Guía de Repaso para el 1er Parcial de TECIB
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Flashcards de estudio en formato de pregunta y respuesta para el primer parcial de TECIB, cubriendo Base Biológica, Biotecnología, Disrupción Celular y Centrifugación.
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¿En cuántas páginas del PDF original se condensa esta guía de estudio?
En 154 páginas.
¿Cuál es la diferencia principal entre una célula eucariota y una procariota respecto al núcleo?
La célula eucariota tiene un núcleo delimitado por membrana, mientras que la procariota no tiene núcleo delimitado y su material genético está en el nucleoide.
¿Qué tipo celular con organelos membranosos (como mitocondrias y aparato de Golgi) se ilustra en este esquema?
Una célula eucariota.
¿Qué tipo celular sin núcleo membranoso que presenta nucleoide, cápsula y pared celular se observa en esta figura?
Una célula procariota.
¿Cómo influye la presencia de organelos membranosos en la recuperación de un producto biotecnológico en células eucariotas?
Determina la ubicación del producto en compartimentos intracelulares específicos.
¿Por qué son importantes la pared celular y la membrana de las procariotas en la ingeniería de bioprocesos?
Porque condicionan la estrategia y la dificultad de la disrupción celular.
Según la clave de examen, ¿qué factores determinan la estrategia de disrupción y separación adecuada?
La envoltura celular y la ubicación intracelular del producto.
¿Qué son las biomoléculas orgánicas según el PDF?
Moléculas biológicas basadas en carbono presentes en los seres vivos.
¿Cómo se forman las macromoléculas biológicas?
Por la unión de unidades más pequeñas llamadas monómeros.
¿Cuál es la unidad básica o componente monomérico de los carbohidratos?
Los monosacáridos.
¿Cuáles son las funciones destacadas de los carbohidratos en la guía?
Fuente de energía, estructura y almacenamiento.
Menciona los ejemplos de carbohidratos citados en el resumen del PDF.
Glucosa, fructosa, almidón, glucógeno y celulosa.
¿Cuál es la unidad básica de las proteínas y mediante qué enlace se unen?
Los aminoácidos, unidos mediante el enlace peptídico.
¿Cuántos aminoácidos comunes forman las proteínas según la clave de examen?
Existen 20 aminoácidos comunes.
¿Cuáles son las funciones destacadas de las proteínas expresadas en la tabla del PDF?
Catalítica, estructural, hormonal, de reserva y de defensa.
¿Cuáles son las unidades o componentes constitutivos de los lípidos?
Ácidos grasos y otros componentes.
¿Qué propiedad fisicoquímica caracteriza fundamentalmente a los lípidos?
Su hidrofobicidad.
¿De qué tres elementos se compone un nucleótido?
Azúcar + base nitrogenada + grupo fosfato.
¿Cuáles son los dos principales tipos de ácidos nucleicos citados en el texto?
DNA y RNA.
¿Cuál es la definición de Biotecnología según el PDF?
Es el uso de organismos vivos o parte de ellos para obtener un producto o servicio útil para el hombre.
¿Cuál es la definición de Bioproceso dada en el PDF?
Es todo proceso industrial que involucra la manipulación de organismos vivos o parte de ellos para proveer bienes o servicios.
En esta representación de un bioproceso, ¿cuáles son las tres etapas principales del diagrama?
Upstream Processing, Fermentation Bioprocess y Downstream Processing.
¿Cuál es la diferencia conceptual clave entre Biotecnología y Bioproceso?
Biotecnología es el uso general de organismos o sus partes para obtener un producto o servicio útil; Bioproceso es el proceso industrial específico que manipula dichos organismos.
Cita tres ejemplos de bienes biotecnológicos según la tabla del PDF.
Antibióticos, hormonas, fermentos, vacunas, aminoácidos y biocombustibles.
Cita dos ejemplos de servicios biotecnológicos listados en la guía.
Biorremediación y tratamiento de efluentes.
¿Cuáles son las cuatro áreas de aplicación de la biotecnología indicadas en el PDF?
Farmacéutica, alimentos, bioingeniería y ambiental.
¿Qué tipos de microorganismos u organismos pueden utilizarse en los bioprocesos?
Microalgas, bacterias, levaduras y organismos modificados genéticamente.
En la industria alimentaria, ¿qué enzima se emplea para producir leche o lácteos libres de lactosa?
La lactasa.
En el esquema de aplicaciones alimentarias, ¿qué enzima proveniente de Aspergillus niger realiza la clarificación de jugos?
La pectinasa (pectinase).
¿Qué reacción cataliza la enzima invertasa y para qué producto de la industria repostera se usa?
Hidroliza la sacarosa en glucosa y fructosa para formar azúcar invertido.
¿Qué efectos positivos genera la amilasa en la industria del pan?
Efecto positivo en el volumen del pan, la migaja y el desarrollo del sabor.
¿Qué función cumplen las lipasas en las aplicaciones alimentarias ilustradas?
Procesamiento y maduración de quesos u otros productos lácteos.
Menciona dos aplicaciones médicas de la biotecnología contenidas en la guía.
Diagnóstico, terapias, ingeniería de tejidos, anticuerpos, células madre y aplicaciones genéticas.
¿Cuál es la aplicación de la biotecnología en el área agrícola según el PDF?
Organismos modificados y producción de biomoléculas con valor productivo.
¿Cómo contribuye la biotecnología al medio ambiente?
Mediante el uso de microorganismos o enzimas para degradar contaminantes y producir metabolitos menos tóxicos.
Según la clave de examen, ¿por qué la biotecnología no se limita a "hacer medicamentos"?
Porque abarca también alimentos, agricultura, ambiente e industria.
¿De qué depende la aplicación exitosa de una molécula funcional en biotecnología?
De comprender la dinámica celular y aislar las moléculas responsables de la función.
¿Cuál es la finalidad principal de utilizar organismos modificados genéticamente en bioprocesos?
Mejorar la eficiencia del proceso.
En el esquema de obtención de productos, ¿cuándo es necesaria la disrupción celular?
Cuando el producto de interés es intracelular (lípidos, proteínas recombinantes, ADN/ARN, antibióticos o enzimas) y no se libera naturalmente al medio.
¿Por qué se requiere dañar o permeabilizar la envoltura celular al aislar un producto intracelular?
Para permitir la liberación del producto hacia el medio exterior sin destruirlo.
¿Cuáles son los dos objetivos simultáneos durante la disrupción celular?
1) Maximizar el rendimiento (liberar la mayor cantidad del producto). 2) Mantener su integridad (evitar desnaturalización, degradación o pérdida de actividad).
Menciona cuatro factores a evaluar antes de seleccionar un método de disrupción celular.
Susceptibilidad de la célula, estabilidad del producto, velocidad del método, facilidad para separar restos celulares y costo del proceso.
¿Qué función cumple la pared celular respecto a la integridad de la célula?
Es rígida y proporciona resistencia estructural.
¿Qué modelo estructural describe la organización de la membrana plasmática?
El modelo de mosaico fluido.
¿En qué dos grandes categorías generales se dividen los métodos de disrupción celular?
Métodos mecánicos y métodos no mecánicos.
¿Cuáles son las ventajas generales de los métodos mecánicos de desintegración celular?
Aplican fuerza, son fáciles de escalar y son de uso común a nivel industrial.
¿Cuáles son los inconvenientes principales de los métodos mecánicos?
Consumen energía y pueden generar calor.
¿Qué características distintivas tienen los métodos no mecánicos?
Suelen ser más suaves, específicos o selectivos y son más frecuentes a escala de laboratorio.
¿Cuáles son los tres mecanismos físicos principales ejercidos por los métodos mecánicos?
Fricción, efecto de la presión y colisiones.
¿En qué consiste la operación de desintegración mediante mortero o triturador de tejido?
Consiste en utilizar un objeto duro para moler la muestra contra un recipiente sólido.
¿Cuándo se recomienda el uso del mortero según la pregunta típica de examen?
Cuando la muestra es pequeña u ocasional y se busca una opción simple y económica.
Nombra dos desventajas del método del mortero.
Bajo rendimiento, riesgo de contaminación, reproducibilidad variable o posible astillamiento del material.
¿Qué interacciones físicas causan la ruptura celular en un molino de perlas?
Colisiones entre las perlas y las células, y fuerzas de corte por el rozamiento entre perlas rodantes.
¿Qué efecto tiene reducir el diámetro de las perlas en un molino de perlas?
Aumenta el número total de perlas y genera una mayor cantidad de colisiones.
¿Cuál es el problema térmico en el molino de perlas y cómo se soluciona?
La fricción eleva la temperatura; se soluciona aplicando enfriamiento para no desnaturalizar o inactivar las proteínas.
Según la clave de examen, ¿cuándo es el molino de perlas la opción idónea?
Cuando se enfrenta a células con pared rígida y se requiere una ruptura intensa.
¿Qué fenómeno físico es el fundamento de la sonicación o desintegración por ultrasonido?
La cavitación.
¿Cuál es la secuencia de eventos que define la cavitación?
Nucleación → crecimiento de microburbujas → colapso/implosión → ondas de choque → ruptura celular.
¿En qué fase de la onda de ultrasonido colapsan las microburbujas generadas?
Durante el período de rarefacción (compresión) de la onda.
¿Por qué se utiliza un baño de hielo durante la sonicación de muestras biológicas?
Para controlar el calor generado por las ondas de ultrasonido y proteger los productos sensibles.
En la homogeneización de alta presión, ¿cómo se logra la ruptura celular?
Forzando a la suspensión celular a pasar por un canal estrecho bajo alta presión contra un anillo de impacto.
Según la clave de examen de homogeneización de alta presión, ¿qué relación hay entre el número de pasajes y el rendimiento?
A mayor número de pasajes, mayor es la oportunidad de ruptura y mayor es el rendimiento.
¿Cómo actúan los detergentes para lograr la desintegración celular química?
Al ser anfipáticos, interaccionan con los lípidos de las membranas formando micelas y desestabilizándolas.
¿Cuál es el inconveniente técnico posterior al uso de detergentes para disrupción?
Los detergentes deben retirarse en una etapa posterior, lo que complica y encarece el proceso.
Mecanismo de los álcalis (como el NaOH) en la lisis celular química.
Saponifican los lípidos de la membrana al operar a un pH elevado.
¿De qué depende la selección de la enzima en los métodos de disrupción enzimáticos?
Dependerá exclusivamente del tipo de célula y de la composición de su pared celular.
Explicación del fundamento del shock osmótico como método físico de lisis.
Las células se exponen primero a una concentración alta de soluto y luego cambian abruptamente a condiciones opuestas (como agua destilada), lo que genera una presión osmótica que causa la lisis.
¿Cómo afectan los cristales de hielo la membrana celular en el método de congelamiento/descongelamiento?
Los cristales crecen y rompen mecánicamente la integridad de la membrana, haciéndola más permeable.
¿Qué tipo de congelamiento lesiona más eficazmente las membranas celulares: lento o rápido?
La congelación rápida lesiona más específicamente las membranas celulares produciendo lisis.
¿En qué consiste el método de termólisis y para qué productos aplica?
Someter la muestra a altas temperaturas para debilitar la pared/membrana; aplica solo para productos estables al calor.
¿Qué es la centrifugación según el texto introductorio del Bloque D?
Un proceso mecánico que involucra el uso de una fuerza centrífuga para separar componentes de una mezcla según su densidad y/o tamaño.
¿Qué tipo de partículas sedimentan primero durante la centrifugación?
Las partículas de mayor tamaño y/o de mayor densidad.
¿A qué rango de velocidad máxima operan las centrífugas de baja velocidad?
Entre 4,000 y 5,000rpm.
¿Cuál es la aplicación principal de las centrífugas de baja velocidad?
Separación de partículas grandes, principalmente células intactas.
¿Qué rango de velocidad alcanzan las centrífugas de alta velocidad y qué condición operativa requieren?
Alcanzan entre 18,000 y 25,000rpm y requieren refrigeración.
¿Qué velocidad superan las ultracentrífugas y qué sistemas especiales incorporan?
Superan los 50,000rpm e incorporan sistemas de refrigeración y alto vacío.
¿Cómo se reorientan los tubos en un rotor basculante o flotante al iniciar la rotación?
Los portatubos se orientan en sentido horizontal, alineándose con la dirección del campo centrífugo.
¿Qué ventaja tiene el rotor de ángulo fijo (angular) frente al flotante?
Mantiene los tubos a un ángulo fijo y puede procesar un mayor volumen de muestra.
Características de la trayectoria de sedimentación en un rotor vertical.
Ofrece una trayectoria muy corta, sedimentación rápida y un campo centrífugo uniforme.
Identifica cuál de los tubos (A, B, C, D) corresponde a la posición del sedimento en un rotor basculante/flotante.
El tubo A (sedimento distribuido uniformemente en el fondo).
¿Cuál es la diferencia entre la centrifugación preparativa y la analítica?
La preparativa busca aislar y recuperar componentes físicamente; la analítica busca medir propiedades físicas o macromoleculares de la muestra.
¿En qué se basa la centrifugación diferencial?
En separar las partículas según sus diferencias en la velocidad de sedimentación.
En el fraccionamiento diferencial, ¿qué sedimenta en el primer paso a baja velocidad (700×g, 10min)?
Restos celulares, núcleos y citoesqueleto.
¿A qué condiciones de acelereación y tiempo sedimentan mitocondrias, lisosomas y peroxisomas en centrifugación diferencial?
A 15,000×g durante 15min.
¿Qué componentes celular se obtienen en el sedimento al centrifugarse a 80,000×g durante 1h?
Microsomas, pequeñas vesículas y fragmentos de membrana plasmática/RE.
En la última etapa de fraccionamiento diferencial, ¿qué se sedimenta tras ultracentrifugar a 150,000×g por 3h?
Ribosomas y grandes macromoléculas (como proteínas).
¿Qué dos fracciones resultantes se generan en cada etapa de una centrifugación diferencial?
El sedimento (pellet) y el sobrenadante.
¿Cuál es la limitación principal de la centrifugación diferencial?
La separación no es de alta pureza; partículas pequeñas cercanas al fondo del tubo pueden sedimentar prematuramente.
En la centrifugación zonal, ¿dónde se coloca la muestra al iniciar la corrida?
Se deposita como una fina capa o zona sobre la parte superior del gradiente.
¿De qué depende el coeficiente de sedimentación (s) que determina la separación en la centrifugación zonal?
Depende del tamaño, la forma y la densidad de la partícula.
¿Por qué es crucial detener la centrifugación zonal a un tiempo determinado?
Porque si se deja correr demasiado tiempo, todas las partículas terminarán sedimentando en el fondo.
¿En qué propiedad se basa exclusivamente la separación por centrifugación isopícnica?
En la diferencia de densidades entre las partículas.
¿En qué posición del tubo se detiene la migración de una partícula durante la centrifugación isopícnica?
En el punto donde la densidad del medio es igual a la densidad de la partícula (ρpartıˊcula=ρmedio).
Según la Clave de Examen, ¿cuál es la diferencia clave de respuesta entre una pregunta sobre zonal e isopícnica?
Si menciona "posición donde la densidad de la partícula iguala a la del medio", es ISOPÍCNICA; si menciona "separación en bandas por coeficiente de sedimentación y detener antes del fondo", es ZONAL.
¿Qué características hacen al Cloruro de Cesio (CsCl) un medio ideal para gradientes?
Produce disoluciones con densidad elevada y baja viscosidad.
¿Qué ventajas presenta la sacarosa como medio para formar gradientes de densidad?
Es económica, no tóxica y permite alcanzar las densidades requeridas para separar células y organelos.
¿Qué representa la Fuerza Centrífuga Relativa (RCF o fuerza "g")?
Representa la aceleración aplicada a la muestra expresada en relación con la gravedad terrestre.
¿Cuál es la fórmula para calcular la RCF a partir de las rpm y el radio r en cm?
RCF=(rpm)2×1.118×10−5×r
Si dos centrífugas operan a las mismas rpm pero con distinto radio r, ¿cuál genera una mayor RCF?
La centrífuga con el rotor de mayor radio (r), pues la RCF es directamente proporcional a r.