Entrada 5: Trascender un concepto a un tema relacionado y su VISUALIZACIÓN GRÁFICA

SÍNTESIS DEL TEMA 

Ácidos Nucleicos  

Macromoléculas: DNA, RNA: Portan la información genética.

Estructura Química

Están compuestas por una base Nitrogenada, un Azúcar y un grupo Fosfato

En el azúcar el carbono 2’ si hay un grupo OH es ribosa. Si solo esta el H es Desoxirribosa

Estructura de la Ribosa

Bases Nitrogenadas: Pueden ser purinas y pirimidinas y son:

Los polímeros son cadenas sucesivas de nucleótidos 

EL DNA

Tiene una cadena de doble hélice, que es antiparelela, giran en sentidos contrarios y es complementaría, en todos los DNA celulares; la concentración de purinas = a la de pirimidinas

La composición de bases en el DNA varía entre especies.

DNA de diferentes tejidos tiene la misma composición de bases; y No cambia.

Todos los DNA celulares; la concentración de purinas = a la de pirimidinas. A=T y G=C, donde A+G= T+C.

A se une siempre a T, por medio de dos puentes de Hidrogeno; y C a G por medio de tres puentes de Hidrogeno.

PROPIEDADES DNA

·                    Almacenamiento de la información genética

·                    Posee una auto duplicación (doble hélice) y heredabilidad

·                    Expresa el mensaje genético

TIPOS DE RNA

·                    Mensajero RNAm : transporta la información genética hasta el ribosoma

·                    Ribosomal RNAr: sintetiza el material genético

·                    Transportador RNAt: traduce el material genético

TEMA ASOCIADO

Mutación Genética

En Genética se denomina mutación genética, mutación molecular o mutación puntual a los cambios que alteran la secuencia de nucleótidos del ADN. Estas mutaciones pueden llevar a la sustitución de aminoácidos en las proteínas resultantes. Un cambio en un solo aminoácido puede no ser importante si es conservativo y ocurre fuera del sitio activo de la proteína. De lo contrario puede tener consecuencias severas, como por ejemplo:

v La sustitución de valina por ácido glutámico en la posición 6 de la cadena polipéptidica de la beta-globina da lugar a la enfermedad anemia falciforme en individuos homocigóticos debido a que la cadena modificada tiene tendencia a cristalizar a bajas concentraciones de oxígeno.

v Las proteínas del colágeno constituyen una familia de moléculas estructuralmente relacionadas que son vitales para la integridad de muchos tejidos incluídos la piel y los huesos. La molécula madura del colágeno está compuesta por 3 cadenas polipeptídicas unidas en una triple hélice. Las cadenas se asocian primero por su extremo C-terminal y luego se enroscan hacia el extremo N-terminal. Para lograr este plegado, las cadenas de colágeno tienen una estructura repetitiva de 3 aminoácidos: glicina - X - Y (X es generalmente prolina y Y puede ser cualquiera de un gran rango de aminoácidos). Una mutación puntual que cambie un solo aminoácido puede distorsionar la asociación de las cadenas por su extremo C-terminal evitando la formación de la triple hélice, lo que puede tener consecuencias severas. Una cadena mutante puede evitar la formación de la triple hélice, aún cuando haya 2 monómeros de tipo salvaje. Al no tratarse de una enzima, la pequeña cantidad de colágeno funcional producido no puede ser regulada. La consecuencia puede ser la condición dominante letal osteogénesis imperfecta.

Entre las mutaciones genéticas podemos distinguir:

·      Mutación por sustitución de bases: Se producen al cambiar en una posición un par de bases por otro (son las bases nitrogenadas las que distinguen los nucleótidos de una cadena). Distinguimos dos tipos que se producen por diferentes mecanismos bioquímicos:

·      Mutaciones transicionales o simplemente transiciones, cuando un par de bases es sustituido por su alternativa del mismo tipo. Las dos bases púricas son adenina (A) y guanina (G), y las dos pirimídicas son citosina (C) y timina (T). La sustitución de un par AT, por ejemplo, por un par GC, sería una transición.

·      Mutaciones transversionales o transversiones, cuando un par de bases es sustituida por otra del otro tipo. Por ejemplo, la sustitución del par AT por TA o por CG.

·      Mutaciones de corrimiento, cuando se añaden o se quitan pares de nucleótidos alterándose la longitud de la cadena. Si se añaden o quitan pares en un número que no sea múltiplo de tres (es decir si no se trata de un número exacto de codones), las consecuencias son especialmente graves, porque a partir de ese punto, y no sólo en él, toda la información queda alterada. Hay dos casos:

·      Mutación por pérdida o deleción de nucleótidos: En la secuencia de nucleótidos se pierde uno y la cadena se acorta en una unidad.

·      Mutación por inserción de nuevos nucleótidos: Dentro de la secuencia del ADN se introducen nucleótidos adicionales, interpuestos entre los que ya había, alargándose correspondientemente la cadena.

·      Mutaciones en los sitios de corte y empalme (Splicing)

Las mutaciones de corrimiento del marco de lectura también pueden surgir por mutaciones que interfieren con el splicing del ARN mensajero. El comienzo y final de cada intrón en un gen están definidos por secuencias conservadas de ADN. Si un nucleótido muta en una de las posiciones altamente conservada, el sitio no funcionará más, con las consecuencias predecibles para el ARNm maduro y la proteína codificada. Hay muchos ejemplos de estas mutaciones, por ejemplo, algunas mutaciones en el gen de la beta globina en la beta talasemia son causadas por mutaciones de los sitios de splicing.
WIKIPEDIA. Mutación génica. [en línea] < http://es.wikipedia.org/wiki/Mutaci%C3%B3n_g%C3%A9nica > (citado el 25 de septiembre de 2010)

Entrada 4: Trascender un concepto a un tema relacionado

Entrada 3: Nuevas Busquedas, Nuevas Fuentes

EL PH

La sigla significa "potencial de hidrógeno” y el termino común para referirse a el pH es la alcalinidad. El pH es una medida de la acidez o de la alcalinidad de una sustancia, no tiene unidades; se expresa simplemente por un número. Está determinado por el número de iónes libres de hidrógeno (H+) en una sustancia.

Los ácidos fuertes tienen altas concentraciones de iones de hidrógeno y los ácidos débiles tienen concentraciones bajas.

una concentración de [H₃O⁺] = 1 × 10^–7 M (0,0000001) es simplemente un pH de 7 ya que: pH = –log[10^–7] = 7

El pH típicamente va de 0 a 14 en disolución acuosa, siendo ácidas las disoluciones con pH menores a 7 donde el numero de protones es mayor, y alcalinas o básicas las que tienen pH mayores a 7 teniendo sus iones de hidroxilo en mayor concentración. El pH = 7 indica la neutralidad de la disolución (donde el disolvente es agua).Cuanto más ácida es una sustancia, más cercano su pH estará a 0; cuanto más alcalina es una sustancia, más cercano su pH estará a 14.

El resultado de una medición de pH viene determinado por una consideración entre el número de protones (iones H⁺) y el número de iones hidroxilo (OH-).

pH + pOH = 14

Por lo que se puede relacionar directamente el valor del pH con el del pOH.

El método más exacto y comúnmente más usado para medir el pH es usando un medidor de pH ( o pH metro ) y un par de electrodos

 

pH    producto

14        Hidróxido de sodio

11        amoniaco

10.5     manganeso

8.3      levadura en polvo

7.4      sangre humana

7.0                 Agua pura

6.6      leche

4.5      tomates

4.0      vino

3.0      manzanas

2.0      zumo de limón

0         ácido clorhídrico

Amortiguadores  

Un tampón, buffer o solución amortiguadora es la mezcla de un ácido débil y su base conjugada. Su función es la de mantener estable el pH de una disolución.

Cuando un buffer es empleado en un sistema, generalmente una disolución acuosa, el primer cambio que se produce es que el pH se vuelve constante. De esta manera, ácidos o bases (álcalis = bases) adicionados posteriormente no podrán tener efecto alguno sobre el sistema, ya que esta siempre se estabilizará de inmediato.

Un sistema amortiguador consiste de un ácido débil (dador de protones) y su base conjugada (aceptor de protones).  Un amortiguador es efectivo, unicamente al pH en el entorno de su pKa.  La capacidad amortiguadora va una unidad por arriba y una por debajo de su pKa, pues es precisamente en esta región en donde el agregar H⁺ u OH^- tiene menor efecto.

 Cuando se adicionan protones a la solución, parte de la base se convertirá en el acido débil correspondiente, amortiguándose el cambio de pH. Cuando se adiciona un álcali se disocian protones del acido débil para combinarse con estos. Por tanto, el efecto sobre el pH de la solución es mínimo, dentro de ciertos límites de concentración.

La efectividad de un amortiguador depende de la concentración del acido débil y de su base conjugada, la cual debe ser mayor que la cantidad de acido o álcali a ser tamponado

[AH] + [A-] >> [H+] o [OH-] a amortiguar

Frecuentemente se utiliza la ecuación de Henderson-Hasselbalch para el cálculo del pH en soluciones reguladoras.

-Log [H+] = - log Ka - log [HA]/ [A-]

pH = pKa - log [HA]/ [A-]

Importancia del mantenimiento del pH en sistemas biológicos.

Ê    Altera la conformación proteica, pudiendo generar desnaturalización y perdida de la actividad biológica como consecuencia de la alteración estructural.

Ê    Afecta reacciones químicas en las que encuentran involucrados grupos ionizables.

Ê    Modifica la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno.

—     Los amortiguadores biológicos se ilustran en los sistemas amortiguadores fosfato y carbonato.

1.     Sistema Fosfato (Citoplasma)

            pKa=6.86, Resiste cambios entre 5.9 y 7.9

                                      H₂PO₄^- ↔    H⁺  + HPO₄^2-

2.    Sistema bicarbonato (Plasma sanguíneo), 6.9—7.4

·                    Sistemas amortiguadores son la primera línea de defensa contra el cambio de pH.

·                    El citoplasma contiene proteínas con grupos funcionales que son ácidos o bases débiles

Entrada 2: Fuentes Utilizadas de Acuerdo a la Importancia

El agua no es la fuente de la vida, ES LA VIDA.

La sustancia más abundante, 70% o más del peso de la mayoría de los organismos vivos.

Estructuralmente, la moléculas de agua está constituida por 2 átomos de hidrógeno y uno de oxigeno. El enlace entre estos átomos es covalente polar (presentan dos polos: + y - ), pues cada átomo de Hidrógeno tiene necesidad de compartir un electrón y el de oxígeno dos electrones, formando enlaces covalentes entre los átomos, y siendo polar porque el átomo más electronegativo atrae el par electrónico con más fuerza y queda desplazado hacia él; se produce así una cierta asimetría en la distribución de las cargas. El  ángulo entre los enlaces H-O-H   es  de 104'5º.

Propiedades Fisicoquímicas

• Su densidad máxima a 4ºC es de 1 g por centímetro cúbico.
• Cuando la temperatura baja de 4ºC , la densidad comienza a disminuir y aumenta el volumen; por eso es que los trozos de hielo flotan  en el agua.
• Su punto de ebullición es de 100ºC y su punto de congelación es de 0ºC.
• Se le considera como el disolvente universal de la química.
• Constante dieléctrica (Є=80 a 25ºC)

El agua pura no conduce la electricidad. Sin embargo, al disolver ciertas sustancias en el agua, como por ejemplo, la sal común, la disolución acuosa conduce bien la electricidad.

El agua desempeña un papel fundamental en la regulación térmica de los seres vivos. La evaporización del agua permite pérdidas elevadas de calor, utilizando esta técnica como método de enfriamiento.

DISPERSIONES.

La dispersión es una unión entre dos o mas sustancias, diluyéndose en una de estas sustancias pero conservando sus propiedades químicas.

Existen varios tipos de dispersiones:

Homogéneas: Son conocidas como soluciones. es cuando se hace una disolución completa y no se pueden diferenciar las diferentes sustancias a simple vista, ya que son Uniformes. Estas compuestas por     la sustancia disuelta (Soluto) y en la que se disolvió (Solvente).

Heterogéneas: Son conocidas como Mezclas. Es en donde podemos observar las sustancias, ya que conservan sus propiedades estructurales, por lo que podemos distinguir a simple vista sus componentes. en estas se distinguen 4 tipos de mezclas:

• Coloides: Son aquellas formadas por dos fases sin la posibilidad de mezclarse los componentes (Fase Sol y Gel). Entre los coloides encontramos la gelatina, humo del tabaco y el detergente disuelto en agua.
• Sol: Estado diluido de la mezcla, pero no llega a ser líquido, tal es el caso de las cremas, espumas, etc.
• Gel: Estado con mayor cohesión que la fase Sol, pero esta mezcla no alcanza a ser un estado sólido, como por ejemplo la jalea.
• Suspensiones: Mezclas heterogéneas formadas por un sólido que se dispersan en un medio líquido

Disoluciones Acuosas.

Una disolución es una mezcla homogénea, cuyos componentes son solutos y solventes. La disolución se presenta cuando una sustancia se disuelve completamente en la otra. En la disolución acuosa se da que el solvente el es agua y el soluto puede ser un sólido, un líquido o un gas.

Concentración

La concentración es la cantidad de un soluto en un solvente, se expresa de varias formas de acuerdo a los datos obtenidos peso, volumen, numero de moles, etc

Algunas de estas son:

·         Normalidad      N

·         Molaridad         M      

·         Molalidad         m

·         Porcentajes      Peso / Peso

Volumen / Volumen

Peso / Volumen

Propiedades Coligativas

Ø  La concentración del agua es mas baja en solución que en agua pura.

Ø  Independiente de las propiedades químicas del soluto.

Ø  Depende solo del número de partículas de soluto.

§  Disminución de la presión de Vapor

§  Presión osmótica

§  Aumento del punto de ebullición

§  Disminución del Punto de congelación

Osmosis

Se define ósmosis como una difusión simple, sin gasto de energía  de un fluido como solvente de una solución, a través de una membrana semipermeable para los solventes pero no para los solutos, de la solución más diluida a la más concentrada.

Presión Osmótica

Puede definirse como la presión que se debe aplicar a una solución para detener el flujo neto de disolvente a través de una membrana semipermeable