CUADERNO DE ACTIVIDADES

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• EL AGUA Y LAS SALES MINERALES (U. D. 1)• LOS GLÚCIDOS (U. D. 2)• LOS LÍPIDOS (U. D. 3) • LAS PROTEÍNAS (U. D. 4)• LOS ÁCIDOS NUCLEICOS (U. D. 5)

SALES MINERALES Y AGUA

ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE

1) Describa la estructura de la molécula de agua y explique el proceso de disolución de una sustancia soluble en agua, como por ejemplo, el cloruro de sodio.

2) ¿Qué ocurriría si colocamos un pez de agua salada en un acuario con agua dulce? ¿Y en caso contrario? Razonar la respuesta.

3) ¿Qué características presentan los seres vivos que los diferencian de los seres inanimados?

4) ¿Qué tipos de dispersiones coloidales conoces? ¿Qué importancia tienen estas disoluciones?

5) ¿De qué maneras pueden encontrarse las sales minerales en los seres vivos? ¿Qué funciones desempeñan?

6) ¿Qué es la difusión? ¿En qué se diferencia de la ósmosis?7) Describir brevemente las funciones del agua. Explicar las razones por

las que se considera el agua como disolvente universal. ¿Por qué es tan importante esta función en los seres vivos?

8) Si se colocan células sanguíneas en una solución de concentración salina mucho más baja que el suero fisiológico se rompen sus membranas plasmáticas. Explicar por qué se produce este fenómeno y la propiedad de la membrana plasmática que lo determina. ¿Qué pasaría si en vez de células sanguíneas colocásemos células de origen vegetal?

9) ¿A qué se debe la polaridad de las moléculas de agua? ¿Cuáles son las consecuencias químicas y biológicas de este fenómeno?

10)Siendo el silicio unas 146 veces más abundante que el carbono en la corteza terrestre, y siendo su posición contigua en el mismo grupo del sistema periódico, ¿qué propiedades del carbono han hecho que se seleccione en el proceso de evolución frente al silicio?

ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓN

1) El pH del jugo gástrico humano es igual a 1.4 ¿Cuál es la concentración de iones hidrógeno de este jugo digestivo?

2) Para estudiar la composición química del hialoplasma de un eritrocito necesitamos disgregar su membrana plasmática; ¿de qué manera podemos conseguirlo?

3) El contenido salino interno de los glóbulos- rojos presentes en la sangre es del 0,9% ¿Qué le pasaría a un organismo si se le inyecta en sangre una solución salina, que haga que la concentración final en sangre sea del 2,2%? ¿Y si la solución salina final fuese del 0,01%?. Razonar las respuestas. A la vista de estas situaciones ¿Cómo deben ser las inyecciones (vacunas, sueros, etc.)?

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4) Cuando cogemos trozos de hojas de lechuga, los cubrimos con un paño húmedo y los guardamos en el frigorífico a 4º C permanecen turgentes durante mucho tiempo. Sin embargo al aliñar con aceite, sal y vinagre, los trozos de lechuga pierden turgencia y se arrugan en poco tiempo, pese a permanecer en el frigorífico a 4º C.

5) Benito Calabazón, campesino de profesión, esperaba obtener un buen beneficio de su cosecha de cerezas, pero debido a las prolongadas tormentas de verano, encontró que sus frutos estaban totalmente agrietados. ¿Cuál fue la causa de la desgracia de Benito? (Extraído de “Cuestiones curiosas de química)

6) ¿Por qué razón tomamos bicarbonato para combatir la acidez del estómago? (Extraído de “Cuestiones curiosas de química”).

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GLÚCIDOS

ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE

1.- Explicar mediante ejemplos la importancia biológica de los glúcidos.2.- ¿Qué es un enlace hemiacetálico? ¿Qué consecuencias tiene su formación en los monosacáridos? ¿Qué diferencia existe entre el enlace hemiacetálico y el hemicetálico?3.- ¿En qué consiste la isomería? Escribir los posibles isómeros de una tetrosa indicando el tipo y la forma de isomería de que se trata.4.- Explicar la formación del enlace O-glucosídico y la razón por la que algunos disacáridos presenten poder reductor y otros no. Poner ejemplos.5.- Formación y funciones de los polisacáridos. ¿Qué se entiende al decir que unos polisacáridos son moléculas energéticas y otros estructurales? Citar ejemplos de cada uno. ¿Qué ventajas tienen los polisacáridos frente a los monosacáridos y los disacáridos?6.- Explicar las funciones biológicas de los siguientes glúcidos: glucosa, ribosa, celulosa y ribulosa.7.- ¿Cómo se forma un disacárido? ¿Qué propiedades tienen los disacáridos?8.- Relacionar la estructura del glucógeno y de la celulosa con la función que desempeñan. ¿Qué diferencias existen entre ambas? ¿Por qué es tan importante la celulosa en la dieta humana?9.- Los azúcares son compuestos orgánicos constituidos principalmente por Carbono, Hidrógeno y Oxígeno.

a) Copia la tabla adjunta y coloca en ella, en la casilla correspondiente, cada una de las siguientes afirmaciones: Sólo se encuentra en los animales. Es una cetosa. Es el azúcar de mesa. Es una aldosa. Tiene función estructural. Tiene función de almacenamiento de azúcares. Es una hexosa. Es un disacárido. Es una pentosa.Sólo se encuentra en los vegetales.

AFIRMACIONES

COMPUESTO SI NOSacarosaCelulosaGlucógenoFructosa

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b) A partir de la fórmula de la α-D-glucosa que se muestra, escribe la del disacárido maltosa, que está formado por dos moléculas de a-D-glucosa (o lo que es lo mismo, α-D-glucopiranosa) unidas mediante un enlace O-glucosídico α (1 a 4).

ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓN

1) Uno de los elementos no presenta los enlaces adecuados, subráyalo.

2) ¿Es un grupo aldehído el señalado con un círculo? Da una explicación al respecto.

3) ¿Cómo se llama el grupo funcional marcado en el círculo?

4) Identifica los grupos funcionales del siguiente compuesto:

5) Identifica los carbonos asimétricos de cada una de las siguientes moléculas:

6) Con relación a la isomería ¿Cómo son los compuestos 1 y 3?7) Ciclar la α− D-glucosa y representar dos estereoisómeros posibles, un anómero y un epímero.8) ¿Cómo son los enlace entre los monosacáridos, de los disacáridos siguientes?

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9) Nombrar los siguientes disacáridos

MaltosaLactosaSacarosa

10) ¿Con qué sustancias glucídicas dará positiva la reacción de Fehling?

Galactosa Fructosa Sacarosa Lactosa Almidón

Hay que tener en cuenta que el reactivo Fehling (es una sal de cobre) reacciona con el grupo aldehído o cetona libre de un hidrato de carbono o bien con grupos hidroxilo (-OH) hemiacetálicos libres.

11) Observa las moléculas de abajo y responde a las cuestiones:

a) ¿Qué es un disacárido? Identifíquelo en el dibujob) Define enlace glucosídico. ¿Cuáles de las moléculas del dibujo lo poseen?c) Diferencie entre isomería D/L y α/β. ¿Qué isómero es la molécula “A”?d) ¿Qué es un polisacárido? Cite un polisacárido del reino animal y otro del

reino vegetal.e) Cite un monosacárido de tipo hexosa que considere importante para el

organismof) ¿Qué papel desempeña la ribosa en el organismo?g) ¿Qué quiere decir que una molécula posee poder reductor? ¿Todos los

glúcidos son reductores? Razona la respuesta.

12) La a-D glucopiranosa y la a-D-Fructofuranosa, ¿son estereoisómeros? Razone la respuesta.13) ¿Puede un animal ingerir y aprovechar la celulosa? ¿Y el almidón? Razone la respuesta

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• RECORDAR:

Un –OH hemiacetálico y otro NO, entonces

α-D-glucopiranosIL(1->4) α-D-glucopiranOSA

Los dos –OH son hemiacetálicos, entonces:

α-D-glucopiranosIL (1->4) β-D-fructofuranOSIDO

14) Indique qué es un enlace O-glucosídico y qué grupos funcionales participan. Cite dos polisacáridos, uno que se forme por polimerización de monosacáridos de configuración α y otro de monosacáridos de configuración β. Describe la estructura y la función que desempeña cada uno de ellos.15) Elabora una clasificación de los polisacáridos atendiendo a su composición y a su función.

ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS

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No fue hasta el siglo XIX cuando tuvieron lugar los verdaderos avances sobre el conocimiento de la estructura del hígado. En 1.855, por un accidente afortunado, un científico inglés muy reputado expuso un extracto de hígado durante más tiempo de lo que pretendía y descubrió que este órgano podía producir azúcar (glucosa) por sí mismo, y no solo la extraía de la sangre. Dos años después descubrió que la glucosa se formaba a partir de glucógeno, y así empezó nuestra comprensión actual del metabolismo de los glúcidos. ¿Quién fue este gran fisiólogo inglés?

LÍPIDOS

ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE

1.- El dibujo muestra la forma común de representar esquemáticamente un tipo de biomolécula

a) ¿De qué biomolécula se trata?b) ¿Cuál es la naturaleza química de los componentes señalados con la flecha?c) ¿Cuál es su función biológica?

2.- Elabora una definición de: cadena alifática y molécula anfipática3.- Ácidos grasos: composición y propiedades. ¿Cuál es la diferencia entre un ácido graso saturado y uno insaturado? ¿Afecta esto a alguna de sus propiedades?4.- Señalar las diferencias en cuanto a composición, estructura y función de las ceras, los fosfolípidos y los acilglicéridos. Formular un diacilglicérido.5.- Definir lípidos y hacer un esquema general de lípidos, señalando las características que diferencian unos tipos de otros.6.- ¿Cuál es la razón de que el ácido oleico sea un aceite y la tripalmitina un sebo?7.- ¿Cómo se orientan las moléculas de los fosfolípidos al ser introducidas en el agua? Razonar la respuesta.8.- Fosfolípidos: naturaleza química, características y función.9.- ¿Pueden saponificarse todos los lípidos estudiados? Explicar la saponificación y razonar la respuesta.10.- Observa la molécula de abajo:

a) ¿A qué grupo de lípidos pertenece esta biomolécula?b) ¿En qué componentes se convertirá si experimenta hidrólisis en dos lugares diferentes, A y B, simultáneamente? ¿Cuál de estos componentes es saponificable? ¿Por qué?

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AB

11-. ¿Qué reacción ocurre en la representación de abajo y cuáles son las moléculas 1, 2 y 3?

12.- ¿Cómo se forman las bicapas lipídicas que constituyen las membranas biológicas? ¿Qué clases de lípidos participan en su estructura? ¿Mediante qué tipos de fuerzas e interacciones se estabiliza su estructura? Además de bicapas, ¿Qué otros tipos de estructuras pueden formar estos compuestos?13.- Los acilglicéridos son moléculas de carácter lipídico saponificables. a) ¿En qué consiste la saponificación de un lípido? b) Representa la fórmula general de un triacilglicérido y una reacción de saponificación del mismo.14.- ¿Cómo obtendrías un jabón? ¿Por qué se utiliza para lavar? Razonar la respuesta e intentar formular un jabón.15-. Escribe la función biológica de los siguientes compuestos lipídicos:

a) Triacilglicéridosb) Fosfoglicéridosc) Colesterold) Carotenos

16-. Defina qué son los esteroides. Cite tres ejemplos de moléculas esteroideas. Describa las funciones biológicas fundamentales de los esteroides.

ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓN

Los ácidos grasos pueden representarse de dos formas:

a

b

El modo oficial de denominar los ácidos grasos consiste en el número de átomos de carbono seguido por dos puntos y el número de dobles enlaces; la localización de los mismos se designa por el número del átomo de carbono donde empieza, contando a partir del extremo carboxílico. Así, el ácido oleico se designa 18:1(9); el número 18 nos indica el número de carbonos, el 1 tras los dos puntos, el número de dobles

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enlaces y el 9 entre paréntesis que este doble enlace comienza en el 9º carbono (está entre el 9º y el 10º), contando desde el extremo –COOH.

Ácido oleico, en posición trans y cis.

No obstante, se usa otro modo de designación de los ácidos grasos insaturados, que ha adquirido bastante popularidad: la posición que ocupan los dobles enlaces se indica con respecto al último carbono de la cadena (el extremo CH3–), o sea, el carbono ω; de ahí derivan las denominaciones de ω-3, ω-6, etc. Un ácido graso ω-3 será el que tenga su primer doble enlace entre los carbonos 3 y 4, y un ácido graso ω-6 tendrá el primer doble enlace entre los carbonos 6 y 7, siempre a contar desde el extremo CH3–.

Dado que el primer método empieza a contar desde el extremo –COOH y el segundo desde el extremo CH3–, puede producirse cierta confusión.

1) Representa la molécula de los siguientes ácidos grasos sabiendo que responden a la siguiente fórmula empírica:

- 18:3 (9,12, 15) o ácido cis-9,12,15 octadecadienoico= ácido linoleico

- 20:4 (5, 8, 11, 14)= ácido araquidónico

2) ¿Qué clase de compuesto es? ¿Qué características puedes decir de dicho compuesto?

3) Escribir la reacción de hidrólisis del tripalmitilglicérido1

4) La reacción de saponificación con KOH de una determinada sustancia rinde glicerina y estearato potásico. Escribir la reacción de saponificación2.

5) Responde a las cuestiones relacionadas con las moléculas de la figura de abajo:

1 El ácido palmítico responde a la fórmula COOH-(CH2)14-CH32 El ácido esteárico COOH-(CH2)16-CH3

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a) Identificar las diferentes moléculas señaladas con una letra en el dibujo y comente la función de la molécula “B”.

b) ¿Qué moléculas constituyen un fosfoglicérido? ¿Qué tipo de enlace las une?c) Tipos de ácidos grasos. Diferencias entre ellos.d) ¿En qué se diferencia un aceite de una grasa? ¿De qué depende el punto de

fusión de un lípido?e) Defina el proceso de saponificación y diga qué tipos de lípidos lo pueden

realizarf) Defina un esteroide. Cite un ejemplo.g) ¿Qué es una micela? ¿Por qué se forman?

6) ¿A qué grupo de lípidos pertenece? Precisa acerca de sus características y funciones:

7) Con relación a los lípidos:

a) ¿Son todos los lípidos saponificables? Defina el proceso de saponificación

b) ¿Por qué un aceite es líquido y una grasa es sólida a temperatura ambiente?

c) ¿Qué diferencia existe entre un fosfoglicérido y una esfingomielina?

d) ¿Por qué los ácidos grasos son moléculas anfipáticas?

e) ¿Qué es una lipoproteína? Ponga un ejemplo.f) ¿Qué lípidos desempeñan una función energética en el organismo y cuáles

una función estructura?g) Nombre las diferentes estructuras lipídicas que aparecen señaladas con una

letra en el dibujo de la derecha.8) ¿Cómo se transportan los lípidos en la sangre?

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9) ¿Conoces algún problema ocasionado por el exceso de colesterol? ¿De qué sustancias es precursor el colesterol?10) Con relación a los lípidos

a) ¿Qué son las moléculas anfipáticas? ¿Qué ocurriría si se mezclara aceite con agua?

b) Identifique las moléculas señaladas con una letra y que formen parte de la estructura de un fosfoglicérido ¿Qué enlaces uniría estas moléculas?

c) ¿Qué dos grupos importantes de ácidos grasos conoces? ¿En qué se diferencian?

d) ¿Qué diferencia fundamental existe entre un aceite y una grasa? ¿A qué es debida?

e) ¿Qué es un esteroide? Identifíquelo en la figura. Cite un ejemplo.f) ¿Qué es la saponificación? ¿Cuáles son los lípidos susceptibles de sufrir

este proceso?g) ¿Qué funciones importantes desempeñan los lípidos en el organismo?

ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS

1-. Los ácidos grasos de los lípidos de las membranas celulares de las patas de los renos, aumentan su grado de instauración hacia la pezuña. De una explicación razonada de este hecho.

2-. Un buen remedio para prevenir que las lunas de los coches aparezcan con hielo a la madrugada es untar el cristal con una patata cortada por la mitad ¿Cuál puede ser el motivo?

3-. Los ácidos grasos de los lípidos de las membranas celulares de las patas de los renos, aumentan su grado de insaturación hacia la pezuña. De una explicación razonada a este hecho.

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El cachalote, animal de cuerpo grande y robusto, algo comprimido lateralmente, presenta la piel irregularmente arrugada por toda su superficie, y una cabeza cuadrangular muy voluminosa (representa hasta un tercio de la longitud corporal total). En su interior se encuentra una cavidad enorme que alberga el órgano de espermaceti , que a su vez contiene una cera especial cuya función parece estar relacionada con la flotación en las profundas inmersiones que este animal realiza, y al mismo tiempo como caja de resonancia para producir sonidos de ecolocalización.

¿Para qué otra función le sirve esta cera al cachalote, la cual puede ser más o menos densa según la temperatura a la que se encuentre?

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En la industria se transforman grasas líquidas o aceites en sólidas. Consiste en la adición de hidrógeno a los ácidos grasos insaturados (generalmente de origen vegetal) consiguiéndose texturas de aspecto semisólido como las margarinas. Tiene un inconveniente: en el proceso de hidrogenación el “codo” de los ácidos grasos insaturados desaparece y se forma una recta, y se forman estructuras “trans”. El cuerpo reconoce esta estructura química y trata de usarla igual que la forma “cis” que es la natural. Estas formas trans se apilan como las grasas saturadas saboteando la flexible y funcional estructura que producen las insaturadas. ¿Qué desventajas puede acarrear estas grasas sólidas acumuladas en los vasos sanguíneos?

PROTEÍNAS Y ENZIMAS

ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE

1) ¿Qué funciones orgánicas presentan los aminoácidos? Pon un ejemplo de unión entre dos aminoácidos y define esa unión.

2) En el esquema de abajo se ilustra la fórmula general de un aminoácido pero ¿Qué son cada una de las partes que aparecen tapadas?

3) ¿Qué se representa en la figura de abajo? Descríbelo de forma concisa y clara.

4) ¿Por qué dependen de la secuencia de aminoácidos los diferentes niveles

estructurales de una proteína? (2 página 71)5) ¿De qué depende la función de una proteína? (1 página 73)6) En relación con las proteínas, indique:

a. ¿Cómo se define la estructura primaria de una proteína?b. ¿Qué tipo de enlaces la caracteriza?c. ¿Qué relación existe entre las estructuras secundaria y terciaria?d. ¿Qué fuerza mantienen estas dos estructuras?

7) ¿En qué consiste la desnaturalización de una proteína? ¿Puede volver a adoptar la proteína su estructura inicial? Pon un ejemplo de alimento de consumo habitual que se desnaturalice con el calor (modificado 3 página 73)

8) ¿Cómo se clasifican las proteínas?9) ¿Cómo funcionan los catalizadores? Haz una gráfica que ilustre tu

explicación.10) Define el mecanismo de acción enzimática

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11)¿De qué dos formas puede unirse una enzima al sustrato? Ilústrelo mediante un dibujo.

12) ¿Cómo influyen la temperatura y el pH en la acción enzimática?13) Elabora una clasificación de los distintos tipos de inhibición enzimática14) ¿Cómo puede mejorarse la actividad de una enzima?15) ¿Qué es un cofactor? ¿Y una coenzima? Pon ejemplos de ambos.16) Define los conceptos: Holoenzima y apoenzima (modificado 9 página 88)

ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓN

1) Acerca de los aminoácidos:

a) Une mediante enlaces peptídicos los siguientes aminoácidos:

i. CH3-CH2-CHNH2-COOH ii. COOH-CH2-CH2-CHNH2-COOH

iii. HS-CH2-CHNH2-COOH

b) ¿Cómo es el carbono a de los aminoácidos biológicos?

Recuerda que existen tres grupos de aminoácidos:- Aminoácidos no polares: Cuyo R (resto) es una cadena hidrocarbonada o

bien un heterociclo (con grupos –NH o NH2)- Aminoácidos polares sin carga : Cuyo R no son ionizables pero son polares

por presentar un grupo –OH, SH, o bien NH2 con cerca de grupos cetónicos- Aminoácidos ionizables : dentro de este grupo están los aminoácidos ácidos

los cuales presentan un grupo –COOH en el R, y los aminoácidos básicos que presentan en el R un grupo amino (-NH3) o más.

c) Según este criterio clasifica los tres aminoácidos del apartado a)

2) La tripsina es una enzima proteolítica que cataliza la hidrólisis de los enlaces peptídicos en los que la función carbonilo es aportada por la lisina o la arginina. ¿Cuál es el resultado de la acción de la tripsina sobre el siguiente polipéptido?

H2N-Lys-Cys-Met-Leu-Ala-Cys-Ile-COOH

5) ¿Cuántos dipéptidos diferentes pueden formarse con los 20 aminoácidos comunes que existen en los seres vivos?

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6) ¿Cuál de los siguientes aminoácidos es más probable que encuentres en una proteína de un ser vivo?

7) ¿Por qué a través de la dieta debemos incorporar todos los aminoácidos esenciales?

8) Sabiendo que el pHI (o pI) de la Ala es 6, indicar la carga y la estructura química que posee este aminoácido a pH=6, pH=2 y pH=9.

Ala: COOH-CH-NH2

| CH3

9) Se muestra la estructura de una proteína. Relaciona los números con lo que corresponda:

10) Acerca de las proteínas

a) ¿Qué es un aminoácido? Diferencias entre un aminoácido ácido y uno básico.

b) ¿Qué es un tampón fisiológico? ¿Pueden ser buenos tampones los aminoácidos? ¿Por qué?

c) ¿Cómo se define el punto isoeléctrico de un aminoácido? ¿Cómo se calcularía el de un aminoácido neutro?

d) Identifique los niveles estructurales de una proteína oligomérica en la figura.

e) ¿Qué diferencias básicas existen entre una estructura α-hélice y una β-laminar?

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P

F

PP

f) ¿Qué es la desnaturalización? ¿Es un proceso irreversible? ¿Qué implicaciones fisiológicas puede tener?

g) Cite 4 funciones importantes que desempeñen las proteínas en el organismo.

11) La enzima glicilglicinadipeptidasa cataliza la ruptura del enlace del dipéptido glicilglicina, en presencia de agua. Indicar a qué clase pertenece esta enzima.

12) La hexoquinasa transfiere grupos fosfato a la D-glucosa. Indicar a qué clase pertenece esta enzima.

13) La glucosa-6-fosfato puede ser transformada en fructosa-6-fosfato por una enzima. ¿Qué tipo de enzima puede realizar esta acción?

14) A la vista de la gráfica, conteste a las siguientes cuestiones:

3 5 7 9 11 a) Explicar que representa esta gráfica. Indique los valores aproximados de

pH para los cuales las dos enzimas tienen la misma velocidad de reacción. Para valores de máxima acidez, ¿cuál es el enzima con mayor actividad catalítica?

b) Si el pH de la sangre fuese de 7,5, indique qué enzimas podrían presentar actividad catalítica en el plasma sanguíneo. Explique el comportamiento de cada enzima en función del pH.

17) Con relación a las enzimas:

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P: PepsinaF: Fosfatasa alcalinaPP: Papaína

a) ¿A qué tipo de macromoléculas pertenecen y cuáles son sus componentes básicos?b) ¿Cómo influye en una reacción la temperatura?c) ¿Qué quiere decir que una enzima se ha saturado?d) ¿Qué es un enzima regulador o alostérico?e) ¿Qué es un inhibidor? Diferencie la inhibición mostrada en los dos esquemas de la figura.f) ¿Poseen diferentes niveles estructurales las enzimas? ¿Cuáles?g) ¿Qué le ocurriría a una persona que careciera, por ejemplo, de la enzima que degrada la lactosa de la leche?

18) En relación con las enzimas:

a) ¿Qué es una enzima? ¿Qué niveles estructurales posee?b) ¿Cuáles son las moléculas constituyentes de las enzimas? ¿Qué tipo de

enlaces las une?c) Defina la velocidad máxima de una reacción

enzimática y la constante de Michaelis. ¿Qué valor aproximado tiene la enzima que se representa en la gráfica?

d) ¿Qué es el centro activo de una enzima? ¿Se puede unir al centro activo de una enzima cualquier molécula? ¿Por qué?

e) ¿Qué le ocurre a la velocidad de una reacción de una enzima cuando se modifica la temperatura?

f) ¿Qué es una enzima alostérica?g) ¿Qué diferencia hay entre una inhibición competitiva y otra no competitiva?

ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS

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En 1880 Sanley Prusiner propuso la teoría del prión para explicar ciertas enfermedades neurodegenerativas conocidas en ovejas y cabras como scrapie y en tribus caníbales se habia descrito una enfermedad llamada Kuru. Concluyó que el prión era un agente infeccioso (carente de ácido nucleico) y que se trataba de la modificación de una proteína a la que llamó Prión.Su forma no patológica: Pr Pc puede evolucionar a PrPsc. Ambas formas tienen la misma secuencia de aminoácidos, pero se diferencian en su conformación o plegamiento. Esta forma PrPsc aparece en todos los cerebros afectados y cuando entran en contacto con un prión normal PrPc lo transforman. El prión alterado se deposita sobre las neuronas, las destruye y origina un vacio esponjoso El mal de las vacas locas o encefalopatia espongiforme bovina (BSE) so originó por la ingestión del PrPsc presente en piensos elaborados a base sustancias proteícas de otros animales enfermos. Lo más grave es que ha traspasado la barrera de la especie de la oveja a la vaca y al hombre con la enfermedad llamada de Creutzfelt- Jacob( CJD) una variante de la BSEInvestiga cuál es el plegamiento mayoritario de las proteínas alteradas por los priones

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Los niños de piel oscura sobre todo los que viven en países con pocas horas de luz deben seguir la profilaxis con vitamina D hasta los 24 meses, debido a su incapacidad para producir suficiente vitamina D La piel oscura por su elevado contenido de melanina, la cual actúa de pantalla que impide en cierta forma la síntesis de Vitamina D, debe estar expuesta a la luz durante más tiempo que la piel clara para obtener la misma síntesis de D3

¿Qué enfermedad puede manifestarse en los niños de color si no siguen el tratamiento con vitamina D?

ÁCIDOS NUCLEICOS

ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE

1) ¿Cómo se clasifican las bases nitrogenadas? (1 página 104)2) ¿Qué diferencia hay entre nucleósidos, nucleótidos, y nucleótidos no

nucleicos? (2 página 104)3) ¿A qué dará lugar la hidrólisis de un nucleósido? (2 página 92)4) ¿Qué diferencias, composicionales y estructurales hay entre ADN y

ARN? 5) ¿Cuál es la función del ADN? (3 página 104)6) Describe brevemente los tipos de ARN (4 página 104)7) Representa de forma clara la estructura del ADN de doble cadena.

Indica la posición de los grupos fosfato, el anillo de desoxirribosa y las bases nitrogenadas, así como los extremos 5’ y 3’ de cada hebra, respectivamente. (6 página 104)

8) ¿A qué estructura corresponde la figura de abajo? Explica su función. (9 página 104)

9) Describe las funciones más relevantes de los nucleótidos libres en la célula. Cite un ejemplo de nucleótido que participe en cada una de ellas.

10) En una muestra de ADN aislada de una determinada especie de organismo eucariota, la timina representaba el 14% de la totalidad de bases. Predecir el porcentaje del resto de las bases en la muestra.

11) Dadas las siguientes secuencias de nucleótidos expresadas por sus bases, indicar si se trata de ADN o ARN (1 página 102)

- AGGCTCACCTAAG- AGCGAUCAUGACA- CACCGACAAACGAA

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¿Cuál de los fragmentos de ADN presentará mayor resistencia a la desnaturalización por el calor?

12) ¿Son iguales las dos cadenas que componen cualquier doble hélice de ADN? (2 página 102).

13) En la figura de abajo se observa un esquema de la estructura química de la una molécula. Indica qué es lo que se observa en la figura y cómo se llaman las partes numeradas.

14) ¿Cuál será la cadena complementaria del siguiente fragmento de ADN? (3 página 102).

- CGATATAGCCGTTAA

15) Selecciona, de entre las siguientes secuencias, cuáles pueden formar entre sí una doble hélice:

a) GTTCAGTA b) CAAGTCAT

c) TACTGAAC

d) UACUGAAC e) GTTCAGTA f) GUUCAGUA

16) Elabora un esquema que refleje, según un orden creciente, los grados de compactación del ADN desde

17) Relacionar las terminologías de ambas columnas:

1) Uracilo a) Azúcar que forma parte del ARN2) Adenosina b) Nucleósido3) Histonas c) ARN formado, generalmente, por menos de 100 4) ARNt nucleótidos5) Ribosa d) Base pirimidíca6) Virus e) Proteínas asociadas al ADN7) ARNr f) Nucleótido8) AMP g) Base púrica10) Guanina h) ARN más abundante en las células11) ARNm i) ARN de vida muy corta

j) Contienen ADN o ARN

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PROPORCIONES DE LAS BASES NITROGENADAS: LAS REGLAS DE CHARGAFF

Al principio se pensaba que los ácidos nucleicos eran la repetición monótona de un tetranucleótido, de forma que no tenían variabilidad suficiente para ser la molécula biológica que almacenara la información. Sin embargo, Chargaff (1950) demostró que las proporciones de las bases nitrogenadas eran diferentes en los distintos organismos, aunque seguían algunas reglas. Estas reglas de Chargaff se cumplen en los organismos cuyo material hereditario es ADN de doble hélice y son las siguientes:

• La proporción de Adenina (A) es igual a la de Timina (T). A = T. La relación entre Adenina y Timina es igual a la unidad (A/T = 1).

• La proporción de Guanina (G) es igual a la de Citosina (C). G= C. La relación entre Guanina y Citosina es igual a la unidad (G/C=1).

• La proporción de bases púricas (A+G) es igual a la de las bases pirimidínicas (T+C). (A+G) = (T + C). La relación entre (A+G) y (T+C) es igual a la unidad (A+G)/(T+C)=1.

Sin embargo, la proporción entre (A+T) y (G+C) era característica de cada organismo, pudiendo tomar por tanto, diferentes valores según la especie estudiada. Este resultado indicaba que los ácidos nucleicos no eran la repetición monótona de un tetranucleótido, sino que existía variabilidad en la composición de bases nitrogenadas.

ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓN

1) Leído lo anterior responde a los siguiente: Si una molécula de ADN posee un 60% de nucleótidos de T y A. Indicar el porcentaje de cada uno de los nucleótidos que forman parte de dicho ADN.

2) Tras el análisis cuantitativo y cualitativo del genoma de tres tipos de virus, se ha obtenido el resultado que se adjunta en la tabla:

VIRUS A T G C UA 20 20 30 30 0B 20 0 30 25 25C 20 28 29 23 0

3) ¿Qué tipo de base nitrogenada es la más abundante en cualquier ADN bicatenario, las bases púricas o las pirimidínicas?

4) ¿Cuál es la secuencia complementaria de:

5’….A C C T A C A C A….3’

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5) Los pares G-C son estructuralmente más estables que los A-T. ¿Es esta afirmación correcta?

6) Reconoce los siguientes compuestos:

7) Formular los siguientes nucleótidos:a) Adenosina 5’ fosfato (AMP)b) Guanosina 5’ trifosfato (GTP)

8) Las moléculas de RNA están siempre formadas por una sola hebra, que se dispone sin estructura secundaria, como una cadena desplegada. ¿Es esto correcto? Comentar.

9) La figura 5 representa un dinucleótido muy importante en los seres vivos. ¿De qué molécula se trata? ¿Qué función desempeña en los seres vivos?

10) Observa las estructuras del dibujo:

a) ¿Qué tipo de molécula es la B? ¿Qué función desempeña?b) ¿Cuales son los constituyentes de la molécula C? ¿En qué tipo de macromoléculas se encuentra?c) ¿En qué lugar de la célula se localiza la molécula A? ¿Qué función desempeña?d) ¿Qué son los cromosomas?

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11) Sobre las biomoléculas orgánicas:

1.- ¿Qué son isómeros ópticos? ¿Cuáles de las moléculas del dibujo tienen isomería óptica?2.- Diferencia entre isomería

D/L y α/β. ¿Qué moléculas del dibujo presentan isomería α/β?3.- ¿Qué enlaces unen entre sí a las moléculas A del dibujo? ¿Y a las B?4.- ¿En qué tipo de principios inmediatos encontramos las moléculas A? Cite dos ejemplos de ellas.5.- ¿Dónde encontramos a las moléculas de tipo C? ¿Qué papel desempeñan dentro de la célula?6.- Diferencia entre lípidos saponificables y no saponificables. Identifique el correspondiente en el dibujo.7.- ¿Qué es la hemoglobina? ¿Qué función desempeña en el organismo?

ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS

1) En la página http://aprendamosbiología.googlepages.com haz clic, en la sección de biomoléculas y busca los siguientes videos:

- Estructura del ADN- Compactación del ADN

Responde a las siguientes cuestiones:

a) ¿En qué tipo de células puede encontrarse ADN?b) ¿A qué se debe la gran variabilidad de las hebras de ADN?c) ¿Qué es la cromatina? ¿Qué niveles pueden distinguirse en la compactación de esta cromatina? ¿Qué estructura constituye el máximo nivel de compactación?

2) En la misma página, en el hiperenlace de biomoléculas, haz clic sobre:

- Construye un fragmento de ADN

Cuando lo tengas construido, realiza una impresión de la página.

3) El siguiente texto aparece en un artículo de una revista de gran impacto llamada Nature.

a) ¿De qué versa dicho artículo? Resúmelo en un párrafob) ¿Quiénes son los autores de dicho artículo?c) Estos científicos recibieron un premio honorífico por este descubrimiento.

¿Cuál fue dicho premio? ¿En qué año? ¿Crees que este premio debió compartirse con otros científicos que también aportaron datos muy relevantes sobre la estructura del ADN? Investiga sobre esto.

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