PPTCANLCLC003001V3 Clase Biomoléculas PPTCTC023TC81-A16V1

La clase anterior revisamos La biología Método científico Conceptos químicos con sus etapas Oxidación y reducción Anabolismo y catabolismo Fosforilación y desfosforilación Condensación e hidrólisis Polímeros Observación Planteamiento del problema Formulación de la hipótesis Experimentación Recolección de datos y análisis de resultados Juicios y conclusiones utiliza se basa en Enlaces químicos distingue Niveles de organización Átomo Célula Organismo Ecosistema Biósfera … … … …

1. Biomoléculas inorgánicas 2. Biomoléculas orgánicas Páginas del libro desde la 11 a la 16 y desde la 31 a la 49.

Estrategias Conocer las principales biomoléculas inorgánicas Estrategias Pregunta PSU 1. ¿Cuál(es) de las siguientes propiedades del agua se explica(n) por la formación de puentes de hidrógeno? I)Capacidad disolvente. II)Alto calor específico. III)Alta tensión superficial. A)Solo I B)Solo II C)Solo III D)Solo I y II E)Solo II y III Enlaces débiles entre átomos de oxígeno e hidrógeno de distintas moléculas. Tip Agua (H 2 O): molécula polar Tip ++ ++ –– Gran cohesión entre las moléculas de la superficie. Tip E Debido a su carácter polar, el agua puede disolver sustancias con carga o polares (hidrofílicas). Tip Cuando el agua se calienta, su T cambia lentamente (necesidad de romper los puentes de H). Tip

Estrategias Conocer las principales biomoléculas inorgánicas Estrategias Biomoléculas Biomoléculas inorgánicas: moléculas que no presentan esqueleto de carbono en su estructura. Biomoléculas orgánicas: Moléculas formadas por un esqueleto de carbono e hidrógeno. Proteínas Ácidos nucleicos Lípidos Carbohidratos Gases Sales minerales Agua

Estrategias Conocer las principales biomoléculas inorgánicas Estructura de la molécula de agua Polo positivo Polo negativo Puentes de hidrógeno

Estrategias Conocer las principales biomoléculas inorgánicas Propiedades del agua Capacidad disolvente Alta tensión superficial Alto calor específico y alto calor de vaporización Capilaridad Punto de ebullición: 100 ºC Punto de congelación: 0 ºC Densidad máxima a 4ºC Capacidad de disociación

Estrategias Conocer las principales biomoléculas inorgánicas MINERALFUNCIONES EN LAS QUE PARTICIPA SODIO: Na+ POTASIO: K + HIERRO: Fe 3+ CALCIO: Ca 2+ YODO: I - FLUOR: F - Equilibrio hídrico (alto potencial osmótico). Funcionamiento neuronal. Contracción muscular. Presión sanguínea. Equilibrio hídrico. Ingreso de nutrientes a la célula y salida de desechos. Funcionamiento cardíaco. Transporte de oxígeno (componente de la hemoglobina). Respiración celular (componente enzimático). Formación y mantención de huesos y dientes. Contracción muscular. Coagulación sanguínea. Sinapsis neuronal. Componente de las hormonas tiroideas. Desarrollo del sistema nervioso y crecimiento. Mantenimiento del esmalte de los dientes. Sales minerales

El agua es el solvente universal, lo que permite la circulación de un gran número de sustancias a través del organismo. La célula está compuesta en un 75% de agua aproximadamente. Dentro de ella ocurren todas las reacciones metabólicas que posibilitan la vida. Elevado calor específico: se requiere una gran cantidad de energía para elevar la temperatura del agua. Alto calor de vaporización: se necesita mucha energía para evaporar el agua. Elevado calor específico: se requiere una gran cantidad de energía para elevar la temperatura del agua. Alto calor de vaporización: se necesita mucha energía para evaporar el agua. El agua forma parte de aproximadamente dos tercios del peso corporal de los animales. ¿Qué situación(es) justifica(n) esta proporción? I) El agua es el principal medio en el que ocurren las reacciones del metabolismo. II) El agua es un excelente termorregulador, siendo capaz de absorber grandes cantidades de calor. III) El agua permite la circulación de gran número de sustancias a través de todo el organismo. A) Solo I D) Solo I y II B) Solo II E) I, II y III C) Solo III Ejercitación Ejercicio PSU Nº3 MC ALTERNATIVA CORRECTA E Comprensión

Estrategias Pregunta PSU Conocer los distintos tipos de biomoléculas orgánicas 2. En relación a los polisacáridos almidón, glucógeno y celulosa es correcto afirmar que A) los dos primeros se encuentran en células vegetales. B) los dos últimos desempeñan funciones estructurales. C) todos ellos están formados por unidades de glucosa. D) todos ellos presentan estructura ramificada. E) el último es una fuente importante de energía en nuestra dieta. Carbohidratos formados por un gran número de monosacáridos. (La fórmula general de los carbohidratos es C n H 2n O n ). Células vegetales. Polímero de β-glucosa. Lineal. Función estructural. Células vegetales. Polímeros de α-glucosa. Ramificado. Función energética. Tip Células animales. Polímeros de α-glucosa. Ramificado. Función energética. Tip C

Estrategias Conocer los distintos tipos de biomoléculas orgánicas Carbohidratos Hexosas: 6 carbonos en su estructura Pentosas: 5 carbonos en su estructura MONOSACÁRIDOS DISACÁRIDO

Estrategias Conocer los distintos tipos de biomoléculas orgánicas Polisacáridos Almidón Glucógeno Quitina Funciones: Energética, estructural Celulosa

Estrategias Pregunta PSU Conocer los distintos tipos de biomoléculas orgánicas 3. En comparación con el resto de las biomoléculas orgánicas, los lípidos se caracterizan por I) presentar una mayor diversidad estructural. II) ser sustancias insolubles en agua. III) contener una mayor proporción de oxígeno. Es (son) correcta(s) A) solo I. B) solo II. C) solo I y II. D) solo II y III. E) I, II y III Lípidos: Saponificables (formados por ácidos grasos). Ej.: grasas, fosfolípidos, etc. Insaponificables (sin ácidos grasos). Ej.: esteroides. Tip Compuestos principalmente por C, H y, en menor medida, O. Tip Moléculas hidrofóbicas (apolares). Tip C

Estrategias Conocer los distintos tipos de biomoléculas orgánicas Saponificables: Poseen ácidos grasos Insaponificables: No poseen ácidos grasos Insaponificables Esteroides Terpenos Prostaglandinas Saponificables Simples Complejos Grasas Fosfolípidos Glucolípidos Ceras Lípidos

Esteroides Ej: Colesterol Esteroides Ej: Colesterol Fosfolípido Ácidos grasos Triglicéridos (grasas) Triglicéridos (grasas) Estrategias Lípidos Conocer los distintos tipos de biomoléculas orgánicas Funciones: Reserva energética, estructural, hormonas

Ejercitación Ejercicio PSU Nº2 MTP ¿Cuál de las siguientes relaciones entre una biomolécula orgánica y su función es correcta? Lípidos que constituyen la principal reserva energética a largo plazo en animales y funcionan como aislantes térmicos. No están presentes en membranas celulares. Polisacárido formado por unidades de glucosa, que actúa como molécula de reserva energética en vegetales. Lípido que se utiliza como fuente secundaria de energía y que puede ser almacenado en forma de triglicéridos en el tejido adiposo. Polisacárido que se encuentra en hongos e insectos, estructurando la pared celular de los primeros y el exoesqueleto de los segundos. Polisacárido que se almacena en tejidos animales como molécula de reserva energética. ALTERNATIVA CORRECTA B Reconocimiento    

Estrategias Pregunta PSU Conocer los distintos tipos de biomoléculas orgánicas Monosacárido de 5 átomos de carbono. Ej.: ribosa y desoxirribosa. Tip Ácido desoxirribonucleico Formado por nucleótidos compuestos por: Grupo fosfato. Base nitrogenada. Desoxirribosa. Tip Ácido ribonucleico Formado por nucleótidos compuestos por: Grupo fosfato. Base nitrogenada (A,G,C,U). Ribosa. Tip E 4. Un azúcar pentosa forma parte de I) ARN. II) ADN. III) ATP. A) Solo I B) Solo II C) Solo I y II D) Solo II y III E) I, II y III Adenosín trifosfato Nucleótido formado por: 3 grupos fosfato. Adenina. Ribosa. Tip

Estrategias Conocer los distintos tipos de biomoléculas orgánicas Unidad básica: Nucleótido Se unen por enlaces fosfodiéster Complementariedad de bases: A-T y C-G Unión por puentes de hidrógeno: 2 entre A y T y 3 entre C y G. Ácidos nucleicos Funciones: Almacenamiento de información genética, moléculas energéticas, segundos mensajeros.

Estrategias Conocer los distintos tipos de biomoléculas orgánicas Proteínas Unidad básica: Aminoácidos Estructura primaria Estructura terciaria Estructura secundaria Estructura cuaternaria Funciones: Estructural, enzimas, hormonas, defensa, transporte, energética.

Se realiza un experimento con una proteína X, con el objetivo de determinar bajo qué condiciones se desnaturaliza. Para esto se la somete a tres medios diferentes, a dos temperaturas. Bajo algunas de estas condiciones, la muestra cambia de color, desde transparente a amarilla y aparece un precipitado. Cuando esto ocurre, se considera una reacción positiva (+). Si la muestra se mantiene transparente y líquida, se considera reacción negativa (-). A partir de los resultados de la tabla, es correcto deducir que I) a 55 ºC y a pH ácido, la proteína X se desnaturaliza. II) la acidez es más efectiva como agente desnaturalizante que la temperatura. III) la desnaturalización afecta a la solubilidad de la proteína. A) Solo I D) Solo II y III B) Solo II E) I, II y III C) Solo I y III Ejercitación Ejercicio PSU Nº14 MTP  ALTERNATIVA CORRECTA C ASE La desnaturalización puede provocar: 1. Cambios en las propiedades hidrodinámicas de la proteína: aumento de la viscosidad y disminución del coeficiente de difusión. 2. Una drástica disminución de su solubilidad, ya que los residuos hidrofóbicos del interior aparecen en la superficie, lo que puede llevar a la aparición de un precipitado. 3. Pérdida de la actividad biológica. La desnaturalización puede provocar: 1. Cambios en las propiedades hidrodinámicas de la proteína: aumento de la viscosidad y disminución del coeficiente de difusión. 2. Una drástica disminución de su solubilidad, ya que los residuos hidrofóbicos del interior aparecen en la superficie, lo que puede llevar a la aparición de un precipitado. 3. Pérdida de la actividad biológica. No se puede concluir a partir de los resultados del experimento, que la acidez sea más efectiva que la temperatura como agente desnaturalizante, ya que tanto la aplicación de jugo de limón como el aumento de temperatura produjeron desnaturalización cada vez que se aplicaron.

La lipogénesis de novo (LDN) es la formación de ácidos grasos a partir de fuentes no lipídicas. Este mecanismo se utiliza para el almacenamiento a largo plazo de carbohidratos, convirtiéndolos en ácidos grasos que luego se almacenan como triglicéridos en el tejido adiposo. Durante mucho tiempo los científicos han discutido hasta qué punto se puede, mediante la dieta, inducir la LDN en humanos. Para evaluarlo, un estudio analizó el caso de 9 adolescentes cameruneses sometidos a un ritual tradicional conocido como Guru-Walla, en el que se busca engordarlos mediante una dieta de 7000 kcal diarias por 10 días, de las cuales 70% corresponden a carbohidratos. En el estudio se encontró que los jóvenes aumentaron en promedio 17 kg, de los cuales 64-75% correspondían a grasas, pese a consumir solo 4 kg de estas en su dieta. Considerando los objetivos y los resultados del estudio, ¿cuál de las siguientes es una conclusión correcta? A) En humanos, las grasas almacenadas en el tejido adiposo provienen fundamentalmente de la dieta y no de la LDN. B) Las dietas altas en grasas producen un gran aumento de masa corporal, fundamentalmente en forma de grasa. C) Menos de un 50% de las grasas acumuladas en el tejido adiposo del ser humano provienen de la ingesta de lípidos; el resto, se sintetiza a partir de carbohidratos. D) Bajo condiciones excepcionales de alta ingesta de carbohidratos, se puede inducir una significativa LDN en humanos. E) En humanos, los carbohidratos se almacenan fundamentalmente como glicógeno y no como grasas. Ejercicio HPC Nº8 Habilidad de pensamiento científico: Procesamiento e interpretación de datos y formulación de explicaciones, apoyándose en los conceptos y modelos teóricos. ALTERNATIVA CORRECTA D ASE El objetivo del estudio es evaluar el grado en que se puede inducir la lipogénesis de novo (LDN) en humanos, mediante la dieta. Los resultados del estudio indican que pese a consumir solo 4 kg de grasa los adolescentes aumentaron entre 10,9 y 12,8 kg de grasa aproximadamente (valores que corresponden al 64% y 75% de 17 kg, respectivamente). Por lo tanto, al menos 6,9 kg de grasa deben provenir de la LDN. Esto permite concluir que bajo condiciones excepcionales de alta ingesta de carbohidratos, es posible inducir una significativa LDN en humanos.    

Tabla de corrección NºClaveUnidad temáticaHabilidad 1 D Célula como unidad funcional Reconocimiento 2 BCélula como unidad funcional Reconocimiento 3 ECélula como unidad funcional Comprensión 4 B Célula como unidad funcional ASE 5 E Célula como unidad funcional Reconocimiento 6 BCélula como unidad funcional Reconocimiento 7 ECélula como unidad funcional Comprensión 8 D Célula como unidad funcional ASE 9 D Célula como unidad funcional Comprensión 10 BCélula como unidad funcionalASE

Tabla de corrección NºClaveUnidad temáticaHabilidad 11 DCélula como unidad funcional Reconocimiento 12 DCélula como unidad funcional Comprensión 13 DCélula como unidad funcional Reconocimiento 14 C Célula como unidad funcional ASE 15 D Célula como unidad funcional ASE 16 B Célula como unidad funcional Comprensión 17 BCélula como unidad funcional Comprensión 18 DCélula como unidad funcional Comprensión 19 E Célula como unidad funcional ASE 20 ECélula como unidad funcionalComprensión

Síntesis de la clase Capacidad disolvente Alta tensión superficial Capilaridad Alto calor específico Alto calor de vaporización Biomoléculas inorgánicas Agua Gases Sales minerales CO 2, O 2 Na+, K +, Fe 3+, Ca 2+, I -, F -

Síntesis de la clase Unidad básica: Monosacáridos Clasificación: Monosacáridos, disacáridos, polisacáridos Función: Estructural, energética Biomoléculas orgánicas Carbohidratos Proteínas Lípidos Ácidos nucleicos Unidad básica: Aminoácidos Niveles de organización: Estructura primaria, secundaria, terciaria, cuaternaria Función: Estructural, defensa, transporte, enzimática, hormonal, energética Unidad básica: Ácidos grasos (en los saponificables) Tipos: Triglicéridos, fosfolípidos, esteroides. Función: Estructural, energética, aislante, hormonal Unidad básica: Nucleótidos Tipos: ADN, ARN Función: Almacenar y expresar información genética

Prepara tu próxima clase En la próxima sesión, estudiaremos Organización celular: célula procarionte y eucarionte

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