Tema 2. Virus: la frontera entre lo inerte y lo vivo

Tema 2. Virus: la frontera entre lo inerte y lo vivo
AV - Pregunta Verdadero-Falso
1. La viruela es una enfermedad detectada en la actualidad.
Verdadero
Falso
2. La viruela está causada por un microorganismo invisible a simple vista.
Verdadero
Falso
3. Para ver un virus hay que utilizar un microscopio óptico.
Verdadero
Falso
4. Los virus son capaces de reproducirse por sí solos, por lo que se les puede considerar seres vivos.
Verdadero
Falso
El vídeo que acabamos de ver nos va a servir para adentrarnos en el conocimiento de los virus.
Viruela, sarampión, varicela, herpes, gripe, SIDA, hepatitis A, hepatitis B, poliomielitis, rabia,... Sí, son el nombre
de enfermedades que afectan al hombre. ¿Qué tienen en común? Todas ellas están causadas por virus.
Todos hemos oído hablar de los virus, sabemos que producen muchas enfermedades, pero ¿qué son los virus?
Por extraño que parezca, ¡son partículas!
Has leído bien; un virus fuera de una célula se comporta como una partícula inerte, que no muestra ningún signo
de vida. Se les denomina viriones .
Su tamaño es muy pequeño, por lo que pueden ser observados exclusivamente con el microscopio electrónico.
Están constituidos por ácido nucleico (ADN o ARN, nunca ambos) envuelto
en una cápsula de proteínas ( cápsida o cápside ) y, en ocasiones, una
envoltura membranosa. Tienen por tanto una estructura acelular .
No tienen metabolismo propio ya que carecen de la maquinaria enzimática
necesaria para ello, por lo que son parásitos obligados . Sólo muestran
signos de actividad vital cuando invaden una célula (ya sea procariota o
eucariota); son capaces de dirigir la maquinaria metabólica de la célula
parasitada para producir más virus.
Según el huésped al que parasitan, hablamos de virus bacterianos o
bacteriófagos, virus animales y virus vegetales . También se
clasifican en virtud de la presencia de ADN o ARN, la forma de la cápsula
proteica, la presencia o no de envoltura membranosa,...
Cynthia Goldsmith. Creative Commons
Virus de la gripe Española.
Cynthia Goldsmith. Creative Commons
DGK. Creative Commons
Las enfermedades producidas por virus han azotado al hombre desde el mismo origen de la humanidad. En la imagen
que tenemos a la izquierda se puede observar un grabado egipcio en el que se aprecia a un hombre que ha sufrido el
ataque del virus de la polio y le ha dejado secuelas en una de sus piernas.
A lo largo de la historia los virus han matado a millones de personas. Entre 1918 y 1920 el virus de la llamada gripe
española mató a 55 millones de personas en las primeras 25 semanas de la pandemia . Se estima que durante los dos
años pudo matar a 200 millones. El SIDA ha matado ya a 85 millones de personas.
AV - Pregunta de Elección Múltiple
Celular eucariota
Celular procariota
Acelular
Su estructura dependerá de la célula parasitada
1. Estructura de un virus
Importante
ácido nucleico + capsida + envuelta membranosa
Veamos ahora esas partes con un poco más de detalle:
1. Ácido nucleico : se compone de una o varias cadenas de ADN o ARN, pero nunca los dos simultáneamente. Tanto el
ADN como el ARN pueden ser de cadena doble o sencilla.
2. Cápsida: es la cubierta proteica que envuelve al ácido nucleico vírico. Tiene como misión proteger el genoma del
virus y reconocer los lugares de unión y penetración de las células a parasitar.
Al conjunto formado por el ácido nucleico y la cápsida se conoce como nucleocápsida .
La cápsida está formada por proteínas globulares llamadas capsómeros que se ordenan de forma regular o simétrica,
razón por la que exisen varios tipos:
Helicoidales
Icosaédricas
Complejas
a.- Helicoidales : es una hélice de proteínas con el ADN o el ARN en su interior. Un ejemplo de este tipo es el virus del
mosaico del tabaco.
b.- Icosaédricas : los capsómeros adoptan la forma de un poliedro de 20 caras triangulares. Un ejemplo es el virus de
la polio.
c.- Complejas : aparece en bacteriófagos, que son los que atacan a las bacterias. Constan de una cabeza icosaédrica,
donde se aloja el ácido nucleico, y una cola helicoidal que puede contraerse para inyectar el contenido de la cabeza. A
final de la cola se sitúa la placa basal con espinas, especializada en la fijación a la célula huésped, a la que se unen unas
fibras caudales. Ejemplo: el bacteriófago T4.
Virus Helicoidal
Virus Icosaédrico
Graham Colm. Creative Commons
Richard Feldmann. Creative Commons
Virus Complejo
Modificado de Wikipedia Commons
Contenido libre.
3. Envoltura membranosa: algunos virus poseen una envoltura membranosa que
rodea a la nucleocápsida. Procede de la membrana plasmática de la célula parasitada.
Presenta algunas proteínas de origen vírico que tienen como función el reconocimiento de
la célula huésped. No está presente ni en virus vegetales ni en bacteriófagos.
Si poseen envoltura membranosa hablamos de virus envueltos . El virus del SIDA y el
virus de la gripe son de este tipo.
US National Institute of Health. Creative
Commons
Algunos virus presentan enzimas específicos . Uno de los más importantes es la transcriptasa inversa que, en
aquellos virus que poseen ARN de cadena simple como material genético, se encarga de convertir el ARN en ADN de
cadena doble.
AV - Actividad de Espacios en Blanco
Lee la frase siguiente y rellena los espacios en blanco.
Los virus que parasitan bacterias, también llamados
compleja, formada por una
icosaédrica, una
espinas a la que se unen fibras caudales.
Enviar
AV - Pregunta de Elección Múltiple
, presentan una
helicoidal y una
con
Todos los virus
Bacteriófagos
Virus animales
Virus vegetales
2. Tipos de virus
Dijimos en la introducción que son varios los criterios que podemos seguir para establecer una clasificación de los virus. Los más
importantes son cuatro:
1. Tipo de ácido nucleico.
2. Tipo de célula que parasitan.
3. Tipo de geometría de la cápsida.
4. Presencia o no de envoltura membranosa.
1. Atendiendo al tipo de ácido nucleico , pueden ser:
Tipo de ácido nucleico Tipo de cadena
ADN
ARN
Ejemplo
Doble
Adenovirus. La mayoría de bacteriófagos
Sencilla
Algunos bacteriófagos
Doble
Reovirus
Sencilla
Retrovirus. Virus de la Gripe, virus del SIDA.
Los retrovirus son los causantes de algunas de las enfermedades más virulentas que azotan al hombre, como la gripe, el sarampión, la
rabia, el SIDA,... Poseen un enzima muy particular, llamado transcriptasa inversa que convierte el ARN en ADN.
2. Atendiendo al tipo de célula que parasitan:
Virus animales: parasitan células animales. Ejemplo:
virus del SIDA
Virus vegetales: parasitan células vegetales. Ejemplo:
virus del mosaico del tabaco.
Bacteriófagos: parasitan bacterias. Ejemplo: bacteriófago
T4
Virus del Mosaico del tabaco. Proyecto Biosfera. C. Commons
3. Atendiendo a la geometría de la cápsida:
Virus helicoidales : presentan un aspecto alargado. Forma un
cilindro hueco, donde los capsómeros se disponen helicoidalmente y
el ácido nucleico se dispone en el centro.
Virus icosaédricos : el virus tiene un aspecto esférico, cuya
cápsida adopta la forma de un icosaedro. (poliedro de 20 caras
triangulares)
Virus complejos : parece que adoptan las dos estructuras
anteriores ya que poseen una región icosaédrica, la cabeza , que
contiene el ADN , una cola , formada por una vaina de simetría
helicoidal, hueca, que finaliza en una placa basal con una serie de
espículas y fibras caudales , que utilizan como sistema de
anclaje.
Leptictidium. Creative Commons
4. Atendiendo a la envoltura lipídica:
Virus desnudos: sin envoltura
Virus con envoltura . Ésta procede de la membrana plasmática
de la célula parasitada que el virus abandona por un proceso de
gemación. Esta envoltura suele tener en su cara externa proteínas
codificadas por el propio virus. Ejemplos: virus de la gripe y virus del
SIDA.
Los Alamos National Laboratory. Creative Commons
AV - Pregunta Verdadero-Falso
Lee el siguiente texto. ¿Estás conforme con lo que en él se dice?
Los virus con envoltura poseen una capa lipídica que los rodea. Esta capa, que posee proteínas codificadas por el
propio virus, es un resto de la membrana plasmática de la célula parasitada, que el virus se lleva cuando abandona la
célula por un proceso de gemación. La envoltura está presente tanto en virus animales, como en vegetales, como en
bacteriófagos.
Verdadero
Falso
3. Ciclos de vida de los virus
Siempre se ha dicho que los virus se sitúan en la frontera entre lo vivo y lo inerte. Vamos a tratar de dar una
explicación a esta afirmación.
Sabemos que las funciones que caracterizan a los seres vivos son tres: de nutrición, de relación y de
reproducción.
En estado extracelular, es decir, fuera de una célula, los virus carecen de ellas, ya que no necesitan materia ni
energía, pues no tienen metabolismo, ni se relacionan (su contacto con las células a las que parasitan es
totalmente fortuito); ahora bien, cuando encuentran una célula hospedadora y son capaces de introducir en ella
su genoma, sí son capaces de reproducirse.
La función de reproducción, por tanto, sólo la llevan a cabo en estado intracelular; el virus es capaz de dirigir la
maquinaria metabólica de la célula para que le proporcione la materia y la energía necesarias para la síntesis de
los componentes de nuevos viriones (ácido nucleico y proteínas) que se liberan para que puedan infectar otras
células.
En el ciclo de multiplicación de un virus se
pueden distinguir las siguientes fases:
Fijación o adsorción : el virus entra en
contacto con receptores de la cubierta exterior
de la célula huésped.
Penetración : el virus o su genoma atraviesan
las cubiertas externas de la célula y pasan a su
interior.
Replicación del genoma y síntesis de
proteínas víricas : se sintetiza el ácido nucleico
del virus y las proteínas de los capsómeros.
Ensamblaje de los nuevos viriones : se
forma la cápsida con el ácido nucleico en su
interior.
Liberación : las partículas víricas abandonan la
célula, bien por ruptura de la misma, bien por
gemación, adquiriendo la envoltura membranosa.
Durante el ciclo, existe un período, llamado de
eclipse , en el que desaparecen las estructuras
del virión: en esta fase que se llevan a cabo la
síntesis del genoma y de las proteínas víricas.
Proyecto Biosfera. Creative Commons
En función de la duración de la fase de eclipse se pueden distinguir dos tipos de ciclos víricos: ciclo lítico y
ciclo lisogénico.
Ciclo lítico
La producción de nuevos viriones es muy rápida y, cuando son liberados, la célula huésped es destruida (lisis).
Lourdes Luengo. Creative Commons
Ciclo lisogénico
Tras la penetración del ácido nucleico del virus no siempre es inmediata la multiplicación del mismo. El ácido
nucleico del virus se integra en el ADN de la célula hospedadora permaneciendo en este estado durante varias
generaciones de la célula huésped. A este estado se llama virus atenuado o provirus y a la célula receptora, célula
lisogénica.
Cada vez que la célula lisogénica se divida, lo hará el genoma del virus.
Si algún factor externo pone fin a este estado, el provirus se activa y desarrolla un ciclo lítico.
Lourdes Luengo. Creative Commons
¡Todo ciclo lisogénico acaba en un ciclo lítico!
AV - Pregunta de Selección Múltiple
Durante la fase de eclipse de un virus:
Se sintetizan proteínas víricas
Se replica el ácido nucleico vírico
Dejan de observarse los componentes del virus dentro de la célula
Mostrar retroalimentación
AV - Pregunta de Elección Múltiple
¿Qué nombre recibe el estado del virus en el que su material genético está integrado en el ADN de la célula
hospedadora?
Lisogénico
Provirus
Lisogénica
Eclipse