Enzimas

Las enzimas son proteínas altamente especializadas que tienen como función la catálisis o regulación de la velocidad de las reacciones químicas que se llevan a cabo en los seres vivos.
Son catalizadores biológicos que se encuentran en reacción metabólica específicamente.
Todos los catalizadores aceleran las reacciones, tienen importancia primordial en la velocidad de las reacciones.
Los seres vivos somos como una máquina que funciona mediante reacciones químicas, es viable si las reacciones ocurren en tiempo real.

Mecanismo de acción:
Reacciones químicas en general:
Se representan mediante una ecuación química.

                     A + B ↔ C

Las reacciones del metabolismo siempre son reversibles. Como son reversibles existe equilibrio.
Cualquier reacción química básicamente consiste en la formación o rotura de enlaces, para ello siempre hay que aportar una cierta energía a la sustancia para que se lleve acabo.
Una enzima, por sí misma, no puede llevar a cabo una reacción, su función es modificar la velocidad de la reacción, entendiéndose como tal la cantidad de producto formado por unidad de tiempo. Tal variación se debe a la disminución de la energía de activación.
  
La energía de activación es la mínima energía necesaria para formar o romper enlaces o la mínima energía necesaria para convertir un mol de sustrato en un mol de producto.
Otra característica es que entre el sustrato y el producto hay un compuesto intermedio de transición llamado complejo activado.
El complejo activado se caracteriza porque los enlaces están medio formados o medio rotos, pero además tiene un nivel energético superior porque tiene más energía libre que el sustrato por haber absorbido la energía de activación.
Otra condición sería, la necesidad que se encuentren los sustratos para que haya reacción y además tienen que colisionar para que se forme C, pero no colisiona de cualquier forma, tiene que ocurrir una geometría de la colisión → colisiones correctas que desembocan en la formación del complejo activado para que de lugar al producto.
Toda la energía es aprovechada, si no es correcta se pierde. Si la energía es suficiente y la geometría de colisión es correcta se forma el complejo activado que da lugar al producto, si falta una de las dos condiciones se vuelve al sustrato y no hay reacción.
La facilidad o dificultad con la que ocurre una reacción (velocidad) depende de la energía de activación. Cuando la energía de activación es baja, no se necesita aportar energía  a la reacción porque la temperatura ambiental es suficiente, la agitación térmica de los sustratos  o la luz que les llega es suficiente. Estas reacciones se llaman reacciones espontáneas.
La velocidad también depende de la energía de la reacción → energía del sustrato menos energía del producto. Si la diferencia es positiva, la reacción es exotérmica (desprende energía). Si la diferencia es negativa, lareacción es endotérmica (necesita energía).
Las enzimas igual que los catalizadores actúan en muy bajas concentraciones, disminuyen la energía de activación haciendo que las reacciones sean espontáneas porque toda la energía se invierte para formar o romper enlaces. Ninguna energía se pierde en colisiones incorrectas.
Los catalizadores se recuperan intactos, no se consumen en la reacción, pero si intervienen en la reacción. facilitan la geometría de la colisión al unirse a los sustratos y bajan la energía de activación y además facilitan el desarrollo de la reacción. Todo esto lo realizan sin alterar el equilibrio de la reacción.

Características, catálisis enzimática:
1.-Complejo Enzima-sustrato y complejo activo:
  Se forma un complejo entre Enzima-Sustrato

                           E + S ↔ ES ↔ E + P

Es un complejo intermedio que rápidamente se va a producir en el producto.
Esta unión se da en la superficie de la enzima, donde hay un surco, el centro activo, que sirve para reconocer al sustrato por su forma. La forma del centro activo y del sustrato son complementarias y esteroespecíficas por su esteroespecificidad                        
 
Cuando el sustrato se encuentra en el centro activo por complementariedad de sus formas, el sustrato se pone en contacto con aminoácidos, se establece unas fuerzas de Van der Waals y da lugar a interacciones iónicas (los aminoácidos se llaman  aminoácidos de unión).
Los aminoácidos de unión interaccionan débilmente con ciertos grupos químicos des Sustrato formando enlaces débiles.

 

El modelo llave-cerradura o mejor mano-guante explica como se complementan la enzima y el sustrato.
 

La unión pone en contacto al sustrato con otros aminoácidos del centro activo, llamados aminoácidos catalíticos, mediante interacciones débiles.
Los aminoácidos catalíticos debilitan el enlace a romper en la reacción o exponen grupos químicos del sustrato que se van a enlazar, favorecen el desarrollo de la reacción.
Kosland decía que los aminoácidos esenciales son:
- Aminoácidos de unión
- Aminoácidos catalíticos
- Todos los aminoácidos que mantienen la forma de la enzima.
No necesariamente los aminoácidos de unión y los catalíticos van seguidos, aparecen juntos en el centro activo por los pliegues de la cadena, por la forma de la proteína.

2.- Especificidad:

La enzima reconoce al sustrato por su forma (complementaria  con la del centro activo), por esteroespecificidad. A cada enzima le corresponde un sustrato, a esto se le conoce como  
especificidad de sustrato.
Esta especificidad de sustrato es total (hasta los isómeros) de grupos químicos del sustrato, reconoce a ciertos grupos químicos. En este caso se habla de especificidad de grupo .
Los aminoácidos de unión también tienen un papel muy importante en la especificidad, ya que determinan la especificidad de sustrato.
Además cada enzima sólo realiza un tipo de reacción química, la que le permite sus aminoácidos catalíticos, especificidad de acción.

3.- Cofactores y vitaminas:

Muchas enzimas necesitan sustancias no proteícas para su funcionamiento. Se unen débil y momentáneamente a la enzima los grupos no prostéticos unidos de manera covalente, fuerte y permanente.
Los cofactores son iones metálicos ( Fe, Mg, Mn, Ca, Zn). Colaboran en la unión o en la catálisis ( enzima-sustrato).
Las coenzimas son moléculas orgánicas que no colaboran en la unión ni en la catálisis, actúan como aceptores temporales de grupos químicos ( transportadores de grupos químicos entre  sustratos ).

Ejemplo:
Deshidrogenadas → quitan hidrógeno al sustrato pero no lo pueden conservar intactos.
Coenzima redox:

sustrato reducido       NAD+       sustrato oxidado
  oxidasa             ↓      ↓          ↑    ↓     reductasa
sustrato oxidado         NADH      sustrato reducido
nicotinaminadenindinucleótido

Quinasas (toman) y fosfatasas (ceden)
NADP+, FMN+ , FAD+

Enlaces de alta energía con el fósforo inorgánico ~Pi, aceptan coenzimas transportadores de energía. 

          PEP     ADP     GLUC
quinasa    ↓   ↓       ↑   ↑     fosfatasa 
               P      ATP       G-L-P

ADP + ~Pi ↔ ATP  moneda energética de la célula
ATP → adenosintrifosfato         UTP / GTP / TTP
ADP → adenosindifosfato

Todos son derivados de nucleótidos, todos los seres vivos pueden fabricarlos.
Coenzima A, no es derivada de los ácidos nucleicos, no podemos fabricarla, la tenemos que obtener de la dieta, derivadas de las vitaminas.

Vitaminas:

Todas las vitaminas se necesitan en pequeñas cantidades porque colaboran con las enzimas que también están en pequeñas cantidades.
Son esenciales para el metabolismo, actúan como coenzimas.
La falta de vitaminas produce enfermedades carenciales, los síntomas son el resultado del déficit de ciertas reacciones metabólicas (las que necesitan esos coenzimas). Enfermedades características de la falta de vitaminas son: pelagra, escorbuto, beri-beri. Sus síntomas desaparecen instantáneamente al incorporar a la dieta vitaminas. Se conoce con el nombre de avitaminosis (falta de vitaminas).
Las vitaminas se clasifican por su composición, pueden ser:
    - hidrosolubles (solubles en agua) → actúan como coenzimas o grupos prostéticos, el exceso se elimina a través de la orina.
    - liposolubles (solubles en lípidos) → sólo ocasionan problemas hepáticos, su exceso es tóxico.

4.-Mecanismo para aumentar la eficacia enzimática:

Son sistemas multienzimáticos y de compartimentación.
La velocidad de las reacciones aumenta cuando están acopladas.

                            A → B → C → D

Se encuentran acopladas cuando el producto de una reacción es el sustrato del siguiente. esto permite mayores concentracciones del sustrato y con ello mayor velocidad de las reacciones.
el mismo efecto se consigue con la compartimentación. Dentro de un mismo compartimento hay más concentración que fuera, en el citoplasma hay concentracciones pequeñas y en el orgánulo (compartimento) concentracciones altas.



En los seres vivos las enzimas asociadas forman complejos multienzimáticos que catalizan la secuencia. 
Además están asociados a membranas, ocurren dentro de un compartimento (el orgánulo).

5.- Cinética de las reacciones catalizadas y enzimas: ecuación de Michaelis-Menten:

Tienen la misma cinética que la de las reacciones en general.
Presentan una peculiaridad, saturación por sustrato , exclusiva de las enzimas.



Primera fase, la concentración es directamente proporcional a la concentración del sustrato (2=2).
Segunda fase, la velocidad no es directamente proporcional a la concentración del sustrato (v=5, s=3).
Tercera fase, la velocidad no aumenta aunque se le eche más sustrato, está saturada.
El enzima está en baja concentración, está todo ocupado, por más sustrato que se le añada no aumenta la velocidad.
La ecuación de Michaelis-Menten explica la cinética, relacionando velocidad con concentración de sustrato y ciertas características del enzima.

                                      
Km, es la concentración del sustrato donde la velocidad de la reacción es la mitad de la máxima.

Cada enzima tiene su KM, típico de cada enzima.
La KM también es una constante de equilibrio de esa reacción.

                     E + S ↔ ES                             |S| • |E|
                                                          KM =   ─────
                                                                         |ES| 

Si la KM es alta necesita más concentración de sustrato.
La KM es inversamente proporcional a la afinidad de la enzima con el sustrato.
Si una enzima tiene varios sustratos, tiene una KM para cada uno.
El KM varía con la temperatura, con el pH, con las coenzimas y cofactores.
La velocidad máxima es otra característica de la enzima, cada enzima tiene una velocidad y también varía con cada sustrato, temperatura, pH, coenzimas y cofactores.
La mejor KM y velocidad máxima se da a una temperatura óptima (37ºC para las enzimas), pH óptimo (6, 5-7) y las concentraciones de coenzimas también son óptimas.

5.1.-Factores que influyen en la velocidad de las reacciones enzimáticas:

Ecuación de Michaelis-Menten.
La concentración de sustrato influye en la velocidad.

                           V → =|S|
                           V → |S|
                           V → # |S| = V máx.

pH óptimo (6, 5-7), tanto si es alto como bajo la velocidad disminuye (el pH afecta a la forma del enzima, a los amínoácidos de unión y a los aminoácidos catalíticos, por tanto al funcionamiento del enzima), a la velocidad de reacción.
Temperatura óptima (37ºC), si la temperatura baja no se llega a alcanzar la energía de activación. Si la temperatura sube, las proteínas se desnaturalizan.
Coenzimas y cofactores, concentraciones óptimas, si es baja la concentración la velocidad se resiente.

6.-Clasificación y nomenclatura de las enzimas:

Clasificación según su acción química:
○ Deshidrogenadas
○ Hidrolasas
○ Oxidasas
○ Descarboxilasa
Nomenclatura:
○ sustrato/s + acción química que realiza + asa 
ejemplo:
succinico deshidrogenasa → succinico quita hidrógenos
piruvico descarboxilasa → piruvico quita dióxido de carbono
glucógeno fosforilasa → glucógeno de fósforo

7.-Regulación (modificaciones) de la acción enzimática:

La cinética enzimática se ve modificada por parámetros generales, concentración de sustrato, concentración de coenzimas y cofactores, subir la temperatura y bajar el pH.
Estos parámetros son inespecíficos, afectan a todas las enzimas, no sirven para regular la actividad enzimática.
La verdadera regulación de la actividad enzimática (reacciones metabólicas) se realiza a nivel de enzima, modificando su velocidad de actuación.
A nivel de los genes a partir de los que se sintetizan los enzimas (ácidos nucleicos).
Es necesario porque el medio es cambiante, las necesidades celulares también varían.
Se necesita regulación de la actividad enzimática por economía celular (sólo ocurren las reacciones metabólicas necesarias a la velocidad adecuada).
Los mecanismos de regulación son la activación / inhibición enzimática más la que realizan los llamados enzimas reguladores (alostéricos y modulados covalentemente).

Activación / inhibición enzimática:
La acción enzimática dependía de la concentración del sustrato y de la concentración de coenzimas y cofactores, con ellos se activa, sin ellos no funciona, no es una verdadera regulación, sí lo es la que producen ciertas sustancias inhibidoras capaces de disminuir la velocidad de las reacciones e incluso hacerlas cero.

Inhibición enzimática:
○ Inhibición irreversible (nunca volverá a actuar correctamente),  insecticidas, mercurio (Hg), son capaces de unirse a ciertos aminoácidos esenciales del enzima covalente, permanentemente alterándolos irreversiblemente, se conocen como venenos metabólicos.
○ Inhibición reversible, hay varios tipos, sólo se distinguen experimentalmente por su efecto sobre la cinética enzimática. Tres tipos:

1.-Inhibición competitiva:
El inhibidor es semejante químicamente al sustrato, compite con el sustrato en su unión al centro activo y se produce dos reacciones.
Con el inhibidor aumenta la KM "aparentemente".
Experimentalmente, aumentando la concentración de sustrato y anteniendo la concentración de inhibición aumenta la velocidad y disminuye la inhibición, es inhibición competitiva.




2.-Inhibición acompetitiva:
El inhibidor no es semejante al sustrato, no compite con el sustrato para unirse al centro activo, no se combina con el enzima libre, se combina con el complejo enzima-sustrato.
Se distingue experimentalmente, se aumenta la concentración de sustrato y se mantiene constante la concentración del inhibidor y del enzima, disminuye la velocidad y aumenta la inhibición, es inhibición acompetitiva.




3.-Inhibición no competitiva:
El inhibidor se une al enzima por un lugar distinto al centro activo, se dan tres reacciones: buena, competitiva y acompetitiva.
Se aumenta la concentración del sustrato y se mantiene la concentración del inhibidor y del enzima, la velocidad permanece igual.

                           E + S ↔ ES ↔ E + P             V↑
                           E + I   ↔ EI                               V=
                           ↑ES + I ↔ ↑ESI                       V↓




Enzimas reguladores:

Algunos son específicos para regular, son capaces de modificar el estado metabólico de las células en muy poco tiempo, son los enzimas alostéricos y modulados covalentemente.

Enzimas alostéricos:
Etimológicamente alostérico significa "otro sitio".
Además de centro activo presenta centro alostérico.



Los moduladores pueden ser positivos o negativos, el positivo activa al enzima y el negativo inactiva al enzima.
Cuando tienen uno se llaman monovalentes, si tienen dos o más (positivo y negativo) se llaman polivalentes.
Si son polivalentes cada modulador tiene su centro alostérico.
Los enzimas alostéricos se encuentran siempre al principio.

                 L-Treonina E_1→ E_{2 →}E_3→E_4→E_5→ L-Isoleucina     



L-Treonina se encuentra al principio de una secuencia multienzimática.
L-Isoleucina es el modulador negativo de la L-Treonina deshidratasa.
Si hay L-Isoleucina no funciona, deja de funcionar la L-Treonina.
Sirve para mantener constante la concentración de L-Isoleucina.
Es un mecanismo de control que se llama retroalimentación negativa. La salida influye sobre la entrada y negativa porque el signo de la salida es distinto al de la entrada (utilizado en cisternas, termostatos, etc...)
Este mecanismo se utiliza para mantener constante una variable, sirve para regular.
En retroalimentación positiva, el modulador es positivo, sirve para maximizar una variable, para conseguir una respuesta máxima.
Si aumenta en la salida, aumenta la entrada.
Se encuentran al principio de una secuencia multienzimática (un enzima alostérico regula a otros cuatro, L-Treonina deshidratasa)
Si se encuentra en una encrucijada metabólica controla todas las reacciones e influye en todas las demás.
Red de control, varias secuencias enzimáticas reguladas cuyo producto final activa el enzima alostérico.

Enzimas modulados covalentemente:
Se caracterizan porque tienen dos formas, una más activa (mayor velocidad) y otra menos activa (menor velocidad), se diferencian en las modificaciones covalentes de su estructura.

                      Glucógeno Fosforilasa » Glucógeno + ATP → G-1-P + (glucosa) n-1 + H2O
                                reacción esencial ante las situaciones de emergencia

Interconvertibles mediante cambios / modificaciones covalentes de su estructura, catalizadas por otras enzimas a su vez. 
Libera la glucosa de su almacen (glucógeno) ante una emergencia (almacenada en el hígado).



Tiene dos formas:
○ Forma más activa, Fosforilasa a , tiene 4 subunidades, cada una de ellas tiene un resto de serina fosforilado que forma un enlace éster entre el -OH de la serina y el -OH del ácido fosfórico.
○ Forma menos activa, Fosforilasa b , tiene 2 subunidades, la serina de las subunidades no están fosforiladas.
La transformación de "a" a "b" la realiza la enzima glucógeno fosforilasa fosfatasa.
La transformación contraria la realiza la enzima glucógeno fosforilasa quinasa.

                               Fa + 4ADP + 4H2O ↔ 2Fb + 4 ATP

Esto permite amplificar enormemente, rápidamente, una señal. ante una situación de emergencia segregamos adrenalina.
Una molécula de adrenalina activa a 1.000 fosforilasa quinasa, a su vez convierte 1.000.000 Fb en 1.000 Fa y éstas liberan 1.000.000 G-1-P a disposición del músculo.
     































                                                   

PREGUNTAS DE SELECTIVIDAD

PREGUNTAS DE SELECTIVIDAD

BLOQUE DE FISICO-QUIMICA CELULAR

1.- Defina el término bioelemento y enumere cuatro de ellos, explicando brevemente su importancia biológica.

Bioelemento es el elemento químico que forma parte de la materia viva. Entre ellos   se encuentra:

Oxigeno, biomolecula polar que da  lugar a las reacciones biológicas fundamentales de la actividad vital.

Cloro, contribuye al mantenimiento de la cantidad de agua en los seres vivos.

Calcio, forma parte de los huesos, conchas, caparazones o como elemento indispensable para la contracción muscular.

Fluor, forma el esmalte de los huesos y de los dientes.

2.- Defina bioelemento y biomolecula. Cite cuatro ejemplos de bioelementos y cuatro de biomoleculas e indique la importancia biológica de cada uno de los ejemplos.

Bioelemento esta definido y citado sus cuatro ejemplos en la pregunta numero 1.

Biomolecula es el compuesto químico que forma parte de la materia viva. Entre ellos se  encuentra:

Agua, constituye el componente principal de la estructura celular de los seres vivos.

Sales minerales, mantienen un correcto equilibrio metabólico al estar junto a los azúcares, ayudan a retener agua en el cuerpo para evitar la deshidratación en caso de que haya escasez de líquido.

Glucidos, actúan como reserva de energía o pueden conferir estructura.

Lípidos, son compuestos que sirven para regular la temperatura corporal y que funcionan como reserva energética.

3.- Se introducen células animales en tres tubos de ensayo: el tubo A tiene una solución hipertónica, el B una hipotónica y el C una isotónica. Exponga razonadamente lo que les ocurrirá a las células en cada uno de los tubos.

En el tubo A la solución contiene mas soluto entonces la célula expulsa el agua arrugándose y llegando incluso a morirse.

En el tubo B la solución contiene menos soluto, en la célula entra el agua hinchándose, se produce la plasmolisis.

Y en el tubo C no sucede nada porque tanto la solución como la célula tienen sus concentraciones igualadas.

4.- En el Mar muerto existe una elevada salinidad. Explique razonadamente por que el numero de especies en el Mar Muerto es menor que en otros mares.

El número de especies es menor en el Mar Muerto que en otros mares porque  hay pocos seres vivos que puedan aguantar tanta salinidad debido a la osmosis. La osmosis es un proceso donde el agua tiende a pasar a través de la membrana que es semipermeable, es decir, que permite el paso del disolvente (agua), pero no del soluto (sales), desde la parte donde hay menor concentración de estas hacia la de mayor concentración, hasta que se igualan sus concentraciones a ambos lados.

5.- El contenido salino interno de los glóbulos rojos presentes en la sangre es del 0,9%. ¿Qué le pasaría a un organismo, si se le inyectara en la sangre una solución salina que hiciera que la concentración final de sales en sangre fuese del 2,2%? ¿Y si la concentración final fuese del 0,01%? Razone las respuestas.

Si la concentración final de sales en sangre fuese de 2,2%, los glóbulos rojos del organismo se encontrarían en un medio hipertónico, las células se deshidratarían y arrugarían hasta llegar a la muerte celular, es decir, se produciría plasmolisis.

Si la concentración final de sales en sangre fuese del 0,01%, ocurriría todo lo contrario, los glóbulos rojos se encontrarían en un medio hipotónico y las células se hincharían aumentando de volumen.

Esto se debe a la ósmosis, proceso explicado en la pregunta numero 4.

6.- En relación con la imagen adjunta, responda las siguientes cuestiones:

a) Identifique la sustancia representada y explique los criterios utilizados para identificarla. ¿Qué tipo de enlace se establece entre ambas moléculas? Explique una consecuencia biológica de la existencia de estos enlaces.

Es una molécula de agua porque contiene dos elementos positivos y uno negativo y la distancia que hay entre los dos positivos con respecto al negativo es de 105º como ocurre con la molécula de agua.

El enlace que se establece entre ambas moléculas es un enlace por puentes de hidrogeno. Su consecuencia biológica es una alta tensión superficial debido a que las moléculas de agua están muy cohesionadas por la acción de los puentes de hidrogeno.

b) Indique cinco funciones que realiza esta sustancia en los seres vivos.

Función estructural, de transporte, amortiguadora, termorreguladora y lugar donde se realizan las reacciones químicas.

7.- ¿Qué ocurre cuando células que carecen de pared celular se colocan en una solución muy concentrada de sales? ¿Sucedería lo mismo si se colocasen en agua destilada? Razone las respuestas.

Las células que se encuentran en una solución muy concentrada en sales, se encuentran en medio hipertónico y por lo tanto expulsarían el agua para intentar equilibrar la solución y se arrugarían llegando incluso hasta la muerte celular.

Si se colocasen en agua destilada sucedería todo lo contrario, se encontrarían en un medio hipotónico y por lo tanto absorberían el agua hasta hincharse.

8.- Explique cuatro funciones del agua en los seres vivos.

Función estructural, el agua confiere estructura, volumen y resistencia.

Función de transporte, utilizan el agua como medio de transporte por su interior.

Función amortiguadora, el agua sirve como lubricante entre estructuras que friccionan y evitan el rozamiento.

Función termorreguladora, el agua absorbe el exceso de calor o cede energía si es necesario.

9.- Destaque las propiedades físico-químicas del carbono.

El carbono es el esqueleto de la materia orgánica:

Le permite crear 4 enlaces covalentes, los puede formar consigo mismo o con otros  elementos.

Los enlaces covalentes son estables (permite la estabilidad de la materia orgánica) y forman anillos (hexagonales y pentagonales).

Tiene 3 dimensiones, las moléculas tienen forma en el espacio.

Se pueden hacer infinitas cadenas de carbono distintas.

10.- La hoja de una planta al sol esta generalmente mas fresca que las piedras vecinas. ¿Qué propiedades físico-químicas del agua explotan las plantas para conseguirlo? ¿Gastan energía en ello? Razone la respuesta.

Las propiedades físico-químicas que utilizan las plantas para mantenerse frescas son:

Capilaridad, el agua asciende por las paredes de los capilares lo que hace que el agua sea transportada por toda la planta.

Al tener un alto calor especifico y un alto calor de vaporización, el agua mantiene constante la temperatura.

Si gastan energía en ello, ya que para mantener la temperatura constante necesitan absorber el exceso de calor o ceder la energía si es necesario.

11.- Describa la estructura de la molécula de agua y explique el proceso de disolución de una sustancia soluble en agua, como por ejemplo, el cloruro sodico o sal común.

La estructura de la molécula de agua se compone de Oxígeno que es eléctricamente negativo y de Hidrógeno que es eléctricamente positivo, como consecuencia de la atracción eléctrica forman puentes de hidrogeno  y tienen un dipolo eléctrico que hace que la molécula sea electrónicamente neutra.

El cloruro sodico o sal común se compone de cloro y sodio si se disuelve en agua, al ser el agua un disolvente universal, se aíslan las cargas eléctricas y se disuelve el cloruro sodico quedando Cl(-) por un lado y Na(+) por otro.

12.- Describa la estructura de la molécula de agua. Enumere cuatro propiedades físico-químicas del agua y relaciónelas con sus funciones biológicas.

La estructura de la molécula de agua esta descrita en la pregunta numero 11.

Las 4 propiedades físico-químicas del agua son:

Disolvente ----------------------------- función bioquímica

Alta tensión superficial -------------- función estructural

Alto calor especifico ----------------- función termorreguladora

Elevado punto de fusión ------------- función permite la vida bajo el hielo

13.-Compare la composición química elemental de la tierra y la de los seres vivos. Destaque las propiedades físico-químicas del carbono.

La composición química elemental de la tierra y la de los seres vivos es la misma, están compuestos de bioelementos (C, H, O, N, S, P, etc.…), oligoelementos (I, Fe, F, etc…) y biomoleculas inorgánicas ( agua, sales minerales y gases). Además los seres vivos  se componen de biomoleculas orgánicas (glucidos, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos) que no se encuentran en la tierra.

El Carbono se encuentra en los seres vivos en un 18% mientras que en la corteza terrestre solo hay un 1%. Sus propiedades físico-químicas le permite crear 4 enlaces covalentes que los puede formar consigo mismo o con otros elementos. Los enlaces covalentes son estables y forman cadenas longitudinales con forma de anillo (hexagonal o pentagonal) o forma distinta.

14.-Características y propiedades del enlace peptídico.

El enlace peptídico une a los aminoácidos, la unión se establece entre un acido (grupo carboxilo) y un amino (grupo amina).

Al formarse el enlace peptídico se desprende una molécula de agua.

Al principio de la cadena siempre hay un grupo amino que queda libre y al final un grupo acido que también queda libre.

Los átomos peptídicos están en el mismo plano porque es un enlace resonante, es decir, tiene el mismo porcentaje de enlace simple y de enlace sencillo, no pueden girar al ser un enlace rígido.

El giro del Carbono alfa arrastra al radical y determina la forma de la proteína.

Al formarse los enlaces peptídicos se produce una línea quebrada de los átomos peptídicos y de los carbonos alfa en los que los radicales quedan alternativamente hacia arriba y abajo en la línea quebrada.

15.-El dibujo muestra la forma común de representar esquemáticamente a un tipo de biomoleculas.

a) Indique de qué biomoleculas se trata y cual es la naturaleza química de los componentes señalados con los números 1 y 2.

Esta biomolécula es un glicerolípido que se encuentra en el grupo de los lípidos saponificables complejos. El número 1 corresponde a la cabeza que es polar y se compone de un grupo fosfato y una base nitrogenada y el número 2 corresponde a la cola que es apolar y esta formada por glicerina.

b) Las Biomoleculas en cuestión son uno de los principales componentes de una importante estructura celular. Indique cúal es y justifique cómo y por qué se organizan en ella las biomoléculas de que estamos hablando.

La estructura celular que forman es la membrana plasmática, forman bicapas porque al ser las cabezas polares las colas se unen y las cabezas quedan en contacto con el agua que las rodea.

16.-Describa las funciones más relevantes de los nucleótidos. Cite un ejemplo de nucleótido que participe en cada una de ellas.

Las funciones de los nucleótidos es la de formar los ácidos nucleicos, ARN y ADN, función energética como ATP y función enzimática como AMPc.

17.-Defina que es un monosacárido y un polisacárido. Haga una clasificación de los polisacáridos. Establezca un paralelismo entre polisacáridos del reino animal y vegetal en cuanto a su composición y función.

Los monosacáridos son los monómeros de los glúcidos más complejos y los polisacáridos son polímeros de los monosacáridos.

Los polisacáridos se clasifican en homopolisacáridos, cuando los monosacáridos son todos iguales y heteropolisacáridos, cuando los monosacáridos son distintos.

Glucogeno, polisacárido del reino animal se compone de dos glucosas parecidas a la amilopectina pero más larga y más ramificada y su función es de reserva energética de los animales.

Almidón, polisacárido del reino vegetal se compone de dos glucosas, una llamada amilasa y otra llamada amilopectina, su función es de reserva energética en los vegetales.

18.-Indique la composición química y las funciones de los fosfolípidos.

Los fosfolípidos se componen de una molécula de glicerina unida a dos moléculas de ácidos grasos, a un ácido ortofosfórico y a una base nitrogenada. Tienen función estructural ya que son las Biomoleculas encargadas de la formación de las membranas biológicas.

19.-En relación con los ácidos nucleicos, indique: ¿Cuáles son los componentes de un nucleótido?, ¿Cuáles son las bases nitrogenadas derivadas de la purina?, ¿y de la pirimidina?. ¿Qué bases nitrogenadas entran a formar parte en la composición del RNA y del DNA?. ¿Qué tipos de enlaces soportan la estructura de los ácidos nucleicos?

Un nucleótido se compone de una pentosa, puede ser B-D-Ribofuranosa (ARN) o B-D-Desoxirribofuranosa (ADN), un ácido ortofosfórico (H3PO4) y una base nitrogenada, puede ser púrica (adenina, guanina) o pirimidínica (timina, citosina, uracilo).
Las bases nitrogenadas de la purina son: adenina y guanina.
Y de la pirimidina son: timina, citosina y uracilo.
Las bases nitrogenadas que forman el RNA son: adenina, guanina, citosina o uracilo y el DNA lo forman: adenina, timina, guanina y citosina.
Los enlaces que soportan la estructura de los ácidos nucleicos son un enlace glucosílico que une el -OH del carbono 1' de la pentosa con el nitrógeno 1 de la pirimidina o al nitrógeno 9 de la purina, este enlace es sin puente de oxígeno y un enlace éster que se produce entre el -OH del carbono 5' y el -OH del ácido fosfórico.

20.-En relación con las proteínas, indique: ¿Cómo se define la estructura primaria de una proteína?, ¿qué tipo de enlace la caracteriza?, y ¿qué grupos químicos participan en el enlace?, ¿Qué se entiende por desnaturalización de una proteína?, ¿Qué orgánulos están implicados en la síntesis y empaquetamiento de las proteínas?

La estructura primaria de una proteína es la secuencia de aminoácidos básica porque de ella van a depender las siguientes estructuras.

El tipo de enlace que la caracteriza  es el enlace peptídico.

Los grupos químicos que participan en el enlace son un ácido y un amino.

Se entiende por desnaturalización de una proteína a la pérdida de la forma de la estructura, de su estado nativo, de su función y de sus propiedades, dependiendo de ciertas condiciones como pH, temperatura, etc.

Los orgánulos que están implicados son aminoácidos.

21.-¿Puede un animal ingerir y aprovechar la celulosa? ¿Y el almidón? Razone la respuesta.

Un animal no puede ingerir la celulosa directamente necesita mezclarla con otros alimentos y no la puede aprovechar como fuente de energía ya que constituye la pared de las células vegetales pero si la puede aprovechar para facilitar su digestión.

El almidón si lo puede ingerir directamente porque se encuentra en la mayoría de los alimentos ingeridos por los animales pero no puede aprovecharlo como fuente de energía ya que sólo actúa como fuente de energía para la célula vegetal.

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

Aumentan su instauración hacia la pezuña porque en ella se encuentran los ácidos grasos insaturados, es decir, compuestos por dobles o triples enlaces, ya que en las patas se encuentran los ácidos grasos saturados.

23.-Propiedades físico-químicas y funciones biológicas del agua.

Respondido en la pregunta número 12.

24.-Estructura, tipos y función biológica de los lípidos.

La estructura de los lípidos se compone de carbono, hidrógeno y oxígeno, en algunos compuestos también puede aparecer fósforo y nitrógeno.

Hay dos tipos saponificables y no saponificables.

Tienen función de reserva energética, aislante y estructural.

25.-Analice las funciones energéticas de los acilglicéridos y las estructurales de los fosfolípidos.

Los acilglicéridos tienen función energética porque en ellos almacenan los ácidos grasos y los fosfolípidos estructural porque se forman en bicapas dando lugar a la membrana plasmática.

26.-Características del enlace o-glucosídico. Polisacáridos de interés biológico.

Las características del enlace o-glucosídico son la unión que se establece entre un OH carbono carbonilico y un OH de otro carbono que puede ser carbonilico o no y de la unión se desprende una molécula de agua.

Los polisacáridos de interés biológico son: almidón, glucógeno y celulosa.

27.-Enumere y analice brevemente las funciones más relevantes de las proteínas.

Las funciones más relevantes de las proteínas son:

Catalizadoras, realizadas por las enzimas

Reguladoras, hormonas

De movimiento, músculos

Estructural, pelo

Defensiva, anticuerpos

De transporte, hemoglobina

28.-Tipos, estructuras y propiedades de los glúcidos.

Hay tres tipos de glúcidos: monosacáridos, disacáridos y polisacáridos. Su estructura es la de un polialcohol con un grupo carbonilo que puede ser aldehido o cetona. Entre sus propiedades se encuentra: isomería espacial y óptica, su forma que puede ser lineal o en forma de anillos y su poder reductor.

29.-Analice la estructura secundaria y terciaria de las proteínas haciendo especial hincapié en las fuerzas que las mantienen.

En la estructura secundaria podemos encontrar:

Alfa-hélice, se produce al girar los carbonos asimétricos siguiendo una hélice alrededor de un eje imaginario, se mantiene por puentes de hidrógeno intracatenarios.

Beta-hoja plegada, se produce cuando los carbonos asimétricos actúan como puntos de plegamiento de la cadena, se mantiene por puentes de hidrógeno intercatenarios.

Triple hélice de colágeno, en su estructura primaria abundan los aminoácidos prolina e hidroxiprolina, se mantiene con una hélice más extendida con puentes de hidrógeno intracatenarios.

La estructura terciaria es el conjunto de a estructura secundaria y sus discontinuidades, se mantiene con interacciones iónicas, puentes de hidrógeno, fuerzas de Van de Waals, interacciones hidrofóbicas y puentes de disulfuro.

30.-Describa la estructura terciaria y cuaternaria de las proteínas haciendo especial hincapié en los enlaces y las fuerzas que las estabilizan.

Estructura terciaria explicada en la pregunta 29.

La estructura cuaternaria está formada por subunidades con estructura terciaria, se mantiene con interacciones iónicas, puentes de hidrógeno, fuerzas de Van de Waals e interacciones hidrofóbicas.

31.-Describa la estructura general y la composición química de los distintos tipos de nucleótidos. Explique tres funciones biológicas de los nucleótidos.

Los nucleótidos están compuestos por un ácido ortofosfórico, una pentosa que puede ser ribosa (ARN) o desoxirribosa (ADN) y una base nitrogenada que puede ser púrica (adenina o guanina) o piramidínica (citosina, timina o uracilo).
Funciones respondidas en la pregunta 16.

32.-Explique en qué consiste la desnaturalización proteica. Indique qué tipos de enlaces se conservan y cuáles se ven afectados. ¿Qué factores provocan la desnaturalización?

La desnaturalización proteica consiste en la pérdida de la forma, función y propiedades de la estructura de la proteína, haciendo que la proteína se vuelva insoluble y los radicales apolares queden expuestos, dando lugar a una proteína más extendida.

Los enlaces que se conservan son los enlaces peptídicos y los que se ven afectados son los puentes de disulfuro, los puentes de hidrógeno y las interacciones débiles.

Los factores que provocan la desnaturalización son el cambio de pH y el cambio de temperatura.

33.-Describa el enlace o-glucosídico. Proponga un ejemplo de enlace o-glucosídico utilizando las fórmulas de dos moléculas diferentes entre las que sea posible su formación. Indique el tipo de molécula resultante.

El enlace o-glucosídico se establece entre monosacáridos, se une un OH del carbono carbonilito y un OH de otro carbono que puede ser carbonilito o no.

Ejemplo de una galactosa más una glucosa y la molécula resultante una lactosa.

34.-Describa cinco funciones desempeñadas por las proteínas en los seres vivos.

Funciones de las proteínas:

Catalizadores, realizadas por las enzimas, aceleran las reacciones metabólicas.

Reguladoras, hormonas, modifican la intensidad metabólica.

Movimiento, actina y miosina, de los músculos.

Defensivas, anticuerpos, sistema inmunitario.

Transporte, hemoglobina, oxígeno en sangre.

35.-Si se conociese la secuencia de aminoácidos de una proteína, ¿podría determinarse exactamente la secuencia de nucleótidos del ADN que la codifica?. ¿Ha aportado el descubrimiento del código genético alguna evidencia a favor de la teoría que considera que todos los seres vivos tienen un origen común?. Razone ambas respuestas.

No se podría determinar la secuencia de nucleótidos del ADN que la codifica ya que el código genético es degenerado, al estar compuesto por 64 codones, varios tripletes codifican para un mismo aminoácido y además por la maduración del ARNm, en el cual los codones tienen en común los dos primeros nucleótidos.
Sí, porque el código genético es universal, es decir, es igual  para todos los seres vivos, incluidos los virus, lo que determina que todos procedemos de un antecesor común.

36.-Indique que es un enlace O-glucosídico y qué grupos funcionales participan. Cite dos polisacáridos que se forman por la polimerización de monosacáridos de configuración alfa y uno por la de monosacáridos beta. Describa la estructura y la función que desempeña cada uno de ellos.

Enlace O-glucosídico y grupos que participan explicado en a pregunta número 33.

Almidón y glucógeno polisacáridos formados por la polimerización de monosacáridos alfa y celulosa polisacárido formado por la polimerización de monosacáridos beta.

La estructura del almidón es helicoidal y lineal y su función es de reserva energética en los vegetales, la estructura del glucógeno es más larga y ramificada que la del almidón, su función es de reserva energética en animales y la estructura de la celulosa es lineal y helicoidal pero más apretada que la del almidón, su función es estructural para los vegetales.

37.-Defina qué son los aminoácidos, escriba su fórmula general y clasifíquelos en función de sus radicales. Describa el enlace peptídico como característico de la estructura de las proteínas.

Los aminoácidos son monómeros de las proteínas, todos tienen en común un grupo amino (NH2) y un grupo ácido (COOH). Fórmula general de un aminoácido:

Según sus radicales se clasifican en:

No polares

Polares sin carga

Polares con carga negativa

Polares con carga positiva.

El enlace peptídico une a los aminoácidos a través del grupo amino de un aminoácido con el grupo ácido de otro aminoácido.

38.-Indique cuáles son las diferencias entre hidrólisis y desnaturalización de proteínas, enumerando los enlaces que se rompen en cada caso y los productos de ambos procesos. Cite un agente que pueda hidrolizar y otro que pueda desnaturalizar las proteínas.

Las diferencias entre hidrólisis y desnaturalización son: la hidrólisis afecta a la estructura primaria y la desnaturalización afecta a la estructura terciaria y cuaternaria, además la desnaturalización puede ser reversible y la hidrólisis no. En la hidrólisis se rompe el enlace peptídico dando como producto péptidos y aminoácidos y en la desnaturalización se rompe los enlaces débiles, fuerzas de Van de Waals, puentes de hidrógeno, interacciones hidrofóbicas, dando como producto proteínas desnaturalizadas.

Agente que puede hidrolizar, enzimas, ácidos o bases, agente que puede desnaturalizar, pH, temperatura.

39.-Analice las diferencias entre lípidos saponificables e insaponificables. Indique los distintos tipos de lípidos saponificables e insaponificables. Ponga un ejemplo de cada uno de ellos indicando su localización y función en la naturaleza.

Se diferencian según en su estructura halla más o menos ácidos grasos.

Lípidos saponificables, acilglicéridos, ceras, glicerolípidos y esfingolípidos, lípidos insaponificables, terpenos y esteroides.

Acilglicéridos, función reserva energética, ceras, se localiza en el cerumen de los mamíferos y su función es protectora, glicerolípidos, se localiza en la membrana plasmática y su función estructural, esfingolípidos, se localizan en los glóbulos rojos, terpenos, esteroides, se localiza en el colesterol.

40.-Describa de forma detallada la composición y estructura general de los nucleótidos y enumere tres de sus funciones biológicas.

Respondido en la pregunta 31.

41.-Enumere los diferentes tipos de lípidos y explique su función biológica. Describa el enlace éster característico de algunos tipos de lípidos.

Respondido en la pregunta número 39.

El enlace éster se da entre los glicerolípidos ya que estos están formados por una base nitrogenada, un ácido ortofosfórico, una glicerina y 2 ácidos grasos, la unión se da entre los grupos OH de cada molécula y se libera una molécula de agua quedando los dos oxígenos unidos.

42.-Defina el término proteína y describa su estructura primaria y secundaria haciendo especial hincapié en los enlaces y fuerzas que las estabilizan.

Las proteínas son macromoléculas formadas por cadenas lineales de aminoácidos.

La estructura primaria de las proteínas hace referencia a la secuencia de aminoácidos que la componen, ordenados desde el primer aminoácido hasta el último y se mantiene por el enlace peptídico.

La estructura secundaria está explicada en la pregunta 29.

43.-Un polisacárido, formado por restos de glucosa y localizado en un tejido vegetal, dio por hidrólisis un disacárido diferente del que se obtiene de la hidrólisis del glucógeno. Razone cuál es el polisacárido.

El polisacárido es el almidón porque esta formado por la polimerización de monosacáridos alfa, igual que el glucógeno, mientras que la celulosa está formada por la polimerización de monosacáridos beta.

44.-Defina ácido graso y escriba su fórmula general. Explique las principales propiedades físicas y químicas de los ácidos grasos.

Los ácidos grasos son cadenas pares de hidrocarburos saturados o insaturados con un grupo ácido. Su fórmula general es CH3-(CH2)n-COOH.

Las propiedades físicas de los ácidos grasos es que tienen un alto punto de fusión cuando los enlaces son sencillos y se pueden encontrar en estado sólido, esto se debe a los enlaces por fuerzas de Van de Waals (los electrones libres saltan de un enlace a otro produciendo cargas eléctricas fluctuantes dando enlaces electromagnéticos) si tienen dobles o triples enlaces el punto de fusión es bajo y se puede encontrar en estado líquido. Las propiedades químicas son que al poder unirse con otras moléculas los dobles enlaces se pueden convertir en sencillos y las grasas se rancian, esto ocurre cuando se unen al oxígeno.

45.-Destaque la importancia biológica de los monosacáridos, describa las características del enlace O-glucosídico y analice las características estructurales y funcionales de tres polisacáridos de interés biológico.

La importancia biológica de los monosacáridos es la de que forman al resto de los glúcidos.

El resto de la pregunta respondida en las preguntas número 26 y 28.

46.-Enumere y describa cinco funciones de las proteínas ilustrando cada una con un ejemplo.

Enumerada y descrita en la pregunta 34.

Ejemplos:

Catalizadores, cualquier enzima

Reguladoras, insulina

Estructural, colágeno

Defensiva, inmunoglobulinas

Transporte, hemoglobina

47.-Defina qué son los monosacáridos y explique su importancia biológica. Haga una clasificación de los mismos. Represente la fórmula desarrollada de la glucosa.

Definición de monosacárido y su importancia biológica esta respondido en las preguntas número 17 y 45.

Los monosacáridos se clasifican en polihidroxialdehido, lleva un grupo aldehido y en polihidroxicetona lleva un grupo cetona.

48.-Explique las características estructurales y funcionales de los polisacáridos. Cite tres ejemplos de polisacáridos.

Pregunta respondida en la pregunta número 45.

49.-Defina la estructura primaria de una proteína, indique el enlace que la caracteriza y los grupos químicos que participan en este enlace. ¿Qué se entiende por desnaturalización de una proteína?,¿Qué orgánulos están implicados en la síntesis y empaquetamiento de las proteínas?

Respondido en las preguntas 32, 37 y 42.

El orgánulo implicado en la síntesis de las proteínas son los ribosomas y en el empaquetamiento el retículo endoplasmático y el aparato de Golgi.

50.-En relación con la fórmula adjunta, conteste las siguientes cuestiones:

a) ¿Qué tipo de biomolécula representa?. Indique el nombre de los compuestos incluidos en los recuadros 1 y 2 e identifique el enlace entre ellos. Explique cómo se forma dicho enlace.

Esta biomolecula representa un fosfolípido. El recuadro 1 es un ácido graso y el 2 glicerina, el enlace que las une es un enlace éster.

El enlace se forma con un OH de la glicerina con un H del grupo carboxílico del ácido graso.

b) ¿Cuál es el comportamiento de esta biomolécula en un medio acuoso?,¿En qué estructuras celulares se encuentra?

El fosfolípido forma micelas o bicapas ya que tiene una parte hidrófila (soluble en agua) y otra hidrofóbica (insoluble en agua).

Se encuentra en las membranas plasmáticas.

51.-La alfa-queratina es una proteína presente en la piel de los mamíferos y en sus derivados como uñas y pelos, siendo responsable en gran medida de los rizos naturales del cabello. Los “moldeados” son tratamientos capilares que modifican el aspecto natural del cabello haciendo desaparecer rizos naturales y provocando la aparición de otros supuestamente más estéticos. Explique razonadamente la probable actuación de los “moldeadores” sobre las alfa-queratinas capilares.

Los moldeadores actúan desnaturalizando las alfa-queratinas, es decir, por la temperatura cambia la estructura de la proteína.

52.-Proponga una explicación que justifique que los animales utilicen lípidos como moléculas de reserva energética y los vegetales glúcidos. Razone la respuesta.

Los animales utilizan los lípidos como fuente de energía porque acumulan mucha energía en poco peso y su combustión produce más del doble de energía que los glúcidos, lo que hace que los animales puedan desplazarse mejor, mientras que los vegetales como no necesitan desplazarse utilizan mejor la energía que les da los glúcidos.

53.-Describa qué es un triacilglicérido y un fosfolípido. Indique dos propiedades y una función de cada uno de ellos.

Un triacilglicérido es una molécula de glicerina unida a tres ácidos grasos y un fosfolípido es una molécula de glicerol unida a dos ácidos grasos y un grupo fosfato, los dos se unen mediante enlace éster.

Propiedades: triacilglicérido, solubles en disolventes orgánicos, saponificables, fosfolípido, solubles en disolventes orgánicos, anfipáticos. Función, triacilglicérido, energética, fosfolípido, estructural.

54.-Cite cuatro de las funciones más relevantes de las proteínas y explique dos de ellas, ilustrando cada explicación con un ejemplo.

Respondido en las preguntas 34 y 46.

55.-Nombre el polisacárido más abundante en las paredes de las células vegetales, enumere tres de sus propiedades biológicas y explique el fundamento físico-químico de las mismas. Justifique la diferencia en valor nutricional para las personas entre el almidón y el referido polisacárido.

El polisacárido más abundante en las paredes vegetales es la celulosa.

Tres propiedades: forma la pared celular de las células vegetales, es un buen material de construcción y es insoluble.

Su fundamento físico-químico da lugar a una cadena lineal y helocoideal más apretada, esto hace que la hélice proteja los enlaces glucosílicos y se vuelvan inaccesibles desde fuera, por lo tanto es muy difícil de hidrolizar, la célula es inerte, no reacciona.

Respondido en la pregunta número 21.

56.-¿Qué hay en la estructura de los fosfolípidos que los hace idóneos para formar membranas?. Razone la respuesta.

Tienen una parte hidrófoba (cola) y una parte hidrófila (cabeza) esto hace  que repelan el agua por la parte de la cola y que acepten el agua por la parte de la cabeza, lo que la hace semipermeable dejando pasar unas sustancias y otras no.

57.-Explique la importancia biológica de los monosacáridos. Represente la fórmula de un monosacárido indicando su nombre y de un disacárido señalando el tipo de enlace. Relacione entre si los términos de las dos columnas.

La importancia biológica del monosacárido esta respondido en la pregunta número 45.

Monosacárido

   

Disacárido, su tipo de enlace es o-glucosílico

1. Desoxiazúcar  con 3. Desoxirribosa
2. Cetosa con 4. Fructosa
3.  Disacárido con 5. Lactosa
4.  Aldosa con 1. Glucosa
5.  Polisacárido simple con 2. Celulosa

58.-A la vista de la imagen adjunta, responda las siguientes cuestiones:

a) ¿Qué tipo de biomoléculas están representadas en la primera parte de la ecuación?, ¿Cuáles  son sus principales características?¿Qué representan R1 y R2? ¿Qué nombre recibe el enlace que se produce?. Indique la procedencia de los átomos de hidrógeno y de oxígeno de la molécula de agua que se libera en la reacción.

Las biomoléculas que están representadas en la primera parte de la ecuación son aminoácidos.

Sus características son que están compuestas de un grupo amino y de un grupo ácido.

Representan las cadenas laterales que diferencian a unos aminoácidos de otros.

El enlace es un enlace peptídico.

El OH pertenece al grupo carboxilico y el H al grupo amino.

b) ¿Qué nombre recibe la molécula resultante en el esquema?¿Qué orgánulo está implicado en la formación de este enlace?¿Qué nombre reciben las moléculas formadas por gran cantidad de monómeros unidos por enlaces de este tipo? Enumere tres de sus funciones.

La molécula resultante es un dipéptido.

El orgánulo es un ribosoma.

Reciben el nombre de polipéptidos.

Tres de sus funciones: catalizadora, reguladora y transportadora.

59.-Defina qué son los esteroides y cite tres ejemplos. Describa dos de las funciones biológicas fundamentales de los esteroides.

Los esteroides son lípidos no saponificables derivados del esterano (ciclopentanoperhidrofenantreno). Tres ejemplos, colesterol, hormonas sexuales y vitamina D. Las funciones biológicas de los esteroides es muy variada, el colesterol actúa como precursor de las hormonas sexuales y la vitamina D regula el metabolismo del calcio y el fósforo.

60.-Defina polisacárido, ácido graso, aminoácido y ácido nucleico.

Polisacárido, son polímeros de monosacáridos.

Ácido graso, son cadenas largas con un número par de carbonos, pueden ser saturados o insaturados.

Aminoácido, monómeros de las proteínas unidos mediante enlace peptídico.

Ácido nucleico, monómeros de los nucleótidos unidos mediante enlace fosfodiéster.

61.-Describa la composición química de un nucleótido y represente su estructura general. Explique dos de sus funciones.

Respondido en la pregunta 31.

62.-¿Podrían los 20 aminoácidos estar codificados por un código genético constituido por dipletes de las cuatro bases nitrogenadas?. Razone la respuesta.

No, porque sólo se podrían formar 16 dipletes diferentes y hacen falta al menos 20 para poder codificar los 20 aminoácidos diferentes presentes en las proteínas.

63.-¿Cuáles son las unidades estructurales de las proteínas? Escriba su fórmula general. Atendiendo a la variedad de radicales, cite cuatro tipos de dichas unidades estructurales. Enumere cinco funciones de las proteínas y ponga un ejemplo de cada una de ellas.

Las unidades estructurales son los aminoácidos.

Fórmula general:

 

Según la variedad de radicales pueden ser: apolares, polares sin carga, polares con carga negativa y polares con carga positiva.

Funciones respondido en la pregunta 46.

64.-A la vista de la imagen, responda las siguientes cuestiones:
a) ¿Qué tipo de monómeros están implicados en la reacción?. ¿Cuáles son sus componentes?. Indique el nombre de las posibles bases que puedan formar parte de ellos. Describa dos funciones de estos monómeros.

Los monómeros que están implicados en la reacción son los nucleótidos.
Sus componentes son un ácido ortofosfótico, una pentosa y una base nitrogenada.
Las bases nitrogendas pueden ser púricas o piramidínicas.
Función: formar parte de los ácidos nucleicos y sirven para almacenar energía.

b) ¿Qué nombre recibe el enlace que se produce entre los monómeros?. Indique los grupos químicos que intervienen en su formación. ¿Qué nombre reciben las moléculas biológicas formadas por gran cantidad de monómeros unidos por enlaces de este tipo?. ¿Qué enzima interviene en la reacción de polimerización?. Indique en qué lugares de la célula se realiza este proceso.

El enlace recibe el nombre de fosfodiéster.
En su formación intervienen el -OH del carbono 3' y el -OH del carbono 5' de otro nucleótido.
Las moléculas biológicas formadas por gran cantidad de monómeros unidas por este tipo de enlace son polinucleótidos.
La enzima polimerasa.
Este proceso se realiza en la replicación y transcripción del ADN.

65.-Escriba la fórmula general de los ácidos grasos y explique en qué consiste la esterificación. Exponga qué significa que los ácidos grasos son moléculas antipáticas. Indique la diferencia química entre grasas saturadas e insaturadas.

La fórmula general de un ácido graso es CH3-(CH2)n-COOH. La esterificación consiste en la reacción de un grupo alcohol con un grupo carboxilo y la pérdida de una molécula de agua.

Los ácidos grasos son moléculas anfipáticas  porque están formados por una parte hidrófila, soluble en agua, y otra parte hidrófoba, insoluble en agua.

Las grasas saturadas están formadas por enlaces sencillos y las insaturadas por dobles o triples enlaces.

66.-Nombre y describa los tipos de estructura secundaria en las proteínas.

Respondido en la pregunta 29.

67.-Defina disacárido, triacilglicérido, proteína y nucleótido.

Disacárido, molécula constituida por dos monosacáridos unidos mediante enlace o-glucosídico.

Triacilglicérido, molécula de glicerina unida a tres ácidos grasos mediante enlace éster.

Proteína, están formadas por monómeros de aminoácidos y son macromoléculas.

Nucleótido, es el monómero que forma los ácidos nucleicos, está formado por un ácido fosfórico.

68.-Las plantas utilizan como reserva energética los polisacáridos y las grasas, mientras que los animales utilizan como principal reserva energética las grasas. Exponga las ventajas que supone para los animales el hecho de tener abundantes reservas de grasas y escasas reservas de polisacáridos. Razone las respuestas.

Respondido en la pregunta número 52.

69.-En relación con la figura adjunta, responda a las siguientes preguntas:
a) ¿Qué representa la figura en su conjunto?. Indique el tipo de estructuras señaladas, el tipo de monómeros que las forman y el enlace que las caracteriza. Nombre las estructuras.

La figura representa las distintas estructuras de las proteínas.
Las estructuras señaladas pertenecen a la estructura primaria, está formada por aminoácidos unidos mediante enlaces peptídicos.
Las estructuras son secundaria, alfa helice y beta hoja plegada, terciaria y cuaternaria.

b) Describa los cambios fundamentales que ocurren desde el principio hasta el final. ¿Cómo afectan los cambios de pH y temperatura a estas estructuras?

La estructura primaria de aminoácidos se pliega por puentes de hidrógeno entre el esqueleto proteico originando las estructuras secundarias de alfa hélice y beta hoja plegada. La disposición tridimensional de las estructuras es mantenida por enlaces entre los radicales de los aminoácidos (puentes de hidrógeno, interacciones de Van der Waals, interacciones electrostáticas, interacciones hidrofóbicas y puentes disulfuro) dando lugar a la estructura terciaria. La asociación mediante enlaces débiles de dos o más cadenas polipeptídicas con estructura terciaria da lugar a la estructura cuaternaria. Las estructuras secundaria, terciaria y cuaternaria, mantenidas por enlaces débiles, se desnaturalizan mientras que la estructura primaria, mantenida por enlaces covalentes no se altera.

70.-Indique la composición química y la función de las siguientes biomoléculas: polisácarido, fosfolípido, proteínas y ácido desoxirribonucleico.

Polisacárido, son biomoléculas formadas por la unión de una gran cantidad de monosacáridos mediante un enlace glucosídico. su función de reserva y estructural.
Fosfolípido, están compuestos por una molécula de glicerina, que se unen a dos ácidos grasos y un grupo fosfato mediante un enlace fosfodiéster.su función es la de ser componente de la membrana celular.
Proteínas, están formadas por cadenas de aminoácidos mediante enlaces peptídicos. Su función es enzimática.
Ácido dexosirribonucleico, está formado por la unión de polinucleótidos mediante enlace fosfodiéster. Su función es la de almacenamiento de la información genética.

71.-Explique la composición química y estructura de los triacilglicéridos y los fosfolípidos e indique el nombre de los enlaces que se establecen entre sus componentes. Explique por qué son lípidos saponificables. Indique qué propiedad de los fosfolípidos les permite formar la estructura básica de las membranas celulares.

Respondido en las preguntas números 53, 41 y 56.

72.-Defina los términos: aldosa, cetosa, enlace glucosídico, enlace peptídico, enlace fosfodiéster.

 

Aldosa, es un monosacárido cuya molécula contiene un grupo carbonilo en el extremo.

Cetosa, es un monosacárido cuya molécula contiene un grupo carbonilo que no se encuentra en el extremo.

Enlace glucosídico, enlace en el que reaccionan los grupos -OH del carbono 1 de un monosacárido con el -OH de otro monosacárido que puede ser el carbono 1 u otro carbono.

Enlace peptídico, es un enlace entre el grupo amino (-NH2) de un aminoácido y el grupo carboxilo (-COOH) de otro aminoácido.  

Enlace fosfodiéster, es un enlace que se produce entre un grupo hidroxilo (-OH) en el carbono 3' y un grupo fosfato (H3PO4) en el carbono 5' del nucleótido entrante, formándose un doble enlace.             

73.-Defina disacárido, triacilglicérido, proteína y nucleótido.

Disacárido, biomolécula orgánica que está constituida por dos monosacáridos unidos mediante un enlace glucosídico.
Triacilglicérido, es un lípido formado por una molécula de glicerina que tiene esterificados sus tres grupos hidroxilo por tres ácidos grasos, saturados o insaturados.
Proteína, es una macromolécula formada por cadenas lineales de aminoácidos unidos mediante un enlace peptídico.
Nucleótido, son moléculas orgánicas formadas por un grupo fosfato, una pentosa y una base nitrogenada unidas mediante un enlace fosfodiéster y un enlace n-glucosídico.

74.-En las plantas predominan los ácidos grasos insaturados mientras que en los animales homeotermos (de sangre caliente) predominan los ácidos grasos saturados. Justifique razonadamente esta afirmación.

Respondido en la pregunta número 52.

75.-Indique que son los lípidos. Nombre dos ejemplos de lípidos y cite una función de cada uno de ellos que desempeñen en los seres vivos. Explique el carácter anfipático de los ácidos grasos.

Los lípidos son biomoléculas orgánicas formadas por carbono, hidrógeno y oxígeno como base y algunos pueden tener más o menos nitrógeno o fósforo.

Respondido en las preguntas números 39 y 65.

76.-Defina qué son los monosacáridos. Indique el nombre que reciben en función del número átomos de carbono. Cite dos funciones biológicas de los monosacáridos. Nombre dos polisacáridos importantes y la función que realizan.

Respondido en las preguntas números 47 y 48.

Según el número de átomos de carbono se nombran: aldo + nº C + osa, o, ceto + n C + osa.

77.-Defina ácido graso, triacilglicérido y fosfolípido. Explique por qué los fosfolípidos son moléculas anfipáticas. Cite una función biológica de los carotenoides y otra de los esteroides.

Respondido en las preguntas números 44 y 53.                                                                                        Los fosfolípidos son moléculas anfipáticas  porque están formados por una parte hidrófila, soluble en agua, y otra parte hidrófoba, insoluble en agua.

Función biológica: carotenoides, pigmento, esteroides, (colesterol) precursor de las hormonas sexuales y vitamina D.

78.-Defina monosacárido. Realice una clasificación de los monosacáridos según el número de átomos de carbono. Cite dos ejemplos de monosacáridos con cinco átomos de carbono y otros dos con seis. Diferencia disacárido y polisacárido. Cite dos funciones de los polisacáridos en los SSVV indicando el nombre de un polisacárido que desempeña cada función.

Respondido en la pregunta número 76.

Monosacáridos con 5 átomos de carbono, ribosa y ribulosa, con 6 átomos de carbono, glucosa y fructosa.

Los disacáridos están formados de 2 a 10 monosacáridos, son dulces, blancos, cristalizables y solubles, tienen poder reductor, mientras que los polisacáridos están formados por más de 10 monosacáridos, no son dulces, ni cristalizables ni solubles y no tienen poder reductor.

Función de los polisacáridos, reserva energética, glucógeno y estructural, quitina.

79.-A la vista de las fórmulas que se indican, responda razonadamente las siguientes cuestiones:
a) Identifique los números correspondientes a las siguientes moléculas: ácido graso, hexosa, aminoácido y base nitrogenada. Indique qué moléculas utilizaría para formar: un acilglicérido, un dipéptido y un nucleótido.

Ácido graso→ 8
Hexosa→ 3 y 7
Aminoácido→ 2 y 6
Base nitrogenada→ 1
Acilglicérido→ 4 y 8
Dipéptido→ 2 y 6
Nucleótido→ 1, 5 y 9

 

b) ¿Qué moléculas de las representadas pueden formar parte de la estructura primaria de una proteína?. ¿Qué tipo de enlace las ligaría?. ¿Qué molécula de las representadas puede dar lugar a un jabón?. ¿Qué molécula, no representada, sería además necesaria para fabricar el jabón?.

 

Estructura primaria de una proteína→ 2 y 6

Las ligaría un enlace peptídico.

Jabón→ 8

Para fabricar el jabón→ NaOH (hidróxido sódico) o KOH (hidróxido potásico)

 

80.-Defina nucleótido, nucleósido y ácido nucleico. ¿Qué tipo de enlace une los nucleótidos entre sí?. Indique la diferencia en composición, estructura y función entre el ADN y el ARN.

 

Nucleótido, molécula orgánica formada por la unión de un grupo fosfato, una pentosa y una base nitrogenada.

Nucleósido, molécula orgánica formada por la unión de una pentosa y una base nitrogenada.

Ácido nucleico, es una macromolécula formada por la repetición de nucleótidos.

Los nucleótidos se unen entre sí por enlaces fosfodiéster.

El ADN está compuesto por un grupo fosfato, una pentosa (desoxirribosa) y una base nitrogenada que puede ser púrica (adenina o guanina) o piramidínica (citosina o timina). Su estructura es bicatenaria. Su función es la de almacenar y transmitir la información genética.

El ARN está compuesto por un grupo fosfato, una pentosa (ribosa) y una base nitrogenada que puede ser púrica (adenina o guanina) o piramidínica (citosina o uracilo). Su estructura es monocatenaria. Su función es la de expresar la información genética.

81.-Indique dos funciones biológicas de los monosacáridos, describa el enlace o-glucosídico y analice las características estructurales y funcionales de tres polisacáridos de interés biológico.

Respondido en la pregunta número 45.

82.-Defina ácido graso. Explique en qué consisten las reacciones de esterificación y saponificación. Cite dos funciones de las grasas en los seres vivos.

Respondido en la pregunta número 44.

La esterificación consiste en la reacción de un grupo alcohol con un grupo carboxilo y se libera una molécula de agua y la saponificación consiste en añadir al acilglicérido NaOH o KOH y al separarse se obtiene una molécula de glicerina y jabón.

Las grasas en los seres vivos tienen función de reserve energética y de aislante térmico.