Microbiología

Citología y Fisiología celular

Introducción y teoría celular:

La célula es la unidad morfológica, estructural y funcional básica de la vida, pues es la parte más pequeña de un organismo que presenta las características propias de los seres vivos, es decir, es capaz de nutrirse, relacionarse y reproducirse.
En el siglo XVII Leeun Wenhoek (1632-1723), fue el inventor del primer microscopio, lo hizo aplicando el principio de las lentes covergentes (permitía ampliar la imagen), que descubrieron los hermanos Jansen en 1590.





Se dedicaba a ver muchas células (semen, agua de charcas podridas) y además las dibujaba.
Sus observaciones estaban mediatizadas por sus convicciones religiosas pseudocientíficas. Dibujaba lo que su religión le enseñó. Se creía en la generación espontánea, las dibujó pero no descubrió la célula.
La primera aproximación a la célula fue descubierta por Hooke 1665 con el microscopio observando corcho.
Veía unas celdas poliédricas que le recordaban a los panales de abejas. Lo que veía eran los huecos dejados por las células al morir.
Posteriormente se fue mejorando el perfeccionamiento técnico de observación, se descubrió el microscopio óptico (usa la luz para formar las imágenes) y mucho más tarde se inventó el microscopio electrónico (utiliza chorros de electrones para formar las imágenes). También se inventó un aparato para hacer cortes ultrafinos mediante microtomos, otra técnica fue tinciones selectivas, es decir, teñir orgánulos de forma diferente.
Todo esto permitió que hubiera muchos descubrimientos como: núcleo, citoplasma, aparato de Golgi, así hasta descubrir el interior de la célula.
En el año 1838-1839 dos investigadores alemanes, Schleiden (botánico) y Schwann (zoologo) por separado se dedicaron a observar muchos tejidos vegetales y animales. Ellos dos elaboraron la teoría celular.
La pseudociencia admitió la existencia de la célula (que se veian) pero su origen era por generación espontánea.
Lo que no explicaban en su teoría celular era como se originaba la célula.
En 1858 Virchow se dedicó a observar animales y plantas y vió que siempre procedían de una primera célula, su famosa máxima era "omnis célula e célula).
De esta forma Virchow cierra la teoría celular, quedando establecida como:
○La célula es el ser vivo más pequeño y más sencillo (unidad vital).
○Todos los seres vivos están compuestos por una o más unidades vivas llamadas células (unidad anatómica o estructural).
○Cada célula posee su propia actividad vital (unidad fisiológica o funcional).
○Toda célula procede de otra preexistente (unidad de origen o genética).

Origen, estructura general y niveles de organización celular:

1.-Niveles de organización:

Los niveles de organización son:
─ Nivel atómico→ bioelementos, se organizan en biomoléculas
─ Nivel molecular→ orgánicas, complejas
                               inorgánicas, sencillas
─ Nivel supramolecular→ orgánulos
                                         virus
─ Nivel celular→ procariotas, bacterias
                           eucariotas, levadura, protozoo
─ Nivel pluricelular→ tejido, conjunto de células
                                  órgano, conjunto de tejidos
                                  aparato/sistema, formado por órganos de diferentes orígenes
─ Nivel población
─ Nivel ecosistema→ ecosfera (biosfera)

Las macromoléculas son extraordinariamente complejas (proteínas, ácidos nucleicos) pero no son un nivel de organización biótico. No son capaces de realizar las funciones vitales, se asocian entre sí formando complejos supramoleculares (proteína + ácido nucleico = ribosomas, orgánulos no bióticos).
Sólo la célula tiene una alta complejidad, suficiente para realizar funciones vitales y ser autónomas. Este sería el primer nivel biótico de los seres vivos.
Según su complejidad hay dos tipos celulares, las más primitivas, procariotas y las más evolucionadas, eucariotas. Son dos tipos de organización celular que existen en los seres vivos.
Junto a esto hay otro tipo de organización no celular en los seres vivos, que son los virus.
Los virus comparados con la célula son sencillos (complejos supramoleculares), están formados por ácido nucleico + proteína, no son capaces de realizar por sí mismo las funciones vitales, no tienen metabolismo, ni nutrición, ni reproducirse por sí mismo, sólo hacen la función vital de relación, son parásitos obligados.
Se dice que es la frontera entre lo vivo y lo inerte.

2.-Origen y estructura general de las células:

Las células surgieron hace 3500 millones de años, en una atmósfera primitiva reductora (rica en NH3, CH4, H2, H2Ov) y energética, procedía de los volcanes, rayos ultravioletas y descargas eléctricas.
En estas condiciones se forman los monómeros que terminaban por caer al océano primitivo, que se llama "gran cardo" o "sopa primigenia".



Estos monómeros se forman en sus polímeros:
-aminoácidos→proteínas
-ácidos grasos→lípidos
-nucleótidos→ácidos nucleicos
Un ADN con una serie de proteínas quedó envuelto en una membrana lipídica, se había originado la primera célula.
Esta célula fue procariota, la más sencilla, se había originado la primera bacteria, que sería heterótrofa, fermentativa y anaeróbica.
Se alimentaba de materia orgánica del océano primitivo sin oxígeno porque no existía. Hasta que empezó a escasear el alimento, que constituye la primera crisis energética.
En esta situación la selección natural lo que hizo fue favorecer a unos procariotas capaces de fabricar su propio alimento a partir de la materia inorgánica (fotosíntesis).
Aparecieron las primeras algas cianofíceas (verde-azuladas). Estas algas aseguraban la perpetuación de la vida sobre la Tierra.
Las células eucariotas aparecieron hace 1500 millones de años. Se cree que apareció con la fusión de dos células procariotas que originó el núcleo y los orgánulos membranosos. este eucariota primitivo adquirió la capacidad de realizar la fagocitosis (capacidad de algunas células de destruir las bacterias o agentes nocivos para el organismo).
Cuando fagocitó a un procariota heterótrofo dió lugar a la mitocondria, monómeros + oxígeno, produce energía (respiración celular).
Cuando fagocitó a un alga cianofícea dió lugar a un cloroplasto, materia inorgánica + luz (monómeros).
Cuando mitocondrias y cloroplastos transfirieron a la célula los genes necesarios para su independencia se habían convertido desde célula independiente a orgánulo celular eucariota. Todo esto se conoce como teoría endosimbiótica.

Procariota:
Tiene un diámetro de 1-10µm. Son más sencillas y más primitivas.
Todas presentan pared celular no celulósica, tanto animal como vegetal.
Me,brana plasmática, ribosomas 70s (síntesis de proteínas), único orgánulo que poseen las células procariotas es el más fundamental. Su ADN no tiene proteínas, forma un único cromosoma circular que está desnudo (sin membrana nuclear), se encuentra en una posición central, se llama nucleoide.
Pro = primitivo, carión = núcleo, tienen un núcleo primitivo.
Flagelos (flagelina).



Eucariota:
Tiene un diámetro entre 10-100µm. Son más complejas.
La diferencia fundamental es la compartimentación de orgánulos membranosos. Estos compartimentos permiten realizar más funciones.
Permite que la célula pueda realizar distintas reacciones químicas aunque sean incompatibles.
Presentan membrana nuclear = núcleo, un compartimento más.
Eu = verdadero, carión = núcleo, tiene núcleo verdadero.
ADN asociado a proteínas = cromatina, que luego forma los cromosomas en división.
Tienen nucleolo donde se produce la síntesis de ARNr.
Núcleo, orgánulo membranoso, retículo endoplasmático que se encarga de la síntesis y tratamiento de lípidos y proteínas, aparato de Golgi (síntesis de glúcidos y tratamiento de sustancias dedicadas a la exportación o almacenamiento de lisosomas).
Tienen ribosomas 80s (síntesis de proteínas).
Mitocondria que realizan la respiración celular, monómeros + oxígeno→ CO2 + H2O + energía.
Tienen cilios y flagelos (tubulina).




Los vegetales son iguales que los animales pero además presentad pared celular (celulosa), plastos (almidón), cloroplastos (pigmentos fotosintéticos) son los que realizan la fotosíntesis.
Tienen muchísimas vacuolas (90% de la célula), sin centrosoma que realiza los movimientos del cromosoma durante la división.
Sólo bacterias y algas verde-azuladas (cianofíceas) son procariotas, todos los demás tienen células eucariotas.
La gran variedad de estructuras y funciones celulares en los distintos tejidos se debe a la diferenciación celular, todas el total del ADN, represión irreversible del 90% de los genes + 10% está formado de proteínas que son las que van a dar su estructura y función.

Membranas celulares:

La aparición espontánea de la primera membrana fue lo que dió lugar a la primera célula.
La membrana celular es una frontera entre el interior y el exterior de la célula, es una frontera activa que mediatiza los intercambios entre la célula y el medio.
En la membrana se localiza  reacciones químicas y otras funciones de la membrana.
Se conoce hace poco tiempo porque sólo se puede ver con un microscopio electrónico. Para su estudio se utiliza eritrocitos, glóbulos rojos (no son células, son semicélulas que tienen muchas membranas).
Se purifica la membrana y se ve que en su composición se tiene un 40% de lípidos y un 60% de proteínas, es semejante a la mayoría de las membranas.
Hay membranas que están más especializadas en alguna función.




1.-Lípidos:

Son la mayoría fosfolípidos, glucolípidos, colesterol sólo en células animales y fitoesteroides en las células vegetales.
Tienen una característica en común, polar/apolar o hidrófila/lipófica, caracter anfipático.
Comportamiento en medio acuoso, forman bicapas y micelas.
Le dan la estructura a la membrana pero también le dan propiedades de los lípidos que las constituyen.
Propiedades:
○Autoensamblaje. Permite la fusión de membranas sin pérdida de continuidad (pompas de jabón). Sin contacto con el medio, esto permite explicar el funcionamiento de los liposomas, son vesículas de fosfolípidos con medicamentos cosméticos para que llegue a la piel. Permite la endocitosis (proceso por el que una célula captura sustancias extracelulares).
○Autosellado. Rotura de la membrana sin perder continuidad. Cuando se tocan se sellan. Permite la exocitosis (proceso celular por el cual las vesículas situadas en el citoplasma se fusionan con la membrana citoplasmática y liberan su contenido). Se debe a la afinidad química de ssu lípidos por anfipáticos.
○Fluidez. Las membranas son fluidas, más o menos líquidas (dispersión). Están formadas por bajo punto de fusión de lípidos, ácidos grasos cortos más insaturados. Además los enlaces son siempre débiles (Van der Waals, hidrofóbicos), fluidas y flexibles. Permiten la difusión de las moléculas de la membrana (difusión lateral), síntesis de proteínas asociadas a la membrana (tunel). difusión de arriba a bajo no es posible por el colesterol. El colesterol estabiliza la bicapa e impide que se convierta en monocapa, no difusión de arriba a abajo.
○Impermeable. La memebrana es apolar, separa las capas polares. Son impermeables para las sustancias polares y/o que tienen cargas. También para las moléculas que son muy grandes, que llevan un sistema de transporte específico.

2.-Proteínas:

Las proteínas dan a la membrana sus funciones.
Las posiciones de las proteínas en la bicapa estan según su lipoficidad (hidrófoba), olo apolar que sea. Así serán más fáciles o díficiles de separar, también dependen de su lipoficidad.
Son potreínas intrínsecas o integrales, son parte de la membrana (lipófilas).
Son proteínas extrínsecas o periféricas (lipófobas).
Igual que los lípidos también tienen difusión lateral. Difunden más espacio porque tienen más peso molecular.

3.-Oligosacáridos:

Son cadenas entre 2-10 monosacáridos. Se encuentran combinados con algunos lípidos y algunas proteínas de a membrana, son los glucolípidos y las glucoproteínas.
Típicamente se encuentran en la cara externa de la membrana y constituye el glicocálix.

4.-Modelo mosaico fluido:

Singer y Nicholson en 1972 lo utilizaron como modelo para explicar la membrana que aún está vigente.
Las moléculas, lípidos y proteínas que forman las membranas forman un puzzle (mosaico), fluido y flexible que le permite a las moléculas difundirse literalmente.
Las membranas son asimétricas por el glicocálix, las proteínas son extrínsecas.

Funciones de la membrana:

Se deben a las proteínas que tienen un papel en la división celular.
Las más importantes tienen que ver con el intercambio con el medio y otra sería las reacciones químicas que se localizan en la membrana.
Estas reacciones tienen que ver con los intercambios de materia y /o información con el medio, otras con el movimiento de las células.
Funciones:
○Transportadores. De sustancias con el medio.
○Identificación celular. Como si fuera el carnet de identidad de las células, permite el reconocimiento celular (el sistema inmunitario lo rechaza), esto es el glicocálix.
○Receptores de hormonas no lipídicas. Transmite su orden a través de los receptores hormonales. Los receptores son proteínas y todas son específicas. La hormona es un sistema químico de transmisión de la información, va por la sangre, sólo afecta a aquella que tiene ese receptor, sólo afecta a células diana con receptores para esa hormona.
La adrenalina es el primer mensajero, la célula fabrica AMPc, que es el segundo mensajero, éste desencadena la respuesta celular a la hormona. Por un lado se modifica la permeabilidad de la membrana, aumenta la velocidad del metabolismo, regula la expresión genética (teoría del operon).
El AMPc desencadena en el interior de la célula la respuesta, activa los enzimas reguladores, se activa la fosforilasa quinasa ( 2Fb→Fa), enzimas modulados covalentemente, también activa enzimas alostéricos. Siempre que hay una transmisión química de la información (hormonas, neurotransmisores), debe ser destruido inmediatamente el transmisor para no producir un efecto continuo.
La enzima fosfodiesterasa destruye el AMPc, la cafeína destruye la fosfodiesterasa, la cafeína mantiene más tiempo el estado de excitación de la adrenalina.
○Actividad ATP asica. Algunas de sus proteínas realizan la hidrólisis del ATP.
H2O + ATP ↔ ADP + Pi + E
Tiene que ver con el transporte, con los movimientos celulares debidos a las proteínas contráctiles (músculos).

1.-Transporte de pequeñas moléculas:

Las membranas son semipermeables, tienen una permeabilidad selectiva. Resulta impermeable para las grandes moléculas y también para otras moléculas polares y/o con cargas.
El transporte puede ser pasivo (espontáneo sin consumo de energía) o activo (con consumo de energía).
La membrana ejerce siempre el control sobre las sustancias.

1.1.-Pasivo:

El transporte es pasivo cuando un soluto es empujado por la presión osmótica, se mueve a favor de un gradiente de concentración o químico (se llama difusión).
Puede ocurrir también que una sustancia, más soluto más cargas eléctricas sea gradiente eléctrico cuando halla diferencia de cargas.
Cuando se disuelve y tiene carga es gradiente electroquímico (gradiente eléctrico + químico = gradiente electroquímico).
Difusión simple es la forma que tiene de atravesar la membrana las sustancias apolares (ácidos grasos, O2, N2, hormonas lipídicas, insecticidas), disuelven en los lípidos la membrana, atraviesan por difusión.
Sustancias polares (H2O, iones) no disuelven los lípidos de la membrana, atraviesan la membrana a través de las proteínas intrínsecas (transmembrana), formando canales acuosos para el agua o ionoforos para los iones.
Difusión facilitada , entran moléculas que son más grandes y que además pueden ser y/o polares (aminoácidos, monosacáridos), necesitan la ayuda de un transportador, son proteínas de la membrana que como todas las proteínas son específicas (cada transportador es específico para un tipo de sustancia), se unen a un ligando (aminoácidos, monosacáridos).
Cuando se unen al ligando se produce un cambio de estructura que le hace girar en la membrana y suelta el ligando. Cambiando la estructura e introduciendo la sustancia siempre a favor del gradiente electroquímico.



1.2.-Activo:

Es exactamente igual que en la difusión facilitada, la diferencia es que el transporte es contra el gradiente.
El cambio estructural del transportador consume energía.
Las moléculas más grandes como virus y bacterias llevan otros mecanismos específicos de transporte, como son la pinocitosis y la fagocitosis.

Pared celular:

Es exclusivo de las células vegetales eucariotas. Está formada por unas sustancias secretadas (secrección) por las células.
Es un orgánulo "extracelular". Como toda secrección lo hace a través del Aparato de Golgi (también sintetiza los componentes de la pared celular).
La formación de la pared celular comienza cuando  se divide una célula. Se forma desde la división celular, formación lámina media. Se llama citocinesis por tabicación.
La lámina media está constituida por polisacáridos y glucoproteínas. Se añaden nuevas capas por aposición (unas capas sobre otras).
Por aposición en la lámina media se pueden juntar entre 3 o 4 capas que están formadas por celulosa y cemento.
Celulosa, son haces paralelos en cada capa y cruzados con la capa anterior y posterior, su estructura y consistencia es cuasicristalina.
Cemento, está formado de polisacáridos, hemicelulosa, preoteínas y sales.
Todo esto constituye la pared primaria.
La pared primaria se caracteriza porque predomina el cemento sobre la celulosa. Es típico de las células embrionarias.
En el meristemo (tejido embrionario) apenas se diferencian, según se van quedando atrás se produce la diferenciación celular (distintos tejidos adultos).
Cuando se da la diferenciación celular se forma la pared secundaria por aposición de la primera.
La pared secundaria tiene de 3 a 20 capas. En ella predomina la celulosa sobre el cemento. Es una pared estándar, sobre esta pared algunas células sufren modificaciones.
Las células que hacen de sosten o las que forman vasos, en la pared secundaria acumulan lignina (proteína rígida), las células de la epidermis producen cutina (cera), las semillas de las gramíneas acumulan Si, CaCO3 para endurecer la semilla, en el corcho suberina que es impermeable e inifugo.





Funciones de la pared celular:

La pared celular sostiene, da rígidez y forma las células vegetales y también protege del choque osmótico. No necesitan esqueleto.
Las células vegetales no tienen plasmolisis porque no explotan, tienen turgencia.
Como es impermeable, las células se comunican a través de unos orificios que atraviesan la pared (punteaduras), que permiten el contacto entre las membranas.
En algunos casos en células más evolucionadas es cuando la célula se divide, la división no es completa, comparten el retículo endoplásmico son los plasmodesmos (citocinesis por tabicación).

Hialoplasma soluble:

Entre la membrana nuclear y la membrana plasmática se encuentra el hialoplasma (líquido).
Es un líquido gelatinoso, dispersión coloidal en estado de sol, por eso al hialoplasma se le conoce por el nombre de citosol, esto sería el medio interno de la célula.
El hialoplasma es amorfo está estructurado por el citoesqueleto (esqueleto de las células).
Si se le quita el citoesqueleto y las inclusiones (almidón/glucógeno envuelto en membrana, gotas de lípidos desnudas (sin membrana), cristales de pigmentos o proteínas) queda el hialoplasma soluble (hialino traslúcido).
Está formado en un 85% de H2O + monómeros + iones + metabolitos (son sustancias intermedias del metabolismo)+ ARNs + muchas enzimas.
Las enzimas del metabolismo necesarias que ocurren en el hialoplasma son síntesis de proteínas de ribosomas libres, catabolismo anaeróbico de los azúcares y la conversión mecanoquímica de la energía (energía química en movimiento).
El metabolismo que ocurre en el hialoplasma es metabolismo intermediario, comienza y termina en un orgánulo sólo partes intermedias en hialoplasma.
El hialoplasma es el lugar de la encrucijada metabólica.

Orgánulos no memebranosos:

Citoesqueleto y estructuras afines:

El citoplasma está ocupado por un líquido viscoso, coloide, dispersión en estado sol. Siendo un líquido no es amorfo (hialoplasma).
Está estructurado por red de proteínas (citoesqueleto), que da forma a la célula. Sostiene a los orgánulos y está relacionado con los movimientos celulares.
Estructuras afines al citoesqueleto y el citoesqueleto son diferentes estructuras semejantes entre sí y a los filamentos de las células musculares. Son inhibidos por un metabolito citocolasina B (moho).
Los movimientos celulares son fagocitosis, exocitosis, anillo contractil, ciclosis, movimiento de los cromosomas, de los cilios, de los flagelos, contracción muscular, todos son inhibidos por la citocolasina B (dejan de ocurrir). Ciclosis (corrientes citolplasmáticas).
Si todos se inhiben por el mismo tipo de sustancia quiere decir que todos están formados por proteínas parecidas que realizan interacciones semejantes.
Contracción muscular, las células musculares están completamente abarrotadas de unos filamentos llamados miofibrillas.
En estos filamentos se repiten unas estructuras lllamadas sarcómeros, sería la unidad estructural y funcional de la célula muscular.
Un sarcómero está formado por dos tipos de filamentos, filamentos gruesos (miosina) que son fijos por la base y filamentos delgados (actina) que se encuentran entre los filamentos gruesos, éstos son flotantes no están unidos a nada.
Función del sarcómero, la miosina tiene unas cabezas, en un músculo relajado los filamentos gruesos y delgados están separados. Durante la contracción las cabezas de la miosina se unen a los filamentos delgados y después se produce un cambio de orientación de las cabezas de la miosina con consumo de energía.
Se produce un deslizamiento de los filamentos gruesos (fijos) sobre los delgados (flotantes), no se acortan los filamentos se deslizan, se acorta el sarcómero.
Toda la célula muscular y el músculo se acorta. Esto se llama el modelo de los filamentos deslizantes, que es el que explica la contracción muscular.
Los movimientos celulares se deben a estructuras derivadas del citoesqueleto producidas por tres tipos de filamentos.





1.-Los microfilamentos:
Tienen un diámetro de 4 nm (10(-9) m). Están formados de actina. La actina es una proteína globular que polimeriza en dos hebras enrolladas helicoidalmente. Son los responsables de los cambios en longitud de las membranas, endocitosis y exocitosis (invaginaciones y evaginaciones de la membrana). Causados por los filamentos.
Por los mismos filamentos se produce el anillo contractil de la citocinesis animal.

2.-Filamentos intermedios:
Tienen un diámetro entre 8-10 nm. Varían en cada tipo celular, encontramos:
○ Neurofibrillas en las neuronas. Los neurotransmisores se fabrican en el Aparato de Golgi.
○ Queratina de las células epidérmicas.
○ Citoesqueleto.
Los filamentos intermedios producen la ciclosis (corrientes plasmáticas), sirven para mover cosas en la célula o a ella misma. Se produce movimiento, ciclosis.

3.-Microtúbulos:
Tienen un diámetro de 25 nm y están formados de una proteína globular que se llama tubulina, se caracteriza porque polimeriza en tubos.
Estos tubos organizados de distintos modos son los responsables de los movimientos del cromosoma durante la división, forman cilios, flagelos, centriolos, corpúsculos basales y base de sustentación del citoesqueleto.
Los filamentos intermedios están pegados a los microtúbulos.
Algunas son estructuras más o menos complejas, algunas son lábiles (se rompen fácilmente), da forma como el huso acromático.
Esto permite a la célula adaptarse a las condiciones de vida. Más estables son los cilios, flagelos y centriolos.
La tubulina se ensambla para formar los microtúbulos siempre en cierta orientación, se llama polaridad.
Poe el lado que se ensambla, se polimerizan, se organizan, es decir, crecen y por el otro lado se despolariza, se desorganiza, es decir, acortan.
Todos estos elementos del citoesqueleto se forman a partir del centro organizador de los microtúbulos. Se encuentra en un orgánulo exclusivo animal llamado centrosoma.

3.1.-Centrosoma:
Es un pequeño orgánulo estrellado en la periferia del núcleo y rodeado del Aparato de Golgi.
Está formado por dos centriolos, cilindros de proteínas, que están colocados perpendicular uno del otro.
Alrededor de los centriolos se encuentra la sustancia pericentriolar, aquí nos encontramos la tubulina y enzimas necesarias para su polimerización.
Esto es el centro organizador de los microtúbulos, desde ahí crecen hacia arriba.
Los animales son los que tienen centrosoma.
Los vegetales no tienen centrosoma, pero si centro organizador de los microtúbulos, zonas más densas y amorfas que tienen en los polos de las células.



3.2.-Cilios y flagelos:
Lo presentan las células animales y vegetales.
Se diferencian en el número, en la longitud y en el tipo de movimiento que realizan.
Los flagelos se encuentran en 1 o 2, son largos y producen un movimiento de propulsión.
Los cilios son muchos, son cortos y reman.
Son extraordinariamente semejantes, estructural y funcionalmente.

Laboratorio

Existencia de sales minerales en los esqueletos:

Material necesario:
○huesos de pollo
○conchas de moluscos
○caparazones de crustáceos
○esqueletos esternos de insactos
○ácido clorhídrico (HCL)

Fundamento:
Para averiguar si la rigidez de una estructura esquelética se debe o no a las sales minerales, se puede aprovechar la acción disolvente de los ácidos sobre las sales.

Procedimiento:
Poner un hueso de pollo (colágeno y sales minerales) en una disolución de ácido clorhídrico y dejar pasar unos días. Se observará que los huesos no han perdido su forma pero son flexibles y elásticos como la goma. Esto se debe a que queda colágeno en los huesos, pero no las sales minerales, que han sido atacadas por el ácido. Repetir la experiencia con conchas de moluscos, caparazones de crustáceos y esqueletos externos de insectos, para verificar la presencia o ausencia de sales.

Resultados:
El hueso de pollo ha perdido las sales minerales y se ha quedado sólo el colágeno por eso se ha quedado el hueso flexible, esto se debe a que el ácido clorhídrico ha eliminado las sales del hueso.

               

La concha de molusco queda igual ya que está compuesta por carbonato cálcico y el ácido clorhídrico no reacciona.



Los caparazones de crustáceos están formados de carbonato cálcico así que el ácido clorhídrico no reacciona y el caparazón queda intacto.



El esqueleto externo de los insectos está formado por quitina y al añadirle ácido clorhídrico se eliminan todas las sales y por lo tanto desaparece.






Proceso de osmosis:

Material necesario:
○huevo de gallina
○solución de 50cm3 de ácido acético en 150cm3 de agua destilada
○hoja de col lombarda
○solución saturada de sal (NaCl) en agua

Desarrollo de la práctica:
1.-Introducir un huevo de gallina en una disolución de 50 cm3 de ácido acético en 150 cm3 de agua destilada. Al cabo de unas horas se habrá disuelto la cáscara y parte de las proteínas habrán coagulado por efecto de la acidez excesiva. Cambiar ahora el medio y sustituirlo por agua destilada.
2.-Tomar una hoja de color morado de la planta col lombarda. Con la ayuda de una hoja de afeitar, hacer tres cortes finos longitudinales con cuidado de que aparezcan células que contengan en sus vacuolas el citado pigmento morado. Verter sobre uno agua destilada, sobre otro agua corriente y sobre otro agua saturada de sal.

Resultados:
El ácido acético reacciona con el carbonato cálcico de la cáscara del huevo haciendo que desaparezca, además el huevo ha crecido de tamaño debido a que el líquido ha penetrado en la membrana semipermeable del huevo que ahora tiene consistencia de gomosa. Si ahora ponemos el huevo en agua destilada, el líquido tenderá a salir a través de la membrana y el huevo disminuirá de tamaño.




La hoja de col lombarda en agua destilada, se puede apreciar que las células están hinchadas debido a que se encontraban en un medio hipotónico, es decir, la célula ha absorbido el agua para igualar la concetración de sales de dentro de la célula con el exterior.
La hoja de col lombarda en agua corriente, no se aprecia ningún cambio ya que la concentración de sales tanto dentro de la célula como fuera de ella es la misma.
La hoja de col lombarda en agua saturada de sal, se puede apreciar que las células están arrugadas debido a que se encontraban en un medio hipertónico, es decir, la célula ha expulsado el agua del interior de la célula para igualar la concentración de sales con el exterior de la célula.




La acción tampón en los líquidos naturales:

Material necesario:
○dos tubos de ensayo
○solución de ácido clorhídrico al 0,1%
○papel indicador de pH

Procedimiento:
1.-Tomar dos tubos de ensayo. En uno de ellos poner 5 cm3 aproximadamente de saliva y en el otro 5 cm3 de agua corriente. Anotar en un papel los valores del pH de ambos medios, que suele ser en ambos casos de 7.
2.-Añadir luego a cada tubo 1 cm3 de HCl al 0,1% y volver a observar el pH.

Resultados:
En el tubo que contiene saliva no se ha producido cambio, esto se debe a que en la saliva se ha producido el efecto tampón, la saliva está compuesta por sales minerales que contribuyen a que no se modifique el pH. En este caso actúa como una base, es decir, capta protones (H+) del medio porque se le ha añadido un ácido.
En el tubo que contiene agua corriente el pH ha cambiado a ácido porque el agua corriente no actúa como tampón y como se le ha añadido un ácido se ha vuelto más ácida.


 


Reconocimiento de glúcidos:

Material necesario:
○tubos de ensayo
○gradilla
○pinzas
○mechero
○pipetas
○solución de lugol
○solución de feeling A y B
○solución alcalina (sosa, potasa, bicarbonato, etc.)
○ClH diluido
○soluciones al 5% de glucosa y sacarosa.

1.1.-Estudio de azúcares reductores:

Fundamento:
Los monosacáridos y la mayoría de los disacáridos poseen poder reductor, que deben al grupo carbonilo que deben al grupo carbonilo que tienen en su molécula. Este carácter reductor puede ponerse de manifiesto por medio de una reacción redox llevada a cabo entre ellos y el sulfato de Cobre II. Las soluciones de esta sal tienen color azul. Trás la reacción con el glúcido reductor se forma óxido de Cobre I de color rojo. De este modo, el cambio de color indica que se ha producido la citada reacción y que, por lo tanto, el glúcido presente es reductor.

Técnica:
Poner en un tubo de ensayo 3ml de la solución de glucosa y en otro 3ml de solución de sacarosa.
Añadir 1ml de solución de Feeling A (contiene CuSO4) y 1ml de Feeling B (lleva NaOH para alcalinizar el medio y permitir la reacción).
Calentar los tubos a la llama del mechero hasta que hiervan.
La reacción será positiva si la muestra se vuelve de color rojo y será negativa si queda azul o cambia a un tono azul-verdoso.

Resultados:
La glucosa cambia a un color rojizo, lo que indica que tiene poder reductor, es decir, el enlace o-glucosídico se realiza entre el carbono carbonilico del primer monosacárido y otro carbono que no es el carbonilico del otro monosacárido.
La sacarosa no cambia de color, lo que indica que no tiene poder reductor, es decir, el enlace o-glucosídico se realiza entre el carbono carbonilico del primer monosacárido y el carbono carbonilico del otro monosacárido.

 

Preguntas de selectividad

Genética molecular

1.-¿Cómo se denomina el mecanismo que permite la duplicación de la información genética?. Explíquelo detalladamente.

El mecanismo que permite la duplicación de la información genética es la replicación.
Replicación, las cadenas del ADN duplicado son separadas por la acción de la helicasa que rompe los puentes de hidrógeno. La topoisomerasa elimina la tensión de las cadenas de ADN al estar enrolladas. La proteína SSB estabiliza la cadena sencilla para que no vuelva a enrollarse. Se produce unas zonas donde el ADN ueda separado, llamadas horquillas de replicación, que es donde comienza la síntesis (realizada por la ADN polimerasa III). En la horquilla de replicación hay una hebra que sintetiza de forma continua en sentido 3'→5', se llama hebra conductora, la otra hebra se sintetiza en varios fragmentos, llamados fragmentos de Okazaki, esta hebra sintetiza en sentido 5'←3' y es conocida como hebra retardada. La primasa (ARN polimerasa) sintetiza el primer (ARN cebador), ya que ella si puede comenzar una cadena y el ADN polimerasa no puede. El ADN polimerasa III alarga el primer sintetizado por la primasa. El ARN cebador es eliminado y el ADN polimerasa I rellena el hueco dejado por el ARN cebador. La ligasa une los fragmentos de Okazaki. Al finalizar el proceso se liberan dos moléculas idénticas de ADN, con una hebra antigua y otra nueva.

3.-Realice un esquema general de cómo se lleva a cabo la expresión genética, describiendo brevemente los procesos implicados en esta expresión y los pasos de que consta cada uno de ellos.

La expresióm genética se lleva a cabo a través del ADN que pasa a ARN por transcripción, luego el ARN pasa a proteína por traducción.
La transcripción consiste en la síntesis de un ARN complementario. Los ARN polimerasas se fijan a ciertas regiones promotoras del ADN. Desenrollan una vuelta de hélice y utiliza una cadena de ADN como molde para formar una cadena de ARn complementaria. Al avanzar desenrolla otra vuelta de hélice y la anterior se vuelve a enrollar, hasta que llega al final del gen donde se desprende la ARn polimerasa.
La traducción es el proceso de síntesis de proteínas a partir de la información aportada por el ARN mensajero. Consta de tres fases:
Iniciación, se coloca la subunidad 30s en los dos primeros dobletes, luego se coloca la subunidad 50s y ya está formado el complejo de iniciación.
Elongación, que a su vez consta de tres fases:
○Fijación, llega el segundo triplete y se coloca el codón ante el anticodón.
○Formación del enlace peptídico, la enzima peptidil transferasa transfiere la energía del enlace éster para formar el enlace peptídico entre los aminoácidos.
○Translocación, el ribosoma se desplaza un triplete en dirección 3'.
Terminación, se produce la hidrólisis del enlace éster, se libera la cadena peptídica y se separan las subunidades del ribosoma.

4.-En relación al esquema responda a las siguientes preguntas:
a) Nombre los procesos señalados con las letras A, B, C y D. Indique la composición de las moléculas incluidas en los recuadros.

A→transcripción inversa
B→traducción
C→duplicación
D→transcripción
ADN, está compuesto por un ácido ortofosfórico, una pentosa (desoxirribosa) y una base nitrogenada que puede ser adenina, guanina, citosina o timina.
ARN, está compuesto por un ácido ortofosfórico, una pentosa (ribosa) y una base nitrogenada que puede ser adenina, guanina, citosina o uracilo.
Proteína, está compuesta por la unión de aminoácidos que están unidos mediante un enlace peptídico.

b) Indique una función de cada una de las moléculas incluidas en los recuadros. Explique en qué consiste el proceso, ¿en qué formas biológicas se ha descrito el proceso A?

ADN, función, almacenar y transportar la información genética por la secuencia de aminoácidos.
ARN, función, sintetizar la proteína que contiene la información copiada del ADN.
Proteína, función enzimática, funciona como biocatalizador, controlando las reacciones metabólicas, es decir, disminuyendo la energía de activación de estas reacciones.
El proceso consiste en copiar la información del ADN y pasarlo a las proteínas. El proceso A se ha desscrito en virus y retrovirus.

7.-Defina los siguientes conceptos: replicación, transcripción y traducción. En qué parte  de las células procariotas y eucariotas tiene lugar estos procesos?. Describa cómo se lleva a cabo la transcripción.

Replicación, es el proceso por el cual el ADN se copia para poder ser transmitido a nuevos individuos.
Transcripción, es el proceso de copia de un gen o fragmento de ADN utilizando ribonucléotidos y originándose diferentes tipos de ARN.
Traducción, es el proceso de síntesis de proteínas llevado a cabo en los ribosomas, a partir de la información aportada por el ARN mensajero que es, a su vez, una copia de un gen.
En las células procariotas tiene lugar en el citoplasma y el las células eucariotas en el núcleo.
Transcripción, las ARN polimerasas se fijan a ciertas regiones promotoras del ADN, donde hay mucha timina y adenina. Desenrollan una vuelta de hélice y utiliza una cadena de ADN como molde para formar una cadena de ARN complementaria. Al avanzar desenrolla otra vuelta de hélice y la anterior se vuelve a enrollar. Los ribonucleótidos se añaden en sentido 5'←3', cuando se han unido los primeros 30 ribonucleótidos, se añade al extremo 5' una caperuza formada por 7-metilguanosina trifosfato. Esto se hace para que el ribosoma reconozca el comienzo del gen. La secuencia en el ADN (TTATTT) indica el final de la transcripción. A continuación, sobre el extremo 3' del ARN recién sintetizado se añaden unos 200 ribonucleótidos de adenina (cola poli-A) por acción de la enzima polimerasa. Se transcribe todos los exones e intrones. El ARN mensajero no puede ser traducido directamente, necesita maduración para eliminar los intrones. La maduración es realizada por las ribonucleoproteínas pequeñas nucleares (RNPpn). Los RNPpn  están formados de proteínas y de ARN, el ARN es complementario con las secuencias iniciales y finales de los intrones a los que se une cortándolos. La ligasa une a los exones y se obtiene el ARNm definitivo que se traduce en una proteína.

8.-Redacte un texto en el que se relacionen de forma coherente los siguientes términos: aminoácidos, poros nucleares, ARN mensajero, ARN transferente, ribosomas, código genético, ADN y proteínas.

La clave de la traducción reside en el código genético. El ARNt transporta su aminoácido hasta los ribosomas donde son ensamblados en el orden indicado por el ADN. El ARNm formado sobre el ADN del núcleo, sale a través de los poros nucleares de la membrana y llega al citoplasma donde se adhiere un ribosoma. en el ribosoma, el ARNm se traduce en una proteína.

9.-¿Cómo se puede explicar que una célula típica de nuestro cuerpo posea unas 10.000 clases diferentes de proteínas si el número de aminoácidos distintos es solamente 20?. Razone la respuesta.

Es posible ya que con los 20 aminoácidos se puede formar combinaciones con repetición de cuatro elevado al cubo, dando 64 combinaciones distintas que a su vez se pueden combinar y repetir hasta llegar a las diferentes clases de proteínas que existen en el cuerpo humano.

11.-En relación a la figura adjunta, responda a las siguientes preguntas:
a) ¿Cómo se denominan los dos procesos biológicos representados?. Identifique los distintos elementos de la figura señalados con números.

Se denominan transcripción y traduccción de la información genética.
El 1 es membrana del retículo endoplasmático rugoso, 2 ARN mensajero, 3 subunidad pequeña 40s, 4 subunidad grande 60s y 5 proteína

b) Identifique los extremos del elemento 2 (a y b) y los extremos de los elementos 5 (c y d). ¿Cuál es la composición química de los elementos señalados con los números 3 y 4?.

El elemento 2a es 5' de la cadena que es donde comienza la transcripción y el elemento 2b es 3' que tiene el poli A que se pega a la membrana a través de un receptor. El elemento 5c es el  grupo ácido de la proteína y el 5d es el grupo amino de la proteína.
Los elementos 3 y 4 están compuestos de varios ARN ribosómicos y de diferentes proteínas.

12.-Defina el proceso de traducción, indique dónde tiene lugar y describa cómo se realiza.

Traducción es el proceso de síntesis de proteínas llevado a cabo en los ribosomas, a partir de la información aportada por el ARN mensajero que es, a su vez, una copia de un gen.
La traducción tiene lugar en los ribosomas.
Traducción, consta de tres partes:
○Iniciación, la subunidad 30s del ribosoma se coloca en los dos primeros dobletes, el primero es AUG, codón  iniciación. El AUG es el codón correspondiente al anticodón UAC, que lleva el aminoácido llamado formil metionina. El formil metionina es un aminoácido metionina aminobloqueado para que el formilo no pueda formar enlace peptídico. Luego llega la subunidad 50s y se acopla. Varios factores de iniciación entran y salen del ribosoma y se hidroliza un GTP.
○Elongación, a su vez, está formada de tres fases:
-Fijación, llega el segundo triplete y se coloca el codón ante el anticodón. Dos factores de elongación y la hidrólisis permite la fijación.
-Formación del enlace peptídico, lo forma la enzima peptidil transferasa en la subunidad 50s. Transfiere la energía del enlace éster del ARNt aminocil para formar el enlace peptídico entre los aminoácidos.
-Translocación, para que ocurra la translocación tiene que llegar otro factor de elongación diferente al de fijación y la hidrólisis de GTP. El ribosoma se desplaza un triplete en dirección 3'. el aminoácido sale por degenerado. Hay dos sitios uno llamado P (peptidil) que tiene el ARNt con el péptido en formación y otro llamado A (aminoacil) que es donde se coloca el aminoacil ARNt. El proceso se repite, una nueva fijación en A, un enlace peptídico y otra translocación.
○Terminación, habría una cadena de formación hasta que la translocación se encuentra el anticodón de terminación, que puede ser UGA, UAA, UAG. este anticodón se encuentra bloqueado por factor de terminación. La P transfiere la energía del enlace éster al agua porque no hay ARNt. Se produce la hidrólisis del enlace éster. Se libera la cadena peptídica por la hidrólisis y se separan las subunidades del ribosoma.

13.-Las mutaciones generalmente son perniciosas para el individuo que las sufre, sin embargo desde el punto de vista evolutivo son muy importantes. Explique razonadamente esta aparente contradicción.

Desde el punto de vista evolutivo puede representar diversidad y cuando el organismo esta bajo condiciones adversas la mutación puede conferirle cierta ventaja ante los otros. Si esta mutación hace que la proteína trabaje más rápido o mejor este individuo sobrevive y se reproduce heredando su mutación a su progenie. Una colección de mutaciones en algún organismo podría representar una nueva especie.

14.-Si el código genético no fuese universal, ¿qué ocurriría al introducir el gen que codifica la insulina de ratón en una bacteria?. Razone la respuesta.

Si el código genético no fuese universal, no se produciría insulina en la bacteria ya que ese gen es específico del ratón y por lo tanto no sería traducido. Si por el contrario se produjese la insulina en la bacteria, ésta no sería funcional.

16.-Observe la figura adjunta y conteste:
a) ¿Cómo se llama el proceso representado en el esquema?. Identifique los elementos señalados con las letras A y B, indicando cuáles son sus principales semejanzas y diferencias.

El proceso representado en el esquema es una transcripción  de ADN a ARN.
El elemento A es ADN y el elemento B es ARN.
Sus semejanzas son: pertenecen a los ácidos nucleicos, son pentosas, tienen tres nucleótidos iguales, A, G y C. Sus diferencias: la pentosa del ADN contiene un oxígeno menos en el carbono 2, el ADN tiene timina y el ARN uracilo, el ADN es bicatenario y el ARN monocatenario, el ADN almacena la información genética y el ARN sintetiza las proteínas.

b) Indique la finalidad, dónde se realiza y describa las etapas del proceso que se representa. Indique qué significado en el esquema las anotaciones 5' y 3'.

Su finalidad es transmitir la información genética necesaria para la síntesis proteica. Se realiza en el núcleo de las células eucariotas y en el citoplasma de las células procariotas. Las etapas del proceso están respondidas en la pregunta 7.
Las anotaciones 5' y 3' indican los extremos de las cadenas, el 3' sería el principio y el 5' el final.

18.-Defina los siguientes conceptos: replicación, transcripción y traducción. ¿En qué parte de la célula procariota y eucariota tienen lugar estas funciones celulares?. Describa cómo se lleva a cabo la transcripción.

Respondido en la 7.

20.-Explique las funciones de los distintos ARN que intervienen en la síntesis de proteínas.

Las funciones de los distintos tipos de ARN son:
○ARNm, copia la información genética del ADN y lo transmite a los ribosomas.
○ARNr, lee el código genético del ARNm y fabrica la proteína expresada en ese gen.
○ARNt, transporta su aminoácido hasta los ribosomas donde son ensamblados en el orden indicado por el ARNm.

25.-Redacte un texto en el que se relacionen de forma coherente los siguientes términos: aminoácidos, poros nucleares, ARN, ribosomas y ADN.

Respondido en la pregunta 8.

27.-Explique qué es la regulación génica y por qué es necesaria. ¿Qué son los genes estructurales y los reguladores?.

La regulación génica es aquel proceso que afecta la acción del gen a nivel de transcripción o traducción, es necesaria para regular el funcionamiento de las proteínas.
Los genes estructurales son los que codifican las secuencias de aminoácidos de las proteínas estructurales y enzimáticas y los reguladores son los encargados de dirigir las sustancias represoras que se muestran en las actividades de los genes estructurales.

28.-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.

29.-A la vista de la siguiente imagen, conteste:
a) Indique razonadamente de qué proceso se trata, ¿en qué lugar de la célula se produce?. ¿Cómo afectaría a este proceso una elevación brusca de la Tª por encima de los 80ºC?.

Se trata de la transcripción, que es donde se sintetiza una de las cadenas del ADN a ARN complementario. En células eucariotas se produce en el núcleo y en células procariotas se produce en el citoplasma.
Se produciría la desnaturalización del ADN y de las enzimas, con lo cual perdería su forma, es decir, su estado nativo, su función y sus propiedades, con lo cual no se llevaría a cabo la transcripción.

b) Explique la composición y estructura de la molécula resultante, ¿cuáles son las posibles funciones de esta molécula?.

La molécula resultante es un tipo de ARN puede ser: mensajero, ribosómico o transferente, los ARNs están formados por una pentosa (ribosa) y una base nitrogenada que puede ser adenina, guanina, citosina y uracilo. Su estructura es monocatenaria pero complementaria consigo misma formando puenetes de hidrógeno intracatenarios.
Funciones respondido en la pregunta 20.

30.-Explique el concepto de transcripción, indique dónde tiene lugar y cómo se realiza.

Respondido en la 7.

33.-Al hacer un análisis de la composición química del núcleo se ha detectado la presencia de muchas enzimas, aunque en él no existen ribosomas. Da una explicación razonada de este hecho. ¿Para qué son necesarias estas enzimas?. Razone la respuesta. 

Esto se debe a que cuando se realiza la traducción de ARNm a proteína los ribosomas se encuentran asociados a la membrana nuclear y la secuencia señal a través de un túnel pasa al núcleo.
Estas enzimas son necesarias para que se produzca la replicación de ADN, la transcripción y traducción del ARN y la regulación de las enzimas, es decir, para que permanezcan activas las enzimas precisas en cada momento, evitando la fabricación innecesaria de productos lo cual podría tener un efecto negativo en el organismo.

34.-Se presenta un fragmento de ADN; la flecha indica el sentido de lectura. Además se muestra el código genético. Conteste las siguientes cuestiones:
a) Indique la secuencia de bases del ARN mensajero transcrito y la secuencia de aminoácidos de la proteína sintetizada.

La secuencia de bases del ARN mensajero transcrito es: AUGCCCUCUAGUGGAGUAAUCCACUGGUAA
La secuencia de aminoácidos es:
MET-PRO-SER-SER-GLY-VAL-ILE-HIS-TRP-STOP

b) ¿Cómo se llaman los procesos implicados en el apartado anterior?. Si se conociese la secuencia de aminoácidos de una proteína, ¿se podría averiguar la secuencia de bases del ADN que la codifica?

Los procesos son transcripción y traducción.
Respondido en la pregunta 28.

35.-Explique qué se entiende por Código Genético. Explique los términos codón y anticodón. ¿Qué son los codones sin sentido o de terminación?. Explique dos características del Código Genético.

Se entiende por código genético al conjunto de normas por las que la información codificada en el material genético, secuencias de ARNm, se traduce en proteínas, secuencias de aminoácidos, en las células vivas.
Codón, es un grupo de 3 bases nitrogenadas de aminoácidos correspondientes.
Anticodón, es un grupo de 3 bases nitrogenadas que se encuentra en el ARNt y que es complementaria al codón ubicado en el ARNm.
Los codones sin sentido o de terminación son los que no corresponden a ningún aminoácido y nos indica el final de la cadena.
El código genético es universal y degenerado. Universal porque es igual para todos los seres vivos, incluidos los virus y degenerado porque un mismo aminoácido está determinado para varios codones, es decir, un mismo aminoácido se puede decir de varias formas ya que tiene en común dos bases nitrogenadas.

37.-La figura siguiente representa los resultados del experimento que Meselson y Stahl realizaron en relación con la replicación del ADN. Responda razonadamente las siguientes cuestiones:
a) Interprete esta experiencia a partir de sus conocimientos sobre la estructura del ADN y su mecanismo de replicación.

Este experimento se llevo a cabo para demostrar la hipótesis semiconservativa de la estructura del ADN. Cuando Watson y Crick elaboraron su modelo de doble hélice, también dedujeron que podía ser semiconservativa (una hebra de cada doble hélice procede de la original, mientras que la otra se sintetiza de nuevo) pero otros investigadores plantearon distintas hipótesis, como conservativa (la doble cadena original se mantiene y se sintetiza otra completamente nueva) y dispersiva (en cada doble hélice existen fragmentos de la original y fragmentos nuevos). 

b) ¿Cuál sería el aspecto de un quinto tubo de centrifugación obtenido a partir del cultivo sobre medio con N15 tres generaciones después de su transferencia al medio con N14?. ¿Qué aspecto tendría un sexto tubo de centrifugación obtenido a partir del cultivo sobre medio con N15 tras 100 generaciones después de su transferencia al medio con N14?.

En el quinto tubo de centrifugación aparecería una banda estrecha de ADN híbrido (con N15) y otra más ancha de ADN ligero (con N14).
En el sexto tubo aparecería una sola banda de ADN ligero, N14.

39.-La difteria está producida por la acción de la toxina de Corynebacterium diphteriae. La toxina impide la acción de la translocasa, enzima que favorece el movimiento del ARN mensajero en el ribosoma. El efecto de esta toxina puede matar a la célula. Explique razonadamente este hecho.

Al impedir la toxina la acción de la traslocasa no se produce el desplazamiento del ribosoma sobre el ARNm en sentido 5'→3' con lo cual el segundo codón con el ARNt fijado en el ribosoma no pasa al sitio P quedaría en el sitio A y no se podría formar un nuevo aminoacil ARNt con lo que llevaría a que el ARNt no pudiese realizar su función que es la de ensamblar  los ribosomas en el orden indicado en el ARNm que es el mismo que se encuentra en el gen del ADN, por lo tanto la toxina está ocasionando la detención de la síntesis proteica.

40.-Indique qué es la Replicación y describa el proceso. ¿Qué significa que la replicación es semiconservativa?

Respondido en la pregunta 1 y 7.
La replicación es semiconservativa significa que se obtienen dos moléculas de ADN hijas, formadas por una hebra original y otra hebra nueva.

42.-A la vista de la imagen, responda a las siguientes preguntas:
a) ¿Qué proceso se representa en el esquema?. Identifique las estructuras y las moléculas que aparecen en el dibujo.

El proceso que se representa en el esquema es la traducción.
En el dibujo aparecen: ribosoma, ARNm, ARNt y aminoácidos.

b) Explique cómo se lleva a cabo el proceso representado.

Respondido en la pregunta 12.

43.-Indique el significado de las siguientes afirmaciones y razone las repuestas:
Las dos hebras de una molécula de ADN son antiparalelas.

Significa que una hebra va en sentido 3'→5' y la otra va en sentido contrario para que puedan unirse entre sí, si fueran las dos en el mismo sentido no podrían unirse sus bases y por tanto la cadena no sería doble.

La replicación del ADN es semiconservativa.

Significa que se obtienen dos moléculas de ADN hijas, formadas por una hebra original y otra hebra nueva para que se pueda realizar la replicación del ADN.

La replicación del ADN es bidireccional.

Significa que la replicación del ADN se realiza en las dos cadenas, en una en sentido 3'→5' y en la otra en sentido 5'←3' porque la replicación empieza en el 3'.

Una de las cadenas del ADN se replica mediante fragmentos de Okazaki.

Significa que en una de las cadenas su síntesis es discontinua porque la hebra del ADN va en sentido 5'←3' y esto hace que sea más lenta porque tiene que unir los fragmentos de Okazaki. 

44.-La estreptomicina impide que el primer ARN transferente se una al ribosoma bacteriano. Explique razonadamente su efecto antibiótico.

Al impedir la estreptomicina la acción de la traslocasa no se produce el desplazamiento del ribosoma sobre el ARNm en sentido 5'→3' con lo cual el segundo codón con el ARNt fijado en el ribosoma no pasa al sitio P quedaría en el sitio A y no se podría formar un nuevo aminoacil ARNt con lo que llevaría a que el ARNt no pudiese realizar su función que es la de ensamblar  los ribosomas en el orden indicado en el ARNm que es el mismo que se encuentra en el gen del ADN, por lo tanto el antibiótico está ocasionando la detención de la síntesis proteica bacteriana.

46.-Indique la finalidad del proceso de replicación y en qué periodo del ciclo celular tiene lugar. Explique qué es un cebador y un fragmento de Okazaki y por qué es necesaria su presencia  en el proceso de replicación. Explique brevemente el proceso de replicación.

Su finalidad es copiar el ADN para que pueda ser transmitido a otros individuos. Tiene lugar en la fase S de la interfase del ciclo celular.
Un cebador es pequeño fragmento de ARN que sirve para iniciar la síntesis del ADN. Un fragmento de Okazaki es un fragmento de ADN por el que se va replicando la hebra retardada, a partir de la cadena 5'→3' del ADN molde. En el proceso de replicación es necesario un cebador porque las ADN polimerasa no saben comenzar una cadena y el cebador les ayuda.
El proceso de replicación está explicado en la pregunta 1.
  
47.-En relación con este esquema, responda a las siguientes preguntas:
a) ¿Cómo se denominan cada uno de los pasos indicados con flechas en el esquema y dónde se llevan a cabo en una célula eucariota?. Escriba que codones corresponden a cada uno de los 5 aminoácidos. Si una mutación puntual provoca que la primera base de la molécula 2 pase a ser una C en vez de una A, ¿qué cambio se origina en la secuencia de la molécula 3?.

El paso del esquema 1 al esquema 2 se denomina transcripción y en una célula eucariota se lleva a cabo en el núcleo. el paso del esquema 2 al esquema 3 se denomina traducción y en una célula eucariota se lleva a cabo en los ribosomas.
Ile→AUU, Arg→CGA, Cys→UGC, Val→GUC, Leu→CUU
Si la primera base de la molécula 2 fuera una C, se origina el codón CUU que codifica al amonoácido Leu.

b) Describa brevemente el proceso de síntesis de la molécula 3 e indique las fases de las que consta.

Explicado en la pregunta 12.

49.-Exponga razonadamente si el ADN de una célula de la piel de un individuo contendrá la misma información genética que una célula del hígado. ¿Sintetizan las dos células las mismas proteínas?. Razone las respuestas.

Sí, porque el ADN de un individuo se encuentra en todas sus células.
No, porque las proteínas de las células de la piel tienen función diferente a las proteínas que se encuentran en las células del hígado.

50.-Explique el concepto de gen y de genoma. ¿Qué es el código genético?. Explique qué significa que el código genético es universal y degenerado.

Gen, segmento de ADN que constituye la unidad hereditaria del ser vivo.
Genoma, es el conjunto de genes.
Respondido en la pregunta 35.

51.-¿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 puede podrían formar 16 dipletes diferentes y hacen falta al menos 20 para poder codificar los 20 aminoácidos diferentes en las proteínas.

52.-Explique brevemente el proceso de replicación. Indique la finalidad de este proceso y el significado de la afirmación: "la replicación del ADN es semiconservativa".

Respondido en las preguntas 1 y 43.

56.-En relación a la figura adjunta sobre el flujo de la información genética, responda a las siguientes preguntas:
a) Nombre cada uno de los procesos biológicos que se indican con las letras a, b, c y d. Relacione cada uno de estos procesos con: ARN polimerasa dependiente de ADN, ribosomas, ADN polimerasa, anticodón, transcriptasa inversa, aminoácidos, ARN transferente y cebadores de ARN.

A→replicación
B→transcripción
C→ transcripción inversa
D→traducción
Replicación, ADN polimerasa, cebadores de ARN
Trancripción, ARN polimerasa dependiente de ADN
Transcripción inversa, transcriptasa inversa
Traducción, ribosomas, anticodón, aminoácidos, ARN transferente

b) Exponga la función de cada uno de estos procesos.

Replicación, su función es copiar el ADN para ser transmitido a nuevos individuos.
Transcripción, su función es copiar un gen para originar los distintos tipos de ARNs.
Transcripción inversa, su función es la síntesis del ADN de doble cadena del provirus.
Traducción, su función es determinar el orden en que se unirán los aminoácidos.

57.-a) Si un polipéptido tiene 450 aminoácidos, indique cuántos ribonucleótidos tendrá el fragmento del ARN mensajero que codifica esos aminoácidos.

Si cada aminoácido está constituido por 3 ribonucleótidos será 450 x 3 = 1350 ribonucleótidos.

b) Indique cuáles serán los anticodones de los ARN transferentes correspondientes a la molécula de ARNm 5'-GUU-UUC-GCA-UGG-3'.

CAA-AAG-CGU-ACC

c) Indique la secuencia de ADN que sirvió de molde para este mismo ARN mensajero.

3'-CAAAAGCGTACC-5'

58.-Explique cuál es la finalidad de la replicación y de la transcripción. Explique la traducción. Dibuje el inicio de la traducción.

Respondido en las preguntas 7 y 12.

59.-a) Complete la tabla que aparece a continuación que corresponde a las cadenas complementarias de un fragmento de ADN. Utilice las letras: P para el ácido fosfórico, D para la pentosa (2' desoxirribosa), A para adenina, C para citosina, G para guanina y T para timina. Indique, en cada caso, el número de puentes de hidrógeno que se establecen entre las dos bases nitrogenadas.

CADENA 1              Nº ENLACES               CADENA 2
P   D   A                             2                           T   D   P
P   D   C                             3                           G   D   P
P   D   C                             3                           G   D   P
P   D   A                             2                           T   D   P
 
b) Al finalizar las proporciones de bases nitrogenadas de un fragmento monocatenario de ADN humano los resultados fueron los siguientes: 27% de A, 35% de G, 25% de C y 13% de T. Indique cuáles serán las proporciones de bases de la cadena complementaria.

27% A→27% T
35% G→35% C
25% C→25% G
13% T→13% A

60.-En relación a la figura adjunta, conteste a las preguntas:
a) Nombre el tipo de molécula de que se trata. Cómo se denominan sus monómeros y cuál es su composición. Considerando la molécula en sentido longitudinal, las anotaciones 3' y 5' se sitúan en posiciones opuestas. Explique el significado de este hecho.

Se trata de una molécula de ADN.
Sus monómeros se denominan nucleótidos y se componen de un ácido ortofosfórico, una pentosa: desoxirribosa y una base nitrogenada que puede ser púrica (adenina o guanina) o pirimidínica (timina o citosina).
Las anotaciones 3' y 5' se sitúan en posiciones opuestas porque las cadenas son antiparalelas.

b) ¿Cómo se denomina el proceso por el cual esta molécula se duplica?. Explíquelo brevemente.

Respondido en la pregunta 1.

62.-¿Qué característica tiene el código genético  que permite que un gen de un organismo pueda expresarse en otro?. Razone la respuesta.

Respondido en la pregunta 35.

64.-En relación a la figura adjunta, responda a las siguientes preguntas:
a) ¿Qué tipo de molécula representa?. Explique su composición indicando el tipo de enlace que se produce entre sus componentes. ¿Cumple esta molécula la relación [purinas]/[pirimidinas]=1?.

Representa una molécula de ARN transferente.
Se compone de un ácido ortofosfórico, una pentosa: ribosa y una base nitrogenada que puede ser púrica (adenina o guanina) o pirimidínica (citosina o uracilo). La pentosa con la base nitrogenada se une mediante un enlace glucosílico y la pentosa con el ácido ortofosfórico mediante un enlace éster.
Esta molécula no cumple esa relación porque es una cadena monocatenaria, sólo cumple esa relación las cadenas bicatenarias como el ADN.

b) Explique su función indicando el nombre y la implicación en la misma de las regiones señaladas con los números 1 y 2.

Su función es la de almacenar y transportar la información genética por la secuencia de aminoácidos al ribosoma para la síntesis proteica. El número 1 es el brazo aceptor del aminoácido correspondiente al anticodón y el número 2 es el anticodón el cual hace el reconocimiento y la unión al triplete de nucleótidos del ARNm o codón.


65.-A un óvulo de una hembra A, se le elimina su núcleo y se le introduce el núcleo de una célula somática de un individuo B, y posteriormente se implanta en el útero de una hembra C. Si los individuos A, B y C son de la misma especie, ¿a quién se parecerán las características genéticas del individuo resultante?. Razone la respuesta.

Las características genéticas del individuo resultante se pareceran al individuo B porque el material genético se encuentra en el núcleo y el núcleo utilizado es del individuo B, ya que el individuo A solo aporta la célula y el individuo C solo aporta el útero.

66.-Explique qué se entiende por código genético. Defina los términos codón y anticodón. ¿Qué son los codones sin sentido o de terminación?. describa dos características del código genético.

Respondido en la pregunta 35.

68.-Cite y defina los dos procesos que tienen lugar en la expresión de la información genética. Indique si alguno de estos procesos podría darse en sentido inverso y en qué tipo de microorganismos se produce. Explique la función de los distintos tipos de ARN en la expresión génica.

Respondido en las preguntas 3 y 20.

69.-Indique si las afirmaciones siguientes son ciertas o falsas, razonando la respuesta:
a) Si en un ARNm se introduce un uracilo en la posición donde debería colocarse una citosina se produce una mutación.

Falsa, no se produciría una mutación, se produciría un cambio en la secuencia de aminoácidos.

b) En eucariotas el ARNm puede ser traducido nada más sintetizarse.

Falsa, este proceso sólo ocurre en procariotas, en eucariotas el ARN siempre necesita maduración por transcripción.

c) En una horquilla de replicación las dos hebras del ADN se replican en sentido 5'→3'.

Verdadera, las ADN polimerasas sintetizan en sentido 5'→3', una de las hebras sintetiza de forma continua, hebra conductora y la otra de forma discontinua, hebra retardada.

d) Si dos genes tienen secuencias de tripletes diferentes codificarán siempre cadenas peptídicas diferentes.

Falsa, al ser el código genético degenerado, varios tripletes diferentes pueden codificar el mismo aminoácido.

78.-Considere una célula en la que una determinada molécula de ADN de cadena doble presenta una proporción de Adenina del 30%. ¿Cuál será en dicha molécula la proporción de: T, G, C, bases púricas y bases pirimidínicas?. Indique si todas las moléculas de ADN de dicha célula presentan los mismos porcentajes de A, T, G, C, bases púricas y pirimidónicas. Razone la respuesta.

30% A→30% T
20% G→20% C
bases púricas→50%
bases pirimidínicas→50%
Todas las moléculas de ADN presentan el mismo porcentaje de bases púricas y bases piramidícas, es decir, el 50%, pero el porcentaje de A, T, G y C si serán distintos para cada molécula.

Enzimas:

1.-Al medir, a una determinada Tª y pH, la actividad de una reacción enzimática nos encontramos que durante la A, esta actividad vale 250 µmoles/min * mg proteína, mientras que durante la situación B vale el doble midiéndola a la misma Tª y pH. Explique las posibles razones que han podido ocasionar este cambio y justifique la respuesta.

Lo que ha podido ocasionar este cambio es la concentración de sustrato, al aumentar la concentración de sustrato existen más centros activos ocupados y la velocidad de la reacción aumenta hasta que no quedan centros activos libres, a partir de ese momento, un aumento de la concentración del sustrato no supone un aumento de la velocidad de la reacción. Si se disminuye la concentración de sustrato la velocidad a la que actúa la enzima se va reduciendo. 

2.-Describa el proceso de catálisis enzimática.

La catálisis enzimática consiste en rebajar la energía de activación (mínima energía necasaria para formar o romper enlaces), para llegar al estado de transición (estado en el que los enlaces de los reactivos están debilitados o rotos, pero aún no se han formado los nuevos), y permitir que la reacción se lleve a cabo. Cuando un sustrato se encuentra con la enzima correspondiente se produce la catálisis enzimática.
El sustrato se une a la apoenzima formando el complejo enzima-sustrato (ES), debido a su gran especificidad, para cada tipo de sustrato y de reacción existe una enzima concreta. La unión es reversible, ya que una parte del complejo enzima-sustrato se disocia, lo que hace que esta parte de la catálisis sea muy lenta. E+S↔ES. La unión de los radicales de los aminoácidos del centro activo al sustrato consigue debilitar sus enlaces, con lo cual se consigue alcanzar el estado de transición. Una vez formado el complejo enzima-sustrato el cofactor lleva a cabo la reacción y se obtiene el producto final (P). Esta parte de la catálisis es muy rápida e irreversible. ES→E+P. Si no existieran cofactores, la acción catalítica la realizan algunos aminoácidos del propio centro activo. El producto se libera del centro activo y la apoenzima queda libre para volver a unirse a nuevas moléculas de sustrato. La coenzima puede liberarse intacta o liberarse quedando modificada.

3.-Explique cuál es la función de las enzimas y qué se entiende por apoenzima, coenzima y centro activo.

La función de las enzimas es la de actuar como catalizador de las reacciones en los seres vivos.
Apoenzima, es la parte proteica de una enzima.
Coenzima, cofactor orgánico no proteico que unido a la apoenzima forma  la enzima.
Centro activo, es el lugar de la enzima que se adapta  al sustrato y actúa sobre él para originar el producto.

4.-A la vista de la gráfica, conteste a las siguientes cuestiones:
a) Explique qué representa la gráfica. Indique los valores aproximados de pH para los cuales dos enzimas tienen la misma velocidad de reacción. Para valores de la misma acidez, ¿cuál es el enzima con mayor actividad catalítica?

La gráfica representa el efecto del pH sobre la actividad enzimática, cada enzima tiene un pH óptimo de actuación, si el pH se encuentra por debajo del mínimo o por encima del máximo se produce la desnaturalización de la enzima y por tanto su actividad catalítica se anulará por completo.
La fosfatasa y la papaína tienen la misma velocidad de reacción en pH 6 aproximadamente y pH 11 aproximadamente.
La enzima con mayor actividad catalítica es la pepsina.

b) Si el pH de la sangre fuera 7.5, indique qué enzimas podrían presentar actividad catalítica en el plasma sanguíneo. Explique el comportamiento de cada enzima en función del pH.

Las enzimas que podrían presentar actividad catalítica en el plasma sanguíneo son la fosfatasa y papaína.
La enzima pepsina tiene un pH entre 0 y 7, lo cual hace que funcione mejor en medios ácidos.
La enzima fosfata tiene un pH entre 5 y 11, lo que hace que funcione mejor en medios básicos.
La enzima papaína tiene un pH entre 0 y 11, lo que hace que funcione en medios ácidos y medios básicos.

5.-A la vista de la gráfica, conteste:
a) Explique qué representa esta gráfica. ¿Por qué la velocidad de la reacción aumenta al principio de la curva, al aumentar la concentración de sustrato?

Esta gráfica representa la velocidad de reacción necesaria para cada concentración de sustrato.
Porque a mayor número de moléculas de sustrato, más moléculas de producto aparecerán y por tanto la velocidad aumenta.

b) ¿Por qué la velocidad permanece prácticamente constante a partir de una determinada concentración de sustrato?. ¿Qué ocurrirá si se aumenta la concentración de enzimas?

Porque aunque siga aumentando la concentración de sustrato llega un momento en que todas las enzimas libres están ocupadas por moléculas de sustrato formando complejos ES y la velocidad no varía.
Si se aumenta la concentración de enzimas la velocidad aumentará proporcionalmente a lo largo de toda la curva.

6.-Al hacer un análisis de la composición química del núcleo se ha detectado la presencia de enzimas, aunque en él no existen ribosomas. Da una explicación razonada de este hecho. ¿Para qué son necesarias estas enzimas?. Razone la respuesta.

Esto se debe a que cuando se realiza la traducción de ARNm a proteína los ribosomas se encuentran asociados a la membrana nuclear y la secuencia señal a través de un túnel pasa al núcleo.
Estas enzimas son necesarias para que se produzca la replicación de ADN, la transcripción y traducción del ARN y la regulación de las enzimas, es decir, para que permanezcan activas las enzimas precisas en cada momento, evitando la fabricación innecesaria de productos lo cual podría tener un efecto negativo en el organismo.

7.-La difteria está producida por la acción de la toxina Corynebacterium difteriae. La toxina impide la acción de la traslocasa, enzima que favorece el movimiento del ARN mensajero en el ribosoma. El efecto de esta toxina puede matar a la célula. Explique razonadamente este hecho.

Al impedir la toxina la acción de la traslocasa no se produce el desplazamiento del ribosoma sobre el ARNm en sentido 5'→3' con lo cual el segundo codón con el ARNt fijado en el ribosoma no pasa al sitio P quedaría en el sitio A y no se podría formar un nuevo aminoacil ARNt con lo que llevaría a que el ARNt no pudiese realizar su función que es la de ensamblar  los ribosomas en el orden indicado en el ARNm que es el mismo que se encuentra en el gen del ADN.

8.-Enumere tres factores que influyan en la actividad enzimática. Explique detalladamente el efecto de dos de ellos.

En la actividad enzimática influye la concentración del sustrato, el pH y la temperatura.
PH, cada enzima tiene un pH óptimo de actuación, los valores de pH por debajo o por encima del pH óptimo provoca un descenso de la velocidad enzimática que puede provocar la desnaturalización de la enzima y por tanto su actividad queda anulada por completo.
Temperatura, cada enzima tiene una temperatura óptima de actuación, si la temperatura esta por debajo de la óptima se produce una disminución de la energía de activación haciendo que el proceso sea más lento y si la temperatura esta por encima de la óptima se produce la desnaturalización de la enzima y pierde su funcionalidad.

9.-En una reacción química en la que la sustancia A se transforma en B, se liberan 10 kcal/mol de sustrato. ¿Cuánta energía se liberaría si la reacción estuviese catalizada por un enzima?. Razone la respuesta.

La energía sería la misma, ya que la variación de energía de una reacción es independiente de la presencia de un catalizador. El catalizador únicamente ayuda a que se produzca la reacción.

10.-En un ensayo enzimático, se produjo, accidentalmente, una elevación brusca de la Tª y se detuvo la actividad enzimática. Al bajar la temperatura se recuperó la actividad enzimática. Explique razonadamente este hecho.

Cada enzima tiene una temperatura óptima de actuación si esta por encima de la óptima se produce la desnaturalización y por tanto la enzima pierde su funcionalidad, pero si vuelve a bajar hasta su temperatura óptima, la enzima se renaturaliza y vuelve a recuperar su actividad enzimática.

11.-Al investigar el efecto de la Tª sobre la velocidad de una reacción enzimática se obtuvo la siguiente tabla: Proponga una explicación razonada de los resultados en la misma.

La enzima que actua en esta reacción enzimática tiene una temperatura óptima de 40ºC, si disminuye la temperatura se produce una disminución de la energía de activación haciendo que el proceso sea más lento y si se sube la temperatura se produce la desnaturalización de la enzima y pierde su funcionalidad que en esta tabla esta en los 60ºC.

12.-Defina: enzima, centro activo, coenzima, inhibidor y energía de activación.

Enzima, molécula formada por proteínas que producen las células vivas y que actúa como catalizador y regulador en los procesos químicos del organismo.
Centro activo,es el lugar de la enzima que se adapta  al sustrato y actúa sobre él para originar el producto.
Coenzima, cofactor orgánico no proteico que unido a la apoenzima forma  la enzima.
Inhibidor, sustancia que disminuye o anula la actividad de una enzima.
Energía de activación, es la mínima energía necesaria para formar o romper enlaces, es decir, la mínima energía necesaria para convertir un mol de sustrato en un mol de producto.

13.-Explique razonadamente cómo afectan la Tª, el pH y la concentración de sustrato a la actividad de las enzimas. Describa dos tipos de inhibición enzimática.

PH, cada enzima tiene un pH óptimo de actuación, los valores de pH por debajo o por encima del pH óptimo provoca un descenso de la velocidad enzimática que puede provocar la desnaturalización de la enzima y por tanto su actividad queda anulada por completo.
Temperatura, cada enzima tiene una temperatura óptima de actuación, si la temperatura esta por debajo de la óptima se produce una disminución de la energía de activación haciendo que el proceso sea más lento y si la temperatura esta por encima de la óptima se produce la desnaturalización de la enzima y pierde su funcionalidad.
Concentración de sustrato, al aumentar la concentración de sustrato existen más centros activos ocupados y la velocidad de la reacción aumenta hasta que no quedan centros activos libres, a partir de ese momento, un aumento de la concentración del sustrato no supone un aumento de la velocidad de la reacción. Si se disminuye la concentración de sustrato la velocidad a la que actúa la enzima se va reduciendo. 
Inhibición enzimática:
Inhibición competitiva, el inhibidor se une al centro activo impidiendo la unión del sustrato. Existe una competencia entre ambos para ocupar el centro activo. Si este es ocupado por el sustrato, la reacción se lleva a cabo, pero si es ocupado por el inhibidor no se produce, ya que el sustrato no puede acoplarse.
Inhibición no competitiva, el inhibidor no compite con el sustrato, sino que se une en otra zona de la enzima distinta del centro activo. Esta unión modifica la estructura de la enzima al tiempo que dificulta el acoplamiento del sustrato.

14.-El colágeno es una proteína de aspecto blanquecino que forma parte de las estructuras resistentes como los tendones. Al hervir el colageno se obtiene gelatina que es una sustancia muy blanda. Explique razonadamente la causa de este cambio.

El cambio se debe a la desnaturalización de la proteína, es decir, las proteínas pierden su estructura tridimensional y con ello su actividad biológica. Esto ocurre por distintos factores, como son la temperatura, el pH o la presencia de ciertos iones. La desnaturalización afecta a las estructuras cuaternaria, terciaria y secundaria.

15.-La polifenoloxidasa es una enzima capaz de oxidar los polifenoles en presencia de oxígeno y así es responsable del pardeamiento (oscurecimiento) que sufren los frutos, como la manzana, a los pocos minutos de haberlos cortado. Este pardeamiento se puede evitar reduciendo el acceso del enzima al sustrato, en este caso el oxígeno, o añadiendo compuestos ácidos, o calentando durante cinco minutos en agua hirviendo. Explique razonadamente por qué se produce el pardeamiento en estos tres casos.

El pardeamiento de estos casos se produce por estos tres factores que influyen en la actividad enzimática:
○PH, cada enzima tiene un pH óptimo de actuación, los valores de pH por debajo o por encima del pH óptimo provoca un descenso de la velocidad enzimática que puede provocar la desnaturalización de la enzima y por tanto su actividad queda anulada por completo.
○Temperatura, cada enzima tiene una temperatura óptima de actuación, si la temperatura esta por debajo de la óptima se produce una disminución de la energía de activación haciendo que el proceso sea más lento y si la temperatura esta por encima de la óptima se produce la desnaturalización de la enzima y pierde su funcionalidad.
○Concentración de sustrato, al aumentar la concentración de sustrato existen más centros activos ocupados y la velocidad de la reacción aumenta hasta que no quedan centros activos libres, a partir de ese momento, un aumento de la concentración del sustrato no supone un aumento de la velocidad de la reacción. Si se disminuye la concentración de sustrato la velocidad a la que actúa la enzima se va reduciendo.