrapata, caros, mosquitos, moscas, pulgas..., que transmiten la enfermedad al picar a un individuo o al contaminar alimentos. Ejemplos: malaria, tifus, peste bubnica...

41.- Qu es un medio de cultivo? Qu caractersticas tienen los medios enriquecidos, los selectivos y los inhibidores?Solucin: Un medio de cultivo es un preparado que contiene nutrientes para el cultivo (crecimiento) de microorganismos, de clulas vegetales o de clulas animales. Los medios de cultivo pueden ser: - Slidos. Son particularmente idneos para el cultivo de hongos y bacterias. Se preparan aadiendo a la mezcla de nutrientes lquidos un gelificante, generalmente agar, dando lugar a una mezcla llamada nutriente-agar. - Liquidos. Llamados tambin caldos de cultivo, se utilizan generalmente para controlar el crecimiento de las poblaciones. Los medios de cultivo, tanto lquidos como slidos, dependiendo de que contengan determinadas sustancias pueden ser: medios enriquecidos, medios selectivos o medios inhibidores. Se utilizan para destacar o favorecer la presencia de un microorganismo concreto en una poblacin mixta. Los medios enriquecidos contienen ciertas sustancias que favorecen el desarrollo de algn tipo de microorganismo frente a los dems. Esta especie presentar un crecimiento mayor y ser dominante en un cultivo mixto. Medios selectivos. Son aquellos a los que se les aade alguna sustancia que inhibe el desarrollo de todos los microorganismos excepto uno o unos pocos. Por ejemplo, un medio al que se le aade penicilina selecciona a las cepas resistentes a ese antibitico. Medios inhibidores. Contienen un indicador que permite que las colonias de un microorganismo determinado se distingan visiblemente de las dems.

42.- Representa el ciclo del carbono y explica las consecuencias que tiene la acumulacin de los productos procedentes de la fermentacin en los ambientes acuticos.Solucin: a) Ciclo del carbono. b) En las zonas profundas de los ambientes acuticos se crean condiciones anaerobias que favorecen la descomposicin de los restos orgnicos por fermentacin. Estas fermentaciones producen cidos orgnicos, CH4, H2 y CO2, que cuando alcanzan una cierta concentracin, inhiben la accin de las bacterias anaerobias. En consecuencia, se produce la acumulacin de compuestos orgnicos en el fondo y el estancamiento del ciclo. De esta forma se han originado, en ambientes lacustres y pantanosos, los depsitos de carbn, y en los ambientes marinos, los depsitos de petrleo.

43.- Qu papel realizan las adhesinas en el proceso de la infeccin bacteriana? Qu es el periodo de incubacin? Solucin: Las adhesinas o factores de adhesin son molculas de la superficie celular de las bacterias que se unen a receptores especficos de las clulas del hospedador. Esta unin confiere la patogeneidad al microorganismo al permitirle invadir los tejidos del husped o colonizar una superficie de su cuerpo. Actan como adhesinas la cpsula bacteriana, las protenas de la membrana, los pelos y los flagelos. El periodo de incubacin es el tiempo que transcurre desde que un microorganismo coloniza o invade a un husped hasta que se manifiestan los sntomas de la enfermedad. Durante este periodo, que es fijo para cada especie, la bacteria se divide en el interior del organismo hasta alcanzar un nmero suficiente que le permite manifestar su patogeneidad.

44.- En qu consiste la inoculacin o siembra? Qu tcnica de siembra utilizaras para cultivar una bacteria anaerobia?Solucin: La inoculacin o siembra consiste en la introduccin de un pequeo nmero de microorganismos en un medio de cultivo. Para cultivar una bacteria anaerobia se debe utilizar la tcnica de siembra por picadura o en profundidad. Para este tipo de siembra se utiliza un medio nutritivo de agar en tubo de ensayo, que evita que difunda el O2 al cultivo gracias a la mayor profundidad del agar y a la pequea superficie libre del cultivo en tubo, comparado con el cultivo en placa. La siembra se realiza con una aguja de siembra, previamente esterilizada a la llama del mechero, con la que se toma una muestra y se introduce verticalmente en la zona central del medio de cultivo.

45.- Representa el ciclo del azufre y explica la funcin de alguna bacteria que participe en el ciclo.Solucin: Ciclo del azufre: Una bacteria que participa en el ciclo del azufre es Thiobacillus, que transforma el sulfuro de hidrgeno (H2S) en in sulfato. El H2S procede de la reduccin de los grupos sulfhdrilo de las protenas al descomponerse los restos de seres vivos por la accin de numerosas bacterias. De esta forma, Thiobacillus origina una forma de azufre (in sulfato) que es la nica que puede ser asimilada por las plantas. Estas bacterias tambin son las responsables del descenso del pH del suelo al oxidar azufre elemental en cido sulfrico. Este proceso permite que en los suelos bsicos puedan solubilizarse muchos minerales insolubles a pH alcalino y hacerse disponibles para las plantas.

46.- Define los siguientes trminos: Infeccin. Enfermedad infecciosa. Patogeneidad. Toxicogenicidad.Solucin: Infeccin. Es la invasin de un organismo vivo por microorganismos que producen la enfermedad mediante su automantenimiento y multiplicacin en los tejidos del husped. Los patgenos pueden entrar a travs de heridas o a travs de las membranas mucosas que tapizan los tractos digestivo, respiratorio y reproductor, y pueden ser transmitidos por el individuo infectado a otros. Las infecciones pueden llegar a no producir la enfermedad, en este caso se llaman infecciones silenciosas. Enfermedad infecciosa. Es aquella que est producida por microorganismos. Estos son transmitidos a los individuos sanos desde los reservorios de la infeccin que son ambientes naturales en los que los patgenos realizan parte de su ciclo vital. Los reservorios ms importantes son: la propia poblacin humana, poblaciones animales, el agua o el suelo. Patogeneidad: es la capacidad de un microorganismo para producir una enfermedad. Las poblaciones de microorganismos (cepas) que causan la enfermedad se denominan virulentas, frente a las inocuas o no virulentas. Toxicogenicidad. Se llama toxicogenicidad a la capacidad de un microorganismo para producir toxinas. Las toxinas son protenas o lipopolisacridos que causan alteraciones concretas en el husped. La toxicogenicidad va ligada a la patogeneidad.

47.- En qu caractersticas de las bacterias se basan las pruebas bioqumicas de identificacin? Seala algn ejemplo.Solucin: Las pruebas bioqumicas se basan en la gran diversidad metablica que presentan las bacterias. Cada grupo taxonmico dispone de un genotipo caracterstico y, por tanto, de un equipo enzimtico, que le permite utilizar y transformar sustratos especficos, sobre los que no actan otras especies. En estas diferencias metbolicas se fundamentan las pruebas bioqumicas Entre las pruebas ms utilizadas se encuentran: Prueba de la catalasa. Se basa en la deteccin de la enzima catalasa en las bacterias. Las bacterias se cultivan en un medio con agua oxigenada al 3%, y es positiva cuando se producen burbujas de O2, procedentes de la transformacin del agua oxigenada en H2O y oxgeno molecular. As se diferencian el gnero Staphylococcus (catalasa +) del gnero Streptococcus (catalasa -). Prueba del agar manitol. Sirve para identificar bacterias capaces de fermentar el manitol. Se prepara un cultivo con manitol como nica fuente de azcar, donde se cultivan las bacterias. La prueba ser positiva si el medio toma color amarillo. As se identifican bacterias patgenas de la especie Staphylococcus aureus.

48.- Define el concepto de simbiosis. Cmo realizan las bacterias del gnero Rhizobium la fijacin del N2 atmosfrico?Solucin: La simbiosis es un tipo de relacin entre individuos de distinta especie (relacin interespecfica) en la que ambos organismos obtienen un beneficio. Las bacterias del gnero Rhizobium establecen relaciones simbiticas formando ndulos en las races de las plantas leguminosas. Estas bacterias son capaces de fijar grandes cantidades de nitrgeno atmosfrico, transformndolo en amoniaco y nitratos, que circulan a travs del xilema hacia los rganos areos de la planta. De esta forma, la leguminosa consigue una fuente de nitrgeno permanente, ya que las plantas no pueden fijar el N2 atmosfrico. Adems, parte del nitrgeno fijado difunde desde las races al suelo, enriquecindolo de nitratos y aumentando su fertilidad. La formacin de los ndulos se pude resumir en los siguientes pasos: 1. Los Rhizobium se multiplican en el suelo prximo a las races, penetran en los pelos radicales y proliferan por el cilindro central. 2. Las clulas del periciclo se dividen. 3. Se produce la nudosidad joven. 4. La nudosidad se desarrolla en la raz. 5. En la vejez, la nudosidad muere cuando la raz deja de ser funcional.

49.- Enuncia los postulados de Koch. Qu experiencias condujeron a Koch a enunciar sus postulados?Solucin: Los postulados de Koch son cuatro: Primero: el microorganismo patgeno debe encontrarse siempre en los individuos que presenten la enfermedad y no estar presente en los sanos. Segundo: el microorganismo debe aislarse del husped enfermo y cultivarse en cultivo puro fuera de su cuerpo. Tercero: la enfermedad debe reproducirse cuando se inocula el cultivo en un husped susceptible sano. Cuarto: el microorganismo debe ser aislado de nuevo a partir del hospedador infectado experimentalmente y cultivado en el laboratorio, despus de lo cual debe ser el mismo que el organismo original. Las experiencias que condujeron a Koch a enunciar sus postulados fueron, entre otras, las investigaciones sobre el ntrax o carbunco. Esta es una enfermedad infecciosa que afecta a vacas y ovejas y que pude ser transmitida al hombre. Koch observ que la sangre de todos los animales enfermos que analiz contenan grandes cantidades de bacilos. Posteriormente, para demostrar que los bacilos eran los causantes de la enfermedad inocul a ratones de laboratorio con sangre de animales enfermos, comprobando que los ratones contraan la enfermedad y moran. A su vez, la sangre de los ratones infectados e inyectada en otros sanos provocaba la enfermedad (1er postulado). En segundo lugar consigui aislar y cultivar la bacteria del ntrax en condiciones de laboratorio (2 postulado). Las bacterias de los cultivos al ser inoculadas en animales sanos reproducan la enfermedad, por lo que tenan el mismo efecto que las extradas de animales infectados (3er postulado). De los animales infectados experimentalmente, aisl y cultiv el microorganismo, comprobando que era el mismo que el original (4 postulado).

50.- Haz una grfica que represente el crecimiento de una poblacin bacteriana y contesta: Cuntas fases se observan? Explica los acontecimientos que suceden en cada una de ellas.Solucin: En la grfica se representa el crecimiento de una poblacin bacteriana en un medio de cultivo. Se distinguen cuatro fases: Fase de latencia. Durante esta fase el aumento del nmero de clulas es muy pequeo. Esto es debido a que las bacterias deben adaptarse al medio de cultivo que es distinto a su hbitat natural. Tambin puede suceder que las bacterias se encuentren en fase de espora y que no comiencen la divisin hasta que las condiciones sean favorables. Fase exponencial. Se produce un crecimiento exponencial de la poblacin bacteriana, ya que no existe ningn factor que limite su crecimiento. La poblacin se duplica en cada generacin. Fase estacionaria. Durante esta fase la poblacin se mantiene estable, ya que el porcentaje de nuevas clulas se compensa con las muertes. Si no se suministra nada al cultivo, la cantidad de nutrientes ir disminuyendo, por lo que el sustrato proporcionar menos energa de la que necesita la poblacin para continuar creciendo. Fase de muerte. En esta fase la mayora de las bacterias mueren y la poblacin decrece rpidamente. Esto es debido a que la cantidad de nutrientes del medio y la concentracin de O2 disminuyen drsticamente, adems se acumulan sustancias txicas procedentes del metabolismo que pueden provocar variaciones en el pH que inhiben la actividad enzimtica.

51.- Explica el papel de los mohos como microorganismos de inters biotecnolgico.Solucin: Los mohos son hongos que sitan sus esporas en el extremo de finos filamentos llamados hifas. Son aerobios estrictos. En condiciones industriales sus micelios se cultivan en tanques, en donde forman masas sumergidas, por lo que no producen esporas sexuales ni asexuales. No son capaces de fijar el nitrgeno gaseoso. Producen, junto a las levaduras, fermentaciones que proporcionan bebidas (sake), productos alimenticios (quesos especiales), cidos orgnicos (ctrico, lctico), antibiticos (penicilina) o enzimas (amilasas, pectinasas, proteasas).

52.- De qu manera contribuye la biotecnologa a paliar las agresiones que afectan al entorno?Solucin: En la actualidad se estn empleando microorganismos para el tratamiento y utilizacin de residuos de origen biolgico o resultado de procesos agrcolas. A la aplicacin de los microorganismos en este campo se la conoce con el nombre de biorremediacin. Por ejemplo, ciertas algas pueden desarrollarse comensalmente en un medio con bacterias capaces, a su vez, de oxidar los residuos. El resultado es la liberacin de O2 y sustratos de materia orgnica rica en protenas, que pueden utilizarse como piensos para peces y animales de granjas. Los procesos para los que bsicamente se utilizan de manera conjunta algas y bacterias son: 1. Los que tienen como finalidad la oxidacin de residuos. 2. Los que se destinan a la produccin de algas y al reciclado de nutrientes.

53.- Qu procesos tienen lugar en la maduracin de los quesos y de qu depende el que se formen unos u otros productos finales?Solucin: La maduracin de los quesos es muy compleja y variable, y depende del tipo de queso que se pretenda fabricar. En su desarrollo se hidrolizan progresivamente las protenas a pptidos solubles y, finalmente, a aminocidos libres. Estos aminocidos pueden descomponerse en cidos grasos, aminas y amoniaco. En los quesos blandos madurados, todas las protenas se transforman en compuestos solubles, mientras que en los quesos duros solo se transforma del 20 al 30%. Tambin se produce una importante hidrlisis de las grasas presentes en la leche.

54.- Explica el proceso que se sigue en la fabricacin del vino.Solucin: La fabricacin del vino consiste en la fermentacin alcohlica de los azcares solubles presentes en el zumo de uvas, es decir, de glucosa y fructosa, para dar alcohol etlico y CO2. Despus de la vendimia, las uvas se prensan en grandes cubas para extraer su zumo o mosto. Las levaduras que se encuentran normalmente sobre la piel de las uvas, Saccharomyces cerevisiae y otros gneros, son las que realizan espontneamente la fermentacin del mosto. La fermentacin dura unos pocos das. Durante este tiempo hay que controlar la velocidad mediante la temperatura, ya que, si esta aumenta mucho, puede llegar a destruir las levaduras. Una vez finalizada la fermentacin, el vino se aclara y estabiliza, saliendo al mercado como vino joven, o envejece durante algunos aos en barricas apropiadas. En algunos vinos se produce espontneamente una segunda fermentacin, por la accin de las bacterias del cido lctico que disminuyen la acidez del vino.

55.- Define antibitico. Cules son los principales grupos de microorganismos productores de antibiticos?Solucin: Son sustancias antimicrobianas fabricadas y excretadas por microorganismos. Pueden definirse como metabolitos secundarios de bajo peso molecular, que inhiben el crecimiento de microorganismos en cantidades muy pequeas. Son selectivamente txicos. Por ello, se utilizan con fines profilcticos o terapeticos. Solo hay tres grupos principales de microorganismos productores de antibiticos: los mohos, las eubacterias y los actinomicetes. De entre ellos, nicamente unos pocos gneros son capaces de producir antibiticos.

56.- Explica cmo se pueden obtener sustancias utilizando bacterias mediante ingeniera gentica.Solucin: Mediante ingeniera gentica se pueden obtener sustancias a partir de la informacin incorporada a las clulas bacterianas. Para ello, se les introducen plsmidos recombinantes que portan el gen que codifica el producto a sintetizar. Una vez en el interior de la clula, los plsmidos se autorreplican, al tiempo que las bacterias crecen y se dividen. As se obtendr una poblacin de clulas idnticas (clon) que contendr plsmidos recombinantes o, lo que es lo mismo, el gen habr sido sometido a clonacin.

57.- Realiza una breve historia de cmo ha utilizado el ser humano los microorganismos desde los primeros tiempos. Solucin: El vino aparece ya citado en el Gnesis. Antes del ao 6000 a. de C., las civilizaciones sumeria y babilnica ya conocan la capacidad de las levaduras para producir alcohol en forma de cerveza. Hacia el ao 4000 a. de C., los egipcios descubrieron que el CO2 liberado por la levadura de cerveza fermentaba el pan. Estos procesos se transmitan culturalmente, ya que su causa se desconoca. Anton von Leeuwenhoek detect por primera vez en 1680 la presencia de levaduras en la cerveza en fermentacin. Sus descubrimientos actualizaran la teora de la generacin espontnea, que se mantuvo hasta la segunda mitad del siglo XIX. Pasteur demostr finalmente que la vida microscpica proceda siempre de vida preexistente, as como que los microorganismos eran los causantes de las fermentaciones.

58.- Qu se pretende con la aplicacin de la ingeniera gentica a la ganadera y la acuicultura? En cul de estos campos se ha obtenido un mayor xito y por qu? Razona la respuesta.Solucin: Con la ingeniera gentica se pretende evitar ciertas patologas y aumentar la produccin de carne o leche, sin los riesgos que implica un engorde artificial con hormonas. Los mayores xitos se han obtenido en acuicultura, ya que resulta mucho ms fcil manipular genticamente peces debido a la fecundacin externa y a que sus huevos, por su tamao, permiten fcilmente la microinyeccin de fragmentos de ADN reconstituidos. As, se han obtenido variedades transgnicas de peces comerciales, como el salmn atlntico, la lubina o la carpa.

59.- Qu microorganismos intervienen en la fabricacin de los quesos?Solucin: La maduracin de los quesos frescos (50-80% de agua), la realizan enzimas de los mohos Penicillium y levaduras que crecen en su superficie. Los quesos semiduros son ms consistentes (45% de agua), pueden estar poco madurados o muy madurados, para lo que muchos se recubren con salmuera, que aporta una flora de bacterias y levaduras a su superficie. La maduracin de los quesos duros (menos del 40% de agua) la llevan a cabo las bacterias lcticas que se desarrollan en toda la masa. Cuando mueren los microorganismos, se rompen sus clulas y se liberan los enzimas hidrolticos madurantes. Los quesos enmohecidos (semiduros o duros) son el resultado de inyectar en la cuajada las esporas del moho transformante (Penicillium roquefort), que germinan cuando se pincha la cuajada para dejar entrar el aire. Estos mohos producen los compuestos responsables del aroma y sabor propios de cada tipo: Cabrales, Roquefort, Azul, etc. Otra clase de quesos duros, como el de Gruyre, presenta grandes agujeros, que se deben a la accin de bacterias productoras de cido propinico (Propionibacterium shermani). Estas bacterias confieren sabor al queso y liberan el CO2, que, al escaparse, produce los agujeros y las burbujas tpicos.

60.- Qu diferencia hay entre el pan cimo y el pan normal?Solucin: Los panes cimos eran los primeros panes, y consistan simplemente en una masa de harina y agua que no fermentaba. El pan normal se obtiene mezclando harina de cereales y agua y aadiendo la levadura Saccharomyces cerevisiae. Los enzimas de la harina convierten parte del almidn en glucosa, que fermenta rpidamente y produce CO2. Las burbujas de CO2 quedan atrapadas en el seno de la masa, lo que provoca un aumento de volumen. El alcohol que se produce durante la fermentacin se destruye cuando se cuece el pan para inactivar la levadura y eliminar el agua.

61.- Cada vez es ms frecuente la aparicin de cepas bacterianas resistentes a antibiticos, especialmente a aquellos que se vienen usando desde antiguo. Cmo piensas que consiguen las bacterias ser cada vez menos sensibles a los antibiticos? Puede tener esto algo que ver con los constantes consejos mdicos de no automedicarse? Por qu?Solucin: La aparicin de cepas bacterianas que presentan resistencia a un determinado antibitico se debe al desarrollo de cepas mutantes. El uso de los antibiticos provoca que las cepas resistentes se desarrollen ms frecuentemente, por lo que es conveniente no abusar de ellos; de ah la importancia de no automedicarse. La mayora de los microorganismos, por no decir todos, son capaces de desarrollar resistencia a la accin de los antibiticos. El desarrollo de cepas resistentes a los antibiticos es un grave problema mdico. Para evitar su aparicin, debe tenerse en cuenta lo siguiente: Evitar el empleo irreflexivo de antibiticos cuando no sea de verdadera necesidad. Restringir la aplicacin tpica de los antibiticos, que se usan frecuentemente en infecciones generalizadas. Administrar dosis adecuadas del antibitico especfico para dominar rpidamente la infeccin. Aplicar un antibitico diferente cuando el microorganismo se muestra resistente al utilizado en primer lugar.

62.- Explica la frase gran parte de la biotecnologa radica en el poder transformador de las enzimas.Solucin: Los enzimas son protenas cuya fuente tradicional eran los vegetales y los animales, pero desde hace tiempo est aumentando su obtencin a partir de microorganismos y actan para fabricar el producto deseado, o son ellos mismos las sustancias de inters que se obtienen como producto de la fermentacin. La produccin de enzimas es un proceso muy importante en la industria qumica y en el sector alimentario. Las tcnicas genticas permiten seleccionar organismos superproductores de enzimas en condiciones controladas con nutrientes adecuados. Algunos de sus usos industriales son: Fabricacin de detergentes biolgicos. Industria alimentaria para bebs. Industria cervecera. Industria del cuero. Industria papelera.

63.- Qu tipo de actividades engloba la biotecnologa? Con qu otras disciplinas est relacionada?Solucin: La biotecnologa engloba todas las actividades que tienen en comn el aprovechamiento de las clulas de todos los organismos para producir sustancias tiles a la humanidad. La OCDE la define como la aplicacin de procedimientos cientficos y tcnicas a la transformacin de ciertas materias por agentes biolgicos para producir bienes y servicios. Estos agentes biolgicos son esencialmente microorganismos, clulas vegetales o animales, y enzimas. Antes de que se supiera de la existencia de microorganismos, el hombre los utilizaba para fabricar cerveza, vino, pan, queso, etc. La biotecnologa est relacionada con disciplinas tales como la microbiologa, la biologa molecular y celular, la bioqumica, la gentica, la inmunologa, la qumica, la ingeniera industrial y la informtica.

64.- Qu son las llamadas PSC? De dnde se extraen? Qu sustancias contienen y para qu se utilizan?Solucin: Las PSC son protenas de una sola clula. Se extraen a partir de cianobacterias, levaduras, microalgas y hongos. Los productos de las PSC se utilizan tanto en la alimentacin humana como en la animal, dado que aportan adems cantidades significativas de glcidos, vitaminas y minerales. Las espirulinas (cianobacterias) son especialmente ricas en aminocidos esenciales y cidos grasos poliinsaturados. En la actualidad se comercializan como un suplemento diettico en la llamada alimentacin natural. La levadura seca es rica en protenas y vitaminas del grupo B. Se utiliza como alimento para los animales de granja y como suplemento diettico en la alimentacin humana. Las microalgas tienen un alto valor nutritivo; la protena extrada de las algas es digerible hasta un 80% por los rumiantes. Se utiliza en la alimentacin humana y animal. Los mohos (Fusarium graminearum) contienen una micoprotena (Quorn) que es un alimento para el consumo humano tan nutritivo como la carne, por su contenido en protena y fibra.

65.- Qu bacterias producen la conversin del etanol en cido actico? Cmo se lleva a cabo dicho proceso?Solucin: Las bacterias que llevan a cabo la transformacin de etanol en cido actico son eubacterias Gram negativas flageladas de los gneros Gluconobacter y Acetobacter. Gluconobacter solo es capaz de oxidar el etanol a actico, mientras que Acetobacter es adems capaz de oxidar el cido actico que produce, para dar dixido de carbono y agua. Para que se produzca la transformacin, las bacterias forman una fina pelcula gelatinosa sobre la superficie del vino, alcohol destilado o sidra.

66.- Qu procesos habra que seguir para fabricar una bebida como el whisky?Solucin: Los procesos que habra que seguir para la fabricacin del whisky son similares a los de la fabricacin de la cerveza. La cerveza se elabora a partir de cereales que contienen almidn en sus granos. Las levaduras solo son capaces de fermentar monosacridos de seis carbonos, por lo que es necesario que en primer lugar se produzca la hidrlisis del almidn. El cereal ms empleado es la cebada, aunque tambin se utilizan el maz y el arroz. Al germinar, sus semillas producen amilasas que rompen los enlaces del almidn, convirtindolo en glucosa. Por lo tanto, estas semillas han de ser malteadas (se humedecen, se dejan germinar y se secan). A continuacin, se muele la cebada malteada con agua para liberar las amilasas. El extracto acuoso se separa del triturado slido de los granos, se le aade el lpulo y se cuece. El lpulo dar el sabor a la cerveza e impedir el crecimiento de bacterias. Al hervir la mezcla se desnaturalizan las amilasas. A esta mezcla se le aaden las levaduras, que producirn la fermentacin entre los cinco y diez das siguientes. Despus de la fermentacin, se separa la levadura y se deja madurar la cerveza un tiempo determinado. Tras la pasteurizacin y filtracin, ya podra ser bebida. En el caso del whisky, al ser una bebida con mayor graduacin, tienen que producirse fermentaciones posteriores, para que su contenido en alcohol sea mayor.

67.- Describe la importancia de la penicilina.Solucin: La penicilina fue el primer antibitico descubierto y el ms conocido. En realidad, hay varias penicilinas en funcin del medio donde se cultiva el Penicillium que la sintetiza. Debido a su eficacia sobre una gran cantidad de bacterias Gram positivas, su aplicacin terapetica permiti la rpida y completa curacin de la mayora de las infecciones producidas por estafilococos, como faringitis estreptoccicas y neumonas neumoccicas, as como endocarditis bacterianas y meningitis meningoccicas.

68.- Cmo se elabora mediante tcnicas de ingeniera gentica la vacuna de la hepatitis B humana?Solucin: La ingeniera gentica ha permitido obtener vacunas sin tener que utilizar virus vivos. La primera vacuna obtenida por esta tcnica ha sido la de la hepatitis B humana. La vacuna se elabora transfiriendo un gen de un antgeno concreto de la superficie del virus a una levadura en donde este gen se expresa. Multiplicando la levadura en un fermentador se pueden fabricar grandes cantidades del antgeno puro, que, una vez aislado y purificado, se utiliza directamente como vacuna.

69.- Cmo se dividen los microorganismos de inters industrial segn los productos resultantes de sus conversiones biolgicas?Solucin: Las bacterias, levaduras y mohos son utilizados en unos tipos muy importantes de reacciones de inters industrial, que son las fermentaciones. Dichos microorganismos se clasifican en: a) Homofermentativos: cuando el resultado de su actuacin es un nico producto final. b) Heterofermentativos: como resultado de la fermentacin se originan dos o ms productos de inters.

70.- Define que es un organismo transgnico y explica el proceso de obtencin de plantas transgnicas.Solucin: Organismo transgnico es aquel que se desarrolla a partir de una clula en la que se ha introducido ADN procedente de otro ser vivo. Para poder obtener plantas transgnicas se realizan las siguientes operaciones: 1. Transformacin. Se clona el gen deseado en un plsmido. El ms utilizado es el Ti perteneciente a Agrobacterium tumefaciens, una bacteria que provoca agallas en las plantas. La infeccin lleva consigo la insercin del plsmido en el material gentico de la clula vegetal. La cadena del plsmido contiene genes que inducen la produccin de los tumores. Una vez eliminados estos genes e insertados los deseados, se provoca la infeccin y las clulas integran sin problemas la secuencia del plsmido que ya no es patgeno y que, en cambio, lleva la informacin que se le insert por medio de la tecnologa del ADN recombinante. 2. Regeneracin. Las clulas del tejido transformado se cultivan in vitro hasta dar lugar a una nueva planta. Si todo ha salido bien, la nueva planta contiene el ADN insertado de forma estable y lo transmite a sus descendientes.

71.- La siguiente reaccin corresponde a la conversin de un alcohol en un cido. Qu organismos la llevan a cabo? Cul es su aplicacin desde el punto de vista industrial? CH3-CH2OH + O2 CH3-COOH + H2O.Solucin: Esta reaccin representa la transformacin incompleta de etanol en cido actico y agua. La llevan a cabo las bacterias del cido actico. Dichas bacterias son eubacterias de los gneros Gluconobacter y Acetobacter, son bacilos Gram negativos flagelados. Gluconobacter solo es capaz de oxidar el etanol a actico, mientras que Acetobacter es adems capaz de oxidar el cido actico que produce, para dar dixido de carbono y agua. Las bacterias del cido actico tambin se utilizan en la conversin de la glucosa en cido glucnico o en la transformacin de polialcoholes en azcares.

72.- En qu consiste el malteado?Solucin: El malteado es una tcnica que se utiliza para la fabricacin de bebidas alcohlicas, como la cerveza, utilizando un cereal que puede ser la cebada, el maz o el arroz. Consiste en humedecer el grano y dejarlo germinar antes de secarlo para utilizarlo en forma de malta. En el estado de malta, el almidn an se encuentra inalterado, por lo que es necesario moler la cebada malteada con agua para liberar las amilasas que degradarn el almidn a glucosa. De esta manera podrn actuar las levaduras que producirn la fermentacin.

73.- En qu consiste la metodologa semisinttica que se est utilizando en el trabajo con los antibiticos?Solucin: La metodologa semisinttica consiste en la adicin de nuevas cadenas laterales a las molculas producidas naturalmente en las fermentaciones. Con ello se logra mejorar la estabilidad de la sustancia, aumentar su potencia de accin, suprimir la posible toxicidad y aumentar el espectro de patgenos sensibles al antibitico. Muchas bacterias que han adquirido resistencia a la penicilina son sensibles a las nuevas penicilinas semisintticas.

74.- Qu es la insulina? Existe alguna forma de obtenerla utilizando tcnicas de ingeniera gentica?Solucin: La insulina es una protena que permite que las clulas asimilen los glcidos que circulan por la sangre tras ingerir alimentos. La insulina que se ha venido utilizando en la terapia de la diabetes melitus se extraa del pncreas de ganado vacuno o porcino. Esta insulina era algo diferente en su secuencia de aminocidos de la insulina humana y, aunque controlaba bsicamente la sintomatologa diabtica, presentaba efectos secundarios como el deterioro del rin y de la retina. En otros casos produca reacciones alrgicas. Adems, algunas personas tenan prejuicios en inyectarse insulina de origen animal. En la actualidad, las aplicaciones biotecnolgicas de la ingeniera gentica han permitido la modificacin de bacterias para que fabriquen insulina, exactamente de la misma composicin que la humana, mediante la introduccin del gen correspondiente de las personas. La insulina fue la primera sustancia elaborada por estas tcnicas en 1982.

75.- Aplicaciones de la ingeniera gentica en el campo de la medicina.Solucin: Obtencin de animales transgnicos que suministren medicamentos (protenas humanas) u rganos para transplantes (xenotransplantes). En cuanto a la produccin de protenas humanas, los trabajos estn yendo en la lnea de capacitar a las clulas de las mamas para que produzcan nicamente la protena que se pretende y poderla extraer de la leche. En cuanto a los xenotransplantes, se han conseguido xitos en el caso de transplantes de tejidos, e incluso transplantes de rganos.

76.- Qu fases principales se distinguen en la obtencin del queso?Solucin: La obtencin del queso comprende dos fases principales, que son: la formacin de la cuajada y la maduracin. La formacin de la cuajada se realiza al incorporar a la leche un cultivo de bacterias, dejando incubar la mezcla un cierto tiempo. A continuacin, se aade un enzima proteoltico (renina) para coagular las protenas, lo que conlleva el que la leche se cuaje. Se separa el lquido resultante (suero) de la cuajada y, tras prensarla para expulsar el agua, se envuelve en una tela seca. La renina en la actualidad se sustituye por las bacterias lcticas, que son suficientes para cuajar la leche. La maduracin de la cuajada se lleva a cabo por la accin de bacterias y mohos. Algunos quesos frescos no llegan a completar este proceso.

77.- La fabricacin de la cerveza, igual que la del vino, se lleva a cabo gracias a la intervencin de las levaduras. Cul es la levadura ms utilizada para realizar estos procesos? Explica los pasos que hay que seguir para la elaboracin de la cerveza.Solucin: La ms importante y la primera levadura utilizada en estos procesos es Saccharomyces cerevisiae. La cerveza se elabora a partir de cereales que contienen almidn en sus granos. Las levaduras solo son capaces de fermentar monosacridos de seis carbonos, por lo que es necesario que en primer lugar se produzca la hidrlisis del almidn. El cereal ms empleado es la cebada, aunque tambin se utilizan el maz y el arroz. Al germinar sus semillas producen amilasas que rompen los enlaces del almidn, convirtindolo en glucosa. Por lo tanto, estas semillas han de ser malteadas (se humedecen, se dejan germinar y se secan). A continuacin, se muele la cebada malteada con agua para liberar las amilasas. El extracto acuoso se separa del triturado slido de los granos, se le aade el lpulo y se cuece. El lpulo dar el sabor a la cerveza e impedir el crecimiento de bacterias. Al hervir la mezcla se desnaturalizan las amilasas. A esta mezcla se aaden las levaduras, que producirn la fermentacin entre los cinco y diez das siguientes. Despus de la fermentacin, se separa la levadura y se deja madurar la cerveza un tiempo determinado. Tras la pasteurizacin y filtracin, ya podra ser bebida.

78.- Cul es la naturaleza qumica de los antibiticos? Cul es el principio de toxicidad selectiva?Solucin: La naturaleza qumica de los antibiticos es muy variada. Qumicamente pueden ser glucsidos, polipptidos o compuestos aromticos complejos. Algunos son capaces de bloquear casi todas las fases del ciclo vital de una bacteria, otros solamente un proceso concreto. Solo unos pocos tienen actividad antifngica. A pesar de la diversidad de estructuras qumicas y de accin, todos cumplen el principio de toxicidad selectiva, formulado por P. Ehrlich a principios de siglo. Segn l, un agente quimioterapetico eficaz no debe afectar a los tejidos humanos, y s ser txico para el agente infectante.

79.- Qu bacteria se utiliza habitualmente en ingeniera gentica como husped de un plsmido recombinante? Qu frmacos importantes se pueden obtener de esta manera?Solucin: La eubacteria que se utiliza habitualmente como husped del plsmido es Escherichia coli. Los frmacos ms importantes obtenidos de esta manera que se utilizan en medicina son: la insulina y la hormona del crecimiento humanas, la eritropoyetina, la uroquinasa, determinadas vacunas como la de la hepatitis B, los interferones alfa y beta, algunas protenas plasmticas y los anticuerpos monoclonales.

80.- Aplicaciones de la ingeniera gentica en el campo de la medicina.Solucin: Obtencin de animales transgnicos que suministren medicamentos (protenas humanas) u rganos para transplantes (xenotransplantes). En cuanto a la produccin de protenas humanas, los trabajos estn yendo en la lnea de capacitar a las clulas de las mamas para que produzcan nicamente la protena que se pretende y poderla extraer de la leche. En cuanto a los xenotransplantes, se han conseguido xitos en el caso de transplantes de tejidos, e incluso transplantes de rganos.

81.- Cmo se elabora mediante tcnicas de ingeniera gentica la vacuna de la hepatitis B humana?Solucin: La ingeniera gentica ha permitido obtener vacunas sin tener que utilizar virus vivos. La primera vacuna obtenida por esta tcnica ha sido la de la hepatitis B humana. La vacuna se elabora transfiriendo un gen de un antgeno concreto de la superficie del virus a una levadura en donde este gen se expresa. Multiplicando la levadura en un fermentador se pueden fabricar grandes cantidades del antgeno puro, que, una vez aislado y purificado, se utiliza directamente como vacuna.