Biologia - 5to Secundaria

Bio Bi o lo gí gía a 5to año de secundaria

   I    N    E    T    N    O    O    C    D 

3



Pág.

Origen de la vida ............................................... ....................................................................................................... .............................................................. ......

Bioquímica ......................................................................................................................

11



Biología celular ................................................. ..................................................................................................... .............................................................. ..........

53



Bioenergética ..................................................................................................................

77



97



Reproducción ..................................................................................................................

enética .........................................................................................................................

1!9

 "a#onomía  "a#o nomía $ Reino% &iológico% ......................................................................................... 1'5





(volución ........................................................................................................................

1)5 

(cología ....................................................... ........................................................................................................... .................................................................. ..............

195

B*O+O ,-

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' ! 1 ! T  R ILC E /epartamento de Pu&licacione% +ima  Per0

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 TRI L CE

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 TRI L CE

O + ( * O

Origen de la vida 

 TRI L CE

ORIGEN DE LA VIDA 4ué e% la la vida/e dónde apareció6a&rá vida en otro% planeta% /e a&er vida en otro% planeta%8 planeta%8 %erá igual a la que conocemo% conocemo% 6a leído leído u%ted u%ted recientemente acerca del %upue%to allago de vida en :arte ómo %a&er %i algo que encontramo% en :arte e% o ;ue un %er vivo"ienen algo en e%pecial lo% %ere% otra% pregunta% vivo% que lo% di;erencie de la materia inerte. (%ta% $ muca% otra% pueden venir a %u mente al leer el nom&re de e%te capítulo. - continuación revi%arem revi%aremo% o% la% re%pue%ta% má% importante% que lo% cientí;ico% proponen a e%ta% interrogante%.

(l univer%o %e a&ría originado ace 1) !!! millone% de a
Teorías sobre el origen de la vida en la Tierra  @ c!o apareció la vida en la

Tierra 'ri!itiva

 "ierra 2on do% la% teoría% má% importante%A

"# Teoría Cos!ognica  "am&ién llamada o%mooica o%mooi ca o de la Pan%permia. Pan%permia . Propue%ta Propue%ta por 2vante -rreniu% en 19!7. Po%tula que e%pora% =qui%te% mu$ re%i%tente%> conteniendo alguna ;orma de vida primitiva via?aron via?aron durante millone% de a
Relampagueo en el vapor y otros gases que brotan de un cráter volcánico. Estas descargas eléctricas se originan en la electricidad estática generada por la colisión de los átomos y moléculas de los gases. Tales fuentes de energía, que eistían en la Tierra primitiva, !abrían contribuido a la formación de moléculas or gánicas. Esta fotografía, tomada en "#$%, muestra el nac imiento de la isla de &urtsey, frente a la costa de 'slandia.

$# Teoría %ui!iosint&tica  "am&ién llamada de la (volución 4uímica o Pre&iótica. (n 19'' -.*. Oparin po%tuló que la vida vida pudo pudo aparec aparecer er como producto de una evolución química8 ;acti&le en la% condicione% de la "ierra primitivaA una peculiar compo%ición de la atmó%;era =metano8 amoniaco8 idrógeno molecular8 molecular8 vapor de agua> $ una gran di%poni&ilidad de energía =tormenta% eléctrica%8 gran actividad volcánica8 inten%o &om&ardeo de radiacione% $ alta% temperatura%>. 2eg0n Oparin lo% ga%e% de e%ta atmó%;era8 al cocar entre %í impul%ado% por la energía di%poni&le8 originaron molécula% orgánica% %imple%. (lla% ca$eron en el agua que %e almacenó al &a?ar la temperatura del planeta8 ;ormándo%e a%í una e%pecie de gigante%ca %opa orgánica. -quí8 con el pa%o de lo% ciento% de mile% de a
molécula% orgánica% de ma$or tama. -lguna% de ella% de%arrollaron la

capacidad de autorreplicación =autocopiado> $ %e agruparon en ac0mulo% rodeado% de una ;ina película de gra%a =mem&rana> que %e denominaron coacervados. /e e%ta ;orma de&ieron aparecer la% primera% célula% =ace 3C!! millone% de a8 que con%ta&an 0nicamente de alguna% proteína% $ ácido nucleico dentro de una mem&rana. +a ;uente de energía o alimento e%ta&a a %u alrededor8 en la %opa orgánica donde %e a&ían ;ormado. (ran má% primitiva% que la% actuale% &acteria% $ a partir de ella% evolucionaron toda% la% demá% ;orma% de vida. 3

Biología  -%í al agotar%e el material orgánico li&re de la %opa8 %o&revivieron aquella% célula% que pudieron utiliar molécula% mu$ %imple% como el O ' para vivir8 de%arrollándo%e a%í la ;oto%ínte%i%. Po%teriormente al aumentar la% cantidade% de o#ígeno8 producto de la ;oto%ínte%i%8 %urgieron célula% parecida% a la% de lo% animale% que aparecieron muco de%pué%. +a po%i&ilidad de que la vida %e u&iera iniciado de e%ta ;orma8 la evidenció a mediado% del %iglo DD8 2tanle$ :iller quien o&tuvo molécula% orgánica%8 en un %i%tema donde %imuló la% condicione% atmo%;érica% propue%ta% por Oparin8 a partir de molécula% como agua8 idrógeno8 amoniaco $ metano.

Coacervado s

(%ta 0ltima e% la teoría con ma$or aceptación cientí;ica actualmente. Cu-ndo se origin la vida en la

Coacervados

Tierra. :encionar n0mero%8 cantidade% o ;eca% %ería caer en gra nde% ine#actitude%8 por e%o %e acen e%timacione% apro#imada%. -%í8 %e e%tima que la% roca% %uper;iciale% má% antigua% tienen uno% 1 5!! millone% de a
E/0eri!ento de )iller

1I,TORIA DE LA VIDA EN LA TIERRA ERA

'ER2ODO

1ace 3'OCA

   C    I    R    E    *    R    A    )    '    (    C

   C    I    O    +    O    E    L    A    A    '

El eperimento de (iller. En el aparato que se diagrama aquí se simularon las condi-  ciones que !abrían eistido en la Tierra primitiva. &e !i)o circular contínuamente metano y amoníaco entre un *océano* inferior calentado y una *atmósfera* superior, a través de la cual pasaba una descarga eléctrica.  + las  ! oras, cerca de la mitad del carbono que !abía originariamente en el metano se !abía convertido en aminoácidos y otras moléculas

   C    I    O    +    O    ,    E    C    )    I   A    O    +    O    N    E

o r  g  á  n i  c  a s .   s t  a f  u  e l  a  p ri  m e r  a

ám&ric

,6CE,O, 'RINCI'ALE,

EC!!  3C!! Origen del %i%tema %olar $ de la "ierra. Origen de la% primera% célula% viva%F dominio de la% 3C!! &acteria%F origen de la ;oto%ínte%i% $ evolución de la atmó%;era con o#ígeno. 1!!! Origen de la% célula% eucariótica%8 origen de la% alga% $ de lo% inverte&rado% marino% de cuerpo &lando. o :ioceno Plioceno

o Ordovíci co 2il0rico /evórico ar&oní;e ro

Pérmico

 "riá%ico

verif  icac  Gurá%ico ión de la !ipó retáceo tesi  s de /pa rin.

4!ills# de años

Paleocen o (oceno  "erciario Oligocen

Origen de la vida  59!  5!5 5!5  E3) E3)  E!)

 p a r e c e n

E!)  3C! 3C!  ')C

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C5  5E 5E  37 37  'E 'E  5 5' '  !8!1 !8!1  actualidad

Cole io  TRI L CE

p r i m i t i v a % 8 o r

i g e n

& r a d o %

d e c a % i t o d o % l o % t i p o % d e i n v e r t e

m a r i n o % .  ( n e l m a r d o m i n a n l o % i

4

nverte&rado%8 en e%pecial lo% artrópodo% $ lo% molu%co%8 primero% pece%8 ongo%. :uco% pece%8 trilo&ite% $ molu%co% en el marF primera% planta% va%culare%F inva%ión de la tierra por parte de la% planta%F inva%ión de la tierra por lo% artrópodo%. +o% pece% $ trilo&ite% ;lorecen en el mar8 origen de lo% an;i&io% e in%ecto%. Bo%que% pantano%o% de eleco% ar&óreo% $ de licopodio%F dominio de an;i&io%F numero%o% in%ecto%8 origen de lo% reptile%. Origen de la% coní;era%F e#tincione% marina% ma%iva%8 incluido% lo% 0ltimo% trilo&ite%8 ;lorecimiento de reptile% $ declinación de an;i&io%F lo% continente% %e unieron en una ma%a terre%treA Pangea. Origen de lo% mamí;ero% $ lo% dino%aurio%F &o%que% de gimno%perma% $ eleco% ar&óreo%F empiea la %eparación de Pangea. /ominio de lo% dino%aurio% $ la% coní;era%F origen de la% ave%F lo% continente% %e %eparan parcialmente. -parecen $ dominan la% planta% con ;lore%F e#tincione% ma%iva% de la vida marina $ parte de la vida terre%tre8 incluido% lo% 0ltimo% dino%aurio%F lo% continente% moderno% quedan &ien %eparado%. ran a&undancia de ave%8 mamí;ero%8 in%ecto% $ planta% con ;lore%8 el de%liamiento lleva a lo% continente% a %u% po%icione% moderna%F clima templado al principio del período con amplia ;ormación de monta
(l origen de lo% %ere% vivo%8 a intrigado de%de %iempre al om&re8 %o&re todo el de aquella% ;orma% de vida cu$o ciclo de vida e% de%conocido o conocido parcialmente. /o% %on la% teoría% que %urgieron en e%te conte#to.

Teorías sobre el origen de los seres vivos "# 1i0tesis de la Generacin Es0ont-nea Propue%ta por -ri%tótele% en el %iglo *I a.. (%ta&lecía que lo% %ere% vivo% %urgieron a partir de la materia inanimada =por e?emplo8 a muerto% en partir de organi%mo% de%compo%ición> gracia% a la acción de un Principio Iital invi%i&le8 que %e encontra&a en el agua $ el aire. (%ta% idea% vitali%ta% =llamada% a%í por po%tular la e#i%tencia del Principio Iital> tuvieron vigencia durante %iglo% $ %eg0n ella% la carne en de%compo%ición %e convertía en gu%ano% por acción del principio vitalF la cornamenta de un carnero muerto8 en a&e?a%F el limo del río Hilo8 en anguila% $ ratone%8 etc. $# 1i0tesis de la *iog&nesis Recién durante el %iglo DI**8 Jranci%co Redi demo%tró cientí;icamente la ine#i%tencia del Principio Iital. 2eg0n la% idea% vitali%ta%8 e%te Principio Iital &a%ta&a para que a partir de carne en de%compo%ición aparecieran e%pontáneamente gu%ano% =%ere% vivo%>. Redi mo%tró que e%to no ocurría %i la carne era pue%ta en un ;ra%co tapado con un tami8 e% decir8 permitiendo el pa%o del aire $ por lo tanto del %upue%to Principio Iital pero no de mo%ca%. -%í demo%tró que lo% gu%ano% eran el re%ultado del de%ove de mo%ca% %o&re la carne. omo conclu%ión8 propu%o que la vida %ólo %e puede originar de vida $a e#i%tente =Biogéne%i%>. E/0eri!ento de 'asteur

/urante do% %iglo%8 e%ta% conclu%ione% no ;ueron del todo aceptada%. on la invención del micro%copio8 %e de%cu&rió una gran variedad de peque a pe%ar de e%tar a&ierto% al e#terior8 porque lo% microorgani%mo% que u&ieran podido ingre%ar queda&an atrapado% en el cuello del ;ra%co. /e e%ta ;orma8 %e demo%tró que para que apareca un %er vivo8 e% nece%aria la acción de otro%.

Características de los seres vivos eneralmente e% má% ;ácil reconocer la vida que

de;inirla. "odo el mundo puede reconocer que un perro e% un %er vivo $ que una piedra no lo e%. Pero8 cuále% %on la% propiedade% que di%tinguen al perro de la piedra +a% caracterí%tica% co!unes a todo% lo% %ere% vivo% %onA 1. Organiación comple?a :eta&oli%mo '. :ovimiento *rrita&ilidad 3. recimiento Reproducción E. -daptación 6omeo%ta%i%

5. C. 7. ).

"# Organi7acin Co!0le8a +o% %ere% vivo% pre%entan un gran n0mero de nivele% de organiación de%de lo% llamado% &ioelemento% =car&ono8 idrógeno8 o#ígeno8 nitrógeno8 etc.> que %e organian en &iomolécula% =proteína%8 lípido%8 car&oidrato%8 etc> que a %u ve con%titu$en la% organela% que ;ormarán la% c&lulas# K%ta% %e re0nen ;ormando te?ido% que a %u ve con;orman lo% órgano% que %e organian en

%i%tema% $ aparato% que ;orman a lo%

%ere% vivo%.

Retortas de cuello de cisne que utili)ó 0asteur para invalidar el argumento de que en los recipientes cerrados !erméticamente no ocurría generación espontánea porque no contenían aire. Estas retortas permitían la entrada de oígeno, al que se lo consideraba esencial para la vida, pero sus larg os cue-  llos curvos atrapaban los esporos de los microorganismos y protegían así de la contaminación a los líquidos que estaban en la retortas.

5

Quinto año de secundaria

$# )ovi!iento (%ta caracterí%tica e% evidente en lo% animale%8 no a%í en lo% vegetale%8 donde e#i%te pero e% mu$ lento. (l movimiento o ;lu?o de la materia viva en la% célula% de la% o?a% vegetale% %e denomina ciclo%i%. 9# Creci!iento +o% %ere% vivo% pueden aumentar de volumen =crecer> mediante la incorporación de %u%tancia% del medio que lo% rodea. (l %er vivo puede crecer8 por aumento en %u n0mero de célula% o en el volumen de ella%. -lguno% organi%mo% crecen durante toda %u vida8 otro% %ólo al principio. :# Re0roduccin +o% %ere% vivo% %on capace% de ;ormar nuevo% %ere% vivo%8 %u% de%cendiente%. 5# )etabolis!o +o% %ere% vivo% requieren para %eguirlo %iendo8 materia =para crecer $Lo renovar %u e%tructura> $ energía =para realiar tra&a?o>. Por ello la% incorporan $ eliminan %eg0n nece%idad8 por lo cual %e le% con%idera %i% tema% termodinámicamente a&ierto%. -l con?unto de proce%o% que %irven a e%to% ;ine% %e le conoce como meta&oli%mo. ;# Irritabilidad apacidad de lo% %ere% vivo% para re%ponder a e%tímulo% $ cam&io% ;í%ico% o químico% temporale% de %u entornoF reaccionar. <# Ada0tacin (% la capacidad mediante la cual un %er vivo modi;ica %u ;uncionamiento $Lo e%tructura para %o&revivir al medio e#terno $ %u% cam&io%. =# 1o!eostasis (% la con%ervación de un medio interno relativamente e%ta&le mu$ di%tinto a %u medio circundante a pe%ar de intercam&iar con%tantemente materiale% con él.

Organi7acin estructural de los seres vivos +o% %ere% vivo% pre%entan di;erente% grado% de comple?idad8 en ello% %e reconocen lo% %iguiente% nivele% de organiaciónA

"# Nivel at!ico> /onde %e encuentran lo% &ioelemento% . (?emploA 8 68 O8 H8 P8 Ha8 a8etc. $# Nivel !olecular> on%tituido por aquella% e%tructura% que

re%ultan de la unión de do% o má% átomo% iguale% o di;erente%. etc .

9# Nivel !acro!olecular> 2on e%tructura% que re%ultan de la unión8 en muco% ca%o%8 de molécula% del nivel anterior. -%í %u% dimen%ione% %on de do% a die vece% ma$ore% que la% de la% molécula%. (?emploA

proteína%8

lípido%8

car&oidrato%8

nucleótido%8 ácido% nucleico%8 etc.

:# Co!0le8os su0ra!oleculares> 2urgen como re%ultado de la interacción e%ta&lecida entre di;erente% macromolécula%. 2on8 a%í tre% a die vece% má% grande% que é%ta%. (?emploA mem&rana%8 nucleolo%8 cromo%oma%8 viru%8 etc. 5# Organelas celulares> Re%ultan de la articulación organiada de comple?o% %upramoleculare%. (?emploA mitocondria%8 cloropla%to%8 etc

li%o%oma%8

+a a%ociación mu$ &ien organiada entre e%tructura% de lo% nivele% anteriore% darán lugar a la célula.

;# Celular> orre%ponde a la% unidade% ;uncionale% que %on la% célula%. +a célula e% la unidad &á%ica de lo% %ere% vivo%8 e% decir8 la mínima e%tructura que tiene vida. e?emploA protooario8 Por &acteria8 levadura%8 etc. <# Tisular> orre%ponde a lo% te?ido%. Mn te?ido e% un con?unto de célula% con el mi%mo origen8  TRI L CE Colegio

mor;ología $ ;i%iología %eme?ante entre %í. Por e?emploA te?ido epitelial8 te?ido meri%temático8 etc.

=# Organolgico> (% el %u&nivel corre%pondiente a lo% órgano%8 é%to% re%ultan de la a%ociación de un con?unto de te?ido%. Por e?emploA coraón8 ri orre%ponde a lo% %i%tema%. Mn %i%tema e% un con?unto de órgano% a%ociado% para cumplir ;uncione% e%pecí;ica%8 como el %i%tema

nervio%o8 %i%tema endocrino8 etc.

"@#Individual> orre%ponde al individuo8 que re%ulta de la

integración de lo% %i%tema%. Por e?emploA un reptil8 un ave8 un mamí;ero8 el om&re8 etc.

""#'oblacin> (% el con?unto de individuo% de una mi%ma e%pecie que viven en un e%pacio $ momento determinado. Por e?emploA (l con?unto de gato% de 2an *%idro en el '!! C "$#Co!unidad> (% el con?unto de po&lacione% de planta% $ animale% que viven en un e%pacio $ momento% determinado. +a comunidad mantiene una relación %o%tenida de

con;orma ":#*isera> n. on%titu$e el 0ltimo nivel de organiación Por e?emploA (l con?unto de la% planta%8 reconocido por lo% cientí;ico%. *nclu$e todo% animale%8 protooario%8 ongo%8 etc.8 que lo% eco%i%tema% de nue%tro planeta $ la% viven en 2an *%idro en el '!!C interrelacione% que %e e%ta&lecen entre ello%. +o% ecólogo% e%timan que %u% límite% "9#Ecosiste! alcanan a%ta uno% oco o die Nilómetro% a> %o&re el nivel del mar8 mientra% que %u on%iderado como la unidad ;undamental de la pro;undidad e% de vario% metro% de&a?o del (cología8 relacionando a todo% lo% %ere% vivo% %uelo8 a%ta donde e% po%i&le de una comunidad con el medio ;í%ico en que encontrar raíce% $ a&itan. Puede tener dimen%ión varia&le8 como microorgani%mo%. un acuario8 un lago8 un carco de agua8 el océano8 el &o%que8 un de%ierto8 un ?ardín8 etc.

7

Quinto año de secundaria

CARACTER2,TICA, DE LO, ,ERE, VIVO, 1a2

3os &ignos de la 4ida 56ué entendemos por *la evolución de la vida*, *vida en otros no !ay *vida*, sólo cosas vivientes. +demás, no eiste ninguna planetas* o *cuándo comen)ó la vida*7 En realidad, no eiste ninguna definición sencilla. 3a vida no es una cosa abstracta8 manera 9nica ni sencilla de tra)ar la línea divisoria entre lo viviente y lo no viviente, pero sí eisten ciertas propiedades que, tomadas en con:unto, distinguen a los ob:etos animados 1vivientes2 de los inanimados. a2 3os entes vivientes están altamente organi)ados, como en este corte transversal de un tallo de  pino de un a;o de edad. Esto refle:a la organi)ación complicada de muc!os tipos distintos de átomos en moléculas y de moléculas en estructuras comple:as. Tal comple:idad de las formas no ocurre en los ob:etos inanimados. 1b2

1b2 3os organismos vivos son !omeostáticos, lo cual significa simplemente que *se mantienen invariables*. Es decir, a pesar de que constantemente intercambian materiales con el mundo eterno, conservan un ambiente interno relativamente estable, muy  distinto a su medio circundante.
1c2

1c2 3os seres vivos se reproducen.
1d2 3os organismos vivientes crecen y se desarrollan. =recimiento y desarrollo son los procesos por  los cuales, por e:emplo, una sola célula viva, el !uevo fecundado, se convierte en un árbol, en un elefante o, como vemos aquí, en un feto !umano. 1e2 3as cosas vivas captan energía del ambiente y la convierten de una forma a otra. Están altamente especiali)adas  para la conversión de energía. Esta :oven osa parda de +las>a acaba de convertir  energía química almacenada en su cuerpo en energía dinámica  para atrapar un salmón. ?na ve) que !aya comido y digerido el salmón, la energía química almacenada en el cuerpo del pe) estará  disponible para que la utilice la osa. 1f2 3os organismos vivos responden a los estímulos. 0or e:emplo, las ara;as que construyen telas, como esta ara;a de :ardín, son sensibles a las más tenues vibraciones de sus redes. &aben distinguir  entre las vibraciones causadas por el viento y las originadas por un intruso como el saltamontes de la i)quierda. =uando el saltamontes se enredó en su tela, la ara;a respondió al instante inyectándole veneno y envolviéndolo en seda. 1d2 1g2 3os seres vivos están adaptados. 0or e:emplo, los topos viven en madrigueras que ecavan con sus grandes manos. Tienen unos o:os peque;os que casi no ven. &u !ocico, con el que detectan a los vermes y a otros  peque;os invertebrados  que constituyen su dieta, es carnoso y  grande.

1e2

Colegio  TRI L CE

1f2

8

1g2

Autoevaluación 

1. 2eg0n la teoría de la evolución química8 el principal ;actor que promovió la% reaccione% química% en la atmó%;era primitiva8 ;ueA a> el o#ígeno molecular. &> lo% ga%e% que la componían. c> la gran cantidad de energía di%poni&le. d> la% partícula% %u&atómica%. e> el agua. '.

4ué e%tructura mantuvo ai%lado a lo% coacervado% de %u medio circundante a> (l agua. &> +a% proteína%. c> +o% ácido% nucleico%. d> +a mem&rana. e> (l oono.

3. 4ué a;irmación no e% compati&le con la teoría quimio%intética a> +a atmó%;era primitiva contenía metano. &> +o% primero% %ere% vivo% ;ueron autótro;o%. c> +a %opa orgánica era rica en agua $ materia orgánica di%uelta. d> +a ;ermentación promovió la aparición de ga% car&ónico. e> (l O9 ;acilitó la vida ;uera del agua. E. +a e#plicación que %e ace en el li&ro éne%i% de la Bi&lia8 %o&re la creación umana8 e% compati&le con la teoríaA a> o%mogónica. &> Pre&iótica. c> de la Biogéne%i%. d> de la eneración (%pontánea. e> :ecanici%ta. 5.

+a% microe%;era% proteinoide% que %e ;ormaron en el océano primitivo como producto de la evolución química $ que repre%entaron la ante%ala de lo% primero% %ere% vivo%8 an %ido denominada%A a> :icro&io%. &> élula% procariota%. c> Partícula% %u&atómica%. d> oacervado%. e>

:acromolécula%. C. "ra% a&er demo%trado la ine#i%tencia del principio vital8 Jranci%co Redi llega a la conclu%ión de queA a> +a vida tiene un origen e#ógeno. &> +a vida %urge de coacervado%. c> +a vida %urge la materia orgánica. d> +a vida tiene un origen pre&iótico. e> +a vida %urge de la vida $a e#i%tente.

7. +a po%i&ilidad de que la vida a$a tenido un origen e#ógeno8 ;ue %u%tentada porA a> 2pallanani. &> :iller. -rreniu%. d> Pa%teur. -ri%tótele%.

11.(l o%curecimiento de la piel para re%i%tir el em&ate permanente de la radiación %olar8 puede e#plicar%e mediante el proce%o deA

c> e>

a> *rrita&ilidad. &> :eta&oli%mo. c> :ovimiento. -daptación. e>  6erencia.

). (n qué teoría %e toma en cuenta la compo%ición química de la atmó%;era primitiva

1'.+a con%ervación de la vida $ la e%pecie e%tán

garantiada% gracia% a lo% proce%o% de ... $ ...8 re%pectivamente.

a> o%mooica. &> /e la Biogéne%i%. c> /e la eneración (%pontánea. d> Pre&iótica. e> Iitali%ta#

a> :eta&oli%mo *rrita&ilidad. &> 6omeo%ta%i%recimiento. c> :ovimiento Reproducción. d> :eta&oli%mo Reproducción. e> *rrita&ilidadReproducción.

9. 4ué caracterí%tica &iológica guarda relación con el proce%o de ;ormación de óvulo% $ e%permatooide% a> +ocomoción. &> :eta&oli%mo. c> *rrita&ilidad. d> Reproducción. e> 6omeo%ta%i%.

13.+a capacidad que po%een lo% % ere% vivo% para intercam&iar materia $ energía con %u entorno8 corre%ponde a una de %u% caracterí%tica% denominadaA

1!.+a con%ervación de lo% proce%o% &iológico% entre límite% compati&le% con la vida8 guarda relación con el concepto deA a> 6omeo%ta%i%. &> :eta&oli%mo. c> :ovimiento. recimiento. e> -daptación.

d>

a> (volución. &> recimiento. c> 6omeo%ta%i%. -daptación. e> :eta&oli%mo.

d>

d>

1E.2eg0n la teoría 4uimio%intética8 la aparición

del o#ígeno $ la con%ecuente ;ormación de la capa de oono8 ;ue po%i&le gracia% aA 9

Quinto año de secundaria

a> +a %ínte%i% de cloro;ila $ el de%arrollo de la ;oto%ínte%i%. &> +a ;ermentación de a0care% por parte de lo% coacervado%. c> +a re%piración de la% primera% célula%. d> +a nutrición eterótro;a de lo% coacervado%. e> +a %alida de lo% %ere% vivo% del mar a tierra ;irme. 15. (l nivel de organiación &iológica má% importante e% elA a> :acromolecular. c> "i%ular. 2i%témico. e> -tómico.

&> elular. d>

........................................................................... .. ........................................................................... .. ........................................................................... .. 19.(ntre lo% nivele% de organiación &iológica8 cuál %e alla con%tituido por un con?unto de

célula% que comparten el mi%mo origen em&rionario $ cumplen la mi%ma ;unción

1C.aracterí%tica &iológica que e#plica la manera como e%tá di%e
vivo%A

........................................................................... .. ........................................................................... ..

a> :eta&oli%mo. &> -daptación. c> 6omeo%ta%i%. d> Organiación comple?a. e> (volución.

'!.ómo %e llama el nivel de organiación química en el que e%tán incluido% lo% ri&o %oma %8 centr íolo% 8 mem&rana% celulare% $ viru% ........................................................................... ..

17.  2e
de lo% %iguiente% elemento%A proteína8 neurona8 0mero

1).Por qué %e dice que lo% %ere% vivo% %on %i%tema% termo dinámicamente a&ierto%

epidermi%8

a> 2i%témico  -tómico  elular  (cológico. &> elular  "i%ular  Orgánico  :olecular. c> "i%ular  :olecular  Orgánico  2i%témico. d> "i%ular  elular  Orgánico  2i%témico. e> "i%ular  :olecular  elular  Orgánico.

........................................................................... .. ........................................................................... .. ........................................................................... ..

Cole io  TRI L CE

10

O + ( * O

Bioquímica 

 TRI L CE *ioBuí!ic a 4ué imaginamo% al oír el término &ioquímica8 %uena di;ícil $ como que no tiene nada que ver con nue%tra vida cotidiana. 2a&e por qué el agua e% tan importante para la vida 2e a preguntado por qué %e revienta una &otella de vidrio llena de agua al colocarla en el congelador8 o por qué el agua mo?a8 o por qué el ielo ;lota en el agua $ no %e unde %iendo un %ólido... 4ué alimento% no% dan má% energía $ por qué...o por qué ace tanto da
*ioele!ent os

'rinci0ales oligoele!entos

(#i%ten uno% 1!9 elemento% químico% de%crito% en la actualidad. (llo% componen todo lo que e#i%te =inerte o vivo> %o&re la tierra8 $a %ea individualmente o a%ociándo%e en molécula% a travé% de puente% de energía llamado% enlace% químico%. /e e%to% 1!9 elemento% %ólo '5 componen la materia viva $ %e le% llama bioele!entos. (ntre é%to% %e di%tinguen lo% macroelemento% o elemento% organógeno% =8 68 O $ H> mu$ a&undante% pue% con%titu$en el 9)Q de todo el te?ido viviente8 $ lo% oligoelemento% =alcio8 Jó%;oro8 Pota%io8 2odio8 -u;re8 loro8 :agne%io8 6ierro8 o&re8 :angane%o8 @odo8 o&alto8 inc8 romo8 Híquel8 2elenio8 Ianadio8 :oli&deno8 -r%énico8 Jl0or $ 2ilicio> que %on e%ca%o%8 pero vitale%. Ho %iendo lo% macroelemento% lo% elemento% químico% que má% a&undan en la %uper;icie de la tierra8 por qué8 %i la vida %e originó $ evolucionó a partir del polvo e%telar8 tuvieron tanta importancia Mna pi%ta e% que lo% átomo% de todo% e%to% elemento% tienen que ganar electrone% para completar %u% nivele% energético% e#teriore%8 lo cual %igni;ica que %uelen e%ta&lecer enlace% covalente%. omo e%to% átomo% %on peque
o n



Calcio> 2 u %ím&o lo quím ico e%  a. (% u no de lo% oligoelemento% má% a&undante% en el organi%mo8 e%tá a%ociado al ;ó%;oro8 en la relación 'A1. (l 99Q e%tá en lo% ue%o%8 el re%to en lo% m0%culo%8 te?ido% &lando% a%í como en el pla%ma. 2u% nivele% %anguíneo% %e encuentran c o ntr o lad o % po r la %  o rm o n a% ti r o c alc it o n in a $ paratoormona. +a vitamina / ;avorece %u a&%orción. -demá% interviene tam&ién en la ;unción cardíaca8 ;ormación de ue%o% $ diente%8 contracción mu%cular $ coagulación %anguínea.



soro> 2u %ím&olo químico e% P8 %e encuentra en lo% ue%o% $ diente%8 el re%to %e encuentra en m0%culo%8 neurona% $ %angre. (% componente de lo% ácido% nucleico%.



1ierro> (% elemento ;undamental en la ;ormación de la 6emoglo&ina8 nece%aria para el tran%porte de o#ígeno $ re%piración ti%ularF %u %ím&olo e% Je.



'otasio> 2u %ím&olo químico e% S8 e% el catión má% a&undante a nivel intracelular. *nterviene en la contracción mu%cular8 mantiene la pre%ión o%mótica normal8 permite el impul%o nervio%o $ regula la ;recuencia cardíaca.



,odio> 2u %ím&olo químico e% Ha8 e% el catión má% a&undante a nivel e#tracelular. Regula la pre%ión o%mótica e impide la pérdida e#ce%iva de agua del cuerpo.



Cloro> (% el elemento &á%ico en la regulación de la pre%ión o%mótica8 en la producción de ácido clorídrico =6l> $ la activi dad enimática. Pre%ente en lo% medio% intra $ e#tracelulare%. 2u %ím&olo químico e% l.

o 6idrógeno Hitrógeno O#ígeno Jó%;oro -u;re

6HOP 2 "otalA

6uman o =Q>

-l;al;a =Q>

Bacteri a =Q>



19837 9831 581E C'8)1 !8C3 !8CE

1183E )87' !8)3 7789 ! !871 !81!

1'81E 989E 38!E 738C) !8C! !83'

Cobalto> 2u %ím&olo químico e% o8 ;orma parte de la vitamina B1'8 e% nece%ario para el crecimiento8 previene alguna% anemia% como la anemia pernicio%a8 tam&ién previene la atroTa mu%cular.



+inc> Jactor nece%ario para la ;ormación de alguna% enima%8 %e le requiere para el crecimiento normal8 0ltil para la re%piración ti%ular8 tam&ién interviene en la ;ormación de alguna% ormona% vegetale%8 %u %ím&olo químico e% n.

9789!

998C!

9987' 11

 TRI L CE Colegio

B i oq u í m i  )agnesio> Hece%ario para la actividad mu%cular8 actividad enimática8 mantenimiento del %i%tema nervio%o $ e%tructura ó%ea. 2u %ím&olo químico e% :g. Jorma parte ;undamental de la cloroTla.  Cobre> 2u %ím&olo químico e% u8 interviene en la ;ormación de emoglo&ina $ participa en la re%piración ti%ular.  odo> 2u %ím&olo químico e% *8 penetra en nue%tro organi%mo a partir del $odato e#i%tente en algun o% alimento% en do%i% mínima%. (% nece%ario para la ;ormación de la% ormona% de la% glándula% "iroide% que %on deci%iva% para la regulación del meta&oli%mo &a%al.

*io!ol&culas +o% &ioelemento% al a%ociar%e ;orman la% llamada% molécula% &iológica% =&iomolécula% o principio% inmediato%>8

que %e cla%i;ican en do% grupo%A

a# *io!ol&culas Inorg-nicas -gua8 ácido%8 &a%e%8 %ale% minerale% $ ga%e%. b# *io!ol&culas Org-nicas ar&oidrato%8 lípido%8 proteína%8 ácido% nucleico% $ vitamina%. +a proporción de e%ta% &iomolécula% dentro de una célula varía de organi%mo a organi%mo pero %e mantienen apro#imadamente lo% %iguiente% valore%A -gua =75)5Q>8 Proteína% =1! '!Q>8 +ípido% ='3Q>8 ar&oidrato% =1Q> $ el porcenta?e re%tante inclu$e %ale%8 ácido% nucleico% $ %u%tancia% diver%a%.

Co!0osicin Buí!ica de una bacteria F de una c&lula de !a!íeros 'orcenta8e del 0eso total de la c&lula Co!0onentes 6'O U U 'U 'U  *one% inorgánico% =Ha 8 S  8 :g 8 a 8 l 8 etc.> :eta&olito% peque
E# Coli  *acteria C&lula de !a!íero 7! 1 3 15 C 1 '  ' 1' ' V 1! 3 cm 1

7! 1 3 1) 181 !8'5 3 ' ' 9 E V 1! 3 cm ' !!!

omenaremo% aora el e%tudio de la% di;erente% &iomolécula%.

*io!ol&culas Inorg-nicas "# El Agua (% la &iomolécula má% a&undante de la tierra $ la má% a&undante en lo% %ere% vivo%. Repre%enta en promedio el )!Q del volumen celular $ el C!Q del volumen del cuerpo umano. (l medio interno de la célula e% un ;luido acuo%o en el que lo% ione% $ molécula% %e encuentran di%uelto% o en %u%pen%ión. Pero no %ólo e% el medio donde e#i%ten la% demá% %u%tancia%8 %ino que participa con ella% en muca% reaccione% química% como reactante $ como producto. (l agua e% por todo ello e%encial para la vida. (%to %e de&e a %u% caracterí%tica% ;í%ica% $ química% mu$ peculiare%.

Estructura !olecular del

agua +a molécula de agua e% un tetraedro irregular con el átomo de o#ígeno en %u centro. +o% do% enlace% con el idrógeno

e%tán dirigida% acia do% vértice% del tetraedro8 en tanto

Biología  que lo% electrone% no compartido% en lo% do% or&itale% re%tante% ocupan lo% otro% do% vértice%. (l ángulo entre lo% or&itale% enlaante% e% 1!E85W8 ligeramente menor que el ángulo corre%pondiente en un tetraedro regular =1!985W>8 ;ormando por ello un tetraedro ligeramente inclinado.

;orman una región de carga po%itiva local. (%to 0ltimo %e de&e a que el o#ígeno e% má% electronegativo =;uera de atracción %o&re lo% electrone%> que el idrógeno. (%ta irregular di%tri&ución electrónica ace que la molécula %e comporte con do% de %u% vértice%8 cargado% po%itivamente =alrededor de ca da  id ró ge no > $ lo % ot ra % do % 8 c ar ga do % negativamente =alrededor de lo% or& ita le% no enlaante%>. /e&ido a ello %e dice que el agua e% una molécula polar o que e% un /ipolo8 pue% tiene un e#tremo negativo $ uno po%itivo8 e% decir do% polo%.

+a carga eléctrica =nu&e de electrone%> no e%tá uni;ormemente di%tri&uida alrededor de la molécula de agua. (l lado del o#ígeno opue%to a lo% do% idrógeno% e% relativamente rico en electrone%8 en tanto que en el otro lado lo% n0cleo% de idrógeno relativamente de%nudo% Colegio  TRI L CE

12

U

Estructura química de una molécula de agua

Estructura del agua

Electrón positivo



U

Electrón negativo

Dos átomos de hidrógeno conectados por enlaces covalentes con una molécula de oxígeno adquieren una forma dipolar, donde un extremo es dipolar negativo ( -)  el otro es positivo (!)" #a molécula de agua es eléctricamente neutra (tiene el mismo n$mero de protones  electrones), pero la distri%ución es asimétrica, lo que hace que la molécula sea polar"

#as moléculas de agua se unen a través de enlaces de hidrógeno" & '* el + de las moléculas se encuentran unidas a otras cuatro moléculas de agua" #a naturale.a cohesiva del agua es responsa%le de muchas de sus propiedades, como la tensión superficial, el calor específico  el calor de evaporación"

'uentes de 1idrgeno (l carácter dipolar de la% molécula% de agua ;avorece %u mutua a%ociación en ;ormacione% ordenada% con una geometría preci%a dictada por la geometría interna de la molécula de agua.

+a ;uera electro%tática recíproca entre el n0cleo de idrógeno de una molécula de agua =vértice po%itivo> $ el par de electrone% no compartido% de otra% =vértice negativo>8 e% un puente de idrógeno.

!

!

/-

6

!

Puente de hidrógeno 0,28 nm

O enlace de hidrógeno

!

6

/ -

6

O

0,104 nm enlace coalente

De%ido a la polaridad de las moléculas de agua, éstas pueden formar enlaces entre ellas conocidos como enlaces de hidrógeno" El enlace de hidrógeno tiene +0/1 la fuer.a de un enlace covalente" El enlace de hidrógeno se forma cuando los átomos están en línea  a una distancia adecuada"

+o% puente% de idrógeno no %ólo e#i%ten en el agua. Puede ;ormar%e un puente de idrógeno entre cualquier átomo de 6idrógeno8 que participe en un enlace covalente con un átomo que po%ee una gran atracción por lo% electrone% =gran electronegatividad8 que por lo general e% el o#ígeno o nitrógeno> $ un átomo de o#ígeno o nitrógeno de otra molécula. omparado% con lo% enlace% covalente%8 lo% puente% de idrógeno %on &a%tante dé&ile% =EQ de la ;uera de un enlace covalente>. -unque individualmente dé&ile%8 lo% puente% de idrógeno de%empe
%igni;icativo% en la% propiedade% del agua8 porque pueden ;ormar%e en gran n0mero. 2u vida media en el agua líquida e% un cienmilmilloné%imo de %egundo8 pero al romper%e uno %e ;orma otro. (n con?unto8 lo% puente% de idrógeno po%een con%idera&le ;uera $ acen que la% molécula% de agua e%tén ;recuentemente aderida% entre ella%8 dándole propiedade% vitale% al agua. (n e%tado %ólido8 cada molécula de agua %e a%ocia8 por puente% de idrógeno8 con otra% cuatro =E e% el má#imo n0mero de puente% de idrógeno para una molécula de agua> $ en e%tado líquido el n0mero e% un poco menor =promedio 385>.

'oder disolvente del agua F su disociacin U

Ha 

l

l

& causa de la polaridad de las moléculas de agua, ésta puede servir de disolvente para las sustancias iónicas  moléculas polares" En este diagrama vemos cloruro de sodio (*l2a) disolviéndose en agua a medida que las moléculas de agua se congregan en torno de los iones individuales de sodio  cloruro  los separan"



2al

-gua

U -gua

U =6'O

6'O

*ón idró#ido =O6> *ón

idronio=

U

6O >

3

*uando el agua  se ioni.a, un n$cleo de hidrógeno  (es decir, un protón)  se despla.a desde el átomo de oxígeno al cual está unido mediante enlace covalente, hacia el átomo de oxígeno con el cual tiene un enlace de hidrógeno" #os iones

que así se forman son el ión hidróxido, con carga negativa,  el ión hidronio, con carga positiva" En este diagrama las esferas grandes representan oxígeno   las peque3as hidrógeno"

13

Quinto año de secundaria

'ro0iedades del agua a.

-lto calor e%pecí;ico =calor nece%ario para elevar %u temperatura>8 1 NcalLgF $ de vaporiación =calor nece%ario para pa%ar de líquido a ga%>8 5E! NcalLg.

&. -lto punto de e&ullición =valor de temperatura en el cual el agua %e evapora>A 1!!W. c. -lta ten%ión %uper;icial =re%i%tencia a la ruptura que o;rece %u %uper;icie li&re>. d. ran capacidad %olvente de %u%tancia% polare%. e. /en%idad má#ima a lo% EW.

'olaridad del agua F 0uentes de Hidrgeno

!artes de electrones no com!artidos "onas ligeramente negatias

agua #$ 2%&

n'cleo de o()geno %

 $

U

"onas ligeramente !ositias

(%)

(a)

0olaridad de la molécula de agua y sus consecuencias. 1a2 =omo vemos en este modelo, del n9cleo de oígeno de una molécula de agua se ramifican cuatro orbitales. @os de estos orbitales están formados por e lectrones compartidos que unen a los átomos de !id rógeno con el átomo de oígeno y poseen una carga ligera mente  positivaA los otros dos orbitales tienen una carga ligeramente negativa. 1b2 =omo consecuencia de estas )onas  positivas y negati vas, cada molécula de agua forma enlaces de !idrógeno 1líneas entrecor tadas2 con otras cuatr o moléculas de agua. En condiciones ordinarias de presión y temperatura, los enlaces de !idrógeno se rompen y  se reconstituyen continuamente y por esta ra)ón el agua es líquida.

+o% puente% de idrógeno que %e ;orman entre la%

molécula% de agua incrementan la coe%ión entre la% mi%ma% $ %on lo% re%pon%a&le% de la% caracterí%tica% térmica%A

 Calor es0ecíco> (l calor e%pecí;ico de un líquido repre%enta cuan ;ácil un líquido modi;ica %u temperaturaF a ma$or valor de calor e%pecí;ico %e requiere má% energía para incrementar %u temperatura8 a menor valor %e requiere menor cantidad de energía. (l calor e%pecí;ico del agua e% &a%tante elevado %i %e le compara con el de otro% líquido% de pe%o% moleculare% %imilare% raón por la cual %e le emplea como unidad patrón =c.e. X 1>. +a energía nece%aria para incrementar en 1W a 1 ml de agua e% igual a 1 Nilocaloría. (%ta propiedad del agua %e aprecia en %u% propiedade% como regulador de la% ;luctuacione% de temperatura =termorregulador> tanto en el am&iente como en lo% %ere% vivo%.

 'unto de ebullicin (% la temperatura a la cual un líquido cam&ia de e%tado ;í%ico. (n el ca%o del agua e% 1!!W $ e% muco má% elevado que el de la ma$oría de líquido% de pe%o% moleculare%

%imilare%.

Calor latente de  va0ori7acin (l calor latente de vaporiación e% la cantidad de caloría% nece%aria% para lograr que un líquido cam&ie de e%tado ;í%ico. (n el ca%o del agua el calor latente de vaporiación

 ,olvente de !ol&culas biolgicas> Para di%olver8 di%gregar8 una %u%tancia en el %eno de otra e% nece%ario interaccionar con %u% molécula% $ evitar que vuelvan a unir%e entre %í. +a naturalea &ipolar del agua $ %u

e% má% elevado que el de la ma$oría de líquido% de pe%o% moleculare% %imilare%8 5E! NcalLg. (%ta propiedad %e aprecia en la capacidad re;rigerante del %udor $ de otra% %olucione% acuo%a%.



capacidad de ;ormar puente% de idrógeno le

permite interactuar $ di%olver molécula% &ioló gica % de naturalea polar =(?A gl0cido%> o iónica =(?A %ale%>8 pero no aquélla% que %ean de naturalea no polar =(?A lípido%>.

Tensin su0ericial> (% una caracterí%tica de lo% líquido% que %e mani;ie%ta como la re%i%tencia a la ruptura que o;rece la %uper;icie de lo% mi%mo%. 2e de&e a la ;uera de atracción que e#i%te entre la% molécula% de la %uper;icie de&ido a la ;ormación de puente% de idrógeno. (%ta caracterí%tica %e a precia en el a%cen%o del agua en la% planta% =capilaridad> $ en el de%plaamiento de alguno% animale% por %o&re la %uper;icie de lago% $ carco%.

Cole io  TRI L CE

 Densidad del agua> - di;erencia de otro% líquido%8 el %ólido del agua =ielo> e% meno% den%o que el líquido $ por con%iguiente ;lota %o&re él. (%to %e de&e a la e%tructura del ielo8 un e#ágono ueco. EW el agua e% líquida $ %u e%tructura macromolecular %e a%eme?a a la de un e#ágono pero 14

lleno con otra% molécula% de aguaF al de%cender má% la temperatura8 la% molécula% de agua %e reordenan8 ocupando un ma$or volumen $ por con%iguiente di%minu$endo %u den%idad.

3as patas de este insecto  patinador deprimen la superficie del agua. El insecto, que vive en su superficie, tiene unos  pelos especiali)ados en los pares de patas  primero y tercero que le  permiten pisar la película superficial sin pe-  netrar en el agua. El se-  gundo par de patas, en cambio, que penetra en la película, sirve de remos propulsores.

(l ielo no %olamente ;lota %o&re el agua líquida8 %ino que ademá% pre%enta otra% propiedade% como la de actuar como un ai%lante térmico. (%ta caracterí%tica permite que lo% lago% de ona% %u&tropicale% no %e congelen por completo $ e% tam&ién aprovecada por lo% e%quimale% en la con%trucción de %u% igl0e%.

Calor de va0ori7acin =cantidad de calor8 en caloría%8 requerida% para convertir 1 gramo de líquido en 1 gramo de ga%> de di%tinta% %u%tancia%. Calor es0ecíico =cantidad de calor8 en caloría%8 requerida% para aumentar en 1W la temperatura de 1 gramo> de di%tinta% %u%tancia%.

2u%tancia -gua   Plomo 6ierro 2al =lHa> Iidrio -0car =%acaro%a> -moníaco líquido loro;ormo -lcool etílico

alor e%pecí;ico 18!! !8!3 !81! !8'1 !8'! !83! 18'3 !8'E !8C!

 

2u%tancia -gua =a !W> -gua =a 1!!W > -moníaco loro Ycido ;luorídrico Ycido nítrico -nídrido car&ónico -lcool etílico Kter

alor 59C 5E! '95 C78E 3C! 115 7'8' '3C 98E

1ielo> ArBuitectura (a)

4xígeno

5idrógeno

(%)

(a) En la estructura cristalina del hielo, cada molécula de agua forma enlaces de hidrógeno con otras cuatro moléculas de agua, formando un enre6ado a%ierto tridimensional" #os ángulos de enlace de algunas moléculas de agua se deforman al unirse en forma hexagonal" Esta distri%ución, que se o%serva aquí en un peque3o corte del enre6ado, se repite en todo el cristal  es responsa%le de las hermosas figuras que se o%servan en los copos de nieve  en la escarcha" En realidad, en el hielo las moléculas de agua están a maor distancia entre ellas que en el agua líquida" (%) *uando el agua se congela en las grietas e intersticios de la roca, la fuer.a que genera su expansión la parte" & largo pla.o, este proceso desintegra masas rocosas  contri%ue a la formación del suelo"

15

Quinto año de secundaria

(l agua %e encuentra di%tri&uida en el mundo en océano%8 ca%quete% polare%8 glaciare%8 %u&%uelo8 río% $ lago%F en orden re%pectivamente decreciente en cuanto a cantidad.

Agua o A!oníaco par de electrones no compartidos7 .ona

n$cleo de nitrógeno

5

5

5

.onas

ligeramente positivas

89&moníaco:, 9amoníaco:8

&moníaco (25')

*omo la estructura molecular del amoníaco es mu similar a la del agua, los %iólogos se preguntaron si podría sustituir al agua en los procesos vitales" #a molécula de amoníaco (25') consiste en átomos de hidrógeno unidos mediante enlaces covalentes con el nitrógeno, el cual, lo mismo que el oxígeno de la molécula de agua, retiene una ligera carga negativa" ;in em%argo como por cada nitrógeno existen tres hidrógenos con cargas ligeramente positivas, el amoníaco carece de la fuer.a cohesiva del agua  se evapora mucho más pronto" Es pro%a%le que por esta ra.ón no se encuentre ninguna forma de vida %asada en el amoníaco, aunque el 25' ha%ría sido mu   com$n en la atmósfera primitiva"

$# (cidos F *ases Ioni7acin del agua (n el agua líquida e#i%te cierta tendencia a que un átomo de idrógeno %alte del átomo de o#ígeno al cual e%tá unido en enlace covalente al átomo de o#ígeno con el cual tiene un puente de idrógeno. (n e%ta reacción %e producen lo% ione%8 el ion idronio =63OU> $ el ion  idró#ido =O6 >. (n un volumen dado de agua pura e#i%te una cantidad peque
+a cantidad %e mantiene con%tante porque la ioniar%e tendencia del agua a e% contrarre%tada e#actamente por la tendencia de lo% ione% a reunir%eF a%í8 inclu%ive mientra% alguna% molécula% %e ionian8 una cantidad igual de otra% %e e%tán ;ormandoF e%to %e conoce como equili&rio dinámico. 2i &ien el ion con carga po%itiva que %e ;orma cuando %e ionia el agua e% el idronio =6 U O > $ no el idrogenión o ion idrógeno 3 U =6 >8 por convención la ioniación del agua %e e#pre%a con la ecuaciónA 6O6

6U U O6

+a% ;leca% indican que la reacción ocurre en am&a% direccione%. (l eco de que la ;leca que apunta acia 6O6 e% má% larga indica que8 en el e%tado de equili&rio8 la ma$ or parte del 6 ' O no e%tá ioniada. (n con%ecuencia8 en cualquier mue%tra de agua pura8 %ólo una peque
(n el agua pura8 la cantidad de ione% 6U e% e#actamente igual a la cantidad de ione% O6. (%to tiene que %er a%í porque ninguno de am&o% ione% %e pueden ;ormar %in el otro cuando %ólo e#i%ten molécula%

de agua. (n cam&io8 cuando %e di%uelve en agua una %u%tancia8 la cantidad relativa de ione% 6U $ O6 puede cam&iar %eg0n el tipo de %u%tancia de que %e trateF a%í alguna% a umentan la cantidad de 6 U $ otra% la di%minu$en. (n el agua pura la cantidad de 6U e% e#pre%ada en unidade% de concentración8 1!7 molar =mole%L+>. -%í podemo% de;inirA

=mole%L+>. (?emploA idró#ido de %odio8 idró#ido de pota%io8 &icar&onato de %odio8 etc. (l adecuado ;uncionamiento de la% &iomolécula%8 particularmente de la% enima% =%u%tancia% que ;acilitan la% reaccione% química% de lo% %ere% vivo%>8 %ólo e% po%i&le dentro de determinado% valore% de concentración de 6U.

 (cidos ompue%to% químico% que al di%olver%e en agua =ioniar%e> producen una concentración de idronio% ma$ore% que 1!7 molar =mole%L+>. (?emplo%A ácido% inorgánico% como el ácido clorídrico =6l>8 ácido %ul;0rico =6'2OE>8 ácido nítrico =6HO3>F $ orgánico% como el ácido acético $ el ácido láctico. 

(cidos F basesJ uertes F d&biles +o% ácido% $ la% &a%e% ;uerte% %on %u%tancia%8 como l6 $ HaO68 que %e ionian ca%i por completo en agua8 oca%ionando

relativamente

grande% en la% concentracione% de lo% ione% 6U $ O6 8 re%pectivamente. +o% ácido% $ &a%e% dé&ile%8 en cam&io8 %e ionian poco $ producen aumento% relativamente peque
*ases ompue%to% químico% que al di%olver%e en agua =ioniar%e> producen una concentración de ione% idrógeno menore% que 1! 7 molar

Cole io  TRI L CE

aumento%

1*

/ada la gran tendencia de lo% ione% 6U $ O6 a com&inar%e $ la dé&il tendencia del agua a ioniar%e8 la concentración de ione% O6 %iempre di%minu$e a medida que la concentración de ione% 6U va en aumento =como %ucede8 por e?emplo8 al agregar l6 al agua> $ vicever%a. 2i %e agrega l6 a una %olución que contiene HaO6 %e produce e%ta reacciónA 6U U l U HaU U O6  6'O U HaU U l (n otra% pala&ra%8 %i %e agregan un ácido $ una &a%e de concentración compara&le en cantidade% equivalente%8 la %olución no tendrá e#ce%o de ione% 6 U ni O6. :uco% ácido% importante% en lo% %i%tema% vivo% de&en %u% propiedade% ácida% a un grupo de átomo% que %e denominan grupo car&o#ilo8 que comprende un átomo de car&ono8 do% de o#ígeno $ uno de idrógeno =%im&olía%e OO6>. uando una %u%tancia que contiene un grupo car&o#ilo %e di%uelve en agua8 parte de lo% grupo%  OO6 %e di%ocian para producir idrogenione%A

-

C

O

O

H

6

 U para  OO U

-%í8 lo% compue%to% que contienen grupo% car&o#ilo% %on dadore% de un ion idrógeno o ácido%8 pero %on ácido% dé&ile% porque8 como indican la% ;leca%8 el  OO6 %e

ionia poco. (ntre la% &a%e% má% importante% de lo% %i%tema% viviente% ;iguran compue%to% que contienen el grupo amino = H6'>. (%te grupo po%ee una dé&il tendencia a aceptar idrogenione%8 ;ormando a%í  H63UF  H6' U 6U

 H63 U

-l retirar ione% idrógeno de una %olución porque el grupo amino lo% capta8 la concentración relativa de ione% 6U di%minu$e $ la concentración relativa de ione% O6 aumenta. +o% grupo% como el H6'8 que %on receptore% dé&ile% de idrogenione%8 %on &a%e% dé&ile%8 por lo tanto.

Conce0tos asociados "# 'otencial de

e% el e#ponente al cual %e de&e elevar un n0mero determinado =por lo general 1!> para que %ea igual a un n0mero dado8 en e%te ca%o la concentración de idrogenione% e#pre%ada en mole% por litro. Mn !ol e% la cantidad de un elemento equivalente a %u pe%o atómico en gramo%8 e% decir8 la cantidad de una %u%tancia que equivale a %u pe%o molecular en gramo% =(l pe%o molecular de una %u%tancia e% la %uma de lo% pe%o% atómico% de lo% átomo% que con%titu$en la molécula>. -%í8 un mol de idrógeno atómico =pe%o atómico 1> e% 1 gramo de átomo% de idrógeno8 un mol de o#ígeno atómico =pe%o atómico 1C> e% 1C gramo% de átomo% de o#ígeno $ un mol de agua =pe%o molecular 1)> e% 1) gramo% de molécula% de agua. +o má% intere%ante del mol e% que un mol de cualquier %u%tancia contiene la mi%ma cantidad de partícula% que cualquier otro mol. (%te n0mero8 que %e conoce como n0mero de -vogadro8 e% C8!' V 1!'3. -%í8 un mol de molécula% de agua =1) gramo%> contiene e#actamente la mi%ma cantidad de molécula% que un mol de molécula% de ácido clorídrico =3C85 gramo%>. (mpleando el mol Hidrogeniones +o% químico% e#pre%an el grado de acide con la e%cala p6. (l p6 e% el logaritmo negativo de la concentración de idrogenione% en mole% por litro. -unque e%to parece %er complicado8 en la práctica

e% &a%tante %encillo. 2i nue%tro% recordamo% matemática8 logaritmo

cur%o%

de

78 $ el logaritmo negativo e% 7F en término% de la e%cala p68 %implemente %e lo menciona como p6 7 =veamo% el cuadro>. - p6 7 la% concentracione% de 6U $ O6 li&re% %on e#actamente iguale% $ %e dice entonce% que el agua pura e% neutra. "odo p6 menor de 7 e% ácido $ todo p6 ma$or de 7 e% &á%ico. uanto má% &a?o e% el n0mero de p68 ma$or e% la concentración de ione% de idrógeno. -%í8 p6 ' %igni;ica 1!' mole% de idrogenione% por litro de agua ó 1L1!! mol por litro8 ci;ra é%ta8 por %upue%to8 que e% muco má% grande que 1L1! !!! !!!. Mna di;erencia de una unidad p6 repre%enta a una di;erencia de die vece% en la concentración de idrogenione%.

la% cantidade% de %u%tancia% que intervienen en la% reaccione% química%8 e%tamo% en condicione% de con%iderar la% cantidade% compara&le% de partícula% que intervienen en una reacción. e%peci;icar

+a ioniación que ocurre en un litro de agua pura ace que8 en e%tado de equili&rio8 %e ;orme 1L1! !!! !!! mol de idrogenione% =$8 como %e. Por raone% de conveniencia8 e%ta concentración de idrogenione% %e anota en ;orma e#ponencial como 1!7 mole% por litro. (l logaritmo e% el e#ponente

17

Quinto año de secundaria

Escala 01

oncentración de ione% 6 =mole% por litro>

U

!

1 X 1!  !81 X 1! 1

Ycido



p6



!8!1 'X 1!



!8!!1 X 1! 3

oncentración de ione% O6 =mole% por litro> 1E

! 1 ' 3 E 5 C

1! 13 1! 1' 1!

7

1! X !8!!!!!!1

) 9 1! 11 1' 13 1E

1!

11

1! 1! 1! 9 1! ) 1!

!8!!!1 X E 1! !8!!!!1 X 5 1! !8!!!!!1 X C 1! Heutro

!8!!!!!!1 X 7 1! )

X 1! 9 X 1! 1! X 1! 11 X 1!1' X 1! 13 X 1! 1E X 1!

Bá%ico

-ora podemo% rede;inir lo que e% un ácido $

una &a%eA -cido e% toda %u%tancia que al di%olver%e en agua produce un p6 menor de 7 =má% de 1!7 mole% de ione% 6U por litro>F $ base8 e% toda %u%tancia que al di%olver%e en agua produce un p6 ma$or de 7 =meno% de 1!7 mole% de ione% 6U por litro>.

7

C 5

1! E 1! 3 1! ' 1! 1

1! ! 1!

2e a%íA

X !8!!!!!1 X !8!!!!1 X !8!!!1 X !8!!1 X !8!1 X !81 X1

calcula

p6 X +ogZ6U[F Z6U[ X oncentración de 6U en mole%L litro

+o% valore% que puede tomar van del ! al 1E. Mn p6 igual a 7 indica neutralidad8 uno menor de 7 indica acide $ un p6 ma$or de 7 indica alcalinidad =&a%icidad>

(n re%umen8 el p6 e% un indicador de la cantidad de ione% 6 U pre%ente% en una %olución.

Escala 01

  s   o   c    i   r    t   s    á   g   s   o   g   u    <

  n    ó   m    i    l   e    d   o   g   u    <

  a    l   o    *

  e    t   a   m   o    t   e    d   o   g   u    <

  a   v    i    l   a    ;

  s   a   m    i   r   g    á    l  ,   a   n  ,   o   a   r   v   m  a  e   u   m  u    h   e   h   e   e   r    d   d   g   a  a   n   u  r   a   a   g   l    ;   &  c

  r   a   e   n   r   o    h   )   e   5    d  a   a   2    '    d   4   o   *    ;   (

  r   o    d   o  o   c   a  o   c   i   c   a   t   e   i    t    í   s   s   n   é   u    é   o  m   q   n  m   m  o    l   a  o    &    d    =    d

>alores de p5 de diversas soluciones comunes" ?na diferencia de una unidad de p5 significa una ! diferencia de die. veces en la concentración del ión 5 " #a cola, por e6emplo, es +1 veces más ácida que el 6ugo de tomate,  los 6ugos gástricos son unas +11 veces más ácidos que las %e%idas que contienen cola" @ncreasingl %asic7 alcalinidad creciente" 2eutral7 neutro" @ncreasingl acidic7 acide. creciente"

$#

*uers 4sustancias a!ortiguadoras o

Ta!0ones (#i%ten %olucione% má% ácida%

que p6 1 o má% &á%ica% que p6 1E8 pero no %e la% inclu$e en la e%cala porque no %e l a% encuentra ca%i nunca en lo% %i%tema% &iológico%. (n e;ecto8 ca%i toda la química de lo% %ere% vivo% tiene lugar a p6 comprendido% entre C $ )8 %alvo la% nota&le% e#cepcione% de lo% proce%o% químico% del e%tómago umano $ de alguno% animale% que %e de%arrollan a un p6 '8 má% o meno%.

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18

+a %angre umana8 por e?emplo8 mantiene un p6 ca%i con%tante de 78E a pe%ar de %er veículo para una gran cantidad de nutriente% $ otra% %u%tancia% química% que %e entregan a la% célula%8 a%í como para la eliminación de de%eco%8 muco% de lo% cuale% %on ácido% $ &a%e%. (l mantenimiento de un p6 con%tante e?emplo de omeo%ta%i% e% importante porque el p6 in;lu$e muco %o&re la ta%a de la% reaccione% química%.

(n lo% %ere% vivo% e#i%te un rango mu$ e%treco en el que puede variar el p6 de lo% ;luido% corporale% %in comprometer %u vida. Por ello po%een sustancias Bue evitan grandes variaciones en el 018 e%ta% %u%tancia% %e llaman Bu\er% o -mortiguadore%. (%to% evitan que lo% ácido% $ &a%e% que normalmente %e producen en el organi%mo alteren el p6 de lo% ;luido% vitale% . Mn *uKer e%tá ;ormado por un -cido d&bil F su base con8ugada o 0or una base d&bil F su -cido con8ugad o. +o% Bu\er% contri&u$en a mantener con%tante el p6 por %u tendencia a com&inar%e con lo% ione% 6U $ retirarlo% a%í de la %olución a medida que la concentración aumenta $ a li&erarlo% a medida que é%ta di%minu$e. (l principal %i%tema &u;;er del torrente %anguíneo umano e% el par ácido&a%e O 36' L O36. (l ácido dé&il O 36' =ácido car&ónico> %e di%ocia en lo% ione% 6U $ &icar&onato de la manera que %e ilu%tra en la %iguiente ecuació nA

O36' dador de 6 U

6U U O36



receptor de 6 U

6'O U O'

O36'

omo indican la% ;leca%8 e%ta% reaccione% %e allan en equili&rio $ e%te equili&rio ;avorece la ;ormación de O'F en e;ecto8 la relación e% má% o meno% de 1!! a 1 a ;avor de la ;ormación de O'. di%uelto en la %angre %e alla - %u ve8 el en O' equili&rio con el O' de lo% pulmone%. :odi;icando la ;recuencia re%piratoria %e puede modi;icar la concentración del 6 =&icar&onato> de la %angre $ O3 a?u%tar a%í el p6 de lo% líquido% interno%. (% o&vio que %i la %angre %e inunda de un e#ce%o mu$   grande de ácido o de &a%e8 el &u;;er ;raca%a8 pero en condicione% normale%

%e puede a?u%tar con%tantemente $ con gran rapide a la% peque
a# *icarbonato (% el principal tampón e#tracelular de la %angre $ de lo% e%pacio% inter%ticiale% de lo% inverte&rado%. U 6'O3 6O 3 U 6 b# osatos (% el principal amortiguador intracelular.

(l principal %i%tema &u\er O36' L O36 %e opone a lo% cam&io% de p6 que podrían ocurrir por la adición de 6'POE 6POEX U 6U peque di%uelto en la %angreA

,ales !inerales> ArBuitectura

(%)

(a) #os iones de carga contraria, como los de sodio  cloro que aquí aparecen como esferas, se atraen mutuamente" #a sal de mesa es *l2a cristalino, que consiste en un ! enre6ado de iones 2a  *l que se alternan, u n i d o s p o r s u s c a r  g a s opuestas" Estos enlaces entre iones de carga contraria se conocen como enlaces iónicos" (%) #a regularidad del enre6ado se refle6a en la estructura de los cristales de sal, ampliados aquí unas +A veces"

(a) -

*l

2a

!

19

Quinto año de secundaria

6a&itualmente e%tán di%ociado% en el agua8 en ione% o electrolito%. - lo% de carga po%itiva %e

le% llama catione% $ a lo% de carga negativa %e le% llama anione%. umplen ;uncione% de gran importancia comoA 1. 2er parte de importante% compue%to% e%tructurale% =conca de caracol8 cru%táceo%8 ue%o%8 diente%8 etc>.

rápido $ de%ordenado que le% permite di;undir

;ácilmente en la atmó%;era. (ntre aquello% que intervienen en proce%o% &iológico% tenemo%A o#ígeno8 &ió#ido de car&ono8 nitrógeno8 metano8 %ul;uro de idrógeno8 oono8 etc.

 4O$

O/ígeno

(% un ga% que con%titu$e el '!Q del aire

atmo%;érico

'.

2er parte de enima% $ pigmento% =emoglo&ina8 cloro;ila8 vitamina B1'8 etc>. 3. 2er co;actor enimático =activa la% apoenima%>. E. /eterminar el equili&rio electroquímico8 nece%ario para el ;uncionamiento de nervio% $ m0%culo%. 5. /eterminar la pre%ión o%mótica =;uera con que el agua %e movilia de%de la célula acia a;uera $ vicever%a>. +a% %ale% minerale% %e pre%entan de tre% manera% en lo% % ere% vi vo%A 0reci0itadas8 que con%titu$en e%tructura% %ólida% in%olu&le% =(?.A Jo%;ato de alcio>F disueltas 8 que dan lugar a lo% anione% $ catione%8 que a$udan a mantener el equili&rio idroelectrolítico de un organi%moF $ asociadas8 que %e unen a molécula% orgánica% como proteína%8 lípido% $ car&oidrato%. (?emplo A   8 l 8 POX 8 2OX aUU8 Ha U8 S UF l8 :gUU8 6O 3 E E 8 O3 .

:# Gases 2on %u%tancia% cu$a% molécula% pre%entan una e%ca%a o nula atracción entre %í lo que la% lleva a un movimiento

aunque tam&ién %e le encuentra di%uelto en

el agua. /urante la re%piración celular ;orma agua al unir%e con el idrógenoF $ en la ;oto%ínte%i% el agua e% de%compue%ta8 li&erándo%e molécula% de o#ígeno.

 *i/ido de carbono 4CO$ 2e le encuentra en el aire atmo%;érico8 aunque %ólo repre%enta meno% del 1Q de %u volumen. 2e ;orma como producto de la re%piración celular aeró&ica de lo% %ere% vivo% a%í como por la actividad volcánica.  Nitrgeno 4N$ (% un ga% que con%titu$e el 79Q del aire atmo%;érico.  "iende a ;i?a r%e en la na tura le a ;ormando compue%to% inorgánico% u orgánico% como nitrato%8 nitrito% $ proteína%8 e%ta% 0ltima% %on8 en a&undancia8 el %egundo componente de lo% %ere% vivo% de%pué% del agua.  O7ono 4O9 (% el e%tado alotrópico del o#ígeno8 e% un ga% o#idante8 e%ta&le %ólo a temperatura% mu$ alta%. 2e ;orma en la e%trató%;era por acción de de%carga% eléctrica% ultravioleta%8 con%titu$endo la de;en%a má% e;ica para el mantenimiento de la vida en la "ierra.

*io!ol&culas org-nicas 6nidades b-sicas de las bio!ol&culas org-nicas 4

54 - * - *5 / - *5 / - *5 / - *5 / - *5 / - *5 / - *5 / - *5 / - *5 / - *5 / - *5 / - *5 / - *5 / - *5 / - *5 / - *5 / - *5'

5 B

+

4

54*5 / 

5

54

5

/

45 A

+

*

45

/

*

*5/45

54 5

'

45

(a)

Ccido esteárico

5

4

'

*

5

A

*

45



5

(%) Dructosa

25/ *5'

*

5/2 - * - * - 45

2

*

*

*

*

5

5 5

2

* B

*

45

5

5 5

45

&lanina

(c)

(d)

25

&denina

Dructosa

(a) El ácido graso es una larga cadena h idrocar%onada que termina en un grupo car%oxilo (indicado en color)" #os ácidos grasos son los componentes principales de muchos lípidos" (%) &.$car fructuosa, que tiende a adoptar la forma anular en solución acuosa" En la cadena de fructuosa el grupo cetónico aparece coloreado" (c) *ada aminoácido contiene un grupo amino (25/)  un grupo car%oxilo (*445) unidos con un átomo de car%ono central" *on el mismo car%ono tam%ién están unidos un átomo de hidrógeno  un grupo lateral" Esta estructura %ásica es la misma en todos los aminoácidos" En este aminoácido, que se llama alanina, el grupo lateral es *5' (metilo)" (d) =ase nitrogenada, adenina" #a adenina es un componente importante del &D2, el material hereditario,  tam%ién de varios otros compuestos" 2ótense los dos anillos que contienen nitrógeno"

Colegio  TRI L CE

20

"# Glcidos o carboHidratos 2o n &i om ol éc ul a% t er na ri a% c on %t it ui da % ;undamentalmente por car&ono8 o#ígeno e idrógeno. 2u% ;uente% principale%

%on la% planta% verde% que lo% producen mediante el proce%o de ;oto%ínte%i%8 como veremo% en el capítulo corre%pondiente. (?.A a0car8 lacto%a8 almidón8 etc. +o% car&oidrato% o idrato% de car&ono %on la principale% molécula% que almacenan energía

en la ma$oría de lo% %ere% vivo%8 pero tam&ién con%titu$en una va%ta variedad de componente% e%tructurale% de la% célula% viviente%F por e?emplo8 la% parede% de la% célula% vegetale% ?óvene%8 con%i%ten en un E!Q de celulo%a8 que e% el compue%to orgánico má% com0n que %e encuentra de la &ió%;era.

uncione s> 1. 2on ;uente de energía inmediata para lo% %ere% vivo%8 como en el ca%o de la gluco%a. '. -lmacenan en %u% enlace% grande% cantidade% de energía como en el almidón =vegetale%> $ el

glucógeno =animale% >. 3. on%titu$en e%tructura% de %o%tén $ protección en lo% %ere% vivo% como la celulo%a =pared celular vegetal> $ la quitina =e#oe%queleto de artrópodo% $ pared celular de lo% ongo%>.

)onosac-ridos de cadena lineal

ructosa

lucosa

grupo

4

aldehido *

5

*5/ 45 grupo * 4 cetona

5

* 45

54

*

5 grupo

54 * 5 5

* 45

5

* 45

5

*

45 hidroxilo

5

*

45

*5/45

Clasiicaci n> 2e la% cla%i;ica %eg0n %u tama8 tetro%a% =Ec>8 pento%a% =5c>8 e#o%a% =Cc>8 etc. +o% mono%acárido% %e caracterian por po%eer grupo% idro#ilo =O6> $ un grupo aldeído = 6O> o cetona = O >. 2eg0n e%te criterio %e le% llama aldo%a% o ceto%a%. 2e de%cri&en con la ;órmula 4C1$On donde n puede %er cualquier n0mero natural ma$or o igual a 38 aunque la ma$oría de lo%

mono%acárido% en la naturalea toman para n8 valore% entre 3 $ ) inclu%ive. -%íA  Para n X 38 el mono%acárido e% X6O =6 O> ' 3 3 C 3 trio% a  Para n X E8 el mono%acárido e% X6O =6 O> ' E E ) E tetro% a  Para n X 58 el mono%acárido e% X6 O =6 O> ' 5 5 1! 5 pento% a  Para n X C8 el mono%acárido e% =6'O>C X C61'OC e#o%a  Para n X 78 el mono%acárido e% =6'O>7 X 761EO7 epto%a  Para n X )8 el mono%acárido e% =6'O>) X )61CO) octo%a +a% proporcione% e#pre%ada% en %u ;órmula general =6 'O>n8 dieron origen al término car&oidrato =idrato% de car&ono> para re;erir%e a e%te grupo de molécula%8 inclu$endo a %u% pare% de ma$or tama. +o% má% conocido% %on la gluco%a =de#tro%a>8

*5/45

;ructo%a =levulo%a>8 galacto%a8 ri&o%a8 de%o#irri&o%a.

21

Quinto año de secundaria

)onosac-rid os (a) En solución acuosa, el a.$car de seis car%onos glucosa existe en dos estructuras anilladas distintas, los anillos alfa  %eta, que se hallan en equili%rio" #as moléculas pasan por la forma de cadena recta para adoptar una estructura o la otra" #a $nica diferencia en estas dos estructuras anulares es la posición del grupo hidroxilo unido al átomo de car%ono +F en la forma alfa está de%a6o del plano del anillo  en la forma %eta se halla encima de él" *omo veremos, esta peque3a diferencia origina diferencias mu importantes en las propiedades de las moléculas más grandes que los sistemas vivientes forman a partir  de la glucosa" B *5

(a)

/



5

*

4

5

*A

glucosa alfa

45

45 5 ' / * * 45 5

+*

5

45

45

+

glucosa en cadena

*

4

*

45

*

5

/

5 ' A

5



5

*

45

*

45

B

*5/45

B *5 45 / 

*

4

45 45 5 + * 45 *' /* 5 5

*A

5

cantidad de átomos de car%ono pentosas triosas hexosas (' car%onos) ( car%onos) (B car%onos)

5

5

54

(%)

glucosa %eta

  s   a   s   o    d    l   a    )   a   n   o    t   e   c   o   o    d    i    h   e    d    l   a    (    l   a   n   o    i   c   n   u    f   o   p   u   r   s   g   a   s   o    t   e   c

5

* 4 5 * 45 5 * 45

5 5 5 5

5 gliceraldehído (*'5B4 ')

5 * * * * *

4 45 45 45 45

5 54 5 5 5

* * * * * *

4

45 5 45 45 45

5

5

ri%osa (*,5+14,)

glucosa (*B5+/4B)

5 * * * * * 5

5 * 45

5

5 5 5 * 45 * 4 5 * 45 5 dihidroxiacetona (*'5B4')

5 5 5

45 4 45 45 45

ri%ulosa (*5+14 )

* 4

54 5 5 5

* * * *

5

45 45 45

5

fructosa (*B5+/4B)

5 45 (%) Dos maneras de clasificar los monosacáridosF de acuerdo con la cantidad de átomos de car%ono  de acuerdo con los grupos funcionales (som%reados en color)" El gliceraldehído, la ri%osa  la glucosa contienen, además de los grupos hidroxilo, un grupo aldehído" #a dihidroxiacetona, la ri%ulosa  la fructosa contienen un grupo cetona cada una"

Mna ;uente principal de energía en lo% verte&rado% e% el mono%acárido gluco%a8 porque é%ta e% la ;orma en que el a0car %e %uele tran%portar en el cuerpo del animal. Mn paciente que reci&e alimentación intraveno%a en el o%pital o&tiene gluco%a di%uelta en agua. (%ta gluco%a e% llevada por el torrente %anguíneo a la% célula% del organi%mo donde %e producen la% reaccione% que li&eran energía.

"#$#Oligosac-ridos 2on car&oidrato% que re%ultan de la unión de do% a die mono%acárido%. (l grupo de oligo%acárido% má% importante re%ulta de la mono%acárido%A lo% unión de do% /i%acárido%. Disac-ridos> or!as de trans0orte -unque la gluco%a e% el a0car má% com0n que %e tran%porta en lo% verte&rado%8 muca% vece% en otro% organi%mo% el a0car circula como di%acárido. +a %acaro%a8 com0nmente llamada a0car de ca8 donde %e produce8 a%ta la% otra% parte% del cuerpo de la planta. +a %acaro%a

con%i%te en lo% mono%acárido% gluco%a $ ;ructo%a. +o mi%mo que en todo% lo% di%acárido% $8 en e;ecto8 en la ma$oría de lo% polímero% orgánico%8 durante la ;ormación del enlace %e elimina una molécula de agua

$ e%to %e conoce como condensacin. Por lo tanto8 en realidad %ólo lo% monómero% de lo% car&oidrato% po%een una relación 6'O porque cada ve que %e ;orma un enlace a%í8 %e eliminan do% átomo% de idrógeno $ uno de o#ígeno.

%ólo aparece en la lece. +a lacto%a e% gluco%a com&inada con otro mono%acárido8 la galacto%a. (l a0car %e tran%porta en la %angre de muco% in%ecto% en ;orma de otro di%acárido8 la trealo%a8 que con%i%te en do% unidade% de gluco%a unida% entre %í.

uando la molécula de %acaro%a %e e%cinde en gluco%a $ ;ructo%a8 tal como %ucede cuando %e la utilia como ;uente de energía8 la molécula de agua %e vuelve a agregar. omo e%tá e%ci%ión requiere el a $ li%i% =%eparación>.

/e%tacan ello%A

1. +acto%a =luco%a U alacto%a> que e% el a0car de la lece. '. 2acaro%a =luco%a U Jructo%a> que e% el a0car de me%a $ 3. :alto%a =luco%a U luco%a> que e% el a0car de la malta.

Otro di%acárido com0n e% la lacto%a8 a0car que

Colegio  TRI L CE

entre

22

or!acin de disac-ridos glucosa

fructosa

Gonosacáridos de cadena cerrada

B

*5/45

5 A



5 45

54 '

5

5

45

5

5 ,

54

54

*5/45 '

45

A

45

B

5

4 5 5

*5/45

54*5/ 4 4

5

45 45

45

5 5

!

lucosa

(l glucógeno e% la ;orma principal en que %e almacena el a0car en lo% animale% %uperiore%. +a e%tructura del glucógeno e% mu$ %imilar a la de la amilopectina8 %alvo que e% muco má% rami;icada8 pue% po%ee una rami;icación cada ) a 1! unidade% de gluco%a. (n lo% verte&rado%8 el glucógeno %e encuentra almacenado principalmente en el ígado $ en el te?ido mu%cular. uando a$ e#ce%o de gluco%a en el torrente %anguíneo8 el ígado ;orma glucógeno. uando la concentración de gluco%a en la %angre di%minu$e8 %e li&era acia é%ta la ormona glucagón8 que %e ela&ora en el páncrea% $ e%timula al ígado para que idrolice el glucógeno a gluco%a8 que pa%a

45

5

5

45

45

alactosa

4ligosacárido

*5 /45

*5/45

(a) #a sacarosa es un disacárido constituido por los monosacáridos glucosa  fructosa" 2ótese que la fructosa ha sido 5 5 rotada +H1  se une a la glucosa en lo que se conoce como enlace + / (en la unión entre los dos anillos intervienen el car%ono + de la glucosa  el 45 car%ono / de la fructosa)" Iara que se forme sacarosa se elimina 45 una molécula de agua (condensación)" Ior el contrario, la escisión de la sacarosa requiere la adición de una molécula de agua 5 (hidrólisis)"

'olisac-ridos de reserva +o% poli%acárido% %on mono%acárido% unido% entre %í en larga% cadena%. -lguno% %on ;orma% de almacenamiento del a0car. (l almidón8 por e?emplo8 e% la ;orma principal de almacenamiento de alimento en la ma$oría de la% planta%. +a papa contiene almidón producido a partir del a0car que %e ;orma en la% o?a% verde% de la plantaF e%te a0car %e tran%porta &a?o tierra $ %e acumula allí en ;orma de un depó%ito apropiado para pa%ar el invierno8 de%pué% de lo cual a&a%tece el re&rote de primavera. (l a lm id ón e %t á co mp ue %t o po r am il o% a $ amilopectina8 pero am&a% %on unidade% de gluco%a unida% entre %í.

5

5/4

5

"#9#'olisac-ridos 2on gl0cido% que re%ultan de la unión de má% de die mono%acárido%. Ho %on dulce%8 %on in%olu&le% en agua $ no cri%talian.

5

45

54

sacarosa

4

54 5

*5/45 45

45

5

*5/45 4

5 5

5

5/4

54 5

/

/

*5/45

5

+

54*5/ 4

4 5 5 + 45

enlace

4

5 45

glucosídico 4 5

5 #actosa

4 5 45

5

5

45

5 45

a%í al torrente %anguíneo. +a ;ormación de poli%acárido% a partir de lo% mono%acárido% requiere energía8 pero cuando la

célula nece%ita energía e%to% poli%acárido% pueden idroliar%e para que li&eren mono%acárido%8 $ é%to%8 a %u ve8 pueden o#idar%e para que aporten energía para el tra&a?o celular.

planta. uando la célula e% ?oven8 e%ta envoltura e% ;le#i&le $ %e e%tira a medida que la célula crece8 pero %e torna má% grue%a $ má% rígida cuando la célula madura. (n alguno% te?ido% vegetale%8 como lo% que ;orman la madera $ la cortea8 con el tiempo la% célula% mueren $ %ólo quedan %u% parede% e#terna% má% re%i%tente%.

'olisac-ridos estructurales Mna ;unción primordial de la% molécula% de lo% %i%tema% viviente% e% ;ormar lo% componente% e%tructurale% de la% célula% $ te?ido%. +a molécula e%tructural má% importante de la% planta% e% la celulo%a. (n e;ecto8 la mitad de todo el car&ono orgánico de la &ió%;era e%tá en la celulo%a. +a madera e% ca%i un 5!Q celulo%a $ el algodón e% celulo%a ca%i pura.

+a celulo%a e% un polímero con%i%tente en monómero% de gluco%a8 lo mi%mo que el almidón $ el glucógeno. (l almidón $ el glucógeno pueden utiliar%e con ;acilidad como com&u%ti&le en ca%i todo% lo% %i%tema% viviente%8 pero %ólo uno% poco% microorgani%mo% =cierta% &acteria%8 protooario% $ ongo%> idrolian la celulo%a. +a% vaca% $ otro% rumiante%8 lo% termite% $ la% cucaraca% %ólo utilian celulo%a con ;ine% energético%8 merced a lo% microorgani%mo% que a&itan en %u tracto dige%tivo.

+a% molécula% de celulo%a con%titu$en la parte

;i&ro%a de la pared celular de la% planta%. +a% ;i&ra% de celulo%a8 incluida% en una matri de otro% tipo% de poli%acárido%8 ;orman una envoltura e#terna que rodea a la célula de la

23

Quinto año de secundaria

Para entender la% di;erencia% entre poli%acárido% e%tructurale% como la celulo%a $ poli%acárido% que almacenan energía como almidón o glucógeno8 de&emo% ecar un nuevo vi%ta%o a la molécula de gluco%a. 2e recordará que la molécula e%8 en e%encia8 una cadena de átomo% de car&ono $ que8 cuando e%tá en %olución8 como %ucede en la célula8 adopta la ;orma de un anillo. (%te anillo puede cerrar%e de una de do% manera% = ver grá;ico en %ección mono%acárido%>. Mn anillo %e conoce como al;a $ el otro como &eta. +a% ;orma% al;a $ &eta e%tán en equili&rio8 de modo que cierta cantidad de molécula% cam&ian de una ;orma a la otra ince%antemente8 pa%ando por la e%tructura de cadena a&ierta para adoptar la otra ;orma. (l almidón $ el glucógeno con%i%ten con e#clu%ividad en unidade% al;a. +a celulo%a en cam&io8 %ólo contiene unidade% &eta =ver grá;ico celulo%a>. (%ta ligera di;erencia e?erce un pro;undo e;ecto %o&re la e%tructura tridimen%ional de la% molécula%8 que %e alinean en paralelo ;ormando micro;i&rilla% cri%talina% de celulo%a. (n

con%ecuencia8 la celulo%a e% re%i%tente a la%

enima% que tan e;icace% %on para de%do& lar a lo% poli%acárido% de re%erva. + a qu it in a 8 c om po ne nt e ;u nd am en ta l de l e#oe%queleto de artrópodo%

como lo% in%ecto% $ cru%táceo% $ tam&ién de la% parede% celulare% de muco% ongo%8 e% un poli%acárido modi;icado mu$ ;uerte $ re%i%tente =ver 0ltimo gráTco de e%ta %ección>. (#i%ten por lo meno% 9!! !!! e%pecie% de organi%mo% capace% de

%intetiar quitina $ %e e%tima que lo% individuo% perteneciente% a una %ola e%pecie de cangre?o producen vario% millone% de tonelada% de quitina al a
a# Al!idn (% la %u%tancia de re%erva energética má% importante de lo% vegetale%. 2e encuentra pre%ente en la ma$oría de lo% alimento% que con%umimo%A papa8 $uca8 arro8 pan8 ;ideo%8 etc.

Al!id n

amilosa (a) *5/45

5 4

4 5

5 45

5

5

54

4 *5/

*5/45

5 4

5 45 5

4 5 5 54

5 4

5 45 5

4 5 5 54

(c)

punto de ramificación en la amilopectina (%) En las plantas los a.$cares se almacenan como almidón" El almidón consiste en dos tipos distintos de polisacáridos, amilosa (a)  amilopectina (%)" ?na sola molécula de amilosa puede contener +111 o más unidades de glucosa con el primer car% ono de un anillo de glucosa unido al cuarto car%ono del siguiente en una larga cadena no ramificada que gira para formar una hélice (c)" #a molécula de amilopectina puede contener +111 a B111 unidades de glucosaF periódicamente, de la cadena principal se ramifican unas cadenas cortas que contienen  /A a 'B unidades de glucosa"

Colegio  TRI L CE

24

b# Glucgeno (% la %u%tanc ancia de re% e%er erva va energética má% de lo% importante animale% animale%.. -&unda -&unda en el ígado $ lo% m0%culo%.

Al!idn (d) #a (d) #ass mo molé lécu cula lass de almidón, tal ve. por su natural nat urale.a e.a he heli licoi coidal dal,, tienden a aglomerarse en gránulos" En esta fotom fot omicr icrogr ografí afíaa el elecectrónica trón ica de %arr %arrido ido de una célula de almacenamiento de un a pa ta ta , lo s o %6 e t os esf esféri éricos cos  ovoides son gránulo gránulos" s" e) El glucó- geno, form fo rmaa com$ co m$n n de depósito de a.$car en l os v e rt e % ra d os s e pa r e c e a la a m ilil o - pectina en cuanto a su e s t r u c t u ra g en er al , salvo que cada rama

(d)

c# Celulosa

(e)

contiene sólo +B a /A unidades de glucosa" #os gránulos oscuros de esta célula hepática son glucógeno" *uando se necesita glucosa, se la provee mediante la conversión del glucógeno"

Jorma ;ilamento% largo% que %e a grupan en ace% mu$ re%i%tente% $ rígido%. (% el poli poli%a %acá cári rido do e% e%tr truc uctu tura rall má% a&undante en el reino vegetal vegetal88 pue% %e encuentra pre%ente en la pare pared d celu celula larr de la% la% célula% vegetale%. :á% del 5!Q del total de material orgánico en el mundo lo con%titu$e la en la celulo%aF a%í madera el 5!Q e% celulo%a $ en el algodón8 el 1!!Q.

Celulosa (a)

4

*5/45 4 5 5 45 5

4 5

5

5

45

45 5

5

5

45

*5/45 4 5 5 45 5

5 4

4

4

5

45

45

5

5

5

5

*5/45

5

5

4

45

*5/45

(%)

(c)

(a) #a celulosa consiste en monómeros de glucosa %eta, mientras que el almidón consiste en monómeros de glucosa alfa" En la celulosa los grupos 45 (som%reados en color), que so%resalen de am%os lados de la cadena, forman enlaces de hidrógeno con los grupos 45 vecinos, de modo que se forman haces de cadenas paralelas con enlaces cru.ados (%)" Ior el contrario, en la molécula de almidón la maoría de los grupos 45 capaces de formar enlaces de hidrógeno miran hacia el exterior de la hélice, lo cual facilita su solu%ilidad en el agua circundante" #a pared celular de la planta consiste principalmente en celulosa" (c) *ada una de las microfi%rillas que vemos aquí (ampliadas unas '1 111 veces) es un ha. de centenares de riendas de celulosa  cada rienda es una cadena de unidades de glucosa" #as microfi%rillas, fuertes como una cantidad equivalente de acero, están en otros polisacáridos, uno de  los cuales es la pectina"

d# %uitina Jorma grue%o% ace% que le dan re%i%tencia al e#oe%queleto de lo% artrópodo% $ la pared celular de lo% ongo%. %uitin a (a)

*5

4 *5 45

5

/

5 4

4 5

45

4

5

5

2 4

*

5

5

5

5 5

4 *5 45 /

4

*

2

45

*5

'

5

*5 45

5

/

5

5

4

4

4

5

45

2 4

5

5

5

5 5

*

2

45

5

* *5

5

'

4 *5 45 /

'

5 5 4

*5

(%)

'

(a) #a quitina es un polímero consistente consistente en monosacáridos modificados repetidos" *omo vemos, el monómero es un a.$car de seis car%onos como la glucosa, pero con la diferencia de que se le ha agregado un grupo que contienee nitrógeno" (%) Guda de una li%élula verde" #as cu%ierta contien cu%iertass externas relativamente duras o exoesqueletos de los insectos contienen quitina" &lgunos insectos reciclan sus a.$cares  su nitrógeno después de la muda, comiéndose con avide. sus exoesqueletos  descartados"

25

Quinto año de secundaria

$# Lí0idos

on%titu$en ormona% 3. %e#uale%. E. on%titu$en vitamina% =-8 /8 (8 S>. 5. Producen ai%lamiento térmico $ amortiguación al u&icar%e de&a?o de la piel. C. Protegen la %uper;icie de organi%mo% vegetale% $ animale% =la% cera%>.

2o n & i o m o l é c ul a % t e r n a r i a % c o m p u e % ta % ;undamentalmente por car&ono e idrógeno $ en men menor or proporción o#ígenoF ademá% pre%entan a vece% ;ó%;oro $ nitrógeno.

2on in%olu&le% en agua8 pero %olu&le% en &enceno8 éter8 cloro;ormo $ otro% %olvente% orgánic orgánico% o% no polare polare%. %. (?empl (?emplo%A o%A ace aceite ite%8 %8 gra%a%8 cera%8 etc.

Clasiicaci n>

uncione s>

2e le% cla%i;ica %eg0n %u compo%ición. :uco% lípi lípido do%8 %8 aunque no todo%8 contienen ácido% principale% componente% gra %o% co mo e%tructurale%.

1. -lmacenan en %u% enlace% gran cantidad de energía8 aun má% que lo% gl0cido%. '. 2on con%titu$ente% ;undamentale% de la mem&rana celular.

+a% unidades b-sicas de los lí0idos son los

alcoHoles F los -cidos grasos.

Diversos lí0idos

&cilglicéridos

Ccidos grasos

&lcoholes

4

4

*5' - (*5 /) +-1 * -

54 - *5/

45 4

*5' - (*5 /)+-1 * - 4 - *5

/

!

5/4

/

!

5/4

/

!

5/4

4 !

54 - *5

*5' - (*5 /)+-1 * - 4 - *5

54 - *5/

*5' - (*5 /)+-1 * - 4 - *5

*5' - (*5 /) +-1 * -

4

45

Ccido láurico

licerina

Jrilauritina

& gu a

*éridos

*5' - (*5 /) H- *

4 !

4

45 - (*5 /) +-+ *5

*5 ' - (*5 /) H- * - 4 - * +5+

- *5 '! 5 4/

//

'

Ccido cáprico

45

 

*aprato de lanolina

#anolina

&gua

Dosfolípidos 4

*5' - (*5 /)+-B * - 4 - *5

/

Ccido esteárico 4

Dosfato

*5' - (*5 /)- *5 K *5 K (*5 /) - * - 4 Ccido oleico

*5/ - 4 - I - 4 - *5 / - *5 - *5/

Esteroides Dosfatidilglicerina

5 '*

*5'

*5'

54

licerina

45

*5 '

*5'

*5

*5' *5' >itamina &+ *olesterol

Irostaglandinas 4 *44

45

Jerpenos

- *5 K *5 - * K *5 - *5 K *5 - * - *5'

*5'

*5'

45 45

4

*5

45

-

*5/45

Irostaglandina IE/

Cole io  TRI L CE

2*

$#"#Lí0idos si!0les o co!unes

trigliceridos =gra%a% $ aceite%> $ la% ceras que ;orman una capa protectora contra la umedad %o&re la piel8 pluma%8 ;ruta%8 o?a%8etc.

2on lípido% ;ormado% %ólo por la unión de alcoole% $ ácido% gra%o%. +o% má% conocido% %on lo%

Triglic&ridos 4&steres de -cidos grasos !-s alcoHol glicerol * 4 5 * 45 5 * 45

ormación de enlaces Lster"

liceraldehido

5

5 5 * 45 5 * 45 5 * 45

5

(a)

5

5

licerol

4

5 * 45 54 - * - *5 - *5 - *5 - *5 - *5 - *5 - *5 - *5 - *5 - *5 - *5 - *5 - *5 - *5 - *5 - *5 - *5 / / / / / / / / / / / / / / / / ' ácido esteárico 4 5 * 45 54 - * - *5 / - *5/ - *5/ - *5 / - *5/ - *5/ - *5/ - *5/ K *5 - *5 / - *5/ - *5/ - *5/ - *5/ - *5/ - *5/ - *5' 4 ácido oleico 5 * 45 54 - * - *5 / - *5/ - *5/ - *5 / - *5/ - *5/ - *5/ - *5/ - *5/ - *5 / - *5/ - *5/ - *5/ - *5/ - *5' 5

ácido palmítico

grupo

car%oxilo

glicerol

ácido graso molécula de grasa

(%)

(a) El glicerol difiere del monosacárido gliceraldehído en sólo dos átomos de hidrógeno" #os grupos hidroxilo (45) de glicerol son característicos de un alcohol" El glicerol es uno de los componentes estructurales de las grasas" (%) #a molécula de grasa consiste en tres ácidos grasos unidos c on una molécula de glicerol" #as largas cadenas hidrocar%onadas de que están compuestos los ácidos grasos terminan en grupos car%oxilos que enta%lan enlaces covalentes con la molécula de glicerol" *ada enlace se forma al eliminarse una molécula de agua (coloreada) mediante condensación" #as propiedades físicas de las grasas - como su punto de fusión - están dadas por la longitud de las cadenas  por la saturación o no de los ácidos grasos constituentes" &quí se ilustran tres ácidos grasos distintos" #os ácidos esteárico  palmítico son saturados  el ácido oleico es insaturado, como se aprecia por el do%le enlace que ha en su estructura"

Nota> K%ter X (nlace producido entre un ácido $ un alcool. +2 X -lcool U - " X licerol U 3-  X -lcool U 1- =meno% glicerol> +2 A +ípido %imple gra%o  " A "riglicerido

- A Ycido  A era

- di;erencia de muca% planta% como la papa8 lo% animale% po%een una capacidad limitada para almacenar car&oidrato%. (n lo% verte&rado% lo% gl0cido% en e#ce%o de lo que %e puede almacenar como glucógeno %e convierte en gra%a%. *nclu%o planta% pueden almacenar energía como aceite%8 en e%pecial la% %emilla% $ ;ruto%. +a% gra%a% $ aceite% contienen ma$or proporción de enlace% car&ono  idrógeno rico% en energía que lo% car&oidrato%8 por lo tanto8 po%een má% energía química. (n promedio8 la% gra%a% rinden una% 983 NcalLg8 en comparación con 38) NcalLg lo% car&oidrato% $ 381 NcalLg la% proteína%. -demá% como %on idro;ó&ico%8 no atraen molécula% de agua  $ en con%ecuencia8 é%ta% no aumentan %u pe%o8 como %ucede con el glucógeno. "eniendo en cuenta e%to la% gra%a%  almacenan %ei% vece% má% energía8 gramo por gramo8 que el glucógenoF lo cual ace de ella% la principal ;orma de almacenamiento de energía para lo% animale%8 que an de de%plaar%e en &u%ca de %u alimento. (%to no %ería po%i&le o %e di;icultaría %i  cargaran dema%iado pe%o.

Por e?emplo8 el coli&rí maco de garganta de ru&í  tiene un pe%o magro de '85 gramo% $ todo% lo%

oto
Triglic&ridos> grasas F aceites +a molécula de grasa con%i%te en tre% molécula% de ácido gra%o unida% con una molécula de glicerol. =Ieamo% la% %imilitude% del glicerol $ del gliceraldeído8 que %e ilu%tran en la ;igura  "riglicérido%>. +o% ácido% gra%o%8 que rara% vece%

de car&ono unido% por enlace% do&le%8 e% no %aturado porque e%o% átomo% de car&ono pueden ;ormar enlace% adicionale% con otro% átomo%. +a% gra%a% no %aturada%8 que tienden a %er líquido% oleo%o% =aceite%>8 %on má% comune% en la% planta% que en lo% animale%8 como el aceite de oliva8 el aceite de maní $ aceite de maí. (n general8 lo% triglicérido% %ólido% %on llamado% gra%a% $ lo% líquido%8 aceite%.+o% triglicerido% repre%entan importante% re%erva% energética%8 ademá% ;uncionan como ai%lante% térmico% =protegen del ;río>.

e#i%ten en e%tado li&re en la% célula% =e% decir8 no como parte de otra molécula>8 con%i%ten típicamente en cadena% de 1E a

'' átomo% de car&ono. 2e conocen uno% 7! ácido% gra%o% di%tinto% que di;ieren entre ello% por el largo de  %u% cadena%8 el contenido de do&le% enlace% en la% cadena% =como en el ácido oleico> o no =como en el ácido e%teárico> $ la po%ición de

CarboHidratosJ grasas F calorías omo %e
lo% do&le% enlace% en la cadena =ver ;igura diver%o% lípido%>. 2e dice que el ácido gra%o que no tiene do&le% enlace%8 como el e%teárico8 e%

%aturado porque a completado la% po%i&ilidade% de todo% lo% átomo% de car&ono de la cadena para ;ormar enlace%. 2e dice que un ácido gra%o como el oleico8 que contiene átomo% 27

Quinto año de secundaria

con el ingre%o inmediato de alimento8 %e degrada glucógeno $8 con po%terioridad8 gra%a para cu&rirlo%. (l eco de  que el cuerpo utilice o no %u% propia% molécula% de re%erva no tiene nada que ver con la ;orma molecular de la energía que ingre%a en el cuerpo. 2encillamente e% cue%tión de %i e%ta% molécula% li&eran %u;iciente cantidad de caloría% al degradar%e.

e%tarían a %alvo de tal moviliación. Por e?emplo8 lo% ri
grande% ma%a% de te?ido adipo%o que %ervirían para proteger a e%to% órgano% mu$ valio%o% de lo% golpe% ;í%ico%. Por raone% que no an %ido elucidada%8 e%to% depó%ito% de gra%a permanecen intacto% a%ta en circun%tancia% de inanición. Otra caracterí%tica de lo% mamí;ero% e% la capa de gra%a que e%tá de&ado de la piel $ que %irve como ai%lante térmico =protege del ;río>. (%ta capa e%tá mu$ &ien de%arrollada en particular en lo% lo% mamí;ero% marino%8 como la ;oca.

Aisladores F a!ortiguadores (n general8 la gra%a almacenada en adipocito% puede moviliar%e para o&tener energía cuando el ingre%o calórico e% menor que el ga%to de caloría%8 pero cierto% tipo% de gra%a

Aislante t&r!ico

Esta foca de Meddell, que disfruta de la primavera antártica, está %ien aislada por una gruesa capa de grasa su%cutánea" Esta grasa cumple la misma función que un tra6e de %u.o"

(n el %er umano e% caracterí%tico que la% mu?ere% tengan una capa má% grue%a de gra%a %u&dérmica =de&a?o de la piel> que lo% om&re%. (%ta capacidad para almacenar gra%a8 a pe%ar de que en nue%tra cultura actual di%ta de %er admira&le8 %in duda a&ría %ido mu$ valio%a ace 1! !!! a
adulto. -%í8 muco% de no%otro% acemo% dieta% ago&iante% para de%po?arno% de lo que milenio% de evolución no% an dado capacidad para acumular.

Cera s 2on lípido% e%tructurale% pue% %irven de cu&ierta protectora para la piel8 pela?e8 pluma?e8 o?a% $ ;ruto% de la% planta% terre%tre% =ver ;igura de cera%>8 a%í como para el e#oe%queleto de muco% in%ecto%. +a cera vegetal %e denomina cutina.

Ceras

#as ceras tam%ién son lípidos" En esta fotomicrografía electrónica vemos unos depósitos céreos en la superficie superior de una ho6a de eucalipto" #os depósitos han sido ampliados +1H11 veces" Jodos los grupos de plantas terrestres sinteti.an ceras que protegen a sus superficies expuestas de la pérdida de agua"

Cole io  TRI L CE

28

$#$#Lí0idos co!0le8os + X -lcool U - U otra %u%tancia8 a%íA Jl X -lcool U '- U 63 POE

2on lípido% ;ormado% por la unión de lípido% %imple% con otro tipo de molécula%8 como por e?emplo ;ó%;oro8 nitrógeno8 o au;re. (ntre lo% má% importante% e%tán lo% ;o%;olípido% ;ormado% por un lípido %imple $ ácido ;o%;órico.

+ A +ípido comple?o Jl A Jo%;olípido

osolí0ido s ca%e.a polar

colas no polares

4 '

N - 4 - I - 4 - *5/ 4

4

5 - * - 4 - * - *5 /*5/*5/*5/*5/*5/*5/*5 - *5*5 /*5 /*5/*5 /*5/*5/*5/*5' 4

5 - * - 4 - * - *5/*5/*5 /*5/*5/*5/*5 /*5/*5/*5/*5/*5/*5/*5/*5/*5/*5' 5 glicerol

#a molécula del fosfolípido consiste en dos ácidos grasos unidos con una molécula de glicerol, lo mismo que en las grasas,  en un grupo fosfato (área coloreada) unido al tercer car%ono del glicerol" Jam%ién suele contener un grupo químico adicional que se indica con la letra N" #as 8colas8 de los ácidos grasos son no polares , por ende, insolu%les e n agua (hidrófo%as), mientras que la 8ca%e.a8 polar, que contiene los grupos fosfato  N, es solu%le (hidrófila)" (%) (a)

(a) *omo los fosfolípidos poseen ca%e.as hidrosolu%les  colas insolu%les en agua, tienden a formar una fina película en la superficie, con sus colas extendidas encima del agua" (%) *uando están rodeados por  agua, los fosfolípidos se disponen espontáneamente en dos capas con sus ca%e.as orientadas hacia afuera  sus colas hidrofó%icas (insolu%les en agua) hacia adentro" Esta disposición es importante en la estructura de la mem%rana celular"

osolí0id os lípido% +o%

tam&ién cumplen ;uncione% e%tructurale% de una importancia e#traordinaria. +o% lípido% má% importante% con ;ine%

e%tructurale% %on lo% ;o%;olípido%. +o mi%mo que la% gra%a%8 lo% ;o%;olípido% con%i%ten en cadena% de ácido% gra%o% unida% a un e%queleto de glicerol8 pero en lo% ;o%;olípido% el tercer car&ono de la molécula de glicerol no e%tá ocupado por un ácido gra%o8 %ino por un grupo ;o%;ato =ver grá;ico ;o%;olípido%> al que %uele unír%ele otro grupo polar. omo lo% grupo% ;o%;ato po%een carga negativa8 el e#tremo de la molécula e% idro;ílico $ la% porcione% de lo% ácido% gra%o% no. +a% con%ecuencia% %e ilu%tran en el grá;ico de ;o%;olípido%. omo vemo% en e%te 0ltimo8 de acuerdo con el modelo actual8 la di%tri&ución de la% molécula% de ;o%;olípido%8 con %u% ca&ea% idro;ílica% e#tendida% $ %u% cola% idro;ó&ica% agrupada%8 e% la &a%e e%tructural de la mem&rana celular. (n el capítulo %o&re Biología elular e#aminaremo% con ma$or detalle e%ta e%tructura.

$#9#Lí0idos

derivados 2on lípido% que no po%een alcool ni ácido% gra%o%8 pero derivan de e%to% 0ltimo%. 2on de tre% cla%e%A esteroides8 ter0enos $

0rostaglandinas.

esteroides (l cole%terol pertenece a un grupo de compue%to% que %e conocen como e%teroide%. -unque por %u e%tructura lo% e%teroide% no %e parecen a lo% otro% lípido%8 %e lo% agrupa con ello% porque %on in%olu&le% en agua. "odo% lo% e%teroide% tienen cuatro anillo% de car&ono unido% entre ello%8 como el cole%terol8 $ vario% e%teroide% po%een una cola como él. -demá%8 muco% pre%entan el grupo ;uncional O68 que lo% cla%i;ica como alcoole%.

+o% má% conocido% %on lo% esteroides. (l principal e%teroide e% el ole%terol pue% de él derivan la vitamina /8 %ale% &iliare% $ la% ormona% %e#uale%. -demá% el ole%terol e% un con%titu$ente importante de la% mem&rana% celulare%. Pre%entan un n0cleo

denominado ciclopentanoperidro;renantreno. (ntre lo% ter0enos má% conocido% e%tán la% vitamina% -8 S8 ( $ el cauco. /e%tacan entre la% 0rostaglandinas la% que median la in;lamación $ la% que protegen la %uper;icie gá%trica del 6l.

Colesterol

F

(l cole%terol e#i%te en la% mem&rana% celulare% =e#cepto la% célula% &acteriana%> $ a%ta un '5Q =en pe%o %eco> de

otros 29

Quinto año de secundaria

la% mem&rana% de lo% gló&ulo% ro?o% e% cole%terol. (% tam&ién un componente principal de la vaina de mielina8 mem&rana lipídica que envuelve a la% ;i&ra% nervio%a% de conducción rápida8 donde acelera la conducción del impul%o nervio%o. Esteroide s *5'

*olesterol

*5 ' 5* *5/ *5/ *5/ *5 ' 5* *5'

*5'

(a) 54

+a% proteína%8 que %on la% molécula% orgánica% que má% a&undan8 repre%entan por lo meno%8 el 5!Q del pe%o  %eco en la ma$oría de lo% %i%tema% viviente%. 2ólo la% planta%8 en virtud de %u gran contenido de celulo%a8 po%een meno% del 5!Q de proteína. +a% molécula% proteica% %on de una diver%idad e#traordinariaA enima% 8 ormona%8 proteína% de almacenamiento como la% de lo% uevo% de la% ave% $ reptile% $ la% de la% %emilla%8 proteína% de tran%porte como la emoglo&ina8 proteína% contráctile% como la% inmunoglo&ulina% de lo%  m0%culo%8 =anticuerpo%>8 0roteínas de  !e!brana $

0roteínas muco% otro% tipo% de estructurales =ver cuadro>. (n cuanto a %u% ;uncione%8 la diver%idad e% a&rumadora8 pero en cuanto a %u e%tructura8 toda% %iguen un mi%mo plan general mu$ %encillo porque toda% %on polímero% de aminoácido% di%pue%to% en %ecuencia%  lineale%. unciones biolgicas de las 0roteínas

Jestosterona

*5'

Ti0os de 0roteínas

45

Proteína% e%tructurale%

olágeno8 2eda8 cu&ierta% virale%8

Proteína% reguladora%

*n%ulina8 -"68 ormona% del

Proteína% contráctile%

-ctina8 :io%ina

Proteína% tran%portadora%

6emoglo&ina8

Proteína% de

Ovoal&0mina8 proteína de la%

*5'

(%) Dos e6emplos de esteroides" (a) #a molécula de colesterol consiste en cuatro anillos de car%onos  una cadena lateral que es un hidrocar%uro" (%) #a testosterona, hormona sexual masculina sinteti.ada a partir del colesterol por las células de los testículos, tam%ién posee la estructura característica de cuatro anillos, pero le falta la cadena hidrocar%onada"

(n cierta gente de edad avanada8 el cole%terol ;orma uno% depó%ito% gra%o% en el reve%timiento interno de lo% va%o% %anguíneo%. omo e%to% depó%ito% &loquean lo% va%o% $ reducen %u ela%ticidad8 tale% per%ona% %e tornan má% %u%cepti&le% a la alta pre%ión %anguínea8 ataque% cardíaco% $ apople?ía =derrame cere&ral>. 2e intentó reducir la incidencia $ e#ten%ión de e%to% depó%ito% re%tringiendo el ingre%o dietético de alimento% rico% en cole%terol8 como uevo% $ que%o8 pero8 en vi%ta de que muca% célula% del cuerpo umano %intetian cole%terol8 no %e %a&e &ien %i en realidad la reducción del cole%terol de la dieta a&rá de re%olver el pro&lema. +a% ormona% %e#uale% $ la% ormona% de la cortea %uprarrenal tam&ién %on e%teroide% que %e ;orman a partir del cole%terol en lo% ovario%8 te%tículo% $ otra% glándula%.

9# 'roteínas 2on &iomolécula% cuaternaria% compue%ta% por 8 68 O $ H aunque muca% po%een ademá% 28 P8 Je8 n8 u8 etc. 2on la% &iomolécula% orgánica% má% a&undante% en la% célula% $ %on

E8e!0los

almacenamiento

Proteína% protectora% -nticuerpo%8 ;undamentale% para la vida. -lguno% a;irman de la %angre de lo% omplemen inclu%o8 que no a$ vida %in proteína%. verte&rado% to Proteína% de la% mem&rana%

Proteína% de tran%porte de

mem&rana8  "o#ina%

 "o#ina &otulínica8  "o#ina di;térica

(nima%

2acaro%a8 Pep%ina

+a% proteína% %on cadena% de a!ino-cidos8 %iendo é%to% 0ltimo% la% unidades b-sicas de las 0roteínas. (#i%ten uno% 3!! aminoácido% di;erente%8 pero %ólo a lo% '! que e%tán en la% proteína% %e le% llama aminoácido% naturale%A alanina8 ácido a%pártico8 ácido glutámico8 argina8 a%paragina8 ci%teína8 ;enilananina8 glicina8 glutamina8 etc. =ver ;igura aminoácido%>.

Colegio  TRI L CE

30

'roteína Tubulina tu%ulina  tu%ulina 

dímero solu%le de tu%ulina

(a)

microt$%ulo

uncione s> 1. Javorecen la% reaccione% química% que ocurren en lo% %ere% vivo%. (?emploA enima% como la pep%ina. '. on%titu$en e%tructura% ;undamentale%. (?emploA colágeno8 queratina. 3. *ntervienen en la coagulación de la %angre. (?emploA trom&ina E. Permiten la contracción mu%cular. (?emploA actina $ mio%ina. 5. *ntervienen en la re%pue%ta inmune. (?emploA anticuerpo% =inmunoglo&ulina%>. C. on%titu$en ormona%. (?emploA in%ulina $ glucagon. 7. "ran%portan %u%tancia% en la %angre. (?emploA emoglo&ina8 tran%;errina.

A!ino-cidos> unida  des es  tructurales de las 0roteínas  "odo% lo% aminoácido% po% een la mi%ma e%tructura ;undamentalA un átomo de car&ono central enlaado con un grupo amino =H6 '>8 con un grupo car&o#ilo =OO6> $ con un átomo de idrógeno. (n todo aminoácido tam&ién a$ otro átomo o grupo de átomo% =R> enlaado% con el car&ono central. omo vemo% en el grá;ico -minoácido%8 e%te grupo lateral =R> puede %er un átomo de idrógeno8 en cu$o ca%o el aminoácido e% glicinaF un grupo 638 en cu$o ca%o el aminoácido e% alanina8 $ a%í  %uce%ivamente. (l grupo lateral8 %eg0n el átomo o átomo% que lo

(%)

(a) #os microt$%ulos son unos tu%os huecos tan peque3os que no se ven con el microscopio f ot ón ic o" * on si st en e n su%unidades, cada una de las cuales es una proteína glo%ular" #as su%unidades son de dos tipos, la tu%ulina alfa  la tu%ulina %eta, que primero se unen para f o rm a r un dí m e r o s o lu %l e " Después los dímeros se vuelven a armar solos en t$%ulos huecos i n s o l u % l e s " (% ) E n tr e s us m$ lt ip le s f un c i o n e s , l o s mic rot $%ulo s constit u en la estructura interna de los cilios, peque3as salientes piliformes que se ven en es te Iaramecium" Este organismo ha sido ampliado A/ veces"

componen8 puede tener carga po%itiva8 carga negativa8 %er polar =con ona% negativa $ po%itiva> o carecer de carga por completo =en cu$o ca%o e% idro;ó&ico>. (n teoría puede e#i%tir una gran variedad de aminoácido% di;erente%8 pero %ólo %e utilian '! tipo% di%tinto% para con%truir la% proteína%. 2iempre %on lo% mi%mo% '!8 no

importa que %e trate de una célula &acteriana8 una célula vegetal o una célula de nue%tro propio cuerpo. +o% %ere% umano% %on capace% de %intetiar 1' de lo% '!. - lo% ) que no puede %intetiar8 $ de&e ingerir en %u dieta8 %e le% llama (%enciale% $ %onA +i%ina8 "riptó;ano8 "reonina8 :etionina8 Jenilalanina8 +eucina8 Ialina e *%oleucina.

%ecuencia8 para que la manera en que ;unciona la proteína %e altere o %e de%tru$a. +a% molécula% proteica% %on grande%8 pue% a menudo contienen vario% centenare% de aminoácido%. -%í8 la cantidad de %ecuencia% di%tinta% de aminoácido% $8 por ende8 la variedad po%i&le de molécula% proteica% %on enorme%8 ca%i tan enorme% como la cantidad de ;ra%e% que %e pueden e%cri&ir con un al;a&eto con %ólo ') letra%. +o% organi%mo%8 empero8 %ólo tienen una ;racción mu$ peque
(n la% proteína%8 lo% aminoácido% e%tán unido% entre ello% mediante enlaces 0e0tídicos8 que %e ;orman merced a reaccione% de conden%ación =ver grá;ico ;ormación de enlace peptídico>. (ntendemo% como enlace peptídico8 a aquel enlace covalente entre el grupo car&o#ilo de un aminoácido $ el grupo amino del %iguiente aminoácido. (n %u ; or ma ci ó n % e li &e r a u na m ol éc ul a de a gu a =conden%ación>. +a %ecuencia de aminoácido% de la% cadena% determina el carácter &iológico de la molécula proteicaF &a%ta una peque
31

Quinto año de secundaria

A!ino-cido s (a) Estructura %asica N

5/2 - * - * - 45 5 4 (%) &minoacidos no polares

*5' *5'

*5'

*5' *5'

*5

*5/

5/2 - * - * - 45 5 4

*5'

*5/

5/2 - * - * - 45 5 4

5/2 - * - * - 45 5 4

5 * *5' 5/2 - * - * - 45 5 4

alanina (ala)

valina (val)

leucina (leu)

isoleucina (ile)

*5'

*5'

25 * *5

*5/ *5/ *5 /

*5/

*5/

5/2 - * - * - 45 5 4

5/2 - * - * - 45 5 4

5/2 - * - * - 45 5 4

fenilalanina (phe)

triptófano (trp)

metionina (met)

*5/ *5 - * - 45 2

4

5

; *5/

prolina (pro)

(a) Jodos los a m inoá c ido s contienen un grupo amino (25/)  un grupo car%oxílico (*445) unidos a un car%ono central" Este mismo car%ono tam%ién tiene un enlace con un átomo hidrógeno  con un grupo lateral" #a estructura %ásica es la misma en todos los aminoácidos" #a letra N representa el grupo lateral, que es distinto en cada tipo de aminoácido" (%) #os /1 aminoácidos que intervienen en la formación de las proteínas" *omo vemos, sus estructuras %ásicas son las mismas pero difieren en sus grupos laterales" #os grupos laterales pueden ser  no polares (sin diferencias de carga entre una .ona  otra), polares pero con dos cargas que se equili%ran mutuamente de modo que en con6unto el grupo lateral no tiene carga, o presentar  una carga negativa o positiva" #os grupos laterales no polares no solu%les en agua, mientras que los grupos con cargas  los polares son hidrosolu%les"

polares pero sin carga 5

5/2 - * - * - 45 5 4 glicina (gl)

45

*5'

*5/

5 * 45 5/2 - * - * - 45 5 4 treonina (thr)

5/2 - * - * - 45 5 4 serina (ser)

45

4 4

25/

*5/

*5/

*5/

*5/

5/2 - * - * - 45 5 4

t iro sin a (t r )

as pa rag in a (as p)

5/2 - * - * - 45 5 4 g lu ta min a (gln)

%ásicas

*

*5/

25/

(con carga positiva) 4

25/

25/

5/2 - * - * - 45 5 4 ácidas (con carga negativa)

*5/ 5/2 - * - * - 45 5 4 cisteína (cs)

*

*

4

;5

25/ *

*5 /

*5/ 25/ *5/ *5/

*5 2 *5

* 25

* 25 25/ *5/ *5/

5/2 - * - * - 45 5 4

*5/

*5/

*5/

*5/

5/2 - * - * - 45 5 4

5/2 - * - * - 45 5 4

5/2 - * - * - 45 5 4

5/2 - * - * - 45 5 4

ácido aspártico

ácido glutámico

histidina (his)

lisina (ls)

arginina (arg)

(asp)

(glu)

%ueratin a #a proteína estructural queratina existe en todos los verte%rados  es el componente principal de las escamas, lana, u3as  plumas" (a) *o rt es t ra ns ve rs al es d e p el os humanos ampliados +B1 veces" (%) #a pluma consiste en un tallo del cual parten millares de %ar%as - cada una con muchas %ár%ulas min$sculas -  las %ár%ulas de la mitad inferior de cada pluma tienen unos ganchos diminutos que empalman con las %ár%ulas de la pluma ada  cente, forma ndo una estructura sólida, aunque flexi%le, para volar" *uando un pá6aro se empere6ila, está 8empalmando8 de nuevo sus plumas" Esta pluma, de un coli%rí, ha sido ampliada B veces"

(a)

(%)

Cole io  TRI L CE

32

Niveles de organi7acin 0roteica (n lo% %ere% vivo%8 la% proteína% e%tán armada% con el grupo amino de un aminoácido unido al grupo car&onilo de otro8 a modo de una %uce%ión de vagone% de ;errocarril. (%ta% cadena% de aminoácido% unido% entre %í mediante enlace% polipéptido%. La covalente% %e denominan secuencia lineal de los a!ino-cidos dictada 0or la inor!acin Hereditaria Bue la c&lula contiene 0ara esa 0roteína en 0articular 8 %e conoce como estructura 0ri!aria de la proteína. ada proteína tiene %u e%tructura primaria propia. (n la ;igura (%tructura primaria8 %e ilu%tra dica organiación. +a proteína %e en%am&la en una larga cadena que %e ;orma mediante la adición de un %olo aminoácido a la ve. - medida que la cadena %e en%am&la8 empiean a tener lugar interaccione% entre lo% diver%o% aminoácido% de la cadena. +inu% Pauling $ Ro&ert ore$ de%cu&rieron que pueden ;ormar%e puente% de idrógeno entre el idrógeno amino ligeramente po%itivo de un aminoácido $ el o#ígeno car&onilo ligeramente negativo de otro aminoácido8 $ dedu?eron do% e%tructura% que %e ;ormarían como con%ecuencia de e%to% puente% de idrógeno. Mna e% la que llaman H&lice ala8 porque ;ue de%cu&ierta en primer término8 $ la otra e% la l-!ina 0legada beta. (%ta% e%tructura% %e ilu%tran en la ;igura Hivele% e%tructurale% de A las conguraciones la% proteína%. re0etidas regulares 0roducidas 0or 0uentes de Hidrgeno entre los -to!os de la colu!na vertebral 0oli0e0tídica8 lo% estructura denominan &ioquímico% la% secundaria de una proteína. Otra% ;uera%8 en la% que interviene la índole de lo% grupo% R de lo% aminoácido% individuale%8 tam&ién act0an %o&re la cadena polipeptídica contrarre%tando la ;ormación de lo% puente% de idrógeno que aca&amo% de de%cri&ir. Por e?emplo8 un grupo R como el de la i%oleucina e% tan volumino%o que interrumpe el giro de la éli ce8 impo%i&ilitando la ;ormación del puente de idrógeno. 2iempre que una ci%teína encuentra a otra ci%teína8 puede ;ormar%e un enlace covalente por medio de un puente di%ul;uro que tra&a a la molécula en e%a po%ición. +o% grupo% R de carga% di%tinta% %e atraen entre ello% $ lo% de carga% iguale% %e recaan. -l retorcer%e $ girar la molécula en %olución8 lo% grupo% R idro;ó&ico% %e agrupan en el interior de la molécula $ lo% grupo% R idro;ílico% %e e#tienden acia a;uera en la %olución acuo%a. /e e%te modo %e ;orman puente% de idrógeno que unen entre %í a di%tinto% %egmento% de la La columna verte&ral de aminoácido%. estructura tridi!ensional Bue estas interacciones entre los gru0os R originan8 %e denomina estructura terciaria de una proteína. (n la ;igura Hivele% e%tructurale% de la%

proteína%8 tenemo% lo% diver%o% enlace% que intervienen en la ;ormación de la e%tructura terciaria. :uca% proteína% con%i%ten en má% de una cadena polipeptídica. +a% cadena% polipeptídica% %e mantienen unida% entre ella% mediante puente% de idrógeno8 puente% di%ul;uro8 atraccione% entre carga% po%itiva% $ negativa% $ ;uera% idro;ó&ica%. - menudo a tale% proteína% %e la% denominan multimérica%F la proteína que contiene cuatro

cadena% polipeptídica% e% un tetrámero. +a emoglo&ina8 por e?emplo8 e% un tetrámero con%tituido por cuatro cadena% polipeptídica%8 do% de un tipo =al;a> $ do% de otro =&eta>. Este nivel de organi7acin de las 0roteínasJ en el Bue intervienen la interaccin de dos 0oli0&0tidos o !-s8 %e llama estructura cuaternaria.

;orman entre lo% aminoácido% de do% cadena% cercano% polipeptídica% paralela%. 2e ;orman ace% paralelo% de proteína% lo cual da gran re%i%tencia. (?emploA la ;i&roína que %e encuentra en la %eda $ en la tela de ara
Hóte%e que la% e%tructura% %ecundaria8 terciaria $ cuaternaria dependen toda% de la e%tructura primaria  %ecuencia de aminoácido% $ del am&iente químico local.

Estructura terciaria> (% la di%po%ición e%pacial de la% e%tructura% %ecundaria%. +a cadena polipeptídica %e do&la $ %e enrolla %o&re %í8 ;ormando una e%tructura compacta. 2e de&e a la ;ormación de enlace% no covalente% entre aminoácido% le?ano% en la %ecuencia lineal. emoglo&ina8 mioglo&ina8 (?emplo%A ri&onuclea%a.

(n re%umen8 podemo% de;inir lo% di;erente% nivele% e%tructurale% de lo% polipéptido%.

Estructura 0ri!aria> /ada por la %ecuencia de aminoácido% que in;orma %o&re qué aminoácido% con;orman la proteína $ en qué orden %e encuentran.

Estructura cuaternaria> 2e o&%erva en la% proteína% ;ormada% por ' ó má% cadena% polipeptídica%8 %e re;iere a relacione% e%paciale% entre e%ta% cadena% polipeptídica% $ a lo% enlace% que lo% mantienen unida%8 lo% que8 generalmente no %on covalente%.

Estructura secundaria> 2e re;iere a la di%po%ición en el e%pacio de la e%tructura primaria. 2e de&e a la ;ormación de puente% de idrógeno entre aminoácido% cercano%. 2e puede originar ordenada% comoA 



 H&lice>

e%tructura%

(?emploA

emoglo&ina.

mu$

Clasiicaci n>

lo% puente% de idrógeno %e ;orman entre aminoácido% vecino% de una mi%ma cadena polipeptídica. (?emploA la queratina que %e encuentra en el pelo $ en la lana.

9#"#'or Co!0osicin>

su

a# ,i!0les 41olo0roteínas Jormada% %ólo por aminoácido%. (ntre é%ta% e%tán la al&0mina8 in%ulina8 mio%ina8 ;i&rina8 i%tona%8 etc.

 Ho8a 0legada> lo% puente% de idrógeno %e 33

Quinto año de secundaria

b# Con8ugadas 41etero0roteínas

Getionina

Jormado% por aminoácido% unido% a alg0n componente orgánico o inorgánico al que %e le llama grupo pro%tético. (ntre e%ta% tenemo% a la emoglo&ina8 mioglo&ina8 ca%eína8 emocianina8 inter;erón8 etc.

544*

2 *5

*5/45

5 5 - 45 *

*5 25/

4

*5 /

!

;erina

*5/ ; *5' 544* *5

5/4 5

*5/45

2

*5 *

*5/

! 5 /4

*5/

;

25/

Dipéptido

*5'

or!aci n de enlace 0e0tídic o

NIVELE, E,TR6CT6RALE, DE LA, 'ROTE2NA,

1a2 3a estructura  primaria de una proteína es la secuencia lineal de sus aminoácidos. 1b2 + causa de las interacciones entre estos aminoácidos, la molécula forma espontáneamente una estructura secundaria como la !élice alfa que se ilustra aquí y  1c2 una estructura terciaria como un glóbulo. 1d2 (uc!as proteínas globulares, entre ellas la !emoglobina y  algunas en)imas, consisten en más de una cadena de aminoácidos. Esta estructura se conoce como estructura  cuaternaria.

E,TR6CT6RA ,EC6NDARIA

1b2

1a2

1a2 <élice alfa. 3a !élice mantiene su forma merced a los enlaces de !idrógeno que se indican con las líneas entrecortadas. 3os enlaces se forman entre el átomo de oígeno del grupo carbonilo de un aminoácido y el grupo amino de otro aminoácido que está a cuatro aminoácidos de distancia en la caden a. 3os grupos R, que no aparecen en este diagrama, están unidos a los carbonos marcados con los puntos de color. 3os grupos se etienden !acia el eterior de la !élice. 1b2 Estructura en lámina plegada beta de las proteínas. 3os pliegues se forman mediante enlaces de !idrógeno entre  los átomos de la columna vertebral  del  polipéptido8 los grupos  R, que están unidos a los carbonos indicados por los  puntos de color, se etienden !acia arriba y aba:o de los pliegues de la lámina.

E,TR6CT6RA TERCIARIA 1a2

S-S

1a2 Tipos de enlace que estabili)an la estructura terciaria de una molécula  proteica. 1b2 (odelo espacial de la en)ima digestiva quimiotripsina. El  intrincado plegamiento de la estructura ter ciaria produce una molécula globular.

1b2

Cole io  TRI L CE

34

9#$#'or su or!a>

(ntre la% proteína% má% importante% tenemo% a la% enima%.

a# ibrosas 2on de ;orma alargada8 a modo de ;ilamento%. (ntre é%ta% e%tán el colágeno8 queratina $ ela%tina.

En7i!as> 2on proteína% glo&ulare% producida% por la célula para acelerar %u% reaccione% &ioquímica%.

'ro0iedades de una en7i!a>

b# Globulares 2on de ;orma redondeada $ compacta. (ntre é%ta% tenemo% la% enima%8 glo&ulina% $ al&0mina%.

 2on reutili7ables8 pue% luego de culminada la reacción %u arquitectura molecular no %e altera.  2on es0ecíicas8 pue% act0an %o&re determinado %u%trato o con?unto de ello%8 de e%tructura molecular complementaria.  2on l-biles o %en%i&le%8 $a que cam&io% &ru%co% de temperatura o acide le% acen perder %u

9#9#'or el n!ero de a!ino-cidos> a# Oligo0&0tidos  "ienen 1! ó meno% aminoácido%. b# 'oli0&0tidos  "ienen má% de 1! aminoácido%8 a%ta ciento% $ mile% de ello%.

cadena polipeptídica

cadena polipeptídica

cadena polipeptídica

grupo hemo

actividad.

 2on activa% en peque
#a molécula de hemoglo%ina consiste en cuatro gru pos h emo co n sus resp ect ivas cadenas polipeptídicas entrela.adas en una estructura cuaternaria" El exterior de la molécula  el hueco del centro están revestidos por  aminoácidos con carga,  los aminoácidos sin carga están aglomerados adentro" *ada molécula retiene cuatro moléculas de oxígeno, una ligada a cada grupo hemo" #a secuencia de los aminoácidos de cada cadena es su estructura primaria" #a forma helicoidal que adopta cualquier parte de la cadena como consecuencia de los enlaces de hidrógeno formados entre grupos vecinos * K 4  25, es su estructura secundaria" El plegamiento de las cadenas en formas tridimensionales es la estructura terciaria  la com%inación de cuatro cadenas en una sola molécula funcional es la estructura cuaternaria"

cadena polipeptídica

N

5

2

*

5

5

N *

45

4

aminoácido

5

5

2

*

*

5

5

4

45

aminoácido

5/4

!

2

N *

*

2 * * 45

5

5

4

5

(a) El enlace peptídico es un enlace covalente formado mediante condensación" (%) #os polipéptidos son polímeros de aminoácidos unidos entre sí por enlaces peptídicos, de modo que el grupo amino de un aminoácido está unido con el grupo car%oxilo de su vecino" #a cadena polipeptídica que aparece aquí contiene seis aminoácidos diferentes, pero algunas cadenas pueden poseer hasta '11 nanómetros de aminoácidos unidos entre ellos"

N 5

5/*

4 5'*

(a)

glicina

áci do glu támico valina

*5/

5 /2

5 *5/

5 *5/

5 4

5 4

grupo amino

s Enlace 0e0tídico F 0oli0&0tido

serina

/ e

5

5'*

*5

2

2 4

5 2

'

A

*5'

*5 ' *5' *5

5 *5/

* * 2 * * 2 * * 2 * * 2 * * 2 * * 45 5 4

*5'

+

45

* 5 5

5

2 tirosina 45

*5'

*5

*5/

dipéptido

ala nina

1e!oglobina

5 4 5 5 4

5 4 grupo car%oxilo

terminal

5/*

*5/

5

5/*

-44*

*44-

rupo hemo de la hemoglo%ina" *ontiene un átomo de hierro (e) )

polipépti do ( %

*5/

terminal

dent ro de un anill o de porfi rina" El

anillo porfiríni co consist e en cuatro

35

anill os que conti enen nitró

geno  aparecen numerados en el diagrama" *ada grupo hemo está unido a una larga cadena polipeptídica que lo envuelve" #a molécula de oxígeno es retenida de plano contra el hemo"

Quinto año de secundaria

Estructura de una en7i!a /ada %u condición de proteína8 e%tá %o&reentendida %u con;ormación aminoacídicaF e% a%í como e%ta% unidade% enimática%8 pre%entan do% porcione%A

A!ino-cidos catalíticos> (ncargado% de interaccionar con el %u%trato para llevarlo a la condición de producto.

/ado que toda enima e% una proteína con?ugada reconocemo% en ella =6oloenima> do% ;raccione%A -poenima $ oenima.

En7i!a> ArBuitectura

 6oloenima A (% la enima activa.  -poenima A (% la parte compue%ta por aminoáci do% de la enima.  oenima A (% el grupo pro%tético de la enima8 %e trata de co;actore% orgánico%8 por e?emplo la% vitamina% del comple?o B.

&poen.ima7

+a %u%tancia %o&re la cual act0a la enima8 %e llama sustrato. +a %u%tancia o %u%tancia% producida% por la acción enimática %on lo% 0roductos de la reacción.

)ecanis!o de accin de las en7i!as 5oloen.ima7

(% e#plicado por la Teoría Llave  Cerradura que propone queA

a. "oda enima tiene un %itio activo en donde enca?a el %u%trato. &. -l unir%e el %u%trato con la enima %e ;orma un comple?o de corta duración8 en el que no intervienen enlace% covalente%. c. Realiada la catáli%i% %e %eparan la enima de lo% producto%.

6oloenima X -poenima U oenima

/e acuerdo a e%ta enimática e% saturable e inHibible.

"# A!ino-cidos estructurales on%titu$en el cuerpo de la enima.

teoría

actividad

la

Podemo% reconocer entonce% lo% %iguiente% pa%o%

o etapa% de la acción enimáticaA

$# ,itio o centro activo> (% la ona de actividad catalítica8 con%tituida por do% regione% de aminoácido%. A!ino-cidos de i8acin> Jormado% por aminoácido% que permiten una unión dé&il con el %u%trato8 generalmente por puente% de idrógeno.

Identiicacin> on%i%te en el reconocimiento del %u%trato. or!acin del co!0le8o> (% '. el acoplamiento de la enima con el %u%trato. 3. Cat-lisis> (% la ruptura molecular del %u%trato por acción de la enima. E. Liberacin de 0roductos> ulminada la reacción8 %e  an ;ormado lo% producto%8 %eparándo%e intacta la enima. 1.

1e!oglobina Anor!al

1a2 1b2

Botomicrografías electrónicas de barrido de 1a2 glóbulos ro:os que contienen !emoglobina normal y 1b2 un eritrocito que contiene la !emoglobina anormal asociada con anemia drepanocítica. =uando la concentración de oígeno en la sangre es ba:a, las moléculas anormales de !emoglobina se

Colegio  TRI L CE

ad!ieren entre ellas, deformando a los glóbulos ro:os. En consecuencia, éstos no  pueden  pasar con facilidad por los capilares. Estos glóbulos ro:os !an sido ampliados unas CDDD veces.

3*

Desnaturali7acin de una 0roteína 40&rdida de su actividad biolgicaJ 0or e/ceso de calor o variacin brusca del 01# enlace de

enlace

puente di%ul;ur o

Iander

de

]aal%

desnaturali"acion

enlace

de%naturaliación

Coactores en7i!-ticos. 2on %u%tancia% que activan alguna% enima%

=apoenima%> para que puedan e?ercer %u actividad catalítica. 2e cla%i;ican en do% grupo%A

"# Inorg-nicosA 2on ione% como u 'U8 n'U8 l8 S U $# Org-nicosA 2e le% denomina coenima% $ %on generalmente vitamina% del comple?o B.

de puente de 6

Rol en7i!-ti co

0ara que puedan reaccionar, las moléculas deben poseer suficiente energía - energía de activación - como para c!ocar con la fuer)a necesaria para vencer su repulsión mutua y debilitar los enlaces químicos eistentes. ?na reacción no catali)ada requiere más energía de activación que la catali)ada, como una reacción en)imática. 3a menor energía de activación en presencia del catali)ador, muc!as veces está dentro de la gama energética que poseen las moléculas y, por lo tanto, la reacción  puede ocurrir con rapide) recibiendo poco o nada de energía adicional. &in embargo, nótese que el cambio energético 1 2 global  desde el estado inicial !asta el estado final es el mismo con el catali)ador que sin él.

(odelo de la acción en)imática. 3a sacarosa es un disacárido que al !idroli)arse produce una molécula de glucosa y una molécula de fructosa. 3a en)ima que interviene en esta reacción, sacarasa, es específica para este proceso8 como vemos, el sitio activo de la en)ima coincide con la superficie opuesta de la molécula de sacarosa. El enca:e es tan eacto que una molécula constituida, por e:emplo, por dos subunidades de glucosa, no sería afectada por esta en)ima.


activo y el su 

)ecanis!o de accin de las en7i!as 37

Quinto año de secundaria

Clasiicacin de las en7i!as -ctualmente %e re0nen a la% enima% en C grupo%A  O/irreductasas> Regulan la o#idación o reducción del %u%trato. *ntervienen en la cadena re%piratoria.  Transerasas>  "ran%;ieren radicale% de un %u%trato a otro8 %in que en ning0n momento quede li&re el radical.  1idrolasas> -ct0an rompiendo enlace% por medio de lo% componente% del aguaA = 6> $ = O6>.  Liasas> (ncargada% de romper enlace%A   8   H8   O8 ;ormando generalmente enlace% do&le%.  Iso!erasas> 2on la% enima% que tran%;orman a la molécula %u%trato8 en %u molécula i%ómera.  Ligasas =2inteta%a%>A *ntervienen en la unión de di;erente% grupo% químico% o de molécula%.

:# (cidos nucleicos /urante muco tiempo %e pen%ó que el material ereditario eran la% proteína%8 de&ido a que %u% veinte aminoácido% podían com&inar%e de manera ca%i ilimitada $ porque %e encontra&an en toda% la% célula%. (n

1)C9 el &ioquímico alemán Jriedric :ie%cer analió el n0cleo de lo% gló&ulo% &lanco%8 $ encontró que e%ta&a ;ormado por

una %u%tancia ácida8 a la que llamó nucleína o -cido nucleico8 $ por una %u%tancia alcalina o &á%ica8 de naturalea proteica. (n 191E8 gracia% a lo% tra&a?o% de Ro&ert Jeulgen8 que de%cu&rió que el ácido nucleico pre%enta&a a;inidad por un colorante ro?o =;uc%ina>8 %e logró pro&ar que el ácido nucleico %e encontra&a en toda% la% célula% e%tudiada%.

(n 19') %e io un e#perimento que en e%a época parecía e%tar mu$ ale?ado de la &ioquímica o de la genética. JredericN ri;;it8 &acteriólogo de %alud p0&lica8 e%tudia&a la po%i&ilidad de preparar vacuna% con una% &acteria%8 lo% neumococo%8 que producen un tipo de neumonía. (n e%o% tiempo%8 ante% del advenimiento de lo% anti&iótico% moderno%8 la neumonía &acteriana era una en;ermedad grave8 el %inie%tro capitán de lo% om&re% de la muerte. omo ri\it %a&ía8 lo% neumococo% e#i%ten en ;orma% virulenta% =que cau%an en;ermedade%> $ dotada% de cáp%ula% =cu&ierta% de poli%acárido>F o en ;orma% no virulenta% =inocua%> $ e#enta% de cáp%ula%. ri\it quería %a&er %i %e podía utiliar in$eccione% de neumococo% virulento% muerto% mediante calor8 que no producen en;ermedad8 para inmuniar contra la neumonía. (ntre %u% diver%o% e#perimento%8 io uno que le dio uno% re%ultado% mu$ de%concertante%A +a inoculación de cepa% virulenta% a ratone% le% producía la en;ermedad $ la muerte8 mientra% que la% no virulenta% no cau%a&an da
inyección mezcla de virulento s muertos y de no virulento s vivos

virus encapsulados virulentos

(a) (b)

el ratón muere

(c)

virus no virulentos

virus no encapsulados no virulentos

(e)

el ratón vive

(d)

virulentos muertos por calor

el ratón vive

calor

el ratón muere

- tancia

muestra de sangre del ratón muerto

muestra de sangre del ratón muerto

E  l 

capa) de

f  a c  t  o r 

rasgos genétic  os de una célula a otra, se descub rió al estudia r

transmi  tir

t  r  a n s f  o r  m a d  o r  ,

 produc  en

s u  s

cápsula s

Cole io  TRI L CE

neumo cocos,

bacteri  os que neumo nía. ?na cepa de es- tos bacteri  os  posee

1  c  a  p a s  p r  o t  e c  t  o r  a s e    t  e r  n a s  2

38

y la otra no. 3a capacidad  para elaborar cápsulas y  producir enfermedad es una características !ereditaria que se transmite de una generación bacteriana a otra al dividirse las células. a2 3a inyección de neumococos encapsulados mataba a los ratones. b2 3a cepa no encapsulada no causaba infección. c2 +ntes de la inyección se mataron los bacterias encapsulados  por calor y tampoco  produ:e-  ron infección. d2 En cambio, me)clando los bacterias encapsulados muertos con bacterios no encapsulados vivos e inyectando la me)cla a los ratones, todos éstos mo-  rían. e2 En las muestras de sangre de los ratones muertos se encontraron neumococos encapsulados vivos.  +lg9n factor !abía pasado de los bac-  terios muertos a los vivos, dotándolos de capacidad  para elaborar cápsulas y causar neumonía. =on posterioridad este *factor* fue aislado y resultó ser +@F.

*ases Nitrogenadas

(n 19EE8 -ver$8 :c+eod $ :cart$ demo%traron que el ;actor tran%;ormante de%crito por ri;;it

era el -/H. (n con%ecuencia8 el -/H era la molécula re%pon%a&le de almacenar la in;ormación genética. Otro% e#perimento% que identi;icaron ;inalmente al -/H como la macromolécula in;ormativa ;ueron lo% de /. 6er%e$ $ :. a%e. -l e%tudiar el mecani%mo de in;ección del viru% "' en la% &acteria% (. coli8 de%cu&rieron que el viru% tran%;ería al interior de la% &acteria% %u -/H $ no %u% proteína%8 conclu$endo que el -/H e% el material genético $ no la% proteína%. Poco de%pué% del allago de :ie%cer en 1)C98 %e ai%ló otra %u%tancia mu$ parecida a la nucleína o ácido nucleico de :ie%cer. - dica %u%tancia %e le denominó ácido ri&onucleico =-RH> $ a la ai%lada por :ie%cer %e le llamó ácido de%o#irri&onucleico =-/H>8 teniendo en cuenta el tipo de pento%a que po%eíanA ri&o%a o de%o#irri&o%a.

Conce0to nucleicos

de

-cidos

+o% ácido% nucleico% %on &iomolécula% pentaria%

compue%ta% por 8 68 O8 H $ P. (%tán ;ormado% por cadena% de nucleótido%8 unido% entre %í mediante enlace% ;o%;odié%ter. 2e Para la con%titución del nucleótido lo% tre% encuentran en todo% lo% %ere% vivo% $ controlan elemento% mencionado% %e unen. +a unión entre la pento%a $ la &a%e nitrogenada8 e% mediante un todo% %u% proce%o% vitale%. enlace   H gluco%ídicoF mientra% que la unión Nucleti entre el ácido ;o%;órico $ la pento%a8 %e realia do mediante un enlace ;o%;oé%ter. Mnidad &á%ica =monómero> de lo% ácido% nucleico%. (%tá compue%to porA 1. Mn mono%acárido del tipo de la% pento%a%8 que puede %er ribosa o deso/irribosa.

'ENTO,A ,



*N '

'. Mn ácido ;o%;órico =63POE> que le da la caracterí%tica ácida a la molécula. 3. Mna &a%e nitrogenada compue%ta por 8 68 O $ H. (#i%ten do% tipo% de &a%e%A 3.1.Ba%e% Pirimidínica%

Pertenecen a e%te grupo la ito%ina =>8  "imina ="> $ el Mracilo =M>. 3.'.Ba%e% Purínica% Pertenecen a e%te grupo la -denina =-> $ la uanina=>.

> -cido osrico '> 0entosa *N> base nintrogenada -

lo%

nucleótido%

%e

le%

cla%i;ica

en

de%o#irri&onucleótido % $ ri&onucleótido% 8 %eg0n la pento%a que po%eanA de%o#irri&o%a o ri&o%a8 re%pectivamente.  "am&ién %e le% cla%i;ica %eg0n la &a%e nitrogenada que po%eenA nucleótido de adenina8 nucleótido de cito%ina8 nucleótido de uracilo8 etc.

Hom&re el nucleótidoA

%iguiente

*ases nitrogenadas co!0le!entarias 2on aquella% &a%e% que pueden ;ormar puente% de idrógeno entre %í. -%í tenemo% que - $ " =M> %on complementaria%8 lo mi%mo que  $ 8 unida% por do% $ tre% puente% de idrógeno re%pectivamente.



G R

Rpta.A

39

Quinto año de secundaria

6emo% de%crito a un ácido nucleico como una cadena de nucleótido% unido% entre %íF e%to ocurre de la %iguiente maneraA



5 E

' 3



5 E

'

1

1

' 3

*N

'

5 E

*N

'

3



1

cada &a%e nitrogenada de una de la% cadena% tiene al ;rente =en la otra cadena> a %u &a%e complementaria. (%ta e%tructura &icatenaria %e tuerce %o&re %í mi%ma ;ormando una élice o e%piral8 por lo que %e dice que e% Helicoidal8 con giro a la dereca.

*N

'

Mn concepto complementario al de nucleótido e% el de nuclesido8 que e% la unión de una pento%a $ una &a%e nitrogenada. +o% ácido% nucleico% %on de do% tipo%A

Estructura del ADN +o% de%o#irri&onucleótido% pre%entan la% %iguiente% caracterí%tica%A Pento%aA  de%o#irri&o%a.  Ycido ;o%;órico.  Ba%e% nitrogenada%A adenina8 guanina8 cito%ina8 ti!ina.

+a ti!ina e% e#clu%iva del -/H. (r^in arga;; de%cu&rió queA la proporción de

-denina en el -/H8 era igual a la de timinaF $ que la de guanina era igual a la de cito%ina =+e$ de arga;;>. -demá%8 de%cu&rió que la proporción de &a%e% nitrogenada% varia&a de una e%pecie a otra. E.1 Ycido de%o#irri&onucleico E.' Ycido ri&onucleico

.

. .



. .

D

. A

T

D 

:#"#(cido Deso/irribonucleico 4ADN o en ingl&s DNA  (% un ácido nucleico con%tituido por dos cadenas de G C D D des o/irribonuc letidos 8c ol oc ad a% a nti 0a   ralela!ente =una cadena e%tá de ca&ea con  re%pecto a la otra8 pero %on paralela%> que %e mantienen D C G D unida% mediante lo% puente% de idrógeno que %e  . . . . ;orman entre %u% &a%e% nitrogenada%. Por e%to . . 0ltimo %e dice que %on cadena% co!0le!entarias8 $a que (l anco del -/H e% ' nm8 la di%tancia entre do% pare% de nucleótido% con%ecutivo% e% !83E nm. Cadena de Mn giro completo comprende 1! pare% de nucletidos nucleótido% por lo que mide 38E nm. (l -/H umano de una %ola de %u% célula% mide ca%i ' m de largo8 %i %e le de%enrrolla completamente. uncin del ADN (% la molécula que contiene la in;ormación genética o ereditaria de un organi%mo. 2e encuentra pre%ente en toda% %u% célula%. (n él encontramo% toda% la% in%truccione% para con%truir $ poner en ;uncionamiento cada una de la% e%tructura% de un %er vivo.  "iene la capacidad de acer copia% de %í mi%mo =replicación o autoduplicación del -/H>.

40

Colegio  TRI L CE

ADN> DO, CADENA, DE N6CLEMTIDO,

Estructura !elicoidal de doble cadena del +@F, tal  como la presentaron Gatson y =ric> en "#H%. 3a arma)ón de la !élice consiste en las unidades a)9car  - fosfato de los nucleótidos y los pelda;os están constituidos por las cuatro bases nitrogenadas adenina y guanina 1purinas2 y timina y citosina 1pirimidinas2. =ada escalón consiste en dos bases. El conocimiento de las distancias entre los átomos, determinado por las imágenes de difracción de rayos  I, fue cruc ial par a esta blec er la estr uctu ra de la molécula de +@F.

Estructura de doble cadena de una porción de la molécula de +@F. =omo la adenina sólo  puede aparears e con la timina y l a guanina sólo con la citosina, el orden de las bases a lo largo de una cadena determina el orden de las bases a lo largo de la otra. Fótese que las cadenas corren en direcciones contrarias.

Gatson 1i)q.2 y =ric> en "#H%, con uno de sus m  odelos del  + @ F  . ( au r   ice G  il>ins con el  cual compartieron el  0remio Fobel, di:oA *El +@F es como el oro de (idas8 quien lo toca enloquece*.

41

Quinto año de secundaria

:#$#(cido Ribonucleico 4ARN o en ingl&s RNA (% un ácido nucleico compue%to por una %ola cadena de ri&onucleótido%8 la cual puede adoptar di;erente% ;orma% %eg0n %u ;unción. Estructura del ARN +o% ri&onucleótido% pre%entan %iguiente% caracterí%tica%A

Riboso! a

la%

 Pento%aA ri&o%a.  Ycido ;o%;órico.  Ba%e% nitrogenada%A adenina8 guanina8 cito%ina8 uracil o. (l uracilo e% e#clu%ivo del -RH. 2e conocen tre% tipo% de -RH $ lo% tre% tra&a?an para %intetiar la% proteína%F %in em&argo cada tipo cumple una ;unción particularA

a# ARN )ensa8ero 4ARN! 2e ;a&rica a modo de copia de alg0n %egmento del -/H8 de ;orma que tran%porta en él  in;ormación genética8 de%de el n0cleo acia el citopla%ma.

@iagrama de un ribosoma de una célula de E. coli. =omo vemos, consiste en dos subunidades, una más grande que la otra, cada una de ellas constituída por +RF especí-  fico y moléculas  proteicas. 3os términos %D& y HD& aluden a las densidades relativas de las dos subunidades, de acuerdo con sus velocidades de sedimentación en la ultracentrífuga.

ARNt> ArBuitectura

Repre%enta el 5  1!Q del -RH total. 2u e%tructura e% lineal. Pre%enta lo% triplete% de O/OH(28 que %on nucleótido%8 que lo con%titu$en.

(l proce%o de copiado de la in;ormación del -/H en el -RHm %e llama  "R-H2R*P*_H.

b# ARN de Transerencia 4ARNt (% el que tran%porta lo% aminoácido% acia el ri&o%oma para la %ínte%i% de proteína%. (#i%te por lo meno% un -RHt para cada uno de l o% aminoácido% de nue%tra% proteína%.

Estructura de una molécula de +RFt. 1a2 Estas moléculas consisten en unos JD  nucleótidos unidos entre sí formando una sola cadena. 3a cadena siempre termina en una secuencia ==+. En este etremo, un aminoácido puede entablar enlace con su +RFt específico. +lgunos nucleótidos son los mismos en todos los +RFt 1sombreado gris2 y los otros nucleótidos varían de acuerdo con cada  +RFt en particular. 3os símbolos @, K, y T representan nucleótidosde +RFt.

Repre%enta un 1!  15Q del -RH total. 2u e%tructura e% en o?a de Pre%enta tre&ol =tri;oliado>. lo% -H"*O/OH(28 que %on triplete% de nucleótido% complementario% a lo% O/OH(2.

c# ARN Ribos!ico 4ARNr 2e a%ocia con proteína% para la con%titución de lo% ri&o%oma%. 2u e%tructura e% glo&ular. - é%to% llega el -RHm para %er leído $ e?ecutado8 a e%to%

 +lgunos nucleótidos están unidos entre sí medianet 

enlaces de !idrógeno,

como se indica con las líneas de color. 3os nucleótidos impares de la base del  diagrama 1sombreados en color2 forman el anticodon y sirven para *enc!ufar*  a la molécula de +RFt en un codon de +RFm. 1b2 3a molécula se pliega sobre sí misma produciendo esta estructura tridimensional. Esto es una fotografía de  un modelo.

do% 0ltimo% proce%o% %e le% llama  "R-/M*_H.

Cole io  TRI L CE

42

5# Vita!inas#

Dierencia entre el ADN F ARN

2on %u%tancia% que actuando en peque
intervienen en el de%arrollo8 el crecimiento $ mante nimiento del organi%mo de lo% %ere% vivo%. 2e cla%i;ican enA

H0mero de cadena%

' =&icatenario>

1=monocatenario>

Ba%e% nitrogenada%

-denina8 uanina 8

-denina8 uanina 8 ito%ina

 Iitamina% idro%o lu&le%A Iitamina  $ comple?o B.

Pento%a

/e#o#irri&o%a

Ri&o%a

Jorma% $ tipo%

:odelo   6élice =elicoidal>

-RHmA lineal -RHtA tre&ol -RHrA

 Iitamina% lipo%olu&le%A Iitamina% -8 /8 ( $ S.

Junción

ontiene el programa genético de lo% %ere%

2ínte%i% de proteína% =traducción>

Origen

Replicación o -utoduplicación del -/H

 "ran%cripción

;#1or!onas#

M&icación

` élulaA H0cleo :itocondri a loropla%t o%

2on %u%tancia% pro teica%8 lipoproteica%8 glucoproteica% o li  pídica% que actuando en peque<í%ima% can ti dade % r egu lan el equili&rio ;uncional entre toda% la% parte% de un organi%mo8 %e encuentran enA

 6umano%A J268 +68 2"68 "*ROD*H-8 etc.  -nimale% in;eriore% =; e r o m o n a % > A ecdi%ona.  Ieg et ale%A =;itoor m on a% a u# in >A a% 8 gi&erelina%8 etileno8 etc.

Ycido Jo%;órico

63POE

63POE

VITA)INA Principal  ,

Designaci  ón

es

letra y nombre

` élulaA Hucleolo Ri&o%oma :itocondri a loropla%t

 

Síntomas

 por deficiencia

fuentes

Función -8 caroteno

/38 calci;erol

(8 toco;erol

S8 na;toquinona

Co!0le8o vita!ínico *



@ema de uevo8  Jormació n de  eguera nocturnaF vegetale% verde% o pigmento % vi%uale%8 piel %eca $ e%camo%a. amarillo%8 ;ruta%8 ígado8 ma nteni mie nt o de la manteca. e%tructura epitelial  Raquiti%mo normal.  -ceite% de pe%cado8 =;ormación de ue%o ígado8 lece ;orti;icada $  *ncrementa la a&%orción de;ectuo%o>. de otro% producto% lácteo%8 acción de la lu %olar a'U de%de el inte%tino8 %o&re lípido% cutáneo%. impo rtante en la ;ormación de ue%o% $ diente%.  6ortalia% de o?a%  :antiene la re%i%tencia de  -umento de la verde%8 lece8 uevo%8 lo% gló&ulo% ro?o% a la ;ragilidad de lo% carne. emóli%i%8 co;actor en la gló&ulo% ro?o%. cadena de tran%porte de electrone%.  Permite la %ínte%i% de  Jalla en la  2 í n t e % i % p o r & a c t de la coagulación de la ;actore% e r i a % inte%tinale%8 coagulación por el ortalia% de %angre. ígado. o?a%.

B18 tiamina

  e r e& ro 8 í ga do 8 ri < ó n 8 coraón8 grano% entero%.

 Jo r m a c i ó n d e l c o  B e r i  & e r i 8 n e u ; a c t o r involucrado en r i t i % 8 in%u;iciencia el ciclo de Sre&% cardíaca.

B'8 ri&o;lavina

 + e c  e 8  u e vo %8  í  g ad o 8 grano% entero%.

 Parte del tran%portador de electrone% J-/.  Joto;o&ia8 ;i%ura% de la piel.

BC8 pirido#ina

 rano% entero%8 ígado8 ri<ón8 pe%cado8 levadura.



 oeni ma para e l  /ermatiti%8 meta&o li%mo de en;ermedad nervio%a. aminoácido% $ de ácido% gra%o%.

B1'8 cianoco&alamina

 Ri<ón8 ígado8 cere&ro.

 :aduración de gló&ulo%  -nemia8 gló&ulo% ro?o% mal ;ormado%. meta&oli%mo de aminoácido%.

ro?o%8 en el DIERENCIA, ENTRE EL coenima ADN F ARN

Biotina

 @ema del uevo8 %ínte%i%  Participa en la %ínte%i% por &acteria% inte%tinale%. de ácido% gra%o%8 ;i?ación de O'.



/ermatiti% e%camo%a8 do l o re % mu %c u l ar e %8 de&ilidad.

Ycido ;ólico

 6ígado8 o?a% de ortalia%.  2ínte%i% de ácido  Jalta de maduración nucleico8 ;ormación de de l o % g l ó & u l o % gló&ulo% ro?o%. r o ? o % 8 anemia. Hiacina =ácido nicotínico>  rano% entero%8 ígado  Parte de lo%  P e l a g r a 8 l e % i o $ otra% carne%8 levadura. de n e % cutánea%8 tran%p or tadore % electrone% H-/8 H-/P $ de tran%torno% o-. dige%tivo%. Ycido pantoténico  Pre%ente en la ma$oría  Jorma parte de la o "ran%torno% de lo% ali ment o%8 neuromoto re%8 e%pec ialm ente uevo%8 cardiova%culare%8 ígado8 levadura. di%tre%% ga%trointe%tinal. 8 ácido a%cór&ico

 J r ut a % cí t r i c a %8 t o m at e 8 ortalia% de o?a% verde%.

43

 Iital para el colágeno  ( %c o r& ut o 8 ;a lt $ % u % t a n c i a ; u n d a a d e ;ormación de m e n t a l =intercelular> ;i&ra% de te?ido con?untivo.

Quinto año de secundaria

CO)'LEO, ,6'RA)OLEC6LARE,  VIR6, "# %u& son los co!0le8os su0ra!oleculars F Bu& son los virus. omple?o% %upramoleculare%. 2on e%tructura% química% mu$ comple?a%8 que re%ultan de la interacción de do% o

má% macromolécula%8 e?emplo%A viru% ri&o%oma%8 centriolo%8 mem&rana% celular8 etc. Iiru%.

2on

comple?o%

%upramoleculare%

nucleoproteico% =;ormado% por ácido% nucleico% $ proteina%>8 con capacidad in;ectante8 e% decir capace% de provocar in;eccione% o en;ermedde% en el om&re $ otro% organi%mo %.

$# Estructura viral  "odo% lo% viru% po%een una cu&ierta proteica llamada c-0side que envuelve un ácido nucleico denominado !aterial gen&tico o geno!a. +a c-0side8 e%tá con%tituida por la unión de muco% ca0s!eros8 de naturalea proteica8 ello% di%ponen adoptando %e ;orma%A ico%aédrica%8 e%;érica% $ tu&ulare%. (l !aterial gen&tico 4geno!a8 puede %er ADN o ARN8 nunca lo% do% ?unto%. (%te material lleva lo% gene% que inducen %u replicación dentro de la célula in;ectada. 9# Características virales a# 6ltra!icrosc0icos> 2on e#tremadamente peque. +o cual indica que pueden %er relativamente vi%i&le% a la micro%copía electrónica. Por lo tanto %on iltrables8 e% decir8 atravie%an lo% ;iltro% de porcelana8 que retienen a la% &acteria%. b# Carecen de !etabolis!o> (% una generalidad la au%encia de en7i!as8 por lo tanto e%tán en la impo%i&ilidad realiar de reaccione% meta&ólica%. omo con%ecuencia8 para poder m ul ti pl ic ar %e r ec ur re n a la n ec e% id ad d e aprovecar%e del meta&oli%mo de la célula ué%ped8 %iendo por lo tanto con%iderado% 0ar-sitos celulares obligados. c# Ter!osensibilidad > /ada %u condición química

nucleo0roteica8 lo% virus8 al %er %ometido% en condicione% de la&oratorio8 a elevada% temperatura%8 %e con%iguió que %u% macromolécula% con%titu$ente%8 %e de%organiaran al punto de perder toda opción de volver a in;ectar. d# Cristali7acin> Mna ve que la célula a muerto8 lo% nuevo% virus %alen en &0%queda de nueva% célula% para continuar con %u propagación. Pero aquello% virus que no alcanan alguna célula8 pa%an una %ituación mu$ e%pecial8 %e tran%;orman en una delgadí%ima ca0a cristalina orgánica. e# Ca0acidad !ut-gena> (l material genético de lo% virusA ADN o ARN8 e%tá %u?eto a cam&io% e%tructurale% que conllevan a la tran%;ormación de la cáp%ide8 e%to ocurre cuando lo% I*RM2 an realiado varia% in;eccione% en un tiempo con%idera&le.

adiere %o&re la %uper;icie e#terna de la célula ué%ped. Realiándo%e de do% manera% di;erente%A

:# Clasicacin de los virus Para lo% viru% e#i%ten diver%o% criterio% de cla%i;icación comoA



)ec-nica> uando el virus8 mediante una %erie de ganco% %e a;irma a la pared celular de %u víctima.  %uí!ica>  ua nd o la cá p% id e vi ra l %e complementa molecularmente con la mem&rana pla%mática de la célula.

a. Por el tipo de material genéticoA  2i pre%entan -/HA Deso/ivirus. (?emploA Po#viru%8 adenoviru%8 erpe%viru%8 papoviru%.  2i p re %e nt  an - RH A Ribovirus . (  ?e mp lo A Parami#oviru%8 reoviru%8 togaviru%8 picornaviru%.

&.    

Por el tipo de célula que in;ectanA Bacteria%A Bacterió;ago%. -nimalA oó;ago%. IegetalA Jitó;ago%. 6ongoA :icó;ago%.

b# 'enetracin> 2e con%idera al ingre%o del material genético viral al interior de la célula. c# Re0licacin> (l genoma viral %e multiplica muca% vece% a co%ta del material genético celula r $ del meta&oli%mo de la célula.

c. Por la e%peci;icidad del %i%tema atacadoA  2. Hervio%oA Heurotrópico%. (?emploA Poliomieliti%.  2. *nmuneA *nmunotrópico%. (?emploA 2.*./.-.  PielA /ermotrópico%. (?emploA Iaricela.  _rgano%A Organotrópico%. (?emploA 6epatiti% =ígado>.

d# Ensa!bla8e> +o% ri&o%oma% de la célula %e encargarán po%teriormente de la %ínte%i% de proteína% virale% que terminarán con%titu$endo la cáp%ide de cada ;uturo virus.

5# isiología vírica 2e cumple por medio de lo% proce%o% denominado%A

e# Lisis> +o% nuevo% virus e%tán li%to% para e%capar de la célula8 aciéndola e%tallar =li%i%> previamente. +o% virus li&re% van en &0%queda de nueva% célula% para repetir el proce%o.

5#"#Ciclo lítico> (%te proce%o %e cumple en lo% %iguiente% pa%o%A a# Adsorcin> :omento cuando el virus %e

Colegio  TRI L CE

44

5#$#Ciclo Lisog&nico

(#i%ten do% tipo% de partícula% má% %imple% que lo% virus e igualmente patógena%A lo% viroides $ lo% 0riones. +o% viroides con%tan de una comentarA cadena de -RH8 mu$ corta $ de%nuda8 que 0nicamente puede codi;icar una %ola proteína. Mn a# Adsorcin F 0enetracin> 0rin todavía e% má% in%igni;icanteA una %ola 2uceden lo% mi%mo% acontecimiento% proteína idro;ó&ica %in ning0n tipo de ácido de%crito% en 5.1 a $ & nucléico. b# 1ibridi7acin> (l genoma viral pa%a a incorporar%e al Virus de In!unodeiciencia 1u!ana material genético de la célula8 4VI1 ;ormándo%e un í&rido genético. (n (% un retroviru% del grupo de lo% lentiviru%8 $ e% e%ta %ituación puede permanecer el g el agente etiológico =cau%al> del 2índrome de en om  a vi ra l8 p or u n ti em po c *nmunode;iciencia -dquirida =2*/->. a% i indeterminadoF reactivándo%e con la llegada de cierto% ;actore% (l 2*/- ;ue reconocido como %índrome en 19)18 pero el condicionante%. I*6 ;ue identi;icado como agente cau%al en 19)E. c# )ulti0licacin celular> Ocurren prácticamente lo% mi%mo% pa%o%8 pero con alguna% variante% que pa%amo% a

+a%

célula%

invadida%

%e

multiplican

mitóticamente arra%trando en cada célula i?a el

genoma viral.

d# Ecli0se> (%te material permanece %in mani;e%tar%e pa%ando lo% ;uturo% virus de%aperci&ido%8 no %e le% nota cuando %e realia un análi%i%. e# Lisis> 2i %e dan la% condicione% adecuada%8 el genoma viral de%pierta provocando la muerte de la célula $ %u po%terior %alida. Clasiicacin de los virus 0or el ti0o de !aterial gen&tico

Envoltur Ti0o de a

-u%ent e Pre%ent   e -u%ent e Pre%ent   e -u%ent e Pre%ent  

Estructura del VI1  "iene un diámetro de 1!!nm. Pre%enta una cu&ierta compue%ta por una &icapa lipídica con glucoproteína% incru%tada% en ella. (%ta cu&ierta envuelve al OR(8 que e%tá ;ormado por el -RH del viru% =material genético> $ la% enima% tran%cripta%a inver%a =retrotran%cripta%a> $ la integra%a rodeada% por una capa de proteína%. )odo de accin del VI1 (l I*6 pre%enta una gran a;inidad a lo% receptore% /  E de lo% lin;ocito% o macró;ago% =célula% del %i%tema inmune> la in;ección ocurre de la %iguiente maneraA a. (l I*6 %e adiere al receptor /  E del lin;ocito "E8 para in$ectar el ore8 al citopla%ma celular. &. 4uedan li&re el -RH viral $ la% enima%A tran%cripta%a inver%a $ la integra%a. Ocurre la tran%cripción invertida8 %intetiándo%e -/H viral a partir del -RH viral8 con a$uda de la tran%cripta%a rever%a.

-nimal -nimal Planta -nimal -nimal -nimal

-u%ent   Bacteri e -u%ent   Bacteri Pre%ente   -nimal

c.

-ora el -/H viral8 ingre%a al n0cleo8 i&ridiándo%e con el -/H viral8 dándo%e inicio a la %ínte%i% de proteína% virale%8 a%í  mi%mo de -RH virale%. d. (n el citopla%ma8 %ucede el en%am&la?e de la% nueva% cáp%ide% $ de %u% ore%8 todo aquello queda li%to para la %alida de lo% lin;ocito% por evaginacione% de la mem&rana celular cuando %e produce la li%i% de la% célula% in;ectada%.  "odo% lo% tipo% celulare% que po%een en %u mem&rana el antígeno /E8 %on %u%cepti&le% de %er in;ectado% por el I*6. -%í tenemo% aA  " monocito%8 +in;ocito% cooperadore%8 macró;ago%8 ti%ulare%8 célula% epiteliale% de +angeran% $ célula% de la microglía cere&ral.

45

Quinto año de secundaria

Biología  Estructura Viral

(a)

(%)

cadenas de +RF 

membrana lípidica membrana  proteica interna

(c)

(d)

cubierta  proteica  +@F 

cuello vaina centro  placa basal  fibras de la cola

(e)

(f)

a2 +denovirus, uno de los muc!os virus que causan resfríos en el ser !umano. Este virus es un icosaedro. &us D lados son triángulos equilátero s constituidos  por subunidades proteicas idénticas. (uc!os virus y también las c9pulas geodésicas de Luc>m inster Buller están construidos seg9n es te principio. En total !ay H subunidades. @entro del icosaedro !ay un centro de +@F de doble cadena.

b2 (odelo del adenovirus construido con H pelotas de tenis. c2, d2 Botomicrografía electrónica y diagrama del virus de la gripe. El virus consiste en un centro de  +RF ro- deado por una envoltura lipoproteica a través de la cual  sobresalen cortas espículas  proteicas. 0or ra)ones que no se conocen, el virus gripal muta con frecuencia. =omo los cambios de su ácido nucleico alteran sus proteínas los anticuerpos formados con anterioridad de:an de *reconocerlo*. 3as cepas nuevas de virus gripal tienden a aparecer con mayor rapide) de lo que se pueden producir vacunas nuevas para combatirlos. e, f2 Botomicrografía electrónica y diagrama de un bacterió- fago que muestra los componentes estructurales diversos de la cubierta  proteica. El   +@F del virus codifica la producción de todas estas proteínas estructurales.

B i oq u í m i

Colegio  TRI L CE

4*

Biología  Autoevaluación  Indicaciones 

+a% %iguiente% pregunta% tienen como o&?etivo que pueda conocer cuánto %a&e de e%te capítulo. 2e le recomienda que ante% de intentar conte%tarla%8 repa%e a conciencia %u cuaderno $ la guía. Pónga%e un tiempo límite para toda la prue&a =%ugerenciaA '5 minuto%>8 luego compare %u% re%pue%ta% con la clave al ;inal de la guía. alcule %u porcenta?e de pregunta% correcta%8 %erá %u rendimiento. (l mínimo rendimiento de&e %er 7!Q8 %i e%pera tener alg0n é#ito en %u% evaluacione% &ime%trale%.

*IOELE)ENTO, P *IO)OLEC6LA, INORG(NICA,

9. (l principal &u\er e#tracelular e%A

1. 2e P d> Je

&> 2 e> Ha

c> H

'. 2e O  d> P 6

&> H

c>

e>

3. *nterviene en la %ínte%i% de emoglo&inaA a> :g Ha d> l

&> Je e> u

c>

E. uál de lo% %iguiente% &ioátomo% repre%enta el catión e#tracelular má% a&undante8 que  ?uega un rol mu$ importante en la generación de potenciale% de acción =impul%o% nervio%o%>A a> :g. n. d> S.

&> Ha. e> l.

c>

5. Bioelemento involucrado en el tran%porte de o#ígeno por la %angreA a> :o. d> Ha.

&> u. e> o.

c> Je.

C. *ndi%pen%a&le para la actividad de la glándula tiroide%A a> n d> *

&> o e> :g

e> Z6U[ X 1! ) molar.

c> u

7. Ho corre%ponde a la% %ale% minerale%A a> Jorman electrolito%. &> Regulan el p6. c> /eterminan la pre%ión o%mótica. d> 2on co;actore% enimático%. e> "oda% corre%ponden. ). 2e
a> d> -gua

&> Jo%;ato c> e> Bi;o%;ato

a> Z6U[ X 1! 7 molar. &> Z6U[ X 1! 5 molar. c> Z6U[ X 1! 9 molar. d> Z6U[ X 1! E molar.

B i oq u í m i

1!. Propiedad del agua que le permite actuar como agente termorreguladorA

a> O#ígeno. &> Hitrógeno. c> /ió#ido de car&ono. d> Oono. e> -rgón.

a> -lta con%tante dieléctrica. &> /ipolaridad. c> -lto punto de congelación. d> (levado calor e%pecí;ico. e> -lta ten%ión %uper;icial.

*IO)OL3C6LA, ORG(NICA, GL6CIDO,> 1. omponente gluco%ídico del e#oe%queleto de lo% artrópodo%A

11. (l p6 neutro del agua %e ;undamenta enA a> 2u alta ten%ión %uper;icial. &> 2u dipolaridad. c> 2u alto punto de e&ullición. d> 2u &a?a tendencia a ioniar%e. e> 2u &a?a tendencia a ;ormar puente% de 6U.

a> *n%ulina &> elulo%a 2acarina d> utina

c> e> 4uitina

'. +a idróli%i% completa del glucógeno produciráA a> 2acaro%a% &> :alto%a% c> luco%a% d> -lmidón e> Jructo%a%

1'. a% atmo%;érico que la% planta% utilian como materia prima para ela&orar compue%to% orgánico%A

3. 2e
47

Quinto año de secundaria

Biología  a> d> Jructo%a E.

&> e> luco%a

a>

c>

-l com&inar%e do% gluco%a%8 %e o&tiene una molécula de ;órmula 1'6''O118 cuál de lo% %iguiente% compue%to% re%ponde a dica ;órmulaA a> elulo%a &> lucógeno :alto%a d> Jructo%a alacto%a

c> e>

a> *n%ulina &> 2acaro%a c> elulo%a d> luco%a e> 4uitina (l poli%acárido de re%erva vegetal má% importante e%A

energética

a> +a celulo%a &> (l almidón c> +a malto%a d> (l glucógeno e> +a quitina 7. :ono%acárido pre%ente en ;ruta%8 llamado tam&ién +evulo%aA a> +acto%a &> 2acaro%a c> luco%a d> Jructo%a e> -milo%a ). ar&oidrato que %irve como re%erva energética animal. 2e %intetia $ acumula en el ígadoA a> 4uitina &> -lmidón lucógeno d> elulo%a -milopectina

c> e>

9. Principal con%titu$ente de la pared celular vegetalA a> 4ueratina &> -ctina 4uitina d> elulo%a -lmidón

c>

a> Jormación de u Jormación de ue%o%. c> Jormación de mem&rana%. d> Jormación de pared celular. e> Producción de energía. '. ompue%to de naturalea lipídica conocido como pro vitamina -A

5. (l gl0cido má% importante utiliado por toda% la% célula% como ;uente principal de energía e%A

C.

&>

c> e>

1!. (nlace químico producido entre do% mono%acárido%A a> Puente% de idrógeno &> Jo%;odié%ter c> *ónico d> luco%ídico e> Peptídico

L2'IDO,> 1. (l papel e%tructural de lo% lípido% %e relaciona conA

B i oq u í m i

d> aroteno e> Danto;ila

a> Hucleótido% &> -minoácido% c> Ycido% gra%o% d> (%teroide% e> :ono%acárido%

3. +a% gra%a% neutra% que %e caracterian por %u papel termoai%lante8 %e componen deA a> eramida $ gl0cido%. &> licerol $ ;o%;ato. c> (%;ingomielina $ colina. d> "re% ácido% gra%o% $ glicerol. e> "re% ;o%;ato% $ colina. E.

7.

+ípido que %e acumula en el te?ido celular %u&cutáneo $ act0a como agente termoai%lanteA a> ole%terol &> Jo%;olípido c> Iitamina / d> "riglicérido e> olágeno

+o% lípido% 0r ed o!ina ntes de la% mem&rana% &iológica%8 reci&en el nom&re deA

).

+ípido que act0a como ai%lante térmico8

protegiéndono% del ;ríoA a> -cido% gra%o%. &> (%teroide%. c>  "riglicérido%. d> Jo%;olípido%. e> era%.

a> lucolípido &> era c> "riglicérido d> (%;ingomielina e> utina 9. +ípido de origen animal8 importante porque da origen a muco% e%teroide% tale% como ormona% %e#uale%8 ácido% &iliare% $ vitamina b/A

5. HO corre%ponde a una ;unción de lo% lípido%A a> lucógeno &> 4ueratina c> 4uitina d> ole%terol e> licerol

a> Re%erva energética. &> Juente %ecundaria de energía. c> Jormación de la pared celular vegetal. d> Jormación de mem&rana% &iológica%. e> -i%lante% térmico%.

1!.(l e#ce%o de cole%terol en el organi%mo e%tá e%trecamente relacionado con la en;ermedad llamadaA

C. +o% componente% &á%ico% de lo% lípido% %on lo%A

Colegio  TRI L CE

a> irro%i%. &> Bocio e#o;tálmico. 48

c> -teroe%clero%i%. d> :ara%mo. e> /ia&ete%

). Proteína% indi%pen%a&le% para la contracción mu%cularA

'ROTE2NA,> 1. +a% enima% %onA a> Proteína% reguladora% de p6. &> Proteína% cataliadora%. c> ataliadore% inorgánico%. d> Proteína% altamente e%pecí;ica% $ %en%i&le%. e> & $ d %on correcta%. '. Iariedad de proteína% que participan en la re%pue%ta inmune =de;en%a del organi%mo>A a> olágeno. &> -ctina. -nticuerpo%. d> (nima%. 6emoglo&ina.

c> e>

3. +a% proteína% a di;erencia de lo% ácido% nucleico% e%tán ;ormada% porA a> :ono%acárido%. &> Ba%e% nitrogenada%. c> rupo% ;o%;ato%. d> -minoácido%. e> -cido% gra%o%. E. +a% proteína% con?ugada% a di;erencia de la% %imple% po%eenA a> -minoácido% e%enciale%. &> (nlace% peptídico%. c> :a$or gama de ;uncione%. d> rupo pro%tético. e> 2ólo aminoácido%. 5. (n un polipéptido8 lo% enlace% peptídico% %e e%ta&lecen entre lo% grupo%........del primer aminoácido $ el grupo............... del %iguiente. a> -ldeído  etona &> -ldeído  -mino c> -mino  ar&o#ilo d> ar&o#ilo  K%ter e> ar&o#ilo  -mino C. M 4uitina. &> elulo%a. c> ar&onato de calcio. d> olágeno. e> 4ueratina. 7. Proteína tran%portadora de o#ígeno $ &ió#ido de

a> olágeno $ queratina. &> 6emoglo&ina $ mioglo&ina. c> -ctina $ mio%ina d> +i%oima $ pep%ina. e> Ptialina $ catala%a. 9. +a e%tructura primaria de una proteína e%tá determinada porA a> 2u con;iguración en ;orma de élice. &> +a %ecuencia lineal de %u% aminoácido%. c> +a ;unción que realia. d> 2u grado de acide. e> +o% puente% de idrógeno que po%ee. 1!. +a de%naturaliación de una proteína conlleva aA a> Pérdida de %u% aminoácido% no e%enciale%. &> Pérdida de %u actividad &iológica. c> Pérdida de %u e%tructura primaria. d> Pérdida de %u% enlace% peptídico%. e> Pérdida de %u% aminoácido% e%enciale%.

(CIDO, N6CLEICO,> 1. (l -/H e% di;erente al -RH porque po%eeA a> (nlace% peptídico%. &> Ba%e% purina%. c> Ri&o%a. d> "imina. e> (nlace% ;o%;odié%tere%. '. +a% do% cadena% complementaria% del -/H %e mantienen unida% por medio deA a> (nlace% di%ul;uro. &> (nlace% puente% de idrógeno. c> (nlace% ;o%;odié%tere%. d> (nlace% iónico%. e> (nlace% gluco%ídico%. 3. uándo la in;ormación del -/H %e copia en un -RHm %e e%tará produciendo un proce%o llamadoA a> "raducción. &> Replicación. c> "ran%cricipción. d> luco%idación. e> on?ugación. E. (n una molécula de -/H de 1E nucleótido%8 %ólo E tienen adenina8 calcule la cantidad de ito%ina% que po%eeA a> 1E

&> E

c> 7

en la %angre de lo% verte&rado%A

d> 3

a> -l&0mina. &> 6emoglo&ina. c> :ioglo&ina. d> *nmunoglo&ulina. e> 2erulopla%mina.

e> 17

5. (l a0car pento%a para para el -RH e%A a> Jructo%a. &> Ri&o%a. c> Ri&ulo%a. d> /e%o#irri&o%a. e> luco%a. 49

Quinto año de secundaria

Biología  C. +a &a%e nitrogenada nitrogenada e#clu%iva de la molécula de -/H e%A a> Mr Mracilo d> -denin nina

&> "imina e> uani anina

c>

7. +a% &a%e% complementaria% en el -/H %onA a> -denina con uanina. &> -denina con ito%ina. c> uanina con ito%ina. d> ito%ina con Mracilo. e> "imina con uanina. ). (l a> c> e>

ce>> Iit.

E. Javorece la %ínte%i% de ;actore% de la coagulación %anguíneaA a> Iit. (. . d> Iit Iit.. S.

&> Iit. B . e> a $ c.1'

a> B'. &> BC. Bioti Biotina. na. d> -. e> B1' .

9. (ntre la% &a%e% nitrogenada% que pertenecen al grupo de la% pirimidina%8 %e encuentranA &>  "imina adenina. d>  "imina $ guanina.

1!. +a replicación del -/H con%i%te enA a> 6idroliar una molécula de -/H. &> 2intetiar un -RHm. c> "raducir el ódigo genético. d> 2intetiar una proteína. e> Producir una copia de %í mi%mo. mi%mo. 11. Propu%ieron la e%tructura molecular en b/o&le élice para repre%entar la molécula de -/HA a> :ie%cer $ /ar^in =1)C9>. &> Horton $ +ineo =1753>. c> ricN $ ]at%on =1953>. d> :éndel $ ricN =1)C'>. e> ]at%on $ +amarc =1)!'> =1)!'>

c> Iit.

c>

C. Iitamina que previene in;eccione% re%piratoria%A a> / $ S. d> B' $ B1!.

&> - $ . e> .

c> B1 $

7. 2e e#creta a travé% de la orina por e%o e% rara %u into#icaciónA a> Iit. -. d> Ii Iit. S.

&> Iit. /. e> Ii Iit. (.

c> Iit.

). Iitamina a&undante en el aceite de ígado de &acalaoA a> B'. d> B1'.

&> S. e> /.

c> -.

9. Iitamina que a&unda en ;ruto% cítrico%8 act0a como antiviral8 previene in;eccione% re%piratoria%. a> Iit. -. . d> Iit Iit.. S.

&> Iit. /. e> Iit Iit.. (.

c> Iit.

1!. +a pelagra e% una en;ermedad que %e produce por de;iciencia de vitaminaA a> Iit. . &> Iit. -. B'. d> Iit. B1'. Hiacina.

c> Iit. e>

VIR6,> 1. (l viru% que produce la viruela e%A

VITA)INA,> 1. *mportante para la &io%ínte%i% de pigmento% vi%uale%A a> (rgo%te o%tero roll. &> Iit. Iit. -. . d> toco;erol. B1 .

c> Iit. Iit. e> Iit.

'. 2u de;iciencia produce un cuadro clínico denominado raquiti%mo en lo% ni Iit. . B. d> Iit. (.

a> . Ii Id> it.Iit. . B .&> Iit. -. B ' 1' Hiacina.

5. Iitamina cu$a ;uente e% e#clu%ivamente animalA

-RH men%a?ero tran%porta lo%A &> -minoácido%. -ntico -nticodon done%. e%. d> odone%. Ri&o Ri&o%o %oma ma%. %. Hucleó Hucleótid tido%. o%.

a> uanina cito%ina. c> -denina $ e> uracilo. Mracilo

3. (% una vitamina lipo%olu&leA

&> Iit. /. e> colin lina.

c> comple?o

a> Ii%cerotrópico. &> Heurotrópico. Heurotrópico. c> /ermotrópico. d> Heumotrópico. e> Pantrópico. '. (l viru% e% un organi%mo cu$a reproducción e%tá garantiada garantiada por una relación deA

B i oq u í m i

2apro;iti%mo. d> Para%iti%mo. e> omen%ali%mo.

a> :utuali%mo. :utuali%mo. &> Heutrali%mo. c> Cole i T o TRI   L CE

50

3. Mn viru% al ingre%ar a una &acteria %in a;ectarla inmediatamente e% un ;agoA

a> :acró;ago%. c> +in;ocito% ". umana%. e> Planta%.

a> Oncogénico. &> *nactivo. c> "umoral. d> +i%ogénico. e> +ítico.

&> Bacteria%. d> élula%

7. (n el ciclo lítico viralA

E. (l viru% de inmunode;iciencia umana o I*6 ataca en particular aA a> +a% célula% del %emen. &> +a% célula% de la% microglia%. c> +o% lin;ocito%  " au#iliare%. d> +o% monocito% de la %angre. e> "oda% la% célula% de la %angre. 5. 2e Parami#oviru%. c> 6erpe%viru%. Picornaviru%. e> Reoviru%.

C. +o% &acterió;ago% %on viru% que atacan aA

&> "ogaviru%. d>

a> (l viru% entra pero no de%arrolla la en;ermedad. &> (l viru% entra $ ace e%tallar a la célula o%pedadora. c> (l viru% entra pero no %e reproduce. d> (l viru% entra8 %e reproduce $ cau%a en;ermedad. e> (l viru% no llega a entrar en la célula. ). Mna de la% caracterí%tica% de lo% viru% e% que %onA a> *nmortale%. &> Organi%mo% vivo% micro%cópico%. c> *no;en%ivo%. d> "ermo%en%i&le%. e> Proteína% in;eccio%a%.