Biomoléculas "de izquierdas o de derechas"

Propuesta de actividades basadas en la orientación de las moléculas biológicas y las posibles causas que lo determinan.

Noticia de referencia:

El País: 15 de junio de 2001 (Sociedad)

Planteamiento

Objetivo general:

A partir de las actividades de esta propuesta, los alumnos conocerán algunas características químicas de los monosacáridos y los aminoácidos, así como las teorías prebióticas sobre el origen de la materia orgánica.

Autores:

Miguel Ángel Madrid Rangel. Profesor de Biología del Centro Begoña. FUHEM
Inés Martínez. Editorial Santillana.

Nivel y curso:

2º curso de Bachillerato.

Áreas:

Biología. Química.

Tiempo sugerido:

1 clase de 50-55 minutos.

Objetivos

Los alumnos y las alumnas serán capaces de:

  1. Comprender la importancia biológica de los carbonos asimétricos.

  2. Conocer los distintos tipos de isomería en los monosacáridos.

  3. Describir la estructura general de los aminoácidos, así como la actividad óptica que presentan.

  4. Conocer la fórmula lineal de los principales monosacáridos.

  5. Entender y valorar las teorías sobre la síntesis de materia orgánica.

  6. Ampliar su vocabulario mediante la creación de un glosario específico de la unidad.

Materiales

    • Enciclopedias
    • Libros de texto de las asignaturas de Biología y Química (2º Bachillerato)
    • Conexión a Internet


Desarrollo

Actividades de comprensión:

Realiza una lectura detallada de la noticia de referencia y contesta a las siguientes preguntas:

  1. ¿Qué es la homoquilaridad?

  2. ¿Qué diferencias existen entre moléculas dextrógiras y levógiras?, ¿cómo son mayoritariamente los aminoácidos?, ¿y los azúcares?

  3. ¿Qué fuerzas de la naturaleza podrían haber influido en la orientación de las moléculas biológicas?

  4. ¿Qué aplicaciones puede tener el conocimiento de la quiralidad molecular

Actividades de aplicación:

  1. ¿A qué es debido que compuestos con el mismo número de átomos y de elementos químicos posean propiedades diferentes?


  2. ¿Qué es un carbono asimétrico? ¿Qué propiedades tienen las moléculas que los poseen? Señala el número de carbonos asimétricos de las siguientes moléculas:


  3. Explica el significado de los siguientes símbolos relativos a los monosacáridos y señala ejemplos:

    1. D y L
    2. (+) y (-)
    3. a y b

  4. ¿Qué son los compuestos epímeros?

  5. ¿Qué circunstancias determina la actividad óptica de una molécula?

  6. La glucosa, ¿será dextrógira o levógira? ¿Y la fructosa?

    Para consultar la fórmula lineal de dichas moléculas puedes hacerlo en la página:
    http://www.umb.edu.co/umb/cursos/Bioquimica/Modulo1/Carboh.html

  7. ¿Qué estructura general presentan los aminoácidos? ¿En qué se diferencian?

  8. Atendiendo a la estructura de los 20 aminoácidos que forman parte de las proteínas que encontraras en esta página: http://www.umb.edu.co/umb/cursos/Bioquimica/Modulo1/Aminoac.htm señala el o los aminoácidos que carecen de actividad óptica. Razona tu respuesta.

  9. Dibuja las formas D y L de los aminoácidos alanina y leucina.

Cuestiones para el debate:

    1. ¿Crees que las teorías científicas son causa de la intuición o se descubren?

    2. ¿Cómo se puede comprobar si una hipótesis es verdadera o falsa?

    3. ¿Crees que la experimentación con moléculas orgánicas juega un papel imprescindible en el trabajo científico? ¿Y la experimentación con seres vivos?

    Vocabulario

    Los alumnos elaborarán un fichero de términos específicos de la actividad.

    Vocabulario sugerido

    Aminoácidos, quiralidad, proteínas, polisacáridos, dextrógira, levógira, imagen especular, supernova, efecto Coriolis.

    Evaluación

    Los alumnos serán evaluados en función de:

    • Su participación en las actividades colectivas de clase.
    • El dominio de los conceptos utilizados.
    • Su interés y curiosidad por los contenidos del tema.
    • Su capacidad para emitir una opinión personal sobre el tema.

    Otras actividades sugeridas:

      1. En disolución acuosa el disacárido sacarosa es dextrógiro. Si se le somete a hidrólisis resulta ser levógiro. ¿A qué crees que es debido?

      2. ¿Por qué existen menos estereoisómeros de las cetohexosas que de las aldohexosas?

      3. ¿Cómo se forma el enlace O-glucosídico?, ¿y el peptídico?

      4. La glucosa presenta cuatro carbonos asimétricos en su molécula, pero en disolución acuosa se comporta experimentalmente como si tuviese cinco. ¿A qué crees que es debido?

      5. ¿En qué se basó la hipótesis de Oparin? ¿Qué intenta probar el experimento de Miller? Comenta brevemente dicho experimento.

      Puedes encontrar información en las siguientes páginas:

      http://www.pleiads.com/ovnis/artics/Mirzam3.html

      http://www.geocities.com/edug2406/miller.htm

       

      Para saber más

      Los 20 aminoácidos. Estructura química, clasificación, propiedades y enlace peptidico:

      http://www.arrakis.es/~lluengo/proteinas.html

      Modelos rotatorios de los aminoácidos:

      http://www.cns.caltech.edu/~gabriel/educacion/quimica/aminoacidos.html

      Glúcidos:

      http://www.lafacu.com/apuntes/biologia/glucidos/default.htm

      Estereoisomeros y proyecciones Fischer de monosacáridos:

      http://home.coqui.net/rbetanc/3031/enlaces.htm

      Isomería y estereoisomería:

      http://sphynx.cedicyt.ipn.mx/tutoriales/encb/escuela/quiminor/h_enlqu5.htm

      Quiralidad y actividad óptica:

      http://www.uam.es/departamentos/ciencias/qorg/docencia_red/qo/l4/activ.html

      Evolución química y biológica:

      http://www.geocities.com/caleto/quimorg.htm

      Información sobre la Tierra Primitiva:

      http://www.geocities.com/caleto/primitiva.htm

      El origen de la vida:

      http://fai.unne.edu.ar/biologia/introduccion/origen.htm

       


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