Cuadrados naranjas

Question 1

Síntesis de la urea

Answer 1

• La urea es un componente de la orina que contiene nitrógeno.
• Se produce en el hígado cuando hay un exceso de aminoácidos, como forma de excretar el nitrógeno de los aminoácidos. Al producirse, se transporta en el torrente sanguíneo a los riñones, donde se filtra y se elimina del cuerpo.
• La urea puede sintetizarse artificialmente.
• Las reacciones químicas son distintas, pero el resultado es idéntico.
• Se utiliza mucho como fertilizante en los cultivos.

Question 2

Ecuación de la síntesis de la urea

Answer 2

amoníaco + dióxido de carbono → carbamato de amonio → urea + agua

Question 3

Enfriamiento del cuerpo por el sudor

Answer 3

-El sudor es secretado por glándulas en la piel y es transportado por conductos estrechos hasta la superficie de la piel.
-El calor necesario para evaporar el agua del sudor se toma de los tejidos, reduciendo así la temperatura. Así, la sangre que fluye a través de la piel se enfría.

• La secreción del sudor la regula el hipotálamo en el cerebro, que tiene receptores que controlan la temperatura de la sangre y recibe información sensorial de los receptores de temperatura en la piel. Si el cuerpo se sobrecaliente, el hipotálamo estimula las glándulas sudoríparas.
• También se segrega el sudor cuando se produce adrenalina.

Question 4

Transporte del cloruro de sodio en el plasma sanguíneo

Answer 4

Compuesto iónico soluble en agua que se disuelve para formar Na+ y Cl- , que son transportados al plasma sanguíneo.

Question 5

Transporte de aminoácidos en el plasma sanguíneo

Answer 5

Tienen cargas positivas y negativas. La solubilidad varía dependiendo del grupo R; algunos son hidrofílicos y otros hidrofóbicos, pero suficientemente solubles para transportarlos en el plasma sanguíneo.

Question 6

Transporte de la glucosa en el plasma sanguíneo

Answer 6

Molécula polar, soluble en agua

Question 7

Transporte del oxígeno en el plasma sanguíneo

Answer 7

Es una molécula no polar, pero soluble en agua en pequeñas cantidades. A medida que aumenta la temperatura, la solubilidad del oxígeno disminuye, por lo que a 37º C se transporta muy poco oxígeno en el plasma sanguíneo y no permite la respiración celular aeróbica exitosa.
La hemoglobina de los glóbulos rojos tiene sitios de unión para el oxígeno y aumenta la capacidad de la sangre para transportar oxígeno.

Question 8

Transporte de las moléculas grasas en el plasma sanguíneo

Answer 8

No polares. Se transportan en la sangre dentro de lipoproteínas (grupos de moléculas con una sola capa de fosfolípidos en el exterior y grasas en el interior).

Las cabezas hidrofílicas de fosfato de los fosfolípidos están orientadas hacia el exterior y en contacto con el agua.
Las colas hidrofóbicas de hidrocarburos están orientadas hacia el interior con las grasas.

Question 9

Transporte de colesterol en el plasma sanguíneo

Answer 9

Son hidrofóbicos, excepto por una parte hidrofílica. Se transporta en las lipoproteínas. Las moléculas de colesterol se colocan en las monocapas de fosfolípidos, con la región hidrofílica hacia fuera.

Question 10

Razones para utilizar lípidos como almacenamiento de energía a largo plazo

Answer 10

• La energía liberada en la respiración celular por cada gramo de lípidos es el doble de la cantidad liberada por un gramo de glúcidos.
• Además, las grasas en las células forman gotas puras sin agua asociada, mientras que cada gramo de glucógeno se asocia a cerca de dos gramos de agua. Los lípidos son seis veces más eficientes en la cantidad de energía que pueden almacenar por gramo de masa corporal.
• Los lípidos son malos conductores del calor → se utilizan como aislantes. La grasa se almacena en el tejido adiposo subcutáneo junto a la piel. Actúa como amortiguador.

Question 11

Razones para utilizar glucógeno como almacenamiento a corto plazo

Answer 11

• El glucógeno se utiliza para el almacenamiento a corto plazo porque se puede descomponer en glucosa con rapidez y transportarse fácilmente en la sangre. Los lípidos no pueden moverse rápidamente.
• La glucosa puede utilizarse en la respiración aeróbica y anaeróbica.

Question 12

Riesgos de las grasas para la salud

Answer 12

Se ha hallado una correlación positiva entre la ingesta de ácidos grasos saturados y los índices de enfermedad cardíaca coronaria. Aunque puede existir otros factores correlacionados como las bajas cantidades de fibra en la dieta.

Los masáis de Kenia no encajan en esta correlación. Su dieta es rica en carne, grasa, sangre y leche (consumo elevado de grasas saturadas). Sin embargo, la enfermedad cardíaca coronaria es casi desconocida.
Las poblaciones con dietas ricas en ácidos grasos monoinsaturados cis suelen tener bajos índices de enfermedad cardíaca coronaria. Factores genéticos o ingesta de otros alimentos pueden influir en esto.

Hay una correlación positiva entre los índices de enfermedad cardíaca coronaria y la cantidad de grasas trans consumidas. En pacientes que han muerto de esta enfermedad se han encontrado depósitos grasos en las arterias enfermas que contienen altas concentraciones de ácidos grasos trans. Esto sugiere una prueba más de una relación casual.

Question 13

Desnaturalización de las proteínas

Answer 13

La configuración de las proteínas está estabilizada por enlaces entre los grupos R de los aminoácidos. Los enlaces son débiles y se pueden romper conllevando a un cambio en la conformación de la proteína.
Las proteínas solubles se convierten en insoluble porque los grupos R hidrofóbicos en el centro de la molécula quedan expuestos al agua de alrededor.

Calor → provoca vibraciones dentro de la molécula que pueden romper enlaces o interacciones intermoleculares.
Los pH extremos cambian las cargas de los grupos R, rompiendo enlaces iónicos o formándolos. Excepción: pH extremo del estómago.

Question 14

Rubisco

Answer 14

Ribulosa bifosfato carboxilasa
Enzima más importante del mundo. Cataliza la reacción en la que se fija el dióxido de carbono de la atmósfera para producir los compuestos de carbono.

Question 15

Insulina

Answer 15

• Hormona que se produce como señal para que muchas células del cuerpo absorban glucosa y reduzcan la concentración de ésta en sangre.
• Las células tienen en su membrana un receptor de insulina al que la hormona se une reversiblemente.
• La insulina es secretada por las células beta del páncreas y transportada por la sangre.

Question 16

Inmunoglobulinas

Answer 16

Anticuerpos.
Tienen sitios en las puntas de sus dos brazos que se unen a los antígenos de bacterias u otros patógenos. Las otras partes de la inmunoglobulina producen una respuesta → actuar como marcador para los fagocitos que acuden a engullir el patógeno.

Question 17

Rodopsina

Answer 17

• Proteína de membrana de las células de los bastones de la retina.
• No está hecha de aminoácidos, pero está rodeada de un polipéptido opsina.
• Cuando la molécula absorbe un fotón de luz se genera un cambio en la opsina, que lleva a la célula del bastón a enviar un impulso nervioso al cerebro.
• La rodopsina detecta intensidades de luz muy bajas.

Question 18

Colágeno

Answer 18

• Proteína con tres polipéptidos enrollados como una cuerda.
• Forma una malla de fibras en la piel y en las paredes de los vasos sanguíneos que resiste los desgarros.
• Grupos de moléculas de colágeno paralelas confieren inmensa fuerza a los ligamentos y paredes de los vasos sanguíneos.

Question 19

Seda de araña

Answer 19

• Se utiliza para hacer los radios de las telarañas y los hilos de los que cuelgan las propias arañas.
• La seda tiene partes donde el polipéptido forma matrices paralelas.
• Otras partes parecen una maraña desordenada que se extiende gradualmente al estirar la seda, haciéndola extensible y resistente a la rotura.

Question 20

Leche sin lactosa

Answer 20

La lactosa es el azúcar que está presente de forma natural en la leche. Puede ser convertida en glucosa y galactosa mediante la enzima lactasa.

Lactosa → glucosa + galactosa

La lactasa se obtiene a partir de un tipo de levadura que crece en la leche (Kluveromyces lactis). Las empresas de biotecnología cultivan la levadura, extraen la lactasa y la venden a empresas de fabricación de alimentos.

Question 21

¿Cómo se obtiene la lactasa?

Answer 21

La lactasa se obtiene a partir de un tipo de levadura que crece en la leche (Kluveromyces lactis).

Question 22

Razones para utilizar lactosa

Answer 22

• Algunas personas tienen intolerancia a la lactosa.
• La glucosa y la galactosa son más dulces que la lactosa, por lo que se añade menos azúcar a los alimentos dulces.
• La lactosa se cristaliza durante la producción de helado. La glucosa y galactosa son más solubles, por lo que permanecen disueltas y dan una textura cremosa.
• Las bacterias fermentan la glucosa y la galactosa más rápido que la lactosa → la producción de queso y yogur es más rápida.

Question 23

Primer modelo de Watson y Crick

Answer 23

Su primer modelo consistió en una triple hélice con las bases en el exterior de la molécula y el magnesio uniendo las dos cadenas mediante enlaces iónicos a los grupos fosfatos de cada cadena. Esto concordaba con el patrón de difracción de rayos X obtenido por Rosalind Franklin.
El modelo fue rechazado cuando Franklin señaló que no había suficiente magnesio para formar los enlaces cruzados entre las cadenas.
Tampoco se tuvo en cuenta que la cantidad de adenina es igual a la de timina y la de citosina es igual a la de guanina.

Question 24

Segundo modelo de Watson y Crick

Answer 24

Para la relación entre las bases del ADN se recortaron trozos de cartón que representaban las formas de estas bases. Demostraron que podían formar pares de A-T y C-G mediante puentes de hidrógeno.
En el segundo modelo orientaron las dos hélices en direcciones opuestas. Usaron barras de metal y láminas cortadas a medida y las unieron con pinzas. Las longitudes de los enlaces fueron medidos a escala y se utilizaron los ángulos de enlace exactos.
Este modelo permitió comprender que el código genético debía consistir en tripletes de bases.

Question 25

Definición: PCR

Answer 25

Técnica utilizada para hacer muchas copias de una determinada secuencia de ADN. Se introduce el ADN en una máquina de PCR en la que se duplica repetidamente el ADN seleccionado.

Question 26

Pasos de la reacción en cadena de la polimerasa

Answer 26

Primer paso: se calienta el ADN hasta alcanzar una temperatura alta hasta 95º durante 15 segundos para que se rompan los puentes de hidrógeno y las dos cadenas se separen. Después se enfría a 54º y para evitar el realineamiento de las dos cadenas de ADN se hace uso de cebadores (exceso de secciones cortas de ADN monocatenario), este se une rápidamente a las secuencias complementarias.

Segundo paso: sintetizar el ADN bicatenario usando como plantillas las cadenas individuales con cebadores

Question 27

Producción de insulina humana en bacterias

Answer 27

La diabetes se debe a la destrucción de las células del páncreas que secretan la hormona insulina → se trata mediante inyección de insulina en sangre.

1. Se utiliza insulina porcina y bovina porque tiene pocas diferencias en la secuencia de aminoácidos. Todas estas insulinas se unen al receptor de la insulina humana y disminuyen la concentración de glucosa en sangre. Aun así es preferible la insulina humana.
2. Se puede desarrollar modificando genéticamente; bacterias E.coli, células de levadura y plantas de cártamo. Se modifican de tal forma que el gen se transcribe para producir ARNm y el ARNm se traduce para producir cantidades aprovechables de insulina.

Estos organismos vivos usan el mismo código genético que los seres humanos. Es muy importante para la ingeniería genética hacer posible la transferencia de genes entre especies.

Question 28

Levadura y sus usos

Answer 28

• La respiración celular anaeróbica de la levadura → base de la producción de alimentos, bebidas y energía renovable. Cuando se añade levadura a una masa se mantiene caliente para estimular la respiración celular.
• El oxígeno existente en la masa se agota pronto y la levadura inicia la respiración anaeróbica. El dióxido de carbono no puede escapar y forma burbujas. Subida → cuando la masa se hincha debido a la producción de burbujas de dióxido de carbono. También se produce etanol, pero se evapora.
• Bioetanol → etanol producido por organismos vivos utilizado como fuente de energía renovable. La mayoría se produce a partir de caña de azúcar y maíz, usano levadura. Y se utiliza como combustible en vehículos (en estado puro o mezclado con gasolina).
• En grandes fermentadores, la levadura convierte el azúcar en etanol por respiración anaeróbica. Solo pueden convertirse los azúcares, por lo que primero es necesario descomponer el almidón y la celulosa en azúcares utilizando enzimas.
• El etanol producido por las levaduras se purifica por destilación y se emplean varios métodos para eliminar el agua que contiene y mejorar la combustión.

Question 29

Respiración anaeróbica en seres humanos

Answer 29

• Los pulmones y el sistema sanguíneo suministran oxígeno con la suficiente rapidez para que se pueda producir la respiración aeróbica. Sin embargo, cuando necesitamos aumentar la intensidad de las contracciones musculares la respiración anaeróbica es capaz de suministrar ATP muy rápidamente durante un corto período de tiempo.
• Se suele usar durante el entrenamiento o el deporte.
• El producto de la respiración anaeróbica es el lactato, y este es tolerado por el cuerpo hasta una cierta concentración limitando la cantidad de respiración anaeróbica posible.
• Después de intensas concentraciones se debe descomponer el lactato usando oxígeno.

Question 30

Definición: deuda de oxígeno

Answer 30

Demanda de oxígeno