Biologia-Geologia.com
Biología y Geología 1º ESO	Biología y Geología 3º ESO	Biología y Geología 4º ESO	Anatomía Aplicada 1º Bach
Biología 2º Bachillerato	Geología 2º Bachillerato	Blog "Profedebiogeo"

6.2.2.3.1. Preguntas sobre fisiologia bacteriana

Actividad basada en Comunidad Valenciana, Julio de 2021, pregunta 8.2

a) Observa el siguiente esquema de la estructura de una bacteria. Nombra las partes marcadas con un número e indica, al menos, una función de cada una de ellas (2 puntos).

b) Indica el tipo de recombinación genética al que corresponden los siguientes procesos (3 puntos):

1. Una bacteria F+ se une a una bacteria F- mediante un puente citoplasmático y le transfiere un factor F.
2. Un fragmento de DNA de una bacteria muerta penetra en una viva y, tras evitar la digestión en el citoplasma, se incorpora al DNA de la bacteria viva.
3. Un bacteriófago incorpora genes de la bacteria a la que infecta durante su ciclo lítico y los transfiere a otras bacterias cuando las infecta.

La estructura 1 corresponde a Rellenar huecos (1): y su función es: Rellenar huecos (2):
La estructura 2 corresponde a Rellenar huecos (3): y su función es: Rellenar huecos (4):
La estructura 3 corresponde a Rellenar huecos (5): y su función es: Rellenar huecos (6):
La estructura 4 corresponde a Rellenar huecos (7): y su función es: Rellenar huecos (8):
La estructura 5 corresponde a Rellenar huecos (9): y su función es: Rellenar huecos (10):

El tipo de recombinación genética al que corresponden los siguientes procesos (3 puntos):

1. Una bacteria F+ se une a una bacteria F- mediante un puente citoplasmático y le transfiere un factor F: Rellenar huecos (11):
2. Un fragmento de DNA de una bacteria muerta penetra en una viva y, tras evitar la digestión en el citoplasma, se incorpora al DNA de la bacteria viva: Rellenar huecos (12):
3. Un bacteriófago incorpora genes de la bacteria a la que infecta durante su ciclo lítico y los transfiere a otras bacterias cuando las infecta: Rellenar huecos (13):

Habilitar JavaScript

Cuestión de reflexión

Cataluña, Septiembre de 2001, ejercicio 1

Lynn Margulis es una investigadora que ha tratado de reescribir la historia de la evolución de las especies sobre la Tierra. Su aportación fundamental es la teoría endosimbiótica: todas las células que forman los hongos, los animales y las plantas provienen de la asociación de diferentes células primitivas. En un libro reciente "¿Qué es el sexo?", dice: "El sexo, actividad que ha hecho hervir la humanidad, surgió de las bacterias. La repetición de la sexualidad aporta más variabilidad genética."

(1 punto) ¿Conocen algún mecanismo que ponga de manifiesto la sexualidad bacteriana? Descríbanlo.
(1 punto) Los bacterias ya manifestaban fenómenos de sexualidad hace millones de años. Razonen qué ventaja tiene la reproducción sexual sobre la reproducción asexual desde el punto de vista evolutivo.
(1 punto) Mencionen dos tipos de orgánulos de una célula vegetal que probablemente se originaron en células bacterianas, y que habrían establecido relaciones simbióticas con la célula huésped. ¿Qué indicios (morfológicos, bioquímicos...) parecen corroborar esta hipótesis?

Retroalimentación

1. Algunos de los mecanismos que ponen de manifiesto la sexualidad bacteriana son:

Conjugación bacteriana: mediante unas estructuras celulares llamadas fímbrias o pilis sexuales, una especie de flagelos muy delgados por donde se transfiere el ADN.
Transducción: mediante virus portadores de fragmentos de ADN bacteriano que pueden infectar otras bacterias e integrar sus genes (junto con los fragmentos de ADN bacteriano) en el genoma de la célula huésped.
Plásmidos: pequeños fragmentos de ADN circular que se replican con independencia del cromosoma bacteriano y que se transmiten por contacto entre dos células.
Transformación: incorporación al genoma bacteriano de ADN libre.

2. La reproducción asexual genera individuos genéticamente iguales a sus progenitores, mientras que la reproducción sexual genera individuos genéticamente diferentes a los de los padres.

La reproducción sexual ofrece varias ventajas evolutivas sobre la reproducción asexual. Una de las ventajas principales es que genera variabilidad genética en la descendencia. Esto significa que los organismos resultantes de la reproducción sexual tienen combinaciones genéticas únicas, lo que les permite adaptarse mejor a cambios en el ambiente.

En cambio, la reproducción asexual produce descendencia genéticamente idéntica al progenitor, lo que puede ser ventajoso en ambientes estables pero limitante cuando se enfrentan a cambios.

3.- Dos orgánulos que forman parte de la célula vegetal que se cree que se originaron en células bacterianas son:

Los cloroplastos, donde tiene lugar la fotosíntesis, se cree que provienen de antiguas cianobacterias. Esto se evidencia por su similitud en estructura y función, así como por la presencia de su propio ADN, ribosomas, etc.
Los mitocondrias, responsables de la producción de energía en la célula, también se considera que tienen origen endosimbiótico a partir de bacterias aeróbicas. Esto se apoya en su estructura similar a las bacterias, su ADN propio y la similitud en procesos metabólicos.

Las evidencias morfológicas incluyen la presencia de doble membrana en estos orgánulos, similar a las células bacterianas, y la presencia de ribosomas similares a los ribosomas bacterianos (70S)en su interior. Además, los análisis bioquímicos muestran que los cloroplastos y las mitocondrias tienen su propio ADN circular, similar al de las bacterias, y también comparten ciertos procesos metabólicos con ellas.

Cuestión de reflexión

Cataluña, Septiembre de 2021, ejercicio 3, apartado 3

En el año 2002 se aisló de un paciente una cepa de S. aureus resistente a la vancomicina. Al analizarla, se vio que tenía el gen vanA, que le confiere resistencia a este antibiótico. Del mismo paciente se aisló una cepa de otro bacterias (Enterococcus) que también era resistente a la vancomicina. Se comprobó que esta cepa de Enterococcus era la que había transmitido, por conjugación, el gen vanA a S. aureus. Expliquen el mecanismo de conjugación por el cual S. aureus adquirió la resistencia a la vancomicina. [1 punto]

Retroalimentación

La bacteria Enterococcus, que es la donante de genes y contiene el gen vanA asociado con la resistencia a la vancomicina, establece contacto directo con S. aureus, que actúa como la bacteria receptora en este proceso.

Establecimiento del contacto: La bacteria Enterococcus donante (también conocida como F+) se une físicamente a S. aureus, que es la bacteria receptora (F-).
Transferencia del material genético: La primera bacteria (Enterococcus) comienza a hacer una copia de su ADN que contiene el gen vanA, responsable de la resistencia a la vancomicina. Este gen puede estar en un plásmido (ADN circular extracromosómico) o en el propio cromosoma de Enterococcus.
Pasaje del gen vanA: El fragmento de ADN con el gen vanA se transfiere, ya sea completo o como un fragmento, desde Enterococcus a S. aureus a través del puente de conjugación. Este puente sirve como un conducto temporal para la transferencia de material genético entre las dos bacterias.
Incorporación del gen en S. aureus: Una vez que el gen vanA ha sido transferido a S. aureus, se incorpora al genoma de esta última bacteria receptora. Como resultado, S. aureus adquiere la capacidad de producir las enzimas específicas que le permiten resistir la acción de la vancomicina.

Cuestión de reflexión

Cataluña, Junio de 2018, ejercicio 3, apartados 1 y 2

Xavier, un alumno que está cursando segundo de bachillerato, ha encontrado un artículo sobre los antibióticos en una revista de divulgación. Dado que están trabajando precisamente este tema en el instituto, lo lleva a clase y lo enseña a los compañeros. El artículo dice lo siguiente:

Los antibióticos están dejando de funcionar

A principios de año, una mujer de setenta años se hizo tristemente famosa en todo el mundo. La había matado la bacteria Klebsiella pneumoniae, después de que se le infectara una herida que se había hecho meses antes al romperse una pierna.

Este bacteria pertenece a la familia de las enterobacteriáceas, dentro de la cual se han identificado algunos organismos que son resistentes a la mayor parte de antibióticos que hay en el mercado. Por ello, esta «superbacteria» resistió todos los antibióticos que se le suministraron.

El ciclo vital de las bacterias, que puede durar desde unos minutos hasta unas horas, hace que en la duración de una vida humana tengan centenares de miles de oportunidades de convertirse en resistentes a los antibióticos.

Traducción y adaptación hechas a partir de un texto publicado en Plantas & Bienestar (octubre 2017)

1. Nombre y explique dos mecanismos mediante los cuales una bacteria puede hacerse resistente a un antibiótico. [1 punto]

2. Uno de los antibióticos que se utilizan para combatir infecciones bacterianas es la ampicilina. La ampicilina actúa impidiendo la síntesis del peptidoglicano. [1 punto]

a) ¿Por qué este antibiótico, que es tan efectivo para combatir estas bacterias, prácticamente no afecta a las células del enfermo? Justifique la respuesta.

Retroalimentación

1. Los mecanismos mediante los cuales una bacteria puede hacerse resistente a un antibiótico pueden ser:

Mutaciones producidas al azar y preadaptativas que originan un gen de resistencia, y el antibiótico actúa de selección natural favoreciendo la supervivencia de los resistentes (o eliminando los sensibles).
Por conjugación (o parasexualidad bacteriana), través de un plásmido que contenga un gen de resistencia.
Por transformación, a través de fragmentos de ADN que contengan un gen de resistencia, que la bacteria coge del medio e incorpora a su genoma.
Por transducción, a través de un virus (o de un bacteriófago) que transporta un fragmento de ADN con un gen de resistencia de una bacteria a otro.

2. La ampicilina se utiliza para combatir a las bacterias pero no afecta a las células de la persona enferma. Esto es así porque las bacterias tienen peptidoglicanos en su pared celular, y en cambio las células humanas no tienen pared celular (no tienen peptidoglicanos). Por lo tanto, no afecta a las células humanas.

Obra publicada con Licencia Creative Commons Reconocimiento Compartir igual 4.0