1.Investiguen sobre los siguientes trastornos alimentarios y completen armando un cuadro donde se citen:
Enfermedad (bulimia nerviosa, vigorexia,anorexia nerviosa, megarexia, dismorfia muscular, sobreingesta compulsiva).
Características: Causa y Efecto
Prevención
Recomendaciones para su tratamiento
2. Escribe tu reflexión sobre qué pasa si se abusa en el consumo de alimentos con alto
grado de contenido de carbohidratos y grasa o lípidos, y las desventajas de consumir
menor cantidad de alimentos de la que requiere el organismo; sobre todo en la niñez y
adolescencia.
Nada en Biología tiene sentido si no es a la luz de la Evolución.
domingo, 25 de septiembre de 2011
Alimentación correcta para la salud
El cuerpo humano es una máquina muy compleja y como tal, requiere de energía proporcionada por un combustible para poder funcionar y mantenerse con vida. Ese combustible lo proporcionan los alimentos. En ellos se encuentran sustancias denominadas nutrientes o nutrimentos, los que están en distintas proporciones, dependiendo del tipo de alimento. Mantener el cuerpo sano, trabajando correctamente, depende en gran medida de cuánto se come y qué se come; por lo que se debe poner especial cuidado en la alimentación. ¿Has oído hablar o leído que la dieta debe ser balanceada o equilibrada? ¿Sabes lo que estos términos significan?
La dieta es la suma de alimentos consumidos por una persona u organismo. Los hábitos dietéticos de los seres humanos son las decisiones habituales que un individuo o una cultura hacen al elegir qué alimentos comer. La elección de los alimentos puede ser sana, según la frecuencia y cantidad con que se consuma. Los hábitos dietéticos individuales juegan un papel muy significativo en la salud y mortalidad de los individuos de acuerdo con su edad y estado de salud en general. El régimen alimenticio o dieta puede ser, suficiente, completa, equilibrada, adecuada, variada o higiénica.
La dieta suficiente es la que cumple con los nutrientes normales. Es aquélla que contiene los alimentos en suficiente calidad y cantidad, que aporta la cantidad necesaria de calorías, dependiendo del gasto energético de cada individuo. Por ejemplo:aporta la cantidad necesaria de calorías, dependiendo del gasto energético de cada individuo. Por ejemplo: La dieta suficiente en el caso de mujeres jóvenes, de 14 a 18 años de edad, que estudian y realizan ejercicio, será de 2400 calorías. La dieta suficiente en hombres que estudian y hacen ejercicio, de 14 a 18 años de edad será de 3000 calorías.
Una dieta completa debe contener los grupos básicos de alimentos: carbohidratos, lípidos, proteínas, vitaminas, minerales y agua; es necesario consumir distintos alimentos, pero no en grandes cantidades para mantener un peso estable. Adecuada, como lo indica su nombre, esta dieta es especialmente hecha para cada persona en especial, tomando en cuenta características como: complexión física, estatura, edad, sexo, estado de salud, ocupación y ejercicio físico y mental, porque hay alimentos que por su digestión lenta entorpecen ciertas actividades. También se debe tomar en cuenta el clima, pues al ser caluroso la ingesta de líquidos debe ser en mayor proporción. Además se debe investigar si el metabolismo es lento o acelerado, para decidir el tipo de alimentos que se utilizaran. En personas que padecen ciertas enfermedades como diabetes, obesidad, insuficiencia renal, etc. la dieta diaria debe adecuarse a la patología correspondiente. Por ejemplo, en el caso de hipertensión arterial, la dieta adecuada se hará restringiendo sal, grasas y bebidas alcohólicas.
Dieta variada, contendrá una cantidad de nutrientes de todos los grupos alimentarios que, desde luego, serán variados, con el fin de mantener un equilibrio nutricional. Para que una dieta sea higiénica se debe cuidar que los diferentes tipos de alimentos que van a ingerirse estén limpios y desinfectados.
Las dietas inadecuadas son sinónimo de enfermedad y causan estados patológicos como desnutrición, obesidad, anemia y avitaminosis. Para mantener el equilibrio, las calorías que se gastan deben se iguales a las que se obtienen de los alimentos. Si no hay equilibrio, se adelgaza o se engorda.
Una alimentación higiénica, suficiente y equilibrada, es la base para sentirse bien, prevenir enfermedades y disfrutar de la vida. Estar bien alimentado también permite afrontar mejor los momentos difíciles que, ¿quién no los tiene?
Cuando hay algún desequilibrio en la alimentación, se altera el funcionamiento del organismo. Lo anterior se manifiesta por señales y síntomas que indican que hay algún problema.
La dieta es la suma de alimentos consumidos por una persona u organismo. Los hábitos dietéticos de los seres humanos son las decisiones habituales que un individuo o una cultura hacen al elegir qué alimentos comer. La elección de los alimentos puede ser sana, según la frecuencia y cantidad con que se consuma. Los hábitos dietéticos individuales juegan un papel muy significativo en la salud y mortalidad de los individuos de acuerdo con su edad y estado de salud en general. El régimen alimenticio o dieta puede ser, suficiente, completa, equilibrada, adecuada, variada o higiénica.
La dieta suficiente es la que cumple con los nutrientes normales. Es aquélla que contiene los alimentos en suficiente calidad y cantidad, que aporta la cantidad necesaria de calorías, dependiendo del gasto energético de cada individuo. Por ejemplo:aporta la cantidad necesaria de calorías, dependiendo del gasto energético de cada individuo. Por ejemplo: La dieta suficiente en el caso de mujeres jóvenes, de 14 a 18 años de edad, que estudian y realizan ejercicio, será de 2400 calorías. La dieta suficiente en hombres que estudian y hacen ejercicio, de 14 a 18 años de edad será de 3000 calorías.
Una dieta completa debe contener los grupos básicos de alimentos: carbohidratos, lípidos, proteínas, vitaminas, minerales y agua; es necesario consumir distintos alimentos, pero no en grandes cantidades para mantener un peso estable. Adecuada, como lo indica su nombre, esta dieta es especialmente hecha para cada persona en especial, tomando en cuenta características como: complexión física, estatura, edad, sexo, estado de salud, ocupación y ejercicio físico y mental, porque hay alimentos que por su digestión lenta entorpecen ciertas actividades. También se debe tomar en cuenta el clima, pues al ser caluroso la ingesta de líquidos debe ser en mayor proporción. Además se debe investigar si el metabolismo es lento o acelerado, para decidir el tipo de alimentos que se utilizaran. En personas que padecen ciertas enfermedades como diabetes, obesidad, insuficiencia renal, etc. la dieta diaria debe adecuarse a la patología correspondiente. Por ejemplo, en el caso de hipertensión arterial, la dieta adecuada se hará restringiendo sal, grasas y bebidas alcohólicas.
Dieta variada, contendrá una cantidad de nutrientes de todos los grupos alimentarios que, desde luego, serán variados, con el fin de mantener un equilibrio nutricional. Para que una dieta sea higiénica se debe cuidar que los diferentes tipos de alimentos que van a ingerirse estén limpios y desinfectados.
Las dietas inadecuadas son sinónimo de enfermedad y causan estados patológicos como desnutrición, obesidad, anemia y avitaminosis. Para mantener el equilibrio, las calorías que se gastan deben se iguales a las que se obtienen de los alimentos. Si no hay equilibrio, se adelgaza o se engorda.
Una alimentación higiénica, suficiente y equilibrada, es la base para sentirse bien, prevenir enfermedades y disfrutar de la vida. Estar bien alimentado también permite afrontar mejor los momentos difíciles que, ¿quién no los tiene?
Cuando hay algún desequilibrio en la alimentación, se altera el funcionamiento del organismo. Lo anterior se manifiesta por señales y síntomas que indican que hay algún problema.
Actividad práctica
En equipo resuelvan el siguiente problema: ¿qué alimentos contienen almidón y/o lípidos?
Elaboren una hipótesis sobre qué nutrientes esperan encontrar en qué tipo de alimentos.
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
¿Qué necesitan?: 10 muestras pequeñas de alimentos (incluye alimentos de origen vegetal y animal, en estos procura contar con jamón o embutidos de bajo precio), solución de lugol o tintura de yodo, plato o charola pequeña, 2 goteros, papel estraza, aceite.
Procedimiento:
En primer lugar preparar el reactivo. Mezcla 1 gota de tintura de yodo con 10 gotas de agua. O solicita el lugol al laboratorista de tu plantel.
Si en el alimento hay almidón, aparecerá una coloración azul oscuro.
Tomen un trozo pequeño de papel estraza y coloquen una gota de aceite, observen que al secar se vuelve traslúcido, por efecto del lípido o grasa.
Dividir las muestras de alimento en dos partes una para determinar la presencia de almidón (carbohidratos) y la otra para lípidos.
A una mitad le añaden 5 gotas de tintura o lugol, observe y registren.
Tomen un pedazo de papel estraza por cada muestra y anoten en el nombre del alimento, froten el alimento correspondiente en el papel, esperen a que seque, observen.
Registren sus datos en una tabla.
Elaboren una hipótesis sobre qué nutrientes esperan encontrar en qué tipo de alimentos.
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¿Qué necesitan?: 10 muestras pequeñas de alimentos (incluye alimentos de origen vegetal y animal, en estos procura contar con jamón o embutidos de bajo precio), solución de lugol o tintura de yodo, plato o charola pequeña, 2 goteros, papel estraza, aceite.
Procedimiento:
En primer lugar preparar el reactivo. Mezcla 1 gota de tintura de yodo con 10 gotas de agua. O solicita el lugol al laboratorista de tu plantel.
Si en el alimento hay almidón, aparecerá una coloración azul oscuro.
Tomen un trozo pequeño de papel estraza y coloquen una gota de aceite, observen que al secar se vuelve traslúcido, por efecto del lípido o grasa.
Dividir las muestras de alimento en dos partes una para determinar la presencia de almidón (carbohidratos) y la otra para lípidos.
A una mitad le añaden 5 gotas de tintura o lugol, observe y registren.
Tomen un pedazo de papel estraza por cada muestra y anoten en el nombre del alimento, froten el alimento correspondiente en el papel, esperen a que seque, observen.
Registren sus datos en una tabla.
lunes, 19 de septiembre de 2011
Actividad evidencial: III semestre A, B, C
Después de leer los documentos citados con anterioridad respecto a las moléculas orgánicas, analizar y comprender dicha información:
1. Elaborar un mapa conceptual en el que se incluyan las propiedades del agua, sus funciones y los procesos dentro de los seres vivos en los que participa.
2. Ejemplificar la presencia de los bioelementos en distintas estructuras de los seres vivos y la función que desempeñan en los procesos que se realizan en éstos.
3. Elaborar, en equipos de trabajo, reporte de investigación documental para presentar ante el grupo las características, funciones e importancia de los bioelementos para los seres vivos.
4. Elaborar un cuadro resumen ilustrado que permita comparar la estructura y función de las biomoléculas de los seres vivos.
Fecha de recepción: jueves 22 de septiembre/2011
1. Elaborar un mapa conceptual en el que se incluyan las propiedades del agua, sus funciones y los procesos dentro de los seres vivos en los que participa.
2. Ejemplificar la presencia de los bioelementos en distintas estructuras de los seres vivos y la función que desempeñan en los procesos que se realizan en éstos.
3. Elaborar, en equipos de trabajo, reporte de investigación documental para presentar ante el grupo las características, funciones e importancia de los bioelementos para los seres vivos.
4. Elaborar un cuadro resumen ilustrado que permita comparar la estructura y función de las biomoléculas de los seres vivos.
Fecha de recepción: jueves 22 de septiembre/2011
2a. Autoevaluación
1. ¿Cuáles son los elementos más abundantes en los seres vivos?
2. Describa brevemente la estructura de un átomo.
3. ¿Cuál es la importancia del átomo del carbono?
4. ¿Qué tipos de uniones químicas conoce? Menciones ejemplos de importancia biológica.
5. ¿Qué características del agua son consecuencia de la formación de puentes de hidrógeno entre sus moléculas.
6. Mencione tres iones de importancia biológica, describiendo sus funciones.
7. ¿Cuál es la diferencia estructural entre la amilosa y la amilopectina? ¿ Cuál es la diferencia entre amilopectina y el glucógeno?
8. ¿Qué entiende por unión glucosídica?
9. ¿Qué es un oligosacárido de membrana? ¿Qué función cumple? ¿Cuál es su importancia?
10. Desde el punto de vista energético ¿Cuál es la diferencia entre glucosa y el almidón?
11. Si una persona consume una dieta rica en hidratos de carbono con más calorías que las que necesita, los hidratos de carbono se transforman en triglicéridos. ¿Por qué? ¿cuáles son las ventajas de este mecanismo?
12. La molécula de colesterol ¿es antipática?
13. ¿Qué lípidos son importantes como constituyente de las membranas? ¿ Qué característica en común presentan ? (realice un esquema)
14. ¿Qué molécula esteroide es la precursora de las hormonas sexuales?
15. Mencione un lípido con función estructural, uno con función de reserva y otro con función hormonal.
PREGUNTAS DE OPCIÓN MULTIPLE
1. Las uniones puente de hidrógeno:
a. son un tipo de unión iónica.
b. se dan solo entre las moléculas de agua.
c. se establecen cuando se crean polaridades momentáneas.
d. el hidrógeno comparte sus electrones con elementos electropositivos.
e. ninguna es correcta.
2. Un isótopo es:
a. A un átomo con distinta cantidad de protones y neutrones.
b. un átomo con igual cantidad de protones que neutrones.
c. un átomo con igual cantidad de protones y electrones.
d. un átomo con igual cantidad de protones pero distinta cantidad de neutrones.
e. un átomo con más electrones que protones.
3. La molécula de agua se caracteriza por:
a. formar puente de hidrógeno entre sus moléculas.
b. formar puentes de hidrógeno con moléculas no polares.
c. alto punto de fusión
d. a y b son correctas.
e. a y c son correctas.
4. La glucosa:
a. es una hexosa.
b. es el monómero que constituye la molécula de almidón.
c. es el monómero que constituye todos los polisacáridos
d. a y b son correctas.
e. todos son correctas.
5. La estructura y función del glucógeno y la celulosa son respectivamente:
a. lineal con función estructural en ambos casos.
b. ramificadas con función estructural en ambos casos.
c. lineal con función energética y ramificada con función estructural.
d. ramificada con función energética y ramificada con función estructural.
e. ramificada con función energética y lineal con función estructural.
6. Un mucopolisacárido:
a. forma parte de la matriz del tejido conectivo
b. está formado por azúcares derivados
c. es un heteropolisacárido
d. todas son correctas.
e. ninguna es correcta.
7. La unión glucosídica ocurre entre:
a. dos grupos aldehídos.
b. dos grupos cetonas.
c. un grupo aldehído y un grupo hidróxilo.
d. un grupo cetona y un hidróxilo.
e. dos grupos hidróxilos.
8. Las esfingomielinas:
a. son anfipáticas
b. están formadas por glicerol, ácidos grasos y ácido fosfórico
c. presentan una unión de tipo amida ácido graso y glicerol
d. constituyen una reserva energética
e. posee una estructura isoprenoide
9. El calcitriol interviene:
a. en el ciclo de la visión
b. en la coagulación sanguínea
c. en el metabolismo del calcio
d. en los procesos de oxidación de los lípidos de membrana
e. ninguna es correcta
10. Las sales biliares:
a. poseen un núcleo ceramida
b. derivan del colesterol
c. son consideradas hormonas
d. a y b son correctas
e. b y c son correctas
11. Los ácidos grasos son:
a. solubles en agua
b. combustibles celulares
c. los monómeros que forman la molécula de colesterol
d. son de cadena corta
e. todas son correctas.
2. Describa brevemente la estructura de un átomo.
3. ¿Cuál es la importancia del átomo del carbono?
4. ¿Qué tipos de uniones químicas conoce? Menciones ejemplos de importancia biológica.
5. ¿Qué características del agua son consecuencia de la formación de puentes de hidrógeno entre sus moléculas.
6. Mencione tres iones de importancia biológica, describiendo sus funciones.
7. ¿Cuál es la diferencia estructural entre la amilosa y la amilopectina? ¿ Cuál es la diferencia entre amilopectina y el glucógeno?
8. ¿Qué entiende por unión glucosídica?
9. ¿Qué es un oligosacárido de membrana? ¿Qué función cumple? ¿Cuál es su importancia?
10. Desde el punto de vista energético ¿Cuál es la diferencia entre glucosa y el almidón?
11. Si una persona consume una dieta rica en hidratos de carbono con más calorías que las que necesita, los hidratos de carbono se transforman en triglicéridos. ¿Por qué? ¿cuáles son las ventajas de este mecanismo?
12. La molécula de colesterol ¿es antipática?
13. ¿Qué lípidos son importantes como constituyente de las membranas? ¿ Qué característica en común presentan ? (realice un esquema)
14. ¿Qué molécula esteroide es la precursora de las hormonas sexuales?
15. Mencione un lípido con función estructural, uno con función de reserva y otro con función hormonal.
PREGUNTAS DE OPCIÓN MULTIPLE
1. Las uniones puente de hidrógeno:
a. son un tipo de unión iónica.
b. se dan solo entre las moléculas de agua.
c. se establecen cuando se crean polaridades momentáneas.
d. el hidrógeno comparte sus electrones con elementos electropositivos.
e. ninguna es correcta.
2. Un isótopo es:
a. A un átomo con distinta cantidad de protones y neutrones.
b. un átomo con igual cantidad de protones que neutrones.
c. un átomo con igual cantidad de protones y electrones.
d. un átomo con igual cantidad de protones pero distinta cantidad de neutrones.
e. un átomo con más electrones que protones.
3. La molécula de agua se caracteriza por:
a. formar puente de hidrógeno entre sus moléculas.
b. formar puentes de hidrógeno con moléculas no polares.
c. alto punto de fusión
d. a y b son correctas.
e. a y c son correctas.
4. La glucosa:
a. es una hexosa.
b. es el monómero que constituye la molécula de almidón.
c. es el monómero que constituye todos los polisacáridos
d. a y b son correctas.
e. todos son correctas.
5. La estructura y función del glucógeno y la celulosa son respectivamente:
a. lineal con función estructural en ambos casos.
b. ramificadas con función estructural en ambos casos.
c. lineal con función energética y ramificada con función estructural.
d. ramificada con función energética y ramificada con función estructural.
e. ramificada con función energética y lineal con función estructural.
6. Un mucopolisacárido:
a. forma parte de la matriz del tejido conectivo
b. está formado por azúcares derivados
c. es un heteropolisacárido
d. todas son correctas.
e. ninguna es correcta.
7. La unión glucosídica ocurre entre:
a. dos grupos aldehídos.
b. dos grupos cetonas.
c. un grupo aldehído y un grupo hidróxilo.
d. un grupo cetona y un hidróxilo.
e. dos grupos hidróxilos.
8. Las esfingomielinas:
a. son anfipáticas
b. están formadas por glicerol, ácidos grasos y ácido fosfórico
c. presentan una unión de tipo amida ácido graso y glicerol
d. constituyen una reserva energética
e. posee una estructura isoprenoide
9. El calcitriol interviene:
a. en el ciclo de la visión
b. en la coagulación sanguínea
c. en el metabolismo del calcio
d. en los procesos de oxidación de los lípidos de membrana
e. ninguna es correcta
10. Las sales biliares:
a. poseen un núcleo ceramida
b. derivan del colesterol
c. son consideradas hormonas
d. a y b son correctas
e. b y c son correctas
11. Los ácidos grasos son:
a. solubles en agua
b. combustibles celulares
c. los monómeros que forman la molécula de colesterol
d. son de cadena corta
e. todas son correctas.
Moléculas orgánicas: Azúcares
La mayor fuente de glúcidos, también llamados hidratos de carbono o azúcares, se encuentra en los vegetales, los cuales a través del proceso de fotosíntesis combinan el dióxido de carbono (CO2) y el agua (H2O) para dar las moléculas hidrocarbonadas que son los glúcidos. Estas moléculas proporcionan a las plantas y a los animales que se alimentan de ellas, la energía necesaria para los procesos metabólicos.
A excepción de la vitamina C, los glúcidos no son esenciales en la dieta, ya que el organismo mediante procesos metabólicos intracelulares puede sintetizar los azúcares necesarios a partir de otras moléculas, como los lípidos y aminoácidos.
CLASIFICACIÓN
Los glúcidos se clasifican en primer lugar, teniendo en cuenta el número de unidades constitutivas de los mismos en:
l Monosacáridos: constituidos por un azúcar simple.
II Oligosacáridos: Resultantes de la unión de 2 a 10 unidades de monosacáridos.
lII Polisacáridos: formados por cadenas compuestas de muchas unidades de monosacáridos (más de 10). Estas cadenas pueden ser lineales o ramificadas.
MONOSACÁRIDOS
Son los monómeros de los glúcidos. Son polialcoholes con una función aldehido o cetona. Según el número de carbonos, un monosacárido será una triosa (3C), tetrosa (4C), pentosa (5C), hexosa (6C) o heptosa (7C). Además se les agrega el prefijo ceto o aldo de acuerdo a la función que posean.
Los monosacáridos, especialmente la glucosa, constituyen la principal fuente de energía celular. Por ejemplo la oxidación completa de un mol de glucosa produce 673 kilocalorias.
También forman parte de moléculas más complejas. Por ejemplo la ribosa y desoxirribosa, componentes de los ácidos nucleícos.
Otros monosacáridos presentan alguno de sus grupos OH sustituidos por otros átomos. Se conocen como azúcares derivados, y en su mayoría son monómeros de heteropolisacáridos que cumplen funciones estructurales.
OLIGOSACÁRIDOS
Se forman por la unión covalente de entre 2 y 10 monosacáridos.
Se los nombra de acuerdo al número de monosacáridos que los constituye, de este modo tenemos: disacáridos, trisacáridos, etc.
De todos ellos los más importantes fisiológicamente son los disacáridos, como la sacarosa o azúcar común formada por la unión de glucosa y fructosa, la lactosa o azúcar de la leche (Galactosa + glucosa), o la maltosa o azúcar de malta formada por la unión de dos glucosas.
Los monosacáridos se unen mediante uniones glucosídicas, donde dos átomos de carbono de dos monosacáridos se vinculan por medio de un átomo de oxígeno. En la reacción se libera una molécula de agua.
Funciones biológicas: Son formas de transporte en los vegetales y en algunos animales.Forman parte de moléculas más complejas, como las glucoproteínas y glucolípidos. Intervienen en la estructura de la membrana plasmática, participando en el reconocimiento celular.
POLISACÁRIDOS
Están constituidos por un gran número de monosacáridos unidos mediante enlaces glucosídicos, constituyendo largas cadenas.
Los polisacáridos pueden ser homopolímeros, cuando la unidad repetitiva es un solo tipo de monosacárido o heteropolímeros, cuando las unidades repetitivas están constituidas al menos por dos monómeros diferentes.Los polisacáridos más importantes presentes en la naturaleza son el almidón, el glucógeno y la celulosa.
El almidón es una mezcla de dos polisacáridos, la amilosa y la amilopectina.
La función del almidón es la de ser la principal reserva de energía en las plantas.
GLUCÓGENO
Presenta una estructura similar a la de la amilopectina, pero mucho más ramificada (cada 12 a 14 unidades del polímero lineal).
El glugógeno constituye una importante reserva de energía para los animales y se almacena principalmente en el hígado y en los músculos.
CELULOSA
Es el polisacárido estructural más abundante y se lo encuentra formando las paredes celulares de los vegetales. Está constituida por cadenas lineales de b-glucosa.
A excepción de la vitamina C, los glúcidos no son esenciales en la dieta, ya que el organismo mediante procesos metabólicos intracelulares puede sintetizar los azúcares necesarios a partir de otras moléculas, como los lípidos y aminoácidos.
CLASIFICACIÓN
Los glúcidos se clasifican en primer lugar, teniendo en cuenta el número de unidades constitutivas de los mismos en:
l Monosacáridos: constituidos por un azúcar simple.
II Oligosacáridos: Resultantes de la unión de 2 a 10 unidades de monosacáridos.
lII Polisacáridos: formados por cadenas compuestas de muchas unidades de monosacáridos (más de 10). Estas cadenas pueden ser lineales o ramificadas.
MONOSACÁRIDOS
Son los monómeros de los glúcidos. Son polialcoholes con una función aldehido o cetona. Según el número de carbonos, un monosacárido será una triosa (3C), tetrosa (4C), pentosa (5C), hexosa (6C) o heptosa (7C). Además se les agrega el prefijo ceto o aldo de acuerdo a la función que posean.
Los monosacáridos, especialmente la glucosa, constituyen la principal fuente de energía celular. Por ejemplo la oxidación completa de un mol de glucosa produce 673 kilocalorias.
También forman parte de moléculas más complejas. Por ejemplo la ribosa y desoxirribosa, componentes de los ácidos nucleícos.
Otros monosacáridos presentan alguno de sus grupos OH sustituidos por otros átomos. Se conocen como azúcares derivados, y en su mayoría son monómeros de heteropolisacáridos que cumplen funciones estructurales.
OLIGOSACÁRIDOS
Se forman por la unión covalente de entre 2 y 10 monosacáridos.
Se los nombra de acuerdo al número de monosacáridos que los constituye, de este modo tenemos: disacáridos, trisacáridos, etc.
De todos ellos los más importantes fisiológicamente son los disacáridos, como la sacarosa o azúcar común formada por la unión de glucosa y fructosa, la lactosa o azúcar de la leche (Galactosa + glucosa), o la maltosa o azúcar de malta formada por la unión de dos glucosas.
Los monosacáridos se unen mediante uniones glucosídicas, donde dos átomos de carbono de dos monosacáridos se vinculan por medio de un átomo de oxígeno. En la reacción se libera una molécula de agua.
Funciones biológicas: Son formas de transporte en los vegetales y en algunos animales.Forman parte de moléculas más complejas, como las glucoproteínas y glucolípidos. Intervienen en la estructura de la membrana plasmática, participando en el reconocimiento celular.
POLISACÁRIDOS
Están constituidos por un gran número de monosacáridos unidos mediante enlaces glucosídicos, constituyendo largas cadenas.
Los polisacáridos pueden ser homopolímeros, cuando la unidad repetitiva es un solo tipo de monosacárido o heteropolímeros, cuando las unidades repetitivas están constituidas al menos por dos monómeros diferentes.Los polisacáridos más importantes presentes en la naturaleza son el almidón, el glucógeno y la celulosa.
El almidón es una mezcla de dos polisacáridos, la amilosa y la amilopectina.
La función del almidón es la de ser la principal reserva de energía en las plantas.
GLUCÓGENO
Presenta una estructura similar a la de la amilopectina, pero mucho más ramificada (cada 12 a 14 unidades del polímero lineal).
El glugógeno constituye una importante reserva de energía para los animales y se almacena principalmente en el hígado y en los músculos.
CELULOSA
Es el polisacárido estructural más abundante y se lo encuentra formando las paredes celulares de los vegetales. Está constituida por cadenas lineales de b-glucosa.
Moléculas orgánicas: Lípidos
Existen cuatro grandes grupos de biomoléculas:
l Lípidos
lI Glúcidos
lII Proteínas
lV Ácidos Nucleicos
Lípidos
Constituyen un grupo de compuestos muy heterogéneo, cuya única característica común es la insolubilidad en agua y otros solventes polares. Son solubles solamente en solventes no polares como el éter, benceno, cloroformo, etc.
Entre las biomoléculas, los lípidos son los únicos que en general no forman polímeros, aunque algunos pueden considerarse macromoléculas.
Aunque existen otras, una manera sencilla de clasificarlos es la siguiente:
Simples: ácidos grasos, grasas neutras y ceras.
Complejos: fosfoglicéridos, glucolípidos y lipoproteínas.
Asociados: prostaglandinas, terpenos y esteroides.
Acidos grasos: Están formados por cadenas hidrocarbonadas, que tienen número par de carbonos (entre 4 y 22 átomos) y un grupo carboxilo en uno de los extremos.
Los ácidos grasos pueden ser saturados o insaturados. En los primeros los átomos de carbono de la cadena están unidos mediante enlaces simples, en cambio en los insaturados la cadena presenta dobles enlaces entre carbonos.
Función biológica: Son constituyentes de moléculas más grandes, como por ejemplo: grasas, fosfolípidos, etc. Son combustibles celulares de elección.
Grasas neutras: Una grasa neutra consiste en una molécula de glicerol unida a uno, dos o tres ácidos grasos. El glicerol es un alcohol de tres carbonos.
A temperatura ambiente, estos lípidos pueden resultar líquidos o sólidos, dependiendo del largo de las cadenas de ácidos grasos y si están saturados o no..
Cuánto más saturados y largos sean los ácidos grasos de una grasa neutra, podrán compactarse e interactuar mejor, determinando la formación de un compuesto sólido a la temperatura ambiente, a los que vulgarmente llamamos grasas.
Por el contrario, cuanto más insaturados y más cortos sean los ácidos grasos, más inconvenientes tendrán para interactuar, pues los dobles enlaces impiden que las colas de los ácidos grasos de las moléculas de grasa puedan moverse libremente, determinando así una sustancia líquida a la temperatura ambiente llamada aceite.
Funciones biológicas: Las grasas y aceites cumplen principalmente con la función de reserva de energía en forma más eficiente que los glúcidos. Esto se debe a que son hidrofóbicos y al no hidratarse ocupan menos volumen que el glucógeno y además, tienen más hidrógenos en su estructura, por lo cual rinden más energía que los azucares.Actúan en la termorregulación, como aislante térmico. Por ejemplo en los animales que viven en las zonas frías del planeta tienen una importante capa de grasa subdérmica que ayuda a mantener la temperatura interna. Además como repelen al agua evitan la perdida de calor corporal por efectos de la transpiración.
Ceras: son lípidos compuestos por alcoholes y ácidos grasos de alto número de carbonos. También son importantes las ceras que se forman con el colesterol.
Funciones biológicas: Sirven de cubierta protetora en la piel, pelos, plumas y estructuras delicadas como los oídos de los animales. En las plantas las encontramos recubriendo por ejemplo las hojas y los frutos. Las abejas utilizan ceras con fines estructurales, para fabricar los panales de las colmenas.
Fosfogliceridos: Son conocidos con el nombre de fosfolípidos. Poseen una molécula de glicerol unida a dos ácidos grasos y un ácido fosfórico. Además el grupo fosfato puede llevar unida una molécula de naturaleza variable a la que llamamos resto (R), por ejemplo un alcohol.
Funciones biológicas: Son componentes principales de las membranas biológicas.
Forman parte de la vaina de mielina que recubre a los axones de las células nerviosas.
Glucolípidos y Esfingolípidos
Estos lípidos están formados por una ceramida, es decir, un ácido graso unido a un alcohol llamado esfingosina por medio de una unión amida.Si además del ácido graso, también lleva unido un grupo fosfato tenemos un esfingofosfolípido. Si al grupo fosfato se une un alcohol y éste es la colina, obtenemos la esfingomielina.
Funciones biológicas: Al igual que los fosfolípidos y el colesterol los glucolípidos son moléculas anfipáticas y junto a éstos forma parte de la estructura básica de las membranas biológicas.
Lipoproteínas
Resultan de la unión de lípidos con proteínas solubles. En éste complejo la proteína ocuparía la parte periférica de modo que puede interactuar con el agua de esta manera circulan los lípidos por el plasma.
De acuerdo al porcentaje relativo de lípidos y proteínas presentes se los clasifica en:
l Lipoproteínas de alta densidad ( HDL)
II Lipoproteínas de densidad intermedia ( IDL)
lII Lipoproteínas de baja densidad (LDL)
lV Lipoproteínas de muy baja densidad ( VLDL)
V Quilomicrones
Las primeras son ricas en proteínas y son las que producen el recambio de colesterol de los tejidos hacia el hígado. El colesterol que forma parte de estas lipoproteínas es el que se conoce como colesterol “bueno”. Las lipoproteínas de baja y muy baja densidad son ricos en lípidos y son las que transportan el colesterol y los trigliceridos desde el hígado a los tejidos. El colesterol asociado a estas lipoproteínas se conoce como colesterol “malo”, ya que es el responsable de los depósitos grasos que se forman en algunos vasos sanguíneos provocando los llamados ateromas
Prostaglandinas
Constituyen una familia de derivados de ácidos grasos insaturados de 20 C, como el araquidónico. Tienen una gran variedad de efectos biológicos de naturaleza regulatoria. Por ejemplo: modulan la actividad hormonal y producen la contracción del músculo liso.
Terpenos
Pueden formar moléculas lineales o cíclicas. En los vegetales se han encontrado un número importante de terpenos. Por ejemplo el caucho, el fitol que forma parte de la clorofila, o el b-caroteno precursor de la vitamina A y el retinal, esencial para la visión.
Esteroides
El esteroide más conocido es el colesterol, presente en las membranas biológicas de todas las células excepto la de las bacterias. Este, a su vez, es precursor de muchos esteroides como las hormonas sexuales (Progesterona, estrógenos, testosterona), las hormonas de la corteza suprarrenal (glucorticoides, mineralocorticoides), los ácidos biliares y la vitamina A, que son solo algunos ejemplos. Los esteroides desempeñan funciones diferentes de acuerdo a los grupos químicos que están unidos a su estructura básica.
La vitamina D (Calcitriol) se considera actualmente como una hormona y no como una vitamina, ya que la vitamina D3 (colecalciferol) se produce por irradiación con luz ultravioleta del 7-deshidrocolesterol, el cual es un metabolito normal del colesterol que se encuentra en la piel. La vitamina D que se absorbe de la dieta o que se forma en la piel se hidroxila para dar lugar a 1,25-dihidroxicolecalciferol en dos pasos, gracias a enzimas específicas del hígado y del riñón. Esta hormona controla el metabolismo del Ca2+ y del fosfato en tejidos blanco.
Hormonas esteroideas
Estradiol: Desarrollo y mantenimiento de las características sexuales femeninas.
Progesterona: Prepara al útero para la implantación. Suprime la ovulación durante el embarazo.
Testosterona: Desarrollo y mantenimiento de las características sexuales masculinas.
Aldosterona: Favorece la absorción de Na+ en los túbulos renales.
l Lípidos
lI Glúcidos
lII Proteínas
lV Ácidos Nucleicos
Lípidos
Constituyen un grupo de compuestos muy heterogéneo, cuya única característica común es la insolubilidad en agua y otros solventes polares. Son solubles solamente en solventes no polares como el éter, benceno, cloroformo, etc.
Entre las biomoléculas, los lípidos son los únicos que en general no forman polímeros, aunque algunos pueden considerarse macromoléculas.
Aunque existen otras, una manera sencilla de clasificarlos es la siguiente:
Simples: ácidos grasos, grasas neutras y ceras.
Complejos: fosfoglicéridos, glucolípidos y lipoproteínas.
Asociados: prostaglandinas, terpenos y esteroides.
Acidos grasos: Están formados por cadenas hidrocarbonadas, que tienen número par de carbonos (entre 4 y 22 átomos) y un grupo carboxilo en uno de los extremos.
Los ácidos grasos pueden ser saturados o insaturados. En los primeros los átomos de carbono de la cadena están unidos mediante enlaces simples, en cambio en los insaturados la cadena presenta dobles enlaces entre carbonos.
Función biológica: Son constituyentes de moléculas más grandes, como por ejemplo: grasas, fosfolípidos, etc. Son combustibles celulares de elección.
Grasas neutras: Una grasa neutra consiste en una molécula de glicerol unida a uno, dos o tres ácidos grasos. El glicerol es un alcohol de tres carbonos.
A temperatura ambiente, estos lípidos pueden resultar líquidos o sólidos, dependiendo del largo de las cadenas de ácidos grasos y si están saturados o no..
Cuánto más saturados y largos sean los ácidos grasos de una grasa neutra, podrán compactarse e interactuar mejor, determinando la formación de un compuesto sólido a la temperatura ambiente, a los que vulgarmente llamamos grasas.
Por el contrario, cuanto más insaturados y más cortos sean los ácidos grasos, más inconvenientes tendrán para interactuar, pues los dobles enlaces impiden que las colas de los ácidos grasos de las moléculas de grasa puedan moverse libremente, determinando así una sustancia líquida a la temperatura ambiente llamada aceite.
Funciones biológicas: Las grasas y aceites cumplen principalmente con la función de reserva de energía en forma más eficiente que los glúcidos. Esto se debe a que son hidrofóbicos y al no hidratarse ocupan menos volumen que el glucógeno y además, tienen más hidrógenos en su estructura, por lo cual rinden más energía que los azucares.Actúan en la termorregulación, como aislante térmico. Por ejemplo en los animales que viven en las zonas frías del planeta tienen una importante capa de grasa subdérmica que ayuda a mantener la temperatura interna. Además como repelen al agua evitan la perdida de calor corporal por efectos de la transpiración.
Ceras: son lípidos compuestos por alcoholes y ácidos grasos de alto número de carbonos. También son importantes las ceras que se forman con el colesterol.
Funciones biológicas: Sirven de cubierta protetora en la piel, pelos, plumas y estructuras delicadas como los oídos de los animales. En las plantas las encontramos recubriendo por ejemplo las hojas y los frutos. Las abejas utilizan ceras con fines estructurales, para fabricar los panales de las colmenas.
Fosfogliceridos: Son conocidos con el nombre de fosfolípidos. Poseen una molécula de glicerol unida a dos ácidos grasos y un ácido fosfórico. Además el grupo fosfato puede llevar unida una molécula de naturaleza variable a la que llamamos resto (R), por ejemplo un alcohol.
Funciones biológicas: Son componentes principales de las membranas biológicas.
Forman parte de la vaina de mielina que recubre a los axones de las células nerviosas.
Glucolípidos y Esfingolípidos
Estos lípidos están formados por una ceramida, es decir, un ácido graso unido a un alcohol llamado esfingosina por medio de una unión amida.Si además del ácido graso, también lleva unido un grupo fosfato tenemos un esfingofosfolípido. Si al grupo fosfato se une un alcohol y éste es la colina, obtenemos la esfingomielina.
Funciones biológicas: Al igual que los fosfolípidos y el colesterol los glucolípidos son moléculas anfipáticas y junto a éstos forma parte de la estructura básica de las membranas biológicas.
Lipoproteínas
Resultan de la unión de lípidos con proteínas solubles. En éste complejo la proteína ocuparía la parte periférica de modo que puede interactuar con el agua de esta manera circulan los lípidos por el plasma.
De acuerdo al porcentaje relativo de lípidos y proteínas presentes se los clasifica en:
l Lipoproteínas de alta densidad ( HDL)
II Lipoproteínas de densidad intermedia ( IDL)
lII Lipoproteínas de baja densidad (LDL)
lV Lipoproteínas de muy baja densidad ( VLDL)
V Quilomicrones
Las primeras son ricas en proteínas y son las que producen el recambio de colesterol de los tejidos hacia el hígado. El colesterol que forma parte de estas lipoproteínas es el que se conoce como colesterol “bueno”. Las lipoproteínas de baja y muy baja densidad son ricos en lípidos y son las que transportan el colesterol y los trigliceridos desde el hígado a los tejidos. El colesterol asociado a estas lipoproteínas se conoce como colesterol “malo”, ya que es el responsable de los depósitos grasos que se forman en algunos vasos sanguíneos provocando los llamados ateromas
Prostaglandinas
Constituyen una familia de derivados de ácidos grasos insaturados de 20 C, como el araquidónico. Tienen una gran variedad de efectos biológicos de naturaleza regulatoria. Por ejemplo: modulan la actividad hormonal y producen la contracción del músculo liso.
Terpenos
Pueden formar moléculas lineales o cíclicas. En los vegetales se han encontrado un número importante de terpenos. Por ejemplo el caucho, el fitol que forma parte de la clorofila, o el b-caroteno precursor de la vitamina A y el retinal, esencial para la visión.
Esteroides
El esteroide más conocido es el colesterol, presente en las membranas biológicas de todas las células excepto la de las bacterias. Este, a su vez, es precursor de muchos esteroides como las hormonas sexuales (Progesterona, estrógenos, testosterona), las hormonas de la corteza suprarrenal (glucorticoides, mineralocorticoides), los ácidos biliares y la vitamina A, que son solo algunos ejemplos. Los esteroides desempeñan funciones diferentes de acuerdo a los grupos químicos que están unidos a su estructura básica.
La vitamina D (Calcitriol) se considera actualmente como una hormona y no como una vitamina, ya que la vitamina D3 (colecalciferol) se produce por irradiación con luz ultravioleta del 7-deshidrocolesterol, el cual es un metabolito normal del colesterol que se encuentra en la piel. La vitamina D que se absorbe de la dieta o que se forma en la piel se hidroxila para dar lugar a 1,25-dihidroxicolecalciferol en dos pasos, gracias a enzimas específicas del hígado y del riñón. Esta hormona controla el metabolismo del Ca2+ y del fosfato en tejidos blanco.
Hormonas esteroideas
Estradiol: Desarrollo y mantenimiento de las características sexuales femeninas.
Progesterona: Prepara al útero para la implantación. Suprime la ovulación durante el embarazo.
Testosterona: Desarrollo y mantenimiento de las características sexuales masculinas.
Aldosterona: Favorece la absorción de Na+ en los túbulos renales.
domingo, 18 de septiembre de 2011
miércoles, 14 de septiembre de 2011
lunes, 12 de septiembre de 2011
Autoevaluación
1. En relación a los ácidos nucleicos, indique cuál de las siguientes respuestas es correcta:
a) Un nucleótido esta compuesto por un azúcar, una base nitrogenada y un grupo fosfato.
b) Los dinucleótidos NAD, NADP y FAD son coenzimas que se requieren para la actuación de las deshidrogenadas.
c) El ATP es una molécula que acumula energía.
d) Todas las respuestas son ciertas.
2. Acerca de los hidratos de carbono, indique la respuesta incorrecta:
a) El almidón es la principal sustancia de reserva
de las células vegetales.
b) La celulosa es degradada por enzimas del aparato digestivo humano.
c) La lactosa es el principal azúcar de la leche.
d) El glucógeno es un polisacárido de reserva animal.
3. Acerca de los lípidos, indique cuál de las siguientes respuestas es correcta:
a) Los triglicéridos se acumulan en el tejido adiposo y constituyen la mayor reserva energética
b) El colesterol es un lípido de membrana característico de los animales.
c) La a y la b son correctas.
d) La a y la b son falsas.
4. En relación a la estructura secundaria de las proteínas, indique cuál de las siguientes respuestas es correcta:
1) La estructura hélice α es una conformación en el que la proteína adopta una estructura ordenada en forma de espiral que se mantiene por puentes de hidrógeno.
2) La estructura lámina u hoja plegada β es una conformación en la que dos o más segmentos de la cadena polipeptídica se mantienen paralelos, extendidos y unidos mediante puentes de hidrógeno.
a) 1 es cierta y 2 es falsa
b) 2 es cierta y 1 es falsa
c) 1 y 2 son ciertas
d) 1 y 2 son falsas
5. Acerca de los lípidos indique la respuesta correcta:
a) Cuanto mayor es el grado de saturación mayor es el número de dobles enlaces que presenta la molécula.
b) Son compuestos solubles en agua.
c) Son compuestos insolubles en disolventes orgánicos.
d) La unión de tres ácidos grasos a una molécula de glicerol da lugar a un triglicérido.
6. En relación al metabolismo celular, indique cuál respuesta es la correcta:
1) El catabolismo es el conjunto de todas las rutas metabólicas que conducen a la formación de compuestos orgánicos.
2) El anabolismo es el conjunto de procesos endoergónicos que conducen a la degradación de los compuestos orgánicos.
a) 1 es cierta y 2 es falsa
b) 2 es cierta y 1 es falsa
c) 1 y 2 son ciertas
d) 1 y 2 son falsas
7. En relación a los aminoácidos, indique cuál respuesta es la correcta:
a) Las proteínas presentan sólo D-aminoácidos.
b) Dependiendo de su naturaleza, los aminoácidos
se clasifican por su especificidad y esencialidad.
c) Los aminoácidos son compuestos inorgánicos
d) Los aminoácidos que no puede sintetizar un organismo se denominan esenciales.
8. En relación a los hidratos de carbono,
1) El carácter reductor de ciertos disacáridos se debe al enlace peptídico que se establece entre los carbonos anoméricos de los monosacáridos.
2) Todos los monosacáridos a excepción de la dihidroxiacetona presentan la propiedad de la quiralidad o asimetría, es decir, poseen uno o más átomos de carbono asimétricos.
a) 1 es cierto y 2 es falso
b) 1 es falso y 2 es cierto
c) 1 y 2 son ciertos
d) 1 y 2 son falsos
9. Sobre los hidratos de carbono, indique cuál de las respuestas es correcta:
a) La ribosa es una aldosa porque contiene un grupo carbonilo.
b) La ribulosa es una cetosa porque contiene un grupo aldehído.
c) La lactosa es un disacárido formado por galactosa y glucosa.
d) Gliceraldehído y dihidroxiacetona son los azúcares que contienen cuatro átomos de
carbono en su estructura.
10. En relación a los lípidos,
1) Son sustancias solubles en agua y en disolventes orgánicos.
2) Se clasifican en saponificables e insaponificables según sean capaces de formar jabones al reaccionar con bases alcalinas.
a) 1 es cierto y 2 es falso
b) 1 es falso y 2 es cierto
c) 1 y 2 son ciertos
d) 1 y 2 son falsos
11. En relación a las proteínas,
1) Los aminoácidos presentan carácter anfótero es decir, se comportan como ácidos o bases según sea el pH del medio en el que se encuentren.
2) La estructura primaria de una proteína determina la secuencia de los aminoácidos que forman la cadena polipeptídica.
a) 1 es cierto y 2 es falso
b) 1 es falso y 2 es cierto
c) 1 y 2 son ciertos
d) 1 y 2 son falsos
12. Acerca de las proteínas, indique cuál de las respuestas es correcta:
a) Se caracterizan por su punto isoeléctrico (pI) que es el valor de la constante de disociación que muestran en disolución.
b) La desnaturalización es el proceso por el que las proteínas pierden su estructura molecular nativa y por tanto, su actividad biológica.
c) La hoja plegada y la hélice 0 son niveles de conformación de la estructura terciaria.
d) Todas las respuestas anteriores son correctas.
13. Indique la respuesta correcta:
1) El código genético establece las correspondencias entre nucleótidos y aminoácidos, es decir, traduce el idioma de los genes a proteínas.
2) La traducción es la etapa anterior a la transcripción mediante la cual el mensaje
genético contenido en el ADN se transcribe al ARNm.
a) 1 es cierto y 2 es falso
b) 1 es falso y 2 es cierto
c) 1 y 2 son ciertos
d) 1 y 2 son falsos
14. En relación a los aminoácidos, indique cuál de las siguientes respuestas es correcta:
a) Tienen carácter anfótero, es decir pueden actuar como ácidos y como bases
dependiendo del pH.
b) Atendiendo a su cadena lateral, el ácido aspártico y el ácido glutámico son
aminoácidos básicos.
c) Los aminoácidos se unen unos a otros mediante un enlace glicosídico.
d) La secuencia lineal de aminoácidos que forma una proteína determina su estructura
secundaria.
15. Acerca de los polisacáridos, indique cuál de las siguientes respuestas es correcta:
a) El glucógeno constituye una reserva de glucosa en las células vegetales.
b) La celulosa es el polisacárido de reserva de glucosa en las plantas.
c) El almidón está constituido por dos tipos de polímeros: amilosa y amilopectina.
d) La quitina forma parte del esqueleto de vertebrados.
16. En relación a los lípidos complejos o insaponificables, indique cuál de las siguientes respuestas es correcta:
a) El beta-caroteno esta constituido por ocho unidades isopreno.
b) Las vitaminas A y D son compuestos de tipo isoprenoide.
c) La unidad estructural de la que derivan los esteroides es el colesterol.
d) El licopeno es el esterol responsable del color rojo del tomate.
17. En relación con las bases nitrogenadas constituyentes de los ácidos nucleicos señale la respuesta correcta:
a) La adenina y la citosina son bases pirimidínicas.
b) La base complementaria de la guanina es la citosina.
c) La citosina y la timina son bases púricas.
d) En el ADN, la base complementaria de la adenina es el uracilo.
18. Como resultado de la descomposición de un triacilglicérido por lipasas se obtiene:
a) El glicerol y la esfingosina
b) Los ácidos grasos y la lecitina
c) El glicerol y los ácidos grasos
d) La esfingomielina y la glicerina
19. Los ácidos grasos omega 3 son biomoléculas de naturaleza:
a) Proteínica
b) Glucídica
c) Lipídica
d) Nucleica
20. Sobre los hidratos de carbono, indique cuál de las respuestas es incorrecta:
a) Gliceraldehído y dihidroxiacetona son los azúcares más sencillos que contienen tres átomos de carbono en su estructura.
b) Fructosa y glucosa son aldohexosas.
c) La sacarosa es un disacárido formado por glucosa y fructosa.
d) D-treosa y L-treosa son enantiómeros.
a) Un nucleótido esta compuesto por un azúcar, una base nitrogenada y un grupo fosfato.
b) Los dinucleótidos NAD, NADP y FAD son coenzimas que se requieren para la actuación de las deshidrogenadas.
c) El ATP es una molécula que acumula energía.
d) Todas las respuestas son ciertas.
2. Acerca de los hidratos de carbono, indique la respuesta incorrecta:
a) El almidón es la principal sustancia de reserva
de las células vegetales.
b) La celulosa es degradada por enzimas del aparato digestivo humano.
c) La lactosa es el principal azúcar de la leche.
d) El glucógeno es un polisacárido de reserva animal.
3. Acerca de los lípidos, indique cuál de las siguientes respuestas es correcta:
a) Los triglicéridos se acumulan en el tejido adiposo y constituyen la mayor reserva energética
b) El colesterol es un lípido de membrana característico de los animales.
c) La a y la b son correctas.
d) La a y la b son falsas.
4. En relación a la estructura secundaria de las proteínas, indique cuál de las siguientes respuestas es correcta:
1) La estructura hélice α es una conformación en el que la proteína adopta una estructura ordenada en forma de espiral que se mantiene por puentes de hidrógeno.
2) La estructura lámina u hoja plegada β es una conformación en la que dos o más segmentos de la cadena polipeptídica se mantienen paralelos, extendidos y unidos mediante puentes de hidrógeno.
a) 1 es cierta y 2 es falsa
b) 2 es cierta y 1 es falsa
c) 1 y 2 son ciertas
d) 1 y 2 son falsas
5. Acerca de los lípidos indique la respuesta correcta:
a) Cuanto mayor es el grado de saturación mayor es el número de dobles enlaces que presenta la molécula.
b) Son compuestos solubles en agua.
c) Son compuestos insolubles en disolventes orgánicos.
d) La unión de tres ácidos grasos a una molécula de glicerol da lugar a un triglicérido.
6. En relación al metabolismo celular, indique cuál respuesta es la correcta:
1) El catabolismo es el conjunto de todas las rutas metabólicas que conducen a la formación de compuestos orgánicos.
2) El anabolismo es el conjunto de procesos endoergónicos que conducen a la degradación de los compuestos orgánicos.
a) 1 es cierta y 2 es falsa
b) 2 es cierta y 1 es falsa
c) 1 y 2 son ciertas
d) 1 y 2 son falsas
7. En relación a los aminoácidos, indique cuál respuesta es la correcta:
a) Las proteínas presentan sólo D-aminoácidos.
b) Dependiendo de su naturaleza, los aminoácidos
se clasifican por su especificidad y esencialidad.
c) Los aminoácidos son compuestos inorgánicos
d) Los aminoácidos que no puede sintetizar un organismo se denominan esenciales.
8. En relación a los hidratos de carbono,
1) El carácter reductor de ciertos disacáridos se debe al enlace peptídico que se establece entre los carbonos anoméricos de los monosacáridos.
2) Todos los monosacáridos a excepción de la dihidroxiacetona presentan la propiedad de la quiralidad o asimetría, es decir, poseen uno o más átomos de carbono asimétricos.
a) 1 es cierto y 2 es falso
b) 1 es falso y 2 es cierto
c) 1 y 2 son ciertos
d) 1 y 2 son falsos
9. Sobre los hidratos de carbono, indique cuál de las respuestas es correcta:
a) La ribosa es una aldosa porque contiene un grupo carbonilo.
b) La ribulosa es una cetosa porque contiene un grupo aldehído.
c) La lactosa es un disacárido formado por galactosa y glucosa.
d) Gliceraldehído y dihidroxiacetona son los azúcares que contienen cuatro átomos de
carbono en su estructura.
10. En relación a los lípidos,
1) Son sustancias solubles en agua y en disolventes orgánicos.
2) Se clasifican en saponificables e insaponificables según sean capaces de formar jabones al reaccionar con bases alcalinas.
a) 1 es cierto y 2 es falso
b) 1 es falso y 2 es cierto
c) 1 y 2 son ciertos
d) 1 y 2 son falsos
11. En relación a las proteínas,
1) Los aminoácidos presentan carácter anfótero es decir, se comportan como ácidos o bases según sea el pH del medio en el que se encuentren.
2) La estructura primaria de una proteína determina la secuencia de los aminoácidos que forman la cadena polipeptídica.
a) 1 es cierto y 2 es falso
b) 1 es falso y 2 es cierto
c) 1 y 2 son ciertos
d) 1 y 2 son falsos
12. Acerca de las proteínas, indique cuál de las respuestas es correcta:
a) Se caracterizan por su punto isoeléctrico (pI) que es el valor de la constante de disociación que muestran en disolución.
b) La desnaturalización es el proceso por el que las proteínas pierden su estructura molecular nativa y por tanto, su actividad biológica.
c) La hoja plegada y la hélice 0 son niveles de conformación de la estructura terciaria.
d) Todas las respuestas anteriores son correctas.
13. Indique la respuesta correcta:
1) El código genético establece las correspondencias entre nucleótidos y aminoácidos, es decir, traduce el idioma de los genes a proteínas.
2) La traducción es la etapa anterior a la transcripción mediante la cual el mensaje
genético contenido en el ADN se transcribe al ARNm.
a) 1 es cierto y 2 es falso
b) 1 es falso y 2 es cierto
c) 1 y 2 son ciertos
d) 1 y 2 son falsos
14. En relación a los aminoácidos, indique cuál de las siguientes respuestas es correcta:
a) Tienen carácter anfótero, es decir pueden actuar como ácidos y como bases
dependiendo del pH.
b) Atendiendo a su cadena lateral, el ácido aspártico y el ácido glutámico son
aminoácidos básicos.
c) Los aminoácidos se unen unos a otros mediante un enlace glicosídico.
d) La secuencia lineal de aminoácidos que forma una proteína determina su estructura
secundaria.
15. Acerca de los polisacáridos, indique cuál de las siguientes respuestas es correcta:
a) El glucógeno constituye una reserva de glucosa en las células vegetales.
b) La celulosa es el polisacárido de reserva de glucosa en las plantas.
c) El almidón está constituido por dos tipos de polímeros: amilosa y amilopectina.
d) La quitina forma parte del esqueleto de vertebrados.
16. En relación a los lípidos complejos o insaponificables, indique cuál de las siguientes respuestas es correcta:
a) El beta-caroteno esta constituido por ocho unidades isopreno.
b) Las vitaminas A y D son compuestos de tipo isoprenoide.
c) La unidad estructural de la que derivan los esteroides es el colesterol.
d) El licopeno es el esterol responsable del color rojo del tomate.
17. En relación con las bases nitrogenadas constituyentes de los ácidos nucleicos señale la respuesta correcta:
a) La adenina y la citosina son bases pirimidínicas.
b) La base complementaria de la guanina es la citosina.
c) La citosina y la timina son bases púricas.
d) En el ADN, la base complementaria de la adenina es el uracilo.
18. Como resultado de la descomposición de un triacilglicérido por lipasas se obtiene:
a) El glicerol y la esfingosina
b) Los ácidos grasos y la lecitina
c) El glicerol y los ácidos grasos
d) La esfingomielina y la glicerina
19. Los ácidos grasos omega 3 son biomoléculas de naturaleza:
a) Proteínica
b) Glucídica
c) Lipídica
d) Nucleica
20. Sobre los hidratos de carbono, indique cuál de las respuestas es incorrecta:
a) Gliceraldehído y dihidroxiacetona son los azúcares más sencillos que contienen tres átomos de carbono en su estructura.
b) Fructosa y glucosa son aldohexosas.
c) La sacarosa es un disacárido formado por glucosa y fructosa.
d) D-treosa y L-treosa son enantiómeros.
Estructura proteíca
Debido a las interacciones entre los aminoácidos que conforman las proteínas y las moléculas del medio (agua fundamentalmente), aquellas adquieren una conformación de máxima estabilidad, la cuál determina la estructura.
Podemos abstraer la estructura de las proteínas en cuatro niveles:
- Estructura primaria: está determinada por la secuencia de aminoácidos que conforman la proteína.
- Estructura secundaria: se determina por las interacciones entre átomos de hidrógeno (puentes de hidrógeno) de aminoácidos no contiguos. Las dos configuraciones más comunes son la hélice alfa y la hoja beta. En la primera, aparecen 3,6 aminoácidos por vuelta, formándose puentes de hidrógeneo entre aminoácidos situados cada cuatro posiciones. La hoja beta consiste en tramos de la cadena de aminoácidos situados unos al lado de otros, que discurren en el mismo sentido o en sentidos opuestos, de forma que se unen mediante puentes de hidrógeno. Otra configuración es la hélice del colágeno, la cuál no tiene que ver con la hélice alfa.
- Estructura terciaria: el modo en que se pliegan las cadenas polipeptídicas de las proteínas globulares para que puedan adoptar esas formas esféricas o de ovillo.
- Estructura cuaternaria: algunas proteínas están formadas por dos o más cadenas polipeptídicas separadas. La estructura cuaternaria es la conformación de estas subunidades entre sí. Por ejemplo, la hemoglobina contiene cuatro cadenas polipeptídicas (globulares) unidas entre sí.
Las interacciones responsables del plegamiento de las proteínas son las siguientes:
- Puentes de hidrógeno
- Fuerzas electrostáticas: carga-carga, dipolo-dipolo, cuadripolo-cuadripolo, etc.
- Interacciones hidrofóbicas, debido a que ciertas cadenas apolares de algunos aminoácidos repelen al entorno acuoso, quedando dentro de la estructura globular.
- Enlaces covalentes transversales, se trata de puentes disulfuro entre ciesteína-cisteína. Se trata de una interacción mucho más fuerte que las anteriores.
- Fuerzas de Van der Waals, con una componente atractiva producida por dispersión y una componente repulsiva por la solapación de orbitales electrónicos exteriores.
Si calentamos lentamente una disolución acuosa con ovoalbúmina, acabará por enturbiarse y formarse coágulos (proceso familiar al hervir un huevo). Esta acción se conoce como desnaturalización de la proteína, que pasa de un estado nativo a uno desnaturalizado en el que se desordena su estructura.
La acción del calor desnaturaliza todas las proteínas globulares. También es posible la desnaturalización de las proteínas con algunos agentes químicos como la urea.
Esta desnaturalización conlleva una pérdida de la función de la proteína.
La desnaturalización no afecta a la estructura primaria de la proteína.
Algunos tipos de desnaturalización son reversibles, permitiendo recuperar la estructura de la proteína nativa, mientras que otros son irreversibles.
Podemos abstraer la estructura de las proteínas en cuatro niveles:
- Estructura primaria: está determinada por la secuencia de aminoácidos que conforman la proteína.
- Estructura secundaria: se determina por las interacciones entre átomos de hidrógeno (puentes de hidrógeno) de aminoácidos no contiguos. Las dos configuraciones más comunes son la hélice alfa y la hoja beta. En la primera, aparecen 3,6 aminoácidos por vuelta, formándose puentes de hidrógeneo entre aminoácidos situados cada cuatro posiciones. La hoja beta consiste en tramos de la cadena de aminoácidos situados unos al lado de otros, que discurren en el mismo sentido o en sentidos opuestos, de forma que se unen mediante puentes de hidrógeno. Otra configuración es la hélice del colágeno, la cuál no tiene que ver con la hélice alfa.
- Estructura terciaria: el modo en que se pliegan las cadenas polipeptídicas de las proteínas globulares para que puedan adoptar esas formas esféricas o de ovillo.
- Estructura cuaternaria: algunas proteínas están formadas por dos o más cadenas polipeptídicas separadas. La estructura cuaternaria es la conformación de estas subunidades entre sí. Por ejemplo, la hemoglobina contiene cuatro cadenas polipeptídicas (globulares) unidas entre sí.
Las interacciones responsables del plegamiento de las proteínas son las siguientes:
- Puentes de hidrógeno
- Fuerzas electrostáticas: carga-carga, dipolo-dipolo, cuadripolo-cuadripolo, etc.
- Interacciones hidrofóbicas, debido a que ciertas cadenas apolares de algunos aminoácidos repelen al entorno acuoso, quedando dentro de la estructura globular.
- Enlaces covalentes transversales, se trata de puentes disulfuro entre ciesteína-cisteína. Se trata de una interacción mucho más fuerte que las anteriores.
- Fuerzas de Van der Waals, con una componente atractiva producida por dispersión y una componente repulsiva por la solapación de orbitales electrónicos exteriores.
Si calentamos lentamente una disolución acuosa con ovoalbúmina, acabará por enturbiarse y formarse coágulos (proceso familiar al hervir un huevo). Esta acción se conoce como desnaturalización de la proteína, que pasa de un estado nativo a uno desnaturalizado en el que se desordena su estructura.
La acción del calor desnaturaliza todas las proteínas globulares. También es posible la desnaturalización de las proteínas con algunos agentes químicos como la urea.
Esta desnaturalización conlleva una pérdida de la función de la proteína.
La desnaturalización no afecta a la estructura primaria de la proteína.
Algunos tipos de desnaturalización son reversibles, permitiendo recuperar la estructura de la proteína nativa, mientras que otros son irreversibles.
Polinucleótidos
Existen dos tipos de ácidos nucleícos: el ARN y el ADN.
Ácido desoxirribonucleíco o ADN: fue descubierto por el químico suizo Friedrich Miescher en 1869. Sin embargo, fué Albrecht Kossel el primero en preguntarse acerca de la naturaleza química de esta sustancia hacia comienzos del siglo XX. En 1929 Phoebus Levene identificó los componentes del ADN (fosfato, azúcar y las cuatro bases) y demostró que se encontraban unidas en el orden fosfato-azúcar-base, formando lo que denomino un nucelótido. Levene también sugirio que los nucleótidos se encontraban unidos por los fosfatos formando el ADN. Sin embargo, Levene pensó que se trataban de cadenas cortas y que las bases se repetian en un orden determinado.
Finalmente la estructura tridimensional del ADN logró resolverse en 1953 por el trabajo de Francis Crick, James Watson, Maurice Wilkins y Rosalind Franklin que produjeron un modelo de la estructura del ADN consistente en dos cadenas que se ubican en sentido antiparalelo, es decir una cadena corre en sentido 5´→ 3´ y la otra en sentido inverso. Según la base nitrogenada se pueden formar dos o tres puentes de hidrógeno con la base de la molécula vecina, la adenina y la timina forman dos puentes mientras que la guanina y la citosina forman tres. De esta manera las bases se aparean de manera específica, adenina sólo con timina y guanina sólo con citosina. Esta propiedad del ADN es la que permite su auto replicación, teniendo una sola cadena puede copiarse la complementaria. Este es el mecanismo que utilizan los seres vivos para poder dividirse y perpetuarse. Estas cadenas antiparalelas adoptan un conformación de hélice con sentido dextrógiro (derecha), dicha conformación se llama ADN-B.
Trabajos posteriores, entre los que se destacan los de Richard Dickerson, sobre la estructura del ADN permitieron determinar que dicha molécula es dinámica. Fue posible reconocer la existencia de otras formas tridimensionales, el ADN-A y ADN-Z. Mientras que el ADN-A es maś ancho que el ADN-B, el ADN-Z es más angosto. Finalmente el ADN-Z adopta una conformación levógira y el ADN-A dextrógira.
En las células procariontes hay una sola molécula de ADN, que suele adoptar la forma de un círculo cerrado. En las células eucariontes, en cambio, hay varias moléculas diferentes, con una longitud mucho mayor que la del ADN procariótico. Por esta razón, el ADN eucariótico se organiza de una manera más compleja, para que pueda ser contenido en el interior del núcleo celular.
El ADN es por lo común el constituyente básico de la cromatina (cromosoma) nuclear en las células eucariónticas, pero también existe en pequeña cantidad en las mitocondrias y cloroplastos. En los procariontes forma el nucloide (que a diferencia de los eucariontes no va asociado a proteínas, es desnudo) y en los virus (DNA virus) que lo poseen constituyen el virión o elemento infestante.
Acorde a las evidencias, sólo una pequeña parte del ADN constituye genes (menos del 10 %). Existen diferentes tipos que los podemos dividir en:
ADN de copia única (el 57 % del total) formados por segmentos de aproximadamente 1000 pares de nucleótidos longitud, una pequeña parte de este ADN contiene los genes.
ADN repetitivo (20 %) son unidades de aproximadamente 300 pares de nucleótidos que se repiten en el genoma unas 105 veces(Unidades de repetición). Se intercalan con el ADN de copia única.
ADN satélite (altamente repetitivo: 28 %) son unidades cortas de di- o tri- nucleótidos que se repiten en el genoma. Son característicos en cada especie y pueden separarse por centrifugación. Constituyen la heterocromatina y no tienen función conocida.
Los porcentajes indicados son del hombre y el ratón, y las proporciones serían las mismas en otras especies.
Ácido ribonucleíco o ARN: esta macromolécula representa alrededor del 7% del peso de una célula. Esta constituida por largas cadenas de ribonucleotidos, unidos por enlaces fosfodiéster.
El ADN y el ARN tienen diferencias. Por ejemplo, la pentosa del ARN es la ribosa; en el ADN es la desoxirribosa. Este hecho determina que el ADN sea resistente al tratamiento con bases fuertes (álcalis), a diferencia del ARN que se degrada por la acción de estas sustancias. Otra diferencia es que el ARN es una monohebra y no una cadena doble, como ocurre en el ADN. Finalmente, el ADN incluye las bases nitrogenada A,G,C y T; en el ARN, en cambio, la timina es remplazada por el uracilo.
Hay al menos tres tipos de ARN:
ARN mensajero (ARNm): ácido nucleíco que contiene la información para dirigir la síntesis de una o más proteínas específicas. La información se encuentra contenida en grupos de tres nucleótidos llamados codones, los cuales determinan el aminoácido que debe incorporarse en la proteína que se va a sintetizar. El nombre mensajero deriva de su papel el intermediario: actúa como vehículo de transporte de información genética entre el ADN y las proteínas.
ARN de transferencia (ARNt): son moléculas relativamente pequeñas que intervienen en la síntesis de proteínas, complementando la función del ARN mensajero. Contienen entre 75 y 90 nucleóditos dispuestos en forma de trébol. Cada ARN tiene una secuencia de tres nucleóditos llamada anticodón y está unido a un aminoácido específico. La secuencia del anticodón es complementaria al codón del ARNm y determina que cada codón se "leído" como un aminoácido especifico por el ribosoma.
ARN ribosomal (ARNr): es el ARN más abundante en las células; desempeña una función estructural como componente de un importante complejo supramolecular llamado ribosoma. Los ribosomas, formados por proteínas y ARN ribosomal y participan activamente en la lectura de la molécula de ARN mensajero para sintetizar las proteínas contenidas en la secuencia de codones del ARN mensajero.
Ácido desoxirribonucleíco o ADN: fue descubierto por el químico suizo Friedrich Miescher en 1869. Sin embargo, fué Albrecht Kossel el primero en preguntarse acerca de la naturaleza química de esta sustancia hacia comienzos del siglo XX. En 1929 Phoebus Levene identificó los componentes del ADN (fosfato, azúcar y las cuatro bases) y demostró que se encontraban unidas en el orden fosfato-azúcar-base, formando lo que denomino un nucelótido. Levene también sugirio que los nucleótidos se encontraban unidos por los fosfatos formando el ADN. Sin embargo, Levene pensó que se trataban de cadenas cortas y que las bases se repetian en un orden determinado.
Finalmente la estructura tridimensional del ADN logró resolverse en 1953 por el trabajo de Francis Crick, James Watson, Maurice Wilkins y Rosalind Franklin que produjeron un modelo de la estructura del ADN consistente en dos cadenas que se ubican en sentido antiparalelo, es decir una cadena corre en sentido 5´→ 3´ y la otra en sentido inverso. Según la base nitrogenada se pueden formar dos o tres puentes de hidrógeno con la base de la molécula vecina, la adenina y la timina forman dos puentes mientras que la guanina y la citosina forman tres. De esta manera las bases se aparean de manera específica, adenina sólo con timina y guanina sólo con citosina. Esta propiedad del ADN es la que permite su auto replicación, teniendo una sola cadena puede copiarse la complementaria. Este es el mecanismo que utilizan los seres vivos para poder dividirse y perpetuarse. Estas cadenas antiparalelas adoptan un conformación de hélice con sentido dextrógiro (derecha), dicha conformación se llama ADN-B.
Trabajos posteriores, entre los que se destacan los de Richard Dickerson, sobre la estructura del ADN permitieron determinar que dicha molécula es dinámica. Fue posible reconocer la existencia de otras formas tridimensionales, el ADN-A y ADN-Z. Mientras que el ADN-A es maś ancho que el ADN-B, el ADN-Z es más angosto. Finalmente el ADN-Z adopta una conformación levógira y el ADN-A dextrógira.
En las células procariontes hay una sola molécula de ADN, que suele adoptar la forma de un círculo cerrado. En las células eucariontes, en cambio, hay varias moléculas diferentes, con una longitud mucho mayor que la del ADN procariótico. Por esta razón, el ADN eucariótico se organiza de una manera más compleja, para que pueda ser contenido en el interior del núcleo celular.
El ADN es por lo común el constituyente básico de la cromatina (cromosoma) nuclear en las células eucariónticas, pero también existe en pequeña cantidad en las mitocondrias y cloroplastos. En los procariontes forma el nucloide (que a diferencia de los eucariontes no va asociado a proteínas, es desnudo) y en los virus (DNA virus) que lo poseen constituyen el virión o elemento infestante.
Acorde a las evidencias, sólo una pequeña parte del ADN constituye genes (menos del 10 %). Existen diferentes tipos que los podemos dividir en:
ADN de copia única (el 57 % del total) formados por segmentos de aproximadamente 1000 pares de nucleótidos longitud, una pequeña parte de este ADN contiene los genes.
ADN repetitivo (20 %) son unidades de aproximadamente 300 pares de nucleótidos que se repiten en el genoma unas 105 veces(Unidades de repetición). Se intercalan con el ADN de copia única.
ADN satélite (altamente repetitivo: 28 %) son unidades cortas de di- o tri- nucleótidos que se repiten en el genoma. Son característicos en cada especie y pueden separarse por centrifugación. Constituyen la heterocromatina y no tienen función conocida.
Los porcentajes indicados son del hombre y el ratón, y las proporciones serían las mismas en otras especies.
Ácido ribonucleíco o ARN: esta macromolécula representa alrededor del 7% del peso de una célula. Esta constituida por largas cadenas de ribonucleotidos, unidos por enlaces fosfodiéster.
El ADN y el ARN tienen diferencias. Por ejemplo, la pentosa del ARN es la ribosa; en el ADN es la desoxirribosa. Este hecho determina que el ADN sea resistente al tratamiento con bases fuertes (álcalis), a diferencia del ARN que se degrada por la acción de estas sustancias. Otra diferencia es que el ARN es una monohebra y no una cadena doble, como ocurre en el ADN. Finalmente, el ADN incluye las bases nitrogenada A,G,C y T; en el ARN, en cambio, la timina es remplazada por el uracilo.
Hay al menos tres tipos de ARN:
ARN mensajero (ARNm): ácido nucleíco que contiene la información para dirigir la síntesis de una o más proteínas específicas. La información se encuentra contenida en grupos de tres nucleótidos llamados codones, los cuales determinan el aminoácido que debe incorporarse en la proteína que se va a sintetizar. El nombre mensajero deriva de su papel el intermediario: actúa como vehículo de transporte de información genética entre el ADN y las proteínas.
ARN de transferencia (ARNt): son moléculas relativamente pequeñas que intervienen en la síntesis de proteínas, complementando la función del ARN mensajero. Contienen entre 75 y 90 nucleóditos dispuestos en forma de trébol. Cada ARN tiene una secuencia de tres nucleóditos llamada anticodón y está unido a un aminoácido específico. La secuencia del anticodón es complementaria al codón del ARNm y determina que cada codón se "leído" como un aminoácido especifico por el ribosoma.
ARN ribosomal (ARNr): es el ARN más abundante en las células; desempeña una función estructural como componente de un importante complejo supramolecular llamado ribosoma. Los ribosomas, formados por proteínas y ARN ribosomal y participan activamente en la lectura de la molécula de ARN mensajero para sintetizar las proteínas contenidas en la secuencia de codones del ARN mensajero.
Ácidos nucleicos
Los ácidos nucleicos son macromoléculas complejas de suma importancia biológica, ya que todos los organismos vivos contienen ácidos nucleicos en forma de ácido desoxirribonucleíco (ADN) y ribonucleico (ARN). Sin embargo, algunos virus sólo contienen ARN, mientras que otros sólo poseen ADN.
Se les denomina así porque fueron aislados por primera vez del núcleo de las células. No obstante, ciertos ácidos nucleicos no se encuentran en el núcleo de la célula, sino en el citoplasma celular. Los ácidos nucleicos son sustancias esenciales para los seres vivos, y se cree que aparecieron hace unos 3.000 millones de años, cuando surgieron en la Tierra las formas de vida más elementales. Los investigadores han aceptado que el origen del código genético que portan estas moléculas es cercano al origen de vida en la Tierra. El ADN codifica información necesaria para sintetizar ARN y proteínas. Estas últimas moléculas son las responsables de todos los cambios químicos y metabólicos que permiten la vida. Es por ello que se llama al ADN la molécula de la herencia porque al transmitirse de un individuo al otro porta la información necesaria para posibilitar la vida.
Los ácidos nucleicos están formados por un azúcar (pentosa), bases nitrogenadas (purinas o pirimidinas) y ácido fosfórico. La hidrólisis completa de ADN ( o ARN) da como resultado:
Pentosa: desoxirribosa (ribosa).
Bases Nitrogenadas:
Purinas : Adenina y Guanina.
Pirimidinas: Citosina y Timina (Uracilo).
Ácido Fosfórico PO4H3
Una molécula de ácido nucleico es un polímero lineal en el cual los monómeros(nucleótidos) están unidos por medio de puentes o uniones fosfodiéster. Estos puentes unen el carbono 3´ de la pentosa de un nucleótido al carbono 5´ en la pentosa del nucleótido adyacente. En consecuencia, el eje de ácido nucleico está formado por fosfatos y pentosas alternados. Las bases nitrogenadas están unidas a los azúcares de este eje.
El ácido fosfórico utiliza dos de sus tres grupos ácidos en las uniones 3´, 5´- diéster. El grupo restante confiere al polinucleótido sus propiedades ácidas y permite que la molécula forme uniones iónicas con proteínas básicas. Éste grupo ácido libre hace también que los ácidos nucleícos sean intensamente basófilos, es decir, que se colorean fácilmente con colorantes básicos. Una hidrólisis moderada fragmenta el ácido nucleico en los nucleótidos. Estos estan formados por la unión covalente de un fosfato y una base heterocíclica a la pentosa.
Las pentosas son de dos tipos: ribosa en el ARN, y desoxirribosa en el ADN. La única diferencia entre estos dos azúcares es que la desoxirribosa tiene un átomo menos de alcohol.
Las bases nitrogenadas que se encuentran en los ácidos nucleicos son anillos heterocíclicos compuestos, además de carbono e hidrógeno, por nitrógeno. Son de dos tipos fundamentales: las bases purinas (por ser derivadas de la purina, de dos anillos heterocíclicos) y las bases pirimidinas (por ser derivadas de la pirimidina de un solo anillo).
En el ADN sólo aparecen cuatro bases nitrogenadas. Las bases purinas presentes son: adenina y guanina. Y las bases pirimidinas son: citosina y timina. Mientras que en el ARN la timina es reeemplazada por el uracilo. Esta diferencia, sumada a la pentosa (desoxirribosa en ADN y ribosa en ARN), son las dos diferencias fundamentales en la composición química entre ADN y ARN. La diferencia de las bases pirimidicas es aprovechada en los estudios de biología celular mediante la utilización de timidina y uridina radioactivas (32P) para marcar de manera especifica al ADN y ARN, respectivamente. Las bases nitrogenadas se unen al carbono 1 de la pentosa, formando un nucleósido, en ausencia del grupo fosfato. Cuando el corbono 5 de la pentosa se encuentra sustituido por un fostato lo llamamos nucleótido.
Aunque en el ADN o ARN la pentosa se encuentra sustituida con un sólo fosfato, existen en las células una serie de nucleótidos de singular importancia en el metabolismo celular. Son los di- y tri- nucleótidos como el adenosin-tri-fosfato (ATP) que tienen enlaces fosfodiestér de alta energía y son responsables de muchos procesos metabólicos.
Se les denomina así porque fueron aislados por primera vez del núcleo de las células. No obstante, ciertos ácidos nucleicos no se encuentran en el núcleo de la célula, sino en el citoplasma celular. Los ácidos nucleicos son sustancias esenciales para los seres vivos, y se cree que aparecieron hace unos 3.000 millones de años, cuando surgieron en la Tierra las formas de vida más elementales. Los investigadores han aceptado que el origen del código genético que portan estas moléculas es cercano al origen de vida en la Tierra. El ADN codifica información necesaria para sintetizar ARN y proteínas. Estas últimas moléculas son las responsables de todos los cambios químicos y metabólicos que permiten la vida. Es por ello que se llama al ADN la molécula de la herencia porque al transmitirse de un individuo al otro porta la información necesaria para posibilitar la vida.
Los ácidos nucleicos están formados por un azúcar (pentosa), bases nitrogenadas (purinas o pirimidinas) y ácido fosfórico. La hidrólisis completa de ADN ( o ARN) da como resultado:
Pentosa: desoxirribosa (ribosa).
Bases Nitrogenadas:
Purinas : Adenina y Guanina.
Pirimidinas: Citosina y Timina (Uracilo).
Ácido Fosfórico PO4H3
Una molécula de ácido nucleico es un polímero lineal en el cual los monómeros(nucleótidos) están unidos por medio de puentes o uniones fosfodiéster. Estos puentes unen el carbono 3´ de la pentosa de un nucleótido al carbono 5´ en la pentosa del nucleótido adyacente. En consecuencia, el eje de ácido nucleico está formado por fosfatos y pentosas alternados. Las bases nitrogenadas están unidas a los azúcares de este eje.
El ácido fosfórico utiliza dos de sus tres grupos ácidos en las uniones 3´, 5´- diéster. El grupo restante confiere al polinucleótido sus propiedades ácidas y permite que la molécula forme uniones iónicas con proteínas básicas. Éste grupo ácido libre hace también que los ácidos nucleícos sean intensamente basófilos, es decir, que se colorean fácilmente con colorantes básicos. Una hidrólisis moderada fragmenta el ácido nucleico en los nucleótidos. Estos estan formados por la unión covalente de un fosfato y una base heterocíclica a la pentosa.
Las pentosas son de dos tipos: ribosa en el ARN, y desoxirribosa en el ADN. La única diferencia entre estos dos azúcares es que la desoxirribosa tiene un átomo menos de alcohol.
Las bases nitrogenadas que se encuentran en los ácidos nucleicos son anillos heterocíclicos compuestos, además de carbono e hidrógeno, por nitrógeno. Son de dos tipos fundamentales: las bases purinas (por ser derivadas de la purina, de dos anillos heterocíclicos) y las bases pirimidinas (por ser derivadas de la pirimidina de un solo anillo).
En el ADN sólo aparecen cuatro bases nitrogenadas. Las bases purinas presentes son: adenina y guanina. Y las bases pirimidinas son: citosina y timina. Mientras que en el ARN la timina es reeemplazada por el uracilo. Esta diferencia, sumada a la pentosa (desoxirribosa en ADN y ribosa en ARN), son las dos diferencias fundamentales en la composición química entre ADN y ARN. La diferencia de las bases pirimidicas es aprovechada en los estudios de biología celular mediante la utilización de timidina y uridina radioactivas (32P) para marcar de manera especifica al ADN y ARN, respectivamente. Las bases nitrogenadas se unen al carbono 1 de la pentosa, formando un nucleósido, en ausencia del grupo fosfato. Cuando el corbono 5 de la pentosa se encuentra sustituido por un fostato lo llamamos nucleótido.
Aunque en el ADN o ARN la pentosa se encuentra sustituida con un sólo fosfato, existen en las células una serie de nucleótidos de singular importancia en el metabolismo celular. Son los di- y tri- nucleótidos como el adenosin-tri-fosfato (ATP) que tienen enlaces fosfodiestér de alta energía y son responsables de muchos procesos metabólicos.
Proteínas
Las proteínas son polímeros de aminoácidos enlazados mediante el enlace peptídico. Son las macromoléculas más abundantes en los seres vivos después del agua (Representa el 10-20% de la masa celular). Las proteínas tienen básicamente funciones estructurales y catalíticas.
Las proteínas se dividen en:
Proteínas simples: Producen solo aminoácidos al ser hidrolizados.
Albúminas y globulinas: Son solubles en agua y soluciones salinas diluidas (ej.: lactoalbumina de la leche).
Glutelinas y prolaninas: Son solubles en ácidos y álcalis, se encuentran en cereales fundamentalmente el trigo. El gluten se forma a partir de una mezcla de gluteninas y gliadinas con agua.
Albuminoides: Son insolubles en agua, son fibrosas, incluyen la queratina del cabello, el colágeno del tejido conectivo y la fibrina del coagulo sanguíneo.
Proteínas conjugadas: Son las que contienen partes no proteicas. Ej.: nucleoproteínas.
Proteínas derivadas: Son producto de la hidrólisis.
Las proteínas se dividen en:
Proteínas simples: Producen solo aminoácidos al ser hidrolizados.
Albúminas y globulinas: Son solubles en agua y soluciones salinas diluidas (ej.: lactoalbumina de la leche).
Glutelinas y prolaninas: Son solubles en ácidos y álcalis, se encuentran en cereales fundamentalmente el trigo. El gluten se forma a partir de una mezcla de gluteninas y gliadinas con agua.
Albuminoides: Son insolubles en agua, son fibrosas, incluyen la queratina del cabello, el colágeno del tejido conectivo y la fibrina del coagulo sanguíneo.
Proteínas conjugadas: Son las que contienen partes no proteicas. Ej.: nucleoproteínas.
Proteínas derivadas: Son producto de la hidrólisis.
Lípidos
Se denominan lípidos a un conjunto de compuestos orgánicos formados principalmente por carbono, hidrógeno y oxígeno, en los que se incluyen en ocasiones otros elementos, como nitrógeno, fósforo o azufre.
Bajo el nombre de lípidos se agrupan sustancias químicamente muy diferentes, que van a tener en común su insolubilidad en agua y su solubilidad en disolventes orgánicos no polares (cloroformo, benceno, xilol, éter…).
Los lípidos pueden encontrarse unidos mediante enlaces covalentes a otras sustancias de naturaleza no lipídica, formando glucolípidos y lipoproteínas, los cuales tendrán propiedades comunes a ambos principios inmediatos.
La clasificación de los lípidos es problemática, precisamente porque conforman un conjunto de sustancias muy diferentes químicamente, de modo que los criterios de clasificación son variados.
La siguiente clasificación se basa en su estructura química:
LÍPIDOS SAPONIFICABLES
Son aquellos que pueden realizar reacciones de saponificación, ya que llevan ácidos grasos en su composición y poseen enlaces éster que producen jabones por hidrólisis alcalina.
SIMPLES: ACILGLICÉRIDOS y CERAS
COMPLEJOS: GLICEROLÍPIDOS y ESFINGOLÍPIDOS
LÍPIDOS INSAPONIFICABLES
Son aquellos que no pueden realizar reacciones de saponificación, ya que no llevan ácidos grasos en su composición.
TERPENOs, ESTEROIDES, PROSTAGLANDINAS
Los ácidos grasos son componentes de los lípidos saponificables (se obtienen por hidrólisis de estos). Por lo general, no se encuentran libres en la naturaleza, aunque algunos organismos los contienen en trazas.
Químicamente formados por una larga cadena lineal hidrocarbonada (cadena alifática), y son ácidos orgánicos monocarboxílicos, es decir, contienen un único grupo carboxilo en uno de sus extremos.En la naturaleza, se han aislado hasta 70 ácidos grasos diferentes de células animales y vegetales. Predominan aquellos que tienen una cadena alifática con un número par de átomos de carbono. A su vez, los ácidos grasos suelen tener entre 12 y 22 átomos de carbono. Dentro de estos, los más abundantes en los tejidos son los que poseen una cadena de 16 o de 18 átomos de carbono.
Bajo el nombre de lípidos se agrupan sustancias químicamente muy diferentes, que van a tener en común su insolubilidad en agua y su solubilidad en disolventes orgánicos no polares (cloroformo, benceno, xilol, éter…).
Los lípidos pueden encontrarse unidos mediante enlaces covalentes a otras sustancias de naturaleza no lipídica, formando glucolípidos y lipoproteínas, los cuales tendrán propiedades comunes a ambos principios inmediatos.
La clasificación de los lípidos es problemática, precisamente porque conforman un conjunto de sustancias muy diferentes químicamente, de modo que los criterios de clasificación son variados.
La siguiente clasificación se basa en su estructura química:
LÍPIDOS SAPONIFICABLES
Son aquellos que pueden realizar reacciones de saponificación, ya que llevan ácidos grasos en su composición y poseen enlaces éster que producen jabones por hidrólisis alcalina.
SIMPLES: ACILGLICÉRIDOS y CERAS
COMPLEJOS: GLICEROLÍPIDOS y ESFINGOLÍPIDOS
LÍPIDOS INSAPONIFICABLES
Son aquellos que no pueden realizar reacciones de saponificación, ya que no llevan ácidos grasos en su composición.
TERPENOs, ESTEROIDES, PROSTAGLANDINAS
Los ácidos grasos son componentes de los lípidos saponificables (se obtienen por hidrólisis de estos). Por lo general, no se encuentran libres en la naturaleza, aunque algunos organismos los contienen en trazas.
Químicamente formados por una larga cadena lineal hidrocarbonada (cadena alifática), y son ácidos orgánicos monocarboxílicos, es decir, contienen un único grupo carboxilo en uno de sus extremos.En la naturaleza, se han aislado hasta 70 ácidos grasos diferentes de células animales y vegetales. Predominan aquellos que tienen una cadena alifática con un número par de átomos de carbono. A su vez, los ácidos grasos suelen tener entre 12 y 22 átomos de carbono. Dentro de estos, los más abundantes en los tejidos son los que poseen una cadena de 16 o de 18 átomos de carbono.
Carbohidratos
Los carbohidratos también conocidos como azúcares más simples llamados monosacáridos son compuestos con la fórmula general (CH2O)n, donde n puede ser 3, 4, 5, 6, 7 u 8. Debido a esta frómula general a los azúcares también se le llama carbohidratos. La glucosa, por ejemplo, es C6H1206, sin embargo la fórmula no explica completamente a la molécula, otros compuestos con la misma formula tienen sus átomos de carbono, oxígeno e hidrógeno unidos de diferente manera dando lugar compuestos diferentes. Por ejemplo, modificando la posición relativa de un OH con respecto a la molécula la glucosa se puede convertir en manosa o galactosa. Cada uno de estos azúcares puede existir en dos formas D o L, que son imagenes especulares. Estas moléculas con la misma fórmula química pero diferente estructura son llamados isomeros.
Los azúcares están compuestos de varios grupos oxhidrilo (OH) más un grupo cetona (C=O) o aldehído (H-C=O). El grupo aldehído o cetona juega un rol importante en la química del azúcar: a) Puede reaccionar con un grupo oxhidrilo de la misma molécula formando un anillo; b) Una vez formado el anillo, el carbono puede reaccionar con otro grupo oxhidrilo perteneciente a otra molécula de azúcar distinta creando un disacárido como la sacarosa (el azúcar común) que está formada por unidades de glucosa y la fructosa. De la misma forma se pueden ir agregando unidades de azúcares dando lugar a oligosacáridos (trisacárido, tetrasacárido, etc) hasta llegar a enormes polisacáridos con cientos o miles de azúcares constituyentes.
Los azúcares tienen diversos roles en la célula. Son la fuente energía principal que mediante un proceso llamado glicólisis y respiración es capaz de reducir una molécula de azúcar, por ejemplo glucosa, a agua y dióxido de carbono (CO2). Durante dicho proceso la célula es capaz de tomar y utilizar la energía contenida en los enlaces químicos del azúcar. Los polisacáridos son la principal molécula de almacenamiento de energía que utiliza la célula. El glucógeno que es muy abundante entre los animales y las bacterias, y el almidón muy utilizado por las plantas y una fuente de alimentación muy importante para la humanidad. Los azucares también tienen un importante rol mecánico constituyendo una de la fuentes principales de sostén en las plantas. La celulosa que recubre las células vegetales, está compuesta de cadenas de glucosa estrechamente entrelazadas. Otros polisacáridos muy importantes son la quitina que forma el exoesqueleto de los insectos y la pared celular de los hongos. Finalmente, moléculas de azúcares unidos a lípidos o proteínas constituyendo glicolípidos y glicoproteínas, respectivamente tienen funciones fundamentales y la regulación y protección celular. Por ejemplo, las células blancas del sistema inmune (linfocitos) son reclutados al sitio de inflamación (donde son requeridos) mediante interacciones de tipo azúcar proteína, también denominadas interacciones de tipo lectina.
Los azúcares están compuestos de varios grupos oxhidrilo (OH) más un grupo cetona (C=O) o aldehído (H-C=O). El grupo aldehído o cetona juega un rol importante en la química del azúcar: a) Puede reaccionar con un grupo oxhidrilo de la misma molécula formando un anillo; b) Una vez formado el anillo, el carbono puede reaccionar con otro grupo oxhidrilo perteneciente a otra molécula de azúcar distinta creando un disacárido como la sacarosa (el azúcar común) que está formada por unidades de glucosa y la fructosa. De la misma forma se pueden ir agregando unidades de azúcares dando lugar a oligosacáridos (trisacárido, tetrasacárido, etc) hasta llegar a enormes polisacáridos con cientos o miles de azúcares constituyentes.
Los azúcares tienen diversos roles en la célula. Son la fuente energía principal que mediante un proceso llamado glicólisis y respiración es capaz de reducir una molécula de azúcar, por ejemplo glucosa, a agua y dióxido de carbono (CO2). Durante dicho proceso la célula es capaz de tomar y utilizar la energía contenida en los enlaces químicos del azúcar. Los polisacáridos son la principal molécula de almacenamiento de energía que utiliza la célula. El glucógeno que es muy abundante entre los animales y las bacterias, y el almidón muy utilizado por las plantas y una fuente de alimentación muy importante para la humanidad. Los azucares también tienen un importante rol mecánico constituyendo una de la fuentes principales de sostén en las plantas. La celulosa que recubre las células vegetales, está compuesta de cadenas de glucosa estrechamente entrelazadas. Otros polisacáridos muy importantes son la quitina que forma el exoesqueleto de los insectos y la pared celular de los hongos. Finalmente, moléculas de azúcares unidos a lípidos o proteínas constituyendo glicolípidos y glicoproteínas, respectivamente tienen funciones fundamentales y la regulación y protección celular. Por ejemplo, las células blancas del sistema inmune (linfocitos) son reclutados al sitio de inflamación (donde son requeridos) mediante interacciones de tipo azúcar proteína, también denominadas interacciones de tipo lectina.
Composición química de los seres vivos
Todas las moléculas orgánicas como los carbohidratos, los lípidos, las proteínas y los nucleótidos contienen carbono, hidrógeno y oxígeno. Además, las proteínas contienen nitrógeno y azufre, y los nucleótidos, así como algunos lípidos, contienen nitrógeno y fósforo. El agua, una molécula inorgánica, contiene hidrógeno y oxígeno.
En la Tierra existen unos 92 elementos. Los elementos son sustancias que no pueden ser desintegradas en otras sustancias por medios químicos ordinarios. Un elemento está constituido por átomos. Desde hace largo tiempo, los científicos tratan de entender cómo es un átomo. Se han propuesto diversos modelos que intentan representar la estructura del átomo. Los átomos de cada elemento diferente tienen en sus núcleos un número característico de partículas cargadas positivamente, llamadas protones.
Las moléculas pueden ser orgánicas –aquellas que contienen carbono– o inorgánicas, como el H2O o el O2.Una sola célula bacteriana contiene aproximadamente cinco mil clases diferentes de moléculas y una célula vegetal o animal tiene alrededor del doble. Estas miles de moléculas, sin embargo, están compuestas de relativamente pocos elementos (CHNOPS). De modo similar, relativamente pocos tipos de moléculas desempeñan los principales papeles en los sistemas vivos. En los organismos se encuentran cuatro tipos diferentes de moléculas orgánicas en gran cantidad. Estos cuatro tipos son los carbohidratos (compuestos de azúcares), lípidos (moléculas no polares, muchas de las cuales contienen ácidos grasos), proteínas (compuestas de aminoácidos) y nucleótidos (moléculas complejas que desempeñan papeles centrales en los intercambios energéticos y que también pueden combinarse para formar moléculas muy grandes, conocidas como ácidos nucleicos). Se ha dicho que sólo se necesita ser capaz de reconocer unas 30 moléculas para tener un conocimiento que permita trabajar con la bioquímica de las células. Dos de esas moléculas son los azúcares glucosa y ribosa; otra, un lípido; otras veinte, los aminoácidos biológicamente importantes; y cinco las bases nitrogenadas, moléculas que contienen nitrógeno y son constituyentes claves de los nucleótidos.
Las macromoléculas son moléculas constituidas por varias moléculas que pueden ser similares entre sí o no. Los polisacáridos, por ejemplo, están constituidos por monosacáridos unidos en cadenas largas. Algunos de ellos son formas de almacenamiento del azúcar, mientras que otros, como la celulosa, son un material estructural importante de las plantas. Los lípidos son moléculas orgánicas hidrófobas que, al igual que los carbohidratos, desempeñan papeles importantes en el almacenamiento de energía y como componentes estructurales. Los compuestos de este grupo incluyen las grasas y los aceites, los fosfolípidos, los glucolípidos, las ceras y el colesterol y otros esteroides. Las grasas son los principales lípidos almacenadores de energía. Los fosfolípidos son los principales componentes estructurales de las membranas celulares. Las proteínas son moléculas muy grandes compuestas de cadenas largas de aminoácidos, conocidas como cadenas polipeptídicas. En las proteínas, los aminoácidos se organizan en polipéptidos y las cadenas polipeptídicas se ordenan en un nuevo nivel de organización: la estructura terciaria o cuaternaria de la molécula de proteína completa. Solamente en este nivel de organización emergen las propiedades complejas de las proteínas y sólo entonces la molécula puede asumir su función.
Los nucleótidos son moléculas complejas formadas por un grupo fosfato, un azúcar de cinco carbonos y una base nitrogenada. Son los bloques estructurales de los ácidos desoxirribonucleico (DNA) y ribonucleico (RNA), que transmiten y traducen la información genética.
Los complejos macromoleculares forman, dentro de las células, estructuras complejas, como las membranas y las organelas en las células eucariontes.Las técnicas microscópicas modernas han confirmado que las células eucariontes contienen, en verdad, una multitud de estructuras. No son, por supuesto, órganos como los que se encuentran en los organismos multicelulares, pero en cierta forma son comparables: están especializados en forma y función de manera que son capaces de desempeñar actividades particulares requeridas por la fisiología celular. Así como los órganos de los animales multicelulares trabajan juntos en sistemas de órganos, las organelas de las células están comprometidas en varias funciones cooperativas e interdependientes. Si bien los procariontes no tienen organelas rodeadas por membranas, tienen estructuras macromoleculares complejas que constituyen la membrana celular, los ribosomas y otras estructuras. Los virus son complejos macromoleculares. No es posible ubicar a los virus en alguno de los grupos de organismos vivos, ya que sólo están formados por una región central de ácido nucleico, DNA o RNA, rodeado por una cubierta proteica o cápside y, en algunos casos, por una envoltura lipoproteica. Además, se reproducen solamente dentro de las células vivas, utilizando las enzimas y los procesos biosintéticos de sus hospedadores. Sin esta maquinaria, serían tan inertes como cualquier otra macromolécula, o sea, sin vida según la mayoría de los criterios.
En la Tierra existen unos 92 elementos. Los elementos son sustancias que no pueden ser desintegradas en otras sustancias por medios químicos ordinarios. Un elemento está constituido por átomos. Desde hace largo tiempo, los científicos tratan de entender cómo es un átomo. Se han propuesto diversos modelos que intentan representar la estructura del átomo. Los átomos de cada elemento diferente tienen en sus núcleos un número característico de partículas cargadas positivamente, llamadas protones.
Las moléculas pueden ser orgánicas –aquellas que contienen carbono– o inorgánicas, como el H2O o el O2.Una sola célula bacteriana contiene aproximadamente cinco mil clases diferentes de moléculas y una célula vegetal o animal tiene alrededor del doble. Estas miles de moléculas, sin embargo, están compuestas de relativamente pocos elementos (CHNOPS). De modo similar, relativamente pocos tipos de moléculas desempeñan los principales papeles en los sistemas vivos. En los organismos se encuentran cuatro tipos diferentes de moléculas orgánicas en gran cantidad. Estos cuatro tipos son los carbohidratos (compuestos de azúcares), lípidos (moléculas no polares, muchas de las cuales contienen ácidos grasos), proteínas (compuestas de aminoácidos) y nucleótidos (moléculas complejas que desempeñan papeles centrales en los intercambios energéticos y que también pueden combinarse para formar moléculas muy grandes, conocidas como ácidos nucleicos). Se ha dicho que sólo se necesita ser capaz de reconocer unas 30 moléculas para tener un conocimiento que permita trabajar con la bioquímica de las células. Dos de esas moléculas son los azúcares glucosa y ribosa; otra, un lípido; otras veinte, los aminoácidos biológicamente importantes; y cinco las bases nitrogenadas, moléculas que contienen nitrógeno y son constituyentes claves de los nucleótidos.
Las macromoléculas son moléculas constituidas por varias moléculas que pueden ser similares entre sí o no. Los polisacáridos, por ejemplo, están constituidos por monosacáridos unidos en cadenas largas. Algunos de ellos son formas de almacenamiento del azúcar, mientras que otros, como la celulosa, son un material estructural importante de las plantas. Los lípidos son moléculas orgánicas hidrófobas que, al igual que los carbohidratos, desempeñan papeles importantes en el almacenamiento de energía y como componentes estructurales. Los compuestos de este grupo incluyen las grasas y los aceites, los fosfolípidos, los glucolípidos, las ceras y el colesterol y otros esteroides. Las grasas son los principales lípidos almacenadores de energía. Los fosfolípidos son los principales componentes estructurales de las membranas celulares. Las proteínas son moléculas muy grandes compuestas de cadenas largas de aminoácidos, conocidas como cadenas polipeptídicas. En las proteínas, los aminoácidos se organizan en polipéptidos y las cadenas polipeptídicas se ordenan en un nuevo nivel de organización: la estructura terciaria o cuaternaria de la molécula de proteína completa. Solamente en este nivel de organización emergen las propiedades complejas de las proteínas y sólo entonces la molécula puede asumir su función.
Los nucleótidos son moléculas complejas formadas por un grupo fosfato, un azúcar de cinco carbonos y una base nitrogenada. Son los bloques estructurales de los ácidos desoxirribonucleico (DNA) y ribonucleico (RNA), que transmiten y traducen la información genética.
Los complejos macromoleculares forman, dentro de las células, estructuras complejas, como las membranas y las organelas en las células eucariontes.Las técnicas microscópicas modernas han confirmado que las células eucariontes contienen, en verdad, una multitud de estructuras. No son, por supuesto, órganos como los que se encuentran en los organismos multicelulares, pero en cierta forma son comparables: están especializados en forma y función de manera que son capaces de desempeñar actividades particulares requeridas por la fisiología celular. Así como los órganos de los animales multicelulares trabajan juntos en sistemas de órganos, las organelas de las células están comprometidas en varias funciones cooperativas e interdependientes. Si bien los procariontes no tienen organelas rodeadas por membranas, tienen estructuras macromoleculares complejas que constituyen la membrana celular, los ribosomas y otras estructuras. Los virus son complejos macromoleculares. No es posible ubicar a los virus en alguno de los grupos de organismos vivos, ya que sólo están formados por una región central de ácido nucleico, DNA o RNA, rodeado por una cubierta proteica o cápside y, en algunos casos, por una envoltura lipoproteica. Además, se reproducen solamente dentro de las células vivas, utilizando las enzimas y los procesos biosintéticos de sus hospedadores. Sin esta maquinaria, serían tan inertes como cualquier otra macromolécula, o sea, sin vida según la mayoría de los criterios.
lunes, 5 de septiembre de 2011
Impactos generados por la biotecnología
Las ventajas de centrarse en las repercusiones económicas de la biotecnología están en recurrir a instrumentos de análisis que proporcionan datos e informaciones muy concretas sobre aspectos fundamentales en el debate:
Quiénes (individuos, empresas e instituciones) son los protagonistas
Qué necesidades intentan satisfacer o crear las biotecnologías
Qué impacto tiene/tendrá sobre el PIB, el empleo, los mercados, la competitividad de un país...
En el debate sobre conflictos sociales derivados de las nuevas biotecnologías es fundamental un buen conocimiento de las tecnologías empleadas, sus riesgos y potencialidades. Pero la perspectiva económica aporta abundantes elementos de juicio con peso específico para evitar rodeos y generalidades en el debate, además de proporcionar criterios condicionantes de otras muchas valoraciones éticas o sociales sobre las múltiples aplicaciones de las nuevas biotecnologías.
Las biotecnologías ya han tenido un considerable impacto económico en el sector de la alimentación, pues desde 1990 se han hecho operativos sistemas de diagnóstico y bioconversión de almidón; se han comercializado edulcorantes y saborizantes, se han diseñado procesos de producción de jugos, aminoácidos, pigmentos y vitaminas; productos de fermentación, enzimas para elaboración de quesos, productos lácteos y levaduras híbridas. Para el período 1995-2000 se prevé comercializar bacterias y enzimas modificadas genéticamente, como elementos flavorizantes que mejoran la calidad de los alimentos, así como biocatalizadores y biosensores para la industria de producción y monitorización.
En el sector agrícola, ya existen variedades transgénicas de tomates, patatas, algodón, tabaco y soja, experimentadas al nivel de campo en pequeños reductos que presentan características de resistencia a herbicidas, virus, insectos y cualidades específicas. Algunos están comercializados ya en 1995 y otros deberán pasar algunos controles que retrasarán su entrada en el mercado hasta casi el 2000, y su impacto previsible en la economía será hacia el 2005, probablemente. En los países en desarrollo, ese impacto se retrasará dos o tres años más.
Dentro de sectores no alimentarios, la biotecnología ha influido en los sistemas de producción de metano o etanol, por fermentación anaerobia de biomasa, y en el crecimiento selectivo y propagación de árboles y plantas ornamentales. Las técnicas más utilizadas son las de ADNrec, ingeniería de proteínas y procesos e ingeniería de producción de anticuerpos monoclonales -un área muy limitada de la biotecnología-, que han revolucionado en un corto espacio de tiempo campos como el diagnóstico de enfermedades infecciosas y genéticas, la monitorización de procesos industriales y la producción de variedades de microorganismos capaces de elaborar sustancias farmacológicas o alimenticias y de metabolizar aceites para eliminar contaminaciones. El mercado de enzimas ha sufrido una auténtica revolución, especialmente por la variedad de productos de investigación ofrecidos a los profesionales.
Aplicada a la medicina, muchos vaticinan que la biotecnología revolucionará los métodos terapéuticos de tratamiento de las enfermedades hereditarias, mediante las diversas modalidades de TG o los tratamientos antimieloma por inyección de TIL (linfocitos T infiltrados), transformados con TNF (factor necrótico de tumores). Los primeros productos desarrollados por sistemas biotecnológicos -insulina humana, interferón gamma y anticuerpos monoclonales- fueron los prototipos de una nueva generación de productos naturales y artificiales, producidos a pequeña escala (laboratorio) y fruto de una investigación biomédica enraizada en la investigación básica de determinados procesos celulares, sin dirección biotecnológica expresa. En 1991, ya se habían sometido a regulación 130 productos farmacológicos obtenidos por estos procedimientos en USA. Para el año 2000 se espera contar con un elevado número de test para diagnóstico genético y fármacos y vacunas para combatir enfermedades parasitarias. En sus orígenes la biotecnología ha estado mantenida con fondos públicos, pues casi todas las aplicaciones eran consecuencia directa de una investigación básica académica. Pero rápidamente proliferaron multitud de compañías de biotecnología, grandes y pequeñas, que aportan la mayor parte de las inversiones en el sector. El número de patentes relativas a la producción de antibióticos, enzimas y coenzimas, productos farmacéuticos, química fina, biomasa, aminoácidos, polímeros, ácidos orgánicos, aditivos para la industria alimentaria y esteroides ha aumentado significativamente en las dos últimas décadas.
A escala nacional e internacional es preciso adoptar políticas específicas que orienten el desarrollo de procesos biotecnológicos, especialmente en el Tercer Mundo y los países en desarrollo, para suavizar los posibles conflictos que se derivan de la competitividad excesiva entre pequeños países sin necesidad de poner barreras proteccionistas (que sólo las pueden establecer los países ricos, los únicos que disfrutan de ellas,los pobres las padecen-. Estas políticas deberían decidirse por alguna de las tres alternativas posibles, en función de la capacidad tecnológica disponible:
Tecnologías que generen productos de alto volumen de producción, pero de bajo valor añadido, como metano, etanol, biomasa, alimento animal, purificación de aguas y tratamientos de materiales de desecho;
Tecnologías que generen productos de menor volumen y de valor añadido intermedio, como aminoácidos y ácidos orgánicos, productos alimenticios, levaduras, acetona, butanol, polímeros, metales y otros similares.
Los productos de bajo volumen y alto valor añadido se sitúan en otra escala de decisión política, como los antibióticos, productos farmacológicos, enzimas, vitaminas y las tecnologías de transformación genética aplicadas a la salud (terapias génicas y no génicas) y agricultura (producción de organismos genéticamente modificados).
Quiénes (individuos, empresas e instituciones) son los protagonistas
Qué necesidades intentan satisfacer o crear las biotecnologías
Qué impacto tiene/tendrá sobre el PIB, el empleo, los mercados, la competitividad de un país...
En el debate sobre conflictos sociales derivados de las nuevas biotecnologías es fundamental un buen conocimiento de las tecnologías empleadas, sus riesgos y potencialidades. Pero la perspectiva económica aporta abundantes elementos de juicio con peso específico para evitar rodeos y generalidades en el debate, además de proporcionar criterios condicionantes de otras muchas valoraciones éticas o sociales sobre las múltiples aplicaciones de las nuevas biotecnologías.
Las biotecnologías ya han tenido un considerable impacto económico en el sector de la alimentación, pues desde 1990 se han hecho operativos sistemas de diagnóstico y bioconversión de almidón; se han comercializado edulcorantes y saborizantes, se han diseñado procesos de producción de jugos, aminoácidos, pigmentos y vitaminas; productos de fermentación, enzimas para elaboración de quesos, productos lácteos y levaduras híbridas. Para el período 1995-2000 se prevé comercializar bacterias y enzimas modificadas genéticamente, como elementos flavorizantes que mejoran la calidad de los alimentos, así como biocatalizadores y biosensores para la industria de producción y monitorización.
En el sector agrícola, ya existen variedades transgénicas de tomates, patatas, algodón, tabaco y soja, experimentadas al nivel de campo en pequeños reductos que presentan características de resistencia a herbicidas, virus, insectos y cualidades específicas. Algunos están comercializados ya en 1995 y otros deberán pasar algunos controles que retrasarán su entrada en el mercado hasta casi el 2000, y su impacto previsible en la economía será hacia el 2005, probablemente. En los países en desarrollo, ese impacto se retrasará dos o tres años más.
Dentro de sectores no alimentarios, la biotecnología ha influido en los sistemas de producción de metano o etanol, por fermentación anaerobia de biomasa, y en el crecimiento selectivo y propagación de árboles y plantas ornamentales. Las técnicas más utilizadas son las de ADNrec, ingeniería de proteínas y procesos e ingeniería de producción de anticuerpos monoclonales -un área muy limitada de la biotecnología-, que han revolucionado en un corto espacio de tiempo campos como el diagnóstico de enfermedades infecciosas y genéticas, la monitorización de procesos industriales y la producción de variedades de microorganismos capaces de elaborar sustancias farmacológicas o alimenticias y de metabolizar aceites para eliminar contaminaciones. El mercado de enzimas ha sufrido una auténtica revolución, especialmente por la variedad de productos de investigación ofrecidos a los profesionales.
Aplicada a la medicina, muchos vaticinan que la biotecnología revolucionará los métodos terapéuticos de tratamiento de las enfermedades hereditarias, mediante las diversas modalidades de TG o los tratamientos antimieloma por inyección de TIL (linfocitos T infiltrados), transformados con TNF (factor necrótico de tumores). Los primeros productos desarrollados por sistemas biotecnológicos -insulina humana, interferón gamma y anticuerpos monoclonales- fueron los prototipos de una nueva generación de productos naturales y artificiales, producidos a pequeña escala (laboratorio) y fruto de una investigación biomédica enraizada en la investigación básica de determinados procesos celulares, sin dirección biotecnológica expresa. En 1991, ya se habían sometido a regulación 130 productos farmacológicos obtenidos por estos procedimientos en USA. Para el año 2000 se espera contar con un elevado número de test para diagnóstico genético y fármacos y vacunas para combatir enfermedades parasitarias. En sus orígenes la biotecnología ha estado mantenida con fondos públicos, pues casi todas las aplicaciones eran consecuencia directa de una investigación básica académica. Pero rápidamente proliferaron multitud de compañías de biotecnología, grandes y pequeñas, que aportan la mayor parte de las inversiones en el sector. El número de patentes relativas a la producción de antibióticos, enzimas y coenzimas, productos farmacéuticos, química fina, biomasa, aminoácidos, polímeros, ácidos orgánicos, aditivos para la industria alimentaria y esteroides ha aumentado significativamente en las dos últimas décadas.
A escala nacional e internacional es preciso adoptar políticas específicas que orienten el desarrollo de procesos biotecnológicos, especialmente en el Tercer Mundo y los países en desarrollo, para suavizar los posibles conflictos que se derivan de la competitividad excesiva entre pequeños países sin necesidad de poner barreras proteccionistas (que sólo las pueden establecer los países ricos, los únicos que disfrutan de ellas,los pobres las padecen-. Estas políticas deberían decidirse por alguna de las tres alternativas posibles, en función de la capacidad tecnológica disponible:
Tecnologías que generen productos de alto volumen de producción, pero de bajo valor añadido, como metano, etanol, biomasa, alimento animal, purificación de aguas y tratamientos de materiales de desecho;
Tecnologías que generen productos de menor volumen y de valor añadido intermedio, como aminoácidos y ácidos orgánicos, productos alimenticios, levaduras, acetona, butanol, polímeros, metales y otros similares.
Los productos de bajo volumen y alto valor añadido se sitúan en otra escala de decisión política, como los antibióticos, productos farmacológicos, enzimas, vitaminas y las tecnologías de transformación genética aplicadas a la salud (terapias génicas y no génicas) y agricultura (producción de organismos genéticamente modificados).
Proyecto Genoma Humano
El PGH es el primer gran programa a gran escala en biología, uno de cuyos objetivos es el desarrollo de tecnologías. Este magno proyecto está acentuando un par de tendencias que ya se dejaban sentir en los últimos años: por un lado la necesidad de formar nuevos tipos de biólogos capaces de tender puentes entre varias disciplinas, que se muevan con comodidad en un entorno de ordenadores, autopistas de información y gigantescas bases de datos e imágenes; y por otro lado, la reorganización de los laboratorios e institutos de investigación, donde interaccionen especialistas en diversos ámbitos de las Ciencias de la Vida, matemáticos, informáticos, químicos, etc.
No hay que olvidar que lo que entendemos por Proyecto Genoma consiste en principio en la obtención de información más o menos en bruto, pero lo realmente importante empieza después (en realidad, simultáneamente): dar sentido biológico a tal cúmulo de información, es decir, extraer auténtico conocimiento. La "orgía de datos" que se nos viene encima habrá de ser "digerida" adecuadamente, impulsando nuevos avances a base de sugerir nuevos enfoques, nuevos experimentos, renovadas hipótesis de trabajo, todo ello retroalimentándose en un "circulo virtuoso" que abrirá las puertas de una nueva era en las Ciencias Biológicas. Se habla por ello de una "Era Postgenómica", en la que se irán integrando los conocimientos acumulados en diversos "Atlas" del ser humano y de otros seres vivos, en los que se podrán interrelacionar de modo funcionalmente significativo diversos niveles de comprensión de la materia viva: génico, genómico, regulación, biología celular, fisiología, evolución, etc. El impacto real de todo ello no se puede prever, pero no cabe duda que el PGH sienta las bases de un salto cualitativo y cuantitativo en nuestra visión del mundo vivo.
El PGH es el primer gran esfuerzo coordinado internacionalmente en la historia de la Biología. Se propone determinar la secuencia completa (más de 3000 ·106 pares de bases) del genoma humano, localizando con exactitud (cartografía) los 100.000 genes aproximadamente y el resto del material heridatario de nuestra especie, responsables de las instrucciones genéticas de lo que somos desde el punto de vista biológico.
Hacia mediados de la década de los años 80 la metodología del ADN recombinante y sus técnicas asociadas (vectores de clonación, enzimas de restricción, transformación artificial de células procariotas y eucariotas, bibliotecas de genes, sondas moleculares, secuenciación, genética inversa, etc.) habían alcanzado una madurez suficiente como para que se planteara la pertinencia y viabilidad de un proyecto coordinado de caracterización detallada (hasta nivel de secuencia de nucleótidos) del genoma humano y de genomas de una serie de organismos modelo.
Tras las propuestas iniciales, que partieron del ministerio de energía de los EEUU (DOE), al que enseguida siguieron los Institutos Nacionales de la Salud (NIH), quedó claro que este magno proyecto no podía consistir en la secuenciación pura y dura, sino que habría de constar de varias etapas encadenadas, comenzando por la elaboración de mapas genéticos y físicos de resolución cada vez mayor. Además, la secuenciación habría de centrarse en principio en las zonas de ADN más interesantes a priori, como las regiones génicas codificadoras, dejando para una etapa ulterior el análisis del enorme contenido de ADN repetitivo de distintas clases que existe en el genoma. Simultáneamente había que ir desarrollando toda una infraestructura de técnicas instrumentales y de análisis de la información generada (programas informáticos potentes para gestionar las secuencias y extraer sentido biológico de ellas, nuevos algoritmos, redes de ordenadores interconectados, bases de datos entrelazados, etc.).
El PGH hace uso de dos tipos de cartografía para caracterizar el genoma, aunque en última instancia los mapas emanados de los distintos métodos han de ser correlacionados e integrados: cartografía genética de ligamiento, y cartografía física.
La cartografía genética se basa en el cálculo de la frecuencia a la que se co-heredan formas alternativas (alelos) de dos loci genéticos que están ligados formando parte de un mismo cromosoma. Hasta el advenimiento de las técnicas moleculares, los mapas genéticos de ligamiento en humanos eran bastante rudimentarios, ya que en su elaboración no puede intervenir (por obvios motivos éticos) la experimentación de laboratorio que se usa en animales, y porque los datos habían de basarse casi exclusivamente en la comparación de fenotipos normales y los mutantes correspondientes a determinadas enfermedades genéticas, y en el recurso a análisis de familias, a ser posible con registros de varias generaciones y con gran número de individuos.
No hay que olvidar que lo que entendemos por Proyecto Genoma consiste en principio en la obtención de información más o menos en bruto, pero lo realmente importante empieza después (en realidad, simultáneamente): dar sentido biológico a tal cúmulo de información, es decir, extraer auténtico conocimiento. La "orgía de datos" que se nos viene encima habrá de ser "digerida" adecuadamente, impulsando nuevos avances a base de sugerir nuevos enfoques, nuevos experimentos, renovadas hipótesis de trabajo, todo ello retroalimentándose en un "circulo virtuoso" que abrirá las puertas de una nueva era en las Ciencias Biológicas. Se habla por ello de una "Era Postgenómica", en la que se irán integrando los conocimientos acumulados en diversos "Atlas" del ser humano y de otros seres vivos, en los que se podrán interrelacionar de modo funcionalmente significativo diversos niveles de comprensión de la materia viva: génico, genómico, regulación, biología celular, fisiología, evolución, etc. El impacto real de todo ello no se puede prever, pero no cabe duda que el PGH sienta las bases de un salto cualitativo y cuantitativo en nuestra visión del mundo vivo.
El PGH es el primer gran esfuerzo coordinado internacionalmente en la historia de la Biología. Se propone determinar la secuencia completa (más de 3000 ·106 pares de bases) del genoma humano, localizando con exactitud (cartografía) los 100.000 genes aproximadamente y el resto del material heridatario de nuestra especie, responsables de las instrucciones genéticas de lo que somos desde el punto de vista biológico.
Hacia mediados de la década de los años 80 la metodología del ADN recombinante y sus técnicas asociadas (vectores de clonación, enzimas de restricción, transformación artificial de células procariotas y eucariotas, bibliotecas de genes, sondas moleculares, secuenciación, genética inversa, etc.) habían alcanzado una madurez suficiente como para que se planteara la pertinencia y viabilidad de un proyecto coordinado de caracterización detallada (hasta nivel de secuencia de nucleótidos) del genoma humano y de genomas de una serie de organismos modelo.
Tras las propuestas iniciales, que partieron del ministerio de energía de los EEUU (DOE), al que enseguida siguieron los Institutos Nacionales de la Salud (NIH), quedó claro que este magno proyecto no podía consistir en la secuenciación pura y dura, sino que habría de constar de varias etapas encadenadas, comenzando por la elaboración de mapas genéticos y físicos de resolución cada vez mayor. Además, la secuenciación habría de centrarse en principio en las zonas de ADN más interesantes a priori, como las regiones génicas codificadoras, dejando para una etapa ulterior el análisis del enorme contenido de ADN repetitivo de distintas clases que existe en el genoma. Simultáneamente había que ir desarrollando toda una infraestructura de técnicas instrumentales y de análisis de la información generada (programas informáticos potentes para gestionar las secuencias y extraer sentido biológico de ellas, nuevos algoritmos, redes de ordenadores interconectados, bases de datos entrelazados, etc.).
El PGH hace uso de dos tipos de cartografía para caracterizar el genoma, aunque en última instancia los mapas emanados de los distintos métodos han de ser correlacionados e integrados: cartografía genética de ligamiento, y cartografía física.
La cartografía genética se basa en el cálculo de la frecuencia a la que se co-heredan formas alternativas (alelos) de dos loci genéticos que están ligados formando parte de un mismo cromosoma. Hasta el advenimiento de las técnicas moleculares, los mapas genéticos de ligamiento en humanos eran bastante rudimentarios, ya que en su elaboración no puede intervenir (por obvios motivos éticos) la experimentación de laboratorio que se usa en animales, y porque los datos habían de basarse casi exclusivamente en la comparación de fenotipos normales y los mutantes correspondientes a determinadas enfermedades genéticas, y en el recurso a análisis de familias, a ser posible con registros de varias generaciones y con gran número de individuos.
La biotecnología
Definición:Biotecnología tradicional y biotecnología moderna.
La biotecnología es el empleo de organismos vivos para la obtención de un bien o servicio útil para el hombre. Así, la biotecnología tiene una larga historia, que se remonta a la fabricación del vino, el pan, el queso y el yogurt. El descubrimiento de que el jugo de uva fermentado se convierte en vino, que la leche puede convertirse en queso o yogurt, o que se puede hacer cerveza fermentando soluciones de malta y lúpulo fue el comienzo de la biotecnología, hace miles de años. Aunque en ese entonces los hombres no entendían cómo ocurrían estos procesos, podían utilizarlos para su beneficio. Estas aplicaciones constituyen lo que se conoce como biotecnología tradicional y se basa en la obtención y utilización de los productos del metabolismo de ciertos microorganismos.
Los científicos actualmente comprenden en detalle cómo ocurren estos procesos biológicos lo que les ha permitido desarrollar nuevas técnicas a fin de modificar o copiar algunos de dichos procesos naturales para poder lograr una variedad mucho más amplia de productos. Los científicos hoy saben, además, que los microorganismos sintetizan compuestos químicos y enzimas que pueden emplearse eficientemente en procesos industriales, tales como la fabricación de detergentes, manufactura del papel e industria farmacéutica.
La biotecnología moderna, en cambio, surge en la década de los ’80, y utiliza técnicas, denominadas en su conjunto “ingeniería genética”, para modificar y transferir genes de un organismo a otro. De esta manera es posible producir insulina humana en bacterias y, consecuentemente, mejorar el tratamiento de la diabetes. Por ingeniería genética también se fabrica la quimosina, enzima clave para la fabricación del queso y que evita el empleo del cuajo en este proceso. La ingeniería genética también es hoy una herramienta fundamental para el mejoramiento de los cultivos vegetales. Por ejemplo, es posible transferir un gen proveniente de una bacteria a una planta, tal es el ejemplo del maíz Bt. En este caso, los bacilos del suelo fabrican una proteína que mata a las larvas de un insecto que normalmente destruyen los cultivos de maíz. Al transferirle el gen correspondiente, ahora el maíz fabrica esta proteína y por lo tanto resulta refractaria al ataque del insecto.
La biotecnología es el empleo de organismos vivos para la obtención de un bien o servicio útil para el hombre. Así, la biotecnología tiene una larga historia, que se remonta a la fabricación del vino, el pan, el queso y el yogurt. El descubrimiento de que el jugo de uva fermentado se convierte en vino, que la leche puede convertirse en queso o yogurt, o que se puede hacer cerveza fermentando soluciones de malta y lúpulo fue el comienzo de la biotecnología, hace miles de años. Aunque en ese entonces los hombres no entendían cómo ocurrían estos procesos, podían utilizarlos para su beneficio. Estas aplicaciones constituyen lo que se conoce como biotecnología tradicional y se basa en la obtención y utilización de los productos del metabolismo de ciertos microorganismos.
Los científicos actualmente comprenden en detalle cómo ocurren estos procesos biológicos lo que les ha permitido desarrollar nuevas técnicas a fin de modificar o copiar algunos de dichos procesos naturales para poder lograr una variedad mucho más amplia de productos. Los científicos hoy saben, además, que los microorganismos sintetizan compuestos químicos y enzimas que pueden emplearse eficientemente en procesos industriales, tales como la fabricación de detergentes, manufactura del papel e industria farmacéutica.
La biotecnología moderna, en cambio, surge en la década de los ’80, y utiliza técnicas, denominadas en su conjunto “ingeniería genética”, para modificar y transferir genes de un organismo a otro. De esta manera es posible producir insulina humana en bacterias y, consecuentemente, mejorar el tratamiento de la diabetes. Por ingeniería genética también se fabrica la quimosina, enzima clave para la fabricación del queso y que evita el empleo del cuajo en este proceso. La ingeniería genética también es hoy una herramienta fundamental para el mejoramiento de los cultivos vegetales. Por ejemplo, es posible transferir un gen proveniente de una bacteria a una planta, tal es el ejemplo del maíz Bt. En este caso, los bacilos del suelo fabrican una proteína que mata a las larvas de un insecto que normalmente destruyen los cultivos de maíz. Al transferirle el gen correspondiente, ahora el maíz fabrica esta proteína y por lo tanto resulta refractaria al ataque del insecto.
Autoevaluación
I. Coloca en el paréntesis de abajo el número que corresponda.
1. Ciencia aplicada.
2. La suma de todos los ecosistemas.
3. Estudio de las biomoléculas y el metabolismo.
4. Partícula subatómica.
5. Explicación parcial de un hecho.
6. Define a la entalpía.
7. Estudia al hombre.
8. Estudio de la vida.
9. Presenta estructura, metabolismo, crecimiento, adaptación, etcétera.
10. Define a la herencia.
( ) Vida
( ) Muerte
( ) Biología
( ) Bioquímica
( ) Antropología
( ) Genética
( ) Tecnología
( ) Quark
( ) Biosfera
( ) Hipótesis
II. Subraya la respuesta correcta.
1. Estudia la vida y los seres vivos:
a) Geografía b) Biología c) Oceanología d) Limnología
2. Conjunto de tejidos:
a) Órgano b) Tejido c) Aparato d) Organismo
3. Clasificación de la biodiversidad:
a) Sistemática b) Taxonomía c) Paleontología d) Citología
4. La vida en cifras, para conocer la riqueza, abundancia y la diversidad de los seres vivos:
a) Química b) Física c) Ética d) Matemáticas
5. Formada de 27 elementos químicos, los cuales se conocen como biogenésicos:
a) Célula b) Tejido c) Vida d) Organismo
III. Escribe sobre la línea la palabra(s) que completen cada enunciado:
1.- La _______________ proporciona antibióticos, vacunas, farmacia o alimentos. Es una ciencia.
auxiliar que permite definir bioelementos, biomoléculas y el metabolismo.
2.- La biología estudia los seres vivos, desde el nivel _______________ hasta el de los ecosistemas.
3.- Las células se estudian en la _____________ y los tejidos en la _____________ .
4.- El estudio de los seres vivos lo iniciaron pensadores griegos como _____________ , a quien se considera el padre de la zoología.
5.- Una _________________ , si es aceptada por expertos de todo el mundo, se transforma en una ley.
IV. Si la vida que conocemos en la tierra se extiende a 10,000 m de altura y 10,000 m de profundidad, ¿cómo crees que serían los seres vivos fuera de los límites de nuestro planeta? ¿Crees que existan seres parecidos a los humanos? Fundamenta tu respuesta.
1. Ciencia aplicada.
2. La suma de todos los ecosistemas.
3. Estudio de las biomoléculas y el metabolismo.
4. Partícula subatómica.
5. Explicación parcial de un hecho.
6. Define a la entalpía.
7. Estudia al hombre.
8. Estudio de la vida.
9. Presenta estructura, metabolismo, crecimiento, adaptación, etcétera.
10. Define a la herencia.
( ) Vida
( ) Muerte
( ) Biología
( ) Bioquímica
( ) Antropología
( ) Genética
( ) Tecnología
( ) Quark
( ) Biosfera
( ) Hipótesis
II. Subraya la respuesta correcta.
1. Estudia la vida y los seres vivos:
a) Geografía b) Biología c) Oceanología d) Limnología
2. Conjunto de tejidos:
a) Órgano b) Tejido c) Aparato d) Organismo
3. Clasificación de la biodiversidad:
a) Sistemática b) Taxonomía c) Paleontología d) Citología
4. La vida en cifras, para conocer la riqueza, abundancia y la diversidad de los seres vivos:
a) Química b) Física c) Ética d) Matemáticas
5. Formada de 27 elementos químicos, los cuales se conocen como biogenésicos:
a) Célula b) Tejido c) Vida d) Organismo
III. Escribe sobre la línea la palabra(s) que completen cada enunciado:
1.- La _______________ proporciona antibióticos, vacunas, farmacia o alimentos. Es una ciencia.
auxiliar que permite definir bioelementos, biomoléculas y el metabolismo.
2.- La biología estudia los seres vivos, desde el nivel _______________ hasta el de los ecosistemas.
3.- Las células se estudian en la _____________ y los tejidos en la _____________ .
4.- El estudio de los seres vivos lo iniciaron pensadores griegos como _____________ , a quien se considera el padre de la zoología.
5.- Una _________________ , si es aceptada por expertos de todo el mundo, se transforma en una ley.
IV. Si la vida que conocemos en la tierra se extiende a 10,000 m de altura y 10,000 m de profundidad, ¿cómo crees que serían los seres vivos fuera de los límites de nuestro planeta? ¿Crees que existan seres parecidos a los humanos? Fundamenta tu respuesta.
Tecnología y Sociedad
La biología como ciencia tuvo su origen en la época de oro de los griegos, con
pensadores como Aristóteles, quien elaboró la primera clasificación de los seres
vivos en vertebrados e invertebrados, propuso los conceptos de órganos
análogos y homólogos y creó su método lógico-dialéctico. Posteriormente,
con Erasístrato, que describió el sistema circulatorio; Herófito de Calcedonia,
quien estudió y describió el sistema nervioso y Claudio Galeno en Roma, quien
desarrolló la anatomía humana disectando monos. Nos hemos remontado
hasta el año 360 a. C., y es claro que, con famosísimas excepciones, el avance
más significativo por el número de descubrimientos y aplicación en la vida diaria
corresponde al siglo XIX y a la segunda mitad del siglo XX.
En este naciente siglo XXI , la vida moderna nos proporciona diferentes tipos
de energía, agua entubada y drenaje, caminos, puentes, presas, aeropuertos,
aparatos electrodomésticos y electrónicos, alimentos, vestido, calzado, vivienda,
fármacos, vacunas, plantas transgénicas, razas mejoradas de animales,
cura a enfermedades que fueron epidemias en el pasado, etc., pero a un
alto costo; siempre la “mejor intención” generó descubrimientos o determinó
la fabricación de muchos productos que ahora sabemos dañan de manera irreversible
a nuestro planeta. Este es el caso del ddt, insecticida que adelgaza
el cascarón de muchas aves rapaces y casi provocó su extinción; o los CFC,
que rompieron la capa de ozono (escudo protector de la atmósfera), los cuales
fueron fabricados para los sistemas de refrigeración, calefacción y productos
en aerosol; así como de los fertilizantes químicos, que han contaminado todos
los suelos y mares del mundo. No sabíamos que esto iba a pasar, no lo hubiéramos
imaginado ni deseado, pero gracias al estudio de la biología es posible
que ese riesgo o costo se pueda predecir y evitar a tiempo.
Una de las preocupaciones en este siglo es entender cómo nos originamos
los seres vivos, cómo nos diferenciamos a nivel de los genes y cómo originar
especies transgénicas, mezclando genomas de dos especies diferentes.
Existen múltiples ejemplos que utilizamos en nuestra dieta todos los días:
seguramente has escuchado que el maíz, trigo, arroz, jitomate, etc. son
transgénicos. En el último caso, en el genoma del jitomate se insertan genes
de un pez que le permite soportar una caída de la temperatura ambiente.
Otros cultivos cuentan con genomas que les permiten producir pesticidas para
contrarrestar plagas o cambios en el clima (heladas, granizadas, etc.). Suena
interesante, ¿no es cierto? Aunque no sabemos si en el futuro existirá algún
problema, los expertos intentan tranquilizarnos al decir que no se generarán
nuevos problemas como enfermedades o contaminación, pero sólo el tiempo
nos dirá la verdad.
Entonces ¿qué se desea resolver en el futuro?
1. Contrarrestar la contaminación del aire, agua y suelo con técnicas depurativas,
correctivas o de saneamiento, utilizando por ejemplo bacterias como las devoradoras de petróleo.
2. Desarrollar el control biológico de las plagas, conociendo las cadenas alimenticias, y evitar el uso de pesticidas químicos.
3. Desarrollar sueros, vacunas y fármacos mejorados para las enfermedades
del pasado, presente y futuro; tener acceso a una medicina genética personalizada.
4. Incrementar la producción de alimentos (ganado mejorado, plantas transgénicas,
especies híbridas en acuacultura).
5. Asumir el desarrollo sustentable con un verdadero compromiso político ciudadano a nivel local, nacional e internacional.
6. Controlar el incremento de la población humana y de las especies que coexisten
con nosotros, algunas de las cuales se pueden convertir en plagas.
7. Descubrir cómo se originó la vida en la Tierra y la posibilidad de colonizar
otros espacios fuera de sus límites.
pensadores como Aristóteles, quien elaboró la primera clasificación de los seres
vivos en vertebrados e invertebrados, propuso los conceptos de órganos
análogos y homólogos y creó su método lógico-dialéctico. Posteriormente,
con Erasístrato, que describió el sistema circulatorio; Herófito de Calcedonia,
quien estudió y describió el sistema nervioso y Claudio Galeno en Roma, quien
desarrolló la anatomía humana disectando monos. Nos hemos remontado
hasta el año 360 a. C., y es claro que, con famosísimas excepciones, el avance
más significativo por el número de descubrimientos y aplicación en la vida diaria
corresponde al siglo XIX y a la segunda mitad del siglo XX.
En este naciente siglo XXI , la vida moderna nos proporciona diferentes tipos
de energía, agua entubada y drenaje, caminos, puentes, presas, aeropuertos,
aparatos electrodomésticos y electrónicos, alimentos, vestido, calzado, vivienda,
fármacos, vacunas, plantas transgénicas, razas mejoradas de animales,
cura a enfermedades que fueron epidemias en el pasado, etc., pero a un
alto costo; siempre la “mejor intención” generó descubrimientos o determinó
la fabricación de muchos productos que ahora sabemos dañan de manera irreversible
a nuestro planeta. Este es el caso del ddt, insecticida que adelgaza
el cascarón de muchas aves rapaces y casi provocó su extinción; o los CFC,
que rompieron la capa de ozono (escudo protector de la atmósfera), los cuales
fueron fabricados para los sistemas de refrigeración, calefacción y productos
en aerosol; así como de los fertilizantes químicos, que han contaminado todos
los suelos y mares del mundo. No sabíamos que esto iba a pasar, no lo hubiéramos
imaginado ni deseado, pero gracias al estudio de la biología es posible
que ese riesgo o costo se pueda predecir y evitar a tiempo.
Una de las preocupaciones en este siglo es entender cómo nos originamos
los seres vivos, cómo nos diferenciamos a nivel de los genes y cómo originar
especies transgénicas, mezclando genomas de dos especies diferentes.
Existen múltiples ejemplos que utilizamos en nuestra dieta todos los días:
seguramente has escuchado que el maíz, trigo, arroz, jitomate, etc. son
transgénicos. En el último caso, en el genoma del jitomate se insertan genes
de un pez que le permite soportar una caída de la temperatura ambiente.
Otros cultivos cuentan con genomas que les permiten producir pesticidas para
contrarrestar plagas o cambios en el clima (heladas, granizadas, etc.). Suena
interesante, ¿no es cierto? Aunque no sabemos si en el futuro existirá algún
problema, los expertos intentan tranquilizarnos al decir que no se generarán
nuevos problemas como enfermedades o contaminación, pero sólo el tiempo
nos dirá la verdad.
Entonces ¿qué se desea resolver en el futuro?
1. Contrarrestar la contaminación del aire, agua y suelo con técnicas depurativas,
correctivas o de saneamiento, utilizando por ejemplo bacterias como las devoradoras de petróleo.
2. Desarrollar el control biológico de las plagas, conociendo las cadenas alimenticias, y evitar el uso de pesticidas químicos.
3. Desarrollar sueros, vacunas y fármacos mejorados para las enfermedades
del pasado, presente y futuro; tener acceso a una medicina genética personalizada.
4. Incrementar la producción de alimentos (ganado mejorado, plantas transgénicas,
especies híbridas en acuacultura).
5. Asumir el desarrollo sustentable con un verdadero compromiso político ciudadano a nivel local, nacional e internacional.
6. Controlar el incremento de la población humana y de las especies que coexisten
con nosotros, algunas de las cuales se pueden convertir en plagas.
7. Descubrir cómo se originó la vida en la Tierra y la posibilidad de colonizar
otros espacios fuera de sus límites.
Actividad: aplicación del método científico
A continuación lee con mucho cuidado el texto para que apliques el método
científico:
I. Alexander Fleming descubrió de manera accidental la penicilina,
trabajando con cultivos de bacterias, las cuales hacía crecer en cajas de Petri.
En forma accidental, una caja se contaminó con un moho llamado Penicillium
notatum, el cual producía un halo (círculo) en que las bacterias murieron.
Lo primero que Fleming se preguntó fue si el hongo había fabricado una
sustancia bactericida, ya que en la naturaleza, bacterias y hongos compiten.
Para comprobar su hipótesis, sembró más bacterias y a algunas de las cajas,
además les añadió el moho.
a) ¿Cuál fue el planteamiento de Fleming en este problema?
b) ¿Cuál fue su hipótesis?
c) ¿Cómo planeó y diseñó su experimento?
científico:
I. Alexander Fleming descubrió de manera accidental la penicilina,
trabajando con cultivos de bacterias, las cuales hacía crecer en cajas de Petri.
En forma accidental, una caja se contaminó con un moho llamado Penicillium
notatum, el cual producía un halo (círculo) en que las bacterias murieron.
Lo primero que Fleming se preguntó fue si el hongo había fabricado una
sustancia bactericida, ya que en la naturaleza, bacterias y hongos compiten.
Para comprobar su hipótesis, sembró más bacterias y a algunas de las cajas,
además les añadió el moho.
a) ¿Cuál fue el planteamiento de Fleming en este problema?
b) ¿Cuál fue su hipótesis?
c) ¿Cómo planeó y diseñó su experimento?
domingo, 4 de septiembre de 2011
Integración de Proyecto: Introducción a la biología de bachillerato
DESCRIPCIÓN
Promover una actitud crítica y humanística a partir de la comprensión de la naturaleza de estas ciencias, así como de la interpretación de la realidad a través de los modelos explicativos de los fenómenos naturales.
Reconocer el conocimiento de las consecuencias producidas por los avances de la física, química y Biología, en las condiciones de vida humana y del medio ambiente que le permita asumir una actitud de compromiso y participación.
Comprender los conceptos y modelos explicativos más importantes y generales en que se fundamentan estas ciencias para que los aplique en su vida cotidiana.
Fomentar desde las asignaturas del área, la adecuada comunicación oral y escrita.
Desarrollar el pensamiento lógico que le permita buscar e identificar la información relevante de una situación dada, su interpretación y clasificación útil.
Plantear nuevas preguntas que exigen establecer relaciones intelectuales más complejas.
OBJETIVO
Analice los conceptos básicos de la biología y vincule las leyes, teorías y modelos de esta ciencia con su realidad, en una perspectiva que destaque la utilidad social del conocimiento biológico.
REQUISITOS
Conoce el campo, objeto y método de estudio de la biología.
A partir del análisis histórico, identifica los acontecimientos más importantes de su desarrollo como ciencia particular.
Conoce las formas en que se construye y reconstruye el conocimiento de la Biología.
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Y A REALIZAR
Iniciar un proyecto de investigación acerca del campo de acción de algunas disciplinas relacionadas con la Biología elaborando un reporte que contenga las características establecidas por el docente.
Presenta primeros avances del proyecto de investigación ante los compañeros del grupo y reflexiona sobre la importancia de la aplicación de los conocimientos de la Biología en la prevención de problemas de carácter ecológico, económico y social promoviendo el cuidado ambiental.
BIBLIOGRAFÍA
http://www.repasosdebiologia.blogspot.com
http://www.volvox.mibitacora.com
http://curtisbiologia.com
http://www.unad.edu.co/curso_biologia/evaluacion.htm
http://www.robertexto.com/archivo19/estudio_celula.htm
http://profesorjano.org/2010/02/24/examenes-de-test-olimpiada-de-biologia/
EVALUACIÓN
Desarrollo del trabajo de evidencias de estudio en cada núcleo temático de cada fase, dejando a libre creación utilizando los medios tecnológicos para la mejor realización de su trabajo, optando por equipos no más de cinco integrantes.
Promover una actitud crítica y humanística a partir de la comprensión de la naturaleza de estas ciencias, así como de la interpretación de la realidad a través de los modelos explicativos de los fenómenos naturales.
Reconocer el conocimiento de las consecuencias producidas por los avances de la física, química y Biología, en las condiciones de vida humana y del medio ambiente que le permita asumir una actitud de compromiso y participación.
Comprender los conceptos y modelos explicativos más importantes y generales en que se fundamentan estas ciencias para que los aplique en su vida cotidiana.
Fomentar desde las asignaturas del área, la adecuada comunicación oral y escrita.
Desarrollar el pensamiento lógico que le permita buscar e identificar la información relevante de una situación dada, su interpretación y clasificación útil.
Plantear nuevas preguntas que exigen establecer relaciones intelectuales más complejas.
OBJETIVO
Analice los conceptos básicos de la biología y vincule las leyes, teorías y modelos de esta ciencia con su realidad, en una perspectiva que destaque la utilidad social del conocimiento biológico.
REQUISITOS
Conoce el campo, objeto y método de estudio de la biología.
A partir del análisis histórico, identifica los acontecimientos más importantes de su desarrollo como ciencia particular.
Conoce las formas en que se construye y reconstruye el conocimiento de la Biología.
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Y A REALIZAR
Iniciar un proyecto de investigación acerca del campo de acción de algunas disciplinas relacionadas con la Biología elaborando un reporte que contenga las características establecidas por el docente.
Presenta primeros avances del proyecto de investigación ante los compañeros del grupo y reflexiona sobre la importancia de la aplicación de los conocimientos de la Biología en la prevención de problemas de carácter ecológico, económico y social promoviendo el cuidado ambiental.
BIBLIOGRAFÍA
http://www.repasosdebiologia.blogspot.com
http://www.volvox.mibitacora.com
http://curtisbiologia.com
http://www.unad.edu.co/curso_biologia/evaluacion.htm
http://www.robertexto.com/archivo19/estudio_celula.htm
http://profesorjano.org/2010/02/24/examenes-de-test-olimpiada-de-biologia/
EVALUACIÓN
Desarrollo del trabajo de evidencias de estudio en cada núcleo temático de cada fase, dejando a libre creación utilizando los medios tecnológicos para la mejor realización de su trabajo, optando por equipos no más de cinco integrantes.
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