Biología (08) · Unidad 1 — La célula y cómo se estudia
Virus: componentes y ciclo
Un virus es un ácido nucleico (ADN o ARN) envuelto en una cápside de proteínas, a veces con una envoltura de membrana. No tiene metabolismo ni ribosomas: sólo se multiplica adentro de una célula, usando la maquinaria de ella. Por eso no se lo considera un ser vivo.
La explicación
El problema: ¿está vivo o no?
La gripe se contagia, se multiplica en tu cuerpo y cambia de un año a otro. Parece vivo. Pero el virus de la gripe, fuera de una célula, no come, no respira, no crece y no hace nada: es una partícula inerte, como un grano de polvo. Para entender esa doble cara hay que mirar de qué está hecho.
Los componentes
Cápside: una cubierta de proteínas, armada con muchas unidades iguales (capsómeros). Protege al ácido nucleico. Ácido nucleico + cápside = nucleocápside.
Envoltura (sólo algunos): una membrana de lípidos que el virus se lleva de la célula al salir, con espículas de glicoproteínas propias del virus, que son las que reconocen a la próxima célula.
La partícula completa, fuera de la célula, se llama virión. Miden entre 20 y 300 nm: casi todos están por debajo del límite del microscopio óptico y se estudian con el electrónico.
Las formas
Icosaédricos: la cápside es un poliedro de veinte caras, casi una esfera; los adenovirus, que causan infecciones respiratorias.
Envueltos: la nucleocápside está adentro de una envoltura; el virus de la gripe.
Complejos: los bacteriófagos (virus de bacterias), como el T4, con una cabeza icosaédrica llena de ADN, una cola y unas fibras con las que se apoyan sobre la bacteria, como un módulo lunar.
Por qué no se los considera seres vivos
No están formados por células. No tienen ribosomas ni enzimas para obtener energía: no tienen metabolismo propio. Y no se reproducen solos: necesitan entrar a una célula y usar sus ribosomas, su ATP y sus materiales. Por eso se los llama parásitos intracelulares obligados. Algunos, purificados, hasta se pueden cristalizar como una sal, cosa que ninguna célula soporta.
Por la misma razón, los antibióticos no sirven contra los virus: atacan la pared bacteriana o los ribosomas 70S, y el virus no tiene ni una cosa ni la otra.
El ciclo de infección
Todos los virus siguen los mismos pasos básicos. Con un bacteriófago se ven claros:
2. Penetración: el fago inyecta su ADN y la cápside queda afuera; los virus de animales entran enteros (por endocitosis o fusionando su envoltura) y después se desarman: es el desnudamiento.
3. Síntesis: el genoma viral toma el control. La célula copia el ácido nucleico del virus y, con sus ribosomas, fabrica las proteínas de la cápside.
4. Ensamblado: las piezas se arman en virus nuevos.
5. Liberación: la célula revienta (lisis) y salen decenas o cientos de virus; o los virus salen de a uno por gemación, llevándose un pedazo de membrana como envoltura.
Lítico: los cinco pasos seguidos; la bacteria muere.
Lisogénico: el ADN del fago se integra al cromosoma de la bacteria y queda ahí, callado, como profago. Cada vez que la bacteria se divide, lo copia y lo pasa a sus hijas. Un cambio en las condiciones puede activarlo y empezar el ciclo lítico.
Algunos virus de ARN, los retrovirus, traen una enzima, la transcriptasa inversa, que copia su ARN a ADN; ese ADN se integra al de la célula, parecido a un profago.
Más chicos que un virus: viroides y priones
Priones: proteínas con un plegamiento anormal, sin ningún ácido nucleico. Al tocar una proteína normal del mismo tipo, la hacen plegarse mal; así se propagan en el tejido nervioso. Causan las encefalopatías espongiformes, como la de las vacas.
1. ¿Tiene ácido nucleico y cápside? Virus.
2. ¿Sólo ARN, sin proteína alrededor? Viroide.
3. ¿Sólo proteína, sin ácido nucleico? Prion.
Un bacteriófago infecta una E. coli. a) Ordená los pasos del ciclo lítico. b) ¿Qué pone el virus y qué pone la bacteria para fabricar las proteínas de la cápside? c) Si cada bacteria infectada libera 100 fagos y cada uno infecta una bacteria nueva, ¿cuántos fagos hay después de dos ciclos, partiendo de uno? d) ¿Por qué ese fago no puede infectar una célula de tu intestino?
b) El virus pone la información: su ADN, con los genes de las proteínas de la cápside. La bacteria pone todo lo demás: los ribosomas, los ARNt, los aminoácidos, el ATP y las enzimas. Por eso el virus no puede multiplicarse fuera de una célula.
c) Primer ciclo: 1 fago → 100. Segundo ciclo: cada uno de los 100 infecta una bacteria y libera 100 → 100 × 100 = 10 000 fagos.
d) Porque el primer paso, la adsorción, necesita un receptor específico en la superficie. Las células de tu intestino no tienen los receptores bacterianos que reconoce el fago (y además no tienen pared por donde inyectar).
Control del c: es una potencia, como las bacterias que se duplican, pero con base 100: 100² = 10 000.
Dónde se pierde el punto: en el b, decir que el virus «se reproduce». El virus no hace nada: es la célula la que, siguiendo las instrucciones del ADN viral, fabrica los virus nuevos.
Si los virus no están vivos, ¿cómo es posible que evolucionen y aparezcan variantes nuevas de la gripe cada año?
Para evolucionar no hace falta metabolismo: hace falta información que se copie con errores y una selección. Los virus tienen las dos cosas, aunque las usen adentro de una célula.
Hay selección: si una variante tiene espículas que los anticuerpos de la gente ya no reconocen, infecta mejor y se vuelve más frecuente.
Pueden mezclar genes: dos virus de gripe distintos dentro de la misma célula pueden intercambiar segmentos de genoma.
Por eso los virus están en el borde: no cumplen todas las propiedades de lo vivo (no tienen células ni metabolismo) pero comparten la herencia y la evolución. Muchos biólogos los describen como entidades que están vivas sólo adentro de una célula.
Dónde se pierde el punto: en afirmar que «si evolucionan, están vivos» o que «si no están vivos, no pueden evolucionar». La respuesta tiene que separar las propiedades.
Dónde se cae la mayoría
- Decir que un virus tiene ADN y ARN a la vez. Tiene uno de los dos.
- Creer que los antibióticos curan infecciones virales. Atacan estructuras que los virus no tienen.
- Pensar que la envoltura la fabrica el virus de cero. Es membrana de la célula infectada, con proteínas virales.
- Confundir viroide con prion: el viroide es ARN sin proteína; el prion, proteína sin ácido nucleico.
- Creer que en el ciclo lisogénico el virus está muerto. Está integrado y se copia con la bacteria; puede activarse.
Hasta acá la explicación. La práctica es la otra mitad: 7 ejercicios de este tema, en cuatro niveles, que no te dicen sólo si está bien al final sino que te corrigen en cada paso y te explican por qué. Además trae una animación que muestra la idea en movimiento.
Practicar Virus: componentes y ciclo →Dónde entra este tema en el parcial
- Primer parcial — Tres muestras y un virus10 puntos · resuelto paso a paso
Los otros temas de la unidad 1
La célula y cómo se estudia
- 1.1 Niveles de organización y propiedades de lo vivo
- 1.2 Teoría celular y escalas: de mm a nm
- 1.3 El microscopio óptico: aumento y límite de resolución
- 1.4 Microscopio electrónico, histoquímica y fraccionamiento celular
- 1.5 Procariotas y eucariotas (E. coli como modelo)
- 1.7 Célula animal y célula vegetal