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New Jersey Center for Teaching and Learning Iniciativa de Ciencia Progresiva

Procariotas y virus

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Los procariotas se componen de bacterias y arqueas. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones caracteriza mejor a este tipo de organismos?

2

¿Cuál de los siguientes enunciados expresa correctamente la relación entre las bacterias y los seres humanos? Algunas bacterias producen enzimas y otros productos que

A Las bacterias son consideradas seres vivos, las arqueas no.

A son beneficiosos para los humanos.

B Todas las bacterias son perjudiciales para los seres B Tanto las arqueas como las bacterias reúnen todas las características

humanos de alguna forma.

para la vida.

C Las arqueas son consideradas seres vivos, las bacterias no. D Ninguno es considerado completamente ser vivo.

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digestión de los alimentos.

D Todas las anteriores son ciertas.

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La imagen de abajo es una representación de las relaciones de las bacterias, arqueas y eucariotas.

4

¿Cuál de las siguientes opciones describe correctamente la relación entre estos tres dominios?

La imagen de abajo es de un procariota llamada estafilococo. En base a las características de los procariotas, ¿cuál de las siguientes oraciones describe correctamente lo que vemos en esta imagen? Respuesta

Respuesta

3

C Algunas bacterias ayudan a los seres humanos en la

C

C

http://www.bio.miami.e du/dana/160/160S 09_9print.html http://we b.dbs .umt.e du/dbs /cours e s /s ci226/la b3_ce lls .htm

A Los eucariotas y las bacterias están más estrechamente relacionadas que los eucariotas y arqueas. Las bacterias y las arqueas están ambas relacionadas con las B eucariotas, cualquier bacteria está más estrechamente relacionada con las eucariotas. Las bacterias y las arqueas están ambas relacionadas con las C eucariotas, cualquier arquea está más estrechamente relacionada con las eucariotas. D Las bacterias y las arqueas se consideran no vivos, por lo tanto no están relacionadas estrechamente a las eucariotas.

A Los procariotas pueden ser multicelulares o unicelulares, por

lo tanto, este es un solo organismo procariota.

B Las bacterias son sólo unicelulares pero las arqueas pueden C D

ser multicelulares, por lo tanto esto representa a las arqueas. Los procariotas son unicelulares, pero pueden formar colonias, por lo tanto esta es una colonia de procariotas unicelulares. Este es un organismo eucariota, como todos los procariotas son unicelulares y no pueden formar colonias.

Slide 7 / 47 ¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe correctamente a las células procariotas?

B C D

Las células bacterianas tienen una pared celular de carbohidratos y muchas también tienen una cápsula. ¿Cómo funcionan estas estructuras en las bacterias? Las células procariotas son menos complejas que las células eucariotas y no contienen orgánulos separados. A Estas dos estructuras reemplazan la membrana celular en la células bacterianas. Las células procariotas son más complejas que las células eucariotas y contienen todos los mismos orgánulos celulares. B Estas dos estructuras ambas funcionan en la protección de célula bacteriana. Las células procarióticas comparten similitudes con las células eucariotas, por que contiene un núcleo, ribosomas y C La pared celular protege la célula bacteriana mientras que la cápsula produce alimentos. plásmidos. Las células procariotas comparten similitudes con las células eucariotas, por que contiene ribosomas y ADN dentro de unaD La cápsula proporciona protección mientras que la pared celular reemplaza la membrana de la célula. membrana celular. Respuesta

A

6

Respuesta

5

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Slide 9 / 47 7

Slide 10 / 47

Muchos procariotas demuestran taxis, principalmente a través del uso de flagelos. ¿Cómo estas utilizan el fototaxis las bacterias?

8

Los plásmidos son pequeñas piezas circulares de ADN que se encuentran en ciertas células. ¿De qué manera los plásmidos F se benefician de un organismo? resistencia a algunos antibióticos.

Respuesta

los estímulos químicos.

Respuesta

A Las bacterias utilizan fototaxis para acercarse o alejarse de A El plásmido F beneficia a los procariotas, proporcionando

B Las bacterias utilizan fototaxis para acercarse o alejarse de laB El plásmido F beneficia procariotas mediante la producción

luz, a menudo durante la fotosíntesis.

un flagelo que permite el movimiento.

C Las bacterias utilizan fototaxis sólo para alejarse de la luz,

C El plásmido F se beneficia tanto en procariotas y eucariotas

D Las bacterias utilizan fototaxis sólo para localizar otras

D El plásmido F beneficia procariotas al permitir la producción

para evitar que la temperatura aumente.

bacterias con fines de reproducción.

de un pilus sexual, el aumento de la variabilidad genética.

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Slide 12 / 47 10

Los plásmidos son pequeñas piezas circulares de ADN que se encuentran en ciertas células. ¿De qué manera las plásmidos R benefician a los procariotas?

Si asumimos que una bacteria puede duplicar cada hora y todas las bacterias sobreviven y se reproducen a la misma velocidad, ¿cuánto tiempo tomará para que una bacteria se reproduzca en 1.000 bacterias?

A Aproximadamente 11 horas descendientes idénticos. B Aproximadamente 10 horas B Los plásmidos R proporcionan una célula bacteriana con una resistencia a ciertos antibióticos, lo que aumenta las C Aproximadamente 24 horas posibilidades de supervivencia. Los plásmidos R proporcionan resistencia a los antibióticos D C tanto para células procariotas y eucariotas, lo que aumenta la Aproximadamente 1000 horas supervivencia celular. D Los plásmidos R permiten la producción de los ribosomas, que producen proteínas de la célula procariota.

Respuesta

Los plásmidos R proporcionan una célula bacteriana con la

A resistencia a la reproducción sexual, asegurando sólo Respuesta

9

mediante el aumento de la variabilidad genética.

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Slide 14 / 47

El siguiente gráfico representa el crecimiento de bacterias durante un período de tiempo para una especie bacteriana específica. Utiliza este gráfico para contestar las preguntas 11 y 12.

11

¿Cuál es el patrón de la reproducción bacteriana como se muestra en el gráfico anterior? A La población bacteriana se duplica cada 20 minutos. B La población bacteriana aumenta por 20 células cada 20

minutos.

luego se eleva exponencialmente.

Respuesta

C Las bacterias que aumenta la población por 20 0-20 minutos D La población bacteriana se triplica cada 20 minutos. http://biologytb.ne t23.ne t/te xt/cha pte r16

Slide 15 / 47

A

10.240 bacterias

B

81.920 bacterias

C

163.840 bacterias

D

40.960 bacterias

Comparando y contrastando el proceso de transcripción que se encuentra dentro de las células eucariotas y células procariotas, ¿cuál de las siguientes afirmaciones son correctas? A La transcripción se produce tanto en las células eucariotas

procariotas.

B La transcripción se produce en el núcleo de ambos tipos de

células. C La mayoría de las células procariotas realizan la traducción solamente, sólo unos pocos realizan la transcripción. D La transcripción utiliza ADN para producir ARN, pero el ADN en procariotas es sólo monocatenario.

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Slide 18 / 47 14

La imagen de abajo representa una sección particular de un cromosoma procariota. Utiliza esta imagen para responder a las preguntas 14 y 15:

Respuesta

13

Suponiendo que el mismo patrón de la reproducción bacteriana continúa, ¿qué podemos proyectar que será la población bacteriana después de otros 60 minutos? Respuesta

¿Cuál es el papel del operador, como se ve en la imagen de arriba? A El operador es donde se une la ARN polimerasa

B El operador es codificación directa para el aminoácido dent

de la proteína.

Respuesta

12

Slide 16 / 47

C El operador solo determina si se produce la proteína http://microbiology.oks ta te .e du/fa culty/de me d2/Exa ms /s pring%2019992.html

D El operador actúa como un interruptor de encendido /

apagado.

Slide 19 / 47 15

Slide 20 / 47 16

¿Cuál es el papel del promotor, como se ve en la imagen de arriba?

Las bacterias y los seres humanos pueden tener diferentes tipos de relaciones basado en quién se beneficia y quién no. ¿Cuál de las siguientes opciones describe un beneficio mutualista entre las bacterias y los seres humanos? Respuesta

A El promotor indica dónde comenzar la traducción. B El promotor actúa solo como el interruptor de encendido /

Un tipo de bacterias permite además la digestión de los

Respuesta

apagado. A alimentos en el intestino humano, como el uso de este C El promotor atrae a la ARN polimerasa a la molécula de ADN. alimento como su propia fuente de alimento. D El promotor destruye la ARN polimerasa de manera que la

transcripción pueda ocurrir.

B Un tipo de bacteria puede causar infecciones leves en los

senos humanos, sin beneficiar a los seres humanos.

Un tipo de bacteria vive en la piel humana en materiales

C encontrados en la digestión, causando una infección en los

seres humanos si la piel se rompe. Un tipo de bacterias proporciona plásmidos para la investigación del ADN humano, pero se destruye en el proceso.

D

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A Una pili sexual se forma cuando la información genética se

transfiere de una bacteria a otra.

B La fisión binaria sigue los mismos pasos que la mitosis, la

Todos los procariotas contienen la información genética requerida para producir una nueva célula procariota. ¿Cuál de las siguientes opciones describe correctamente al ADN procariota? Respuesta

¿Cuál de las siguientes describe correctamente de la fisión binaria? Respuesta

El ADN procariota tiene la misma estructura molecular que el

A ADN humano; una doble hélice con azúcares, grupos fosfato y

bases nitrogenadas.

producción de dos copias exactas de la célula madre.

El ADN procariota es similar al ARN humano, sino que es una sola cadena con azúcares, grupos fosfato y bases que resulta en células con la mitad de la de ADN de la matriz. nitrogenadas.

C La fisión binaria sigue los mismos pasos que la meiosis, lo

B

El cromosoma se replica a continuación, la célula se divide C El ADN procariota es muy diferente de ADN humano, tiene un tipo D por la mitad, produciendo de dos copias exactas de la célula diferente de azúcar, ningún grupo fosfato y completamente diferentes las bases nitrogenadas. madre. El ADN procariota es exactamente el mismo que el ADN D humano, tiene la misma estructura molecular y los genes se encuentran en numerosos cromosomas.

Slide 23 / 47 La image n s iguie nte mue s tra los pas os principale s de los e xpe rime ntos de Griffith e n re lación a la trans formación de las cé lulas . Utiliza e s ta image n para re s ponde r a las pre guntas 19 y 20. A. Se inyectó en el ratón cepa viva R (no patogénica)

B, Se inyectó en el ratón cepa viva S (patogénica)

C. Se inyectó en el ratón cepa S muerta por calor

Slide 24 / 47 19

Frederick Griffith tomó la S (suave) cepa de bacterias de los ratones muertos que se ven en el panel B arriba. Luego mató a la bacteria usando calor. ¿Por qué, entonces, fueron los ratones en el panel C capaces de sobrevivir?

D. Se inyectó en el ratón cepa R viva y cepa S muerta por calor

A Los ratones habían desarrollado una resistencia a las Respuesta

17

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bacterias dela cepa S para que no pudieran verse afectadas

El ratón sobrevivió

El ratón murió

El ratón sobrevivió

El ratón murió

Se aisló cepa S Se aisló cepa S en su sangre No se aisló cepa R en su sangre No se aisló cepa http://a ctivity.nts e c.gov.tw/life world/e nglis h/conte nt/ge ne _cc7.html en su sangre S en su sangre

B

La cepa S muerta por el calor no produjo ningún producto ni pudo reproducirse con el fin de afectar a los ratones.

C El calor mató a la cepa S, que eran no patógenas en el comienzo.

D La cepa S muerta por el calor compartió la información genética con las células del ratón, haciendo que ratón resista la enfermedad.

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¿Como es que mientras el calor mató la cepa S fue capaz de afectar a la cepa bacterial R, resultando esto en la muerte de los ratones, como se ve en el panel D arriba?

La ilus tración a continuación re pre s e nta un proce s o que pue de n re alizar cie rtas cé lulas procariotas . Utilízala para re s ponde r a las pre guntas 21 y 22.

La cepa bacterial S muerta por el calor infectó a un virus que

Algunas cepas S sobrevivieron al calentamiento, se

B reprodujeron rápidamente y mataron a los ratones.

Respuesta

A luego infectó las células del ratón, matándolo.

C La cepa bacterial R tomó partes del ADN bacterial muerto por

calor transformándose en cepa de bacteria S.

http://www.e munix.e mich.e du/~rwinning/ge ne tics /ba ctre c2.htm

Las bacterias cepa R fueron transformadas por las toxinas

D producidas por la cepa S muerta por calor, haciendo que la

cepa R se convirtiera en patógena.

Slide 27 / 47 21

Slide 28 / 47

El proceso en la imagen anterior da como resultado la transferencia directa de material genético. ¿Cuál de las siguientes describe correctamente o identifica el proceso?

22

La pequeña pieza de información genética que se transfiere es generalmente el __________. A cromosoma circular largo B cromosoma N° 1

A El proceso se conoce como conjugación.

C segmento de ARN D

plásmido

Respuesta

sentidos.

C Este proceso es un tipo de fisión binaria.

Respuesta

B La transferencia de la información genética va en ambos

D Tanto las células procariotas y eucariotas pueden llevar a

Slide 29 / 47 Los virus son partículas pequeñas que infectan a los seres vivos. Pero ellos ¿son considerados como seres vivos? ¿Por qué sí, por qué no?

24

A Los virus se consideran seres vivos porque están

compuestos de células y orgánulos celulares.

B Los virus no se consideran seres vivos porque no pueden

procesar su propia energía.

Respuesta

23

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C Los virus no se consideran seres vivos, ya que no tienen

ningún material genético.

D Los virus se considera seres vivos, porque algunos pueden

realizar la fotosíntesis.

¿Cuál de las siguientes enunciados caracterizan a los virus? A Pueden infectar a todos los tipos de células.

B Siempre que matan a la célula huésped liberan múltiples nu C Ellos usan moléculas y orgánulos celulares de la célula

huésped para reproducirse.

D Sólo pueden infectar células eucariotas.

Respuesta

cabo este proceso.

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Slide 32 / 47

A continuación se muestra una lista de los pasos asociados con un tipo de ciclo de vida de un fago.

26

¿Qué tipo de ciclo de vida de un bacteriófago es más inmediatamente dañino para la célula bacteriana y por qué?

A La partícula libera sus instrucciones genéticas en la célula

huésped.

B Las nuevas partículas se liberan de la célula huésped.

El ciclo lítico debido a que los nuevos virus se producen de

A inmediato y la célula huésped muere.

C Una partícula de virus se adhiere a una célula huésped

B El ciclo lisogénico debido a que los nuevos virus se produc

Respuesta

D El material genético inyectado recluta las enzimas de la célula

huésped. E Las enzimas hacen piezas para las partículas de los virus más nuevos. F Las nuevas partículas ensamblan las piezas en los nuevos virus.

inmediato y la célula huésped muere.

Respuesta

C La fase lítica porque el ADN viral se incorpora inmediatamen

ADN bacteriano.

G i, ii, iii, iv, v, vi

D La fase lítica porque el ADN viral se incorpora inmediatamen

H vi, i, ii, v, iii, iv

ADN bacteriano.

I ii, iv, vi, I, ii, iii J iii, I, iv, v, vi, ii

Slide 33 / 47 27

Slide 34 / 47 La s iguie nte ilus tración re pre s e nta un proce s o e n e l que s e produce n nue vos virus y pote ncialme nte nue vo ADN bacte riano s e añade a las cé lulas bacte rianas . Utiliza e s ta ilus tración para re s ponde r a las pre guntas 28 y 29.

Los fagos templados son únicos porque son capaces de _______________________ A utilizar sólo el ciclo lisogénico

1.

B utilizar sólo el ciclo lítico

4.

C utilizar el ciclo de transducive

lítico

Respuesta

D utilizar tanto el ciclo lisogénico como el

2.

5.

3.

http://byte s ize bio.ne t/2011/03/16/why-a re -the re -no-dis e a s e -ca us ing-a rcha e a /

Slide 35 / 47 Los pasos del proceso que se muestra más arriba están etiquetados de 1 a 5. ¿Cuál de los siguientes enunciados representa mejor al título que se utiliza para el paso 3?

29

Los pasos 1 a 3 en la ilustración de arriba son los mismos pasos que los que se encuentran ¿en cuál de los ciclos de vida de los bacteriófagos?

B La célula bacteriana está infectada con el material genético

B el ciclo lisogénico

C La célula bacteriana sintetiza nuevos fagos que incorporan

C

ambos, lítico y lisogénico

D

el ciclo de traducción

viral.

tanto el ADN viral y ADN bacteriano

D Los virus con tanto material genético viral y ADN bacteriano infectan a una célula nueva.

Respuesta

A Las enzimas bacteriófagas destrozan a las células bacterianas A del el ciclo ADN .lítico

Respuesta

28

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Slide 37 / 47 31

Muchos arqueas son considerados como extremófilos. ¿Qué características tienen estos organismos que se los designa así?

A Estos organismos se han encontrado en tamaños extremos. B Estos organismos se han encontrado en temperaturas

Una prueba de tinción de Gram puede realizarse usando células de las bacterias. Si las bacterias, como resultado de esta prueba, conservan un color púrpura, ¿qué podemos concluir acerca de este tipo de bacterias?

A La bacteria es Gram-negativa y tiene una capa de peptidogli

D Estos organismos se desarrollaron muy temprano en la

C La bacteria es Gram-positivo y tiene una delgada capa de

alturas en la atmósfera de la tierra.

Respuesta

C Estos organismos han sido capaces de soportar grandes

de espesor. B La bacteria es Gram-negativa y tiene una capa de peptidogl delgada.

extremas, pH y alta concentración de sal.

Respuesta

30

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peptidoglicano.

historia de la tierra, antes de que las bacterias.

D La bacteria es Gram-positivo y tiene una capa de peptidoglic

espesor.

Slide 39 / 47 Algunas bacterias son más susceptibles a los antibióticos debido a su estructura externa. ¿Qué tipo de bacterias es más susceptible?

33

A Un operón debe estar presente para que la replicación del

ADN a tenga lugar.

A Las bacterias gram-negativas

B El ADN polimerasa no se requiere debido a la naturaleza

B Las bacterias gran-positivas Respuesta

D Gram-indeterminadas

Se adhieren sos moléculas de ADN polimerasa y la C replicación se mueve en una dirección.

D Debe formarse sna burbuja de duplicación porque no hay un final abierto en la cadena de ADN.

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Los procariotas tienen una pequeña cantidad de ADN en comparación con las células eucariotas. ¿De qué manera este hecho a menudo conduce a mutualismo entre las células bacterianas?

35

¿Qué característica de los virus contribuye más directamente a que sean llamados "parásitos intracelulares obligados"?

Las diferentes especies de células bacterianas que viven en A el mismo entorno pueden unir sus fuerzas para bloquear los B invasores. Cada especie de bacteria puede producir determinadas B proteínas que pueden ser absorbidas y beneficiar a todas las C bacterias que viven dentro de la misma zona. A

El hecho de que los virus no son células. Los virus se unen a las células bacterianas utilizando los productos alimenticios de la fotosíntesis.

Los virus necesitan infectar otra especie de virus para reproducirse. C Una de las especies de bacterias pueden colonizar otras especies D Los virus no pueden reproducirse por sí mismos, sino que de bacterias y controlar el mecanismo de producción de proteínas. deben infectar y reproducirse dañando la célula huésped. Respuesta

34

Respuesta

circular del ADN bacteriano.

C Ambas gram-negativas y gram-positivas son igualmente

susceptibles.

El ADN bacteriano tiene una estructura circular. ¿Cómo afecta esto a la replicación del ADN en las células bacterianas?

Algunas células bacterianas son eucariotas y, por tanto,

D pueden producir más proteínas; las bacterias procariotas se

benefician de las bacterias eucariotas.

Respuesta

32

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Slide 44 / 47

36 En la naturaleza se ha descubierto y utilizado na amplia variedad de antibióticos por los seres humanos para destruir bacterias patógenas. ¿Dónde estaban la mayor parte de estos antibióticos descubiertos?

D

resultan en que se producen azúcares en lugar de proteínas La mayoría fueron descubiertos dentro de las células de bacterias, B En las células procariotas tanto la transcripción y la traducc que los utilizan como protección contra otras células bacterianas. se producen en el núcleo. La mayoría fueron descubiertos dentro de las células virales, que las utilizan para romper las células bacterianas abiertas.C En las células procariotas tanto la transcripción y la traducción se producen en el citoplasma. La mayoría fueron descubiertos dentro de las células eucariotas, que los utilizan para combatir los hongos. En las células eucariotas los azúcares son el resultado de D estos procesos, mientras que en los procariotas el resultad La mayoría fueron descubiertos dentro de las plantas, que son las proteínas. los utilizan para establecer su territorio. Respuesta

C

A Los procesos de transcripción y traducción en procariotas

Slide 45 / 47

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38 Resistente a la meticilina, el Staphylococcus aureus es igual que cualquier otra bacteria estafilococo. La diferencia es que esta cepa es particularmente virulenta. La bacterias de EDRM son capaces de dividirse cada 15 minutos,en las condiciones de temperatura del cuerpo. Un hombre tiene una herida abierta en su mano, está expuesto a la bacteria ERDM de 100 equipos en su gimnasio. Este señor no se lava la mano hasta que llega a casa 3 horas y media más tarde. Calcula cuántas células MRSA bacteriales están incrustadas en el interior de su corte teniendo en cuenta la hora en que se lava las manos. A 819,200

Respuesta

B 16,384 C

1,638,400

D

1,024,000

39 La Mycobacterium tuberculosis es la bacteria que causa la tuberculosis. Este bacilo se disemina lenta y ampliamente en los pulmones. El tiempo en que se generan las bacterias es de 12 horas. Una mujer se infecta con 200 bacterias pero no muestra ningún síntoma de enfermedad durante 15 días. Estima el número de bacterias presentes en el momento en que la mujer no ha notado ningún síntoma. A 1.07 x 109 bacterias B 2.15 x 1011 bacterias

Slide 47 / 47 40 La dilución en serie se utiliza generalmente en el estudio de cultivos bacterianos. Los cultivos pueden llegar a ser tan concentrados que son difíciles de observar cuando se siembran en una placa de Petri. ¿Cuánta es la cantidad de células bacterianas típicamente reducidas para cada dilución?

B 50% C

1%

D

10%

Respuesta

A 5%

C

600 bacterias

D

6.00 x 10 11 bacterias

Respuesta

B

¿Cómo difieren la transcripción y la traducción en las células procariotas y eucariotas?

Respuesta

A

37