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V I C E R R E C T O R Í A A C A D É M I C A Guía de aprendizaje Facultad:_Ciencias de la Salud____________________________________ Carrera: Kinesiología ___________________________________________ Sede: Concepción _____________________________________________ Campus: O`Higgins____________________________________________ Año: _Primero__ Semestre: Segundo _Fecha: _ 14 de Agosto de 2012__ Asignatura: Bioquímica__________________________________________ Nº de Horas Pedagógicas en el semestre:_72________________________ Profesor: Braulio Contreras Trigo______Rut.: 8.705.921-9_____________ Nombre Director (a) de Carrera o Coordinador (a): Gustavo Belmar ___ Objetivo Específico de Aprendizaje: Repasar ciertos conceptos de química y biología y orientarlos a la bioquímica, con relevancia en las características y propiedades de las moléculas de importancia biológica y ciertos procesos en los que participan.______________________________________________ Nombre de la Unidad de Aprendizaje: Introducción a la Bioquímica______ _________________________________________________________ Desglose del Contenido de esta Guía: 1) Principales bioelementos y biomoléculas que intervienen en los procesos metabólicos. 2) Propiedades fisicoquímicas del agua en los seres vivos. 3) Importancia de la Bioquímica en salud.

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V I C E R R E C T O R Í A A C A D É M I C A

Guía de aprendizaje

Facultad:_Ciencias de la Salud____________________________________

Carrera: Kinesiología ___________________________________________

Sede: Concepción _____________________________________________

Campus: O`Higgins____________________________________________

Año: _Primero__ Semestre: Segundo _Fecha: _ 14 de Agosto de 2012__

Asignatura: Bioquímica__________________________________________

Nº de Horas Pedagógicas en el semestre:_72________________________

Profesor: Braulio Contreras Trigo______Rut.: 8.705.921-9_____________

Nombre Director (a) de Carrera o Coordinador (a): Gustavo Belmar ___

Objetivo Específico de Aprendizaje: Repasar ciertos conceptos de química y

biología y orientarlos a la bioquímica, con relevancia en las características y

propiedades de las moléculas de importancia biológica y ciertos procesos en los

que participan.______________________________________________

Nombre de la Unidad de Aprendizaje: Introducción a la Bioquímica______

_________________________________________________________

Desglose del Contenido de esta Guía:

1) Principales bioelementos y biomoléculas que intervienen en los procesos metabólicos. 2) Propiedades fisicoquímicas del agua en los seres vivos. 3) Importancia de la Bioquímica en salud.

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Concepto (os) Fundamental (es) base del set de contenidos:

Biomoléculas: Carbohidratos, proteínas, lípidos y ácidos nucleicos.

Características y propiedades del agua._____________________

Contextualización del o los conceptos: _El estudio de las biomoléculas y su

participación en los procesos biológicos son relevantes para comprender tanto

las situaciones fisiológicas como patológicas por lo que es muy importante que

los estudiantes de Kinesiología puedan manejar dichos conceptos considerando

las asignaturas que siguen en la malla curricular de la carrera.

__________________________________________________

¿En qué contribuye el dominio del o los conceptos para el logro del OE

(objetivo específico)?

_La comprensión de las estructuras químicas de ciertas moléculas es esencial

para entender y realizar interpretaciones de sus funciones biológicas. Además

el estudio de las propiedades del agua permite conocer las interacciones entre

las biomoléculas tanto a nivel intracelular como en los fluidos

biológicos.___________________________________________

Desarrollo de la Guía

I.-Identificación, definición, contextualización y desarrollo de conceptos claves

II.- Aplicación ejemplar de los conceptos

III.- Ejercicios, planteados de los más simples a los más complejos (número de

ejercicios siempre impar), identificando conceptos

IV.- Ejercicios de Aplicación de Conceptos

V.- Retroalimentación (metacognición)

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I.-Identificación, definición, contextualización y desarrollo de

conceptos claves

El estudio de la Bioquímica se basa en estructuras moleculares que participan

en procesos que se desarrollan a nivel biológico, es decir es relevante conocer

la estructura de moléculas de importancia biológica (proteínas, carbohidratos,

lípidos, ácidos nucleicos, vitaminas y electrolitos), ya que la función de las

moléculas depende de sus estructuras, no obstante dichas funciones se ven

influidas por ciertos factores del medio, tales como el pH, la temperatura y la

fuerza iónica. Dichas biomoléculas permiten en forma individual o en su

conjunto la realización de reacciones químicas al interior de células y en fluidos

biológicos. Estas reacciones químicas generan la degradación o síntesis de

moléculas que forman las estructuras celulares con participación de energía, lo

que posibilita que las células lleven a cabo sus procesos y que los tejidos y

sistemas trabajen coordinadamente para el desarrollo normal de un individuo.

El conocimiento de dichos procesos permite comprender los fenómenos

relacionados con la nutrición, el metabolismo, la expresión de genes y los

mecanismos de patogénesis que en su conjunto permiten aplicarlos a nivel de

salud, es decir realizar diagnósticos y seguimientos de terapias individuales o

poblacionales.

Las células son la unidad básica de todo organismo vivo y la mayoría de ellas

está constituida por tres partes: Membranas, citoplasma y núcleo. (Figura Nº1)

Figura Nº1: Esquema de una célula animal.

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Membranas biológicas:

Corresponden a estructuras formadas por fosfolípidos, proteínas (integrales o

periféricas) y carbohidratos. La función de las membranas biológicas es

separar compartimentos, ya se considerando el interior con el exterior de la

célula y en el mismo interior celular, ya que las membranas que allí se

encuentran están formadas de la misma manera y permite la formación de

“microambientes” intracelulares que posibilita el desarrollo de procesos

específicos en cada uno de ellos. (Figura Nº2)

Figura Nº2: Esquema de una membrana biológica.

Los fosfolípidos están constituidos por una molécula de glicerol, dos moléculas

de ácidos grasos que pueden ser iguales o diferentes y un grupo fosfato.

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Glicerol: Corresponde a un triol (propanotriol) por lo que posee polos que se

generan por la diferencia de electronegatividad entre los átomos de carbono,

oxígeno e hidrógeno que forman los grupos alcohólicos. (Figura Nº3)

Figura Nº3: Estructura del glicerol.

Ácidos grasos: Son moléculas alifáticas de varios átomos de carbono y en un

extremo poseen un grupo funcional de ácido carboxílico, que le permite tener

una cierta polaridad. El resto de la cadena alifática es apolar ya que posee solo

enlaces covalentes carbono-carbono, ya sea simples o dobles, estos últimos

puedes ser múltiples en un ácido graso. Dos ácidos grasos esterifican dos

grupos funcionales alcohólicos del glicerol. (Figura Nº4)

Figura Nº4: Estructura de ácidos grasos. Se destaca las cabezas polares y las

zonas apolares.

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Grupo fosfato (PO43-): Deriva de la disociación del último hidrógeno del ácido

fosfórico. Este ácido fosfórico es un ácido débil y poliprótico (posee 3

protones), por lo que presenta 3 equilibrios cuando se disocia en solución

acuosa, uno por cada protón al disociarse, eso implica que posee 3 constantes

de equilibrio (Ka) y por lo tanto 3 pKa (Figura Nº5). El grupo fosfato es el

mismo que además de formar los fosfolípidos, forma los nucleótidos, el ATP y

otras biomoléculas. (Figura Nº6)

H3PO4 + H2O � H2PO4- + H3O+ Ka = 7,5 · 10-3

H2PO4- + H2O � HPO4

2- + H3O+ Ka = 6,2 · 10-8

HPO42- + H2O � PO4

3- + H3O+ Ka = 4,8 · 10-13

Figura Nº5: Reacciones de disociación del ácido fosfórico.

Figura Nº6: Esquemas de nucleótidos y ATP

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Los fosfolípidos poseen una cabeza polar (hidrofílicas) y dos colas apolares

(hidrofóbicas). La cabeza polar está formada por el grupo fosfato, el glicerol y

los dos grupos ésteres formados por los grupos carboxílicos y dos de los tres

grupos alcohólicos del glicerol. Tiene la característica polar porque existe

diferencia de electronegatividad entre los átomos que forman toda esta

estructura, lo que genera diferencia de cargas entre los átomos debido a la

atracción de los electrones de los enlaces covalentes polares por parte de los

átomos más electronegativos, esta situación explica la afinidad de la cabeza

polar de los fosfolípidos con el agua, ya que el agua es una molécula polar

(posee diferencia de electronegatividad entre sus átomos) y puede formar

puentes de hidrógeno. En cambio las colas apolares de los fosfolípidos no

poseen polos por lo que repelen el agua (son hidrofóbicas). Esta característica

de los fosfolípidos de poseer una parte polar y otra apolar en su estructura

permite formar bicapas, ubicando en su exterior las cabezas polares y en su

interior las colas apolares. (Figura Nº7)

Figura Nº7: Esquemas de los fosfolípidos.

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Las membranas biológicas son semipermeables, es decir permiten el paso de

ciertas moléculas a través de ellas pero impiden dicho paso de otras moléculas.

En general, las moléculas pequeñas y sin polos (sin carga) pueden atravesar

las membranas biológicas mediante difusión simple, es decir a favor del

gradiente de concentración. Ejemplo de dichas moléculas: Oxígeno molecular

(gas), anhídrido carbónico (gas) y hormonas esteroidales (testosterona,

progesterona, cortisol que derivan del colesterol). La difusión es un fenómeno

que se caracteriza por el paso de moléculas desde una zona más concentrada a

una zona más diluida, puede ser a través de una membrana o no y permite

igualar la concentración de dicha moléculas en ambas zonas (Figura Nº8). Las

moléculas de gran tamaño y que poseen polos (cargas) no pueden atravesar

las membranas biológicas por si mismas, debido a que no son solubles en los

fosfolípidos de las membranas, por ello requieren de proteínas integrales de

membranas pero facilitan ese traspaso (carrier) que generalmente requiere de

un gasto energético en el proceso. Ejemplo de dichas moléculas: iones (sodio,

potasio, cloruro), vitaminas hidrosolubles (ácido ascórbico), carbohidratos

(glucosa). (Figura Nº9)

Figura Nº8: Las moléculas pequeñas y sin cargas atraviesan las membranas

biológicas, las moléculas grandes y/o con cargas no la atraviesan.

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Figura Nº9: Esquema que muestra los procesos de difusión simple y facilitada

y los transportes pasivo y activo.

Varias hormonas son proteicas, es decir están formadas principalmente por

aminoácidos, eso implica que son moléculas grandes y con muchas cargas

dependiendo de la disociación de las cadenas laterales de los aminoácidos que

las forman, por ello no pueden atravesar las membranas biológicas y para

ejercer su efecto sobre las células donde actúan (célula blanco) deben unirse a

una proteína integral de membrana que es un receptor, no un transportador,

las hormonas proteicas no entran a la célula sino que se une a la parte exterior

de sus receptores específicos (dominio extracelular), esa unión hormona-

receptor genera un cambio conformacional en el receptor, un cambio físico,

tridimensional, que permite activar la parte que da al interior de la célula del

receptor (dominio citosólico). Esta parte activada, posibilita la activación de

una serie de moléculas al interior de la célula generando una cascada de

reacciones químicas muchas de ellas catalizadas por enzimas, lo que permite

amplificar la señal hormonal generando un efecto en la célula, que puede ser

muy variado, dependiendo de la hormona y la célula involucrada, por ejemplo

apertura o cierre de una transportador específico, expresión de ciertos genes,

etc. Todo este proceso se denomina transducción de señales y corresponde a

un mecanismo de acción que emplea una molécula que no es soluble, no

atraviesa, las membranas citoplasmáticas y requiere un receptor de superficie

celular que reconozca a la molécula y varias moléculas que se activan a nivel

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intracelular logrando un efecto en dicha célula. Un ejemplo de este sistema es

la forma de actuar de la insulina.

Citoplasma:

Parte de una célula que está limitada por la membrana citoplasmática. En él se

encuentran los organelos que son estructuras responsables de variados

procesos importantes para la célula. La función del citoplasma es aportar los

ambientes necesarios para que dichos procesos se desarrollen en forma

natural, en él se encuentran disueltas varias moléculas debido a su alto

contenido de agua y se generan “microambientes” que poseen condiciones

levemente diferentes unos de otros, y así permitir que ciertos procesos se

desarrollen en lugares diferentes en el interior de la célula. El citoplasma es

una estructura muy organizada, de tal manera que la ubicación de las

moléculas y su traspaso a través de las membranas internas de la célula

permiten que los procesos normales se desenvuelvan cuando son requeridos.

Núcleo:

Es un organelo, una estructura formada por una membrana que la limita y en

su interior contiene el material genético de las células. En él ocurren los

eventos relacionados con la expresión de genes específicos según el tipo

celular, la maduración de los tipos de ARN para la posterior formación de las

proteínas en el citoplasma y la duplicación del material genético en el período

S del ciclo celular antes de la mitosis. En el ser humano los eritrocitos

(glóbulos rojos o hematíes) no poseen núcleo, lo pierden en el período de

maduración para disponer de mayor espacio y así albergar mayor cantidad de

Hemoglobina, la proteína responsable del transporte de gases a nivel

sanguíneo.

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Enlaces químicos de importancia biológica:

Al interior de las células y en los fluidos biológicos existen muchas

interacciones entre diversas moléculas, estas interacciones por ejemplo

permiten que se formen estructuras mayores (organelos), que se trasladen a

través de la sangre moléculas no solubles en agua (los lípidos unidos a las

lipoproteínas, algunos fármacos unidos a la albúmina). Las interacciones se

desarrollan entre átomos y grupos funcionales mediante enlaces covalentes y

fuerzas intermoleculares principalmente.

Enlace covalente: Corresponde a una unión entre dos átomos que se

caracteriza porque dichos átomos comparten los electrones del enlace,

aportando cada átomo un electrón por cada enlace. Estos enlaces son fuertes

por lo que se requiere de una buena cantidad de energía para formarlos, pero

liberan dicha energía cuando se rompen y eso es lo que se aprovecha desde el

punto de vista energético en el metabolismo celular. Existen dos tipos: (Figura

Nº10)

• Enlace covalente polar: En este enlace los electrones se comparten en

forma desigual ya que uno de los átomos que forman el enlace es más

electronegativo que el otro, por lo que atrae los electrones hacia su

núcleo, eso implica que se generan polos, positivos y negativos.

• Enlace covalente apolar: Los electrones en este enlace se comparten en

forma igualitaria ya que no existe diferencia de electronegatividad entre

los átomos que lo forman, por lo tanto este enlace no tiene polos.

Figura Nº10: Ejemplos de moléculas apolares y polares.

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Fuerzas electrostáticas: Fuerzas que se presentan por diferencia de cargas

entre partes o la totalidad de las moléculas. Son enlaces débiles. (Figura Nº11)

Figura Nº11: Interacciones electrostáticas entre moléculas.

Puente de hidrógeno: Fuerza que se genera entre un átomo de hidrógeno de

una molécula y un átomo electronegativo de otra molécula. Son enlaces

débiles pero relevantes por ejemplo para mantener las dos cadenas del ADN

juntas, las tres subunidades del colágeno entrelazadas. (Figura Nº12)

Figura Nº12: Formación del puente de hidrógeno.

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Propiedades fisicoquímicas del agua a nivel biológico:

El agua es una molécula polar por diferencia de electronegatividad entre sus

átomos, esto genera un polo negativo alrededor del átomo de oxígeno y un

polo positivo alrededor de cada átomo de hidrógeno. Además posee dos

átomos de hidrógeno por lo que el agua puede formar puentes de hidrógeno

con moléculas biológicas que poseen átomos electronegativos, por ejemplo los

aminoácidos de las proteínas. Por estas características el agua puede disolver

la mayoría de los compuestos, incluso los orgánicos que poseen grupos

funcionales polares. (Figura Nº13)

Figura Nº13: Característica dipolar de la molécula de agua y la formación de

puentes hidrógeno entre moléculas de agua.

Los compuestos iónicos están formados por átomos o grupos de átomos que al

disociarse en agua forman iones (átomos o moléculas con carga positiva o

negativa). Este tipo de compuestos son solubles en agua porque sus iones

interactúan con el agua mediante diferencia de cargas: Los iones positivos

(cationes) interactúan con el agua a través del átomo de oxígeno que posee

carga negativa y los iones negativos (aniones) lo hacen a través de los átomos

de hidrógeno del agua. Ejemplo: Cloruro de sodio, NaCl. (Figura Nº14)

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Figura Nº14: Disolución del NaCl en el agua mediante la interacción entre

diferencias de cargas.

Para que ocurran los procesos al interior de la célula es necesario que se

mantengan estables ciertas condiciones en su interior, una de esas condiciones

es el pH. Los ácidos y bases débiles generan soluciones tampones, es decir

permiten mantener estable el pH dentro de cierto rango. Por ejemplo los

procesos metabólicos dependen de la actividad de las enzimas (la mayoría son

proteínas), estos procesos pueden ser alterados por cambios leves del pH en el

lugar intracelular que se considere. El cambio de pH genera disociación a

asociación de iones hidrógeno (protones) de los grupos funcionales ionizables,

por ejemplo los grupos carboxílicos y aminos de los aminoácidos que forman

las proteínas (Figura Nº15). Estas disociaciones o asociaciones de protones de

los grupos funcionales generan cambios en las cargas de estos grupos

funcionales, que provocan modificaciones en las interacciones entre ellos y por

lo tanto variación de las estructuras de las moléculas, lo que implica que una

biomolécula podría dejar de realizar su función biológica, entonces la variación

del pH con respecto a su valor normal puede generar que algunas moléculas de

importancia biológica pierdan su función y por lo tanto llevar a una situación

patológica, ya que ciertos procesos pueden dejar de realizarse. Por lo tanto es

muy relevante mantener estable el pH y esta función es desarrollada por los

ácidos y las bases débiles de importancia biológica.

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Figura Nº15: Esquema de un aminoácido.

Importancia de la Bioquímica en la Salud:

La comprensión de las estructuras y propiedades de las biomoléculas y los

procesos en los que ellas participan permiten realizar análisis y extrapolaciones

de situaciones tanto fisiológicas como patológicas. Una correcta nutrición en

función de la edad y el gasto energético es clave para el desarrollo de un

individuo, para lograr tal comprensión se debe conocer las moléculas y los

procesos que permiten el manejo adecuado de la energía tanto para su

obtención, como para su utilización para lograr la formación de moléculas y

estructuras propias de cada célula y por ende de tejidos, sistemas y del

organismo completo. Por ese motivo es que varias moléculas de importancia

biológica son determinadas a nivel de laboratorios clínicos para evaluar el

estado de algún órgano específico, de un sistema o de un proceso. Para cada

analito (compuesto al cual se determina su concentración en algún fluido

biológico) existen rangos de referencia, que corresponden a valores

cuantitativos de concentraciones del analito en dicho fluido, que generalmente

poseen un valor mínimo y un valor máximo y ayudan a determinar una

condición normal o patológica, por lo que son herramientas de diagnóstico y de

seguimiento de terapias. (Figura Nº16)

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Figura Nº16: El análisis de varias moléculas de importancia clínica en fluidos

biológicos se realiza mediante técnicas espectrofotométricas en los laboratorios

clínicos.

II.- Aplicación ejemplar de los conceptos

Un ejemplo del sistema de transducción de señales es la forma de actuar de la

insulina, que es una hormona proteica hipoglicemiante de seis subunidades

sintetizada en las células beta del páncreas cuando la glicemia aumenta

(glicemia: Concentración de glucosa en la sangre). En esa condición el

páncreas secreta insulina que se transporta por la sangre a todas partes del

organismo y posibilita la entrada de la glucosa a la mayoría de las células del

organismo. Su mecanismo de acción es a través de transducción de señales,

ya que las células poseen un receptor de superficie celular que reconoce a la

insulina y se une a ella, esto genera una activación de la parte citosólica del

receptor, que en este caso tiene actividad catalítica, lo que permite la

conversión de un sustrato a un producto que a su vez activa a otra molécula y

así sucesivamente generando una reacción en cascada cuyo fin es activar a

otra proteína que es un transportador de glucosa (GLUT), que permite la

entrada de este monosacárido a la célula haciendo disminuir la glicemia.

(Figura Nº17)

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Figura Nº17: Esquema de la transducción de la señal de la insulina.

Ejemplos de aplicación clínica de los conceptos:

1) Síntomas de un paciente diabético:

La medición de la concentración de glucosa en la sangre (glicemia) o en la

orina (glucosuria) permite realizar evaluaciones del estado metabólico de los

carbohidratos en general de un paciente. Una persona que posea diabetes,

cuya característica principal es la hiperglicemia, deberá realizarse un

diagnóstico de su condición y luego utilizar un tratamiento que generalmente

se centra en una alimentación adecuada y apoyo farmacológico. Los pacientes

diabéticos que desconocen su condición generalmente presentan algunos

síntomas inespecíficos: Polifagia, poliuria, polidipsia. (Figura Nº18)

Figura Nº18: Los pacientes diabéticos no controlados pueden presentar

polidipsia, poliuria y polifagia.

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Polifagia: Aumento de la sensación de hambre. En un paciente diabético se

debe a que, como la glucosa se mantiene en la sangre (hiperglicemia) y por lo

tanto no entra a las células, estas necesitan energía, por lo que el sistema

nervioso central interpreta que no existe suficiente aporte energético

estimulando el consumo de alimento en la persona.

Poliuria: Aumento del volumen de orina. Si existe una concentración alta de

glucosa en la sangre esta llevará a que moléculas de glucosa puedan ser

filtradas a nivel renal y llegar en alta concentración a la orina. Como la glucosa

es un monosacárido (hidrato de carbono), por lo tanto químicamente es un

poliol, puede formar puentes de hidrógeno con el agua, eso implica que cada

molécula de glucosa se rodea de una capa de moléculas de agua que arrastra

hacia la orina, provocando un aumento de su volumen.

Polidipsia: Aumento de la sensación de sed. Un paciente diabético no

controlado puede presentar poliuria, por lo que tendrá un grado de

deshidratación en su cuerpo, que llevará a aumenta la necesidad de incorporar

líquidos a su organismo.

2) Tratamiento farmacológico de la diabetes:

Para el tratamiento farmacológico de la diabetes se utiliza algunos

medicamentos tales como metformina o glibenclamida.

El mecanismo de acción de la metformina es disminuir un proceso metabólico

que permite la formación de glucosa a partir de moléculas que no son

carbohidratos a nivel hepático, llamado gluconoegénesis. Como el hígado es el

único órgano que exporta glucosa hacia la sangre, con este medicamento el

hígado tendrá menos glucosa disponible para liberar a la sangre y estimular la

disminución de la hiperglicemia en una paciente diabético. La metformina

además, estimula la utilización de glucosa en los músculos y en el tejido

adiposo que contribuyen a llegar a valores menores de glicemia. (Figura Nº19)

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Figura Nº19: Estructura de clorhidrato de metformina.

La glibenclamida se clasifica como una sulfonilurea y estimula la secreción de

insulina en las células beta del páncreas y disminuye la degradación del

glucógeno en el hígado. El glucógeno es un polisacárido de glucosa que se

acumula en el hígado y en los músculos como reserva de glucosa para obtener

energía en su metabolismo, si se disminuye su degradación hepática, habrá

menos glucosa libre en el hígado por lo que se excretará menos hacia la sangre

haciendo disminuir la glicemia. La glibenclamida también provoca la

disminución de la gluconeogénesis hepática.

3) Tratamiento de hipercolesterolemia:

En el tratamiento de la hipercolesterolemia (aumento de la concentración de

colesterol en la sangre) se emplea medicamentos denominados estatinas

(lovastatina, simvastatina), cuyo mecanismo de acción es la inhibición de la

enzima clave en la síntesis de colesterol, provocando una menor producción

endógena de esta biomolécula y por lo tanto evitando trastornos derivados de

esta situación, disminuyendo el riesgo cardiovascular.

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III.- Ejercicios, planteados de los más simples a los más complejos

(número de ejercicios siempre impar), identificando conceptos

1. Explique el concepto de biopolímeros.

2. ¿Por qué el agua puede disolver la mayoría de los compuestos?

3. Considere los ácidos nucleicos, las proteínas, los carbohidratos, los lípidos y responda las siguientes preguntas para cada biomolécula:

Características Funciones Tipos Ubicación celular

IV.- Ejercicios de Aplicación de Conceptos

1. ¿Cómo extrae la energía de su entorno un organismo vivo y que hace con ella?

2. Investigue los conceptos de acidosis y alcalosis. Averigüe sus causas y

consecuencias.

3. Investigue el nombre y la etapa en la que participa la enzima clave de la

síntesis del colesterol que es inhibida por las estatinas.

V.- Retroalimentación (metacognición)

Realizar un mapa conceptual.

Propósito: Esta técnica contribuye al desarrollo de la capacidad de análisis-síntesis y de relacionar significados entre conceptos.

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Los mapas conceptuales son diagramas (representaciones externas) que permiten visualizar las relaciones que una persona establece entre conceptos, o entre palabras que usa para representar conceptos. Normalmente tienen una organización jerárquica y muchas veces incluyen flechas; sin embargo, estos diagramas no deben ser confundidos con organigramas o diagramas de flujo, pues no implican secuencia, temporalidad o direccionalidad, ni tampoco jerarquías “organizacionales” o de poder. Los mapas conceptuales son diagramas de jerarquías conceptuales y permiten la negociación de significados o de relaciones significativas.

Consideraciones para la implementación:

1. Defina cada concepto involucrado en el mapa a realizar. La definición debe incluir tres aspectos para cada concepto:

• Clasificación • Caracterización • Funcionalidad

Por ejemplo: glucosa:

• Clasificación: Biomolécula. • Caracterización: Hidrato de carbono, monosacárido, poliol, polar. • Funcionalidad: Fuente de energía, estructural, puede formar

polímeros (glucógeno, almidón).

2. Identifique los conceptos claves del contenido que va a “mapear” y póngalos en una lista. Limite el número de conceptos entre 7 y 12.

3. Relaciones los conceptos formando proposiciones con ellos. Los conceptos más repetidos formarán un eje jerárquico en el diagrama.

4. Conecte los conceptos con líneas y rotule las líneas con una o más palabras claves que definan la relación entre los conceptos. Los conceptos y las palabras deben formar una proposición explicitando el significado de la relación.

5. Evite palabras que sólo indican relaciones triviales entre los conceptos. Busque relaciones horizontales y cruzadas.

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6. Ejemplos específicos pueden agregarse al mapa debajo de los conceptos correspondientes. En general, los ejemplos quedan en la parte inferior del mapa.

7. Dado que el primer intento de mapa tiene una simetría pobre, algunos conceptos o grupos de ellos estarán mal ubicados respecto a otros que estén más estrechamente relacionados. Reconstruir el mapa es útil en ese caso.

8. A medida que cambia su comprensión de las relaciones entre los conceptos, el mapa también cambia (refleja la comprensión conceptual de quien hace el mapa en el momento en el que lo hace).

9. Comparta el mapa conceptual con sus compañeros(as) y examine los mapas de ellos. Aclare significados. Pregunte significados.

10. Reelabore el mapa, agregando las ideas consensuadas.

Indicaciones para elaborar el mapa conceptual:

• Trabajar en forma grupal de 2 a 4 estudiantes.

• Indicar los nombres de los(las) integrantes.

• Entregar el mapa conceptual impreso al(la) docente en la fecha que el(ella) estipule.

• Utilizar todos los conceptos siguientes y no incorporar otros adicionales.

1. Proteínas

2. ADN

3. Célula

4. ARN

5. Lípidos

6. Hidratos de carbono

7. Aminoácidos

8. pH

9. Agua

10. Ácidos grasos