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BIOLOGÍA
Opción C-BIOLOGÍA Y CIENCIAS DE LA TIERRA
Opción C-BIOLOGÍA
BIOLOGÍA – Ficha 06
1. SOLUCIONES A LOS EJERCICIOS DE LA FICHA ANTERIOR
SOLUCIÓN A LOS EJERCICIOS DE EXÁMENES
Del libro de apuntes: A partir de la pág. 69. Números: 1B, 5a
1B.
Vemos que hay un anillo de 5 (en la base) que es una pentosa (azúcar), a la izquierda grupos fosfato (PO4) y arriba dos anillos con N. Se trata de un nucleótido (formado siempre
por la pentosa, el grupo fosfato y la base nitrogenada). La unión de los nucleótidos mediante enlace NUCLEOTÍDICO da lugar a los ácidos nucleicos.
Este nucleótido es el ATP (Adenosín Tri-Fosfato). Es una molécula formada por Adenina más tres grupos fosfato. Son moléculas acumuladoras y donantes de energía: acumulan la energía que se libera en las reacciones químicas y la desprenden cuando sea necesario.
5a. Celulosa. Ver en fichas anteriores y volved a estudiarla.
SOLUCIÓN A LOS OTROS EJERCICIOS
1.- Explica el enlace peptídico
Hablamos de péptidos cuando los aminoácidos están unidos mediante enlaces peptidícos. El enlace se establece entre el grupo carboxilo de un aminoácido y el grupo amino del aminoácido siguiente.
Los aminoácidos se unen entre sí mediante una unión que recibe el nombre de enlace peptídico que da lugar a las proteínas.
2. ¿Qué es la insulina?
La insulina es una hormona polipeptídica formada por 51 aminoácidos, producida y secretada por el páncreas.
La insulina interviene en el aprovechamiento metabólico de los nutrientes, sobre todo con el anabolismo de los glúcidos. Gran número de estudios demuestran que la insulina es una alternativa segura, efectiva, bien tolerada y aceptada para el tratamiento a largo plazo de la diabetes tipo 1 y la diabetes tipo 2.
3. ¿Qué es el colágeno?
El colágeno es una proteína cuya función es mantener unidas las diferentes estructuras del organismo. Es la molécula proteica más abundante en los vertebrados y se calcula que una de cada cuatro proteínas del cuerpo es colágeno (aproximadamente el 7 por ciento de la masa corporal de un ser humano).
El colágeno se encarga de unir los tejidos conectivos (músculos, tendones, ligamentos, piel, huesos, cartílagos, tejido hematológico y adiposo y órganos). De esta manera, actuaría como un elemento de sostén que permite mantener unido el conjunto del cuerpo. Su función consiste en la formación de las fibras a partir de las que se crean las estructuras del organismo; por lo tanto, es el responsable del grado de firmeza y elasticidad de estas estructuras y tiene un papel esencial en su hidratación.
4. ¿Qué es la hemoglobina?
La Hemoglobina es una proteína contenida en los Eritrocitos (glóbulos rojos de la sangre) que constituye, aproximadamente, el 35% de su peso y le da su color rojo característico además de su función de transportar el oxígeno y el dióxido de carbono en el proceso de la respiración celular.
ACFGS-AUniv25-Biología-Ficha 06 Página 2 Los ácidos nucleicos son grandes moléculas constituidas por la unión de monómeros, llamados nucleótidos. Los ácidos nucleicos son el ADN y el ARN.
1.- Nucleótidos
Los nucleótidos son moléculas que se pueden presentar libres en la Naturaleza o polimerizadas, formando ácidos nucleicos. También pueden formar parte de otras moléculas que no son ácidos nucleicos, como moléculas portadoras de energía (ATP) o coenzimas.
Los nucleótidos se forman por la unión de una base nitrogenada y una pentosa mediante un enlace N-glucosídico, y uno o más ácidos fosfóricos por enlace éster.
Las bases nitrogenadas pueden ser Púricas o Pirimidínicas.
Las pentosas pueden ser ribosa, que forma nucleótidos libres y los nucleótidos componentes del ARN, y desoxirribosa, que forma los nucleótidos componentes del ADN. Los carbonos que constituyen las pentosas se renumeran, denominándolos con números prima (5' por ejemplo), para no confundirlos en nomenclatura con los carbonos de la base nitrogenada.
La nomenclatura de los nucleótidos se hace en base a las bases nitrogenadas que los forman, seguidos del número de fosfatos que contengan:
Adenosin, (mono, di o tri fosfato), para la base nitrogenada Adenina. Guanosin, (mono, di o tri fosfato), para la base nitrogenada Guanina. Citidin (mono, di o tri fosfato), para la base nitrogenada Citosina. Timidin (mono, di o tri fosfato), para la base nitrogenada Timina.
Uridin (mono, di o tri fosfato), para la base nitrogenada Uracilo. Además, llevan el prefijo desoxi-, en el caso de estar formadas por la pentosa desoxirribosa.
Esquema de un nucleótido (en este caso Adenosin-5´- monofosfato o AMP)
2.-EL ADN
El ADN es el Ácido DesoxirriboNucleico. Es el tipo de molécula más compleja que se conoce. Su secuencia de nucleótidos contiene la información necesaria para poder controlar el metabolismo de un ser vivo. El ADN es
el lugar donde reside la información genética de un ser vivo.
El estudio de su estructura se puede hacer a varios niveles, apareciendo estructuras, primaria, secundaria, terciaria, cuaternaria y niveles de empaquetamiento superiores.
2.1.-Estructura primaria
El ADN está compuesto por una secuencia de nucleótidos formados por desoxirribosa. Las bases nitrogenadas que se hallan formando los nucleótidos de ADN son Adenina, Guanina, Citosina y Timina. No aparece Uracilo. Los nucleótidos se unen entre sí mediante el grupo fosfato del segundo nucleótido, que sirve de puente de unión entre el carbono 5' del primer nucleótido y el carbono 3' de siguiente nucleótido.
Como el primer nucleótido tiene libre el carbono 5' y el siguiente nucleótido tiene libre el carbono 3', se dice que la secuencia de nucleótidos se ordena desde 5' a 3' (5' → 3').
Estructura primaria del ADN
ACFGS-AUniv25-Biología-Ficha 06 Página 3 La estructura secundaria del ADN fue propuesta por James Watson y Francis Crick, y la llamaron el modelo de doble hélice de ADN.
Este modelo está formado por dos hebras de nucleótidos. Estas dos hebras se sitúan de forma antiparalela, es decir, una orientada en sentido 5'→ 3' y la otra de 3'→ 5'. Las dos están paralelas, formando puentes de Hidrógeno entre las bases nitrogenadas enfrentadas.
Cuando en una hebra encontramos Adenina, en la otra hebra hallamos Timina. Cuando en una hebra encontramos Guanina, en la otra hallamos Citosina. Estas bases enfrentadas son las que constituyen los puentes de Hidrógeno. Adenina forma dos puentes de Hidrógeno con Timina. Guanina forma tres puentes de Hidrógeno con la Citosina.
Las dos hebras están enrolladas en torno a un eje imaginario, que gira en contra del sentido de las agujas de un reloj. Las vueltas de estas hélices se estabilizan mediante puentes de hidrógeno.
Esta estructura permite que las hebras que se formen por duplicación del ADN sean copia complementaria de cada una de las hebras existentes.
Estructura secundaria del ADN: esquema e imagen tridimensional.
2.3.- Estructura terciaria
El ADN es una molécula muy larga en algunas especies y, sin embargo, en las células eucariotas se encuentra alojado dentro del minúsculo núcleo. Cuando el ADN se une a proteínas básicas llamadas histonas, la estructura se compacta mucho.
ACFGS-AUniv25-Biología-Ficha 06 Página 4 collar de perlas, donde las perlas serían los nucleosomas, unidos por los eslabones.
La estructura terciaria del ADN se asemeja a un collar de perlas.
2.4.- Estructura cuaternaria
Los nucleosomas de la estructura terciaria se empaquetan en un conjunto que se denomina solenoide.
Los solenoides se enrollan formando la cromatina del núcleo interfásico de la célula eucariota.
Cuando la célula entra en división, el ADN se compacta más, formando los cromosomas.
3.- EL ARN
El Ácido RiboNucleico está constituido por la unión de nucleótidos formados por una pentosa, la ribosa, unida a las bases nitrogenadas Adenina, Guanina, Citosina y Uracilo. No aparece la Timina.
Los nucleótidos se unen formando una cadena con una ordenación en la que el primer nucleótido tiene libre el carbono 5’ de la pentosa. El último nucleótido tiene libre el carbono 3’. Por ello, se dice que la ordenación de la secuencia de nucleótidos va desde 5’ a 3’ (5’ → 3’). Hay diferentes tipos de ARN, con la misma composición química, pero diferente estructura y función.
3.1.- ARN mensajero (ARNm)
ARN lineal, que contiene la información, copiada del ADN, para sintetizar una proteína. Se forma en el núcleo celular, a partir de una secuencia de ADN. Sale del núcleo y se asocia a ribosomas, donde se construye la proteína. Cada tres nucleótidos (codon) codifican un aminoácido distinto. Así, la secuencia de aminoácidos de la proteína está configurada a partir de la secuencia de los nucleótidos del ARNm.
3.2.- ARN ribosómico (ARNr)
El ARN ribosómico, unido a proteínas de carácter básico, forma los ribosomas. Los ribosomas son las estructuras celulares donde se ensamblan aminoácidos para formar proteínas, a partir de la información que transmite el ARN mensajero.
3.3.- ARN transferente (ARNt)
El ARN transferente es un ARN no lineal. En él se pueden observar tramos de doble hélice intracatenaria, es decir, entre las bases que son complementarias, dentro de la misma cadena. Esta estructura se estabiliza mediante puentes de Hidrógeno. Otros tramos no están emparejados, y forman bucles.
En el ARNt se distinguen tres tramos (brazos). En uno de ellos (1 en la figura), aparece una secuencia de tres nucleótidos, denominada anticodon. Esta secuencia es complementaria con una secuencia del ARNm, el codon. En el brazo opuesto (2 en la figura), en el extremo 3' de la cadena, se une un aminoácido específico predeterminado por la secuencia de anticodon.
La función del ARNt consiste en llevar un aminoácido específico al ribosoma. En él se une a la secuencia complementaria del ARNm, mediante el anticodon. A la vez, transfiere el aminoácido correspondiente a la secuencia de aminoácidos que está formándose en el ribosoma.
ARNt
3.4.-ARN nucleolar (ARNn)
ACFGS-AUniv25-Biología-Ficha 06 Página 5 Su función consiste en ser el precursor de los distintos tipos de ARN.
Nucleo y nucleolo de una célula eucariota, donde se concentra el ARNn (fotografía tomada con microscopio electrónico).
3.- Nucleótidos no nucleicos
3.1.- ADP y ATP
El adenosín difosfato (ADP) y el adenosín trifosfato (ATP) son los principales transpotadores de energía. La energía que se obtiene en las reacciones exergónicas del metabolismo sirven para fosforilar el ADP en ATP. Así, el nuevo enlace fosfodiester guarda la energía obtenida en otras reacciones. Cuando sea necesario utilizar esa energía, el ATP se defosforila en ADP. Por ello se le denomina al ATP la “moneda de intercambio de energía” del metabolismo.
Interconversión de ATP y ADP
3.2.- Nucleótidos coenzimáticos
Los coenzimas son moléculas orgánicas no proteicas que actúan en reacciones catalizadas por enzimas. Generalmente, tienen función de transportadores de electrones.
Aunque pueden tener diversa naturaleza química, muchos coenzimas son nucleótidos. Los principales son el FAD, el NAD, el NADP y el coenzima A (co-A).
ATP
3. Trabajo en casa
ESTUDIAR EN PROFUNDIDAD: ÁCIDOS NUCLÉICOS. Del libro de apuntes: pág. 62 y siguientes o mejor el resumen de esta ficha
REPASAR TODAS LAS BIOMOLÉCULAS. EL PRÓXIMO DÍA HAREMOS UN SIMULACRO DE EXAMEN.
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REALIZAR LOS EJERCICIOS
1. En relación a la siguiente figura, indica:
a) ¿Qué macromolécula representa y por qué monómeros está formada? b) ¿Cuáles son los componentes de estos monómeros?
c) ¿Cuáles son sus características estructurales más importantes? d) ¿Cuál es la función de esta macromolécula?
2. Indica las semejanzas y diferencias estructurales que existen entre estos pares de moléculas a) Hemoglobina y colágeno
b) Glucosa y lactosa c) Nucleótido y nucleósido
3. Explica las diferencias químicas y estructurales entre el DNA y el RNA
