Ejercicio resuelto de Metabolismo celular · Biología · 2025

La fermentación es un proceso ampliamente utilizado en la industria alimentaria:

a) Existe un vino elaborado a partir de la variedad de uva *Pedro Ximénez*, cuyo sabor es extremadamente dulce. ¿Qué tipo de fermentación se utiliza para fabricar vino? [0,2 puntos]

b) Durante su elaboración, su fermentación se interrumpe de manera muy temprana para obtener su sabor tan dulce. Justifíquelo haciendo referencia a la reacción. [0,4 puntos]

c) Si no se interrumpiera la fermentación, ¿qué ocurriría con la proporción de los productos de la reacción en el vino obtenido al final? Justifíquelo. [0,4 puntos]

A continuación, se presentan diferentes métodos para producir la inmunización en una persona. Responda a las siguientes preguntas:



d) ¿Qué se entiende por inmunización? ¿Qué tipo de inmunidad se consigue en cada una de las figuras enumeradas del 1 al 4? Razone su respuesta haciendo referencia a las células y moléculas implicadas en cada caso. [0,6 puntos]

e) Una persona va a viajar a África, la posibilidad de contraer fiebre tifoidea es alta, ¿qué tratamiento le aconsejarías que se pusiera, el 1 o el 4? Justifique su respuesta. [0,4 puntos]

$\textbf{a) Existe un vino elaborado a partir de la variedad de uva }\textit{Pedro Ximénez}\textbf{, cuyo sabor es extremadamente dulce. ¿Qué tipo de fermentación se utiliza para fabricar vino? [0,2 puntos]}$

Para fabricar vino se utiliza la fermentación alcohólica o etanólica. La llevan a cabo levaduras, principalmente *Saccharomyces cerevisiae*, que en condiciones anaerobias transforman los azúcares del mosto —fundamentalmente glucosa y fructosa— en etanol y dióxido de carbono.

$\textbf{b) Durante su elaboración, su fermentación se interrumpe de manera muy temprana para obtener su sabor tan dulce. Justifíquelo haciendo referencia a la reacción. [0,4 puntos]}$

La reacción global de la fermentación alcohólica es:

$\text{glucosa} \longrightarrow 2\ \text{etanol} + 2\ \text{CO}_2 + \text{energía (ATP)}$

Es decir, la levadura va consumiendo el azúcar y lo convierte en etanol y $\text{CO}_2$. Si se deja avanzar el proceso, el azúcar se agota y el vino deja de ser dulce.

En el Pedro Ximénez la fermentación se detiene muy pronto, cuando solo se ha transformado una parte pequeña del azúcar. De este modo queda en el vino una elevada concentración de azúcares residuales sin fermentar, que es precisamente lo que le da su sabor extremadamente dulce, y a cambio la graduación alcohólica alcanzada es baja.

$\textbf{c) Si no se interrumpiera la fermentación, ¿qué ocurriría con la proporción de los productos de la reacción en el vino obtenido al final? Justifíquelo. [0,4 puntos]}$

Si la fermentación no se interrumpiera, la levadura seguiría metabolizando el azúcar hasta agotarlo, de manera que la proporción de los productos cambiaría en el sentido que marca la propia reacción.

La concentración de sustrato, es decir, de glucosa y fructosa, descendería hasta hacerse prácticamente nula, y el vino resultante ya no sería dulce sino seco.

La concentración de etanol aumentaría de forma proporcional, ya que por cada molécula de glucosa consumida se producen dos de etanol, de modo que el vino final tendría una graduación alcohólica mucho más alta.

La cantidad de $\text{CO}_2$ generada también aumentaría en la misma proporción, aunque al ser un gas se desprende y se pierde durante el proceso, por lo que no se acumula en el producto final.

En la práctica, la fermentación acabaría deteniéndose sola cuando se agotase el azúcar o cuando la concentración de etanol llegase a ser tóxica para la propia levadura.

$\textbf{d) ¿Qué se entiende por inmunización? ¿Qué tipo de inmunidad se consigue en cada una de las figuras enumeradas del 1 al 4? Razone su respuesta haciendo referencia a las células y moléculas implicadas en cada caso. [0,6 puntos]}$

La inmunización es el proceso por el cual un individuo adquiere resistencia frente a un agente patógeno concreto. Puede lograrse de forma natural, por contacto espontáneo con el patógeno o con anticuerpos maternos, o de forma artificial, administrando una vacuna o un suero.

Se distinguen dos criterios: la inmunidad es activa cuando es el propio organismo el que fabrica sus anticuerpos y genera memoria inmunológica, y pasiva cuando recibe anticuerpos ya fabricados por otro, con lo que la protección es inmediata pero temporal y no queda memoria. Y es natural cuando ocurre sin intervención médica y artificial cuando se induce deliberadamente.

La figura 1 corresponde a la vacunación, es decir, a una inmunidad activa artificial. Se administra el patógeno atenuado, muerto o solo sus antígenos, que son reconocidos por los linfocitos T y B; estos proliferan, se diferencian en células plasmáticas que secretan anticuerpos y, sobre todo, dejan linfocitos B y T de memoria, de modo que la protección es duradera.

La figura 2 corresponde al paso de anticuerpos de la madre al feto o al lactante, es decir, a una inmunidad pasiva natural. Lo que se transfiere son moléculas ya fabricadas, principalmente IgG a través de la placenta e IgA por la leche materna. El niño no produce nada, no interviene ningún linfocito suyo y por tanto no genera memoria: la protección desaparece en pocos meses.

La figura 3 corresponde a la infección natural, es decir, a una inmunidad activa natural. El patógeno entra por sí mismo en el organismo y desencadena la respuesta específica completa, con activación de linfocitos T y B, producción de anticuerpos por las células plasmáticas y generación de memoria inmunológica duradera.

La figura 4 corresponde a la administración de un suero o sueroterapia, es decir, a una inmunidad pasiva artificial. Se inyectan anticuerpos específicos ya elaborados, obtenidos de otro individuo o animal inmunizado, o producidos en el laboratorio. Actúan de inmediato neutralizando el antígeno, pero como no intervienen los linfocitos del receptor no hay memoria y la protección dura solo unas semanas.

$\text{Figura}$	$\text{Tipo de inmunidad}$	$\text{Memoria inmunológica}$
1 (vacuna)	Activa artificial	Sí
2 (vía placentaria o leche materna)	Pasiva natural	No
3 (infección)	Activa natural	Sí
4 (suero)	Pasiva artificial	No

$\textbf{e) Una persona va a viajar a África, la posibilidad de contraer fiebre tifoidea es alta, ¿qué tratamiento le aconsejarías que se pusiera, el 1 o el 4? Justifique su respuesta. [0,4 puntos]}$

Habría que aconsejarle el tratamiento 1, es decir, la vacunación.

La razón es que la persona todavía no está enferma: lo que necesita es una medida preventiva, y la vacuna es exactamente eso. Al administrarla con antelación suficiente, el organismo desarrolla una respuesta primaria completa y genera linfocitos B y T de memoria frente a *Salmonella typhi*. Si más adelante entra en contacto con la bacteria durante el viaje, esos linfocitos de memoria desencadenarán una respuesta secundaria rápida e intensa que impedirá que la enfermedad llegue a desarrollarse, y esa protección se mantendrá durante años.

El tratamiento 4, el suero, no serviría como prevención. Aporta anticuerpos ya fabricados que actúan de inmediato, pero que se degradan en unas pocas semanas y no dejan ninguna memoria inmunológica, de modo que la protección se habría agotado antes de que terminase el viaje o poco después. El suero es un tratamiento curativo, indicado cuando el contagio ya se ha producido y no hay tiempo de esperar a que el organismo monte su propia respuesta.