el azar no existe; dios no juega a los...

El azar no existe; Dios no juega a los dados

A. Eienstein

CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIN AMBIENTAL Biologa 11 2

PGF03-R03

INTRODUCCIN

La enseanza integrada de las ciencias naturales se inicia en los primeros grados con el lenguaje del mundo de la vida y en la media vocacional se debe alcanzar el ltimo nivel en los procesos de pensamiento y accin haciendo uso del lenguaje de la ciencia y la tecnologa, lo cual implica que el estudiante utilice las fundamentaciones de las ciencias para elaborar sntesis tericas y aplicarlas a la vida cotidiana.

Los contenidos procedimentales que las ciencias naturales utilizan en los procesos de produccin de conocimientos toman como referente el saber hacer de las ciencias naturales y estn presentes en los procesos de resolucin de problemas del mundo natural. As, se promueve un aprendizaje interactivo dentro del aula de clases, en laboratorio y en campo, recurrindose a investigaciones, realizacin de proyectos, informes y salidas pedaggicas.

En el GRADO 11 se espera que el educando logre determinar la estructura e importancia del ADN, explique el funcionamiento de los seres vivos con base en los procesos que posibilitan la circulacin de energa, conozca algunos conceptos de ecologa bsica (ecosistema, comunidad, poblacin, individuo) y argumente conceptos bsicos (fotosntesis, glucolisis) como proceso bioqumico tiles para la obtencin de energa y biomoleculas orgnicas.

De esta forma se deber destacar dos aspectos relevantes del papel de las ciencias naturales en el proceso de formacin integral de las personas: primero, ms all de su funcin preparatoria para la educacin superior, tienen un sentido fundamental en el desarrollo integral de los individuos: deben ofrecer herramientas que les permitan usar lo que saben de ciencias para comprender e interactuar en el mundo donde viven. Segundo, deben propiciar que los estudiantes se integren al mundo de las ciencias por gusto, curiosidad o placer, y por lo tanto, uno de sus propsitos debe ser ofrecer formacin bsica para quienes desean dedicarse a la ciencia.

Quienes aprenden, encuentran significado en todo lo que aprenden


PGF03-R03

Tabla de contenido

UNIDAD I................................................................................................................................................................. 5

BIOELEMENTOS ................................................................................................................................................... 5

LECTURA AFECTIVA. EL COMIENZO DE LA VIDA ................................................................................... 6

DE QUE ESTAMOS HECHOS? .....................................................................................................................11

FUNCIONES DE ALGUNOS BIOELEMENTOS .............................................................................................12

MACRONUTRIENTES ........................................................................................................................................13

HISTORIA DE LA BIOQUMICA........................................................................................................................14

LA VERDAD SOBRE LAS MARGARINAS Y LOS ACEITES .......................................................................19

LPIDOS ................................................................................................................................................................19

ESTRUCTURA Y CLASIFICACIN .............................................................................................................19

REACCIONES DE LOS LPIDOS .................................................................................................................24

AZCARES O CARBOHIDRATOS ..................................................................................................................26

VITAMINAS...........................................................................................................................................................32

UNIDAD II .............................................................................................................................................................43

CIDOS NUCLECOS ........................................................................................................................................43

NUCLETIDOS ...............................................................................................................................................44

DEL ADN A LA PROTENA: EL PAPEL DEL ARN ....................................................................................46

MUTACIONES .....................................................................................................................................................51

EVOLUCIN QUMICA, MUTACIN O SELECCIN NATURAL? .............................................................53


PGF03-R03

UNIDAD III ............................................................................................................................................................58

EL FLUJO DE ENERGA ....................................................................................................................................59

CICLOS BIOGEOQUMICOS ............................................................................................................................65

LA HIPTESIS GAIA ..........................................................................................................................................68

BIODIVERSIDAD .................................................................................................................................................69

EL PAPEL ECOLGICO ....................................................................................................................................70

BIOSFERA ............................................................................................................................................................71

UNIDAD IV ............................................................................................................................................................74

LAS NEURONAS .................................................................................................................................................74

LECTURA AFECTIVA. EFECTOS DE DROGAS Y FRMACOS A NIVEL NEURONAL .....................75

ORGANIZACIN Y ESTRUCTURA DEL SISTEMA NERVIOSO EN ANIMALES ....................................78

NEURONAS Y CIRCUITOS NEURONALES ..................................................................................................81

SINAPSIS ELCTRICA ......................................................................................................................................84

SINAPSIS QUMICA: NEUROTRANSMISORES .......................................................................................84

NEUROTRANSMISORES ..............................................................................................................................85

BIBLIOGRAFA ....................................................................................................................................................87


PGF03-R03

UNIDAD I

BIOELEMENTOS

Propsito:

Reconocer la importancia de las biomoleculas como principal constituyente de los seres vivos y principal producto de diversos procesos biolgicos.


PGF03-R03

ENUNCIACIN

LECTURA AFECTIVA. EL COMIENZO DE LA VIDA

En algn momento de la historia de este planeta aparecieron sistemas biolgicos capaces de producir descendientes y evolucionar, un hecho ntimamente asociado con los cambios que sufri la Tierra. Para introducirnos en el origen de las primeras formas vivas, debemos conocer las condiciones inciales de la Tierra a partir de las cuales pudieron haberse establecido, hace aproximadamente 5.000 millones de aos, segn calculan los cosmlogos, la estrella que es nuestro Sol comenz su existencia. El Sol se form como otras estrellas a partir de la acumulacin de partculas de polvo y gases de hidrgeno y helio, que formaban remolinos en el espacio entre las estrellas ms viejas. La inmensa nube que se convertira en el Sol se condens gradualmente a medida que los tomos de hidrgeno y de helio eran atrados unos a otros por la fuerza de la gravedad y caan en el centro de la nube, cobrando velocidad mientras caan. Cuando la aglomeracin se hizo ms densa, los tomos se movieron ms rpidamente, ms tomos chocaban unos contra otros y el gas de la nube se torn ms y ms caliente. A medida que la temperatura se elevaba, se intensific la violencia de las colisiones hasta que tomos de hidrgeno chocaron con tal fuerza que sus ncleos se fusionaron formando tomos de helio adicionales y liberando energa nuclear. Esta reaccin termonuclear an ocurre en el corazn del Sol y es la fuente de energa que se irradia desde su incandescente superficie. Los planetas se habran formado a partir de los restos del gas y del polvo que giraban alrededor de la estrella recin formada. Al comienzo, las partculas deben haberse reunido al azar, pero a medida que la masa aumentaba de tamao otras partculas comenzaron a ser atradas por la gravedad de las masas ms grandes. El torbellino de polvo y las esferas en formacin continuaron girando alrededor del Sol hasta que, finalmente, cada planeta hubo limpiado por completo su propia rbita, recogiendo la materia suelta, a la manera de una bola de nieve gigantesca.

Y es a partir de la creacin de una atmsfera menos agresiva cmo empez la vida. El bioqumico ruso Alexander Oparin propuso por primera vez la teora de la evolucin prebitica. Segn su teora los elementos primordiales de la tierra eran inicialmente simples e inorgnicos (agua, metano, amoniaco y el hidrogeno); los cuales provenan de las numerosas erupciones volcnicas. La radiacin ultravioleta, las tormentas y los impactos de meteoritos, aportaron una gran cantidad de energa que provoco que estas molculas inorgnicas sencillas se asociaran en molculas orgnicas simples como los aminocidos, los azucares y los cidos grasos. Segn Oparin estas molculas orgnicas se acumularon en los ocanos y charcas protegidas de la excesiva radiacin, conformando as lo que llamo el caldo primordial. All interactuaron entre ellas para evolucionar en forma de protenas, cidos

file:///C:/Documents%20and%20Settings/GEMELLI/Mis%20documentos/Documents%20and%20SettingsPCHOMEMis%20documentosBIOLOGIACURTIScurtislibroc4a.htmfile:///C:/Documents%20and%20Settings/GEMELLI/Mis%20documentos/Documents%20and%20SettingsPCHOMEMis%20documentosBIOLOGIACURTIScurtislibroc4b.htm


PGF03-R03

nuclecos y lpidos y a su vez los cidos nuclecos, la protena y los lpidos interactuaron para originar clulas vivas. Clulas vivas que se diferencian de otros sistemas qumicos por:

a. La capacidad para duplicarse generacin tras generacin; b. La presencia de enzimas y protenas complejas que son esenciales para las

reacciones qumicas de las que depende la vida. c. Una membrana que separa a la clula del ambiente circundante y le permite mantener

una identidad qumica distinta.

Se han propuesto diversas hiptesis para explicar cmo podran haber surgido compuestos orgnicos en forma espontnea en la Tierra primitiva y estructuras semejantes a las clulas a partir de esos agregados de molculas orgnicas. Con la aparicin de la fotosntesis, la energa que flua a travs de la biosfera adopt su forma moderna dominante: La fotosntesis fue posiblemente el evento evolutivo ms revolucionario en la historia de la vida. Primero porque permita producir alimento utilizando la energa solar ampliamente disponible. Segundo porque con ella apareci el oxigeno libre en la atmsfera y en el agua, el oxigeno transformo la forma de degradar el alimento y cre una barrera contra la radiacin ultravioleta: la capa de ozono. Inicialmente el oxigeno era toxico para muchos organismos ya que degradaba las molculas orgnicas que los conformaban. Algunos aprendieron a tolerar el oxigeno y se hicieron inmunes a el; otros aprendieron a utilizarlo para sus funciones metablicas y as apareci la respiracin aerobia. Las ventaja de este tipo de metabolismo, con respecto a la fermentacin anaerobia era que permita extraer ms del doble de la energa a cada molcula de alimento. Era un mtodo mucho ms eficiente que permita optimizar los recursos e impeda el envenenamiento por oxigeno.

Es as, como hoy se conocen dos tipos distintos de clulas: las procariotas y las eucariotas. Las clulas procariticas carecen de ncleos limitados por membrana y de la mayora de las organelos que se encuentran en las clulas eucariticas. Los procariotas fueron la nica forma de vida sobre la Tierra durante casi 2.000 millones de aos; despus, hace aproximadamente 1.500 millones de aos, aparecieron las clulas eucariticas. Se ha postulado la llamada "teora endosimbitica" para explicar el origen de algunos organelos eucariotas. Los organismos multicelulares, compuestos de clulas eucariticas especializadas para desempear funciones particulares, aparecieron en una poca comparativamente reciente, slo hace unos 750 millones de aos.

SIMULACIN

Realizada la lectura afectiva, desarrolla la siguiente actividad, que le permitir mejorar su lectura comprensiva.

file:///C:/Documents%20and%20Settings/GEMELLI/Mis%20documentos/Documents%20and%20SettingsPCHOMEMis%20documentosBIOLOGIACURTIScurtislibroc4d.htm


PGF03-R03

I. Escriba las 13 proposiciones que considere ms importantes de la lectura y resltelas en la lectura con color. Consulta los trminos desconocidos que se encuentren y seala el nmero de la proposicin donde se ubique dicho trmino.

1.

2

3

4

5

6

7

8

9

10


PGF03-R03

11

12

13

II. Vocabulario: Busca el significado de las palabras desconocidas

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


PGF03-R03

III. Teniendo en cuenta la lectura anterior de explicacin a las siguientes afirmaciones:

a. LA VIDA ES EL RESULTADO DE LA EVOLUCIN DE LA MATERIA

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

b. LA FOTOSNTESIS FUE EL INVENTO MAS REVOLUCIONARIO EN LA EVOLUCIN DE LAS FORMAS VIVIENTES

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

c. ES A PARTIR DE LA CREACIN DE UNA ATMSFERA MENOS AGRESIVA CMO EMPEZ LA VIDA

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

- REALIZA UN MENTEFACTO CON LA LECTURA.

file:///C:/Documents%20and%20Settings/GEMELLI/Mis%20documentos/Documents%20and%20SettingsPCHOMEMis%20documentosBIOLOGIACURTIScurtislibroc4b.htmfile:///C:/Documents%20and%20Settings/GEMELLI/Mis%20documentos/Documents%20and%20SettingsPCHOMEMis%20documentosBIOLOGIACURTIScurtislibroc4b.htm


PGF03-R03

ENUNCIACIN:

DE QUE ESTAMOS HECHOS?

En los seres vivos la composicin de los bioelementos es bsicamente similar; aunque existen algunos casos en que no es as; por ejemplo, en los vertebrados el yodo es indispensable, pero no lo es para otros animales. El ser humano contiene los mismos bioelementos que los dems seres vivos. En las personas son necesarios por los menos una treintena de ellos.

El H, el O, el C Y el N constituyen un 99.25% de los tomos del cuerpo humano; el 0,75% restante corresponde a numerosos elementos entre los cuales se encuentran el fsforo, el azufre, el cloro, el yodo, el sodio, el potasio, el calcio, el hierro y otros que se encuentran en concentraciones pequeas.

Porqu abundan el h, o, c y n en los seres vivos?

El oxigeno, nitrgeno, carbono son los nicos elementos que forman fcilmente enlaces mltiples. El carbono con cuatro electrones de valencia y la habilidad para formar enlaces C=C y C=C, tiene la propiedad ms verstil de combinacin que cualquier otro elemento. Con el H, el O y el N, el carbono puede formar una inmensa cantidad de compuestos estables. Con el O forma el CO2 un gas estable, soluble en agua, til para la circulacin de carbono entre los organismos. El oxigeno forma la quinta parte de la atmsfera terrestre. Adems, se trata de un tomo muy electronegativo que saca electrones a otras molculas, proceso en el cual libera energa. Este proceso llamado respiracin, provee la energa necesaria a los organismos hetertrofos.

El fsforo y el azufre fueron seleccionados tal vez por los enlaces de alta energa que son capaces de formar. Dichos enlaces se hidrolizan con facilidad, dejando en libertad la energa til para el trabajo biolgico. De esta manera, compuesto de fsforo y azufre con el adenosin trifosfato (ATP) y la coenzima A, son tiles como transportadores de energa de los sistemas vivientes.

Los iones como Na, Ca y Mg juegan un papel importante en el mantenimiento de la polaridad de la membrana celular, en la contraccin muscular, en la conduccin nerviosa y en la fisiologa del rin. La concentracin de estos iones en el plasma es semejante a la que tienen en el agua de mar, lugar donde se origino la vida. As que estos elementos fueron seleccionados, segn parece, por su disponibilidad en el medio.

Finalmente, elementos que entran en la composicin de la materia solo en cantidades pequeas, que debieron ser seleccionados por sus propiedades inherentes. Tal es el caso del hierro y el cobre, que son estables en sus dos estados de oxidacin, por lo que pueden


PGF03-R03

desempearse como intermediarios en el transporte de electrones en los procesos de respiracin, debido a la facilidad con que pueden aceptar o donar electrones.

MODELACIN:

FUNCIONES DE ALGUNOS BIOELEMENTOS

FUNCIN ELEMENTO

PASTICA O ESTRUCTURAL: Son los elementos que integran la arquitectura del cuerpo humano (huesos, tejidos, fibrosos,

tegumentosos)

Carbono, hidrogeno, oxigeno, nitrgeno, fsforo, azufre y el calcio.

CATALTICA: Un catalizador es una sustancia que facilita las reacciones qumicas, sin ser gastadas en ella.

El hierro acta en el trasporte de oxigeno y de electrones. El zinc integra algunas

enzimas, el yodo forma parte de la hormona tiroidea, el cobalto se halla en la

vitamina B12

OSMTICA: Distribucin del agua a nivel extracelular e intracelular.

Na, Cl que predominan a nivel extracelular y K a nivel intracelular.

MICRONUTRIENTES.

ELEMENTO / IMPORTANCIA SE ENCUENTRA EN . . SU FALTA PRODUCE . . .

CALCIO: es importante para la formacin de huesos y dientes, crecimiento de los msculos.

La leche y sus derivados. Sardinas, salmn, nueces y

cereales.

Raquitismo en los nios, osteoporosis en los

adultos.

CLORO: Clave en la eliminacin de toxinas y la

funcin del hgado. Es componente de enzimas

necesarias para la digestin.

La sal, aceitunas, carnes ahumadas y pescado.

Raramente desbalance en el fluido sanguneo

MAGNESIO: til para el crecimiento de los huesos, el funcionamiento de msculos y nervios. Ayuda a la asimilacin

de otros bioelementos y vitaminas.

Vegetales verdes, cacao, granos de cereales, carnes, leche, mariscos, huevos y

almendras.

Fatiga, debilidad muscular, depresin

premenstrual, insomnio.

FOSFORO: Es un componente vital para generar energa en el cuerpo, forma parte del cdigo

Carne, pescado, lentejas, hgado, nueces, queso,

bebidas gaseosas.

Debilidad, prdida del apetito, dolor en los

huesos. El uso


PGF03-R03

gentico, ayuda a fortalecer los huesos y dientes, ayuda al funcionamiento del rin

prolongado de anticidos puede ocasionar su

deficiencia.

POTASIO: Junto con el sodio regula los fluidos corporales,

mantiene la piel saludable, los nervios y msculos en buen

funcionamiento

Carnes, frutas, vegetales verdes, papa, banano,

granos, leche descremada, caf y t.

Fatiga, debilidad muscular, arritmia

cardiaca, mal funcionamiento de los riones y pulmones.

Los bioelementos circulan entre el mundo viviente y el mundo inerte. La mayora de ellos son introducidos al primero por accin de la fotosntesis. Estos bioelementos pasan de uno organismo a otro en los procesos de alimentacin. Algunos de ellos pueden ingresar directamente al ser tomados del aire o del agua, lo cual da origen a ciclos de circulacin en biosfera.

En la siguiente tabla se describen siete bioelementos conocidos como macronutrientes, porque el cuerpo lo necesita en cantidades considerables.

MACRONUTRIENTES

MICRONUTRIENTES

ELEMENTO / IMPORTANCIA SE ENCUENTRA EN . . SU FALTA PRODUCE . .

CROMO: Clave en el metabolismo de la glucosa y

ayuda a elevar el nivel de azcar en la sangre.

Ostras, papa, carne, hgado, yema de huevo,

mariscos.

Mal procesamiento del azcar en la sangre.

COBRE: Ayuda a la absorcin del hierro, previene la

degeneracin del sistema nervioso.

Ostras, nueces, hgado, aceite de maz,

margarina, pasas, chocolate, cereales.

Aunque es rara su carencia, se han

encontrado anemias, desarrollo anormal de

tejidos nerviosos, falta de elasticidad en tendones y

arterias.

FLOR: Ayuda al endurecimiento de huesos y

previene la formacin de caries dental.

Agua fluorizada, gelatina, te y mariscos.

Debilidad dental y osteoporosis.

YODO: Promueve el crecimiento, ayuda a mantener

Mariscos y la sal yodada. Causa el bocio.


PGF03-R03

las uas, el pelo y la piel en buen estado.

HIERRO: Hace parte de la hemoglobina de la sangre,

ayuda a combatir las infecciones, previene la fatiga y

ayuda al crecimiento

Carnes rojas, frutas, jugo de tomate, esprragos, leguminosas, cereales y

frutas secas.

Anemia, fatiga, debilidad en las uas y en los

dientes.

SIMULACIN

Desarrolla un mentefacto conceptual para macronutrientes y otro para micronutrientes.

ENUNCIACIN - MODELACIN

HISTORIA DE LA BIOQUMICA 1. En el cuerpo humano tambin ocurren cambios qumicos. 2. Para los alquimistas, los fenmenos del microcosmos (el cuerpo humano) reflejaban los incidentes del macrocosmos en el mundo externo. 3. Paracelso se imagino a un ser inteligente El Arqueos que permite funciones como la digestin. 4. En la bsqueda sin cesar de los mecanismos qumicos que explicaran las funciones del cuerpo, los iatroquimicos posteriores reemplazaron el arqueos por reacciones qumicas, tales como la neutralizacin de cidos y bases.


PGF03-R03

Los qumicos medievales y los de comienzos de la edad moderna fueron en su mayora mdicos; Van Helmont, por ejemplo realizo descubrimientos prcticos de naturaleza bioqumica. No exista mucha correlacin entre las diferentes investigaciones que se estaban realizando, adems eran espordicas y superficiales.

5. Al final del siglo XVIII, cuando la qumica se sistematizo, se hicieron mayores descubrimientos bioqumicos fundamentales. 6. Por ejemplo Prietsley y Senebier investigaron sobre la actividad fotosinttica de las plantas verdes. Sobre la respiracin animal se destacan los estudios de Lavoiser y Seguin.

7. En el siglo XIX se trabajo poco en la qumica de los procesos biolgicos. 8. La mayora de los aportes de esta poca fueron incidentes en la qumica general ya que era el eje central. 9. El principal aporte fue la demostracin de que los compuestos orgnicos naturales respondan a las mismas leyes que las sustancias inorgnicas. A mediados del siglo existe una mediacin entre unos pocos qumicos con investigadores biolgicos. 10. A finales del siglo se empiezan a juntar las piezas para obtener una imagen unificada de las transformaciones qumicas en el seno de las clulas y de la importancia de estas transformaciones para el organismo en general. 11 La mayor parte de la bioqumica es contempornea y sus avances han tenido lugar a partir de 1920.12. En estos ltimos aos el ritmo de los descubrimientos en la bioqumica ha sido muy rpido. 13. Uno de los grandes aportes se ha dado en la comprensin de la base molecular de la vida; sta ha generado nuevos campos de investigacin: 14. La estructura del ADN, la combinacin de genes, el genoma humano, la clonacin, los mecanismos de control metablico y el estudio del transporte a travs de membranas biolgicas entre otras.

EL INTERS DE LA BIOQUMICA

15. Al comparar los estudios realizados en pocas anteriores con los realizados actualmente, pareciera como si el objeto de estudio de la bioqumica fuera diferente, pero en realidad sigue siendo el mismo: LA VIDA. 16. Ahora, la bioqumica estudia la vida desde el punto de vista molecular. 17. Como ocurre en cualquier ser vivo, estamos constituidos principalmente por sustancias orgnicas y agua. 18. Cada segundo y durante todo nuestro ciclo vital, ocurren miles de reacciones qumicas que se inician con aquellas concernientes a la respiracin y terminan con la reproduccin celular. 19. La formacin de protenas, el trabajo de regulacin de hormonas y vitaminas y la labor de organizacin de los cidos nuclecos son entre muchas razones materiales de nuestra vida. 20. A nivel molecular, los organismos vivientes son sistemas qumicos complejos, capaces de crecer y reproducirse a expensas de la energa y los materiales del ambiente. 21. LA BIOQUMICA nos ofrece una visin objetiva y profunda de los fenmenos biolgicos, un mejor conocimiento de la vida humana, facilita la comprensin ms detallada de una enfermedad, nos conduce a una vida ms saludable. 22.


PGF03-R03

El ser vivo en general debe ser considerado desde tres aspectos: Su composicin qumica, su morfologa y su funcin. A nivel humano estos tres aspectos corresponden respectivamente a la qumica, la anatoma y fisiologa. 23. La parte de la bioqumica que estudia la composicin de las molculas se llama BIOQUMICA ESTRUCTURAL y la que estudia el funcionamiento y transformacin de las molculas es la BIOQUMICA DINMICA O METABLICA.

SIMULACIN

1. El texto est conformado por 23 proposiciones, lelo y extrele a cada una de las proposiciones los trminos desconocidos, indicando en que proposicin se encuentra para luego consultar su significado y de esta forma comprender lo que ha ledo.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


PGF03-R03

2. Escriba tres conclusiones del texto.

EJERCITACIN

1. Tener una dieta balanceada. Es importante?, Justifica tu respuesta.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Como explicas la abundancia de algunos elementos o los bajos niveles de otros en el organismo humano y en general en los seres vivos?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


PGF03-R03

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Entre las propiedades qumicas de los elementos y su abundancia o escasez en los seres vivos. Qu relacin hay? Explica.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


PGF03-R03

ENUNCIACIN

LA VERDAD SOBRE LAS MARGARINAS Y LOS ACEITES

Cuando adquirimos un producto alimenticio, por lo general no estamos acostumbrados a leer las etiquetas de los envases. Que nos informan las etiquetas? Es certera esta informacin?.

Cuando se habla de margarinas dietticas, con un 50% a 70% menos de caloras que las mantecas, por lo general, esto es real. Los productores han disminuido la cantidad de grasas, aumentando la proporcin de agua. Pero las margarinas elaboradas con grasas animales saturadas son menos sanas para el organismo que las derivadas de grasas vegetales, sobre todo porque el consumo de las primeras eleva el nivel de colesterol en la sangre, mientras que el consumo de las segundas lo reduce. En relacin a los aceites cuya etiqueta dicen que son nicamente de origen vegetal, podemos tener la plena seguridad de que esto es verdad. El problema se presenta cuando por ejemplo han sido cuestionados por su gran concentracin de acido ercico que segn demuestran investigaciones recientes producen una disminucin de la tasa de crecimiento, adems de alteraciones del sistema reproductor y cardiovascular.

MODELACIN

LPIDOS

ESTRUCTURA Y CLASIFICACIN

Los lpidos a diferencia de los carbohidratos y las protenas conforman un grupo de compuestos orgnicos con estructuras qumicas diversas, pero que tienen en comn un solo rasgo: son insolubles en agua y muy solubles en compuestos no polares. As mismo, las funciones que cumplen en los organismos vivos son muy diversas.

Actividad

Visita un supermercado y busca alimentos que contengan lpidos de origen animal y vegetal. Con base a esto responde:

Observa si los envases aclaran la cantidad de caloras que contienen debido a las grasa y si tienen o no colesterol. Compara el origen y contenido de mantecas y margarinas de

distintos tipos.


PGF03-R03

Dentro de los lpidos podemos encontrar funciones orgnicas diversas, como esteres, amidas, alcoholes, entre otros. Todos estos compuestos se agrupan por una propiedad fsica: su solubilidad en compuestos orgnicos como ter, cloroformo y benceno, as como insolubilidad en agua. La palabra lpido proviene de lipos, que significa grasa. A partir de la estructura de las molculas, los lpidos se pueden dividir en dos grandes grupos: lpidos hidrolizables y lpidos no hidrolizables.

1. Lpidos hidrolizables: Son esteres de cidos grasos y se caracterizan porque bajo la accin de cidos o bases fuertes o de enzimas digestivas se descomponen en dos o ms compuestos menores. En este grupo se incluyen ceras, grasas y aceites.

1.1 cidos grasos: Son cidos orgnicos. Los encontrados en los seres vivos poseen cadenas hidrocarbonadas con un nmero par de carbonos, que oscila entre 16 y 36, porque se sintetiza a partir de unidades de dos carbonos. Segn presenten dobles enlaces en las cadenas, los cidos grasos pueden ser saturados o insaturados. Cuando tienen ms de un doble enlace se denominan poliinsaturados, para diferenciarlos de los monoinsaturados, los cuales poseen solo un doble enlace.

Dentro de los cidos saturados, el acido palmitito y el esterico son los ms abundantes, encontrndose en la mayora de grasas animales y vegetales. El acido oleico es el acido insaturado ms comnmente encontrado en lo seres vivos. Los acido linoleico y linolenico son compuestos poliinsaturados esenciales, es decir, deben ser consumidos en la dieta, pues la mayora de los animales no los pueden sintetizar.

1.2 Lpidos simples: Son esteres de cidos grasos con diversos alcoholes. Dependiendo del alcohol que forme el ster y del nmero de cidos grasos involucrados, los lpidos simples pueden ser:

Ceras: Son esteres de cidos grasos con alcoholes de cadena larga, generalmente entre 24 y 36 carbonos.

Grasas y aceites: Conforman un grupo de compuestos llamado acilgliceroles, pues son esteres de glicerol (o glicerina), un poliol con tres grupos OH. Las grasa derivadas de los acidos palmitico y esterico se denominan comnmente palmitina y estearina, respectivamente.

Jabones y detergentes: Como materia prima para la fabricacin de jabones se pueden emplear sebos, grasas, aceites de oliva, aceite de man. EL jabn como tal se asla de la solucin hidrolizada (que es una mezcla de glicerol, iones alcalinos y sales de los cidos grasos) adicionando NaCl o KCl, lo cual ocasiona la precipitacin de las sales de carboxilato puras. El jabn bruto asi obtenido es secado en forma de barra. Frecuentemente se adiciona a la sal de carboxilato otras sustancias, con fines especficos, como perfumes, colorantes y antisepticos. La accin limpiadora de los jabones se basa en que estas molculas son anfipticas, es decir, poseen un extremo polar e hidrofilico. El extremo opuesto es apolar e


PGF03-R03

hidrofobico. Esta condicin hace que cuando las molculas de jabn se encuentran en solucin acuosa, forman agregados semiesfricos en los cuales las colas hidrofbicas se ubican en el interior, lejos del agua circundante, mientras las cabezas hidrofilicas se localizan en la superficie de los agregados o micelos. Estas micelas pueden envolver grnulos de suciedad (frecuentemente grasa) y permitir as que sean lavados por enjuague. Los detergentes se pueden dividir en tres grupos: Los aninicos, los cationicos y los no inicos, segn la parte de la molcula que posea la parte detergente.

En general hay que tener en cuenta tres caractersticas que son determinantes de las aplicaciones de los detergentes: El poder humectante, el poder detergente y el poder espumante.

Ordenamiento de los fosfolpidos en relacin con el agua

Funciones de los lpidos simples en los seres vivos

La principal funcin de las ceras es servir como capas protectoras e impermeabilizantes. As las plumas, la piel, las hojas y muchos frutos poseen cubiertas cerosas que impiden la entrada y salida de agua y protegen contra parsitos y daos mecnicos. Adems los lpidos tienen las siguientes funciones en los seres vivos:

Almacenamiento de carbono y energa: En el tejido adiposo de los animales se acumulan grandes cantidades de cidos grasos para ser usados como fuente de energa en casos de necesidad. A diferencia de los azucares, las grasas proporcionan mayor cantidad de energa, por lo que constituyen la principal fuente de energa cuando se realiza ejercicio.


PGF03-R03

Proteccin contra daos mecnicos y bajas temperaturas: Las capas de tejido adiposo constituyen adems una eficaz proteccin contra golpes o contra descensos fuertes en la temperatura.

Algunos lpidos en cantidades mnimas tienen funciones enzimticas.

Existen vitaminas y hormonas que son de naturaleza lipdica.

1.3 Lpidos compuestos: Corresponden a esteres de cidos grasos que contienen otros grupos qumicos adems de alcohol y el acido. Dependiendo del grupo adicional presente, se dividen en: Fosfolpidos y glicolipidos.

Se conocen dos tipos de fosfolpidos: Fosfogliceridos y esfingolipidos, los cuales se diferencian por el tipo de alcohol que poseen. Los glicolipidos son similares a los esfingolipidos, pero en lugar del grupo fosfato poseen un azcar.

Los fosfogliceridos son comunes en los tejidos vegetales y animales, pues constituyen las membranas celulares, siendo los ms importantes las lecitinas y las cefalinas. Las lecitinas existen en la yema de huevo y en los tejidos nervioso y cerebral. Desde el punto de vista fisiolgico son importantes para el transporte de las grasas de un tejido a otro y porque son el componente esencial del protoplasma de todas las clulas del cuerpo. Las cefalinas se encuentran en el tejido cerebral y son esencialmente mezclas de fosfatidiletanolamina y fosfatidilserina. Estos compuestos estn involucrados en los procesos de coagulacin de la sangre y son por lo tanto constituyentes esenciales del cuerpo. Los Esfingolipidos son constituyentes importantes de las membranas celulares de plantas y animales. Se encuentran en forma abundante en los tejidos cerebrales y nerviosos, donde las esfingomielinas son un constituyente importante del recubrimiento de las fibras nerviosas.

Los glicolipidos estn distribuidos ampliamente en todos los tejidos del cuerpo, especialmente en el tejido nervioso (cerebro), de ah que tambin se le conozca como cerebrosidos. Se encuentra en la capa externa de la membrana plasmtica donde forman parte de los carbohidratos de la superficie celular. Los glicolipidos ms sencillos son la galactosilceramida y glucosilceramida. El primero es un glucoesfingolipido muy importante que se encuentra en el cerebro y otros tejidos nerviosos. La glucosilceramida es el glucoesfingolipido predominante en los tejidos extraneurales, pero tambin se encuentra en el cerebro en pequeas cantidades.

2. Lpidos no hidrolizables: A diferencia de los lipidoshidrolizables, este tipo de lpidos no experimentan hidrlisis cuando se tratan con cidos o bases fuertes. Esto se debe a que no contienen grupo ster.

Aunque los esteroides no se asemejan estructuralmente a los otros lpidos, se los agrupa con ellos porque son insolubles en agua. Al igual que el colesterol, todos los esteroides tienen


PGF03-R03

cuatro anillos de carbono unidos y varios de ellos tienen una cola. Adems, muchos poseen el grupo funcional -OH, que los identifica como alcoholes.

El colesterol se encuentra en las membranas celulares (excepto en las clulas bacterianas); aproximadamente el 25% (en peso seco) de la membrana de un glbulo rojo es colesterol. Su presencia da rigidez a las membranas y evita su congelamiento a muy bajas temperaturas. Tambin es un componente principal de la vaina de mielina, la membrana lipdica que envuelve a las fibras nerviosas de conduccin rpida, acelerando el impulso nervioso. El colesterol es sintetizado en el hgado a partir de cidos grasos saturados y tambin se obtiene en la dieta, principalmente en la carne, el queso y las yemas de huevo. Las altas concentraciones de colesterol en la sangre estn asociadas con la aterosclerosis, enfermedad en la cual el colesterol se encuentra en depsitos grasos en el interior de los vasos sanguneos afectados

Las hormonas sexuales y las hormonas de la corteza adrenal (la porcin ms externa de las glndulas suprarrenales, que se encuentran por encima de los riones) tambin son esteroides. Estas hormonas se forman a partir del colesterol en los ovarios, testculos, corteza suprarrenal y otras glndulas que las producen. Las prostaglandinas representan un grupo de lpidos, derivados de los cidos grasos, y tienen acciones hormonales.

El colesterol pertenece a un grupo importante de compuestos conocidos como esteroides.

a. La molcula de colesterol est formada por cuatro anillos de carbono y una cadena hidrocarbonada. Es uno de los esteroides de mayor importancia biolgica que posee 27 tomos de carbono, es de origen animal y es el precursor de vitaminas, hormonas y sales biliares. Se encuentra en casi todos los organismos y es el material fundamental para la


PGF03-R03

formacin de otras molculas como por ejemplo la vitamina D. Se encuentra en cantidades importantes en los tejidos nervioso, cerebral y en la sangre.

b. Entre las hormonas esteroides se encuentran las hormonas sexuales humanas. Por ejemplo la progesterona, la testosterona y las de la corteza suprarrenal. Dentro de las hormonas femeninas de importancia fundamental estn la progesterona y un grupo de estrgenos como el estradiol. Al variar las concentraciones de estas hormonas se producen cambios peridicos en los ovarios y en el tero que dan lugar al ciclo menstrual. Durante el embarazo se mantiene un nivel alto de progesterona que evita la ovulacin. Este efecto de la progesterona se aprovecha en compuestos como medicamentos para el control de la natalidad. Uno de los ms empleados es el diacetato de etinodiol. La testosterona, hormona sexual masculina, sintetizada a partir del colesterol por clulas de los testculos, tambin tiene la estructura caracterstica de cuatro anillos, pero carece de la cola hidrocarbonada. Controla el crecimiento de los rganos reproductivos, del vello y del desarrollo de la estructura muscular, asi como la voz profunda caracterstica de los varones.

REACCIONES DE LOS LPIDOS

Hidrlisis: Consiste en someter las grasas y los aceites a la accin del vapor de agua sobrecalentando. Esto hace que se incorporen molculas de agua en las uniones de ster, dejando libres los cidos grasos y el glicerol.

Hidrogenacin: Es un importante proceso comercial por medio del cual los aceites se pueden transformar en mantecas y mantequillas artificiales. El proceso consiste en tratar los aceites con hidrogeno empleando un catalizador (Niquel), requirindose adems altas presiones. Los tomos de hidrogenacin se adicionan a los carbonos de los dobles enlaces, saturndolos. De esta manera se modifica el punto de fusin de los aceites transformndolos en slidos. Las mantequillas artificiales se conocen como margarinas y su consistencia semislida se logra al hidrogenar parcialmente los dobles enlaces, pues la hidrogenacin de todos ellos conducir a grasas muy duras.

Enranciamiento: Consiste en la formacin de reacciones indeseables que suceden a las grasas y aceites expuestas al aire. Los productos formados confieren sabores y aromas desagradables a tales sustancias. El enranciamiento se origina por la accin de enzimas procedentes de las bacterias, produciendo cidos y aldehdos responsables del mal sabor y olor de los alimentos. En la industria, para prevenir se acostumbra agregar a las grasas y aceites agentes antioxidantes como la hidroquinona y la vitamina E.


PGF03-R03

SIMULACIN

I. Vocabulario: Sin utilizar el diccionario, redacta el significado de las palabras que te son desconocidas.

II. Desarrolla mentefacto y sustenta segn indique el profesor.

LPIDOS

EL AROMA DE LAS PLANTAS: En la naturaleza se encuentran unas sustancias de naturaleza lipdica llamadas terpenos, Los terpenos son lpidos complejos que poseen esqueletos de carbono. Son sustancias muy empleadas en perfumera, en la industria de alimentos como saborizantes, aromatizantes, en medicina para la

preparacin de frmacos. Los Terpernos se extraen mediante la destilacin a vapor o mediante el eter. Los extractos obtenidos son llamados aceite esenciales. Los clavos de olor, rosas, lavanda, eucaliptos, menta, alcanfor y cedro, son fuente de aceites esenciales. Los carotenoides se caracterizan por presentar colores: rojo,

anaranjado y amarillo. Estn ampliamente distribuidos tanto en plantas como animales. El color de la zanahoria es debido al B-caroteno, el cual en nuestro

organismo es precursor en la sntesis de vitamina A. Las Xantinas son pigmentos amarillos del maz amarillo, la yema de Huevo, de la mandarina y zapotes.


PGF03-R03

Responde:

a. Describe como se producen los jabones. b. Cules son las tres caractersticas que son determinantes en la aplicacin de los

detergentes. c. Que son los lpidos y la funcin de las ceras. d. Que son las lecitinas, las cefalinas y los cerebrosidos. e. Que es y para qu sirve el colesterol.


AZCARES O CARBOHIDRATOS

Los azucares han sido estudiados a lo largo de varios siglos, pero es Emil Fischer hacia 1884 quien explica su estructura y su labor constituyo la base de toda la qumica de los carbohidratos. Fischer aisl azucares puros y estudio sus estructuras. Demostr que los azucares mejor conocidos tenan seis tomos de carbono y que podan existir 16 clases, segn la disposicin de las uniones de carbono.

Los nombres de azucares, glcidos o carbohidratos hacen referencia al sabor dulce; son compuestos de gran importancia biolgica. El nombre de hidrato refleja que en la gran mayora de ellos el hidrogeno y el oxigeno guardan la misma relacin que en el agua (H20), es decir, que aparentemente son hidratados.

Los carbohidratos como los llamaremos ahora, se hallan ampliamente distribuidos en la naturaleza en forma de sustancias familiares como la celulosa, azucares y almidones. El termino carbohidrato procede de la antigua que se dio a estas sustancias por el hecho de que al calentarlas producan agua y un residuo negro de carbn, lo que errneamente llevo a


PGF03-R03

concluir que se trataba de hidratos de carbono. La formula general de un carbohidrato Cn(H2O)n ; su estructura bsica es una cadena de carbonos con varias funciones:

Alcohol: -OH hidroxilo

Aldehdo: -CHO

Cetona: -C=O Carbonilo

Se les llama azucares sencillos y no se les puede separar en unidades de azcar ms pequeas. Los monosacridos que tienen el grupo aldehdo se llaman aldosas y los que tienen el grupo ceto (cetona) son las cetosas. Los monosacridos se clasifican segn el nmero de carbonos y la funcin aldehdo o cetona que lleven. As aquellos azucares que contienen tres, cuatro, cinco y seis carbonos son llamados triosas, tetrosas, pentosas y hexosas, respectivamente. La presencia del grupo aldehdo se indica con el prefijo aldo y la de un grupo cetona con el prefijo ceto.


PGF03-R03

Los monosacridos simples son slidos, blancos, cristalinos, solubles en agua y en general tienen sabor dulce. En las frutas abundan la glucosa (aldohexosa) y la fructosa (cetohexosa). Tiene inters estructural la ribosa (aldopentosa) por formar parte del ARN.

La glucosa es una aldohexosa tambin llamada dextrosa. Es abundante en frutas y miel de abejas. La glucosa es el azcar de nuestra sangre, por medio de la cual se transporta a todas las clulas, en donde satisface los requerimientos de energa. Otros azucares absorbidos en el intestino pasan al hgado; all son transformados en glucosa. La glucosa no requiere conversin, por lo cual se puede aplicar de forma intravenosa a los pacientes que requieren de ella con urgencia.

La galactosa es una aldohexosa con estructura similar a la glucosa. No se encuentra libre en naturaleza, pero combinada forma parte de la leche (lactosa). Adems es abundante en el tejido cerebral y el tejido nervioso en forma de compuestos llamados cerebrcidos.

La fructosa es una cetohexosa. Es conocida como levulosa o azcar de las frutas. Es el ms dulce de los azucares, aun mas que el azcar comn (sacarosa). Se encuentra en forma libre en el jugo de las frutas y miel de abejas.

Los oligosacaridos se forman por condensacin de dos o ms unidades de monosacridos simples. En general el grupo aldehdo de un monosacrido reacciona con el grupo alcohol (o el grupo cetona o aldehdo) de otro, originando as un disacrido. Son ejemplos de disacridos el azcar comn llamado sacarosa, el azcar de la leche llamado lactosa y la maltosa.

La maltosa (glucosa+glucosa) o azcar de malta es procedente de la digestin parcial del almidn y del glucgeno. Se produce en la germinacin de las semillas por hidrlisis del almidn que contienen de reserva. Tambin se forma en la digestin o la hidrlisis de los almidones en la boca, por accin de la amilasa de la saliva.

La Lactosa (galactosa+glucosa) es el azcar de la leche, su nica fuente natural. Es producida en la glndula mamaria a partir de la glucosa sangunea. En las leches acidas como el kumis y el yogur, la lactosa ha sido transformada en acido lctico por ciertas bacterias.


PGF03-R03

La sacarosa (glucosa+fructosa) es el azcar que empleamos diariamente para endulzar nuestros alimentos. Muy abundante en la naturaleza; se encuentra en el jugo de las frutas, el nctar de las flores.

Los polisacaridos son carbohidratos formados por muchas unidades de monosacridos que se enlazan qumicamente formando cadenas o polmeros lineales. Un polmero es una molcula gigante que se ha formado por el enlace en cadena de muchas molculas pequeas. La molcula pequea se llama monmero. Los polisacridos naturales ms importantes son polmeros de la glucosa. Entre ellos tenemos la amilasa y la amilopectina que constituyen el almidn vegetal; el glucgeno o almidn de los animales y la celulosa que conforma el esqueleto de los vegetales.

El almidn es un material abundante en los vegetales, organismos que lo producen con el fin de almacenar alimentos. Constituye la base de la alimentacin humana, pues se encuentra en los cereales, la papa y la yuca.

La celulosa se organiza en cadenas paralelas o fibrillas, lo cual le confiere rigidez y elasticidad. La clula vegetal se caracteriza por llevar una pared de celulosa por fuera de la membrana celular. la madera y el algodn en un gran porcentaje son celulosa.

SIMULACIN

SABIAS QUE. . .

El ser humano es incapaz de hidrolizar la celulosa para obtener glucosa: su sistema digestivo carece de enzimas capaces de romper los enlaces de dicha molcula. Esto es una ventaja pues la celulosa no digerida se elimina en la materia fecal, dndole una consistencia que evita la diarrea o el estreimiento. Mientras que animales como la vaca, el caballo, la cabra, el gorgojo y las termitas llevan en su intestino bacterias que hidrolizan los enlaces de celulosa, obteniendo glucosa. Otros materiales se obtienen procesando la celulosa, tal es el caso del papel celofn, nitrocelulosa (explosivo).

La orina normalmente no contiene glucosa. Cuando se presenta, la enfermedad se llama glucosuria. Lo mas posible es que la persona que presenta glucosuria padezca diabetes mellitas.

Muchos adultos son intolerables a la leche porque son deficientes en lactosa: Casi todos los recin nacidos y los nios son capaces de digerir la lactosa. Por el contrario la mayora de adultos en ciertos

grupos de poblacin son deficientes en lactasa, lo cual los hace intolerantes a la leche. En un adulto con deficiencia de la enzima lactasa, la lactosa se acumula en el lumen del intestino delgado cuando se ha

ingerido leche porque no hay ningn mecanismo para la incorporacin de este disacrido. Esto provoca la entrada del liquido al intestino delgado. Los sntomas de intolerancia a la lactosa son distensin

abdominal, nauseas, calambres, dolor y diarrea acuosa. Parece que esta deficiencia es hereditaria y se expresa en la adolescencia y en adultos jvenes.


PGF03-R03

I. Elabora un mentefacto conceptual para lpidos y sustenta segn indique el profesor para:

Carbohidratos, monosacridos, disacridos y polisacridos.


PGF03-R03

3. Vocabulario Sin utilizar diccionario, redacta el significado de las siguientes palabras.

ALMIDN: ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ CARBOHIDRATO: ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ GLUCOSA: ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ HIDRLISIS: ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ POLISACRIDO: ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ SNTESIS: ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


PGF03-R03


VITAMINAS

La vitaminas son nutrientes orgnicos que se requieren en cantidades pequeas y que desempean diversas funciones bioqumicas. Las vitaminas no pueden ser sintetizadas por el organismo y por lo tanto deben suministrarse a travs de los alimentos. Son indispensables para la regulacin, mantenimiento y reproduccin normal de un organismo. El carcter vitamnico de un compuesto se define por el hecho de ser indispensable para la vida de un organismo dado y porque este debe obtener dicho compuesto de la dieta, pues carece de la maquinaria enzimtica para sintetizarlo por s mismo. Por ejemplo la tiamina, la riboflavina y otras vitaminas del llamado complejo B, se clasifican como vitaminas porque son necesarias para la nutricin humana. Sin embargo, estas sustancias son fabricadas por las plantas y como hormonas vegetales, no como vitaminas. Otro ejemplo se encuentra en el acido ascrbico o vitamina C, la cual no puede ser sintetizada por mamferos como el hombre, pues carecen de la enzima que convierte la gulonolactona en acido ascrbico. En cambio, las ratas al poseer esta enzima, pueden sintetizar el acido ascrbico en sus tejidos y por lo tanto esta sustancia no es una vitamina para la especie. En general en todas las vitaminas se altera su composicin qumica por accin del calor, la luz, agentes oxidantes y por contacto con ciertos metales.

CLASIFICACIN:

En el hombre se conocen trece tipos de vitaminas, que se dividen en dos grandes categoras: las solubles en grasas o liposolubles y las solubles en agua o hidrosolubles. Dentro de las liposolubles se encuentran las vitaminas A, D, E y K. Ejemplos de vitaminas hidrosolubles son complejo B y la vitamina C. A nivel vitamnico, los dos grupos de vitaminas se diferencian porque las liposolubles se pueden almacenar en algunos tejidos del cuerpo, por lo que no es necesario consumirlas a diario. Por el contrario, cuando las vitaminas hidrosolubles se encuentran en exceso en el cuerpo son eliminadas a travs de la orina y el sudor, sin posibilidad de ser almacenadas, por lo tanto deben ingerirse diariamente.


PGF03-R03

SIMULACIN

Vocabulario. Busca el significado de las enfermedades que se encuentran en negrilla

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


PGF03-R03

EJERCITACIN

Desarrolla un mentefacto conceptual para las vitaminas.

VITAMINAS


PGF03-R03

DEMOSTRACIN

1. El colesterol de baja densidad se adhiere a las paredes interiores de las arterias y en

general al sistema circulatorio estrechando los canales por donde fluye la sangre,

produciendo entre otras cosas, elevacin de la presin arterial, sobrecarga de trabajo al

corazn y una serie de trastornos circulatorios graves. El nivel de colesterol puede

controlarse manteniendo un peso normal y una dieta adecuada. Est contraindicado ingerir

grasas saturadas, especialmente grasa animal (piel de pollo o pescado), aceite vegetal

recalentado, tampoco se debe consumir ms de dos o tres yemas de huevo a la semana. El

ideal es no dejar subir en la sangre los niveles de esas grasas poco solubles y favorecer los

niveles de las grasas altamente solubles, con ejercicios suaves, caminatas diarias y una dieta

rica en alimentos que aporten protenas: queso, yogur, carnes magras (bajas en grasa),

frutas, verduras, evitando gaseosas (contiene cafena que es diurtica, lo que aumenta la

eliminacin de vitaminas del complejo B y vitamina C, inhibe la absorcin del hierro).

De lo anterior podemos afirmar que:

a. Una recomendacin adecuada para evitar el aumento de colesterol de baja densidad es

consumir embutidos que contienen sodio y grasa animal.

b. Una recomendacin adecuada para evitar el aumento de colesterol de baja densidad es

preferir el queso blanco tipo cuajada al amarillo que contiene ms grasa.

c. Una recomendacin adecuada para lograr el aumento de colesterol es consumir frutas y

jugos en forma natural.

d. Una recomendacin adecuada para evitar el aumento de colesterol de alta densidad es

consumir productos lcteos y ricos en cafena.

2. La principal funcin de las ceras es servir como capas protectoras e impermeabilizantes.

As las plumas, la piel, las hojas y muchos frutos posee cubiertas cerosas que son

importantes porque:

a. Impiden la entrada y salida de agua y sirve de albergue para toda clase de parsitos.

b. Protege contra daos mecnicos, pero no contra los golpes.

c. Protegen contra parsitos y golpes.

d. Facilita la entrada y salida de agua.

3. La accin limpiadora de los jabones se basa en que estas molculas son anfipticas, es

decir, poseen un extremo polar e hidrofilico. El extremo opuesto es apolar e hidrofobico.

Esta condicin hace que cuando las molculas de jabn se encuentran en solucin acuosa,


PGF03-R03

forman agregados semiesfricos en los cuales las colas hidrofbicas se ubican en el interior,

lejos del agua circundante, mientras las cabezas hidrofilicas se localizan en la superficie de

los agregados o micelos. De lo anterior se puede suponer que:

a. Los agregados pueden envolver grnulos de suciedad (frecuentemente grasa) y permitir

as que sean lavados por enjuague.

b. El extremo apolar puede envolver grnulos de suciedad (frecuentemente grasa).

c. Las colas hidrofbicas que remueven las grasas se encuentran en el interior.

d. las colas hidrofilicas se encuentran en el interior.

CUESTIONES: Porque los jabones pierden su capacidad limpiadora a ph cidos?

Plantea cinco recomendaciones para mantener los niveles de

Colesterol en sus valores normales.

4. La glucosa es el principal azcar utilizado por todas las clulas como fuente de energa

.Esto sucede cuando se somete a procesos de oxidacin en la clula. De esta manera se

ejemplifica claramente la funcin que tiene los carbohidratos de:

a. Ser material energtico de uso inmediato.

b. Ser material energtico de reserva.

c. Ser fuente de carbono.

d. Ser un componente estructural.

5. Una de las principales funciones biolgicas de los carbohidratos es ser material energtico

de reserva. De lo anterior sera posible afirmar que dicha funcin es realizada por el almidn

porque:

a. En los vegetales se acumula en determinadas clulas para su utilizacin oportuna.

b. Constituye la pared externa de las clulas vegetales.

c. Participa en la sntesis de compuestos celulares.

d. Participa en procesos como la fotosntesis, realizada por los leucoplastos.

De acuerdo con su naturaleza qumica, los carbohidratos se clasifican en:


PGF03-R03

6. De lo anterior podemos deducir que:

a. Los monosacridos derivados se forman por modificaciones qumicas de los

monosacridos simples, como ocurre con la desoxirribosa .

b. Los monosacridos simples como la celulosa son slidos, cristalinos y solubles en

agua.

c. El almidn es un disacrido, abundante en los vegetales.

d. Los monosacridos derivados como la fructosa, se forman por modificaciones

qumicas de los monosacridos simples.


PGF03-R03

7. Muchos adultos son intolerantes a la leche porque son deficientes en lactasa. La

deficiencia de dicha enzima podra causar:

a. Hidrlisis de glucosa.

b. Acumulacin de lactosa en el intestino cuando se ha ingerido leche.

c. Acumulacin de lactosa cuando se ingiere jugos blancos.

d. Hidrlisis de lactosa

CUESTIONES: Consulta acerca de los problemas orgnicos ocasionados por el exceso de

azcar en la sangre (hiperglicemia) y por su deficiencia (hipoglicemia)

8. Las vitaminas se deben proporcionar al organismo mediante:

a. Una dieta alimenticia equilibrada

b. Ejercicio diario.

c. Comiendo solamente carne.

d. Tomando ocho vasos de agua diarios

9. Las vitaminas llamadas hidrosolubles son:

a. A, C, B

b. A, D, E y K

c. A y K

d. B1, B2, B6, B12

10. La vitamina C tambin se conoce con el nombre de :

a. Retinol

b. Tiamina

c. Acido ascrbico

d. Riboflavina

11. Es importante tener claro que muchos alimentos pierden irreversiblemente su contenido

vitamnico a travs de su refinacin, coccin ultra forma de preparacin. Por ejemplo el trigo

tiene varia vitaminas en su cascarilla que se pierden en la produccin de harina. En

consecuencia la harina que consumimos (pan) es pobre en vitaminas. Lo mismo ocurre

cuando pelamos frutas y verduras, pues en la cscara se encuentra gran parte de las

vitaminas. Con base a la siguiente informacin indica:


PGF03-R03

a. Si deseas una dieta con un porcentaje alto en vitaminas, Que cuidados implementaras

para evitar su destruccin?

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

b. Si usamos agua en la coccin de cierta clase de verduras ricas en vitaminas, que

suceder entonces con las vitaminas hidrosolubles. Que se debe hacer con el agua utilizada

en el cocimiento de dichas verduras.

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

El azcar.

Andrea es una estudiante de 10 grado del colegio Mara Cecilia, ella al igual que muchas de sus compaeras, disfruta de la vida comiendo algunas golosinas, tomando gaseosas y yendo a algunas fiestas. En una de sus visitas al mdico de control le diagnosticaron Diabetes juvenil. Como solucin el mdico le recomienda una dieta de por vida a base de carnes y de vegetales, ya no pueden consumir harinas, postres o jugos con azcar. 1. Andrea en una de sus lecturas de colegio encontr que la diabetes se caracteriza porque

los azucares, es decir la glucosa, no puede ingresar a las clulas del cuerpo por falta de la insulina, una hormona producida en el pncreas. Si la funcin de la insulina es


PGF03-R03

acoplarse con las protenas de la membrana de las clulas, esto quiere decir que la glucosa ingresa a las clulas por a. Difusin simple, ya que atraviesa la bicapa fosfolipidica. b. Difusin facilitada, ya que ingresa por una protena de membrana sin usar energa. c. Osmosis, porque la glucosa se diluye en los espacios intercelulares para ingresar sin

gastar energa. d. Un tipo de transporte activo, ya que ingresa por una protena de membrana gastando

energa. 2. Si Andrea, en contra de la prescripcin mdica, consumiera mucha azcar a sus clulas

a. Ingresara mucha glucosa, ms de la que necesitan, haciendo un gasto de energa mayor al necesario.

b. Moriran, porque la glucosa recubrira la membrana celular, lo cual no permitira el ingreso o salida de otras sustancias.

c. Aprovecharan otros alimentos para obtener la energa. d. Aumentaran la tasa de divisin celular, para evitar que se daaran algunos tejidos.

3. Una de las posibles causas para que el pncreas dejara de producir insulina es

a. Que sus clulas dejaron de alimentarse y empezaron a daar los tejidos del organismo.

b. Que el pncreas est muy viejo, y su funcin de ve afectada por la edad de las clulas.

c. Las clulas dejan de sintetizar esta protena por alteraciones en sus genes. d. Las mitocondrias de sus clulas no producen la misma energa, impidiendo los

procesos vitales de sus mismas clulas.


PGF03-R03

GLOSARIO

Con el trabajo realizado en esta unidad construir un glosario que enriquezca cada vez ms nuestro vocabulario, se sugieren las siguientes palabras. Cloroplasto: ________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ Fotosntesis: ________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ Colesterol: _________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ Lpido: ____________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ Cera (funcin): ______________________________________________________________ __________________________________________________________________________ Antisptico: ________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ ATP: ______________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ Hetertrofa: ________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ Auttrofa: __________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ Procariota: _________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ Hormonas sexuales humanas: _________________________________________________ __________________________________________________________________________ Glucosa: ___________________________________________________________________ __________________________________________________________________________


PGF03-R03

Celulosa: __________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ Bioelementos: ______________________________________________________________ __________________________________________________________________________ Vitaminas: _________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ Eucariota: __________________________________________________________________ __________________________________________________________________________


PGF03-R03

UNIDAD II

CIDOS NUCLECOS

Propsito:

Identificar los cidos nuclecos como las molculas portadoras de la herencia y las relaciona con la sntesis de protenas.


PGF03-R03


CIDOS NUCLECOS

Toda la informacin que determina la naturaleza de una clula y por consiguiente, los rasgos principales de un ser vivo, esta codificada en una molcula de acido nucleco, conocida como ADN cido desoxirribonucleico, el cual adems controla la divisin y el crecimiento celular y dirige la biosntesis de las enzimas y otras protenas que se requieren para que la clula desempee todas sus funciones. De la misma manera que las Protena estn constituidas por unidades de aminocidos formando grandes cadenas polimricas, los cidos nuclecos son polmeros formados por bloques de construccin llamados nucletidos.

NUCLETIDOS

Un nucletido est formado por tres componentes: Un grupo fosfato (PO4), un monosacrido de cinco carbonos (Es decir una pentosa) y una base nitrogenada.

Las bases nitrogenadas que forman parte de los cidos nuclecos son derivados de dos tipos de molculas: La purina y la pirimidina. Tres diferentes pirimidinass e encuentran formando parte de los nucletidos naturales. Estas son: Citocina, uracilo y timina. Entre las purinas se distingue la adenina y guanina.


PGF03-R03

Se conocen dos pentosas (azcar de cinco carbonos) constituyentes de los cidos nuclecos: Ribosa y desoxirribosa.

El primer paso para la formacin de un nucletido es el acople de una molcula de cualquiera de las dos pentosas con un base nitrogenada, ya se prica o pirimidica, para dar lugar a un nucleosido.

En la figura se muestra una molcula de RNA que, como se observa, est formada por una sola cadena de nucletidos

ADN: El ADN de un organismo contiene la informacin gentica que determina todos los rasgos, fsicos y qumicos, de dicho organismo. As cada vez que una clula se divide, debe sintetizarse una copia completa de su ADN, para la nueva clula. Este proceso se conoce como replicacin e implica la accin de varias enzimas para catalizar cada paso de la sntesis. Sobre cada una de las cadenas de ADN se van aadiendo nucletidos, cuyas bases son complementarias con las bases de la cadena que sirve de molde (A con T y C con G). La adicin de nucletidos es catalizada por al enzima ADN-polimerasa y se realiza en sentido 5-3.Se obtiene una hebra nueva y una vieja.

ARN: Al igual que el ADN es una molcula que almacena y transfiere informacin gentica dentro de las clulas. Algunos virus por ejemplo, almacenan su informacin gentica en molculas de ARN, en lugar de ADN. En los organismos donde el ADN es el principal deposito de informacin, el ARN cumple funciones de intermediario, transfiriendo esta informacin entre diferentes puntos de la clula. Los nucletidos contienen una ribosa,(No desoxirribosa), un grupo fosfato y bases nitrogenadas: Adenina, guanina, citosina y uracilo; pero nunca timina. El ARN consta de cadenas sencillas de polinucleotidos (No doble helice).


PGF03-R03

Estructura de un nucletido

EJERCITACIN

Desarrolla en tu cuaderno dos mentefactos conceptuales sobre ADN y ARN.

DEL ADN A LA PROTENA: EL PAPEL DEL ARN

Las molculas de mRNA son largas copias (o transcriptos) de secuencias de DNA (de 500 a 10.000 nucletidos) y de cadena simple pero, a diferencia de las molculas de DNA, las de RNA se encuentran en su mayora como molculas de cadena nica. Cada nueva molcula de mRNA se copia -o transcribe- de una de las dos cadenas de DNA (la cadena molde) segn el mismo principio de apareamiento de bases que gobierna la replicacin del DNA. A1 igual que una cadena de DNA, cada molcula de RNA tiene un extremo 5' y un extremo 3'. Como en la sntesis del DNA, los ribonucletidos, que estn presentes en la clula como trifosfatos, se aaden uno por vez al extremo 3' de la cadena en crecimiento de RNA. El proceso, conocido como transcripcin, es catalizado por la enzima RNA polimerasa. Esta enzima opera de la misma forma que la DNA polimerasa, movindose en direccin 3' a 5' a lo largo de la cadena molde de DNA, sintetizando una nueva cadena complementaria de nucletidos (en este caso de ribonucletidos) en la direccin 5' a 3'. As, la cadena de mRNA es antiparalela a la cadena molde de DNA de la cual es transcripta.

La RNA polimerasa, a diferencia de la DNA polimerasa, no requiere cebador para comenzar la sntesis de RNA, ya que es capaz de iniciar una nueva cadena uniendo dos ribonucletidos. En procariotas, hay un nico tipo de RNA polimerasa que, en realidad, es un gran complejo multienzimtico asociado con varias protenas que participan en diferentes

file:///C:/Documents%20and%20Settings/Sistemas/Mis%20documentos/BIOLOGA%20DE%20HELENA%20CURTIS/glosario/r.htm%23rna_mensajero_(mRNA)file:///C:/Documents%20and%20Settings/Sistemas/Mis%20documentos/BIOLOGA%20DE%20HELENA%20CURTIS/glosario/n.htm%23nucleotidofile:///C:/Documents%20and%20Settings/Sistemas/Mis%20documentos/BIOLOGA%20DE%20HELENA%20CURTIS/glosario/p.htm%23procariota


PGF03-R03

momentos de la trascripcin. Cuando va a iniciar la transcripcin, la RNA polimerasa se une al DNA en una secuencia especfica denominada secuencia promotora o promotor; abre la doble hlice en una pequea regin y, as, quedan expuestos los nucletidos de una secuencia corta de DNA. Luego, la enzima va aadiendo ribonucletidos, movindose a lo largo de la cadena molde, desenrollando la hlice y exponiendo as nuevas regiones con las que se aparearn los ribonucletidos complementarios. El proceso de elongacin de la nueva cadena de mRNA contina hasta que la enzima encuentra otra secuencia especial en el transcripto naciente, la seal de terminacin. En este momento, la polimerasa se detiene y libera a la cadena de DNA molde y a la recin sintetizada cadena de mRNA.

El proceso de transcripcin del mRNA descripto para procariotas es similar en eucariotas, aunque presenta algunas diferencias importantes. Entre ellas, se puede mencionar que, si bien en procariotas las molculas de mRNA se producen directamente por transcripcin del DNA, en eucariotas superiores, la mayor parte de los transcriptos sufren un procesamiento posterior a la transcripcin -llamado splicing del RNA- antes de dejar el ncleo e ingresar al citoplasma.

El RNA mensajero transcripto a partir del DNA es, entonces, la copia activa de la informacin gentica. Incorporando las instrucciones codificadas en el DNA, el mRNA dicta la secuencia de aminocidos en las protenas.

Qumicamente, el RNA es muy semejante al DNA, pero hay dos diferencias en sus nucletidos. a) Una diferencia es el azcar que lo compone. En lugar de desoxirribosa, el RNA contiene ribosa, en la cual el grupo hidroxilo reemplaza a un hidrgeno en el carbono 2'. b) La otra diferencia es que, en lugar de timina, el RNA contiene una pirimidina ntimamente relacionada con sta, el uracilo (U). El uracilo, al igual que la timina, se aparea slo con la adenina. Una tercera y muy importante diferencia entre los dos cidos nucleicos es que, en la mayora de los casos, el RNA se encuentra como cadena simple y no forma una estructura helicoidal regular como el DNA. A pesar de esto, como veremos ms adelante, algunas molculas de RNA presentan estructura secundaria, es decir, ciertas zonas de la molcula pueden formar bucles o encontrarse como doble cadena, por apareamiento de bases dentro de la misma molcula.

file:///C:/Documents%20and%20Settings/Sistemas/Mis%20documentos/BIOLOGA%20DE%20HELENA%20CURTIS/glosario/p.htm%23promotorfile:///C:/Documents%20and%20Settings/Sistemas/Mis%20documentos/BIOLOGA%20DE%20HELENA%20CURTIS/glosario/e.htm%23eucariotafile:///C:/Documents%20and%20Settings/Sistemas/Mis%20documentos/BIOLOGA%20DE%20HELENA%20CURTIS/glosario/s.htm%23splicingfile:///C:/Documents%20and%20Settings/Sistemas/Mis%20documentos/BIOLOGA%20DE%20HELENA%20CURTIS/glosario/n.htm%23nucleofile:///C:/Documents%20and%20Settings/Sistemas/Mis%20documentos/BIOLOGA%20DE%20HELENA%20CURTIS/glosario/c.htm%23citoplasma


PGF03-R03

El "dogma" central de la gentica molecular: "La informacin fluye del DNA al RNA y de ste a las protenas". La replicacin del DNA ocurre slo una vez en cada ciclo celular, durante la fase S previa a la mitosis o a la meiosis. La transcripcin y la traduccin, sin embargo, ocurren repetidamente a travs de toda la interfase del ciclo celular. Ntese que, segn este dogma, los procesos ocurren en una sola direccin. Una diversidad de experimentos ha demostrado que se cumple, salvo algunas pocas excepciones. La principal excepcin al dogma central es un proceso llamado transcripcin inversa, en el cual la informacin codificada por ciertos virus que contienen RNA se transcribe a DNA por la accin de la enzima transcriptasa inversa.

En el punto de unin de la enzima RNA polimerasa, la doble hlice de DNA se abre y, a medida que la RNA polimerasa se mueve a lo largo de la molcula de DNA, se separan las dos cadenas de la molcula. Los ribonucletidos, que constituyen los bloques estructurales, se ensamblan en la direccin 5' a 3' a medida que la enzima lee la cadena molde de DNA en la direccin 3' a 5'. Ntese que la cadena de RNA recin sintetizada es complementaria, no idntica, a la cadena molde a partir de la cual se transcribe; su secuencia, sin embargo, es idntica a la cadena inactiva de DNA (no transcripta), excepto en lo que respecta al reemplazo de timina (T) por uracilo (U). El RNA recin sintetizado se separa de la cadena molde de DNA.

SIMULACIN:

1. Con tus propias palabras explica que es la gentica. 2. Que es un gen y cul es su funcin. 3. Quien es el padre de la gentica y quien es considerado el padre de la gentica moderna

(actual). 4. Que es el genoma humano y la herencia gentica. 5. Explica que son organismos haploides, diploides y cromosomas homlogos.


PGF03-R03

6. Dibujar un cromosoma con sus estructuras y explica sus funciones. 7. Escribe las caractersticas ms importantes entre genotipo y fenotipo. 8. A que se le denomina alelo dominante, recesivo y heterocigtico.

EJERCITACIN:

1. En las plantas de arvejas, semillas lisas (S) son dominantes sobre semillas rugosas (s). En una cruza gentica de dos plantas que son heterocigotos para el carcter "forma de la semilla", qu fraccin de los descendientes deberan tener semillas lisas?

2. realizar los siguientes cruces:

A) AA x Aa

B) Dd x Dd

C) mmNN x MmNn

D) AaBB x Aabb

E) DdBBMm x DDbbMn

3. En los hamster, el pelaje caf es representado por un alelo dominante M y el blanco por el alelo m. Realizar un cuadro de punnet para un cruce homocigoto de pelaje caf y un hmster de pelaje blanco.

4. Cul es la F1 si se cruzan un toro con alelos heterocigotos de color negro para el pelaje y una vaca recesiva para el color caf. Escribir el fenotipo y el genotipo.

V: negro

v. caf

5. Averiguar los parentales (genotipos) de cierto cruce si su resultado fue 50% AA y 50% Aa.

6. Averiguar los parentales de un cruce, si la F1 dio como resultado: homocigoto dominante. 2/4 heterocigotos. homocigotos recesivo.

7. Al autofecundarse una planta de san Joaqun de ptalos rojos homocigotos (RR), cual ser las proporciones fenotpicas y genotpicas de su descendencia. Calcular la F2.


PGF03-R03

8. Al cruzarse un rbol de ocobo de flores rosadas con alelos homocigotos dominantes, con otro de flores rosadas heterocigotos. Cul ser la proporcin fenotpica y genotpica de la F1. R. rosadas r: amarillas.

9. Los estudios sobre la herencia han demostrado que todas las caractersticas genotpicas de un ser vivo pueden ser heredadas a los hijos a travs de la combinacin genotpica de los padres. Un cruce es la representacin de estas combinaciones genotpicas haciendo uso de los cuadros de Punnet, que permiten adems, predecir y determinar los genotipos de los hijos y sus correspondientes fenotipos. A partir del texto, la herencia es una rama que:

A. estudia los genotipos de los padres y su influencia sobre los hijos B. hace uso de los clculos probabilsticos para determinar futuros caracteres hereditarios C. garantiza que las caractersticas se mantengan entre las especies D. permite determinar enfermedades

10. En los cuadros de Punnet se escriben los genotipos de los padres separa