Captulo I: El mbito de la bioqumica: la vida

1.1 Organizacin de los seres vivos

Tome como base la siguiente premisa para aprender los conceptos fundamentales que ella encierra:

La diversidad de los organismos vivos comparte caractersticas qumicas comunes. Los pjaros, escarabajos, plantas, y microorganismos terrestres comparten con los humanos la misma unidad estructural bsica (clula) y las mismas clases de macromolculas (DNA,RNA,

protenas) construidas con unidades

monomricas (nucletidos, aminocidos). Ellos utilizan vas similares para sintetizar sus componentes celulares, comparten el mismo cdigo gentico y parten del mismo ancestro evolutivo; sin embargo, dichas macromolculas presentan caractersticas estructurales que aportan diferente informacin a cada organismo, lo cual explica su individualidad metablica y las funciones que realizan en la biosfera.

Las siguientes preguntas encierran los conceptos ms importantes contenidos en la premisa. Su desarrollo le permitir apropiarse del tema y le abrir la oportunidad de hacerse nuevas preguntas que le sirvan de complemento.

Diversidad de los organismos vivos

1. Que propiedades de las macromolculas biolgicas generan la diversidad en los organismos vivos?

2. Cmo se clasifican los organismos de acuerdo con la fuente de energa o de carbono que utilizan para sintetizar su material celular? Cul es la funcin del ATP?

3. Qu papel cumple el DNA en la transferencia de la informacin biolgica?

4. Cmo puede un cambio en la secuencia lineal del

DNA

afectar la forma final de

una enzima tridimensional o una protena estructural?

5. Qu conocimientos de utilidad para la comprensin de la complejidad estructural y funcional de los eucariotes ha aportado el estudio a nivel molecular en procariotes?

Durante el desarrollo de cada pregunta formlese todos los interrogantes que considere importantes para llegar a comprender perfectamente el tema:

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Enuncie los conceptos aprendidos: a. b. c. d. e. Desarrollo

1.2. Organizacin molecular de la clula: jerarqua estructural

Tome como base la siguiente premisa para aprender los conceptos fundamentales que ella encierra:

La materia viva est compuesta por elementos de bajo peso atmico, entre los cuales el carbono es uno de los ms importantes. La mayora de las biomolculas son derivadas de compuestos hidrocarbonados y poseen una variedad de grupos funcionales, los cuales determinan su comportamiento; sin embargo, debe tenerse en cuenta que la conformacin de la biomolcula tambin afecta el tipo de interaccin en la cual participa.

Las reacciones bioqumicas son fundamentalmente similares a otras reacciones qumicas en las cuales la formacin y la ruptura de enlaces gana o libera energa del entorno y da lugar a una serie de productos que se convierten en las unidades monomricas a partir de las cuales los sistemas biolgicos establecen una verdadera jerarqua estructural.

Las siguientes preguntas encierran los conceptos ms importantes contenidos en la premisa. Su desarrollo le permitir apropiarse del tema y le abrir la oportunidad de hacerse nuevas preguntas que le sirvan de complemento.

1. Cules son los cuatro elementos ms comunes en los organismos vivos?

2. Identifique en la tabla peridica los elementos esenciales para la vida y la salud animal.

3. Qu significa la versatilidad de los enlaces del carbono?

4. a) Qu factores influencian la fuerza, longitud y rotacin de los enlaces de carbono?

b) Establezca las caractersticas de los enlaces qumicos.

Tipo de enlace intramolecular Inico Covalente polar Covalente apolar Covalente coordinado Puentes de Hidrgeno Fuerzas de Van der Waals Interacciones hidrofbicas Interaccin in-dipolo

Descripcin general

Energa de enlace (Kcal/mol)

5. Cmo las electronegatividades relativas de los tomos en las biomolculas influyen en la polaridad y la fuerza de sus enlaces?

6. De acuerdo con la pregunta anterior, cmo se pueden identificar los estados de oxidacin del carbono? Qu importancia tiene esto en el funcionamiento celular?

7. Cmo se ensamblan las macromolculas para obtener un mayor nivel de organizacin?

8. Por qu los enlaces y/o las interacciones son tan importantes en cada uno de los tres niveles de la estructura celular?

9. Cul es la diferencia y la importancia entre la conformacin y la configuracin en las interacciones de las biomolculas?

10. Adicione los elementos apropiados para completar los grupos funcionales encontrados en las biomolculas:

Aldehdo -R

Amida -R

Amina -R

Carboxilo -R

Disulfuro -R

Ester -R

Hidroxilo -R

Imidazol -R

Cetona -R

Metilo

Fenilo -R

Fosforilo -R

-R Sulfidrilo -R

Establezca los cinco tipos de transformaciones qumicas que ocurren en la clula:

Reaccin

Transformacin

Ejemplo

Durante el desarrollo de cada pregunta formlese todos los interrogantes que considere importantes para llegar a comprender perfectamente el tema:

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Enuncie los conceptos aprendidos: a. b. c. d. e.

Desarrollo

1.3. Aspectos fisicoqumicos del funcionamiento celular

La termodinmica y los seres vivos

Tome como base la siguiente premisa para aprender los conceptos fundamentales que ella encierra:

Los organismos vivos, independientemente de su organizacin y complejidad, son afectados por las relaciones que establecen con otros organismos y con su entorno. Esta relacin implica un constante intercambio de energa gobernado por los principios bsicos de la termodinmica.

Las siguientes preguntas encierran los conceptos ms importantes contenidos en la premisa. Su desarrollo le permitir apropiarse del tema y le abrir la oportunidad de hacerse nuevas preguntas que le sirvan de complemento.

1. Explique cmo se define sistema y entorno o alrededores para permitir que los organismos vivos funcionen acorde con la segunda ley de la termodinmica.

2. Revise los conceptos termodinmicos de entropa (S) y Entalpia (H).

3. Cmo se relaciona la energa libre de Gibbs (G) con la mayor o menor probabilidad de ocurrencia de los procesos biolgicos?

4. Qu significa el carcter exergnico o endergnico de los procesos biolgicos y cul es su relacin con la reversibilidad de los mismos?

5. Describa las relaciones entre la energa qumica y los procesos metablicos. Qu es el ATP y cul es su funcin?

6. Describa el proceso de interconversin de energa en los seres vivos.

7. La oxidacin de la glucosa representa un aumento o una disminucin en la entropa?, esta transformacin tiene un G positivo o negativo?, es un proceso favorable o desfavorable?

8. De dnde las clulas obtienen la energa libre necesaria para el desarrollo de sus procesos? Por qu las clulas no pueden usar calor como fuente de energa libre?

Durante el desarrollo de cada pregunta formlese todos los interrogantes que considere importantes para llegar a comprender perfectamente el tema:

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Enuncie los conceptos aprendidos: a. b. c. d. Desarrollo e.