Biologia: Zelula, Metabolismoa, Genetika, Immunitatea

Gaia

Birkonbinazioa meiosiaren prozesu oso garrantzitsua da, zehazki I. meiosian zehar gertatzen da. Azaldu I. meiosiko I. profasea zehatz, momentu bakoitzean gertatzen dena azalduz. Zergatik da ezinbestekoa birkonbinazioa?

I. profasea faserik luzeena da. Mikroskopioz ikus daitezkeen lau etapa osatzen dute:

• Leptotenoa: Kromosomak kondentsatzen dira, ikusi egin daitezke, eta homologotan parekatzen dira.
• Zigotenoa: Kromosoma homologoen artean, genez geneko parekatze prozesua edo sinapsia hasten da. Ondorioz sortzen den pare kromosomiko bakoitza tetrada bat da, kromosoma bakoitzak bi kromatida ahizpa dituelako. Proteina egitura bati esker (konplexu sinaptonemikoa), bi kromosomak luzeetara lotuta geratzen dira, segmentu baliokideak bat etortzeko moduan.
• Pakitenoa: Elkargurutzaketa gertatzen da. Horren bitartez, DNA zatiak trukatzen dituzte kromosoma homologoek; hots, tetrada batean ahizpa ez diren kromatidek. Birkonbinazio genetikoko prozesu horrek geneen konbinazio berri bat eragiten du kromosometan.
• Diplotenoa: Kromosoma homologoak banantzen hasten dira, baina baturik jarraitzen dute birkonbinazioa gertatu den guneetan: kiasmetan, hain zuzen ere.
• Diazinesia: Nukleo-mintza eta nukleoloa desintegratzen hasten dira, eta ardatz akromatikoa eratzen hasten da zentrioloen artean. Zentrioloak zelularen aurkako poloetara migratzen hasten dira.

Irudietan, 2n = 4 kromosoma dituen animalia-espezie baten hiru zelula agertzen dira (A, B eta C).

a) Mitosiaren edo meiosiaren zein fasetan dago bakoitza? Arrazoitu erantzuna.

• A) Meiosiaren I. anafasean, kromosoma osoak aurkako poloetara baitoaz, beren bi kromatidak.
• B) Meiosiaren II. anafasean, zelularen kontrako poloetara kromatidak doazen arren, ezin da mitosia izan, zelulak n kromosoma baititu.
• C) Mitosiaren anafasean, zelulak 2n kromosoma baititu eta aurkako poloetara kromatidak baitoaz.

b) Aipatu mitosi eta meiosiaren artean dauden ezberdintasun guztiak.

• Mitosian, profasean, ez da elkargurutzaketarik gertatzen. Meiosian, I. profasean, sinapsia eta elkargurutzaketa gertatzen dira.
• Mitosian, metafaseko ekuatore plakan, kromosoma independenteak antolatzen dira. Meiosian, I. metafaseko ekuatore plakan, tetradak lerrokatzen dira (kromosoma homologo birkonbinatuen pareak).
• Mitosian, anafasean, kromatida ahizpa berdin-berdinak banantzen dira. Meiosian, I. anafasean, kromosoma homologo birkonbinatuak banantzen dira.
• Mitosian, genetikoki berdinak diren bi zelula ume diploide eratzen dira. Meiosian, bi zelula ume haploide eratzen dira I. meiosiaren ondoren; kromosomen kromatidak II. meiosian banantzen dira. Lau zelula ume haploide eratzen dira, bakoitza bere genomarekin.

Nukleoa bi egoera edo momentutan aurki dezakegu denboran zehar. Aipatu zeintzuk diren bi momentu edo egoera horiek eta deskribatu bakoitzaren ezaugarri nagusiak.

Nukleoa bi egoera edo momentutan aurki dezakegu denboran zehar: nukleoa interfasean eta nukleoa zatiketa fasean.

• Nukleoa interfasean: Ondoz ondoko bi zatiketaren arteko aldia da. Hartan zehar, zelulak jarduera metaboliko handia izaten du. Fase horretan, nukleoa egitura bakar baten modura agertzen da, gutxi gorabehera esfera formarekin. Erdian egoten da, eta tamaina aldakorra du, zelularen jarduera nolakoa den.
• Nukleoa zatiketa fasean: Zelula-zatiketa hasten denean, zelularen jarduera metabolikoa urritu egiten da, nukleo-mintza desagertzen da, eta, horren ondorioz, nukleoplasma barreiatuta geratzen da. Nukleoloa desintegratzen da. DNAren transkripzioa gelditzen denez, ez da RNArik sintetizatzen. Kromatina kondentsatzen da. DNA zatiketarako bikoizturik dagoenean, kromatinaren zuntzak beren buruaren inguruan kiribiltzen dira, eta gero eta laburrago eta lodiago egiten, harik eta kromosoma bihurtzen diren arte. Eraldaketa horiek aldi baterako dira; zelula-zatiketak iraun bitartean soilik dituzte ondorioak. Horrenbestez, zatiketa amaitutakoan, leheneratzen dira; nukleo-mintza berrantolatzen da, nukleoplasma birsortzen da, eta kromosomak deskondentsatu eta kromatina bilakatzen dira. Halaber, geneen transkripzioa berriz hasten da, RNA lortzeko, eta berriro ekiten zaio zelularen jarduera metabolikoari.

Ziklo zelularraren faseak: ordenean aipatu eta bakoitzean gertatzen dena azaldu ezazu. Zer mekanismo erabiltzen ditu zelulak bere ziklo zelularra erregulatzeko? Zer lotura dauka honek minbiziarekin? Arrazoitu erantzuna.

Ziklo zelularra bi fase nagusik osatzen dute: Interfasea (G1 fasea, S fasea eta G2 fasea) eta Zelula zatiketaren fasea.

• Interfasea: Ziklo zelularreko faserik luzeena eta aldakorrena da. Hartan, zelula hazten da, eta zelulako jarduera gehienak gertatzen dira; besteak beste, DNA erreplikatzen da, eta proteinak sintetizatzen dira.
• G1 fasea: Zelula zatitu eta berehala hasten da. Fase horretan zehar, eratu berri den zelula umea handitu egiten da, eta zelularen jarduera metaboliko guztia gertatzen da.
• S fasea: DNA erreplikatzen da. Zelularen nukleoan, zelularen genoma osatzen duen kromatinaren DNAren kopia leiala sintetizatzen da entzimen bidez.
• G2 fasea: Ziklo zelularraren etaparik laburrena da. Hartan, zelula hazten da, eta zelula-zatiketarako prestatzen duten ekintzak egiten dira.
• Zelula zatiketa fasea: Zelula zatitzen da. Ondorioz, mitosi bat gertatuko da kromosoma-dotazio berdineko bi zelula ume sortzeko; edo meiosi bat, kromosoma-dotazioa txikitu behar duten zeluletan (esate baterako, gametoetan).

Zelulak ziklo zelularraren kontrol puntuak erabiltzen ditu (G1-S trantsizioan, G2-M trantsizioan eta anafaserako sarreran) prozesua erregulatzeko. Minbizia zelulek ziklo zelularraren kontrola galtzen dutenean sortzen da, eta ondorioz, kontrolatu gabeko ugalketa gertatzen da.

Ondorengo irudia kontuan hartuz, erantzun galderei:

a) Identifikatu prozesua eta fase ezberdinak. Arrazoitu zure erabakia.

Prozesua mitosiaren anafasea da. Ardatz mitotikoaren harizpiak laburtzen hasten dira; horren eraginez, kromosoma bakoitza zentromerotik bereizten da, eta, hartara, kromatida ahizpak banandu eta zelularen poloetako bakoitzera abiatzen dira. Kromatida bereiziak edo kromosoma anafasikoak kromosoma bakunak dira.

b) Irudikatu, modu eskematiko batean, irudi horren aurreko bi faseak. Azaldu fase bakoitzean gertatzen dena.

Profasea: Mitosiaren hasierako fasea da. Hartan zehar, zelulan kromatina kondentsatzen da. Kromosomak eratzen dira, eta, pixkanaka, ikusten dira. Nukleo-mintza eta nukleoloa desintegratzen dira. Kromosomak aske geratzen dira zelularen zitoplasman. Fase honetan, zentromeroak batzen dituen kromatida ahizpak ikusten dira. Ardatz akromatikoa eratzen hasten da.

Metafasea: Metafasean, kromosomak zelularen ekuatorean kokatzen dira ekuatore-plaka eratzeko, kromatida ahizpetako bakoitza zelularen poloetako bati begira geratzen da.

c) Prozesu honen amaieran zitosinesia gertatuko da. Azaldu landare eta animali zeluletan ematen den prozesu honen arteko ezberdintasunak.

• Animalia-zeluletan: Aktinazko eta miosinazko eraztun uzkurkor bat eratzen da, eta mintz plasmatikoa inbaginatzen da. Eraztuna uzkurtzen denean, zelula estutu egiten da ekuatore-plakaren inguruan. Era horretan, zitoplasma bereizten da, eta bi zelula ume txikiago eratzen dira.
• Landare-zeluletan: Golgiko aparatuak besikulak eratzen ditu hemizelulosarekin eta pektinarekin. Zelularen ekuatorean kokatzen dira, eta bat egiten dute fragmoplasto deritzon banantze-trenkada bat osatzeko; zelularen pareta izango da hori.

Gaia

Metabolismoaren inguruan:

a) Katabolismoaren eta anabolismoaren arteko ezberdintasunak aipatu.

Katabolismoa:

• Molekula konplexuak deskonposatu: Molekula organiko konplexuak (gluzido, lipido eta proteinak) molekula bakunagoetan (CO₂, H₂O, etab.) eta energia (ATP gisa metatua) lortzeko deskonposatzen dira.
• Oxidazio-erreakzioak: Molekula organikoak oxidatzen dira eta elektroiak eta protoiak (H⁺) askatzen dituzte, koentzima oxidatuek hartzen dituztenak eta erreduzitzen direnak (adibidez, NADP⁺ NADPH bihurtzen da).
• Erreakzio exergonikoak: Energia askatzen da, gehienbat ATP gisa metatua.
• Bide metaboliko konbergenteak: Era askotako hasierako substratuetatik abiatuta, produktu gutxi batzuk (CO₂, pirubatoa, etab.) eratzen dira.

Anabolismoa:

• Molekula bakunak sintetizatu: Molekula bakunak abiapuntu hartuta molekula konplexuagoak sintetizatzen dira.
• Erredukzio-erreakzioak: Molekulak erreduzitzen dira, koentzima erreduzituek (NADH edo FADH₂) emandako elektroiak eta protoiak (H⁺) hartzen dituztelako.
• Erreakzio endergonikoak: ATParen hidrolisitik datorren energia-ekarpena behar dute.
• Bide metaboliko dibergenteak: Erreaktibo gutxi batzuek abiapuntu hartuta, era askotako produktuak lortu daitezke.

Laburbilduz, katabolismoa molekula konplexuen deskonposizioa da energia askatzeko, eta anabolismoa molekula bakunen sintesia da energia erabiliz. Katabolismoak oxidazio-erreakzioak eta bide konbergenteak ditu, eta anabolismoak erredukzio-erreakzioak eta bide dibergenteak.

b) Zer da hartzidura alkoholikoa? Azaldu metabolismoaren ikuspuntutik bide honi buruz dakizuna.

Hartzidura alkoholikoa glukolisian sortutako pirubatoa etanol eta karbono dioxido (CO₂) bihurtzen dituen prozesua da. Hartzidura alkoholikoa legami anaerobio fakultatibo batzuek egiten dute, hala nola Saccharomyces generokoek; legami horiek edari alkoholikoak eta ogia egiteko erabiltzen dira. Hartzidura alkoholikoa honela gertatzen da: Glukolisian, glukosa molekula bakoitza bi pirubato molekula bihurtzen da, bi ATP molekula eta NADH eratzen dira. Pirubatoak karbono atomo bat galtzen du, azetaldehido bihurtzen da eta CO₂ askatzen da. Azetaldehidoa erreduzitu egiten da, NADH oxidatuz, eta etanola sortzen da. Bi etanol molekula lortzen dira glukosa molekula bakoitzeko.

Glukosa molekula baten oxidazio edo degradazio osoari dagokionez:

a) Zein da hasierako sustratoa eta azken produktuak?

Hasierako sustratoa glukosa (C₆H₁₂O₆) da eta azken produktuak karbono dioxidoa (CO₂), ura (H₂O) eta ATP dira.

b) Zelula bateko zein konpartimentutan gertatzen dira oxidazio horren erreakzioak?

Zitoplasman (glukolisia) eta mitokondrioetan (Krebs zikloa eta fosforilazio oxidatiboa) gertatzen dira.

c) Zein da energetikoki glukosa bat degradatzearen etekina?

Glukosa molekula bakoitzeko 36-38 ATP molekula lortzen dira.

Bioetanola: Iturri jasangarria eta katabolismoa

a) Zer organismo motak sor dezakete etanola bide kataboliko baten bitartez?

Legamiek sor dezakete.

b) Organismo horien zelulako ze konpartimentutan gertatzen da bide hori?

Zitoplasman gertatzen da.

d) Energetikoki eraginkorra dela esango zenuke? Badu abantailaren bat bide metaboliko honek?

Hartzidura alkoholikoa ez da energetikoki eraginkorra arnasketa zelular aerobikoarekin alderatuta, glukosa molekula bakoitzeko 2 ATP molekula bakarrik sortzen direlako (arnasketa zelular aerobikoak 36-38 ATP molekula sortzen dituen bitartean). Abantaila nagusia da oxigenorik gabeko baldintzetan gertatu daitekeela.

Hartzidura alkoholikoa eta grafiko baten interpretazioa

a) Identifikatu eta izendatu a, b, c eta d molekulak.

• a) Glukosa
• b) Pirubato
• c) CO₂
• d) Etanola

b) Interpretatu (edo azaldu) eskumako grafikoan gertatzen ari dena.

O₂ kontzentrazioa jaistean, zelulak arnasketa aerobikoa utzi eta glukolisiaren ondoren hartzidura egingo du. Momentu horretan hartzidura egiten hasiko da, hartzidura alkoholikoa kasu honetan, eta horregatik etanolaren kontzentrazioa igoko da. Behin glukosa molekula guztiak kontsumituta, etanolaren kontzentrazioa ez da gehiago igoko, hartzidura egiteko glukosa behar delako.

c) Zer bide metabolikori dagokio? Arrazoitu zure erantzuna.

Hartzidura alkoholikoa bide katabolikoa da, molekula organiko baten oxidaziotik molekula sinpleagoak sortzen baititu.

d) Zer organismo motak burutzen dute bide kataboliko hori eta zelulako ze konpartimentutan gertatzen da?

Zitoplasman gertatzen da hartzidura alkoholikoa. Organismo anaerobikoek zein fakultatiboek (ingurumenaren arabera hartzidura zein arnasketa egiten dutenek) egiten dute. Ogia egiteko legamiek, adibidez, hartzidura alkoholikoa egiten dute.

Metabolismoaren bide nagusiak

a) Adierazi zein bide metabolikori dagozkien zenbakiz markatutako koadroak, eta esan zelularen ze tokitan gertatzen den bakoitza.

• 1- Gantz azidoen oxidazioa (Mitokondrioa)
• 2- Glukolisia (Zitoplasma)
• 3- Krebs zikloa (Mitokondrioaren matrizea)
• 4- Fosforilazio oxidatiboa (Mitokondrioaren barne-mintza)

b) Azaldu 1, 2, 3 edo 4 zenbakiz adierazitako bide metabolikoetako bat. Honakoak azaldu behar dira, gutxienez: metabolismo mota, bide horren funtzioa eta lortzen diren bitartekariak eta azken produktu edo metabolitoa. Arrazoitu erantzunak.

Krebs zikloa: Metabolismo aerobikoa da. Krebs zikloaren funtzioa azetil-CoA molekulan gordetako energia ateratzea da, oxidazio-erredukzio erreakzioen bidez. Gainera, zelulek biomolekula garrantzitsuak sortzeko erabiltzen dituzten Krebs zikloan tarteko konposatuak sortzen dira. Zikloaren azken produktua CO₂ da.

Gaia

Zer da fotosintesia?

Fotosintesia prozesu anaboliko fotoautotrofoa da, eta, prozesu horren bidez, organismo autotrofo gehienek eguzki-argiaren energia atzematen dute molekula organikoak, hala nola gluzidoak, sintetizatzeko; karbono dioxidoaren erredukzioa baliatzen dute horretarako. Landareen eta algen zelula fotosintetiko eukariotoetan gertatzen da, bai eta bakterio fotosintetikoen zitoplasman eta zelula-mintzean ere.

Fotosintesiak bi fase nagusi ditu:

• Argi-fasea: Kloroplastoen tilakoideetan gertatzen da. Hasierako sustratoak ura eta eguzki-argia dira, eta amaierako produktuak oxigenoa, ATP eta NADPH dira.
• Ilunpeko fasea (Calvin zikloa): Kloroplastoen estroman gertatzen da. Hasierako sustratoak karbono dioxidoa, ATP eta NADPH dira, eta amaierako produktua glukosa da.

Fotosintesia eta kimiosintesia: Antzekotasunak eta ezberdintasunak

Antzekotasunak: Fotosintesia eta kimiosintesia prozesu anabolikoak dira; biak molekula organikoak sintetizatzen dituzte. Biak erabil dezakete Calvin zikloa karbono dioxidoa finkatzeko.

Ezberdintasunak: Fotosintesia prozesu anaboliko fotoautotrofoa da, hau da, eguzki-argiaren energia atzematen da, gluzidoak sintetizatzeko. Kimiosintesia prozesu anaboliko kimioautotrofoa da, erreakzio kimiko exergonikoetatik askatutako energia erabiltzen dute. Fotosintesia landareetan, algetan eta bakterio fotosintetikoetan gertatzen da, eta kimiosintesia bakterioetan gertatzen da.

Fotosintesia mugatzen duten faktoreak

Fotosintesia mugatzen duten faktore nagusiak hauek dira:

• CO₂-aren kontzentrazioa: Argi-intentsitate egokia dagoenean, fotosintesiaren errendimendua handitzen da CO₂-aren kontzentrazioa handitzen den neurrian, gehieneko balio batera iritsi arte.
• Hezetasuna: Hezetasun gutxi edo ur-eskasia dagoenean, landareek estomak ixten dituzte, deshidratazioa eragozteko. Horrek CO₂-aren sarrera mugatzen du, eta eraginkortasun fotosintetikoa txikitzen da, fotoarnasketaren ondorioz.
• O₂-aren kontzentrazioa
• Tenperatura
• Fotoperiodoa
• Argiaren intentsitatea
• Argiaren uhin-luzera

Argiaren garrantzia fotosintesian

Argia ezinbestekoa da fotosintesian, erreakzioak hasteko eta gauzatzeko behar den energia ematen duelako. Erreakzio horiek funtsezkoak dira ATP eta NADPH sortzeko. Bi konposatu energetiko horiek, ondoren, Calvin zikloan erabiltzen dira karbono dioxidotik abiatuta materia organikoa sintetizatzeko.

Calvin zikloa eta errubiskoa

Fotosintesiaren ilunpeko fasean, argi-fasean sintetizatutako ATParen energia eta NADPH molekularen ahalmen erreduzitzailea erabiltzen dira CO₂-a erreduzitu eta karbohidrato (adibidez, glukosa) bihurtzeko. Kloroplastoen estroman eta bakterio fotosintetikoen zitoplasman gertatzen da. Ziklo horrek hiru fase ditu:

• CO₂-a finkatzea: Fase honetan, CO₂-a bost karbono atomo dituen azukre bati, erribulosa-1,5-difosfatoari, finkatzen zaio, eta hiru karbono atomo dituen bitarteko baten, 3-fosfoglizeratoaren, bi molekula eratzen ditu. Erreakzio hori errubisko (rubisco) izeneko entzimak katalizatzen du.
• Erredukzioa: 3-fosfoglizeratoaren erredukzioaren ondorioz, 3-fosfoglizeraldehidoa (G3P) eratzen da. Azken molekula hori bitartekoa da glukosaren sintesian.
• Erribulosa-1,5-difosfatoa birsortzea: 3-fosfoglizeraldehidoaren (G3P) zati bat erribulosa-1,5-difosfatoa modu ziklikoan birsortzeko erabiltzen da. Sortutako 3-fosfoglizeraldehidoaren beste zati bat fotosintesiaren emaitza garbia da, eta glukosa sintetizatzeko baliatzen da.

Elektroien garraioa eta fotofosforilazioa

a) Identifikatu a, b, c, d, e eta f elementuak. Zelula mailan, esan zein konpartimentutan kokatzen den irudian ikusten dena, ahalik eta zehatzen.

Prozesua elektroien garraio ez-ziklikoaren eta fotofosforilazioaren prozesua da.

• a) H₂O (ura)
• b) O₂ (oxigenoa)
• c) NADP⁺
• d) NADPH
• e) ATP sintasa
• f) ATP

Prozesua kloroplastoaren tilakoidearen mintzean eta lumenean gertatzen da (argi-fasea).

Gaia

DNAren erreplikazioa

a) Identifikatu zer prozesu den. Zertan oinarritu zara erabaki hori hartzeko? Arrazoitu.

Prozesua erreplikazioa da. DNAren erreplikazioa DNA molekula ama batetik bi molekula alaba sintetizatzean datzan prozesua da; molekula bikoizte horretan, sortzen diren bi molekulak jatorrizkoaren kopia berdin-berdinak dira. Irudian DNA helize bikoitz batetik bi helize berri sortzen direla ikusten da.

b) Aipatu prozesuan parte hartzen duten 4 entzima eta esan ze funtzio betetzen duten.

• Helikasak: Desoxirribonukleotidoen arteko hidrogeno-zubiak eteten dituzte, eta helize bikoitza irekitzen da, kremailerak bezala.
• Girasak eta topoisomerasak: Harizpiak bihurritzeak eragiten dituen tentsioak ekiditen dituzte.
• SSB proteinak (Single-Strand Binding protein edo kate bakarreko proteina lotzaileak): DNA-harizpietako bakoitzera lotzen dira, biak berriro elkartu ez daitezen.
• DNA polimerasak: DNA-kate berriak sintetizatzen dituzte moldearen arabera.

c) Aipatu prozesu honetan ematen diren ezberdintasun nagusiak prokarioto eta eukariotoen artean.

• Eukariotoetan mantsoagoa da, eukariotoen genoma prokariotoena baino askoz handiagoa delako eta DNA histonei lotuta dagoelako (eta histonak bikoiztu egin behar direlako).
• Eukariotoetan erreplikazio-burbuila edo erreplikon ugari daude; horrek prozesua bizkortzen du. Prokariotoetan, oro har, erreplikon bakarra dago.
• Eukariotoetan hainbat DNA polimerasa daude; horien artean banatzen dituzte sintetizatzeko eta akatsak zuzentzeko zereginak. Prokariotoetan hiru DNA polimerasa nagusi daude.
• Eukariotoetan Okazaki zatiak txikiagoak dira prokariotoetan baino.

d) Izendatu A eta B eta azaldu zergatik egiten den sintesia ezberdin.

A) DNA kate gidaria
B) DNA kate jarraitzailea

Molde gisa erabiltzen den 3'→5' katea modu jarraituan irakurtzen eta erreplikatzen da, etenik gabe; horregatik, harizpi jarraitua edo gidaria esaten zaio. Aldiz, 5'→3' kate antiparaleloa ezin da modu jarraituan erreplikatu, eta, horregatik, DNA polimerasa III-ak DNA zatitxoak sintetizatzen ditu 5'→3' noranzkoan (Okazaki zatiak); zati horiek elkartu egingo dira gero, eta harizpi bakar bat eratuko dute: jarraitzailea deritzona. Zati bakoitzak bere RNA abiarazlea beharko du.

Genetika molekularra eta dogma zentrala

a) “Biologiaren dogma zentrala” irudi eskematiko baten bidez adierazi. Azaldu oso labur zertan datzan prozesu bakoitza eta zelulako ze tokitan ematen den eukariotoetan.

DNA → RNA → Proteina

• Erreplikazioa: Zelula-zatiketa baino lehen DNA bikoiztean datzan prozesua da. Nukleoan gertatzen da.
• Transkripzioa: DNA zati bateko informazioa (gene bati dagokiona) mRNA molekula gisa kopiatzean datzan prozesua da; mRNA hori gai da nukleotik irten eta erribosometarantz joateko. Nukleoan gertatzen da.
• Itzulpena: mRNAn dagoen informazioan oinarrituta aminoazido-sekuentzia jakin bateko proteina bat sintetizatzean datzan prozesua da; itzulpena zelulako erribosometan egiten da. Zitoplasman gertatzen da.

RNA genoma duten birus batzuk (esate baterako, GIBa) gai dira alderantzizko transkripzioa egiteko; hau da, RNAtik abiatuta DNA sintetiza dezakete.

b) Adierazpen genetikoa erregulatzeko mekanismo asko daude. Horietako bat prokariotoen Lac operona da. Ze helburu du edo zein da operon honen funtzio nagusia?

Operonak genomaren eremu berean dauden gene multzoak dira. Gene horiek proteina desberdinak kodetzen dituzte, baina elkarrekin lotuta dauden prozesu biokimikoetan esku hartzen dutenak. Kontrol-sistema horien zeregin nagusia da geneen adierazpena erregulatzea, zelulak behar dituen proteinak soilik sintetizatzeko, energia aurreztuz. Mantenugai jakin batekin topo egiten denean, hura aprobetxatzeko beharrezkoak diren entzimak transkribatzen dira. Mantenugaia agortzen bada, makineria entzimatikoak beharrezko izateari uzten dio, eta ez da sintetizatzen.

c) Definitu “intron” eta “exon” hitzak.

• Intron bat: Proteinetarako kodetzen ez den gene baten barruko DNA sekuentzia bat da, eta RNA mezularia (mRNA) heldua prozesatzean ezabatzen da.
• Exon bat: DNA sekuentzia bat da proteinetarako kodetzen duen gene baten barruan, eta RNA mezularian (mRNA) geratzen dena.

d) Posiblea da ARN molekula batetik ADN molekula bat lortzea? Azaldu prozesu honi buruz dakizuna, adibideren bat emanez.

Bai, posiblea da alderantzizko transkripzioa eginez. Alderantzizko transkripzioa RNAtik abiatuta DNA sintetizatzen duen prozesua da, RNA molekula molde gisa erabiliz. Prozesu hori erretrobirusetan (RNA birusak) gertatzen da, haien informazio genetikoa RNAn baitago; GIBa da adibide bat. Erretrotranskriptasa edo alderantzizko transkriptasa izeneko entzima bat dute erretrobirusek, DNA sintetizatzeko gai dena RNA-kate bat molde gisa erabiliz.

Transkripzioa eta bere mekanismoak

a) Identifikatu irudian agertzen den prozesua eta arrazoitu zure erantzuna. Ze entzima seinalatzen du geziak?

Prozesua transkripzioa da. Irudian DNA molde batetik RNA kate bat sintetizatzen dela ikusten da. Prozesu hau RNA polimerasa entzimak katalizatzen du; izan ere, DNAren bi kateetako baten RNA-kate osagarria sintetizatzen du. Beraz, DNAren kate horrek molde gisa jarduten du. Geziak RNA polimerasa entzima seinalatzen du.

b) Zer dira kontsentsu sekuentziak eta zer garrantzi dute prozesu honetan?

Kontsentsu sekuentziak nukleotidoen sekuentziak dira, promotoreetan aurkitzen direnak. RNA polimerasari adierazten dio non dagoen transkripzioaren hasiera gunea eta hortik abiatuta promotorea aurkitzeko eta hari lotzeko balio du. RNA-kateak hazteari ekiten dionean, promotoretik banantzen da entzima.

c) Sortzen den molekularen muturrak identifikatu (a eta b). Eta molekula hori sintetisatzeko erabili den ADN moldearenak ere.

Sortzen den RNA molekularen muturrak: A) 5', B) 3'.
Sintetizatzeko erabili den DNA moldearen muturrak: 3' → 5'.
DNA kodetzailearen muturrak: 5' → 3'.

d) Azaldu zelula eukarioto batean prozesu honen azken fasea edo pausua zein den.

Zelula eukariotoetan, transkripzioaren ondoren heltze-prozesua gertatzen da. Transkripto eukariotoek zenbait aldaketa izaten dituzte transkripzio ondoko heltze-prozesuan; izan ere, heltze horrek transkriptoaren zati ez-kodetzaileak (hots, intronak) banantzen ditu, splicing izeneko prozesu baten bidez, eta genearen zati kodetzaileak (hau da, exonak) modu ordenatuan elkartzen ditu. Gainera, RNA mezulariaren 5' muturra aldatzen da, txanoa (CAP) eransten baitzaio; horrez gain, 3' muturra ere aldatzen da, poli-A buztana eransten zaio eta. Prozesatze horren ondoren, RNA mezularia prest egongo da zitoplasmara esportatzeko, eta han bere funtzioa bete ahal izango du.

Proteinen sintesia edo itzulpena

a) Non gertatzen da eta zeintzuk dira parte hartzen duten elementu edo molekulak? Ze funtzio dute?

Itzulpena esaten zaio RNA mezulariak (mRNA) duen informazioa abiapuntu hartuta proteina bat sintetizatzen duen prozesuari. Itzulpena erribosometan gertatzen da, organulu horietan gauzatzen baita aminoazidoen elkartzea, RNA erribosomikoaren (rRNA) jardunari esker; horrez gain, beharrezkoa izaten da transferentziako RNAk (tRNA) bere funtzioa betetzea ere.

Parte hartzen duten elementuak:

• Erribosomak: Itzulpena gertatzen den tokia dira, rRNAz eta proteinez osatuak.
• mRNA: Informazio genetikoa daramana, kodonetan antolatuta.
• tRNA: Aminoazidoak garraiatzen dituena eta mRNAko kodonak ezagutzen dituena bere antikodonaren bidez.
• rRNA: Erribosomen osagaia da eta jarduera katalitikoa du lotura peptidikoak sortzeko.

b) Kodona eta antikodona definitu eta egin irudi eskematiko bat definizioak ulertzen laguntzeko.

Kode genetikoa: Nukleotido-sekuentziak (azido nukleikoen hizkuntza) aminoazido-sekuentzia (proteinen hizkuntza) nola bihurtu definitzen du. Horretarako, nukleotidoen 64 konbinazio desberdin erabiltzen ditu kode genetikoak, eta konbinazio horietako bakoitzari kodon deritzo.

Antikodona: tRNA molekula baten mutur batean dagoen hiru nukleotidoko sekuentzia da, mRNAko kodon osagarriari lotzen zaiona itzulpen prozesuan. Antikodonak zehazten du zein aminoazido garraiatuko duen tRNA horrek.

Adibide eskematikoa:
mRNA: 5' - A U G - 3' (Kodona)
tRNA: 3' - U A C - 5' (Antikodona, Metionina garraiatzen duena)

c) Jarraian RNA mezulari baten sekuentzia bat ageri da. Idatzi RNA horretatik sortuko den kate polipeptidikoa. Adierazi muturrak.

5´… CCG CAU AUG UAC CUG GGA CAG CCU UAA GAA GCU … 3´

Itzulpena AUG hasierako kodonetik hasten da eta UAA stop kodonean amaitzen da.

NH₂-Met-Tyr-Leu-Gly-Gln-Pro-COOH

d) Azaldu prozesu honen lehenengo eta bigarren faseak.

Itzulpenak hiru fase nagusi ditu: hasiera, luzapena eta amaiera.

• Hasiera fasea: Hasiera-konplexua eratzearekin batera hasten da. Prozesu horretan, erribosomaren azpiunitate txikia mRNArekin eta metionina (Met-tRNA) daraman tRNArekin elkartzen da; tRNA horren antikodona AUG hasierako kodonaren osagarria da. Hasiera-konplexua eratzeko, hasiera-faktore izeneko proteina batzuen jarduera behar da, bai eta GTParen hidrolisia ere. Hiru etapatan gertatzen da:
  1. Erribosomaren azpiunitate txikia eta mRNA elkarri lotzea, AUG hasiera-kodona erribosomaren azpiunitate txikiaren eremu jakin batean kokatzen baita.
  2. Met-tRNAk ere konplexuarekin bat egitea, tRNA horren antikodonaren baseak eta hasiera-kodonaren baseak osagarriak direlako.
  3. Erribosomaren azpiunitate handiak konplexuarekin bat egitea.
• Luzapena fasea: Fase honetan zehar, proteinaren sekuentzia osatuko duten aminoazidoak elkartzen dira. Zenbait luzapen-zikloren errepikapentzat har daiteke. Katearen hazkuntzan luzapen-faktoreek esku hartzen dute, eta prozesurako behar den energia GTParen hidrolisiaren bidez lortzen da. Ziklo bakoitza hiru etapatan gertatzen da:
  1. Aminoazil-tRNA bat lotzen zaio erribosomaren A guneari, dagokion kodonaren sekuentziaren arabera.
  2. Lotura peptidikoa eratzen da bi aminoazidoen artean. Prozesu hori peptidil transferasa izeneko entzimak katalizatzen du, eta metionina (lehen zikloa) edo sortu berri den peptidoa (ondorengo zikloak) lekualdatzen dira P gunetik A guneraino.
  3. Aminoazidoa (edo peptidoa) transferitu duen tRNA erribosomatik askatzen da. Orduan, erribosomak hiru nukleotido (kodon bat) egiten du aurrera mRNAren 5' → 3' noranzkoan; horren ondorioz, kate sortu berria daraman tRNA berriro P gunean kokatzen da.
  Erribosoma batek baino gehiagok itzul dezakete aldi berean mRNA molekula bat, polisomak eratuz.

Kate polipeptidikoaren sintesia eta kode genetikoa

a) Adierazi sekuentzia polipeptidiko hori emango duen ARNm-ren sekuentzia bat. Muturrak adierazi.

NH₂-Met-Pro-Ala-Gly-Tyr-Arg-Leu-COOH

mRNA sekuentzia posible bat (stop kodon bat gehitu behar da amaieran):
5’-AUG-CCU-GCU-GGU-UAU-CGU-UUA-UAA-3’

b) ARNm hori sintetisatzeko erabilitako ADN kateak idatzi, muturrak adieraziz.

mRNA sekuentzia: 5’-AUG-CCU-GCU-GGU-UAU-CGU-UUA-UAA-3’

DNA molde katea (3'→5', mRNAren osagarria):
3’-TAC-GGA-CGA-CCA-ATA-GCA-AAT-ATT-5’

DNA kodetzaile katea (5'→3', mRNAren berdina T-a U-ren ordez):
5’-ATG-CCT-GCT-GGT-TAT-CGT-TTA-TAA-3’

c) Ze prozesu gertatu behar izan dira ADNtik kate polipeptidikoa sortzera heltzeko? Esan non gertatzen dire prozesuak animalia zelula batean.

DNA batetik kate polipeptidiko bat sortzera heltzeko, bi prozesu nagusi gertatu behar dira:

• Transkripzioa: DNAren informazioa mRNAra pasatzen da. Animalia zelula batean nukleoan gertatzen da.
• Itzulpena: mRNAren informazioa kate polipeptidiko bihurtzen da. Animalia zelula batean zitoplasman, erribosometan gertatzen da.

Erreplikazioa DNA bikoizteko prozesua da, ez proteinak sortzeko.

d) Azaldu ADNtik transkripto primarioa lortzeko prozesuan ematen diren lehenengo eta bigarren faseak.

ADNtik transkripto primarioa (mRNA) lortzeko prozesua transkripzioa da, eta hiru fase ditu: hasiera, luzapena eta amaiera.

• Hasiera fasea: Promotore izeneko eremu espezifikoetan gertatzen da. Promotoreak RNA polimerasak ezagutzen dituen DNAren sekuentzia laburrez osatuta daude. Prokariotoetan (bakterioetan) bi gune promotore izaten dira, transkripzioaren hasiera-gunea baino 10 nukleotido lehenago (-10 eskualdea) eta 35en bat nukleotido lehenago (-35 eskualdea) egoten direnak. Eukariotoetan ere badaude sekuentzia erregulatzaile zehatzak dituzten promotoreak, ohikoena TATA kutxa izanik. Sekuentzia promotoreen funtzioa da transkripzioa non hasten den adieraztea. RNA polimerasa promotoreari lotzen zaio (eukariotoetan transkripzio-faktoreen laguntzaz), eta DNAren helizea irekitzen du.
• Luzapena fasea: Behin RNA polimerasa promotoreari lotu denean, entzimak DNA zabaltzen du, eta transkripzio-burbuila deritzona sortzen du. RNA polimerasak DNAren molde katea (3'→5' noranzkoan) irakurtzen du eta erribonukleotidoak eransten ditu 5'→3' noranzkoan, RNA katea sintetizatuz. RNA polimerasak aurrera egiten du DNA katean zehar, RNA katea luzatuz.

Gaia

Ingeniaritza genetikoaren oinarrizko terminoak

• Ingeniaritza genetikoa: DNA manipulatzeko eta eraldatzeko aukera ematen duten tekniken multzoa da; horrez gain, ingeniaritza genetikoak azido nukleiko hori organismo batzuetatik beste batzuetara transferitzeko aukera ere ematen du.
• DNA birkonbinatua: DNA-sekuentzia hibridoa, jatorri desberdina duten bi DNA-sekuentziaren bat-egitetik sortua. Bi zatiak DNA ligasa baten jarduerari esker lotzen dira, edota bien arteko birkonbinazioaren bidez.
• Sekuentziazioa: DNA zati baten edo zati batzuen nukleotidoen sekuentzia zehaztean datza.
• Murrizte-entzima: Entzimak ezagut dezakeen sekuentzia espezifiko batean DNA molekula ebakitzea katalizatzen duena.

Terapia genikoa eta bektore biralak

Terapia genikoa: Zelula edo ehun gaixoetan DNA-sekuentzia funtzionalak sartzeari esaten zaio, gaixotasun hori eragiten duten kalte genetikoak bere onera ekartzeko.

Bektore biral bat: Genetikoki eraldatutako birusak dira, zeluletan intereseko DNA sartzeko baliatzen direnak. Zeluletan sartutakoan, birus-bektorearen eraldatutako DNAk plasmido baten antzeko egitura egonkorra eratzen du, eta egitura horrek, zelularen makineria erabiliz, aukera ematen du intereseko genea adierazteko edo nahi den funtzio genikoa garatzeko.

Geneak beste organismo batean txertatzea: Geneak beste organismo batean txertatzeko, bektoreak (plasmidoak edo birusak) erabili ohi dira. Intereseko genea bektorean txertatzen da murrizte-entzimen eta DNA ligasaren bidez. Ondoren, bektorea organismo hartzailearen zeluletan sartzen da (transformazioa, transdukzioa, etab.). Zelula hartzaileak gene berria adieraziko du.

PCR (Katearen Polimerizazio Erreakzioa)

a) Zer da PCRa?

PCRa (Polymerase Chain Reaction) DNA zati baten kopia ugari (anplifikatzeko) lortzeko erabiltzen den teknika da, DNA polimerasa erabiliz.

b) Azaldu zer den PCRa eta adierazi zer eginkizun duten honako hauek PCR batean: polimerasak, zebadore edo abiarazleak eta termozikladorea.

PCRak tenperatura altuak erabiltzen ditu DNAren helize bikoitzaren bi kateak banantzeko, eta DNA polimerasa termorresistenteen beharra du. Horregatik, mikroorganismo termofiloen polimerasak erabiltzen dira, hala nola Taq eta Pfu. Bi hasle edo zebadore (primer) gehitzea ere behar du PCRak. Molde gisa jarduten duten DNAren bi kateetako bakoitzari lotzen zaizkion bi oligonukleotido dira. DNA polimerasak kopiatuko duen sekuentziaren muturrak adierazten dituzte. Desoxirribonukleotidoak, pH-a kontrolatzeko disoluzio indargetzaile bat eta entzimen kofaktore gisa jarduten duten ioiak ere behar ditu. Prozesua termozikladore izeneko gailu automatizatu batean egiten da.

• Polimerasak: DNA moldearen arabera DNA kate berriak sintetizatzen dituzte. PCRan polimerasa termorresistenteak erabiltzen dira.
• Zebadore edo abiarazleak (primers): DNAren zati espezifiko bati lotzen zaizkion oligonukleotido laburrak dira, DNA polimerasak sintesia hasteko abiapuntu gisa erabiltzen dituenak.
• Termozikladorea: PCR prozesuan behar diren tenperatura aldaketa zehatzak eta ziklikoak automatikoki egiten dituen gailua da.

c) Arrazoitu tenperatura aldaketen garrantzia PCR prozesuaren fase bakoitzean.

PCR prozesuak hiru fase nagusi ditu, bakoitza tenperatura zehatz batean gertatzen dena:

• Desnaturalizazioa (95 °C): Tenperatura altu honek DNAren helize bikoitzaren hidrogeno-zubiak apurtzen ditu, bi kate osagarriak bereiziz. Hau ezinbestekoa da polimerasak molde katea kopiatu ahal izateko.
• Zebadoreen lerrokatzea edo bat-egitea (50-65 °C): Tenperatura jaisten da zebadoreak DNA moldearen sekuentzia osagarriei lotu ahal izateko. Tenperatura zehatza zebadoreen luzeraren eta konposizioaren araberakoa da.
• Elongazioa (72 °C): Tenperatura hau DNA polimerasa termofiloak (adibidez, Taq polimerasa) lan egiteko optimoa da. Polimerasak zebadoreetatik abiatuta DNA kate berria sintetizatzen du, moldearen arabera. Fase honen iraupena anplifikatzen den DNAren luzeraren araberakoa da.

DNA birkonbinatuaren eraikuntza "in vitro"

DNA birkonbinatu bat "in vitro" eratzearen helburua da DNA zati batzuk batuz material genetikoa eraldatzea, intereseko gene bat beste organismo batean sartzeko, ezaugarri berriak lortzeko edo gene horren funtzioa aztertzeko.

Prozesu honen urrats nagusiak hauek dira:

1. Intereseko DNA zatia eta bektorea isolatzea: Intereseko genea (adibidez, giza intsulinaren genea) eta bektore egoki bat (adibidez, plasmido bakteriano bat) isolatzen dira.
2. Ebaketa murrizte-entzimekin: Intereseko DNA zatia eta bektorea murrizte-entzima berarekin ebakitzen dira. Entzima hauek DNA sekuentzia espezifikoetan mozten dute, mutur itsaskorrak edo kamutsak sortuz.
3. Lotura DNA ligasarekin: Intereseko DNA zatia eta bektore ebakia nahasten dira. Mutur itsaskorrak (edo kamutsak) elkarrekin parekatzen direnean, DNA ligasa entzimak lotura fosfodiesterrak sortzen ditu, DNA birkonbinatua eratuz.

Genetikoki eraldatutako organismoak (GEO)

Genetikoki eraldatutako organismo bat (GEO) ingeniaritza genetikoko teknikak erabiliz informazio genetikoa eraldatu zaion organismoa da, bai organismo horri txertatu zaion material genetikoko sekuentzia baten bidez, bai mutazio edo delezio bidez. Genetikoki eraldatutako organismoak (GEO) ugaltzeko eta beren informazio genetikoa (eraldaketa barne) erreplikatzeko ahalmena izango du.

Nola lortu daitekeen:

GEO bat lortzeko, intereseko genea (edo gene multzoa) isolatu eta bektore batean (adibidez, plasmido batean edo birus batean) txertatzen da DNA birkonbinatua sortuz. Ondoren, DNA birkonbinatu hori organismo hartzailearen zeluletan sartzen da (transformazioa, transdukzioa, etab.). Zelula horiek gene berria beren genoman integratu eta adierazten badute, genetikoki eraldatutako organismo bat lortuko da.

Genetikoki eraldatutako landare bat sortzeak hainbat aplikazio izan ditzake:

• Izurriteekiko erresistentzia handiagoa.
• Herbizidekiko tolerantzia.
• Nutrizio-balio handiagoa (adibidez, urrezko arroza A bitamina gehiagorekin).
• Hazkunde azkarragoa edo baldintza zailetarako egokitzapena.
• Gaixotasunekiko erresistentzia.

CRISPR/Cas9 teknika

CRISPR sistema bakterio eta arkeoen immunitate sisteman oinarritzen da. CRISPR sekuentziak bakterio askoren genoman egoten dira, eta bakterio horiek aurretik infektatu zituzten birusen DNAren sekuentziak izaten dituzte. Sekuentzia horiei lotuta daude Cas geneak, eta DNA modu espezifikoan ebakitzen duten endonukleasentzat kodifikatzen dute. CRISPR sekuentzia horiek memoria immunitario baten antzekoak dira, eta bakterioek defentsarako baliabide gisa erabiltzen dituzte, iraganean dagoeneko aurre egindako infekzio biralen aurka.

Ingeniaritza genetikoaren ikuspuntutik, CRISPR/Cas9 teknika geneak editatzeko erabiltzen da. Cas9 entzimak, gida-RNA baten laguntzaz, DNA sekuentzia espezifiko batean ebaki dezake. Ebaki hori konpontzean, geneak ezabatu, aldatu edo berriak txertatu daitezke. Horrek aukera ematen du gaixotasun genetikoak tratatzeko, GEOak sortzeko edo geneen funtzioa ikertzeko.

Gaia

Gaixotasun infekziosoak eta haien faseak

Gaixotasun infekziosoak organismo patogenoek (bakterioak, birusak, protozooak eta onddoak) edo organismo horiek sortutako substantziek eragiten dituzte. Gainera, gaixotasun horietako gehienak kutsakorrak dira, organismo batetik bestera transmititzen baitira.

Horrelako gaixotasun bat pairatzen duen pertsona bat lau fasetatik igarotzen da:

• Infekzioa: Patogenoak banako bat inbaditzen duenean gertatzen da. Mikroorganismoak ingurunean izan dezake jatorria (ura, elikagaiak, gainazalak...) edo beste pertsona eramaile batean.
• Inkubazio-aldia: Germena sartzen denetik lehen sintomak agertzen diren arte igarotako denbora da. Fase honetan, mikroorganismoa ugaltzen da, gorputza inbaditzeko eta sintomak eragiteko adinako kopurua lortu arte.
• Sintomen garapena: Gaixotasunak intentsitate handiena erdiesten duenean gertatzen da. Fase honetan agertzen dira gaixotasunaren bereizgarritzat hartzen diren sintoma nagusiak; esate baterako, barizelaren besikulak, elgorriaren orban gorrixkak edo gripearen sukarra.
• Susperraldia: Gaixotasunaren amaierako etapa da, non banakoak gaixotasuna garaitzen baitu eta eritasunean zehar izandako kalteetatik sendatzen baita. Alabaina, etapa honetan gaixoa ez dago oraindik guztiz osatuta.

Agente patogenoak eta haien eragina

Agente patogenoak gaixotasunak eragiten dituzten organismo edo substantziak dira. Zelulak suntsitzen dituzte, dela zuzenean, dela toxinak sortuz.

Mota bakoitzeko agente patogeno batek eragiten duen gaixotasun infekzioso baten adibideak:

• Bakterioak: Tuberkulosia (Mycobacterium tuberculosis)
• Birusak: Gripea (Influenza birusa)
• Protozooak: Malaria (Plasmodium generoa)
• Onddoak: Kandidiasia (Candida albicans)

Agente patogenoek toxinak sor ditzakete. Toxina mikrobianoak zelulak kaltetzen dituzten substantziak dira, infekzio bakterianoaren ondoren edo toxina zuzenean irensteagatik. Bitan sailkatzen dira: exotoxinak (adibidez, botulismoa eragiten duten neurotoxinak) eta endotoxinak (bakterio Gram-negatiboen zelula-paretaren osagaiak, sepsia eragin dezaketenak).

Erantzun immune motak

Erantzun immuneari dagokionez, kontzeptu nagusiak eta parte hartzen duten zelula edo molekulak:

a) Immunitate humorala

Immunitate humorala odol plasmara askatzen diren eta patogenoen antigenoei lotzen zaizkien antigorputzak (inmunoglobulinak) sortuz erantzuten duena da, haiek suntsitzeko. Zelula eta molekula nagusiak: B linfozitoak (antigorputzak sortzen dituztenak), T linfozito laguntzaileak eta antigorputzak.

b) Immunitate zelularra

Immunitate zelularra patogenoek edo haiek infektatutako zelulak ezagutzen eta suntsitzen dituzten zelula espezializatuak erabiliz erantzuten duena da. Zelula nagusiak: T linfozito zitotoxikoak eta T linfozito laguntzaileak.

c) Oroimen immunologikoa

Oroimen immunologikoa immunitate sistemaren gaitasuna da infekzio bat eragin zuen antigenoa gogoratzeko eta infekzio bera berriro gertatzen denean erantzun azkarrago eta eraginkorragoa izateko. Zelula nagusiak: Oroimen B linfozitoak eta Oroimen T linfozitoak.

d) Immunitate natural pasiboa

Inolako erantzun immunitariorik garatu gabe lortzen da, jada eratuta dauden antigorputzak jasotzen ditu organismoak, eta ez dago immunitate-sistema aktibatu beharrik. Bi modutan lortu daiteke: naturala (adibidez, amaren esnetik edo plazentatik fetura pasatzen diren antigorputzak) eta artifiziala (seroterapia, hau da, serumak ematea). Molekula nagusiak antigorputzak dira (serumetan aurkitzen direnak).

Immunitate sistema

a) Azaldu labur immunitate kontzeptua.

Immunitate sistema organismoa patogenoetatik eta substantzia arrotzetatik babesten duen mekanismoen multzoa da. Organismo osoan zehar sakabanatuta dago, organo eta ehun linfoideez, defentsa zelulez eta odol fluxuan zehar ehunetarantz joaten diren zenbait molekulaz osatuta dago.

b) Egin eskema bat immunitatean parte hartzen duten organo, zelula eta molekulak adieraziz.

• Organoak:
  • Organo linfoide primarioak (hezur-muina, timoa)
  • Organo linfoide sekundarioak (barea, gongoil linfatikoak, MALT)
  • Hodi linfatikoak
• Zelulak (defentsa zelulak):
  • Leukozitoak:
    • Lerro mieloideko zelulak (granulozitoak, monozitoak/makrofagoak, zelula dendritikoak)
    • Lerro linfoideko zelulak (B linfozitoak, T linfozitoak, NK zelulak, oroimen zelulak)
• Molekulak:
  • Antigorputzak
  • Sistema osagarria
  • Zitokinak

c) Adierazi zer modu dauden immunitatea lortzeko eta zenbat irauten duen haien efektuak.

Immunitatea lortzeko moduak bi kategoria nagusitan banatzen dira: aktiboa eta pasiboa.

• Immunitate aktiboa: Immunitate sistema propioa estimulatzen du (infekzio naturalen edo txertoen bidez). Organismoak berak sortzen ditu antigorputzak eta oroimen zelulak. Efektuak normalean luzeak dira, urteak edo bizitza osorako.
• Immunitate pasiboa: Beste iturri batetik jasotzen diren antigorputzen bidez lortzen da (amaren bidez edo seroterapia bidez). Organismoak ez du erantzun propiorik garatzen. Efektuak aldi baterakoak dira, normalean hilabete batzuk.

Serumak eta txertoak

Txertoak: Patogenotasunik ez duten baina ahalmen immunogenikoari eusten dioten antigeno-prestakinak dira; hau da, gai dira erantzun immunitarioa estimulatzeko. Txertaketa prebentzio-metodoa da.

Serumak: Antigorputzak dituzten prestakin artifizialak dira, aurretik antigenoa eman zitzaien animalien edo pertsonen odoletik ateratakoak. Serumak ematea metodo sendagarria da.

Ezberdintasunak:

• Txertoek: Immunitate sistema propioa estimulatzen dute, babes iraunkorra eskainiz eta gaixotasunen prebentzioan erabilgarriak izanik. Erantzuna motela da (asteak behar ditu garatzeko), baina iraunkorra.
• Serumek: Infekzio baten aurkako berehalako babes azkarra eskaintzen dute eta larrialdietan erabiltzen dira, baina haien eragina laburra da (antigorputzak degradatu egiten direlako). Ez dute oroimen immunologikorik sortzen.

Immunoeskasiak

Immunoeskasiak immunitate-sistemako elementuren bat falta delako edo oker funtzionatzen duelako eragindako alterazio patologikoak dira. Horren ondorioz, organismoak zailtasunak ditu infekzioei eta gaixotasunei aurre egiteko.

Adibidea: GIB/HIESa (immunoeskasia eskuratua). GIB birusak T linfozito laguntzaileak infektatzen eta suntsitzen ditu, immunitate-sistema ahulduz.

Immunoeskasiei aurre egiteko tratamenduak, kausaren arabera, askotarikoak izan daitezke:

• Hezur-muinaren transplantea (immunoeskasia kongenito batzuetan).
• Terapia genikoa (gene akastunak zuzentzeko).
• Antigorputzen ordezkapen terapia (immunitate humoralaren akatsak konpontzeko).
• Infekzioen aurkako tratamenduak (antibiotikoak, antifungikoak, birusen aurkakoak).
• Immunitate-sistema estimulatzen duten botikak.