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12.2.1. Morfología vírica

Ácido nucleico

Todos los virus contienen un ácido nucleico que puede ser ADN (en los virus ADN) o ARN (en los virus ARN o retrovirus), pero nunca ADN y ARN en el mismo virus. Este ácido nucleico puede ser circular o lineal, y monocatenario o bicatenario. El ácido nucleico puede estar formado por una sola molécula, como en el caso de los virus ADN, o segmentado, como en algunos virus ARN.

  • Virus ADN: La mayoría de los virus de ADN tienen ADN bicatenario, y aprovecharán el mecanismo celular para replicar su ADN y sintetizar el ARNm que produzca las proteínas necesarias para el virus.  Ejemplos de ADN virus son los adenovirus, herpesvirus y el bacteriófago T4.
  • Virus ARN: Existen varios tipos, según si la secuencia de ARN se traduce directamente a proteínas (equivale al ARNm, como en el poliovirus) o no (complementario del ARNm, como los rhabdovirus). En este caso, la enzima ARN polimerasa formará el ARNm, o, como en los retrovirus, como el VIH, la enzima transcriptasa inversa, que forma ADN a partir del ARN vírico y lo integra en el ADN de la célula hospedadora.

Todos los virus que tienen ARN de cadena doble, y algunos de ARN de cadena sencilla, tienen varias moléculas de ARN independientes. Se dice que tienen genoma fragmentado. Los virus con ADN tienen una sola molécula de ADN.

Los virus más simples sólo pueden codificar unas ocho proteínas, pero los más complejos pueden codificar hasta doscientas proteínas. Estas proteínas pueden ser:

  • Proteínas estructurales: se encargan de formar la cápside.
  • Proteínas enzimáticas: intervienen en la síntesis de nuevos ácidos nucleicos víricos.
  • Proteínas aglutinantes: facilitan la adherencia a la membrana de la célula huésped.

Cápside o cápsida

La cápside es una estructura proteica que rodea y protege al ácido nucleico. Está formada por la unión de capsómeros (proteínas globulares). Aunque su principal función es la de protección del ácido nucleico, en los virus que no están envueltos por una membrana, también se encarga del reconocimiento de las células a las que va a parasitar.

La cápside suele estar formada por la repetición de capsómeros con el mismo tipo de proteínas, por lo que el virus puede crear una cápside compleja, con muchos capsómeros, con poca información genética. Cuantas más proteínas necesite sintetizar, más información genética necesitará, y el espacio para el ácido nucleico que tiene un virus es muy limitado.

El término nucleocápside se refiere al material genético envuelto en su cápside.

Los capsómeros, al unirse, pueden formar tres tipos de cápsides: icosaédricas, helicoidales y complejas.

  • La cápside icosaédrica es una estructura poliédrica con 12 vértices, 20 caras triangulares y 30 aristas, en la que los capsómeros se disponen formando un icosaedro. Esta disposición permite tener una estructura cerrada con pocos capsómeros.

Por ejemplo, son virus icosaédricos el virus de la gripe y el virus de las verrugas humano.

By Dr. Richard Feldmann (photographer) (National Cancer Institute here) [Public domain], via Wikimedia Commons

  • La cápside helicoidal está constituida por capsómeros dispuestos de forma helicoidal, formando una estructura tubular en cuyo interior está el ácido nucleico. Tienen este tipo de cápside, el virus del mosaico del tabaco (VMT), el de la rabia o el del sarampión.

By Thomas Splettstoesser (www.scistyle.com) (Own work) [CC BY-SA 4.0], via Wikimedia Commons

  • La cápside compleja es característica de bacteriófagos, virus especializados en parasitar bacterias.

      El virión tiene al menos dos partes:

  • Una cabeza o nucleocápside, icosaédrica, que contiene el ácido nucleico.
  • Una cola (a los virus que presentan cola se les llama urófagos), de simetría helicoidal y contráctil, que termina en una placa basal dotada de espinas y fibras de anclaje (generalmente de naturaleza proteica), adaptada para la inyección del ácido nucleico en el interior de la bacteria. En la base de la cola pueden existir enzimas y ATP, cuya función es destruir la pared bacteriana.

By NoeTico1516 (Own work) [CC BY-SA 4.0], via Wikimedia Commons

Virus con envoltura

La envoltura vírica es una estructura membranosa que rodea a la cápside vírica de algunos virus. Suele provenir de la membrana plasmática del hospedador. Además, la envoltura contiene glicoproteínas en su parte exterior que están codificadas por el genoma vírico. Estas glicoproteínas intervienen en el reconocimiento, en la adherencia a la célula huésped y en inducir a la penetración del virión en la célula mediante fagocitosis.

Los virus envueltos no tienen, necesariamente, que destruir a la célula hospedadora para salir ella, ya que pueden salir por gemación y provocar infecciones persistentes, como el VIH, el virus de la gripe, o el de la viruela.

Los virus que no tienen envoltura se llaman virus desnudos, como por ejemplo, el virus de la polio y el bacteriófago T4.

Preguntas que han salido en exámenes de acceso a la Universidad (Selectividad, EBAU, EvAU)

Junio de 2017, opción A, cuestión 4. Los esquemas de la figura adjunta representan un bacteriófago y un virus animal. (2 puntos)

a) Identifique cada uno de ellos. (0,5 puntos)

b) (0,75 puntos)

b.1. Identifique las partes rotuladas en los esquemas. (0,5 puntos)

b.2. Explique qué es la cápside de un virus. (0,25 puntos)

c) ¿Qué significa la siguiente frase?: "Los virus son parásitos intracelulares obligados". (0,75 puntos)

Aragón, Septiembre de 2015, opción A, cuestión 1.

Tema de desarrollo corto: virus. (3 puntos)

Virus: forma, estructura y composición química. (1 punto)

Aragón. Junio de 2007, opción A. Cuestión 2.- (2 puntos):

Un virus, puede permanece completamente inactivo durante mucho tiempo mientras no entre en contacto con una célula hospedadora. Cuando esto ocurre, se producen una serie de hechos que permiten su reproducción.

a) ¿Cuál es la razón de la inactividad en ausencia de la célula hospedadora?

b) Cuando se trata de bacteriófagos, ¿Qué moléculas del virus son las responsables de contactar con la célula hospedadora?

c) ¿Qué moléculas de un virus son las responsables de que se generen virus idénticos al que había inicialmente?

d) ¿Qué secuencia de procesos dan lugar a que se generen más virus?

Aragón. Junio de 2006, opción A. Cuestión 3.- (1 punto).

a) Cite diferencias estructurales y funcionales entre una bacteria y un virus.

b) Explique qué es la cápsida.

c) ¿Qué es un plásmido?.

Aragón. Septiembre de 2004, opción A. Cuestión 4. - (2 puntos):

En el DNA bicatenario de un virus

a) ¿Qué tipos de bases nitrogenadas podríamos encontrar?

b) ¿Qué proporciones cuantitativas podría esperar entre dichas bases?

c) En el caso de un virus con RNA monocatenario ¿qué tipos bases nitrogenadas esperaría encontrar?

d) ¿Qué es la cápsida de un virus?

Aragón. Junio de 2004, opción A, parte A. Cuestión 3.- (2 puntos)

Explique qué son:

a) las cápsidas de los virus (0,4 puntos)

Aragón. Junio de 2003, opción A. Cuestión 5.- (2 puntos)

Conteste a las cuestiones planteadas, razonando la respuesta.

Se ha determinado que el virus que causa la neumonía asiática es un coronavirus, con 5 proteínas estructurales. La replicación ocurre en el citoplasma de las células infectadas y se han detectado los nuevos virus en vesículas del aparato de Golgi.

Tras el análisis cualitativo y cuantitativo del genoma del virus, se ha obtenido el  siguiente resultado:

A         T          G         C         U

30%     0%       20%     25%     25%

a) ¿Puede aventurar algo de información acerca de qué tipo de molécula es la información genética de este virus?

b) ¿Qué puede sospechar ante el hecho de que los nuevos virus estén en vesículas del Golgi?

c) En los citados coronavirus se han detectado fosfolípidos: ¿qué otro detalle de la estructura del virus le indica este hecho?

d) ¿Dónde se encuentra la información para la síntesis de las 5 proteínas estructurales del coronavirus? ¿Cómo han conseguido los aminoácidos que se han utilizado en su síntesis?

Aragón. Junio de 2002, opción A. Cuestión 2.

Acerca de los virus:

b) Describa brevemente un ciclo lisogénico de un virus. (1 punto).

Comunidad Valenciana, Junio de 2017, opción B, bloque 4, cuestión 2.

Responde a las siguientes cuestiones relacionadas con los virus (4 puntos):

a) ¿Qué significa que los virus son parásitos obligados?

b) ¿Qué es un retrovirus? ¿Qué enzima necesita para reproducirse?

c) ¿Qué es un provirus o virus atemperado?

d) ¿Qué es un virión?

Madrid, Septiembre de 2017, opción B, cuestión 5.

Con respecto a la estructura y multiplicación de los virus:

a) Según la morfología de la cápsida se pueden definir tres tipos de virus. Indique cuáles son esos tres tipos y cite un ejemplo de cada uno de ellos (0,75 puntos).

Asturias, Junio de 2020, pregunta 4a

Los virus son microorganismos formados por unas pocas macromoléculas, capaces de infectar células de seres vivos.

1. Describa de una manera general cuál es la composición de un virus (si es posible ayúdese de un esquema), y el papel que juega cada uno de sus componentes en su ciclo vital. (Calificación máxima 1 punto)
2. Describa, preferentemente mediante un esquema, el ciclo lítico del virus VIH (SIDA). (Calificación máxima 1 punto)

Canarias, Julio de 2020, opción B, pregunta 9

Los virus presentan una gran variedad morfológica y estructural. La tabla adjunta corresponde a los resultados del estudio de la naturaleza del genoma de cuatro virus.

Virus Porcentaje de cada una de las bases nitrogenadas
Adenina Guanina Citosina Timina Uracilo
Virus 1 25% 24% 18% 33%
Virus 2 28% 22% 22% 28%
Virus 3 31% 19% 19% 31%
Virus 4 22% 19% 26% 33%

a.- Indica qué tipo de material genético está constituido cada uno de los cuatro virus.
b.- ¿Con qué objetivo penetra el virus en las células?
c.- Si un cierto virus realiza como estrategia el ciclo lítico, ¿cuál sería el resultado de su acción para la célula infectada?

La Rioja, Julio de 2020, pregunta 16

Haga un esquema de un virus señalando sus componentes. Ponga tres ejemplos de virus. (1 punto)

Galicia, Junio de 2021, pregunta 7

Pregunta 7. EL MUNDO DE LOS MICROORGANISMOS Y SUS APLICACIONES. BIOTECNOLOGÍA. EL SISTEMA INMUNE. INMUNOLOGÍA Y SUS APLICACIONES. 

De acuerdo con la Figura 4, responda las siguientes preguntas:

a) Identificar los microorganismos representados por las letras. A y B. Identifique las estructuras numeradas del 1 al 5. Indicar el tipo de ácido nucleico que suele tener el genoma de cada uno de estos microorganismos. 

b) Indique los tipos celulares que pueden parasitar cada uno. Explica la función de la estructura marcada con el número 2. ¿Cuál de los dos tipos de los microorganismos pueden tener la enzima transcriptasa inversa y cual es la función de esta enzima? 

c) Definir enfermedad autoinmune e inmunodeficiencia.

Aragón, Julio de 2021, pregunta 8

8. Responda las siguientes cuestiones en relación con la figura adjunta: (2 puntos)

a) Indique qué organismo está representado. (0,1 p)
b) Nombre las estructuras señaladas con un número. (0,5 p)
c) Explique brevemente la función de cada una de ellas. (1 p)
d) Algunas de estas estructuras tienen naturaleza proteica, ¿cómo es capaz de sintetizarlas? (0,4 p)

Ideas fundamentales sobre la morfología vírica

Los virus son partículas microscópicas acelulares con material genético que son capaces de reproducirse en el interior de células vivas.

Los virus están compuestos por:

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