GLUCIDOS
LIPIDOS
PROTEINAS
LA CELULA
MITOSIS Y MEIOSIS
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Explica el concepto de glúcido y clasifica los glúcidos según el número de unidades moleculares que poseen . Cita un ejemplo de cada caso e indica su función biológica.
Los glúcidos son biomoléculas formados por carbono, hidrógeno y oxígeno. Su fórmula general es Cn H2n On. Son polihidroxialdehidos (formados por un grupo aldehido en el C1) o polihidroxicetonas (un grupo ceto en C2).
Los glúcidos se clasifican en osas (una sola molécula de azúcar) y ósidos (más de una molécula).
Las osas se nombran atendiendo al número de átomos de C que poseen, si presentan un grupo aldehido (aldosas) o cetona (cetosas) y la terminación -osa.
Los ósidos pueden ser:
- Holósidos: formados por más de una osa.
- Cuando son dos se llaman disacáridos. Los más importantes son: maltosa, lactosa y sacarosa.
- Cuando están formados por muchas osas pueden ser:
- Homopolisacáridos. Todas las osas son glucosas; los más importantes son: el almidón y glucógeno como homopolisacáridos de reserva y la celulosa y la quitina como homopolisacárido estructural.
- Heteropolisacáridos formados por osas distintas; las más importantes son hemicelulosa, agar-agar y peptiglucanos.
- Hetrósidos: formados por osas y otras moléculas que no son glúcidos. Los más importantes son los glucolípidos y las glucoproteínas.
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¿Qué es el colesterol y cuál es su papel biológico en las membranas?
El colesterol es uno de los esteroides más importantes dentro del grupo de esteroles. El colesterol es uno de los de mayor interés biológico. Su papel en las membranas está relacionado con su fluidez , también afecta a la permeabilidad de las bicapas lipídicas disminuyéndolas frente a moléculas como el agua.
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Explica las funciones biológicas de las proteínas.
- Función de reserva – almacenamiento de sustancias de reserva : ovoalbuminas (clara de huevo).
- Funcion de transporte – citocromos: transporte de electrones. Hemoglobina transporte de oxígeno en sangre.
- Función contractil -actina y miosina :contracción muscular.
- Función protectora – trombina : evita la perdida de sangre.
- Transducción de señales -rodopsina : interviene en el impulso nervioso del proceso de la visión.
- Función hormonal – insulina y glucagón: regulan el nivel de glucosa en sangre.
- Función estructural - queratina : endurecer la epidermis (estrato córneo).
- Función enzimática – hidrolasas, liasas: llevar a cabo procesos catalíticos en el interior de la célula.
- Funciòn homeostática – mantiene el pH: presión osmótica.
- Función de reconocimiento de señales químicas – reconocer anticuerpos y virus.
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¿Por qué las células vegetales soportan mejor el aumento de presión osmótica que las células animales?. Razona la respuesta.
La célula vegetal al tener la pared vegetal, es más rígida y resistente a los cambios de presión osmótica debidos a la variaciones de concentración en el medio extracelular.
En un medio hipotónico, el agua se introduce al interior de la célula al pasar de un medio de baja concentración a otro de mayor concentración hasta igualar ambas concentraciones. En la célula animal este aumento de la presión osmótica en el interior de la célula provocará su estallido (lisis celular); en las células vegetales provocará un aumento de la turgescencia celular (aumento de presión sobre la membrana y pared vegetal) sin provocar su rotura.
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Indica el papel de los centriolos en la división celular.
Durante la fase G2, el par de centriolos se replica y se inicia la condensación de la cromatina preparándose para iniciar la mitosis o meiosis. Durante la mitosis o meiosis cada par de centriolos (diplosoma)se separa y se dirige a cada uno de los polos de la célula donde se encargará de la formación del huso mitótico por polimerización de los microtúbulos. Algunos de los microtúbulos forman fibras continuas que enlazarán un diplosoma de un polo con el del polo opuesto, otras fibras de huso son discontinuas que unirán cada par de centriolos con los cinetócoros de los cromosomas que se terminarán por situar en el centro de la célula formando la placa ecuatorial en la metafase.
Durante la anafase las fibras discontinuas se irán despolimerizando de manera que provocarán la separación de las cromátidas de los cromosomas en caso de la mitosis o mitosis II de la meiosis o de cada uno de los cromosomas homólogos durante la mitosis I de la meiosis.
Durante la anafase las fibras se habrán despolimerizado totalmente con la consiguiente desaparición del huso mitótico.
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Define el concepto de monosacárido. Haz una clasificación de éstos según el grupo funcionales y el número de atomos de carbono. Cita un ejemplo de cada caso e indica su función biológica.
Los monosacáridos son sólidos cristalinos de color blanco y solubles en agua. Los monosacáridos están formados entre 3 y 7 átomos de carbono . Según el grupo funcionales se clasifican en : Aldosas : tienen un grupo aldehido en el c1 y grupos hidroxilo en el resto; Cetosas: tienen un grupo funcional cetona en el c2 y grupos hidroxilo en el resto. Los monosacáridos pueden ser triosas, tetrosas, pentosas y hexosas según el número de átomos de carbono.
Los más importantes son:
- Triosas gliceraldehido (aldosa) y dihidroxiacetona (cetona). Intervienen en la ruta de la glucólisis.
- Pentosas : las aldopentosas ribosa y desoxirribosa. Forman parte del ARN y ADN respectivamente.
- Hexosas: la glucosa y galactosa (aldohesoxas) y la fructosa (cetohexosa). Tienen función energética.
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Explica la estructura de los fosfolípidos y explica su repercusión en la formación de las membranas. ¿Son moléculas anfipáticas?. ¿Cómo condiciona ésto su disposición en las membranas?
Principalmente están constituidos por glicerina y dos ácidos grasos: el ácido graso que se esterifica con la glicerina en el C1 es saturado, mientras que el que lo hace en el C2 es insaturado. La unión mediante enlace éster de estas tres biomoléculas forma parte apolar o hidrófoba del lípid . El 3C de la glicerina se une a un grupo fosfato. A la estructura así formada se le llama ácido fosfatídico.
El fosfato se une a un aminoalcohol como la colina, serina, etanolamina (parte apolar o hidrófila), formando el fosfolípido. Ejemplo: fosfatidil colina.
Los fosfolípidos son moléculas que contienen una región polar y otra apolar. Tienen un carácter anfipático que es imprescindible para la formación de la bicapa lipídica de las membranas celulares.
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¿Qué es la desnaturalización de las proteínas?. Tipos de desnaturalización y causas que las provocan.
Consiste en la rotura de los enlaces, perdiéndose las estructuras secundarias, terciarias y cuaternarias y pasa a adoptar una forma filamentosa. La desnaturalización puede estar provocada por cambios en el pH, la temperatura o por el tratamiento con sustancias desnaturalizantes. Al perder sus estructuras también pierden su actividad biológica. La desnaturalización puede ser reversible, es decir, la proteína pueden renaturalizarse recuperando la actividad biológica o irreversible, no puede volver a su conformación original.
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Nombra las diferencias entre las células animales y vegetales.
- Tanto la célula animal como la vegetal poseen membrana celular, pero la célula vegetal contiene además la pared vegetal de celulosa que le da resistencia y rigidez.
- La célula vegetal contiene cloroplastos. Son orgánulos capaces de sintetizar azúcares como la glucosa a partir de dióxido de carbono, agua y luz solar mediante el proceso de la fotosíntesis, por ello se les llama autótrofos (que producen su propias biomoléculas).
La célula animal no las produce al no poder realizar el proceso de la fotosíntesis.
- La célula vegetal adulta suele presentar una sola vacuola que ocupa gran parte del volumen interior de la célula. En cambio, las célula animal tiene muchas más vacuolas de tamaño más pequeño.
- La célula animal tiene centrosoma lo que permite formar el huso acromático en los procesos de mitosis y meiosis. En la célula vegetal no se observa la formación de esta estructura durante el reparto del material genético.
-La célula vegetal presenta una variedad de peroxisomas llamados glioxisomas.
- Durante la citocinesis las células animales hijas se separan; en cambio las células vegetales permanecen unidas mediante el fragmoplasto con orificios pequeños de intercomunicación llamados plasmodesmos.
- Son más abundantes las formaciones de cilios y flagelos en las células animales que en las vegetales.
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Explicar las diferencias que hay entre ciclo celular y división celular:
a) Ciclo celular y división celular:
El ciclo celular es el conjunto de cambios que se observan en la célula desde que se ha formado por división celular de otra célula anterior hasta que se divide para dar lugar a nuevas células hijas. Su duración varía entre unas pocas horas y algunos años, según el tipo de célula.
El ciclo celular comprende las etapas: G1 , S, G2 y M.
La fase M es la de división celular. Se lleva a cabo en células animales y vegetales y consta de dos procesos: La cariocinesis en la que se produce la división del núcleo para dar lugar a dos nuevos núcleos. En esta fase se realiza el reparto equitativo de las cromátidas de los cromosomas (una de las dos cromátidas a cada uno de los polos) y la citocinesis es el reparto del citosol de forma igual o desigual. El objeto de la división celular por mitosis es formar dos células hijas con idéntico material genético. El de la meiosis es formar cuatro células diferentes con la mitad del material genético.
Tanto la mitosis como cada uno de los repartos de la meiosis consta de cuatro etapas: profase, metafase, anafase y telofase.
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Algunos polisacáridos tienen función energética y otros estructural. Pon un ejemplo de cada caso en animales y vegetales y señala sus características.
-La quitina es un polímero lineal de N-acetil-B-D-glucosamina con enlaces B(1>4). Forma parte del exoesqueleto de los artrópodos y de las paredes de los hongos, aportándoles resistencia y dureza.
En cuanto a los homopolisacáridos de reserva, son utilizados por los seres vivos que los almacenan como reserva energética. Encontramos el almidón, homopolisacárido de reserva de las células vegetales, formado por amilosa, cadenas no ramificadas de alfa-D-glucosa y la amilopectina muy ramificada. El almidón se encuentra en los plastidios de células vegetales, y es abundante en los órganos de reserva de las plantas, tubérculos o raíces, y en las semillas. El almidón es muy abundante en la dieta de numerosos seres vivos, y constituye la base de la dieta de la mayor parte de la humanidad (trigo, maíz, patatas, legumbres,etc).
-En cuanto al glucógeno, es el homopolisacárido de las células animales. Su constitución es parecida a la de las cadenas de amilopectina, aunque presenta más ramificaciones. Se almacena en forma de gránulos en el hígado y en el músculo esquelético, donde se hidroliza fácilmente y rinde una gran cantidad de glucosa cuando se requiere.
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En relación a los ácidos grasos :
a) Explica su estructura.
b) Indica la diferencia química entre ácidos grasos saturados e insaturados y cómo afecta esta diferencia al punto de fusión de ambos.
c) Indica, razonando la respuesta, cuál de las siguientes grasas tendrá en su composición un porcentaje mayor de ácidos grasos insaturados: aceite de oliva y mantequilla.
a) Que los ácidos grasos son ácidos carboxílicos formados por largas cadenas carbonadas,
normalmente con número par de átomos de carbono;
b) Cuando la cadena solo posee enlaces simples el ácido graso es saturado, cuando la cadena presenta uno o varios enlaces dobles el ácido graso es insaturado. Los ácidos grasos saturados tienen puntos de fusión más altos que los insaturados;
c) El aceite de oliva tiene un contenido mayor de ácidos grasos
insaturados, lo que hace que sea líquido a temperatura ambiente, mientras que la mantequilla tiene un porcentaje menor de ácidos grasos insaturados por lo que es sólida a temperatura ambiente.
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Estructura general de un aminoácido. Concepto de péptido.
Los aminoácidos son compuestos sencillos de bajo peso molecular, que al unirse entre sí forman las proteínas. Químicamente, están compuestos por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno.
Se caracterizan por poseer en su molécula un grupo carboxilo, un grupo amino y una cadena lateral o grupo R, todos ellos unidos covalentemente a un átomo de carbono (carbono alfa).
El grupo R determina sus propiedades químicas y biológicas. Son sólidos, solubles en agua, cristalizables, incoloros y con un punto de fusión alto, por encima de 200ºC.
Existen 20 aminoácidos proteicos que son los constituyentes de todas las proteínas, todos son L-alfa-aminoácidos.
Hay muchos más aminoácidos no proteicos que no forman parte de las proteínas.
Los aminoácidos se clasifican en función de su grupo R en:
Hay aminoácidos esenciales (8 en la especie humana): leucina, triptófano, valina......
Un péptido es una cadena que está constituida por la unión de menos de 100 aminoácidos. Cuando los aminoácidos forman cadenas, lo hacen mediante un enlace peptídico.
Este tipo de uniones son enlaces covalentes formados entre el grupo amino del primer aminoácido y el grupo carboxilo de segundo aminoácido. Hay aminoácidos esenciales (8 en la especie humana): leucina, triptófano, valina......
Un péptido es una cadena que está constituida por la unión de menos de 100 aminoácidos. Cuando los aminoácidos forman cadenas, lo hacen mediante un enlace peptídico.
Este tipo de uniones son enlaces covalentes formados entre el grupo amino del primer aminoácido y el grupo carboxilo de segundo aminoácido.
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Nombra las principales diferencias entre la célula eucariota y la célula procariota.
Las células procariotas suelen ser más pequeñas (entre 1 y 10 nm). Es más antigua (3800 millones de años). Poseen una membrana recubierta de pared celular y a veces por encima de ella puede existir una cápsula. El citoplasma posee dos regiones bien diferenciadas: una donde se halla el material genético, llamado nucleoide o cromosoma bacteriano, y el citoplasma restante que es donde están los ribosomas. Este citoplasma carece de citoesqueleto y de sistema de endomembranas. Además pueden presentar flagelos.
Sin embargo las células eucariotas son mucho más complejas. Tienen membrana plasmática y ribosomas como las procariotas, pero se diferencian de ellas por la presencia de núcleo, orgánulos citoplasmáticos rodeados o no de membrana (sistemas de endomembrana) y citoesqueleto. Es mucho más reciente (2100 millones de años).
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Cita las principales diferencias entre la mitosis y la meiosis.
La mitosis interviene en el crecimiento de los seres vivos pluricelulares y en la reproducción asexual de los organismos. Es un proceso de división celular mediante el cual a partir de una célula madre se forman dos células hijas con idéntica dotación cromosómica y genética que la célula progenitora.
La meiosis tiene lugar en todos los ciclos biológicos en los cuales se produce la reprodución sexual. En este tipo de división celular se forman células especiales haploides (n), llamadas gametos (óvulos en la mujer, espermatozoides en el varón) a partir de una célula diploide (2n)
En el caso del ser humano todas las células se dividen por mitosis, con excepción de las células sexuales que lo hacen por meiosis.
- En la mitosis las células progenitoras pueden ser haploides o diploides. Éstas al dividirse darán lugar a dos células con idéntica dotación cromosómica que ella.
- En la meiosis la célula progenitora es diploide. La división por meiosis de una de estas células da lugar a cuatro células haploides con la mitad de la información genética y genéticamente diferentes entre sí y diferentes de la célula progenitora. El proceso de formación de gametos se llama gametogénesis y tiene lugar en las gónadas sexuales masculinas (testículos) o femeninas (ovarios).
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Escriba la fórmula desarrollada de una tetrosa.
Es un monosacárido de 4 carbonos, pero como en el enunciado no consta el grupo funcional característico, puede tratarse de una aldotetrosa o una cetotetrosa. El grupo aldehído se representa en la primera posición, y el cetónico, en la segunda:
Contando todos los átomos se observa que en ambos casos la fórmula molecular es la propia de las tetrosas: C4H8O4
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Explica qué son lípidos saponificables. Cita, al menos, tres tipos de lípidos saponificables y pon un ejemplo en cada caso.
un lípido saponificable es el que en su composición tiene uno o más ácidos grasos, y que en presencia de bases dan reacciones de saponificación en las que se producen moléculas de jabón. Son ejemplos los acilglicéridos o glicéridos (aceite y grasa), los céridos (cera de frutas), fosfolípidos (fosfoglicéridos y fosfoesfingolípidos de membranas biológicas) y glucolípidos (cerebrósidos y gangliósidos).
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Explica los niveles estructurales de las proteínas.
Estructura primaria es la secuencia lineal de aminoácidos de la proteína. Nos indica qué aminoácidos componen la cadena polipeptídica y el orden en que dichos aminoácidos se encuentran. La función de una proteína depende de su secuencia y de la forma que ésta adopte.
El enlace que presenta es el peptídico.
Estructura secundaria es la disposición de la secuencia de aminoácidos en el espacio. Los aminoácidos, a medida que van siendo enlazados durante la síntesis de proteínas y gracias a la capacidad de giro del C alfa de sus enlaces, adquieren una disposición espacial estable.
Estructura terciaria informa sobre la disposición de la estructura secundaria de un polipéptido al plegarse sobre sí misma, originando una conformación o bien globular o fibrosa.
En definitiva, es la estructura primaria la que determina cuál será la secundaria y por tanto la terciaria.
La conformación globular facilita la solubilidad en agua y así realizar funciones de transporte, enzimáticas, hormonales, etc. Esta conformación globular se mantiene estable gracias a la existencia de enlaces entre los radicales R de los aminoácidos y las fuerzas que intervienen son:
- puentes de hidrógeno
- interacciones electrostáticas entre grupos de carga opuesta
- atracciones hidrofóbicas entre radicales alifáticos
- fuerzas de Van der Waals entre grupos aromáticos
- puentes disulfuro entre aminoácidos con grupos tiol (-SH)
Estructura cuaternaria informa de la unión, mediante enlaces débiles (no covalentes) y covalentes (puentes disulfuro) de varias cadenas polipeptídicas con estructura terciaria, para formar un complejo proteico.
Cada una de estas cadenas polipeptídicas recibe el nombre de protómero.
El número de protómeros varía desde dos, como en la hexoquinasa; cuatro, como en la hemoglobina, o muchos, como la cápsida del virus de la poliomielitis, que consta de sesenta unidades proteicas. Los enlaces que intervienen para estabilizar la estructura son los mismos que en la terciaria pero entre radicales de cadenas distintas
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Indica en qué orgánulos celulares se realizan las siguientes funciones:
- Glicosilación de proteínas: en el aparato de Golgi.
- Digestión intracelular: en los lisosomas.
- Síntesis de fosfolípidos: retículo endoplasmático liso.
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Explica lo que ocurre en la anafase
Las dos cromátidas de cada cromosoma inician, de forma simultánea, un movimiento de separación hacia cada uno de los polos arrastradas por los microtúbulos cinetocóricos, que se acortan por despolimerización. La separación de ambas cromátidas se inicia por el centrómero y de forma sincronizada en todos los cromosomas de la placa metafásica. Los microtúbulos polares se alargan por polimerización y separan, cada vez más, a los polos del huso acromático.
La anafase concluye cuando las cromátidas han llegado a cada uno de los polos.
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¿Cuándo se dice que un carbono es asimétrico?
Un carbono es asimétrico cuando está unido a cuatro radicales o sustituyentes diferentes. Espacialmente, los radicales ocuparían los vértices de un tetraedro en cuyo centro estaría el átomo de carbono. Aunque lo usual es la representación plana, debe tenerse en cuenta la disposición tetraédrica:
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¿Cómo se reconoce que un lípido es saponificable?
Mediante la reacción de saponificación, que consiste en la hidrólisis alcalina (HOK, HONa) de la preparación lipídica.
Los lípidos saponificables son los que originan sales alcalinas (jabones) y alcohol, que son fácilmente extraíbles en medio acuoso:
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¿Cuándo se considera que un aminoácido es de la serie D o de la serie L?
Un aminoácido es de la serie D cuando, estando la molécula convenientemente orientada, el grupo amino queda a la derecha del observador. Es de la serie L cuando dicho grupo queda a la izquierda. El grupo carboxilo unido al carbono alfa debe estar arriba, y los sustituyentes H y amino, en el plano horizontal, dirigidos hacia el observador.
Las formas D y L de un mismo aminoácido son imágenes especulares (enantiómeros).
Todas las proteínas de los seres vivos están integradas por aminoácidos de la serie L, pero existen D-aminoácidos en el peptidoglucano (mureína) de las paredes celulares bacterianas.
He aquí otras representaciones de las formas D y L, sin mostrar la ionización de los grupos funcionales:
Los símbolos D y L se refieren a la disposición espacial de los 4 grupos sustituyentes unidos al carbono alfa.
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Indica las funciones de los siguientes orgánulos:
Centriolos: formación y organización de los filamentos que constituyen el huso acromático cuando ocurre la división del núcleo celular. Origen del corpúsculo basal o cinetocoro.
Retículo endoplasmático liso: participa en la síntesis de lípidos, en el almacenamiento de iones, en el recambio de las membranas de los orgánulos, incluyendo la membrana celular. También contiene enzimas que se encargan de la destoxificación celular.
Lisosomas: digestión intracelular de sustancias ingeridas por procesos de fagocitosis o endocitosis.
Cilios: realizan movimientos periódicos y coordinados para desplazar al alimento hacia un punto de la superficie celular e ingerirlo. Son abundantes y cortos.
Cloroplastos: son los orgánulos responsables de la obtención de energía química (glucosa) a partir de la energía luminosa por medio de la fotosíntesis en las plantas verdes.
Peroxisomas: son responsables del llamado Ciclo del Glioxilato que proporciona la energía necesaria para la germinación y el crecimiento del embrión en las semillas.
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Explica lo que ocurre en la metafase
Los cromosomas alcanzan el máximo grado de condensación. El huso acromático está formado extendiéndose entre los dos polos de la célula. Los microtúbulos cinetocóricos empujan a los cromosomas lenta y progresivamente hasta situarlos en el plano medio del huso acromático formando la placa ecuatorial o metafásica.
Los centrómeros se colocan perpendicularmente al eje formado por los dos pares de centriolos, de manera que cada una de las cromátidas que forman el cromosoma metafásico queda orientado hacia uno de los polos.