El objetivo de este blog es mostrar algunos de los recursos y actividades que realizo en el departamento de Ciencias Naturales del I.E.S. Ramón y Cajal de Zaragoza.
Para celebrar el 11 F este año hemos realizado distintas actividades que paso a explicar a continuación.
Para introducir el 11 F explicar la importacia de su celebración en una primera sesión trabajamos la entrada de este blog que realicé para explicar "EL EFECTO MATILDA"
En la segunda sesión jugamos al "CELEBRANDO EL 11 F". Diseñé este juego para conmemorar el 11F con mi alumnado. Para ello utilicé distintas plantillas de Genially. A lo largo del juego conocerán a a algunas de las científicas más importantes actuales y del pasado.
Señalar que para llamar la atención del alumnado incluí la categoria "científicas contra la Covid-19" y "científicas españaolas".
El juego lo realizarón en 1º y 3º de ESO y en 1º y 2º de Bachillerato. No es porque lo hay hecho yo, pero les gustó mucho la actividad 😀
TIMELINES
A lo largo de la semana los alumnos y alumnas de Anatomía Aplicada de 1º de bachillerato realizaron como actividad para celebrar el 11 F una serie de TIMELINES DE MUJERES CIENTÍFICAS. Algunos ejemplos son:
PODCAST
Se les oferció a los alumnos/as de Bachillerato realizar podcast sobre científicas aragonesas.
Aquí subo un ejemplo la botánica BLANCA CATALÁN DE OCÓN
Con los alumnos/as de 1º de ESO participamos en una actividad realizada por el CSIC. A través de los avatares de distintas mujeres científicas del CSIC conocimos su trabajo e intereses. Al finalizar reconocieron nuestr trabajo con este diploma.
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Para terminar el proyecto de investigacion de Anatomía Aplicada, "HUESITOS" hemos creado con Genially este breakout.
Este juego de manera nos permite repasar algunos de los conceptos vistos en clase y recondar algunos de los fundamentos de las prácticas de laboratorio que hemos realizado.
Está realizado por y para el alumnado de bachillerato de Anatomía Aplicada y de Biologia y Geología. Las cuestiones planteadas entercalan conceptos de Geología y de Anatomía.
<a href='https://www.freepik.es/vectores/cuerpo-nino'>Vector de cuerpo niño creado por brgfx - www.freepik.es</a>
Este curso dentro de la unidad del SISTEMA ESQUELÉTICO (Anatomía Aplicada) hemos realizado una serie de actividades prácticas nuevas que las hemos incluido dentro del proyecto HUESITOS.
FUERTES COMO UNA ROCA
OBJETIVOS
Conocer la importancia de las sales minerales en los seres vivos y en la materia mineral
Averiguar si la rigidez de una estructura esquelética se debe a la presencia de sales minerales precipitadas.
MATERIALES
Huesos de pollo o conejo
Rocas calizas, granitos,...
Ácido clorhídrico (disuelto al 10%)
Vinagre
Agua
Vasos de precipitados
Varilla de vídrio
MÉTODO
Comprobamos la realcción del ácido clorhídrico con los carbonatos (la efervescencia es una característica para reconocer rocas calizas)
Introducimos uno de los huesos en una disolución de agua con ácido clorhídrico
Introducimos otros huesos en vinagre
Esperamos un día
RESULTADOS
Fotos y vídeos de la práctica:
Reacción de roca caliza con HCl (arriba)
Reacción de los huesos de pollo con HCl (abajo)
Huesos tras un día en las disoluciones
INFORME DE SANDRA . Ejemplo de informe de laboratorio realizado por una de nuestras alumnas.
OSTEOPOROSIS
Antes de comenzar, señalar que está práctica la encontre en la página "La RuBisCO es lo más" . Mi más sincero agradecimiento 😀
INTRODUCCIÓN
Los huesos están formados por un tejido firme, duro y resistente. La composición química de los huesos es: 25% de H20, 45% de minerales como fosfato y carbonato de calcio, y 30% de materia orgánica.
Se tiene la concepción errónea de que los huesos son estructuras inertes, pero son órganos tan vitales como cualquier otro, y están en contínua renovación (la prueba es cuando nos fracturamos un hueso, se regenera al tiempo).
A partir de los 30 años la masa ósea total de nuestro cuerpo empieza a disminuir ( y por tanto la densidad de los huesos).
La OSTEOPOROSIS es una patología que afecta a los huesos y está provocada por la disminuciónde la densidad ósea. Como consecuencia el hueso es más frágil de lo normal, y pueden producirse fracturas con mayor facilidad. Esta enfermedad se diagnóstica con una prueba médica que se llama DENSITOMETRÍA ÓSEA.
La osteoporosis es una enfermedad común en mayores de 50 años, en mujeres en la época de la menopausia. Otros factores de riesgo son: déficit de calcio, sedentarismo, el tabaco y el alcohol entre otros.
OBJETIVO
Realizar un modelo de laboratorio para conocer la importancia de la densidad ósea de los huesos
MATERIALES
Bolsas de plástico con auto-cierre
Cereales
Calculadora
Balanza
Objetos pesados (libros)
PROCEDIMIENTO
Introducimos el mayor número de cerales posible en la bolsita y contamos cuéntos cerales aproximadamente hay (n= 100% de masa ósea: joven sano)
Rellenamos otras bolsas al 50% y 10% de cereales
Cada bolsa representa un tejido óseo. Comenzamos con la primera y la sometemos a 5 impactos (tiramos el libro a una determinada altura) para medir su fragilidad.
Realizamos el proceso anterior con las otras bolsas.
Contamos el número de cereales deteriorados
RESULTADOS
Observamos como influye la densidad ósea a la resistencia a las caídas y las fracturas.
INFORME DE SANDRA . Informe realizado por una de nuestras alumnas de 1º de bachillerato
NOTA DE LA PROFESORA
No había realizado estas prácticas hasta ahora y tengo que decir que la valoración de ambas ha sido muy positiva.
Tienen la posibilidad de poder ser realizadas por el alumnado en casa. Por eso, las he incluido también en el DIY
El tema del sistema esquelético se ve al final de curso y los alumnos/as están ya muy cansados. Si queréis que se desestresen, pasar un rato divertido y que comprendan conceptos tan complicados como estos, os animo a realizarlas 😀.
Termino el top de definiciones para EVAU con el bloque de inmunidad. Recuerdo que esto es para un último repaso. En los apuntes está todo mucho más ampliado y con ejemplos de cuestiones.
Espero que os sea útil.😀
SISTEMA INMUNITARIO
El sistema inmunitario está formado por el conjunto de células y moléculas que intervienen en la inmunización del organismo. La principal característica del sistema inmunitario es la capacidad de reconocer antígenos (moléculas extrañas al organismo) y eliminarlas.
ANTÍGENO
Sustancia capaz de desencadenar una respuesta inmune (proteínas, polisacáridos y lípidos complejos, célula tumoral, célula trasplantada etc) ya que no es reconocida como propia.
Tipos:
Heteroantígenos (macromoléculas de microorganismos)
Isoantígenos (aglutinógenos ABO)
Autoantígenos (moléculas del propio animal. Se producirá la autoinmunidad, en la cual el sistema inmunitario se vuelve contra el propio organismo).
Antígenos (Ag)
ANTICUERPO
Los anticuerpos o inmunoglobulinas son glucoproteínas producidas por los linfocitos B que tienen una estructura tridimensional que les permite unirse a los antígenos, siendo capaces de neutralizarlos o destruirlos
Cada molécula de anticuerpo está formado por cuatro cadenas polipeptídicas unidas entre sí por puentes disulfuro (-S-S-) unidas a un oligosacárido. Por tanto, estas proteínas tienen estructura cuaternaria.
Tienen un alto peso molecular y están constituidos por dos cadenas pesadas (H) y dos ligeras (L) que se unen por puentes disulfuro. En el Ac se reconocen dos dominios: uno constante y otro variable, siendo éste último el reponsable de la especificidad a la hora de unirse al Ag.
COMPLEJO MAYOR DE HISTOCOMPATIBILIDAD
El complejo mayor de histocompatibilidad (MHC, de Major Histocompatibility Complex)) está formado por un conjunto de genes cuyos productos son expresados en la superficie de las células del sistema inmune. El MHC se descubrió por su implicación en la aceptación o rechazo de trasplantes de órganos y tejidos, por lo que se le puso ese nombre.
LINFOCITOS T Y B /RESPUESTA CELULAR Y HUMORAL
Existen los siguientes tipos de linfocitos:
Linfocitos B. Se desarrollan y maduran en la médula ósea y luego migran a diferentes tejidos linfáticos. Son los encargados de la respuesta inmunitaria humoral, transformándose en células plasmáticas o plasmocitos que producen anticuerpos (proteínas específicas) ante la presencia de antígenos.
Linfocitos T. Se forman en la médula ósea y se desarrollan en el timo y participan en la respuesta inmunitaria celular. No producen anticuerpos, sino que provocan la muerte de ciertas células alteradas y, por tanto, no deseadas.
CARACTERÍSTICAS DE LA RESPUESTA INMUNITARIA
Específicificidad. Un linfocito o anticuerpo determinado actúa específicamente sobre un tipo de antígeno al que reconocen.
Diversidad. Tiene muchos tipos de anticuerpos y linfocitos capaces de reconocer a una gran variedad de antígenos. Cuando se activa un linfocito, se reproduce creando clones.
Autotolerancia. El sistema inmunitario puede reconocer lo propio de lo extraño.
MEMORIA INMUNOLÓGICA
Cuando el organismo entra en contacto por primera vez con un patógeno, la respuesta adaptativa tarda unos días en ser efectiva. Pero el sistema inmune producirá linfocitos de memoria y, la próxima vez que el organismo entre en contacto con el patógeno, su respuesta será efectiva mucho antes, sin que se lleguen a manifestar los síntomas de la enfermedad.
Las IgG o gammaglobulinas son los anticuerpos más abundantes de la sangre (hasta el 85 % de las inmunoglobulinas). Se crean en gran cantidad al entrar en contacto, por segunda vez, con el antígeno.
Son los únicos anticuerpos que atraviesan la placenta inmunizando al feto contra los antígenos para los que la madre es inmune, proporcionando defensas al recién nacido durante las primeras semanas de vida. También está en la leche materna, y puede atravesar las células intestinales del recién nacido, por lo que son las primeras y únicas moléculas defensivas en el embrión y en el recién nacido, proporcionándole inmunidad pasiva.
TIPOS DE ANTICUERPOS
Las IgM son los primeros anticuerpos que se crean ante la primera exposición a un antígeno. Se localiza en el suero sanguíneo.
Las IgA. También aparecen despés de los IgM, Se encuentran en secreciones como la saliva, las lágrimas, la leche y el mucus que recubre el interior del aparato respiratorio y el intestino.
Las IgE son las responsables de las reacciones alérgicas, ya que inducen la liberación de histamina.
Las IgD Son anticuerpos de la superficie de linfocitos B sirviendo como receptores de antígenos específicos.
LA MEMORIA INMUNOLÓGICA: RESPUESTA PRIMARIA Y SECUNDARIA
Producción de Ac (anticuerpos) frente a los Ag (antígenos) que han penetrado en el medio interno del organismo.
Primaria: después de un primer contacto con el Ag aparece un período de latencia de 3-14 días durante el cual no se detectan Ac. Después aumentan exponencialmente, se llega a una meseta y disminuyen hasta desaparecer. Se forma sobre todo Ig M.
Secundaria: ocurre tras el segundo contacto con el Ag. El período de latencia es cortísimo y los niveles de Ac son mucho mayores (ya hay células memoria). Se produce sobre todo Ig G.
TIPOS DE INMUNIDAD
1- Congénita (no EVAU):
A- De especie B- De raza C- De individuo
2- Adquirida
A- De forma natural
Activa: por padecer la enfermedad. Temporal o permanente.
Pasiva: Ac (de la madre) adquiridos por el hijo a través de la placenta o leche materna.
B- De forma artificial:
a- Activa: por inducción de una vacuna (vacunación). Solución que contiene m.o (microorganismos). o Ag causantes de una enfermedad
Pueden producir reacciones secundarias, como fiebre, malestar que remiten en pocos días.
Utilidad
Son preventivas
Activan el sistema inmunitario consiguiendo inmunidad contra esa enfermedad
La inmunidad conseguida dura mucho tiempo, ya que se genera memoria inmunológica
b-Pasiva: por administración de suero que contenga Ac a un paciente (sueroterapia). No genera ni anticuerpos ni memoria inmunológica. Son curativos
AUTOINMUNIDAD
El sistema inmunológico fabrica anticuerpos contra elementos del propio organismo. Es la incapacidad de reconocer como propias determinadas moléculas, dando lugar a enfermedades autoinmunes en las que se generan abundantes anticuerpos y células autoreactivas (linfocitos autoreactivos). Ejemplo: esclerosis múltiple
HIPERSENSIBILIDAD /ALERGIAS
Respuesta inmunitaria excesiva ante un antígeno de escasa peligrosidad. La hipersensibilidad no se manifiesta en el primer contacto con el alérgeno, necesita de un período de sensibilización.
El shock anafiláctico La sensibilidad inmediata de gran intensidad recibe el nombre de choque o shock anafiláctico. Se produce un aumento de la permeabilidad en los vasos sanguíneos, con lo que el volumen de líquido es mayor. Así, la presión arterial cae. A nivel respiratorio, los bronquios se contraen, produciendo asma y asfixia. En la zona intestinal, aparecen contracciones, nauseas, vómitos y diarreas.
INMUNODEFICIENCIAS
Se trata de estados patológicos en los que el sistema inmunitario se encuentra total o parcialmente dañado de manera que no puede cumplir con sus funciones de defensa del organismo, con lo que éste resulta más vulnerable a las infecciones por agentes externos así como a procesos cancerosos. Ejemplo, VIH
RECHAZO EN TRANSPLANTES
Un trasplante es una operación en la que se implantan células, tejidos u órganos de un individuo sano a un enfermo. Se trasplantan: corazón, riñón, pulmón, hígado, páncreas. Además, piel, córnea, hueso y cabello.
Según la procedencia del órgano:
• Autotrasplantes o autoinjerto, si el tejido u órgano procede de la misma persona que los recibe. Piel en quemados. No hay rechazo. • Isotrasplante. Si el donante y receptor son genéticamente iguales (en el caso de los gemelos) . No hay rechazo. • Alotrasplante o aloinjerto, entre individuos de la misma especie, geneticamente distintos: Ej.: transfusión sanguínea, riñón, hígado, retina, etc. Sí hay rechazo. • Xenotrasplante, entre individuos de distinta especies. Sí hay rechazo.
Rechazo
Respuesta inmunitaria del individuo receptor hacia un órgano trasplantado, porque sus moléculas son reconocidas como extrañas. Ocurre siempre, salvo entre gemelos monovitelinos (compatibilidad total) y en el caso de trasplante de córnea y de cartílagos, en el que no hay contacto de sangres ni de linfocitos.
La principal causa de estos rechazos se debe a la estructura del complejo principal de histocompatibilidad (HLA, en humanos). El complejo HLA está constituidos por diferentes moléculas, fundamentalmente por proteínas estructurales de membrana.
Seguimos con las DEFINICIONES TOP de Biología. Como simpre, señalar que esto es para facilitar el repaso para EVAU
El Bloque 4 de Biologia está dedicado a los MICROORGANISMOS Y BIOTECNOLOGIA. En esta entrada he intentado seleccionar los conceptos y definiciones más importantes
BIOTECNOLOGÍA
BIOTECNOLOGÍA
Se puede definir biotecnología como el conjunto de técnicas que utilizan organismos vivos o sus componentes para la obtención de productos, bienes y servicios útiles para las personas.
BIORREMEDIACIÓN
La biorremediación (o remediación biológica) es cualquier proceso biotecnológico que utiliza microorganismos, hongos, plantas o las enzimas derivadas de ellos para recuperar un medio ambiente alterado por contaminantes a su estado natural. Utilidades:
Uso de microorganismos en la eliminación de mareas negras, herbicidas o pesticidas.
Depuración de aguas residuales y compostaje.
INGENIERÍA GENÉTICA
La ingeniería genética es la manipulación directa de los genes de un organismo usando la biotecnología para modificar los genes, eliminarlos o duplicarlos para alterar la composición genética de un organismo.
Los avances en la manipulación de genes ha permitido obtener microorganismos que produzcan moléculas importantes para los humanos, como hormonas proteicas, proteínas no hormonales, vacunas, interferón, e interleucinas.
ADN RECOMBINANTE
El ADN recombinante es una molécula de ADN artificial creada en laboratorio por la unión de secuencias de ADN provenientes de dos organismos distintos.
Al introducir este ADN recombinante en un organismo, se modifica su información genética y se alteran los rasgos existentes o aparecen nuevas características. La producción de una proteína no presente en un organismo determinado y producidas a partir de ADN recombinante, se llaman proteínas recombinantes.
ENZIMAS DE RESTRICCIÓN
Las enzimas de restricción (o endonucleasa de restricción) son enzimas capaces de reconocer una secuencia determinada de nucleótidos dentro de una molécula de ADN y cortar en ese punto concreto.
A este punto de corte se le llama sitio o diana de restricción. El corte se produce por hidrólisis del enlace fosfodiéster entre nucleótidos. Después, las ADN-ligasas son las enzimas que unirán los extremos de los fragmentos de ADN generados por las endonucleasas de restricción.
VECTORES
Un vector génico es un agente que transfiere información genética, por algún medio, de un organismo a otro, normalmente un virus o un plásmido.
PCR
PCR o Reacción en Cadena de la Polimerasa: mecanismo por el que se consigue obtener gran número de copias de un gen o fragmento de ADN.
MICROORGANISMO MODIFICADO GENÉTICAMENTE
Los organismos a los que se les ha aplicado la ingeniería genética para modificar su material genético se les llama “organismos genéticamente modificados”, conocidos por sus siglas en inglés, OMG. Los organismos transgénicos son OMG pero cuyos genes manipulados proceden de otro organismo.
Los organismos modificados genéticamente tienen unas propiedades que les permiten ser útiles en muchos campos:
En medicina (utilización de animales modificados genéticamente como modelos de enfermedades humanas, desarrollo de terapias).
En la industria farmacéutica (utilización de microorganismos recombinantes para la síntesis de antibióticos, hormonas como la insulina o la hormona de crecimiento, vacunas recombinantes).
En el medio ambiente (bacterias, cianobacterias y plantas modificadas capaces de eliminar hidrocarburos y pesticidas...).
En la agricultura. Plantas trangénicas con resistencia a insectos, producción de insecticidas biológicos...
TERAPIA GÉNICA
La terapia génica es el proceso por el que se modifica el material genético de células afectadas, para reemplazar genes defectuosos y corregir el daño que causan en el organismo.
ALGUNAS APLICACIONES DE LA BIOTECNOLOGÍA
Los microorganismos son utilizados en distintos procesos industriales:
Industria farmacéutica:
Síntesis de antibióticos.
Síntesis de hormonas. Las bacterias Escherichia coli se usan para la producción de insulina.
Síntesis de interferón. Los interferones son proteínas que intervienen en el sistema inmunológico y que pueden ser producidas por bacterias a nivel industrial.
Síntesis de vacunas y anticuerpos.
Síntesis de vitaminas, aminoácidos y enzimas, vitaminas...
Industria alimentaria. Fermentación láctica y alcohólica. Aplicación en la fabricación de pan, yogurt, vino y cerveza.
Industria energética. Síntesis de bioalcoholes, biogás o gas natural y bioaceites.
MICROORGANISMOS
ANTIBIÓTICOS
Los antibióticos son sustancias químicas producidas por un ser vivo (hongos y bacterias) o derivado sintético que impiden el crecimiento de bacterias patógenas. El primer antibiótico fue descubierto por Alexander Fleming en 1928 y se llamó penicilina.
ANTIVIRAL
Un antiviral o antivírico (no antivirus), es un medicamento utilizado para el tratamiento de las infecciones causadas por virus. Igual que los antibióticos son específicos para bacterias, los antivirales son específicos para los distintos tipos de virus.
BACTERÓFAGOS O FAGOS
Los bacteriófagos o fagos son virus que infectan exclusivamente a bacterias.
CÁPSIDE O CÁPSIDA
La cápside es una estructura proteica que rodea y protege al ácido nucleico. Está formada por la unión de capsómeros (proteínas globulares). Aunque su principal función es la de protección del ácido nucleico, en los virus que no están envueltos por una membrana, también se encarga del reconocimiento de las células a las que va a parasitar.
MICROBIOLOGÍA
La microbiología es la ciencia que se encarga del estudio y análisis de los microorganismos, seres vivos pequeños no visibles al ojo humano, también conocidos como microbios. Se consideran microbios aquellos organismos que son sólo visibles a través del microscopio: organismos procariotas y eucariotas simples.
NUCLEOIDE
Las células eucariotas tienen el ADN envuelto por una doble membrana nuclear, formando un orgánulo llamado núcleo. Las células procariotas, en cambio, tienen el ADN (molécula circular) en una zona de la célula llamada nucleoide ("parecido al núcleo").
El nucleoide es la región de las células procariotas que contiene el ADN, sin que esté envuelto por una membrana nuclear.
PLÁSMIDO
Los plásmidos son pequeñas moléculas de ADN bicatenario y circular que presentan muchas bacterias. Estos pequeños anillos de ADN no forman parte del cromosoma bacteriano, y se duplican de forma independiente.
PRÓFAGO
Un profago es el fragmento del cromosoma de un fago que se ha insertado en el cromosoma de la bacteria que ha infectado. por tanto, el profago pasa a formar parte del cromosoma de la bacteria.
VIRIÓN
Un virión es la partícula vírica morfológicamente completa e infecciosa, formada por: Un ácido nucleico (ADN o ARN).
Por tanto, un virión es un virus, aunque se utiliza el término virión cuando está fuera de la célula huésped. Es decir, fuera de un organismo que pueda contagiar.
RETROVIRUS
Los retrovirus son virus que tienen ARN como material genético.
PRIONES
Los priones son proteínas alteradas, mal plegadas, que pueden transmitir esa alteración a otras variedades de la misma proteína. Son las causantes de encefalopatías espongiformes transmisibles como la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob y la encefalopatía espongiforme bovina.
VIROIDES
Los viroides son los agentes patógenos más pequeños. Están formados por pequeñas moléculas de ARN monocatenario y circular, sin cápside. Son los causantes de importantes enfermedades en plantas, como la exocortis de los cítricos o el cadang-cadang en el coco.
Para ayudar en el repaso de EVAU de Bio os voy a proponer estas entradas con definiciones TOP de la asignatura.
A continuación algunas de las imprescindibles del Bloque de Genética.
Señalar que esto es para dar un último repaso antes del examen, la teoría está en entradas anteriores de este blog ☺
Gen. Según la genética clásica, es la unidad de información que determina un carácter hereditario. Según la genética molecular, es un segmento de ADN que contiene la información necesaria para que unos determinados aminoácidos se unan ordenadamente para formar una proteína.
Locus: Es el lugar que un gen ocupa en el cromosoma. En plural, se llama loci.
Alelos: Son cada una de las diferentes formas en que se puede presentar un gen en un locus determinado. Por ejemplo, un alelo semilla amarilla y otro alelo semilla verde.
Homocigótico o raza pura: Son los individuos cuyos alelos son idénticos para un locus de cromosomas homólogos. Éstos pueden ser los dos dominantes (AA) o recesivos (aa).
Heterocigótico o raza híbrida. Son los individuos cuyos alelos son diferentes (Aa) para un carácter determinado. Son monohíbridos si difieren en sólo un carácter, dihíbridos, si difieren en dos, o polihíbridos si difieren en varios.
Genotipo: es el conjunto de genes que tiene un organismo, idéntico en todas sus células.
Fenotipo: Es la manifestación externa del genotipo, los caracteres que se observan. El fenotipo puede cambiar, ya que está influenciado por el genotipo y por el ambiente.
Dominante: Gen que determina el carácter que se manifiesta en un individuo heterocigótico. Los alelos dominantes se representan con una letra mayúscula.
Recesivo: Gen que sólo se expresa en un individuo homocigótico. El alelo recesivo no se manifiesta si está presente el otro alelo dominante. Se representa con la misma letra que el dominante, pero en minúscula.
Genoma: conjunto de genes que están contenidos en los cromosomas. El genoma en los seres eucarióticos comprende el ADN contenido en el núcleo, organizado en cromosomas, y el genoma de orgánulos celulares como las mitocondrias y los plastos; en los seres procarióticos comprende el ADN de su nucleoide.
Primera ley de Mendel: uniformidad de la primera generación filial (F1).Todos los descendientes híbridos resultantes del cruce entre dos individuos homocigóticos son iguales entre sí.
Segunda ley de Mendel: segregación de los caracteres en la segunda generación filial (F2). Cuando se cruzan entre sí dos individuos heterocigóticos de la primera generación (F1), reaparecen en la F2 los caracteres recesivos que no se manifestaron en la F1 en una proporción de 3:1.
Cruzamiento prueba. Consiste en cruzar el fenotipo dominante con el homocigótico recesivo. Si alguno de los descendientes tiene fenotipo recesivo será porque el progenitor era heterocigótico (Aa), mientras que si es homocigótico (AA) todos los descendientes tendrán el fenotipo del dominante.El cruzamiento prueba lo vamos a utilizar cuando se nos pregunta si un individuo que manifiesta en el fenotipo el carácter dominante, genotípicamente es homocigótico –AA- o heterocigótico –Aa-.
Herencia intermedia. El fenotipo del individuo heterocigótico es distinto al de los dos homocigóticos, debido a que ninguno de los alelos anula totalmente al otro, los dos tienen la misma intensidad. El fenotipo heterocigótico puede ser un intermedio entre el de los dos progenitores, o aparecer un nuevo carácter.
CODOMINANCIA. Se produce cuando se manifiestan, a la vez, los dos caracteres. Por ejemplo, al cruzar una vaca marrón con un toro blanco, y se obtienen descendientes con manchas marrones y blancas.
TERCERA LEY DE MENDEL: independencia de los caracteres hereditarios
El objetivo de esta entrada es mostrar un resumen de los conceptos más importantes sobre ENZIMAS.
Espero que os sirva para repasar EVAU.
DEFINICIÓN
Las enzimas, a excepción de las ribozimas que son unos ARN con función catalítica, son proteínas globulares que actúan como biocatalizadores de las reacciones biológicas. Actúan disminuyendo la energía de activación y, por tanto, aumentando la velocidad de la reacción.
CARACTERÍSTICAS
Todas las enzimas cumplen las siguientes características:
• Actúan incluso en cantidades pequeñas.
• No se modifican a lo largo de la reacción.
• No se consumen durante la reacción, así que al final de la misma hay igual cantidad de enzima que al principio.
• Son muy específicas. Así, actúan en una determinada reacción sin alterar otra.
• Actúan siempre a temperatura ambiente; es decir, a la temperatura del ser vivo.
• Presentan un peso molecular muy elevado.
Las enzimas son proteínas globulares (con la excepción de las ribozimas).
Al finalizar la reacción, como cualquier otro catalizador, las enzimas quedan libres, sin alterarse ni consumirse.
HOLOENZIMAS
Según su estructura, se pueden diferenciar dos tipos de enzimas:
Holoproteínas, enzimas formadas solamente por polipéptidos.
Holoenzimas, enzimas formadas por la asociación de una parte polipeptídica o apoenzima y de una parte no polipeptídica o cofactor.
Los cofactores pueden ser inorgánicos (cationes metálicos como Zn21, Ca21…) o moléculas orgánicas complejas. Si dicha molécula orgánica se une débilmente a la fracción proteica o apoenzima de la enzima, se denomina coenzima. Los principales coenzimas son: ATP, NAD+, NADP+, FAD, FMN, etc.
CENTRO ACTIVO DE UNA ENZIMA
El centro activo de una enzima es la región de esta que se une al sustrato. Los centros activos de una enzima están formados por aminoácidos, tienen una estructura tridimensional en forma de hueco que facilita el anclaje al sustrato y constituyen una parte muy pequeña del volumen total de la enzima.
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA
Los factores que pueden influir en la actividad de una enzima son:
• Temperatura. La variación de temperatura provoca cambios en la estructura terciara o en la cuaternaria (si la tuviesen) de las enzimas, alterando su función biológica. Cada enzima posee una temperatura óptima de funcionamiento. Si la temperatura aumenta, se dificulta la unión enzima-sustrato. A partir de cierta temperatura la enzima se desnaturaliza, perdiendo así su estructura terciaria o cuaternaria, por tanto, su función biológica.
• pH. Las enzimas presentan dos valores límites de pH entre los cuales son eficaces. Traspasados esos valores las enzimas se desnaturalizan y pierden así su función biológica.
• Inhibidores. Los inhibidores son sustancias que disminuyen la actividad de una enzima o bien impiden completamente la actuación de la misma. Pueden ser perjudiciales o beneficiosos.
Los inhibidores son sustancias que disminuyen la actividad y la eficacia de una enzima o bien impiden completamente la actuación de la misma. La inhibición puede ser de dos tipos: irreversible y reversible.
La inhibición irreversible o envenenamiento de la enzima tiene lugar cuando el inhibidor se une covalentemente a la enzima, alterando así su estructura y, por tanto, inutilizándola.
La inhibición reversible tiene lugar cuando solo se impide temporalmente la actividad de la enzima, volviendo esta a tener actividad una vez eliminada la sustancia inhibidora. Según el lugar de unión del inhibidor a la enzima, se distinguen dos tipos de inhibición reversible:
• Inhibición competitiva. En ella el inhibidor (molécula similar al sustrato) se une al centro activo de la enzima, impidiendo la unión de esta con el sustrato. Por tanto, la enzima no puede actuar hasta que se libera de dicho inhibidor. Como la unión es reversible, un descenso en la concentración del inhibidor, o un aumento en la de sustrato, permite el desplazamiento del inhibidor.
• Inhibición no competitiva. El inhibidor no compite con el sustrato por el centro activo, sino que se une a la enzima en otra zona distinta, alterando la conformación de la molécula de la enzima
. Concentración de sustrato. En una reacción enzimática con una concentración de enzima constante, al aumentar la concentración de sustrato se produce un aumento de la velocidad de reacción. Así, mientras existen moléculas de enzima libre, a mayor número de moléculas de sustrato, más moléculas de producto aparecerán. Sin embargo, si se sigue aumentando la concentración de sustrato, llegará un momento en el que la velocidad de reacción deje de crecer y no varíe. Se alcanza una velocidad máxima que no es posible superar. Ello se debe a que no existen moléculas de enzima de modo que se produce una inactivacion reversible del sitio catalitico. enzima libre, ya que todas están ocupadas por moléculas de sustrato. Según se forman moléculas de producto, quedan moléculas de enzima libres, que pueden aceptar nuevas moléculas de sustrato.
EJEMPLO CUESTION EVAU (SEPTIEMBRE 2020)
1. Un grupo de científicos ha aislado dos bacterias diferentes, la bacteria A proviene de aguas antárticas, y la bacteria B proviene de la flora bucal de una persona. La gráfica adjunta muestra la velocidad de reacción de dos enzimas vitales para cada una de las bacterias citadas, en función de la temperatura: (2 puntos)
a) Defina centro activo. (0,2 puntos) b) ¿Qué es la temperatura óptima de una enzima? ¿Cómo es posible que dos enzimas tengan una temperatura óptima diferente? (0,6 puntos) c) ¿Qué ocurre a 10ºC con cada una de las enzimas? Razone la respuesta. (0,4 puntos) d) ¿Qué ocurre a 38ºC con cada una de las enzimas? Razone la respuesta. (0,4 puntos) e) ¿Podría la bacteria A proliferar en la boca de una persona? Razone la respuesta. (0,4 puntos)
RESPUESTA
a) Defina centro activo (0,2 p). Es la región del enzima que se une al sustrato.
b) ¿Qué es la temperatura óptima de una enzima? ¿Cómo es posible que dos enzimas tengan una temperatura óptima diferente? (0,6 p). Es la temperatura a la que una enzima alcanza su velocidad máxima. La variación de temperatura induce cambios en la configuración de la estructura tridimensional de las enzimas, alterando su centro activo y, por tanto, su actividad biológica. El hecho de que dos enzimas puedan tener una temperatura óptima diferente se debe a que su secuencia aminoacídica es diferente, por lo que la interacción entre los aminoácidos y su estructura será diferente. Por tanto, su comportamiento ante la temperatura será diferente.
c) ¿Qué ocurre a 10ºC con cada una de las enzimas? Razone la respuesta (0,4 puntos). Coincide con la temperatura óptima de la enzima A, por lo que la velocidad de reacción de esta enzima será máxima. Por el contrario, es una temperatura alejada de la temperatura óptima de la enzima B. Al ser una temperatura inferior a su temperatura óptima, la movilidad de las partículas está reducida, por lo que su velocidad de reacción será submáxima.
d) ¿Qué ocurre a 38ºC con cada una de las enzimas? Razone la respuesta (0,4 puntos). En este caso coincide con la temperatura óptima de la enzima B, por lo que la velocidad de reacción de esta enzima será máxima. Por el contrario, es una temperatura alejada de la temperatura óptima de la enzima A. Es muy superior a la temperatura óptima de la enzima A, por lo que dicha enzima se habrá desnaturalizado y habrá perdido por completo su actividad.
e) ¿Podría la bacteria A proliferar en la boca de una persona? (0,4 puntos). No. Tal y como hemos visto en el apartado anterior, a la temperatura corporal de una persona, la enzima A aparecerá desnaturalizada y, por tanto, sin actividad. En el enunciado se nos dice que se trata de una enzima vital para la bacteria, así que cabe suponer que no podrá proliferar en la cavidad bucal de una persona.
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