BACHILLERATO SOLUCIONARIO

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1. La materia de la vida

1 La vida y sus niveles de organización Página 11 1. Cita en orden los niveles de organización. Nivel atómico y molecular. Incluye átomos, moléculas, macromoléculas y orgánulos. Nivel celular. Incluye la célula. Nivel orgánico. Incluye tejidos, aparatos y sistemas y organismos. Nivel de población. Incluye población, ecosistema y biosfera. www En la web Visualiza el vídeo titulado «Los seres vivos, ¿qué comparten?» para repasar las características de los seres vivos. El vídeo permitirá a los alumnos comprender las características propias de los seres vivos y afianzar sus conocimientos. Se recomienda la visualización tanto antes como después de la explicación por parte del profesor. Proyecto de trabajo: Visualiza el vídeo «El todo y las partes» y debate en clase qué significa la frase «El todo es más que las partes». El profesor puede actuar de moderador en el debate, y evaluará positivamente la preparación previa por parte del alumno y la exposición clara de las ideas.

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1. La materia de la vida

2 Los biolementos y las biomoléculas Página 13 1. ¿Por qué el cobre es un oligoelemento? Porque aparece en cantidades inferiores al 0,1 %, pero es fundamental para el correcto funcionamiento de los seres vivos. Su deficiencia produce enfermedades carenciales y su exceso provoca intoxicaciones. 2. Define biolemento y biomolécula. Biolemento: elemento químico que constituye la materia viva. Biomolécula: molécula formada por combinación de bioelementos. 3. El carbono tiene unas características especiales que le hacen ser la base de las biomoléculas orgánicas. ¿Cuáles son? El átomo de carbono tiene tres características que le han convertido en la base de las biomoléculas orgánicas: 1. Tiene cuatro orbitales enlazantes, dispuestos en dirección a los vértices de un tetraedro, que permiten su unión con otros 4 átomos o grupos distintos. 2. Es capaz de formar largas cadenas con dobles y triples enlaces. 3. Puede unirse al hidrógeno, al oxígeno o al nitrógeno, dando lugar a diferentes grupos funcionales. Estas características permiten la formación de una inmensa variedad de moléculas con formas y propiedades distintas, lo que se traduce en la enorme complejidad de los seres vivos.

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1. La materia de la vida

3 El agua y las sales minerales Página 15 1. ¿Qué condiciones deben cumplir las moléculas para que formen enlaces por puentes de hidrógeno? Las moléculas deben ser dipolares, es decir, deben tener cargas positivas y cargas negativas. La presencia de las cargas permite que diferentes moléculas establezcan puentes de hidrógeno entre sus cargas positivas y negativas. 2. Elabora una tabla como la que sigue que relacione las propiedades del agua con sus funciones biológicas. Busca información para proponer un ejemplo de cada una de estas funciones. Función

Ejemplo

Gran poder disolvente

Por ser un gran disolvente, gran cantidad de sustancias son transportadas por el organismo o incorporadas a las células disueltas en ella.

Alta reactividad química

Proporciona al medio los H+ y OH- necesarios para las reacciones de hidrólisis, y O2 y H2 en las reacciones de oxidación-reducción.

Alto calor específico

Absorbe gran cantidad de calor sin sufrir un aumento importante de temperatura, por lo que actúa de amortiguador térmico en los seres vivos.

Elevado calor de vaporización

La evaporación del agua líquida absorbe mucho calor, lo que permite a los seres vivos disminuir su temperatura por medio de la evaporación del agua, como ocurre al sudar.

3. El sudor permite a los seres vivos disminuir su temperatura. ¿Qué propiedad del agua se pone de manifiesto cuando se suda? El elevado calor de vaporización. La evaporación del agua líquida absorbe mucho calor, lo que permite a los seres vivos disminuir su temperatura por medio de la evaporación del agua, como ocurre al sudar. 4. El agua es una molécula dipolar y esta propiedad hace que tenga unas propiedades especiales. ¿Qué quiere decir que el agua es una molécula dipolar? ¿Cuáles son esas propiedades? Significa que el átomo de oxígeno es más electronegativo que los de hidrógeno. Este hecho provoca que los electrones compartidos en el enlace se sitúen más cerca del átomo del oxígeno que de los de hidrógeno, lo que genera dos cargas negativas en la zona del oxígeno y una carga positiva en cada uno de los hidrógenos. 5. Busca información sobre las funciones biológicas del anión Cl- y del catión Na+. Propón un ejemplo de cada una de estas sales minerales en disolución. El cloro ligado al sodio forma el cloruro sódico, por lo que tienen un relevante papel en el mantenimiento de la presión osmótica y el equilibrio ácido-base. También forma parte de la secreción gástrica al formar parte del ácido clorhídrico. La función biológica más importante del sodio es la de regular la presión osmótica, y asegurar la integridad celular (son cargas positivas que retienen aniones). Otra de las funciones del sodio es la de mantener el balance de agua en el organismo, además de intervenir en el equilibrio ácido-base. 6. Busca información y propón dos ejemplos de sales minerales en forma precipitada que se pueden encontrar en los seres vivos. Por ejemplo el carbonato cálcico que forma el caparazón de los moluscos y la sílice que constituye el esqueleto de las diatomeas. www En la web Realiza la actividad interactiva propuesta para repasar y aplicar los conceptos aprendidos en este epígrafe. 4

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1. La materia de la vida

4 Los glúcidos Página 17 1. Escribe la fórmula molecular de un monosacárido de 5 átomos de carbono. C5H10O5 2. Haz un esquema de cómo se formará el enlace O-glucosídico entre una molécula de glucosa y una de fructosa. 6 CH2OH 5 H 4

H 1

H

OH OH 3 H

H

OH

1 CH2OH +

2

2 OH

H

5

HO H 3 OH

+ H2O

CH2OH

H 6 OH H CH2OH 4 H

OH OH H

CH2OH

H

H

O

H OH

H

H

OH H CH2OH

OH

H

Enlace O–glucosídico

a –D–glucosa Se desprende b –D–fructosa una molécula de agua

Sacarosa

3. Elabora una tabla indicando las principales funciones de los monosacáridos y los disacáridos estudiados en este epígrafe.

Monosacáridos

Disacáridos

Glúcido

Función

Glucosa

Principal combustible utilizado por las células y eslabón estructural de muchos polisacáridos.

Fructosa

Usada como combustible celular.

Ribosa

Componente del ARN.

Desoxirribosa

Componente del ADN.

Ribulosa

Fija el CO2 en la fotosíntesis.

Maltosa

Azúcar de malta. Formada por dos moléculas de glucosa.

Lactosa

Azúcar de la leche. Formada por glucosa y galactosa.

Sacarosa

Azúcar común. Formada por glucosa y fructosa.

www En la web Observa la presentación «La estructura de algunos disacáridos» para aplicar y ampliar los conceptos estudiados en este epígrafe. Consulta la simulación llamada «La formación del enlace O-glucosídico» para comprender mejor cómo se forma este tipo de enlace entre dos monosacáridos. Ambas actividades permiten al alumnado asentar los contenidos dados en el epígrafe a la vez que sirven como aprendizaje utilizando otras formas de estudio y comprensión.

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1. La materia de la vida

Página 18 4. Elabora una tabla indicando las principales funciones de los polisacáridos que has estudiado. Polisacárido

Función

Almidón

Reserva de glucosa en vegetales.

Glucógeno

Almacenamiento de glucosa en animales.

Celulosa

Función estructural en las paredes de células vegetales.

5. ¿Cuáles son las características de los polisacáridos? ¿Qué diferencia hay entre el almidón y el glucógeno? Características: • Son largas cadenas de cientos o incluso miles de monosacáridos unidos por enlaces O-glucosídicos. • No son solubles en agua. • No tienen sabor dulce. • No son cristalizables. El almidón es el polisacárido de reserva en vegetales y el glucógeno es la forma de almacenamiento en animales. www En la web Observa la presentación titulada «La estructura de algunos polisacáridos» para aplicar y ampliar los conceptos estudiados en este epígrafe. La actividad permitirá a los alumnos ampliar los contenidos sobre los polisacáridos a la vez que sirve como aprendizaje utilizando otras formas de estudio y comprensión.

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1. La materia de la vida

5 Los lípidos Página 19 1. Explica cómo se forma una grasa y enumera las principales funciones que realizan las grasas. H2O H2C

OH

+

O HO

H2O HC

OH

+

C

O R1

H2C

O

O HO

C

C

R1

O R2

HC

O

C

R2

H2O O H2C

OH

+

HO

C

O R3

H2C

O

C

R3

Las principales funciones de las grasas son: • Almacenamiento energético. Se almacenan en las células, tanto de los animales como de algunos vegetales (semillas, frutos), como depósitos de energía, debido a que proporcionan el doble de energía por gramo que los glúcidos. • Aislamiento térmico y protección de órganos. Son malos conductores del calor, por lo que las capas de grasa situadas debajo de la piel de los mamíferos (muy desarrolladas en los que habitan en zonas frías) actúan como aislante térmico. Además, las grasas acumuladas alrededor de los órganos sirven para protegerlos de los golpes. 2. Los triacilglicéridos son moléculas hidrofóbicas. ¿Qué significa la expresión «hidrofóbicas»? La expresión «hidrofóbicas» significa que repelen el agua.

Página 20 3. Enumera las principales funciones de los fosfoglicéridos. La función principal de los fosfoglicéridos es formar bicapas que son la base estructural de las membranas celulares. 4. Los fosfolípidos son moléculas anfipáticas. ¿Qué significa la expresión «anfipática»? ¿Por ser moléculas anfipáticas tienen alguna propiedad especial? Las moléculas anfipáticas son aquellas que presentan una cabeza polar hidrófila, y una zona apolar hidrófoba. En el caso de los fosfoglicéridos, la cabeza polar está formada por el ácido fosfórico y el alcohol, y la zona apolar está representada por las cadenas de los ácidos grasos. Los lípidos anfipáticos constituyen la base de las membranas biológicas porque, cuando se encuentran en disoluciones acuosas, se distribuyen formando bicapas en las que las cabezas hidrófilas quedan hacia el exterior en contacto con el agua, y las colas hidrófobas se enfrentan entre sí. www En la web Observa la presentación titulada «Los fosfolípidos y las membranas celulares» para aplicar y ampliar los conceptos estudiados en este epígrafe. Presentación: «La estructura de algunos lípidos». Las presentaciones sirven a los alumnos para ampliar los conceptos sobre los fosfolípidos de membrana y los lípidos, a la vez que sirve como aprendizaje utilizando otras formas de estudio y comprensión.

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1. La materia de la vida

Página 21 5. Justifica por qué el colesterol es necesario para las células. El colesterol confiere a las membranas celulares la rigidez necesaria para que las células sean estables. 6. ¿Qué ocurre si el colesterol se encuentra en exceso en el torrente sanguíneo? Si el colesterol se encuentra en exceso en el torrente sanguíneo se deposita en forma de placas en las paredes de las arterias y origina lo que se conoce como arteriosclerosis.

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1. La materia de la vida

6 Las proteínas Página 23 1. ¿Qué son las proteínas? Las proteínas están formadas por C, H, O, N, y, en menor proporción, por S y P. Son macromoléculas constituidas por la unión de unidades más sencillas llamadas aminoácidos. 2. Las proteínas desempeñan una gran variedad de funciones biológicas. ¿De qué depende la función biológica de una proteína? ¿Qué sucedería si variara la secuencia de aminoácidos de una proteína? • Las proteínas difieren unas de otras en el número y el orden en que se sitúan los aminoácidos. De esta secuencia depende su estructura, y de su estructura, su función biológica. • Al cambiar algún aminoácido de la secuencia de una proteína, posiblemente, variaría su forma y perdería su función biológica. 3. ¿Qué función realizan los enzimas? ¿Qué es el centro activo? • Los enzimas son proteínas que catalizan, es decir, aumentan la velocidad de las reacciones que suceden en los seres vivos. • El centro activo es una pequeña porción de la molécula de enzima que presenta una estructura tridimensional que es complementaria con la forma del sustrato. En el centro activo el sustrato se une al enzima y sufre su transformación en el producto de la reacción. La estructura tridimensional del centro activo es la responsable de la elevada especificidad de los enzimas. 4. Averigua qué función desempeñan las siguientes proteínas: mioglobina, trombina, glucagón, lipasa, caseína, histona, miosina. • Mioglobina: función de transporte y almacenamiento de oxígeno en los músculos. • Trombina: contribuye a la formación del coágulo sanguíneo. • Glucagón: hormona que regula los niveles de glucosa en sangre. • Lipasa: enzima. • Caseína: reserva de aminoácidos. • Histona: función estructural, forma parte de los cromosomas. • Miosina: función contráctil. www En la web Consulta la presentación «Los niveles estructurales de las proteínas» para ampliar los contenidos. La presentación ayudará al alumnado a ampliar los contenidos sobre la estructura de las proteínas a la vez que sirve como aprendizaje utilizando otras formas de estudio y comprensión.

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1. La materia de la vida

7 Los ácidos nucleicos Página 25 1. Indica y explica qué tipos de enlaces es posible encontrar en una molécula de ADN. • Enlaces fosfodiéster que unen los distintos nucleótidos. Se forman entre el grupo OH 3’ de un nucleótido y el grupo OH del ácido fosfórico de otro. • Puentes de hidrógeno que se establecen entre las bases nitrogenadas. 2. ¿Qué diferencias hay entre una molécula de ADN y otra de ARN? La molécula de ADN está formada por dos cadenas de desoxirribonucleótidos enrolladas en forma de doble hélice. La estructura se asemeja a una escalera de caracol, en la que el pasamanos (esqueleto de la doble hélice) está constituido por moléculas de ribosa y fosfatos, y los peldaños, por las bases nitrogenadas. Las dos cadenas son antiparalelas, es decir, una se coloca en sentido 5’-3’ y la otra en sentido inverso, 3’-5’. Ambas cadenas se mantienen unidas por puentes de hidrógeno que se establecen entre las bases por uniones complementarias, de forma que la A de una cadena se une siempre a la T de la otra, y la G es complementaria de la C. El ARN está formado por una única cadena de ribonucleótidos de A, G, C y U, que, en algunos casos, puede plegarse sobre sí misma y establecer estructuras de doble hélice. Existen tres tipos de ARN: el mensajero (ARNm), el transferente (ARNt) y el ribosómico (ARNr). 3. Dibuja el modelo de un nucleótido e indica las partes que lo constituyen.

P

Fosfato Base nitrogenada Azúcar 4. ¿Qué bases son las complementarias de la adenina, de la citosina y de la guanina? Adenina: en ADN, timina. En ARN, uracilo. Citosina: siempre guanina. Guanina: siempre citosina. 5. ¿Qué significan las siguientes expresiones? • Tiene forma de doble hélice. Se asemeja a una escalera de caracol en la que el pasamanos está constituido por moléculas de desoxirribosa y fosfatos, y los peldaños, por las bases nitrogenadas. • Sus cadenas son antiparalelas. Una es opuesta a la otra y se mantienen unidas por puentes de hidrógeno. • ¿A qué molécula se refieren?  ADN.

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1. La materia de la vida

www En la web Visualiza los esquemas sobre el ARNt para ampliar contenidos. Los esquemas sobre ARNt ayudarán al alumnado a ampliar los conocimientos sobre esta molécula que presenta una estructura compleja y distinta de los otros tipos de ARN, a la vez que sirven como aprendizaje utilizando otras formas de estudio y comprensión.

Página 27 6. Define traducción y transcripción. Traducción. Es la síntesis de una proteína. Transcripción. Es la síntesis de una molécula de ARNm complementaria de una de las hebras de ADN, la hebra molde. 7. ¿Cuántos ARN intervienen en la traducción y de qué manera lo hacen? ARNm: es la cadena que se traduce. ARNt: transporta los aminoácidos al ribosoma. 8. ¿Cómo es la complementariedad de bases durante la trascripción? Adenina, con uracilo. Timina con adenina. Guanina con citosina; y al revés. 9. ¿Qué significa que la replicación del ADN es semiconservativa? Las dos hebras de doble hélice se separan y cada una sirve de molde para la síntesis de una nueva hebra. De esta forma, las moléculas hijas son idénticas y están formadas por una hebra original y otra de nueva síntesis. www En la web Visualiza el esquema sobre el código genético para ampliar los contenidos del epígrafe. Los esquemas sobre el código genético ayudarán al alumnado a ampliar los conocimientos sobre este proceso tan importante, a la vez que sirven como aprendizaje utilizando otras formas de estudio y comprensión.

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1. La materia de la vida

Guía para estudiar la unidad Página 28 Elabora tu propio resumen Cita los niveles de organización de la materia. Define bioelemento e indica los tipos que existen y explica por qué el carbono es elemento esencial de la materia orgánica. Di qué son las biomoléculas y qué tipos de estas conoces. El estudio de los seres vivos puede desarrollarse en distintos niveles de organización: molecular, celular, orgánico y de población. Los bioelementos son los elementos químicos que constituyen la materia de los seres vivos. Se clasifican en primarios, secundarios y oligoelementos. El carbono es la base de las biomoléculas orgánicas porque tiene la posibilidad de formar largas cadenas con dobles y triples enlaces gracias a los cuatro orbitales enlazantes que posee y se orientan en dirección a los vértices de un tetraedro regular. Las biomoléculas son el resultado de la combinación de los bioelementos y se clasifican en inorgánicas, como el agua y las sales minerales, y orgánicas, como los glúcidos, los lípidos, las proteínas y los ácidos nucleicos. Indica qué tipo de molécula es el agua. Explica por qué es tan especial. Describe sus características químicas. El agua es la molécula más abundante de los seres vivos y es el medio en el que se encuentran dispersas y disueltas las biomoléculas. Está formada por la unión de un átomo de oxígeno con dos átomos de hidrógeno y es una molécula dipolar. Este hecho permite que en el agua se formen puentes de hidrógeno que le confieren unas propiedades especiales, como son: gran poder disolvente, alta reactividad química, alto calor específico y elevado calor de vaporización. De estas propiedades derivan sus funciones biológicas. Indica qué elementos forman los glúcidos, qué funciones tienen y nombra ejemplos de todos los tipos. Indica qué elementos forman los lípidos, cómo se clasifican y qué funciones tienen. Los glúcidos son moléculas formadas por C, H y O, con funciones energéticas y estructurales. Se clasifican en monosacáridos, los más simples (glucosa, fructosa, ribosa, desoxirribosa, etc.); disacáridos, formados por la unión de dos monosacáridos mediante el enlace O-glucosídico (maltosa, lactosa, sacarosa, etc.), y polisacáridos, constituidos por largas cadenas (almidón, celulosa, glucógeno, etc.). Los lípidos son moléculas formadas por C, H, O y, a veces, por P. Se clasifican en saponificables, como las grasas, los fosfolípidos, los glucolípidos y las ceras, e insaponificables, como los esteroides y los terpenos. Realizan funciones estructurales, energéticas, fotosintéticas y reguladoras. Explica qué son las proteínas y qué estructura tienen. Cita las funciones de las proteínas. Di de qué están formados los ácidos nucleicos, qué tipos conoces y cuáles son sus funciones. Las proteínas son largas cadenas de aminoácidos que se unen mediante el enlace peptídico y desempeñan funciones estructurales, de reserva, de transporte, de defensa, contráctil, de regulación y de acción enzimática. Tienen diferentes niveles estructurales: estructura primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria. 12

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1. La materia de la vida

Los ácidos nucleicos son largas cadenas de nucleótidos formados por una pentosa, ácido fosfórico y una base nitrogenada. Hay dos tipos: los ácidos desoxirribonucleicos (ADN) y los ribonucleicos (ARN). Las funciones que desempeñan son el almacenamiento y la transmisión de la información genética.

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1. La materia de la vida

Autoevalúate con un test En cada cuestión señala la respuesta correcta: 1. ¿A qué nivel de organización pertenecen los orgánulos? a) Atómico. b) Molecular. c) Celular. 2. El fósforo y el azufre son: a) Bioelementos primarios. b) Bioelementos secundarios. c) Oligoelementos. 3. ¿Cuál de estas afirmaciones es falsa? a) Puede unirse a cuatro átomos o grupos distintos. b) No puede formar largas cadenas. c) Da lugar a diferentes grupos funcionales. 4. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el agua es verdadera? a) Es un pésimo disolvente. b) Bajo calor específico. c) Elevado calor de vaporización. 5. ¿Qué glúcido forma parte del ARN? a) La glucosa. b) La desoxirribosa. c) La ribosa. 6. ¿Qué grupo de lípidos forman parte de las membranas celulares? a) Las grasas. b) Los fosfolípidos. c) Las ceras. 7. ¿Qué proteínas actúan de catalizadores? a) Las hormonas. b) Los anticuerpos. c) Los enzimas. 8. ¿Qué base nitrogenada se une a la adenina en el ADN? a) Timina. b) Guanina. c) Uracilo.

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Actividades de refuerzo y ampliación Página 29 1. D  efine los términos siguientes: Bioelemento, monosacárido, aminoácido, ácido graso, nucleótido. Bioelemento: de todos los elementos químicos que se conocen, apenas unos 70 forman parte de los seres vivos y 25 son comunes a ellos. Estos elementos reciben el nombre de bioelementos. Monosacárido: unidad básica de los hidratos de carbono constituidos por una sola molécula de azúcar. Aminoácido: unidad sencilla que forma las proteínas. Ácido graso: ácido orgánico formado por una cadena hidrocarbonada larga, con un grupo carboxilo en uno de sus extremos. Nucleótido: molécula formada por una pentosa, una molécula de ácido fosfórico y una base nitrogenada. La unión de nucleótidos constituye los ácidos nucleicos. 2. Lee la frase y responde a las preguntas: «El agua es una molécula dipolar, lo que le da unas propiedades especiales». a) ¿Qué significa que es una molécula dipolar? El agua está formada por la unión de un átomo de oxígeno con dos átomos de hidrógeno y, aunque presenta carga neta neutra, es una molécula dipolar. Esta naturaleza dipolar se debe a que el átomo de oxígeno … es más electronegativo que el de hidrógeno. Este hecho provoca que los electrones … compartidos en los enlaces se sitúen más cerca del átomo de oxígeno que de los átomos de hidrógeno, lo que genera dos cargas negativas en la zona del oxígeno y una carga positiva en cada uno de los hidrógenos.

HCOH

b) ¿A qué propiedades se refiere? HCOH La presencia de las cargas permite que diferentes moléculas de agua establezcan puentes de hidrógeno entre sus cargas positivas y negativas, originando en el agua líquida una estructura reticular, que presenta una gran cohesión interna y es la HCOH responsable de las propiedades especiales del agua: gran poder disolvente, alta reactividad química, alto calor específico y elevado calor de vaporización. HCOH 3. Representa una aldosa y una cetosa, …señala los grupos funcionales e indica el nombre y la función biológica de los …glúcidos que hayas representado. Por ejemplo: Polialcohol

H

O CH2OH

C

C=O

HCOH HCOH

HCOH

HCOH

HCOH

… …

… …

Aldosa

Cetosa

La glucosa es el principal combustible utilizado por las células y es el eslabón estructural de muchos polisacáridos. La fructosa también es utilizada como combustible celular.

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4. ¿Qué propiedad tienen todos los lípidos? Cita con ejemplos las funciones de los lípidos. Los lípidos son moléculas orgánicas formadas por C, H, O y, en algunos casos, por P. Se caracterizan por ser insolubles en disolventes polares como el agua, y solubles en disolventes orgánicos no polares como el éter, el cloroformo o el benceno. Se clasifican en dos grupos: 1. Saponificables. Aquellos de cuya hidrólisis (descomposición por el agua) se obtienen ácidos grasos. Son las grasas, los fosfolípidos, los glucolípidos y las ceras. 2. Insaponificables. Su hidrólisis no libera ácidos grasos. Son los esteroides y los terpenos. Entre las funciones de los lípidos encontramos: • Almacenamiento energético a largo plazo. Las grasas se almacenan en las células, tanto de los animales como de algunos vegetales (semillas, frutos), como depósitos de energía, debido a que proporcionan el doble de energía por gramo que los glúcidos. • Aislamiento térmico y protección de órganos. Los triacilglicéridos son malos conductores del calor, por lo que las capas de grasa situadas debajo de la piel de los mamíferos (muy desarrolladas en los que habitan en zonas frías) actúan como aislante térmico. Además, las grasas acumuladas alrededor de los órganos sirven para protegerlos de los golpes. • Base estructural de las membranas celulares. Los fosfoglicéridos, cuando se encuentran en disoluciones acuosas, se distribuyen formando bicapas, que son la base estructural de las membranas celulares. Los esfingolípidos también se encuadran en las membranas celulares, especialmente en las de las células nerviosas. Los glucolípidos también forman parte de las membranas celulares. El colesterol es un componente de las membranas celulares, a las que da rigidez. • Impermeabilización. Las ceras impermeabilizan y evitan la pérdida de agua en las plantas, al cubrir la superficie de las hojas, los frutos. • Regulan el metabolismo del calcio. Vitamina D. • Participan en la fotosíntesis. Pigmentos como las xantofilas y los carotenos. 5. Indica la función del ADN, ARNm y ARNt en la síntesis de proteínas. La información contenida en la secuencia de bases del ADN sirve para producir todas las proteínas de la célula. Estas son las responsables de regular todas las reacciones químicas celulares. La expresión de la información en la célula se realiza mediante dos procesos: la transcripción (en la que se obtiene una molécula de ARNm, copia del ADN) y la traducción, proceso por el que la información transportada desde el núcleo por el ARNm es traducida con ayuda del ARNt a una secuencia de aminoácidos. 6. Explica qué función desempeñan en los seres vivos las moléculas siguientes: Carbonato cálcico, ribulosa, colesterol y actina. • Carbonato cálcico: forma el caparazón de los moluscos y el esqueleto de los vertebrados. • Ribulosa: fija el CO2 en la fotosíntesis. • Colesterol: otorga la rigidez necesaria a las membranas celulares. • Actina: proteína responsable, junto con la miosina, de la contracción muscular.

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7. Los fosfolípidos se disponen en el agua formando estructuras como la que se representa en la figura. ¿Qué características presentan estos lípidos que les permiten adoptar esta disposición?

Son moléculas anfipáticas, lo que significa que tienen una cabeza polar, hidrófila (afín al agua), y una zona apolar, hidrófoba, que repele al agua. Cuando se encuentran en disoluciones acuosas, se distribuyen formando bicapas (base de las membranas celulares), donde la parte hidrófila queda al exterior al contacto con el agua y las colas hidrófobas se enfrentan entre sí. 8. Una hebra de ADN presenta siguiente secuencia de bases: 5´---GGTACGTAGCTA---- 3´´ a) Escribe la secuencia de la hebra complementaria. 3’–CCATGCATCGAT–5’. b) Escribe la secuencia de ARNm que se transcribiría de este trozo de hebra. 3’–CCAUGCAUCGAU–5’. c) ¿Qué aminoácidos resultarían como resultado de la traducción? Ayúdate del código genético que aparece en anayaeducacion.com. Pro-Cys-Ile-Asp. Para conocer la secuencia de proteínas, es necesario consultar la tabla del código genético. El código genético establece la relación entre los tripletes de bases del ARN mensajero (codones) y los 20 aminoácidos que forman las proteínas. d) Supongamos que la base marcada en negrita es sustituida por una T. ¿Cómo afectaría a la síntesis del péptido? Razona tu respuesta. La sustitución de la base marcada por una T daría la siguiente secuencia: 5’–GGTACTTAGCTA–3’ de la que se transcribiría el siguiente ARNm: 3’–CCAUGAAUCGAU–5’ Como podemos observar, el segundo triplete de la nueva secuencia es un triplete de fin, con lo que la síntesis del polipéptido se detendría.

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9. En el esquema se representa la transmisión de la información genética de una célula eucariota. ¿Cuáles son las moléculas representadas por números? Nombra y define los procesos señalados con letras.

1 2

A

B

3

1. ADN; 2. ARNm; 3. Proteína. A Transcripción. Consiste en la síntesis de una molécula de ARNm complementaria de una de las hebras de ADN, la hebra molde. Un enzima, la ARN polimerasa, lee la secuencia de la hebra molde y sintetiza el ARNm, colocando los ribonucleótidos complementarios de adenina, guanina, citosina y uracilo (que sustituye a la timina). B Traducción. Consiste en la síntesis de una proteína. La información contenida en el ARNm debe traducirse a una secuencia de aminoácidos (proteína). Esta información está codificada en forma de tripletes; cada tres bases determinan un aminoácido. Estos son transportados por el ARNt al ribosoma, donde tiene lugar la síntesis. Los aminoácidos, según van siendo situados, se unen por enlaces peptídicos, formando una proteína. 10. Se estudiaron dos muestras de ácidos nucleicos y se observaron las siguientes proporciones de bases: A Muestra 1

T

G

C

U

35 %

14 %

28 %

Muestra 2

a) ¿Qué ácidos nucleicos están siendo analizados? La muestra 1 es de ADN, ya que presenta timina como base nitrogenada, en lugar de uracilo. Por esa razón, la muestra 2 es ARN porque tiene uracilo en lugar de timina. b) ¿Cuáles serán las proporciones del resto de las bases de la muestra 1? ¿Y las de la muestra 2? Razona tus respuestas. En el caso de la muestra 1, la cantidad de adenina es la misma que la de timina, ya que se unen entre sí por puentes de hidrógeno. Por la misma razón, la cantidad de guanina es la misma que la de citosina, 22 %. El ADN no tiene uracilo. La muestra 2, como es ARN, no tiene timina. Sin embargo, no se puede determinar la cantidad de adenina y de guanina que hay, ya que es una única cadena que en algunos casos puede plegarse sobre sí misma y formar enlaces entre las bases.

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BACHILLERATO

1. La materia de la vida

11. Explica en qué lugar de la célula sucede cada una de las etapas de la síntesis de proteínas en las células eucariotas. Transcripción: núcleo celular. Traducción: en los ribosomas del citoplasma.

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