LA HISTORIA DE AMOR Y ODIO ENTRE LAS BIOMOLÉCULAS Y LA VIDA
CELULAR, UNA CARTILLA SOBRE EL METABOLISMO
LUZ ÁNGELA HERNÁNDEZ RODRÍGUEZ
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
FACULTAD DE CIENCIAS
MAESTRÍA EN ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES
BOGOTÁ D.C.
2016
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 2
LA HISTORIA DE AMOR Y ODIO ENTRE LAS BIOMOLÉCULAS Y LA VIDA
CELULAR, UNA CARTILLA SOBRE EL METABOLISMO
Luz Ángela Hernández Rodríguez
Licenciada en Química
Trabajo de grado presentado como requisito parcial para optar al título de:
Magister en la Enseñanza de las Ciencias Exactas y Naturales
Director (a):
Dr. Rer. Nat. MARY RUTH GARCÍA CONDE
Departamento de Biología
Universidad Nacional de Colombia
Facultad de Ciencias
Maestría en Enseñanza de las Ciencias Exactas y Naturales
Bogotá
2016
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 3
Resumen
La comprensión de mundo microscópico en el que estamos inmersos es una tarea
cuidadosa que requiere de la intervención de varias disciplinas científicas que puedan dar
explicación de los fenómenos y procesos que ocurren específicamente a nivel nutricional en
niños y adolescentes y que hacen parte de un aula regular donde, además, se integran
estudiantes con limitaciones auditivas. Igualmente es importante reconocer que cuando se
habla de inclusión, de lo que se trata es de involucrarlos de manera equitativa en el proceso
de enseñanza aprendizaje. Sin embargo, en la realidad esto no se cumple, porque los
instrumentos y los mismos programas de formación desconocen esta realidad y trabajan en
materiales didácticos para estudiantes sin necesidades especiales. Partiendo de esta
necesidad se desarrolla una propuesta cuyo objetivo es contar a través de una historia y de
manera sencilla los conceptos involucrados en el metabolismo celular desde una perspectiva
molecular, haciendo uso de la lengua de señas; utilizando analogías y prácticas
experimentales que permitan la eficacia en la comprensión y apropiación de conceptos
dirigidos hacia la adquisición de aptitudes científicas y críticas.
Palabras clave: Metabolismo, célula, nutrición, material didáctico para estudiantes con
limitaciones auditivas, lengua de señas colombiana, inclusión.
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 4
Abstract
The understanding of the microscopic world is a careful task that requires the intervention
of several scientific disciplines that can explain the phenomena and processes that occur
specifically at nutritional level in children and adolescents and that are part of a regular
classroom Where, in addition, students with audition limitations are integrated. It is also
important to recognize that when talking about inclusion, what is involved is to involve them
equitably in the teaching-learning process. However, in reality this is not true, because the
instruments and the training programs themselves ignore this reality and work on didactic
materials for students with no special needs. Starting from this necessity a proposal is
developed whose objective is to tell through a history and in a simple way the concepts involved
in the cellular metabolism from a molecular perspective, making use of the sign language;
Using analogies and experimental practices that allow the efficacy in the understanding and
appropriation of concepts directed towards the acquisition of scientific and critical aptitudes.
Key words: Metabolism, cell, nutrition, didactic material for students with auditory limitations,
Colombian sign language, inclusion.
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 5
Agradecimientos
A Dios primeramente por haberme permitido culminar esta actividad, dándome el
conocimiento y fortaleza para emprender esta labor
A mi madre que con su apoyo incondicional hizo posible que cada uno de los pasos de esta
tesis se llevaran a cabo imprimiéndole el mayor de los esfuerzos
A mi papá que diariamente se esfuerza por hacer propios mis logros
a mi Directora de la propuesta de trabajo la Dra. Mary Ruth García Conde, por su apoyo
desmedido, sus consejos y su gran sentido de entrega hacia la labor docente.
A la Universidad Nacional de Colombia por bridarme la oportunidad de cualificarme como
profesional y promover en mí un alto sentido crítico hacia mi labor.
A mis profesores de la maestría por su compromiso hacia el desempeño que como docentes
cumplen en la Universidad y que promovieron los cambios, proyectos y sentido de
responsabilidad hacia mi trabajo.
A todos aquellos que hicieron parte de este trabajo
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 6
Tabla de contenido
Resumen 3
Abstract 4
Agradecimientos 5
Tabla de contenido 5
Lista de figuras 7
Lista de tablas 8
Introducción 9
Capítulo I 11
Planteamiento del problema 11
Población 12
Justificación 13
Objetivos 15
Capítulo II 16
Marco teórico 16
Marco disciplinar 16
Marco Histórico - Epistemológico 41
Marco didáctico 46
Capitulo III 52
Metodología 52
Estructura de la propuesta 52
Capitulo IV 69
Conclusiones y recomendaciones 69
Referencias 70
Imágenes 72
ANEXOS 73
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 7
Lista de figuras
FIGURA 1: PERSONA SORDA EN LENGUA DE SEÑAS COLOMBIANA (INSOR, 2016) ...................... 12
FIGURA 2:EJEMPLO ENLACE IÓNICO (MODIFICADO DE AUDESIRK,2016) ..................................... 18
FIGURA 3: INTERACCIONES DIPOLO – DIPOLO (SLIDE PLAYER, 2016) ........................................ 19
FIGURA 4:PUENTES DE HIDRÓGENO EN LA ESTRUCTURA DEL ADN (CULTEK, 2016) ................... 20
FIGURA 5: CLASIFICACIÓN ESTRUCTURAL DE LAS PROTEÍNAS ( RESEARCHGATE, 2016) .......... 23
FIGURA 6: EJEMPLOS DE ESTRUCTURAS LIPÍDICAS MOLECULARES (BUILDING BLOCKS OF LIPIDS,
2016) ............................................................................................................................. 24
FIGURA 7: EJEMPLOS DE ALDOSAS Y CETOSAS (TUTORVISTA.COM, 2016) ................................. 25
FIGURA 8: CONFORMACIÓN DEL ARN Y ADN (TUTORVISTA.COM, 2016) ................................... 26
FIGURA 9:(ORGANIZACIÓN ELECTRÓNICA DE LA MOLÉCULA DE AGUA Y SUS PUENTES DE
HIDROGENO,2016) .......................................................................................................... 27
FIGURA 10: NÚCLEO CELULAR (SIGNAL PROCESSING, 2016) .................................................... 29
FIGURA 11: NUCLÉOLO (SHUTTERSTOCK, 2016) ...................................................................... 29
FIGURA 12: MITOCONDRIA (TURBOSQUID, 2016) ..................................................................... 29
FIGURA 13: RIBOSOMA (RIBOZONES, 2016) ............................................................................ 30
FIGURA 14: RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO (WEB4BIO, 2016) ...................................................... 30
FIGURA 15: APARATO DE GOLGI (BIOPROFE4, 2016) ............................................................... 31
FIGURA 16: LISOSOMAS ( HISTOWEB, 2016) ......................................................................... 31
FIGURA 17: PEROXISOMAS ( HISTOWEB, 2016) ..................................................................... 31
FIGURA 18: CITOESQUELETO (RAYUELA IES, 2016) ................................................................ 32
FIGURA 19: (CITOSOL, 2016) .................................................................................................. 32
FIGURA 20: MODELO DEL MOSAICO FLUIDO (SLIDERSHARE, 2016) ............................................ 33
FIGURA 21: ÓSMOSIS EN DIFERENTES MEDIOS (BIOEDU, 2016) ................................................ 35
FIGURA 22: MECANISMO DE TRANSPORTE DE SUSTANCIAS A TRAVÉS DE LA MEMBRANA
(HYPERPHYSICS,2016) ................................................................................................... 36
FIGURA 23: PLATO DEL BUEN COMER ( HOME CURE, 2016) ....................................................... 41
FIGURA 24: FORMAS DE DIVULGACIÓN CIENTÍFICA .................................................................... 47
FIGURA 25: SEÑA LENGUA DE SEÑAS (INSOR, 2016) .............................................................. 49
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 8
Lista de tablas
TABLA 1: FUNCIONES PRINCIPALES DE LAS PROTEÍNAS (MURRAY ET. AL, 1992) .......................... 22
TABLA 2:REGLAS GENERALES DE LA ENERGÍA LIBRE DE GIBBS .................................................. 39
TABLA 3: MATRIZ CURRICULAR EPISODIO 1 ............................................................................... 53
TABLA 4: DESCRIPCIÓN DE LOS PERSONAJES EPISODIO 1 .......................................................... 54
TABLA 5: MATRIZ CURRICULAR EPISODIO 2 ............................................................................... 57
TABLA 6: DESCRIPCIÓN DE LOS PERSONAJES EPISODIO 2 .......................................................... 58
TABLA 7:: MATRIZ CURRICULAR EPISODIO 3 .............................................................................. 60
TABLA 8:DESCRIPCION DE LOS PERSONAJES EPISODIO 3 .......................................................... 61
TABLA 9 : MATRIZ CURRICULAR EPISODIO 4 .............................................................................. 63
TABLA 10: DESCRIPCIÓN DE LOS PERSONAJES APISODIO 4 ........................................................ 64
TABLA 11: MATRIZ CURRICULAR EPISODIO 5 ............................................................................. 66
TABLA 12: DESCRIPCIÓN DE LOS PERSONAJES EPISODIO 5 ........................................................ 67
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 9
Introducción
La enseñanza de las ciencias naturales tiene como horizonte la generación de un
pensamiento crítico y responsable frente a las acciones del hombre sobre sí mismo y sobre el
ambiente, permitiéndole al individuo cuestionarse si éstas van a favor o en detrimento de los
demás organismos. La labor primordial que realiza la escuela, como ente formador, es permitir
que el estudiante desarrolle habilidades y destrezas que puedan ser aplicables para el bien
común e individual de cada ser humano. En concordancia con ello Marín expresa, que “el
objetivo central de la enseñanza de las Ciencias Naturales es alfabetizar científicamente a los
individuos, desde la escolaridad temprana, facilitándole la comprensión de conceptos, la
práctica de procedimientos y el desarrollo de actitudes, que les permitan participar de una
cultura analítica y crítica de la información emergente” (Mateu, 2005). En este sentido, la
Biología juega un papel fundamental en el desarrollo de actitudes en favor del cuidado desde
todos los ámbitos; especialmente de nuestro propio ser y quehacer, objetivos que son
compartidos por la normatividad vigente en el ámbito educativo. Para cumplir con los
propósitos mencionados, expresados en los lineamientos y estándares curriculares (MEN,
2005); en la asignatura de Biología, el maestro debe abordar una serie de tópicos y procesos,
compartidos con otros espacios interdisciplinares de formación, que le permitan al educando
ser socialmente competente en el escenario de la naturaleza, del campo y de la ciudad, para
garantizar el autocuidado, la sostenibilidad ambiental, y el bienestar general.
Uno de los contenidos que durante mi práctica docente he evidenciado que tiene una alta
complejidad en la enseñanza de la biología, es el correspondiente al metabolismo y los
procesos bioquímicos asociados y cuya alteración termina impactando la homeostasis del
organismo, dando como resultado enfermedades metabólicas. Un tema actual y de continua
difusión en los medios, por el impacto que generan en la morbimortalidad de la población en
Colombia. Como resultado de lo expresado a lo largo del texto, el proyecto de aula que se
aborda, busca diseñar una cartilla para mejorar la comprensión del metabolismo y generar
claridad sobre los mecanismos que ocurren a nivel celular que conducen a mantener la
homeostasis. La cartilla presenta una ruta, desde lo microscópico hasta lo macroscópico
integrando la afectación de los procesos que conducen en la aparición de enfermedades; con
el fin de generar reflexión sobre la importancia de las prácticas de autocuidado. El desarrollo
de este material didáctico, responde a la necesidad de abordar el metabolismo desde una
perspectiva generalizada y coloquial, mostrando, a partir de analogías, como ocurre el
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 10
metabolismo a nivel celular y teniendo en cuenta las reacciones bioquímicas de hidrólisis y de
síntesis de deshidratación, que tienen lugar, de manera continua, durante las fases de
catabolismo y anabolismo, en nuestro organismo. Teniendo en cuenta esta problemática surge
el interrogante: ¿Cómo abordar en una cartilla el metabolismo y las reacciones
bioquímicas a nivel celular para mejorar la comprensión y reflexión sobre el
autocuidado en un aula con procesos inclusivos en la que participan estudiantes con
limitaciones auditivas?
Con esta propuesta se pretende, no solo alcanzar un aprendizaje a nivel conceptual, sino
generar el desarrollo del pensamiento crítico en el estudiante y promover las habilidades para
el autocuidado en una población inclusiva.
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 11
Capítulo I
Planteamiento del problema
En organismos multicelulares el metabolismo es un proceso, que tiene lugar a nivel celular
y que utiliza el cuerpo para obtener o procesar la energía y los nutrientes de los alimentos que
ingiere. El alimento está constituido, en su mayor parte, por: proteínas, carbohidratos y grasas.
Las enzimas del sistema digestivo descomponen las biomoléculas, mediante reacciones de
hidrólisis, en componentes más simples como: azúcares, aminoácidos, ácidos grasos y
produce energía en forma de ATP. El organismo puede utilizar esta energía de inmediato o
almacenarla en tejidos, como el hígado, los músculos o la grasa corporal.
Un trastorno metabólico puede ocurrir cuando faltan enzimas, hormonas o por una ingesta
deficiente de nutrientes que regulan las reacciones químicas, lo que interrumpe algunos
procesos, resultando en la acumulación de determinadas sustancias y generando perdida de
la homeostasis. Cuando esto pasa, se afecta el metabolismo, por ausencia o por exceso de
sustancias y con ello la salud del individuo. Existen diferentes trastornos; algunos afectan el
metabolismo de aminoácidos, o carbohidratos o lípidos. Además, enfermedades
mitocondriales, interfieren en la producción de energía. También se puede desarrollar
trastornos metabólicos si órganos, como hígado o páncreas, no funcionan normalmente,
donde se da lugar por citar un ejemplo al desarrollo de la diabetes.
Según la Organización Mundial de la Salud (OMS) las enfermedades crónicas incluyen un
grupo de padecimientos, con manifestaciones clínicas diversas, que comparten algunas
características básicas comunes como: persistencia, requerir manejo durante años y el hecho
de evaluar seriamente la capacidad de los servicios de salud. Hoy se reconoce que éstas no
son una consecuencia irreversible del envejecimiento, sino de la forma como se satisfacen las
necesidades humanas de: alimentación, recreación, transporte, trabajo, afecto, interacción con
el ambiente, educación, vivienda y comunicación (SDS, 2009).
De acuerdo con cifras registradas de morbilidad por Minsalud dentro del periodo 2009 a
2014 por ciclo vital, en la primera infancia (0 a 5 años) aparecen las enfermedades trasmisibles
y nutricionales puntuando con un 43,56% (11.007.360) , infancia ( 6 a 11 años) con un 24.80%
( 3.712.373), adolescencia ( 12 a 18 años ) 17.55% (2.462.431), juventud ( 19 a 24 años)
17.43% (8.287.418) y en personas mayores ( mayor de 60 años) 5.50% ( 2.044.380)
(Minsalud,2015).
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La Clasificación Internacional de Enfermedades, agrupa las enfermedades crónicas en
categorías (cardiovasculares, cerebrovasculares, cáncer, etc.) y a las metabólicas entre las
más importantes por la magnitud del daño que producen; éstas incluyen un grupo amplio de
enfermedades, entre las que se encuentran los trastornos del metabolismo de diferentes
sustancias y entre las que se destacan por su frecuencia epidemiológica las dislipidemias y la
diabetes.
Estos estudios son un punto de partida hacia la reflexión de diferentes entes, dentro de ellos
la escuela, en donde se hace necesaria una promoción más eficiente en el autocuidado y
nutrición. Teniendo como base que ésta es una herramienta que no busca mitigar radicalmente
el problema, ya que factores sociales, ambientales y económicos son determinantes en la
consecución de una dieta adecuada, por tanto, se establece que a partir de los recursos
existentes se haga una selección de grupos alimenticios u opciones que cumplan con los
requerimientos básicos diarios.
El modelo tradicional del estilo de vida se basa en el avance de los conocimientos y de las
creencias. Sin embargo, le deja al individuo la responsabilidad de comprometerse a cambiar
su propia conducta. Por esta razón se predice que las intervenciones, las herramientas y el
material didáctico que mejore la comprensión de los conceptos del metabolismo y elaborado
bajo el criterio del autocuidado influyen en los hábitos de consumo de la población juvenil y en
su estilo de vida e inciden en la salud del individuo.
Población
Esta propuesta está dirigida hacia una población estudiantil
heterogénea, comprendiéndose que dentro del aula regular se
encuentran personas con limitaciones auditivas, lo que debería
generar un ambiente inclusivo en el que se tienen en cuenta las
necesidades educativas de ambos perfiles. Para que se dé este
modelo, se hace necesaria la intervención de un grupo interdisciplinar
que logre direccionar a nivel comunicativo los contenidos que se
pretenden trabajar, tal es el caso de un docente e interprete que
maneje competencias multilingües en las que se logre articular el
castellano y la lengua de señas colombiana.
Figura 1: Persona sorda en lengua
de señas colombiana (INSOR, 2016)
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 13
Para efectos del desarrollo óptimo de cualquier proceso de enseñanza – aprendizaje es
indispensable investigar los canales de comunicación que se establecen entre los actores
involucrados. En este estudio específico se hace uso, de patrones lingüísticos ligados a la
representación corporal, en la que se da de manera sincrónica el concepto y su descripción.
Por tanto, la traducción desde la lengua castellana a la lengua de señas debe ser lo más fiel,
partiendo desde la simplicidad en la que la presentación y valorando el contexto en el cual se
desenvuelve el estudiante, con el fin de recrear una imagen mental de lo que se requiere
trabajar, permitiendo a la población en general lograr alcanzar procesos de comprensión de
las temáticas desarrolladas en el aula.
De otra parte, hoy en día la educación está orientada hacia el empoderamiento de prácticas
que permitan acceder a un sistema de formación diverso ampliando la perspectiva social desde
el marco del respeto y la colaboración, siendo la escuela una institución que suministre
conocimientos, pero también herramientas pedagógicas y didácticas para el éxito del mismo.
La presente propuesta busca trabajar la nutrición desde una visión molecular permitiendo
generar en el estudiante competencias a nivel científico y de pensamiento crítico, basándose
en una cartilla elaborada con un lenguaje simple y haciendo uso del vocabulario de lengua de
señas colombiana suministrado por la federación nacional de sordos de Colombia
FENASCOL; además se hace hincapié en la experimentación y socialización de resultados
como parte de la evaluación del mismo.
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Justificación
La enseñanza de las ciencias a nivel escolar es un proceso en el que los estudiantes tienen
un acercamiento inicial hacia lo que constituye el entorno, analizándolo desde una perspectiva
rigurosa donde se hace uso de propiedades y características en las que las diversas disciplinas
como la Biología, la Química y la física entre otras, logran dar razón de fenómenos que si bien
es cierto hacen parte del cotidiano requieren de una fundamentación científica para ser
comprendidos.
En el desarrollo y construcción del conocimiento científico en la escuela se hace necesario el
uso de herramientas y análisis de vehículos de comunicación en el que los estudiantes puedan
comprender el funcionamiento de la materia desde una perspectiva biológica, haciendo
hincapié en la nutrición saludable como una estrategia en la que los estudiantes puedan
prevenir la adquisición de enfermedades a nivel nutricional haciendo uso del pensamiento
crítico, teniendo presente su contexto sociocultural.
Cabe resaltar que uno de los principales fines de este proyecto es adaptar los conocimientos
básicos propuestos por Ministerio de Educación en el área de ciencias naturales a una
población heterogénea, donde dentro del aula regular se encuentre población con limitaciones
auditivas empleando la lengua de señas y el estudiante oyente donde sus canales de
comunicación serán principalmente orales y visuales.
Es importante resaltar que parte de la población perteneciente a un aula de inclusión a la que
está dirigida esta propuesta posee deficiencias a nivel nutricional por el contexto en el que se
encuentran inmersos, por tanto, aunque no resulte ser una estrategia de alto impacto si busca
establecer condiciones básicas nutricionales desde los recursos existentes, permitiendo ser al
estudiante un actor propositivo en la solución de esta problemática.
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Objetivos
Objetivo General
Diseñar una cartilla sobre el metabolismo a nivel celular y sus implicaciones en
el estado de salud del organismo, incentivando el autocuidado.
Objetivos Específicos
Realizar un proceso de realimentación para aclarar las ideas previas esenciales
y tratar de subsanar los conflictos cognitivos.
Definir la estructura curricular del objeto de aprendizaje, integrando el
metabolismo, la función celular, los determinantes del bienestar y su relación con
los estilos de vida saludable desde una perspectiva de riesgo.
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Capítulo II
Marco teórico
Marco disciplinar
Composición de la materia
El átomo como unidad básica que constituye la materia
Una de las formas de acercarse al conocimiento científico es contemplar el mundo
microscópico que compone la arquitectura maravillosa en la que estamos inmersos, la cual a
lo largo de la historia de la humanidad ha sido objeto de estudio teniendo en cuenta que gracias
a su comportamiento se pueden analizar sus propiedades, las cuales al ser modificadas
podrían actuar favorablemente generando avances a nivel científico y tecnológico. Para
comprender la estructura de la materia es importante realizar un acercamiento al concepto de
átomo, si bien es cierto, esta idea ha sido versátil por sus múltiples aportes desde disciplinas
científicas como la física y la química, además han tenido un papel trascendental en la
consolidación de la biología molecular.
Hoy en día se concibe a los átomos como “los bloques de construcción básicos de la
materia, que son partículas de un elemento que conservan la identidad química del elemento”
(Brown et al., 2004, p. 36) Estos a su vez poseen en su estructura partículas subatómicas
ubicadas en dos sectores conocidos como núcleo y orbitales. En el primero de ellos se
encuentran los protones con carga positiva que tienen una masa aproximada 1.6726 x 10 -27
Kg y los neutrones carentes de carga tienen una masa 1.6750 x 10-27 Kg. En los orbitales se
encuentran ubicados los electrones de masa 9.10956 x 10-31 Kg los cuales se mueven
constantemente. Analizando la información anterior, se puede observar que la masa de los
electrones en comparación con neutrones y protones es notablemente más pequeña, siendo
esencialmente una carga puntual y de la cual se derivan muchas propiedades fisicoquímicas
de la materia.
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 17
Interacciones intramoleculares
Las interacciones que ocurren entre diferentes clases de átomos se conocen como enlaces
químicos iónicos o covalentes, estos últimos a su vez pueden tener una categorización
dependiendo de la naturaleza de los elementos que los conforman siendo apolares y polares.
A continuación, se realizará un acercamiento al concepto de enlace describiendo sus
características e importancia en la conformación de la materia.
Enlace iónico
Para comprender el concepto de enlace iónico se hace necesario conocer algunas
propiedades fisicoquímicas de la materia, las que se articulan para dar lugar a este tipo de
uniones. El primer concepto corresponde a la electronegatividad la cual se refiere a la medida
de la capacidad que tiene un átomo para atraer los electrones de valencia de un átomo vecino
con el que se encuentra formando un enlace químico, Linus Pauling, propuso una escala de
clasificación en la que los valores oscilan entre 0,7 dado para el Francio y 4,0 para el Flùor .
Esta característica es determinada principalmente a nivel molecular, obedeciendo a la regla
del octeto propuesta por Lewis en la que se plantea que los iones tienen una tendencia a
completar en su capa de valencia (capa más externa) normalmente orbitales s y p, ocho
electrones. De acuerdo con esto, los elementos pertenecientes a los dos primeros grupos (IA
y IIA) de carácter metálico presentan valores de electronegatividad bajos con respecto a los
elementos que están ubicados en los grupos ( VI A y VII A) reconocidos como anfígenos y
halógenos.
Así mismo, un segundo concepto que se debe abordar es el energía de ionización, el cual
hace referencia a la cantidad mínima de energía que posee un átomo para aferrarse a sus
electrones, en pocas palabras y empleando un lenguaje coloquial, la facilidad o dificultad que
tiene un átomo para ceder sus electrones, cabe resaltar que existen varios valores de energía
de ionización para un mismo tipo de átomo, debido a que puede ceder varios de ellos, lo
importante es que al estar ubicados en orbitales cada vez más cercanos al núcleo se requiere
de una mayor energía debido a la atracción que se ejerce sobre éstas partículas .
Una vez abordados estos conceptos se puede entender que un enlace iónico se da entre
elementos que tiene valores distantes de electronegatividad como es el caso de los metales
(elementos de baja electronegatividad) y los halógenos. Ejemplificando, se observa el caso de
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 18
la sal cloruro de potasio (𝐾𝐶𝑙 ) formada por el átomo de cloruro ionizado ( 𝐶𝑙1−) que hace parte
del grupo de los halógenos y el átomo de potasio ionizado (𝐾1+) un metal alcalino. Los valores
de electronegatividad dentro de la escala de Pauling que presentan el átomo de cloruro (3.1)
y el átomo ionizado de potasio (0.82) le permiten a esta sal estar cohesionada por un enlace
iónico, haciendo la salvedad que todo este comportamiento se observa a través de la
disolución del compuesto en agua en la que los átomos se dispersan mostrando la tendencia
eléctrica de cada uno de los participantes . Analizando el movimiento de electrones el cloro en
su capa de valencia está muy cercano a adquirir su configuración de gas noble (8 electrones),
por tanto, la energía de ionización es lo suficientemente atractiva como para capturar el
electrón correspondiente al metal. De acuerdo con la estructura de Lewis la formación del
enlace se presenta así:
Esta relación le confiere propiedades específicas a los compuestos iónicos, como la
formación de estructuras cristalinas debido a la cohesión existente entre los átomos ionizados
donde se da lugar a valores de energía de enlace que refieren un aporte significativo para
romper dichas interacciones, altos puntos de ebullición, que pueden superar incluso los 400
ºC; además, son altamente solubles en compuestos polares y gracias a su capacidad de
disociación que consiste dependiendo si son electrolitos fuertes o débiles, disgregarse en un
medio acuoso total o parcialmente en sus átomos iónicos elementales generando
conductividad eléctrica . En relación con el contexto biológico, los compuestos iónicos como
sales y óxidos (electrolitos fuertes) son determinantes en la actividad celular. En relación con
el cloruro de potasio, ésta sal es soluble en agua, siendo participe en la consecución de la
actividad neuronal, específicamente en la propagación de potenciales interviniendo en el
potencial eléctrico de membrana.
Enlace covalente
En la naturaleza un alto porcentaje de la materia viva está constituida por moléculas que
presentan enlaces covalentes, los que tienen una categorización dependiente de la tendencia
Figura 2:Ejemplo enlace iónico (modificado de Audesirk,2016)
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 19
a intercambiar electrones o pares electrónicos entre sus elementos constitutivos. En un enlace
covalente se comparten electrones generando interacciones mucho más débiles en
comparación con el enlace iónico y dependiendo si la relación es homonuclear o heteronuclear
se suscitarán fuerzas interatómicas de diversa índole. Esto refiere, que en el enlace covalente
apolar la interacción se lleva acabo de manera equitativa, debido a que la diferencia de
electronegatividad es muy cercana a cero; por el contrario, en un enlace covalente polar habrá
un átomo de mayor electronegatividad que tenga una atracción determínate con respecto a su
átomo compañero.
Interacciones intermoleculares
Al establecer las interacciones que ocurren entre moléculas vecinas, se habla de fuerzas
intermoleculares, que se llevan a cabo por interacciones electrostáticas entre dipolos o iones
que se encuentra a distancias cercanas. Cabe resaltar, que éstas son débiles, en comparación
con los enlaces que se suscitan entre átomos. Según Brown et. al (2004) se necesita, por
ejemplo, 16 kJ/ mol para vencer las atracciones intermoleculares entre moléculas de 𝐻𝐶𝑙 en el
𝐻𝐶𝑙 líquido y vaporizarlo; en contraste disociar los átomos de 𝐻 y 𝐶𝑙 requiere de 431 kJ/ mol
en una disolución. Por tanto, los cambios de estado de una sustancia no tienen requerimientos
energéticos tan altos como su disociación (p. 409). Se conocen cuatro tipos de interacciones
que ocurren entre dipolos, iones y moléculas neutras, que debido a la permeabilidad en la capa
electrónica de sus átomos puede experimentar dipolos inducidos transitorios. A continuación,
se realiza una pequeña aproximación de cada una de estas tipologías:
Fuerzas ión – dipolo
Se dan comúnmente en disoluciones conformadas por
líquidos polares, que al disociar moléculas iónicas atraerán
respectivamente el extremo opuesto (Fig. 1). La magnitud de
la atracción está dada por la carga del ión o por intensidad del
momento dipolar. En modelos biológicos, el agua es una
sustancia polar altamente eficiente, que permite disociación y
transporte de iones relevantes a nivel fisiológico. Muchos son los casos y ejemplos que
tendrían cabida en este caso, pero uno de especial importancia es el transporte de iones
fosfato, nitrato y sulfuro para el desarrollo de estructuras vegetales.
Figura 3: Interacciones dipolo – dipolo
(Slide Player, 2016)
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 20
Fuerzas dipolo – dipolo y puentes de hidrógeno
Puntualmente ocurren entre moléculas polares, donde se llevan a cabo interacciones
generadas por el movimiento constante de las partículas en un volumen reducido. La eficacia
de estos choques está estrechamente relacionada con la orientación de los polos y de la
energía que se le suministre. Los puentes de hidrógeno, también pueden ser considerados
como fuerzas dipolo – dipolo, que actúan exclusivamente entre átomos de hidrógeno y
elementos altamente electronegativos como oxígeno, nitrógeno o flúor. Para el caso específico
de la molécula de agua, las propiedades físicas como densidad y los puntos de fusión -
ebullición son atribuidos a esta forma de comunicación, que, si bien es cierto, no logra ser tan
fuerte como los enlaces químicos, si alcanza valores de hasta 25 kJ/ mol.
Haciendo la extrapolación al campo bioquímico, la organización de la información genética
en la cadena de ADN se debe a la formación de puentes de hidrógeno entre bases
complementarias, para el caso específico de la Adenina - Timina se evidencian dos y en la
paridad Guanina – Citosina tres como se ilustra en la figura 3.
Fuerzas de dispersión de London o dipolo inducido
Existen moléculas neutras que, a pesar de carecer de dipolos constantes, las condiciones
electrostáticas o de polaridad les permiten formar vínculos de manera momentánea o inducida.
Brown et. al (2004), explica que “la facilidad con que la distribución de carga de una molécula
puede distorsionarse por la acción de un campo eléctrico externo es su polarizabilidad.
Podemos ver que la polarizabilidad de una molécula como una medida de la “maleabilidad “de
su nube de electrones; cuanto mayor es la polarizabilidad de una molécula, más fácilmente
puede distorsionarse su nube de electrones para crear un dipolo momentáneo.” (p. 411) De
Figura 4:Puentes de hidrogeno en la estructura del ADN (Cultek, 2016)
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 21
acuerdo con esto, el momento dipolar está dado por el orden de masa molecular, entre mayor
sea ésta, mayor será la atracción observable.
Moléculas orgánicas
Hablar de la extensión que logra abordar la química como ciencia donde se busca dar
explicación al mundo que nos rodea, resulta ser un ejercicio interesante en el que lo inerte y
lo vivo participan armónicamente en el universo en todo su esplendor.
La química se ha centrado en analizar la constitución de la materia desde la más fina y
minúscula de sus extensiones. De acuerdo con ello, varios autores propusieron el
establecimiento de ramas en la que se hacía una diferenciación entre lo orgánico como esencia
conformacional de sistemas biológicos. Por otro lado, las características de los minerales y
otras sustancias alejadas de la vida hacían parte de la química inorgánica.
Hoy en día este tipo de conocimiento está distante de lo que realmente se sabe de ambos
grupos disciplinares, ya que tanto la materia orgánica como inorgánica hacen parte en
diferente proporción de los sistemas vivos y en la actualidad pueden ser obtenidos
sintéticamente en el laboratorio.
En el caso de la orgánica, su enfoque está direccionado hacia la comprensión de las redes
atómicas de carbono en las que las moléculas muestran estabilidad llegando a formar incluso
estructuras complejas.
A continuación, se trabajarán algunos grupos de macromoléculas orgánicas delimitantes en
el metabolismo celular.
Proteínas
Son moléculas conformadas por aminoácidos como unidad básica que tienen relevancia en
las funciones de movilidad, almacenamiento, transporte y catálisis biológica (enzimas), estás
últimas reduciendo la energía de activación y permitiendo de esta manera aumentar la
velocidad de reacción. Algunas proteínas y su función se enuncian en la siguiente tabla 1:
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 22
Tabla 1: Funciones principales de las proteínas (Murray et. al, 1992)
Función
Función
Proteína (ejemplos
Papel Catalítico Enzimas
Contracción Actina, miosina
Regulación del gen Histonas
Papel hormonal Insulina
Protección Fibrina
Papel estructural Colágeno
Transporte Hemoglobina
Las proteínas están integradas por aminoácidos que son piezas que contienen un átomo
de carbono central unido a un grupo carboxilo, amino, un hidrógeno y un segmento variable
(R) Audesirk et. al (2003). Ellas tienen de forma predeterminada un carácter básico, ácido o
anfótero. Dicha configuración le permitirá tener características fisicoquímicas específicas como
solubilidad, polaridad y extensión.
Los aminoácidos a su vez se encuentran unidos por enlaces peptídicos que son
interacciones covalentes, permitiendo la construcción de cadenas cortas (oligopéptidos) o de
gran masa molecular como los polipéptidos. De acuerdo a la secuencia, extensión y
conformación (nivel de plegamiento) se formarán proteínas que a continuación enuncia
(Murrey et. al, 1992) y que es descrita en la figura 5:
“Estructura primaria: se refiere a la secuencia de aminoácidos en la cadena o cadenas
polipeptídicas en las que se encuentran unidos mediante enlaces covalentes
denominados peptídicos.
Estructura secundaria: En este tipo de estructuras, las relaciones espaciales de los
aminoácidos colocados juntos en una estructura primaria, pueden ser regulares (por
ejemplo, hélice α, hoja plegada β o pueden exhibir escasa conformación (por ejemplo,
enrollamiento. Este tipo de estructura presenta interacciones polares como puentes de
Hidrógeno.
Estructura terciaria: El ordenamiento tridimensional y la interrelación de las diversas
regiones o dominios y de los residuos individuales de aminoácidos de una cadena
polipeptídica sencilla es la estructura terciaria de la proteína. En ellas se evidencian
interacciones no polares responsables de la conformación en tercera dimensión.
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 23
Estructura cuaternaria: Las proteínas poseen estructura cuaternaria si están
constituidas por dos o más cadenas polipeptídicas unidas mediante interacciones
polares y apolares provenientes de los diferentes enlaces covalentes”
Lípidos
Los lípidos son los responsables del almacenamiento energético en el organismo, además
de ello componen mayoritariamente la membrana celular y desencadenan procesos
fisiológicos a nivel del sistema endocrino en la forma de hormonas esteroideas.
Debido a su heterogeneidad, la clasificación experimental que se ha podido realizar se debe
a la reacción de saponificación en la que se lleva a cabo una hidrólisis alcalina generando el
rompimiento de los enlaces éster de la molécula, permitiendo la formación de una sal ( jabón)
y un alcohol. Por ésta razón, se han propuestos dos grandes ramas la de los lípidos
saponificables a la que pertenecen los ácidos grasos y sus derivados, los eicosanoides, los
lípidos neutros y los lípidos con carácter anfipático ( es decir que poseen sectores polares y
Figura 5: Clasificación estructural de las proteínas
( ResearchGate, 2016)
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 24
no polares) . De otra parte, están los lípidos insaponificables en los que se encuentran los
terpenos y esteroides.
Las propiedades fisicoquímicas de este grupos de compuestos está delimitado por las
cadenas saturadas unidas mediante enlaces covalentes apolares carbono – carbono, que le
permitirán con mayor facilidad la agrupación de varias moléculas formado solidos como es el
caso de las ceras y grasas (lípidos saponificables) . Por lo que, explica Audesirk et. al (2003)
[…] “los aceites se componen en su mayor parte de ácidos grasos insaturados. Los
dobles enlaces de esas subunidades producen flexiones en las cadenas de ácidos grasos,
como por ejemplo los aceites. Las flexiones mantienen separadas las moléculas de aceite;
el resultado es que los aceites son líquidos a temperatura ambiente. Un aceite se puede
convertir en grasa rompiendo los enlaces dobles entre los átomos de carbono,
sustituyéndolos por enlaces sencillos y añadiendo átomos de hidrogeno a las posiciones
de enlace restantes” (p. 44)
A continuación, en la figura 6, se muestran algunos ejemplos estructurales de lípidos, como es
el caso de los triglicéridos, fosfolípidos componente mayoritario de membranas celulares y
esteroides:
Figura 6: Ejemplos de estructuras lipídicas moleculares (Building Blocks of Lipids, 2016)
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 25
Carbohidratos Pertenecen al grupo de moléculas orgánicas
caracterizadas principalmente por la producción
energética a nivel celular haciéndose participe
por ejemplo en procesos de combustión
biológico como es el caso de la respiración
celular. Los carbohidratos son estructuras
moleculares que pueden en contener en su
estructura grupos formilo (aldehídos –
formación de enlace doble con el oxígeno en un
carbono primario) y el carbonilo ( doble enlace
con oxígeno en un carbono secundario)
permitiendo la formación de aldosas y cetosas
respectivamente (fig. 7) dependiendo del grupo
funcional determinante. Así mismo existen
conformaciones en las que sus piezas básicas
llamadas monosacáridos (cadenas de 3 a 6 carbonos) forman agregados de dos moléculas –
disacáridos como el azúcar de mesa o extensiones como la molécula de almidón que cuenta
con un gran número de ellos. Éstas moléculas hacen parte de múltiples rutas metabólicas
como la glucolisis y la glucogénesis, donde en la primera se desean obtener especies químicas
intermedias que hagan parte de la síntesis de ATP y en la segunda se pretende tener reservas
de glucosa como combustible.
Ácidos nucleicos
Durante los últimos años la biología molecular ha centrado su atención en el hallazgo de
estructuras responsables de la transmisión de información hereditaria, resaltando que cada
segmento decodifica una característica en particular que nos hace únicos. Para efectos de
este estudio, el ADN y ARN serán brevemente explicados, debido a su importancia a nivel
celular.
En primera instancia los ácidos nucleicos se encuentran conformados por pequeñas piezas
llamadas nucleótidos que a su vez contienen un grupo fosfato, una pentosa y una base
nitrogenada. Para el caso del ADN las bases son adenina, guanina, citosina y timina y en el
ARN se reemplaza únicamente la timina por el uracilo. (Fig. 8)
Figura 7: Ejemplos de aldosas y cetosas (TutorVista.com, 2016)
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 26
Los nucleótidos se encuentran en la cadena de ADN de manera complementaria estando
unidos mediante puentes de hidrógeno que se dan entre los átomos de oxígeno - hidrógeno y
oxígeno – nitrógeno, instituyendo así una cadena bicatenaria. En el caso del ARN no se
observa una cadena complementaria y por tanto es una estructura monocatenaria.
La síntesis del ácido desoxirribonucleico se lleva a cabo mediante la adición de nucleótidos
mediado por enzimas respondiendo a requerimientos organizacionales en la cadena y
cumpliendo con una distribución bidireccional y que cumpla con la ley de Chargaff en la que la
cantidad de purinas debe ser igual al total de pirimidinas.
En una etapa posterior, se ejecutara la trascripción en la que ocurre síntesis de cadenas de
ARN a partir de un molde ( ADN) , en el primero de ellos se realiza el copiado del código
requerido partiendo del ADN como molde y dando como resultado una estructura
monocatenaria.
Figura 8: Conformación del ARN y ADN (TutorVista.com, 2016)
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 27
Moléculas inorgánicas
La importancia del agua en la vida
El papel protagónico que desempeña el agua en el desarrollo y conservación de la vida,
se debe a sus múltiples características fisicoquímicas confiriéndole propiedades que incluso
pueden ser evidenciadas en diferentes condiciones. Esta molécula está constituida por dos
átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, que se encuentran unidos por enlaces covalentes
polares. Particularmente la diferencia de electronegatividad entre el Oxígeno (3,44) y el
Hidrogeno (2,20) conlleva a que los electrones se encuentren mayoritariamente atraídos hacia
el oxígeno adoptando una estructura molecular tetraédrica, con ángulos de 104,5º y una
hibridación SP3.
La fig. 9, muestra la polaridad parcial de la molécula de agua, y establece dos zonas
parcialmente negativas ubicadas en el sector donde se encuentran los dos electrones no
compartidos del oxígeno. Por el contrario, los átomos de hidrogeno poseen potencialmente
dos cargas positivas, que le confieren al agua la capacidad de formación de estructuras
cristalinas. Así mismo, estas cualidades electrostáticas le permiten tener mayor afinidad
hacia otras moléculas que tengan interacciones dipolo – dipolo o que en su interior, también
tengan cargas parciales. A este tipo de sustancias se les conoce como polares y son muy
solubles en agua. Por el contrario, moléculas que no poseen interacciones dipolo - dipolo no
son aptas para formar una disolución con este solvente, ya que no es posible el
establecimiento de una relación eléctrica fuerte.
Figura 9:(Organización electrónica de la molécula de agua y sus puentes de hidrogeno,2016)
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 28
En relación con las propiedades físicas, Curtis et al. (2008) expone que debido a los
puentes de hidrogeno el agua presenta una alta tensión superficial, dada por la cohesión
o la atracción mutua de las moléculas de agua, y un alto calor especifico y de fusión. De
la misma manera el agua tiene una densidad ( 1.00 g / cm3) con un comportamiento
atípico en comparación con otras sustancias, ya que al solidificarse posee valores
inferiores que en estado líquido, es por esta razón que el hielo flota sobre el agua en
estado liquido.
A nivel biológico, el agua es el componente mayoritario de los seres vivos y es el
medio en el que las moléculas y/ o los iones (partículas compatibles con el agua o medios
hidrofílicos). Además de ello, al estar disociada en iones hidronio e hidroxilo, puede actuar
como ácido o base, lo que se conoce como sustancia anfótera.
Los minerales
En este grupo se encuentran elementos o compuestos inorgánicos, que se clasifican en
oligoelementos que son indispensables en trazas evitando la toxicidad, hacen parte de este
grupo zinc, cromo y yodo. Los macrominerales por su parte son especies químicas,
generalmente oxisales que tiene una mayor demanda en el organismo, un ejemplo de ello es
el carbonato de calcio en la conformación de tejido óseo.
Una mirada general a la arquitectura celular
Organelos celulares
Al realizar una observación de la célula desde un punto de vista molecular, se puede llegar
a comprender, como cada una de las macromoléculas orgánicas, elementos y compuestos
tienen una finalidad primordial en la consolidación de esta estructura denominada como la
unidad estructural de los organismos, que está rodeada por una membrana y compuesta por
el citoplasma y uno núcleo en los eucariotas” (Curtis et. al., 2008).
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 29
Núcleo
Es la estructura donde se encuentra contenido todo el genoma celular,
allí reposa la cromatina (ADN y proteínas) y está rodeado por una doble
membrana. En el núcleo se llevan a cabo procesos relevantes como la
replicación del ADN y la trascripción que permite la formación de cadenas
de ARN mensajero, que viajan al citoplasma para permitir, con ayuda de los
ribosomas y el ARN de transferencia, la síntesis de proteínas.
Nucléolo El nucléolo se encuentra dentro del núcleo y tiene como función principal
la producción de ribosomas. Según Curtis et al. (2008 p. 41) “en él se
construyen las subunidades de los ribosomas. Pueden encontrarse uno o
más nucléolos por núcleo. Visto desde un microscopio electrónico, el
nucléolo aparece como un conjunto de gránulos delicados y fibras
constituidos por cromatina, ARN ribosomal, que está siendo sintetizado y las
proteínas que llegan desde el citoplasma. Los nucléolos pueden variar en
tamaño de acuerdo con la actividad sintética de la célula”.
Mitocondrias
Uno de los organelos que desempeña un papel protagónico
dentro de la actividad celular son las mitocondrias, ya que
dentro de ellas se llevan a cabo reacciones oxidativas que dan
lugar a la producción de energía. Este organelo cuenta con una
doble capa membranosa y contiene en su interior ADN como el
que poseen las bacterias y ribosomas en los que están
presentes los tipos de ARN responsables para la síntesis de sus
propias proteínas . El número de pliegues internos establece una relación directamente
proporcional con la cantidad de energía producida, a que en estos pliegues ocurren todas las
reacciones catalíticas.
Figura 10: Núcleo celular
(Signal processing, 2016)
Figura 11: Nucléolo
(shutterstock, 2016)
Figura 12: Mitocondria (TurboSquid,
2016)
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 30
Ribosomas En los ribosomas se lleva a cabo la síntesis de proteínas,
que se distribuyen en el citoplasma o en retículo
endoplasmático rugoso. Se encuentran en gran cantidad a nivel
celular para responder al requerimiento alto de proteínas en
procesos de transporte, enzimáticos y estructurales. Así
mismo, cuentan con una conformación diferente a la de otras
estructuras ya que carecen de membrana lipídica y contienen
en cambio ARN ribosomal.
Sistema de endomembranas
Retículo Endoplasmático
A nivel celular el retículo endoplasmático (RE) esta ubicado al lado
del núcleo y se divide en dos secciones importantes de acuerdo con
su constitución: el retículo endoplasmático rugoso (RER) y el retículo
endoplasmático liso (REL); el primero de ellos está conformado por
una serie de plegamientos en los cuales se encuentran adheridos
ribosomas y en los que se lleva a cabo la síntesis de proteínas las
cuales posteriormente serán exportadas al exterior celular. En
segunda instancia, de acuerdo con Levine et al. (2004, p. 178), “el
retículo endoplasmático liso de muchas células contiene diversas
enzimas que realizan tareas especializadas, incluyendo la síntesis de lípidos de la membrana
y la detoxificación de medicamentos. Las células del hígado, que tienen un papel fundamental
en la detoxificación de medicamentos, a menudo contienen gran cantidad de retículo
endoplasmático liso”.
Figura 13: Ribosoma (RiboZones,
2016)
Figura 14: Retículo
endoplasmático (web4bio, 2016)
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 31
Aparato de Golgi
Este complejo permite dar terminación a las moléculas
peptídicas y lipídicas previamente sintetizadas en el RE,
colocándole un segmento glúcido y dando lugar a la formación
de glucolípidos y glucoproteínas, estos carbohidratos le
permiten tener mayor afinidad con otras moléculas haciéndolas
más fáciles de transportar. De igual manera, su función es
empaquetar los productos celulares para su posterior distribución.
Lisosomas
Son vesículas que contienen en su interior enzimas hidrolíticas que se
encargan de degradar macromoléculas orgánicas como lípidos, proteínas,
carbohidratos y ácidos nucleicos en subunidades moleculares más simples
como ácidos grasos, aminoácidos, monosacáridos y nucleótidos
respectivamente. Estas pequeñas cápsulas membranosas poseen un pH
ácido debido a la entrada de iones hidrogenión H3+ a través de bombas
inmersas en la membrana limitante entre el interior y el citoplasma.
Peroxisomas La acción que realizan estos organelos a nivel celular se traduce en
la degradación de macromoléculas y su posterior liberación de peróxido
de hidrogeno que es transformado en agua e hidrogeno. Esta tarea la
llevan a cabo enzimas oxidativas como la catalasa. La mayor
concentración de células en que abunda este tipo de estructura son las
unidades hepáticas. Adjunto a ello también realizan tareas de
detoxificación de etanol.
Figura 15: Aparato de Golgi
(Bioprofe4, 2016)
Figura 16:
Lisosomas
( Histoweb, 2016)
Figura 17:
Peroxisomas
( Histoweb, 2016)
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 32
Citoesqueleto
Para lograr establecer una estructura definida se requiere de
filamentos de proteína (actina y miosina). “El citoesqueleto, no solo
mantiene la organización de la célula y sus organelos, sino que
además le permite moverse, participa de las modificaciones de su
morfología y dirige el tránsito intracelular. Se han identificado tres
integrantes principales del citoesqueleto, los microtúbulos, los
filamentos de actina o microfilamentos y los filamentos intermedios” (Curtis et al., 2008, p. 49).
Citosol
Se entiende como citosol a la sustancia de carácter acuoso que compone
el interior celular y que está constituido por proteínas, iones y moléculas
necesarias para el funcionamiento celular. En este punto cabe aclarar la
dicotomía que existe en cuanto a la terminología de citoplasma y citosol, ya
que el primero hace referencia al conjunto formado por el citosol, el
citoesqueleto y los organelos adosados a este último, mientras que el citosol
es la matriz o sustancia constitutiva del interior celular.
La membrana celular
La comprensión de la membrana como un límite entre el medio intra- y extracelular,
resulta ser un trabajo multidisciplinar ya que involucra principios fisicoquímicos y biológicos
que dan razón de tan compleja arquitectura, donde cada una de sus piezas realiza a la
perfección funciones selectivas permitiéndole a la célula mantener las condiciones más aptas
para el desarrollo de procesos metabólicos. El mosaico fluido es un modelo que explica la
constitución de la membrana, como un conjunto heterogéneo de macromoléculas con
características diferenciadas que permiten limitar y distinguir materiales de diversa naturaleza,
actuando de forma objetiva ante las diversas necesidades celulares. En la composición de la
membrana celular se encuentran dos grupos de macromoléculas orgánicas participantes: los
lípidos, las proteínas y carbohidratos:
Los lípidos ocupan una región significativa en la que predominan sustancias de
carácter anfipático, que confieren, de manera simultánea, particularidades
Figura 18: Citoesqueleto (Rayuela IES,
2016)
Figura 19: (Citosol,
2016)
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 33
hidrofílicas e hidrofóbicas determinantes en el contenido celular. Así mismo, en este
grupo se encuentran asociaciones con hidratos de carbono del tipo glucolípidos
como los esfingolípidos, que son sectores de reconocimiento y coalición con
moléculas y membranas contiguas. Los esteroides, plantean una relación
directamente proporcional entre la “rigidez” y abundancia de anillos de colesterol,
presentándose con mayor regularidad en las células eucariotas animales.
La presencia de proteínas en la membrana facilita que muchas de las sustancias,
que no logran ingresar de modo exitoso a través de la membrana por la
incompatibilidad de polaridad, logren su entrada a la célula. Estos péptidos se
clasifican de acuerdo con la ubicación en la membrana como: proteínas periféricas,
que se encuentran adheridas en la capa dirigida hacia el exterior y proteínas
integrales, que están embebidas en la bicapa de fosfolípidos. De acuerdo con
Campbell y Farrell (2009, p. 214) la función que se le confiere a las proteínas no es
de ninguna manera excluyente, ya que los mecanismos requieren un trabajo
conjunto entre todas sus partes. Las proteínas dentro de la diversificación de sus
funciones ayudan a mover sustancias hacia el interior y exterior celular (proteínas
de transporte, mientras que las proteínas receptoras son importantes para la
transferencia de señales extracelulares, como la de las hormonas o los
neurotransmisores, hacia el interior de la célula.
El modelo del mosaico fluido (Fig. 20) recibe su nombre gracias a la movilidad que
experimentan las moléculas inmersas, dando lugar a la formación de una bicapa que se
mantiene unida gracias a interacciones no covalentes, como las fuerzas de van der Waals e
Figura 20: Modelo del mosaico fluido (slidershare, 2016)
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 34
interacciones hidrofóbicas (Campbell & Farrell, 2009). Esta disposición, le permite a la
membrana realizar funciones de transporte, catálisis y recepción de sustancias, siendo la
mayor responsable del contenido e interacciones entre el interior y exterior de la célula.
Mecanismos de transporte de sustancias a través de la membrana
El ingreso y salida de materiales a nivel celular, requiere de un engranaje en el que se
conjuguen de manera uniforme varias piezas fundamentales. Gracias a estos procesos que se
llevan a cabo de manera simultánea, pueden ingresar sustancias de diversa solubilidad y
tamaño. Existen factores determinantes en el intercambio de sustancias desde el interior al
exterior celular, uno de los limitantes es el uso de energía bioquímica ATP, donde de acuerdo
con las condiciones de concentración (número de moléculas y su energía cinética, la polaridad
potencial electroquímico y la presión) las moléculas ingresaran de manera exitosa haciendo o
no uso de energía biológica. De acuerdo con ello, existen dos formas de transporte: activo y
pasivo. El transporte pasivo se realiza a favor del gradiente de concentración lo que
proporciona energía potencial, que impulsa el movimiento debido al choque continuo entre las
partículas y la superficie de la membrana, por tanto, si no hay ninguna interferencia ésta
atravesara la barrera lipídica sin requerir un suministro extra de energía (Audesirk et. al, 2003).
Las sustancias que normalmente se transportan pasivamente son: dióxido de carbono,
oxigeno, urea, agua (en algunos casos, ya que en ocasiones requieren de proteínas –
acuaporinas) y las hormonas esteroideas o liposolubles (Curtis et. al, 2008).
Transporte pasivo
Teniendo En cuenta que la membrana está constituida por lípidos antipáticos que se
organizan como una bicapa de proteínas integrales de membrana que atraviesan el espesor
de la membrana, por cuanto la difusión será:
Simple
Este tipo de transporte se da en moléculas pequeñas apolares, que fácilmente se disuelven
en la bicapa lipídica de la membrana y que su flujo neto depende del gradiente en donde habrá
migraciones de un lugar de mayor a menor concentración de partículas.
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 35
Ósmosis
Cuando las moléculas se integran al medio intracelular de manera espontánea, el proceso
puede tener un comportamiento específico de acuerdo a la categoría de la partícula. Por tanto,
si el intercambio ocurre entre moléculas de agua, a este fenómeno se le denomina osmosis.
Dicho evento, puede tener un comportamiento dependiendo en el medio al que se someta la
célula, como se ilustra en la figura 21.
De acuerdo con la concentración de solutos en cada tipo de disolución, las moléculas de
agua tenderán a migrar siguiente el gradiente de concentración. En el sistema (a) las
moléculas ingresan al medio intracelular generando así una sobrehidratación en la célula por
efecto de la baja presión osmótica. En el sistema (b), por el contrario, el movimiento que
refieren las moléculas es hacia el exterior celular, llevándola a un estado de deshidratación o
plasmólisis. Finalmente, en el sistema (c) se establece un equilibrio dinámico donde la presión
interna y externa es equivalente por lo que las moléculas entran y salen del sistema sin que
haya un cambio de concentración.
Cuando moléculas, distintas al agua, ingresan a favor del gradiente de concentración
atravesando la bicapa fosfolipídica o a través de canales proteicos, el mecanismo se denomina
difusión. En este punto se hace necesario ahondar un poco en las condiciones que exige el
paso de sustancias ya sea de forma simple o facilitada. El movimiento espontáneo demanda
diferencias de concentración marcadas, un tamaño de partícula pequeño (O2, CO2, H2O,
afinidad con la membrana y desplazamientos muy cortos.
Figura 21: Osmosis en diferentes medios (BioEdu, 2016)
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 36
De manera análoga, cuando existen proteínas integrales de membrana como los canales
o transportadores, éstos permiten que iones y moléculas como aminoácidos, proteínas
plegadas y monosacáridos atraviesen la barrera.
Los sistemas cotransportadores pueden a su vez agruparse en tres clases: 1. Uniportes
(A), transportan una única especie química en una dirección definida, 2. Simportes (B),
transportan dos o más especies químicas diferentes en el mismo sentido y3. Antiportes (C),
transportan dos o más especies en sentidos opuestos (Curtis et al., 2008, p.65).
Transporte activo
Difusión facilitada
Este mecanismo de transporte se da en moléculas polares o con carga neta como es el
caso de los iones, que no ingresan fácilmente a través de la membrana y por tanto requieren
una proteína de membrana a través de la cual se puedan difundir desde un medio extracelular
a uno intracelular.
Figura 22: Mecanismo de transporte de sustancias a través de la membrana
(Hyperphysics,2016)
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 37
Este flujo depende del gradiente electroquímico, como lo explica la ecuación de difusión de
Fick:
𝐽 𝛼 𝐴 ∗ ( 𝐶1 − 𝐶2)
𝑑
Donde se establece una relación directamente proporcional entre el área y el gradiente de
concentración y el flujo, entendiéndose que a mayor área o gradiente mayor será el flujo de
iones o moléculas polares. De otra parte existe una relación inversamente proporcional entre
la distancia y el flujo, por lo que se requieren distancias más cortas para un mayor flujo.
El transporte celular que requiere de un gasto de energía puede ser atribuido a las
proteínas ATPasas o a vesículas que se forman para internar sustancias en solución,
patógenos o células muertas. Las ATPasas P requieren de moléculas de adenosintrifosfato
(ATP) para lograr introducir y sacar iones en contra del gradiente de concentración, como es
el caso de la bomba sodio – potasio. En contra parte las ATPasas F, captan iones del medio
extracelular utilizando el intercambio de electrones de canales vecinos, por lo que de forma
directa no utilizan energía bioquímica.
Tráfico vesicular
Existe otra forma de transporte mediada por vesículas o invaginaciones de la membrana
conocidas como endosomas, presentes estrictamente en células eucariotas. La pinocitosis es
un tipo de endocitosis en la que ingresan a la célula sustancias en disolución; mientras que la
fagocitosis corresponde a un movimiento de células, organelos, o patógenos, que serán
degradados por acción de las enzimas oxidativas contenidas en los lisosomas. Para la salida
de desechos se emplea el mismo modelo especificando que los sacos trasportadores se
funden en la membrana para permitir la eliminación al medio extracelular de productos
metabólicos obtenidos de la actividad celular.
El metabolismo celular
Conceptos generales del metabolismo
El estudio de las reacciones químicas que ocurren al interior celular, ha permitido
comprender el funcionamiento general del organismo, desde un amplio espectro de procesos
tanto desintegradores, como constructores; que son definitivos para el desarrollo de la vida,
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 38
desde la más sencilla de sus expresiones como los seres unicelulares hasta organismos
complejos como los mamíferos. Para construir un concepto general que permitiera explicar
cada una de las rutas metabólicas que se llevan a cabo, fue necesario acudir a los principios
de la termodinámica, cuyo objeto de estudio es el análisis de sistemas que experimentan
transformaciones precedidas por intercambio de energía entre ellos y su entorno.
Los sistemas vivos, son considerados sistemas abiertos que intercambian
constantemente materia y energía con el entorno y sufren transformaciones a nivel energético,
que se llevan a cabo por la acción de proteínas, evidenciando transformaciones altamente
eficientes con valores bajos de pérdidas de calor. Lo que resulta imposible en un modelo
industrial, ya que el máximo de eficiencia alcanzado es de 50%; por el contrario los modelos
biológicos tienen un óptimo desempeño, lo que es objeto de estudio por parte de los científicos.
Con respecto a esto, los conceptos Biológicos han requerido de distintas intervenciones
disciplinares al considerar a la termodinámica, como un eje articulador en la comprensión de
las transformaciones en dos formas elementales: trabajo y calor, lo cual es explicado en razón
de la primera ley de la termodinámica que refiere la conservación de la energía. Aludiendo
puntualmente a los procesos metabólicos celulares, que actúan como mecanismos de
combustión, que desintegran moléculas de glucosa y liberan energía útil más calor. Así mismo,
la explicación y compresión de la espontaneidad de un fenómeno químico está relacionado
con las condiciones propias de cada sistema. Citando un ejemplo, se analiza la caída de una
hoja de un árbol, siendo un fenómeno espontáneo desarrollado por la fuerza gravitacional
generada por la atracción de dos cuerpos que tienen masa. En pocas palabras, la dirección
en la que se lleva a cabo este evento fuera del equilibrio generará que la energía se disipe,
hasta llegar a un punto en donde se agote. La medida de la cantidad de energía disipada en
un proceso hacia el entorno se puede cuantificar como S conocida como entropía dependiente
de la temperatura T, como lo indica la siguiente ecuación:
𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 𝑑𝑖𝑠𝑖𝑝𝑎𝑑𝑎 = 𝑇 ∗ 𝑆
Para el estudio de los sistemas abiertos, como es el caso de los sistemas biológicos,
se debe tener en cuenta los cambios que ocurren en el interior como en el entorno, los cuales
deben ser mayores a cero:
(𝑆𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎 + 𝑆𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑑𝑒𝑙 𝑒𝑛𝑒𝑡𝑜𝑟𝑛𝑜) − ( 𝑆𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎 + 𝑆𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑑𝑒𝑙 𝑒𝑛𝑡𝑜𝑟𝑛𝑜) > 0
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 39
De manera análoga, en el estudio de las condiciones que experimenta un sistema fuera
del equilibrio, se debe tener en cuenta la entalpia H, que refiere la cantidad de energía
intercambiable o cuantificable en forma de calor y teniendo en cuenta condiciones de presión
constante (1 atm). La energía libre de Gibbs permite relacionar la entalpía y la entropía, basada
en cambios de temperatura, haciendo referencia al conocimiento del máximo de energía
liberada en una reacción. Se conoce experimentalmente, que valores negativos de la energía
libre de Gibbs son equivalentes a una reacción exergónica y por el contrario valores positivos
expresan una reacción con absorción de energía o endergónica. La energía libre de Gibbs, se
cuantifica teniendo en cuenta condiciones de presión constantes, procesos a los que se les
conoce como isobáricos e isotérmicos y analizando los cambios en condiciones iniciales y
finales cuantificables de las magnitudes termodinámicas: la entalpia y la entropía:
∆𝐺 = ∆𝐻 − 𝑇 ∗ ∆𝑆
A manera de síntesis, la energía libre de Gibbs permite dilucidar la espontaneidad de
una reacción en razón a su gasto energético. Para ello en la tabla 2 se registran algunas reglas
generales:
Tabla 2:Reglas generales de la energía libre de Gibbs
Valores de ΔG Espontaneidad Energía
ΔG < 0 (Valores negativos Es espontánea en sentido directo Libera energía – la reacción es
exergónica
ΔG = 0
Se encuentra en un estado de equilibrio donde la
energía disipada y las condiciones del sistema no
permiten intercambio de materia y energía.
No hay gasto, ni requerimientos
energéticos
ΔG > 0 (valores positivos No es espontánea de forma directa, requiere de un
aporte energético o de trabajo para que se efectúe.
Absorbe energía – la reacción es
endergónica
Anabolismo y catabolismo
El metabolismo es un conjunto de rutas en las que especies químicas sufren
transformaciones absorbiendo o liberando energía. El catabolismo es uno de los mecanismos
que actúa fraccionando moléculas en unidades básicas, como es el caso de los carbohidratos
en monosacáridos, las proteínas en aminoácidos y los lípidos en ácidos grasos o estructuras
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 40
cíclicas; durante este evento se libera energía por lo que las reacciones de este tipo son
exergónicas. De manera opuesta el anabolismo, forma moléculas de altas masas moleculares
partiendo de piezas o segmentos base, para lograr establecer interacciones es indispensable
la absorción de energía llamándose a esta reacción endergónica.
Reacciones de síntesis de deshidratación
En relación con los mecanismos metabólicos la síntesis de deshidratación, que como su
nombre lo indica hay lugar a pérdidas de moléculas de agua al unirse en la reacción unidades
básicas conformacionales de cada macromolécula. hace parte de expresión catabólica donde
las moléculas al ser fragmentadas dan lugar a la formación de moléculas de agua. Con base
en ello Audesirk et. al (2005) aclara: “Las subunidades que constituyen las moléculas
biológicas grandes, casi siempre, se enlazan mediante una reacción química llamada síntesis
por deshidratación. En una síntesis por deshidratación se quita un átomo de hidrogeno −𝐻 de
una subunidad y un grupo hidroxilo −𝑂𝐻 de una segunda subunidad, lo que crea vacíos en las
capas electrónicas externas de las dos subunidades. Esos vacíos se llenan compartiendo
electrones entre las subunidades para crear un enlace covalente que las une. Luego, los iones
hidrogeno e hidroxilo libre se combinan para formar una molécula de agua (𝐻2𝑂) .
Una vez realizado éste recorrido a nivel molecular se debe tener en cuenta que la
importancia de la química en la nutrición, redunda en la comprensión de cada una de las
macromoléculas en el desarrollo de funciones que si bien es cierto aunque suene trivial
permiten el desarrollo de la vida, teniendo como punto de partida la estructura de la materia
hasta llegar al metabolismo celular. Para ello, se relacionará a continuación algunas
características de la alimentación saludable, basadas en estudios en los que se observa la
importancia de diversos grupos de alimentos en el mantenimiento del equilibrio interno del
organismo.
El plato del buen comer: Educación para la salud
La nutrición ha tenido un espacio importante dentro de los hábitos de vida que promueven
un estado saludable, partiendo de la premisa es mejor prevenir que curar. Se sabe por
recientes investigaciones científicas en el campo de la Epigenética que la alimentación y los
hábitos de vida influyen en la alteración de la estructura externa del ADN mas no la secuencia
previamente establecida.
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 41
Por tal razón, la sociedad mexicana que presenta las tasas más elevadas de obesidad y
que lleva a concientizar a la población a alimentarse bien, lanzó como alternativa una campaña
en la que a partir del consumo consiente e informado de distintos grupos de alimentos se
puedan suplir las necesidades nutricionales básicas principalmente en niños y adolescentes,
promoviendo el consumo regular de tres grupos de alimentos que son necesarios para el
sostenimiento de la homeostasis, estos son: Frutas y verduras, granos y productos de origen
animal. Ellos en conjunto conforman el plato del buen comer que debe ir siempre acompañado
de una buena cantidad de agua y actividad física generando bienestar.
En la siguiente figura se registran los grupos de alimentos y los porcentajes diarios de
consumo en una comida:
Figura 23: Plato del buen comer (Palomitas de Maíz, 2017)
Marco Histórico - Epistemológico
La Biología molecular ha sido una de las ciencias que más disciplinas ha involucrado en la
construcción de diversos conceptos asociados con el metabolismos, estructura y
funcionamiento de moléculas orgánicas que desempeñan papeles trascendentales en el
desarrollo de la vida. A continuación, se hará un recorrido a lo largo de la historia de la
bioquímica estudiando los aportes de varios exponentes que desarrollaron investigaciones en
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 42
pro de la construcción de las bases teóricas – experimentales de los grupos como las
proteínas, lípidos, carbohidratos y ácidos nucleicos, haciendo una extrapolación a la nutrición.
Carbohidratos
Este grupo de macromoléculas son vital importancia en la consecución de energía a nivel
bioquímico, por tanto, desde el siglo XIX científicos como Claude Bernard Plantearon un punto
de partida sobre el metabolismo de carbohidratos basándose en el análisis de los productos
de la fotosíntesis. De igual forma descubrió el proceso de síntesis anabólica del glucógeno y
su reserva en el hígado, permitiendo forjar las primeras etapas de la glucogénesis. En
Alemania Eduard Buchner, ganador del premio Nobel de Química en 1917 realizó importantes
investigaciones sobre el proceso de fermentación alcohólica excluyendo organismos vivos, a
manera de conclusión noto que el proceso de fermentación o catálisis de la glucosa se debía
a la acción de una enzima que catalogó como zimasa; en la actualidad se sabe que son más
de 10 enzimas las que participan en este proceso.
A comienzos del siglo XX la pareja ganadora del premio Nobel de medicina y Fisiología
Gerty Theresa Cori y Carl Cori, realizaron estudios sobre la fermentación anaeróbica dando
como resultado ácido láctico, comprendiendo que este compuesto era redireccionado al
hígado obteniendo de nuevo glucosa; este proceso se conoce hoy en día como ciclo de Cori
y tiene gran importancia ya que integra la glucogésis y la gluconólisis, comprendiendo el flujo
de glucosa a través del torrente sanguíneo. Seis años más tarde, el alemán Hans Adolf Krebs
uno de los investigadores más brillantes en el análisis del metabolismo de los carbohidratos
fue merecedor del premio Nobel de medicina, por el estudio de la obtención de energía en la
matriz mitocondrial, proponiendo una ruta en la que se inicia a partir del ácido cítrico una
cadena de reacciones anfibolicas obteniendo dióxido de carbono y productos importantes para
la regulación energética.
Durante los años 50´s y principios de los 60´s Melvin Calvin centró su atención en la síntesis
de hidratos de carbono a partir de reacciones fotosintéticas, estudiando la etapa de fijación del
carbono.
Lípidos
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 43
Este tipo de macromolécula orgánica caracterizada por su amplio espectro de estructuras
en las que se pueden encontrar, tiene gran importancia ya que actúan como reserva energética
en el organismo; uno de los precursores en su estudio fue el profesor de Química orgánica
Michel Eugene Chevreul, quien sometió grasas en un medio alcalino obteniendo como
resultado glicerina, hoy en día este proceso se conoce como saponificación y es uno de los
parámetros empleados en la clasificación de este tipo de compuestos orgánicos. Además de
ello, estudió con detenimiento la bilis humana hallando en ella una sustancia a la que denomino
colesterina (colesterol).
A mediados del siglo XIX Jean Baptista Dumas y Justus Liebig mantuvieron constantes
discusiones sobre cómo se obtiene grasa animal a partir del consumo de grasa de origen
vegetal; por su parte Liebig expuso en su obra “ANIMAL CHEMISTRY” cómo se llevaba a cabo
la formación de lípidos a partir de carbohidratos por pérdida de oxígeno. Esta idea surgió a
partir del análisis de la dieta de las vacas en las que solo se incorporaban carbohidratos
específicamente la celulosa; analizando metabolitos secundarios como la leche en las que se
obtenían altas concentraciones de grasa. Para los investigadores de la época era inconcebible
tal efecto, ya que acuñaban la producción de materia grasa al procesamiento de la cera que
contenían las plantas. Él en contraposición argumentaba que las ceras eran completamente
insolubles lo cual no generaría tal resultado siendo esta sustentación el objeto de la discordia
entre sus pares.
Más adelante, el estudio de la oxidación celular de los ácidos grasos teniendo como
referencia cadenas pares (18 carbonos) e impares (15 carbonos) marcadas por un grupo
aromático, dio paso al conocimiento del proceso metabólico en la orina en animales,
generando conclusiones significativas sobre el mecanismo de la β – oxidación de los ácidos
grasos. Todo este trabajo fue desarrollado por el científico Franz Knoop. Ya hacia 1985,
Joseph Leonard Goldstein y Michael Stuart Brown fueron galardonados con el premio Nobel
de medicina y fisiología por el análisis del metabolismo del colesterol y receptores celulares
constituidos de esta misma sustancia. Gracias a estos trabajos en la actualidad se reconoce y
se continúa trabajando en la relevancia que tienen los lípidos en la constitución de la vida en
especial participante de estructuras como la membrana celular.
Proteínas
El estudio de las proteínas tuvo su inicio desde tiempos muy remotos donde se registra
información desde antes de Cristo, ya que su análisis en productos alimenticios permitió dar
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 44
inicio al estudio sobre su comportamiento. El primer acercamiento con registros fue realizado
en Italia por Plinio el viejo quien tuvo un gran interés por la naturaleza blanquecina del huevo
al que denomino albumina y la proteína de la leche. También se enfocó en la coloración de la
sangre humana observando que existían sustancias insolubles de color rojizo a las que
denomino fibrinas.
Por su parte, William Proust adelanto hacia finales del siglo XVIII un análisis sobre varios
grupos de macromoléculas orgánicas como carbohidratos, lípidos y albuminas, de este último
grupo Gerardus Johannes Mulder resalto que de acuerdo a sus características podían ser
nombrados como compuestos primarios ya que dan lugar a importantes funciones metabólicas
muy importantes en los organismos. Sus experimentos estaban dirigidos hacia la
desnaturalización por calor y conformación de las proteínas como sustancias constituidas por
átomos de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno.
Durante la misma época en Alemania uno de los más brillantes investigadores de la época
Hermann Emil Fisher realizó numerosos trabajos experimentales centrados en moléculas
orgánicas biológicas, como es el caso de las purinas (adenina y guanina, carbohidratos y el
descubrimiento de los enlaces péptidos, patrón de enlace de los aminoácidos en las cadenas
peptídicas. En el año 1902 ganó el premio Nobel por sus estudios sobre la síntesis de las
purinas.
Conociendo la importancia de las proteínas en la consecución de la vida, se resalta el valor
de una de las proteínas globulares más importantes en el sistema circulatorio de los mamíferos
- la hemoglobina, responsable del intercambio gaseoso. Ésta molécula fue estudiada con
detalle por Max Perutz, quien en obtuvo el premio Nobel en 1962 por discernir la estructura de
proteínas globulares.
Ácidos nucleicos
Uno de los grupos de macromoléculas que ha tenido avances significativos en los últimos
años han sido los ácidos nucleicos, quienes se empoderan cada vez más de la ciencia
moderna abriendo paso a posibles alternativas que puedan dar explicación a las
características de los seres vivos a nivel genético. Para iniciar este recorrido Gregor Mendel
fue uno de los pioneros en el estudio de carácteres hereditarios, de manera contemporánea
Friedrich Miescher realizó análisis precisos en el análisis de la composición química de los
leucocitos, los cuales tomaba del pus que se encontraba en los vendajes desechados en
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 45
hospitales cercanos. Tales estudios le permitieron proponer que las células estaban
compuestas internamente por moléculas de carácter acido las cuales contenían fósforo y
nitrógeno. A esta sustancia la denominó nucleina. Años más tarde se demostró que estaba
relacionada con el carácter hereditario de los organismos y que además era el principal
componente de los cromosomas. De manera análoga, a mediados del siglo XX Erwin Chargaff
planto las bases de uno de los procesos pertenecientes al dogma central de la Biología
molecular – La replicación, exponiendo que la unión entre bases nitrogenadas purinas y
pirimidinas debe ser equivalente. Así mismo, explicó que la cantidad de tetranucleótidos era
variable dependiendo del organismo.
Para Oswald Theodore Averie, romper el paradigma de que las proteínas eran las
responsables de la herencia fue un trabajo que requirió de numerosos experimentos
concluyendo que el ADN era la molécula encargada de los rasgos hereditarios y del carácter
sexual de los individuos. Basándose en ésta premisa una de las mujeres más influyentes en
la ciencia Rosalind Franklin, a través de la difracción de rayos X logró descifrar la estructura
del ADN.
Actualmente, las investigaciones de Watson y Crick sobre la estructura tridimensional del
ADN han permitido la comprensión de eventos como la síntesis de ARN y proteínas y sus
implicaciones a en la genética de los seres vivos.
Nutrición
La nutrición es uno de los saberes que se ha ido enriqueciendo en el transcurso de la
historia de la humanidad, y es que parte de su finalidad y fundamentos surgen del cotidiano
permitiendo de manera empírica y teórica lograr establecer las bases de lo que constituye una
práctica indudablemente indispensable para la vida.
Tal era la importancia de la alimentación, que los filósofos griegos centraron su atención en
el reconocimiento de la comida como medicina, Hipócrates por su parte fue partidario de la
difusión de una sana alimentación como medio preventivo en la adquisición de enfermedades
nutricionales.
En suiza en 1730 Albretch Von Haller hacia estudios en fisiología animal y explicaba que
durante el sueño la grasa se depositaba en el interior celular; además, fue pionero en alertar
sobre las patologías que se adquieren por el consumo excesivo de grasas, ya que éstas actúan
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 46
como agentes compresores de vasos sanguíneos dando lugar a trastornos en el sistema
circulatorio.
Años más tarde a través de la consolidación de la bioquímica como ciencia el investigador
polaco Casimir Funk nombró y explicó por primera vez la acción de las vitaminas en el
organismo, acuñando este nombre por la creencia de que estas moléculas era necesarias en
el desarrollo del organismo ya que estaban compuestas en su totalidad por aminas, lo que
más adelante fue refutando mediante diversas investigaciones.
Una de las enfermedades más tratadas el tema de la nutrición fue trabajado por los premio
Nobel Frederick Banting y Charles Best, quienes realizaron estudios sobre la acción del
páncreas en el organismo encontrando una secreción hormonal conocida como insulina, la
cual permitía el ingreso de la glucosa a nivel celular. Los estudios sobre la acción de la insulina
fueron realizados en perros diabéticos y esto permitió generar un gran cambio en la concepción
nutricional de los hidratos de carbono.
Recientemente, se conformó la asociación americana de dietética como una necesidad de
contrarrestar los índices de obesidad y desnutrición tan marcados en la población mundial.
Dicha institución ha realizado variados estudios sobre la acción de sustancias y moléculas en
la ingesta diaria requerida exponiendo algunos lineamientos que permitan direccionar una
nutrición integral.
En el anexo número 1 se encuentra la línea del tiempo que sintetiza cada uno de los
aspectos anteriormente abordados.
Marco didáctico
Divulgación científica
¿Qué se entiende por divulgación científica?
La divulgación científica tiene como punto de partida la necesidad de informar con un
lenguaje claro y entendible al público en general sobre el quehacer de la ciencia. Esta
forma de expresión se ha convertido a través de los años en una práctica compleja que
entrelaza el arte y la rigurosidad disciplinar, como lo afirma León (1999) en su libro, el
documental de la divulgación científica , donde expresa claramente que la divulgación es
un arte el cual no puede ser manipulado de acuerdo con opiniones o experiencias
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 47
personales sino que debe estar direccionado por leyes y contenidos avalados por la
comunidad científica teniendo en cuenta que se presentan intereses también en las
personas, permitiendo que la información suministrada sea lo más veraz posible,
alcanzando el objetivo que se pretende lograr.
¿Qué formas existen de divulgación científica?
Durante muchos años la escritura ha sido una de las herramientas más abanderadas
en la divulgación, pero hoy en día existen canales audiovisuales, que permiten explicar a
través de diversas expresiones conceptos concretos sobre el saber científico. Según
Bonfiel (2003) existen de acuerdo con el objetivo, una serie de clasificaciones dentro de
la divulgación. En el esquema se hace alusión al trabajo de Boifiel, quien a criterio personal
decide realizar este tipo de categorización:
Figura 24: Formas de divulgación científica
Aprendizaje Significativo
Ausubel (1968) plantea la importancia que tiene el conocimiento previo del alumno en los
procesos de enseñanza/aprendizaje, haciendo saber que es requisito indispensable para que
•El objetivo de ladivulgación no esprimordialmente laenseñanza, pero en estaclasificación el contenidode formación al serpermante debe contenerun lenguaje ylineamientosdisciplinares aptos parala aprehensión.
Divulgacióndidáctica
•Busca incentivar enniños y adolescentes elgusto por el sabercientífico, pretendiendoun enfoque profesionalsignificativo
Divulgaciónvocacional
•Es una fuente deinformación que solotiene por propositodivertir y recrear alpúblico, exponiendo eltrabajo científico comouna tarea apasionantey entretenida
Divulgaciónrecreativa
• Permite generar unpensamiento crítico frentea desiciones o proyectosque involucren la cienciadesde un ámbitoambiental, reflexionandosobre la responsabilidadsocial
Divulgación democrática o social
•Su propósito consisteen la socializacion deavances y novedades anivel científico
Divulgaciónperiodistica
•Se enfoca en refutar oaclarar ideas malconcebidas,permitiendo observarfenómenos desde unapecto riguroso a partirde evidencias yestudios.
Divulgaciónescéptica
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 48
se pueda aprender significativamente. Es una teoría específica sobre el aprendizaje y su
aplicación directa en el aula. Su teoría se basa en dos postulados: Enseñar ciencia es ante
todo transmitir al alumno el concepto y pero también direccionándolo hacia la capacidad de
análisis influyendo en el aprendizaje es lo que el alumno ya sabe (Gutiérrez, 1987).
Para que se produzca un aprendizaje significativo son necesarios dos requisitos: Una
actitud positiva por parte del alumnado hacia el aprendizaje significativo y que el material nuevo
que se presenta sea potencialmente significativo para el sujeto, es decir, que tenga una
significatividad lógica y que el contenido de ideas sea el adecuado para la estructura
cognoscitiva del sujeto.
Habilidades Pensamiento Crítico
Beas, Santa Cruz, Thomsen & Utreras (2001), precisan que el pensamiento crítico, permite
procesar y reelaborar la información que recibe el estudiante, de modo que dispone de una
base de sustentación de sus propias creencias posibilitando una actividad intelectual tal, que
le permita conseguir sus objetivos, no tan sólo en el ámbito académico sino también en la vida
diaria. Esto se particulariza en la utilización de unas habilidades fundamentales como: el
razonamiento, la resolución de problemas y la toma de decisiones (Nieto, 2002), que se utilizan
en el aula para determinar si los objetivos de formación están acordes con las necesidades
culturales, económicas y sociales del país a fin de formar un ciudadano competente,
participativo, justo, solidario, con sentido de equidad, con capacidad crítica, reflexiva y
analítica, que pueda apropiarse de los bienes y valores de la cultura y adquirir los
conocimientos de la ciencia para la transformación social. (Borjas, 2009)
Transposición didáctica
En 1997, Chevallard desarrolla el concepto de saber sabio, como el saber de la elite,
propiedad de una minoría de especialistas, que pueden comprender el lenguaje específico.
Para su difusión, este saber sabio debe ser modificado, de manera que resulte comprensible
y accesible a otros investigadores y a la sociedad donde se trasmite. El saber didactizado es
el construido por el docente en su planificación y práctica, redactado con su propio "texto de
saber", a través de una propuesta para el trabajo con sus estudiantes en el aula. De esta
forma, el saber académico se descontextualiza, se despersonaliza. Siendo así, la
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 49
transposición didáctica consiste en la transformación del saber científico a un saber
didactizado, posible de ser enseñado.
Educación inclusiva
Hablar de inclusión resulta ser una tarea novedosa y acorde con los proyectos que
actualmente se plantean desde el Ministerio de Educación Nacional y las secretarias de cada
dependencia regional, pero es dentro del aula donde se vivencia diariamente la ardua labor de
articular y conjugar, no solo las necesidades educativas, sino también las sociales, culturales
y comunicativas, que identifican la heterogeneidad del cuerpo estudiantil.
Si bien es cierto, aunque está práctica educativa resulta ser un desafío para los actores del
proceso es necesaria y enriquecedora, ya que desde los primeros estadios de la vida de quien
se forja se pueden comprender las diferencias de los pares teniendo en cuenta el respeto por
la pluralidad. Dentro de este marco formativo, existen instituciones de educación básica, media
y superior en las que se promueve la inmersión de estudiantes con limitaciones auditivas en
el aula regular aportando recursos humanos y tecnológicos para el éxito de este fin.
Lengua de señas colombiana
Figura 25: Seña lengua de señas (INSOR, 2016)
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 50
De acuerdo con el departamento de lexicografía del instituto Caro y cuervo y conjuntamente
con el instituto nacional de sordos INSOR, se entiende que las expresiones corporales, fáciles
y manuales que emplean las personas con limitaciones auditivas son una lengua “porque
constituye un sistema que contiene rasgos convencionales, posee una gramática de
combinación y una semántica propia” (INSOR,2006)
El uso de la lengua de señas en las personas sordas constituye el principal vehículo de
comunicación entre sus pares y oyentes, por tanto, la interacción con el castellano resulta ser
una aproximación a una segunda lengua teniendo en cuenta todos los requisitos que esta
exige. Para esta población comprender los códigos textuales con terminología avanzada
resulta ser un ejercicio complejo, ya que su forma de aprensión del mundo se basa inicialmente
en la construcción del contexto y posteriormente en la creación de la imagen mental de lo que
se desea recrear.
De esta manera, las personas involucradas directamente en procesos de enseñanza para
personas con limitaciones auditivas hacen hincapié en el empleo de un vocabulario simple en
el que el estudiante pueda comprender a partir de un contexto más próximo lo que se desea
impartir. En pocas palabras, es indispensable apoyarse de analogías, herramientas visuales y
un lenguaje coloquial para lograr extrapolar la información a la lengua de señas que aunque
es rica en vocabulario y simbología no pretende ser una copia fiel del español.
Para que en un aula regular se pueda establecer un programa de integración de personas
con limitaciones auditivas y oyentes, es necesario contar con la presencia de un intérprete
bimodal y un docente que no solo tenga formación disciplinar y pedagógica, sino que además
conozca ampliamente la lengua de señas.
Currículo
El ministerio de Educación Nacional establece pautas para el trabajo inclusivo exponiendo
que en lo posible se aborden en su totalidad los contenidos propuestos en los estándares
curriculares para el área de ciencias naturales, realizando una flexibilización en los tiempos y
programas que se derivan de ello. Las metas deben estar más direccionadas hacia la
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 51
identificación y aplicación de las temáticas reduciendo el aspecto de producción textual sin
obviarlo) haciendo énfasis en el desarrollo de competencias expositivas.
Herramientas didácticas
Existen un sin número de aplicaciones, herramientas y materiales que hoy en día se
emplean en el aula con estudiantes en inclusión del aula regular, por tanto, se hace referencia
a que estos estén muy acordes a las necesidades educativas en las que el uso de imágenes
y componentes aplicativos sean el común denominador.
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 52
Capitulo III
Metodología
Estructura de la propuesta
La propuesta cuenta con dos etapas: diseño del material y evaluación lúdica de los
contenidos apropiados. A continuación, se realizará una explicación de la estructura de cada
una de ellas
Diseño de la cartilla
Para la enseñanza de los temas asociados al metabolismo celular se propone el diseño de
una cartilla que cuenta con 5 apartados que se ejecutan a lo largo de los 5 episodios, narrando
la importancia de estas reacciones y sus conceptos asociados en la nutrición diaria:
Exposición del vocabulario en lengua de señas colombiana
Estándares y lineamientos del Ministerio de Educación Nacional
Descripción de los personajes
Contexto o historia
Práctica experimental acompañada de un reto
Para afianzar la transmisión de la información en el siguiente vínculo se encuentra un
video que explica en lengua de señas la historia y el desarrollo de cada uno de los capítulos:
Canal: Historia Biomoléculas: https://www.youtube.com/watch?v=R7cMot4TQpE
Para efectos de la comprensión de la finalidad del material se hace un recuento de las
metas de aprendizaje, descripción de los personajes, contexto y práctica experimental episodio
a episodio:
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 53
Episodio 1: Fuerzas intermoleculares e intramoleculares
Componente Curricular
I. Metas de aprendizaje
Al finalizar el episodio el estudiante podrá:
Manejar el vocabulario relacionado con fuerzas intermoleculares y enlace
químico. En el caso del estudiante sordo estará familiarizado con las señas que
representan estos conceptos.
Conocer la diferencia entre estas dos formas de interacciones.
Debatir oral o mediante lengua de señas, la relevancia de estos conceptos en
el entorno vivo.
II. Matriz curricular
Tabla 3: Matriz curricular episodio 1
Estándares
Explico condiciones de cambio y conservación en diversos sistemas, teniendo en cuenta transferencias y transporte de energía y su interacción con la materia
Relaciono la estructura de las moléculas orgánicas e inorgánicas con sus propiedades físicas y químicas y su capacidad de cambio químico
Identifico y verifico condiciones que influyen en los resultados de un experimento y que pueden permanecer constantes o cambiar (variables).
Conceptos Competencias
Enlace químico
Fuerzas intermoleculares
Propiedades de la materia
Observo las características de cada uno de los tipos de enlaces químicos
Reconozco la importancia de las fuerzas intermoleculares en la construcción de la materia viva
Comparo las particularidades que identifican a las fuerzas intermoleculares e intramoleculares.
Lineamientos
Entorno vivo Ciencia tecnología y sociedad
Desarrollo compromisos personales y sociales Procesos
Biológicos Procesos Químicos
Identifico y explico ejemplos de mecánica de fluidos en los seres vivos
Identifico cambios químicos en la vida cotidiana y en el ambiente
Analizo la importancia de las fuerzas intermoleculares e intramoleculares en el desarrollo y sostenimiento de la vida
Reconozco los aportes de conocimiento diferentes al científico
Explico la relación entre la estructura de los átomos y los enlaces que realiza
Cumplo mi función cuando trabajo en grupo y respeto las funciones de las demás personas
Identifico y acepto diferencias en las formas de vivir, pensar, solucionar problemas o aplicar conocimientos
Reconozco otros puntos de vista, los comparo con los míos y puedo
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 54
modificar lo que pienso ante argumentos más sólidos
III. Recursos
Didácticos: Cartilla y materiales de uso casero con fines experimentales
Humanos: Estudiantes, intérprete de lengua de señas colombiana y Docente
Curriculares: Matriz con estándares y lineamientos curriculares
IV. Tiempo estimado: 4 horas
Componente estructural
I. Descripción de los personajes
Tabla 4: Descripción de los personajes episodio 1
Equipo 1: Fuerzas intramoleculares - enlace químico
Enlace iónico Es el responsable de la unión entre dos átomos que pertenecen a grupos distantes en la tabla
periódica. Esta atracción se genera porque uno de los átomos atrae fuertemente los electrones del
otro formando interacciones fuertes, estructurando solidos como la sal que está en tu mesa.
Poderes: Formar estructuras sólidas, puntos de fusión y ebullición altos (requieren de mucha
energía para pasar a otro estado de la materia) y son solubles en compuestos polares como el agua.
Enlace covalente polar y apolar En este tipo de enlaces aparecen cuando dos elementos con propiedades periódicas muy similares
se unen. La identidad de cada uno de ellos depende de los tipos de átomos que se presenten. Por
ejemplo, covalente apolar está entre dos elementos iguales Carbono – Carbono y covalente polar
entre elementos con diferencias de electronegatividad reducidas como el caso de nuestra amiga el
agua.
Poderes: Permiten la formación de sustancias en estado líquido y gaseoso, tienen puntos de fusión
y ebullición más bajos que los enlaces iónicos necesitando menos energía para cambiar de estado
de la materia, disuelven sustancias no polares.
Equipo 2: Fuerzas intermoleculares
Ión – Dipolo Se observan en un medio en el que hay moléculas o átomos con carga neta ( iones) los cuales se
adhieren al extremo eléctrico opuesto de una partícula dipolar. Es importante hacerte saber, que un
dipolo es una molécula que tiene una distribución de cargas que se asemeja a una pila.
Poderes: Como este tipo de interacciones aparece cuando hay una disolución por ejemplo sal en
agua, es decir moléculas de alta polaridad. Los iones se distribuyen en el medio generando un
ambiente apto para la conducción de corriente eléctrica.
Dipolo – Dipolo (atractivas o
repulsivas)
Son una dupla de hermanas mellizas que permiten, como ya te había explicado anteriormente, que
dos moléculas que tienen distribuciones como las de una pila se unan mediante el acercamiento o
choques efectivos entre sus polos. Una de las mellizas aparecerá cuando dos polos opuestos se
unen, a esto se le llaman fuerzas atractivas mientras que si chocan dos polos iguales habrá
repulsión.
Poderes: Gracias a ellas las dos capas de fosfolípidos que conforman la membrana celular se unen
permitiendo la formación de esta importante barrera.
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 55
Puentes de Hidrogeno Para lograr entender este tipo de unión utilizaremos como ejemplo la molécula de agua; en ella se
encuentran presentes dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno en donde cada uno parcialmente
tendrá una carga opuesta, los hidrógenos serán positivos y el oxígeno negativo. Al encontrarse
varias moléculas vecinas ellas se unirán de tal manera que su distribución atómica y eléctrica sea
la adecuada, en pocas palabras el lado negativo buscará al positivo.
Poderes: Los puentes de hidrogeno tienen un papel protagónico en el desarrollo de la vida, ya que
las moléculas de agua se pueden unir fácilmente con un gasto energético relativamente bajo,
permitiendo que ésta sustancia se encuentre en el ambiente en los tres estados de la materia sólido
(hielo), líquido (lluvia) y gas (nubes).
Fuerzas de London De todas las fuerzas intermoleculares éstas son las más débiles, ya que las partículas al estar
obligadas por ciertas condiciones del medio, les toca unirse de forma momentánea. Por tanto, son
interacciones poco estables.
Poderes: Son apreciables en moléculas con mayor masa molecular.
II. La historia
Equipo 1: Fuerzas intramoleculares
Son también conocidos como enlaces químicos, los cuales ocurren entre átomos de
elementos de igual o diferente naturaleza, permitiendo la construcción de moléculas.
Este equipo está conformado por enlace iónico y los mellizos enlace covalente apolar
y enlace covalente polar. El primero de ellos se lleva a cabo entre un metal y no metal
permitiendo la formación de moléculas inorgánicas como la sal que encuentras en tú
mesa. Los mellizos permiten la aparición de moléculas orgánicas como las que
conforman tu cuerpo, como por ejemplo las proteínas que hacen parte de tus músculos;
el enlace covalente apolar se lleva a cabo entre elementos de la misma naturaleza y el
enlace covalente polar entre elementos con electronegatividades muy cercanas.
Equipo 2: Fuerzas intermoleculares
Estas fuerzas permiten la unión entre dos o más moléculas, son más débiles que
las fuerzas intramoleculares pero se dan con mayor facilidad. Este equipo está
conformado por 4 integrantes: ion – dipolo, los mellizos dipolo – dipolo atractivo &
repulsivo, puentes de Hidrogeno y fuerzas de London. Gracias a estas fuerzas,
especialmente a los puentes de Hidrogeno, el agua puede tener diferentes estados de
la materia como sólido, líquido y gaseoso. La fuerza ión – dipolo, se lleva a cabo entre
una molécula cargada en cada uno de sus lados asemejando una pila y una partícula
con carga opuesta. Los mellizos dipolo – dipolo permiten la unión de dos moléculas
con doble carga (pila) uniéndose por sus extremos opuestos; se llama repulsivo si
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 56
entran en contacto por el sitio de la misma carga y atractivo si se unen mediante
extremos con carga opuesta. Los puentes de Hidrogeno ocurren entre moléculas que
tienen en su estructura átomos de Hidrógeno, oxígeno, flúor y nitrógeno; finalmente las
fuerzas de London ocurren entre moléculas que tienen extremos con cargas definidas,
sino que en ciertas situaciones se ven obligadas a interactuar formando dipolos
momentáneos.
III. Análisis experimental
Materiales y reactivos: Recipiente de vidrio cuadrado, agua, pimienta y jabón
líquido lavaloza
Procedimiento:
a. En el recipiente de vidrio adiciona la pimienta de manera homogénea. Espera
durante un minuto
b. En el centro del recipiente introduce tu dedo y observa lo que sucede
c. Repite el procedimiento anterior, pero ten en cuenta remojar previamente tu
dedo en el jabón líquido. Dibuja tus observaciones.
IV. Reto
Descubre en este experimento que fuerzas actuaron: ¿intermoleculares o
intramoleculares? Toma dos fotos una antes de introducir tu dedo con jabón y otra
después.
Episodio 2: Sustancias liposolubles e hidrosolubles
Componente Curricular
I. Metas de aprendizaje
Al finalizar el episodio el estudiante:
Maneja el vocabulario relacionado con sustancias hidrosolubles y liposolubles. En el
caso del estudiante sordo estará familiarizado con las señas que representan estos
conceptos.
Registra de forma gráfica con ayuda de dibujos o esquemas, las diferencias que
presentan las sustancias hidrosolubles y liposolubles.
Aplicar estos conceptos al ambiente celular, haciendo hincapié en la discriminación de
materiales que realiza la membrana celular.
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 57
Debatir oral o mediante lengua señas, la relevancia de estos conceptos en el entorno
vivo.
II. Matriz curricular
Tabla 5: Matriz curricular episodio 2
Estándares
Establezco relaciones entre las características macroscópicas y microscópicas de la materia y las propiedades físicas y químicas de las sustancias que la constituyen.
Relaciono la estructura de las moléculas orgánicas e inorgánicas con sus propiedades físicas y químicas y su capacidad de cambio químico
Identifico y verifico condiciones que influyen en los resultados de un experimento y que pueden permanecer constantes o cambiar (variables).
Conceptos Competencias
Membrana celular
Polaridad – Sustancias polares y no polares
Hidrosolubilidad y liposolubilidad
Identifico y describo la composición de la membrana celular
Represento mediante dibujos o esquemas la compatibilidad de las sustancias en diferentes medios.
Relaciono los resultados experimentales con los conceptos trabajados en clase
Analizo la conformación de la membrana celular como estructura limitante entre el interior y exterior celular
Lineamientos
Entorno vivo Ciencia tecnología y sociedad
Desarrollo compromisos personales y sociales Procesos
Biológicos Procesos Químicos
Explico la estructura de la célula y las funciones básicas de sus componentes.
Relaciono la estructura del carbono con la formación de moléculas orgánicas.
Justifico la importancia del recurso hídrico en el surgimiento y desarrollo de comunidades humanas
Reconozco los aportes de conocimiento diferentes al científico
Verifico y explico los procesos de ósmosis y difusión.
Cumplo mi función cuando trabajo en grupo y respeto las funciones de las demás personas
Clasifico membranas de los seres vivos de acuerdo con su permeabilidad frente a diversas sustancias.
Identifico y acepto diferencias en las formas de vida y de pensar.
Justifico la importancia del agua en el sostenimiento de la vida
Reconozco y respeto mis semejanzas y diferencias con los demás en cuanto a género, aspecto y limitaciones físicas.
III. Recursos
Didácticos: Cartilla y materiales de uso casero con fines experimentales
Humanos: Estudiantes, interprete de lengua de señas colombiana y Docente
Curriculares: Matriz con estándares y lineamientos curriculares
IV. Tiempo estimado: 4 horas
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 58
Componente estructural
I. Descripción de los personajes
Tabla 6: Descripción de los personajes episodio 2
Equipo 1: Sustancias amigas del agua (sustancias hidrosolubles – polares)
Molécula de agua
El Agua desde pequeña en su casa aprendió que debe ser una persona muy amigable, pero
selectiva en sus amistades. Gracias a su formación ha logrado llevarse muy bien con gran cantidad
de sustancias polares, ejemplo: la sal de mesa y las vitaminas C que encuentras en frutas cítricas
como la naranja.
Poderes: Gracias a sus bondades se ganado el reconocimiento como solvente universal, ayudando
a transportar en la célula a varios de sus amigos que desempeñaran funciones especiales.
Equipo 2: Sustancias amigas de la grasa (liposolubles – apolares)
Fosfolípidos
Dentro de la familia Grasa se encuentran los hermanos fosfolípidos. Ellos, aunque también han
sido bien formados tienen una personalidad tímida por lo que su grupo de amigos es más pequeño
en comparación con el agua. Para darte una idea de con quienes se la pasa, está el grupo de
vitaminas A, D, E y K responsables de varias tareas como: la buena visión, la fijación del calcio
en los huesos, piel saludable y la coagulación de la sangre en caso de heridas.
Poderes: Los fosfolípidos tienen una tarea muy importante en la selección de materiales que
ingresan al interior celular, dejando pasar o direccionando hacia otras entradas las moléculas que
están esperando para entrar. Por obvias razones, dejara pasar más fácilmente a sus amigos, aunque
también tiene compasión de moléculas pequeñas como el dióxido de carbono y el oxígeno.
II. La historia
Equipo 1: Sustancias amigas del agua (sustancias hidrosolubles – polares)
El agua es la líder de este grupo y se caracteriza por contar con dos extremos con
carga: el oxígeno cargado negativamente entre partículas con carga positiva y los dos
hidrógenos que actúan sobre cargas negativas. Por tanto, el agua sólo será amiga de
aquellas sustancias que tengan carga ya sea positiva o negativa. En este grupo de
amigos se encuentran los iones cloruro, sodio, las vitaminas C y las pertenecientes al
complejo B.
Equipo 2: Sustancias amigas de la grasa (liposolubles – apolares)
Este equipo se encuentra dirigido por una molécula muy particular conocida como
fosfolípido. É,l tiene en su cuerpo algo que lo hace especial, tiene una cabeza que le
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 59
permite comunicarse muy bien con el agua, pero cuenta con dos colas que son
extremadamente hidrofóbicas (odian el agua) excluyendo cualquier tipo de sustancia
amiga del agua. Por tanto, los fosfolípidos solo serán amigos de sustancias apolares o
neutras como las vitaminas A y D. Responsables de la visión y la fijación del calcio en
los huesos respectivamente. Cabe resaltar que una porción bastante grande está
conformada por este tipo de moléculas restrictivas.
III. Análisis experimental
Materiales y reactivos: Vaso de vidrio transparente, gotero, agua, tinta, aceite
Procedimiento:
a. Vierte en el vaso de vidrio suficiente agua hasta llenar ¾ de su capacidad.
b. Posteriormente adiciona algunos mililitros de aceite hasta que se observe
claramente un sistema de dos fases
c. Con ayuda del gotero adiciona poco a poco las gotas de tinta. Presta especial
atención a lo observado
IV. Reto
¿Las gotas de tinta son amigas del agua o del aceite?
Episodio 3: Moléculas orgánicas e inorgánicas
Componente Curricular
I. Metas de aprendizaje
Al finalizar el episodio el estudiante:
Maneja el vocabulario relacionado con moléculas orgánicas e inorgánicas. En el caso
del estudiante sordo estará familiarizado con las señas que representan estos
conceptos.
Registra de forma gráfica con ayuda de dibujos o esquemas, las diferencias
conformacionales entre materia orgánica e inorgánica.
Aplica estos conceptos al ambiente celular.
Debate oral o mediante lengua señas, la relevancia de estos conceptos en el entorno
vivo.
II. Matriz curricular
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 60
Tabla 7:: Matriz curricular episodio 3
Estándares
Establezco relaciones entre las características macroscópicas y microscópicas de la materia y las propiedades físicas y químicas de las sustancias que la constituyen.
Relaciono la estructura de las moléculas orgánicas e inorgánicas con sus propiedades físicas y químicas y su capacidad de cambio químico.
Identifico y verifico condiciones que influyen en los resultados de un experimento y que pueden permanecer constantes o cambiar (variables).
Conceptos Competencias
Moléculas inorgánicas
Moléculas orgánicas – Macromoléculas biológicas
Describo como el átomo de carbono realiza un papel fundamental en la conformación de los sistemas biológicos.
Comprendo la importancia de la molécula de agua en el sostenimiento de la vida
Establezco la diferencia entre las moléculas orgánicas e inorgánicas teniendo como base su composición atómica
Lineamientos
Entorno vivo Ciencia tecnología y sociedad
Desarrollo compromisos personales
y sociales
Procesos Biológicos
Procesos Químicos
Justifico la importancia del agua en el sostenimiento de la vida
Uso la tabla periódica para determinar propiedades físicas y químicas de los elementos
Explico mediante ejemplos o estudios de caso como afecta la contaminación en el ordenamiento atómico de las macromoléculas orgánicas.
Reconozco los aportes de conocimiento diferentes al científico
Identifico y explico la importancia de las moléculas orgánicas en la conformación de estructuras celulares
Relaciono la estructura del carbono con la formación de molé- culas orgánicas.
Reconozco las fuentes alimentarias que aportan minerales esenciales en el organismo
Cumplo mi función cuando trabajo en grupo y respeto las funciones de las demás personas
Reconozco el papel que desempeñan los minerales y el agua en los procesos biológicos
Explico algunos cambios químicos que ocurren en el ser humano.
Indago con mi familia cuales son los alimentos que realizan un aporte significativo a la dieta de un adolescente, teniendo como base la inclusión productos ricos en proteínas, lípidos, carbohidratos, agua y minerales.
Identifico y acepto diferencias en las formas de vida y de pensar.
Reconozco y respeto mis semejanzas y diferencias con los demás en cuanto a género, aspecto y limitaciones físicas.
III. Recursos
Didácticos: Cartilla y materiales de uso casero con fines experimentales
Humanos: Estudiantes, interprete de lengua de señas colombiana y Docente
Curriculares: Matriz con estándares y lineamientos curriculares
IV. Tiempo estimado: 4 horas
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 61
Componente estructural
I. Descripción de los personajes
Tabla 8:Descripcion de los personajes episodio 3
Equipo 1: Sustancias orgánicas
Proteínas Cuando comes cualquier tipo de carne como el pollo, cerdo o res está consumiendo mayoritariamente
proteínas, aunque los granos como el frijol, la soya o el garbanzo también tienen un alto contenido. Las
proteínas son moléculas muy grandes formadas por pequeñas piezas conocidas como aminoácidos, estas
fichas tienen en su estructura átomos de carbono, hidrogeno, oxígeno y nitrógeno.
Poderes: Ellas son una de las moléculas orgánicas con mayor número de poderes, te contaré algunos:
ayudan en la membrana celular a transportar sustancias que por su tamaño o compatibilidad los
fosfolípidos no dejan pasar, además actúan como aceleradores de reacciones químicas que ocurren en el
cuerpo (enzimas) y la unión de varias de ellas forman fibras musculares.
Piezas que las conforman: aminoácidos
Lípidos Es un grupo selecto del que ya te he venido hablando. Al igual que todas las moléculas orgánicas están
hechas de átomos de carbono, hidrógeno, oxígeno y a veces está presente el fósforo o el azufre, formando
macroestructuras que pueden ser llamados ácidos grasos o también construyendo distribuciones cíclicas.
Para clasificarlos se tuvo en cuenta su buena o mala disposición para formar con ayuda de una sustancia
alcalina partículas de jabón. Las que si quisieron porque tienen ácidos grasos se conocen con el nombre
de saponificables como los fosfolípidos y las que no, porque carecen de ácidos grasos, son
insaponificables como el colesterol.
Poderes: En el organismo ayudan a almacenar energía.
Piezas que los conforman: ácidos grasos
Carbohidratos Me imagino que a diario comes pan o sino algún sustituto como galletas o arepas. Estos alimentos están
hechos de varios componentes, pero en mayor porcentaje de carbohidratos (carbono, oxígeno e
hidrógeno). Estas macromoléculas orgánicas actúan como combustible en reacciones metabólicas en las
se obtiene como producto principal ATP (Energía).
Poderes: Participan en muchos ciclos metabólicos en los seres vivos para obtener energía.
Piezas que los conforman: monosacáridos
Ácidos nucleicos ¿Sabías que en cada una de tus células guardas un archivo en el que está registrada toda la información
sobre tus características, algunas de tus padres y varias generaciones atrás? Pues bien, efectivamente el
ADN es uno de los ácidos nucleicos que se encarga de direccionar las funciones a nivel celular a través
de un código pre – establecido. Durante muchos años los científicos se han concentrado en estudiar todos
los detalles posibles de esta súper molécula. Además, te cuento un secreto, la forma y cargo que
desempeñaran las proteínas depende directamente del ADN y su hermano el ARN, que también es un
ácido nucleico.
Poderes: Los hermanos ADN y ARN son muy poderosos ya que las actividades celulares son dirigidas
por ellos.
Piezas que los conforman: ADN y ARN: nucleótidos
Equipo 2: Sustancias inorgánicas
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 62
Agua ¡Hola!, de nuevo nos encontramos y pertenezco a las moléculas inorgánicas porque estoy hecha de
elementos diferentes al carbono. Además, a pesar de que puedo formar redes con otras moléculas de mi
misma especie, sola soy muy pequeña en comparación con las moléculas orgánicas, lo que en ciertos
casos resulta ser muy bueno ya que puedo pasar por espacios estrechos.
Minerales Los minerales están construidos por una gran variedad de piezas elementales, por nombrarte alguno
tenemos al carbonato de calcio que es una sal con la que no podemos ser amigos (sino tus huesos se
derretirían apenas yo los tocara), pero sé por otras fuentes que realiza labores de reconstrucción y
conservación de tus huesos.
Poderes: Comunicación celular y ayudantes en la conservación de estructuras.
II. La historia
Equipo 1: Sustancias orgánicas
Inicialmente se presentan los mellizos ADN y ARN que están encargados de la
transmisión de la información hereditaria de un individuo a otro. En segundo lugar,
tenemos a las proteínas las cuales realizan múltiples funciones a nivel celular como
transportar sustancias que son incompatibles con los fosfolípidos que conforman la
membrana, actúan acelerando las reacciones biológicas y conformando estructuras tan
importantes como tus músculos. En tercer lugar, se presentan los carbohidratos
responsables de la producción energética a nivel celular y finalmente están los lípidos
que juegan un papel importante en el almacenamiento de la energía producida por los
carbohidratos. Cabe resaltar que a pesar de que cada una de ellas desarrolla labores
supremamente relevantes y distintas todas ellas están elaboradas por los mismos
elementos en especial carbono, oxigeno, hidrogeno y nitrógeno.
Equipo 2: Sustancias inorgánicas
A pesar de que ellas no conforman ninguna estructura biológica son responsables
del mantenimiento de las macromoléculas orgánicas. Este equipo está conformado por
el agua nuevamente y los minerales que son compuestos constituidos por diversidad
de elementos de la tabla periódica y que realizan labores como el mantenimiento de
tus huesos como es el caso del calcio.
III. Análisis experimental
Materiales y reactivos: Pan, mechero, pinzas o un tenedor metálico, vela, vaso de
vidrio, fósforos, hoja blanca
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 63
Procedimiento:
a. Enciende el mechero y la vela y toma el un pedazo de pan y colócalo a quemar
hasta que tenga una apariencia completamente oscura.
b. De otra parte, coloca cerca de la llama de la vela el vaso de vidrio y observa.
c. En la hoja de papel blanca frota el pan. Si observa de qué color queda
manchada la hoja.
d. Realiza este mismo procedimiento, pero esta vez con la parte de vaso que entro
en contacto con la vela
IV. Reto
¿Alguna de estas manchas se asemeja a la marca dejada por el carbón?
¿Crees tú que tanto el pan como la cera de la vela, están hecho de materia orgánica o
inorgánica?
Episodio 4: Metabolismo celular: Catabolismo y anabolismo
Componente Curricular
I. Metas de aprendizaje
Al finalizar el episodio el estudiante:
Maneja el vocabulario relacionado con catabolismo y anabolismo. En el caso del
estudiante sordo estará familiarizado con las señas que representan estos conceptos.
Registra de forma gráfica con ayuda de dibujos o esquemas, las diferencias entre
anabolismo y catabolismo.
Aplica estos conceptos al ambiente celular
Debate oral o mediante lengua señas, la relevancia de estos conceptos en el entorno
vivo.
II. Matriz curricular
Tabla 9 : Matriz curricular episodio 4
Estándares
Establezco relaciones entre las características macroscópicas y microscópicas de la materia y las propiedades físicas y químicas de las sustancias que la constituyen.
Relaciono la estructura de las moléculas orgánicas e inorgánicas con sus propiedades físicas y químicas y su capacidad de cambio químico.
Identifico y verifico condiciones que influyen en los resultados de un experimento y que pueden permanecer constantes o cambiar (variables).
Conceptos Competencias
Metabolismo
Anabolismo
Describo en qué consisten las reacciones catabólicas y anabólicas y su importancia en el funcionamiento celular.
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 64
Catabolismo
Reacciones endergónicas
Reacciones exergónicas
Represento mediante esquemas o dibujos como se origina una reacción endergónica y una exergónica.
Relaciono la pertinencia de los procesos metabólicos en la ejecución de funciones celulares, como la consecución de energía y mantenimiento de estructuras en los organismos.
Lineamientos
Entorno vivo Ciencia tecnología y sociedad
Desarrollo compromisos personales y sociales Procesos
Biológicos Procesos Químicos
Busco ejemplos de principios termodinámicos en algunos ecosistemas.
Observo y establezco como en las reacciones químicas se observan procesos de ganancia y liberación de energía.
Indago sobre la eficiencia o rendimiento energético en sistemas industriales y realizo comparaciones con los sistemas biológicos.
Reconozco los aportes de conocimiento diferentes al científico
Comparo mecanismos de obtención de energía en los seres vivos.
Relaciono de forma básica las leyes de la termodinámica con las reacciones bioquímicas que se llevan cabo al interior celular
Cumplo mi función cuando trabajo en grupo y respeto las funciones de las demás personas
Identifico y acepto diferencias en las formas de vida y de pensar.
Reconozco y respeto mis semejanzas y diferencias con los demás en cuanto a género, aspecto y limitaciones físicas.
III. Recursos
Didácticos: Cartilla y materiales de uso casero con fines experimentales
Humanos: Estudiantes, interprete de lengua de señas colombiana y Docente
Curriculares: Matriz con estándares y lineamientos curriculares
IV. Tiempo estimado: 4 horas
Componente estructural
I. Descripción de los personajes
Tabla 10: Descripción de los personajes apisodio 4
Equipo 1: Catabolismo (rompimiento de moléculas)
Catabolismo Las reacciones catabólicas están especializadas en romper moléculas gigantes (macromoléculas
orgánicas de las que ya hemos hablado) en partes fundamentales. Por ejemplo, las proteínas que por vía
digestiva ingresan al organismo, las separa las hasta llegar a sus piezas más pequeñas que son los
aminoácidos.
Poderes: Al romper en pedazos más pequeños las moléculas se libera energía por tanto a estas reacciones
se les llama exergónica.
Equipo 2: Anabolismo (unión de moléculas pequeñas)
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 65
Anabolismo Realizan un papel antagónico al del catabolismo. Su tarea es unir piezas pequeñas para reconstruir
macromoléculas necesarias para la célula.
Poderes: Para poder unir estos fragmentos se requiere absorber energía procedente de procesos
metabólicos.
II. La historia
Equipo 1: Catabolismo (Reacciones de rompimiento de moléculas)
El catabolismo es el responsable de la degradación de las moléculas gigantes de
las cuales están hechos los alimentos, por tanto, cada vez que te comes un pan este
llegará a ser pedazos moleculares muy pequeños de carbohidratos permitiéndote
obtener energía. En el catabolismo las moléculas orgánicas se fragmentan gracias a la
ayuda de las enzimas en piezas básicas liberando energía (reacción exergónica).
Equipo 2: Anabolismo (Reacciones en las que se unen moléculas pequeñas
dando lugar a macromoléculas)
Las reacciones anabólicas buscan formar moléculas grandes con el fin de regenerar
o reemplazar estructuras preexistentes que ya se encuentran deterioradas o
simplemente que son necesarias para los diferentes procesos que ocurren
simultáneamente en tu cuerpo. En este caso no se libera energía, sino que por el
contrario se requiere de su absorción para lograr unir estos fragmentos.
Observa atentamente la información suministrada en tu cartilla, realiza con ayuda
de tu docente el experimento resolviendo el reto.
III. Análisis experimental
Materiales y reactivos: 3 vasos de vidrio transparentes, bolsa plástica, 3 cauchos,
tijeras, mortero y pistilo, fósforos, hígado de pollo, aguacate y agua oxigenada
Procedimiento:
a. Con ayuda del mortero macera la muestra de hígado y adiciona poco a poco el
agua oxigenada hasta formar una pasta homogénea.
b. Realiza este mismo procedimiento con el aguacate, teniendo en cuenta lavar
muy bien el mortero antes de ejecutar esta acción.
c. En los vasos coloca separadamente los preparados y ten en cuenta taparlos
muy bien empleando el plástico y los cauchos.
d. Enciende un fosforo y apágalo. Destapa momentáneamente cada uno de las
muestras e introduce el fosforo. Registra la información observada.
IV. Reto
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 66
Descubre que tipo de reacción se llevó a cabo entre el hígado/ aguacate y el agua
oxigenada. ¿Fue una reacción anabólica o catabólica?
¿Qué producto se pudo haber obtenido para que lograra encenderse de nuevo el
fosforo?
Episodio 5: Comida chatarra y comida saludable: El plato del buen comer
Componente Curricular
I. Metas de aprendizaje
Al finalizar el episodio y la cartilla el estudiante:
Maneja el vocabulario relacionado con comida saludable y comida chatarra. En el caso
del estudiante sordo estará familiarizado con las señas que representan estos
conceptos.
Asume una posición crítica frente a las ventajas que conlleva una alimentación sana.
II. Matriz curricular
Tabla 11: Matriz curricular episodio 5
Estándares
Utilizo modelos biológicos, físicos y químicos para explicar la trasformación y conservación de la energía
Identifico aplicaciones de diferentes modelos biológicos, químicos y físicos en procesos industriales y en el desarrollo tecnológico; analizo críticamente las implicaciones de sus usos.
Identifico y verifico condiciones que influyen en los resultados de un experimento y que pueden permanecer constantes o cambiar (variables).
Conceptos Competencias
Nutrición
Plato del buen comer
Comida procesada
Comprendo la importancia de una alimentación saludable en la consecución de un estado de salud óptimo.
Asumo una posición crítica frente a la oferta alimentaria, analizando sus componentes ventajas y desventajas.
Debato respetando la posición de cada uno mis pares.
Lineamientos
Entorno vivo Ciencia tecnología y sociedad
Desarrollo compromisos personales
y sociales
Procesos Biológicos
Procesos Químicos
Comparo mecanismos de obtención de energía en los seres vivos.
Observo la composición química de productos empleados en la conservación de alimentos procesados.
Reconozco los efectos nocivos del exceso en el consumo de cafeína, tabaco, drogas y licores.
Reconozco los aportes de conocimiento diferentes al científico
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 67
Propongo y verifico necesidades de los seres vivos
Establezco relaciones entre deporte y salud física y mental.
Cumplo mi función cuando trabajo en grupo y respeto las funciones de las demás personas
Identifico patrones comunes a los seres vivos.
Identifico y acepto diferencias en las formas de vida y de pensar.
Reconozco y respeto mis semejanzas y diferencias con los demás en cuanto a género, aspecto y limitaciones físicas.
Tomo decisiones sobre alimentación y práctica de ejercicio que favorezcan mi salud.
III. Recursos
Didácticos: Cartilla y materiales de uso casero con fines experimentales
Humanos: Estudiantes, interprete de lengua de señas colombiana y Docente
Curriculares: Matriz con estándares y lineamientos curriculares
IV. Tiempo estimado: 4 horas
Componente estructural
I. Descripción de los personajes
Tabla 12: Descripción de los personajes episodio 5
Equipo 1: Plato del buen comer (comida saludable)
Comida saludable Es la mejor aliada para tu salud, ya que te brinda todas las moléculas orgánicas e
inorgánicas indispensables para te mantengas muy bien. Dentro de este grupo están
las frutas y verduras, los cereales y alimentos de origen animal.
Poderes: Sus poderes y beneficios solo se observan si se incluyen en la dieta diaria.
Equipo 2: Comida chatarra
Comida chatarra La comida chatarra es la villana del grupo, ya que busca alterar el orden al interior
celular porque le gustan los excesos.
Poderes: En realidad tiene poderes muy malos y solo depende de ti si los
neutralizas, ya que lo único que le gusta es que pierdas tu salud.
II. La historia
Equipo 1: Plato del buen comer (comida saludable)
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 68
Conformada por frutas y vegetales, cereales y algunos alimentos de origen animal
que aportarán en gran parte macromoléculas orgánicas e inorgánicas, permitiendo el
buen desarrollo de tu cuerpo
Equipo 2: Comida chatarra
En este equipo se encuentran los alimentos procesados los cuales están
sobresaturados de conservantes los cuales desencadenan enfermedades como la
diabetes, obesidad y en casos mucho más graves desórdenes a nivel celular como el
cáncer.
III. Análisis experimental
Materiales y reactivos: 4 vasos de vidrio, bolsa plástica, cauchos, coca cola, red Bull,
leche sin procesar, agua y 4 huevos.
Procedimiento:
a. En cada uno de los vasos coloca un huevo y adiciona respectivamente en cada
muestra un tipo de líquido: coca – cola, red Bull, leche o agua.
b. Tapa el sistema empleando un pedazo de bolsa plástica y un caucho
c. Espera dos días y observa los resultados, haciendo énfasis en la apariencia y
textura de la cascara.
IV. Reto
¿Qué efectos le causaron las bebidas altamente procesadas a la cascará del huevo?
¿Cuál o cuáles de estas sustancias consideras tu que son más nocivas o dañinas para
tu organismo?
Evaluación lúdica
Los estudiantes al finalizar los módulos serán evaluados mediante un juego conocido como
adivina quien, en el que uno de los niños escoge una ficha en el que esta dibujado uno de los
personajes de la historia y deberá describirlo mediante lengua de señas, hasta que sus
compañeros adivinen de quien se trata. Esto se hace para conocer si hay una apropiación del
vocabulario y de las generalidades de los conceptos abordados.
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 69
Capitulo IV
Conclusiones y recomendaciones
Para el trabajo con población con limitaciones auditivas es importante realizar un
acercamiento previo con la comunidad, ya que, aunque están preestablecidas el vocabulario
cada institución adopta patrones diferentes cambiando el trasfondo de los que desea enseñar
Es indispensable contar con un intérprete que logre no solo traducir sino contar de manera
detallada la finalidad y lo que se pretende apropiar, por tanto el conocimiento del vocabulario
no es suficiente para que el estudiante sordo logre entender la temática.
El español que se utiliza deberá ser adaptado a la lengua de señas colombiana, por tanto
el uso de términos demasiados técnicos resulta difícil en la interpretación, para ello
constantemente hay que hacer el ejercicio de recopilar analogías que le permitan al niño llegar
a las metas aprendizaje.
Los contenidos a impartir en un aula en situación de inclusión deben estar ligados
mayoritariamente a la aplicación real o experimental, ya que para los estudiantes pierde total
validez si solo se deja en un ámbito teórico.
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 70
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ANEXO 1
Línea del tiempo marco histórico – epistemológico anexo en archivo PDF
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 74
ANEXO 2
Cartilla Anexo en archivo PDF