La Química en Biología

La Química en Biología

Luego de leer el texto, resuelve: 

1. Si se determina que la sustancia encontrada en un meteorito no contiene rastros de carbono, ¿pueden concluir los científicos que hay vida en el sitio del cuál provino el meteorito? Justifica.
2. ¿Dónde se encuentran las moléculas biológicas dentro de la célula? Da algunos ejemplos.
3. Explica qué características estructurales (tipo de átomos, cómo están unidos, monómeros, etc) las hacen diferentes entre si a las moléculas biológicas.
4. Muchos tipos de moléculas presentes en organismos vivos se componen de monómeros más pequeños unidos en diferentes secuencias o en diseños diferentes. Por ejemplo, los organismos usan pocos nucleótidos (4) para producir ácidos nucleicos. Miles de secuencias diferentes (formas de ordenarlos) de nucleótidos en los ácidos nucleicos proveen la codificación básica para toda la información genética en los seres vivos. Describe de que forma es beneficioso para los organismos usar monómeros para crear macromoléculas complejas.
5. Eva es muy delgada y siempre bromea y dice que no le sobra “ni un gramo de grasa corporal”. Por otro lado, Bárbara tiene un sobrepeso evidente. Se queja de que tiene calor todo el tiempo y se siente fatal en los días cálidos. Eva suele tener frío casi siempre, excepto en los días más calurosos. Explica la sensibilidad relativa a la temperatura ambiente de estas dos mujeres según la información que se te ha dado en la parte dedicada a compuestos orgánicos de este capítulo.
6. A los pediatras les preocupa el peligro de daños cerebrales cuando la temperatura de un niño se acerca a los 40,5°C. ¿Qué tipo de moléculas orgánicas es más probable que se deteriore por una temperatura alta? Explica por qué.
7. Explica la importancia de las reacciones química en los seres vivos ¿para qué sirven? ¿qué hacen? ¿qué relación tienen con el concepto de metabolismo de la célula?
8. Describe la importancia de las enzimas para los seres vivos, ¿qué pasaría en la célula si no existieran? (pista: Metabolismo).
9. Una de las funciones de algunas moléculas biológicas es la de almacenar energía, en base a esto, averigua: ¿En qué parte de esas moléculas se almacena la energía? (pista: leer reacciones químicas). ¿Para qué una célula necesita energía? ¿qué le pasará a la célula ante la falta de energía? Averigua qué es el ATP y qué relación tiene con los carbohidratos, las proteínas y las grasas.

1. Si un meteorito proveniente de un planeta no contiene carbono, se puede descartar la presencia de vida en este, debido a que el carbono es el componente de casi todas las moléculas biológicas, la vida se basa en el C.

1. Las moléculas biológicas: los carbohidratos o glúcidos son la reserva energética del organismo y también forman parte estructural de la célula ya que son parte de la membrana plasmática o de la pared celular en algunas bacterias o vegetales. En las plantas se llaman celulosa y brinda un soporte estructural a las paredes de las células. La quitina es un polisacárido que se encuentra en las paredes de la célula de algunos hongos.

Los lípidos: su función es almacenar energía, los fosfolípidos se encuentran formando parte estructural de la membrana plasmática impermeable.

Las proteínas forman parte de los componentes celulares como los ribosomas y la membrana plasmática, participan en la defensa del organismo por ej: anticuerpos, transporte de sustancias vitales por ej hemoglobina, posibilita ocurrencia de casi todas las reacciones químicas en la célula se llaman enzimas.

Ácidos nucleícos: se encuentran dentro del núcleo formado el ADN rodeado por la membrana nuclear y fuera de ella en el citoplasma en forma de ARNm, (ARN mensajero) y en los ribosomas (ARN ribosómico).

1. Los glúcidos están formados por: C (carbono), H (hidrogeno) y O (oxigeno). Los monómeros de los glúcidos se denominan: monosacáridos, que al unirse forman: polímeros, llamados polisacáridos. Los monosacáridos son los más simples ya que están formados por una sola molécula, mientras que los disacáridos están constituidos por dos monosacáridos.

Los lípidos están formados por: C (carbono), H (hidrogeno),  también por O (oxigeno) pero en menor proporción. No forman polímeros, porque no existen formas monoméricas de ellos. Hay lípidos simples y complejos según su estructura molecular y la cantidad de átomos que tengan. Las grasas neutras son los lípidos más simples y están formados por una molécula de glicerol y moléculas de ácidos grasos. Los lípidos más abundantes en nuestro cuerpo son los triglicéridos que se acumulan en células llamadas adipositos.

Las proteínas están formadas por monómeros que se denominan: aminoácidos constituidos por: C (carbono), H (hidrogeno), O (oxigeno) y N (nitrógeno), en ocasiones S (azufre). Una proteína puede estar formada por decenas hasta centenas de aminoácidos, obteniendo así: los péptidos o polipeptidos, o proteínas.

Los ácidos nucleicos: están formadas por C (carbono), N (nitrógeno), H (hidrogeno), O (oxigeno), y P (fosforo). Los monómeros de los acidos nucleicos son los nucleótidos y los polímeros los polinucleotidos. Los nucleótidos están formados por 3 moléculas: un monosacárido, un grupo fosfato y una base nitrogenada. Existen dos tipos de ácidos nicleicos: el ADN acido desoxirribonucleico o el ARN acido ribonucleico, el ADN almacena, transmite y expresa la información genética de las células, esta información controla las actividades celulares y el ARN participa en la síntesis de proteínas, lleva del nucleo al citoplasma la información contenida en el ADN. La estructura del ADN está constituida por dos cadenas de polinucleotidos que se enfrentan entre si y se mantienen unidas a través de las bases nitrogenadas mediante un tipo de enlace llamado puentes de hidrogeno.

1. La forma en que es más beneficioso para el organismo, es que por ejemplo, en lugar de ingerir alimentos que tengan miles de proteínas diferentes que necesitamos, podríamos ingerir alimentos que tengan los diez aminoácidos esenciales( monómeros).
2. Esto ocurre debido a que las personas obesas poseen mayor cantidad de depósitos de lípidos en células especializadas llamadas: adipocitos que almacenan energía y esta ayuda a mantener su temperatura corporal, el grosor del tejido adiposo es el que aisla los órganos internos y los protege de la perdida de calor. Por otro lado, la persona más delgada, al tener un grosor de tejido adiposo menor tiene una mayor pérdida del calor corporal.
3. Cuando la temperatura es elevada aumenta la energía cinética de las moléculas con lo que se desorganiza la envoltura acuosa de las proteínas, y se desnaturalizan. También, un aumento de la temperatura destruye las interacciones débiles y desorganiza la estructura de la proteína, de forma que el interior hidrófobo interacciona con el medio acuoso y se produce la agregación y precipitación de la proteína desnaturalizada.
4. Los seres vivos desarrollan permanentemente algún tipo de reacción química como parte de sus actividades biológicas.  Estas se dividen en anabólicas: cuando se sintetizan moléculas orgánicas a partir de sustancias simples que se transforman en otras más complejas a partir de energía liberada. Catabólicas: cuando se degradan sustancias complejas en sustancias simples y liberan energía por ej: la glucolisis. La importancia de las reacciones químicas en los seres vivos son: que mediante ellas se producen nuevos compuestos y los seres vivos se mantienen vivos gracias a ellas, ocurren en: la digestión, la fotosíntesis y la respiración.

El metabolismo celular está constituido por el conjunto de reacciones y procesos físico-químicos que ocurren en la célula. Son la base de la vida a escala molecular y permiten las diversas actividades en las células: crecer, reproducirse, mantener sus estructuras, y responder a estímulos, entre otras.

1. Todos los procesos químicos que ocurren en las células de los seres vivos que llamamos metabolismo celular son posibles gracias a las enzimas. La mayoría de enzimas son proteínas y actúan como catalizadores, modifican la velocidad de la reacción (hacen que la misma ocurra más rápido) sin que se altere su estructura química.

En el caso hipotético que no existieran, las reacciones químicas en la célula ocurrirían en un desorden total, y no solo eso sino que llevaría muchísimo tiempo para que sucedieran.

1. La parte de las moléculas donde se almacena la energía son las moléculas de ATP (adenosin trifosfato), donde la energía se almacena en el enlace que mantiene unidas las moléculas de fosfato, que son enlaces pirofosfatos, llamados también anhídrido o enlaces de alta energía. La célula requiere energía para que ciertos sistemas de transporte muevan iones activamente a través de las membranas, la fotosíntesis y fosforilación oxidativa, alimenta casi todas las actividades celulares, entre ellas el movimiento muscular, la síntesis de proteínas, la división celular y la transmisión de señales nerviosas proporcionan a las células la mayor parte de la energía que necesitan para funcionar.

Sin energía una célula no podría sobrevivir porque no podría realizar sus funciones vitales ya que está implicada en todas reacciones de la célula. Ya sea para que sucedan o como producto de las mismas.

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