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Indicadores de logro:
Identifica los principales grupos de biomoléculas por sus características.
Explica el funcionamiento general de la actividad enzimática a partir de un experimento.
Lisa: He observado muchas clases de insectos muy distintas entre sí, y ni hablar de lo diversos que son otros seres vivos. ¿Estarán todos ellos hechos de los mismos materiales? Alguna vez te has preguntado, ¿de qué están hechos los seres vivos? Realicemos la siguiente actividad para descubrirlo:
A. ¿De qué están hechos los seres vivos?
Forma equipo con al menos 3 compañeros de clase.
Escriban una lista de materiales o sustancias de las cuales consideran que podrían estar hechos los seres vivos.
Ordena los componentes o materiales de mayor a menor tamaño.
Socialicen el listado con otros equipos.
Luis: Los seres vivos están hechos de materia, ya que ocupan un lugar en el espacio.
A su vez, la materia se encuentra constituida por átomos, ya que son la parte más pequeña de la materia que conserva las propiedades de un elemento químico.
Los átomos pueden enlazarse para formar moléculas. De esta forma, los seres vivos y objetos inertes, presentan moléculas y átomos; sin embargo, a diferencia del mundo inerte, estas moléculas y átomos están organizados en células.
Lisa: Ahora tengo todo más claro, pero me surge una duda ¿qué moléculas y átomos conforman los seres vivos?
Fíjate que...
Puesto que la mayoría de los alimentos que consumimos proceden de otros seres vivos, los componentes que conforman los seres vivos se encuentran en nuestros alimentos.
¿Tal vez la respuesta se encuentre en lo que comemos?
Realicemos la siguiente actividad.
B. ¿Qué comiste hoy?
Tu docente le preguntará al menos 3 estudiantes ¿qué desayunaron este día?
Escribe un listado de los alimentos consumidos por tus compañeros.
Incluye en ese listado los alimentos que consumiste este día.
Coloca junto al listado la fuente de origen natural de los alimentos que consumiste.
Carlos: En este libro dice que los seres vivos están hechos de materia, ya que ocupan un lugar en el espacio. A su vez, la materia se encuentra constituida por átomos, ya que son la parte más pequeña de la materia que conserva las propiedades de un elemento químico.
Los átomos pueden enlazarse para formar moléculas. De esta forma, los seres vivos y objetos inertes, presentan moléculas y átomos; sin embargo, a diferencia del mundo inerte, estas moléculas y átomos están organizados en células.
C. Alimentos que causan sobrepeso
Elabora un listado de alimentos cuyo consumo prolongado podría promover el sobrepeso.
Pregúntale al menos 2 compañeros ¿qué alimentos han agregado a su lista?
Escribe un listado de los principales componentes de cada alimento seleccionado.
Lisa: Estuve observando la tabla nutricional de algunos alimentos de mi hogar. Encontré algunos componentes, como los azúcares, las grasas y las proteínas.
Estos al estar en mi comida forman parte de los seres vivos. Para comprenderlo debo preguntarles algo: ¿por qué nos alimentamos?
Carlos: Nos alimentamos para obtener energía y que nuestro cuerpo funcione correctamente. Muy bien. Sin perder esto de vista, las moléculas que producen los seres vivos se llaman biomoléculas. Veamos cómo se clasifican.
Las biomoléculas se clasifican en: macromoléculas, bloques de construcción, intermediarios metabólicos y moléculas con función diversa. Las macromoléculas son las más grandes, y están constituidas por sus respectivos bloques de construcción. Los cuales a su vez están constituidos por sus respectivos intermediarios metabólicos.
Luis: Veo que los alimentos manufacturados como las latas de sardina ya traen la tabla nutricional que indica lo que contiene ese alimento. Pero ¿existirá alguna forma de averiguar los componentes de los alimentos hechos en casa?
Irene: He escuchado que hay unas pruebas sencillas para averiguar la presencia de algunos componentes de nuestros alimentos.
¿Qué tal si las ponemos a prueba? Realicemos la siguiente actividad.
D. ¿Qué hay en nuestro alimento?
Procedimiento:
Formen equipos de al menos cuatro integrantes.
En sus mesas de trabajo se presentan reactivos que permiten identificar algunas biomoléculas.
3. Utilizando los reactivos disponibles y las herramientas de trabajo proporcionadas por tu docente, diseña y ejecuta un experimento que permita descartar o identificar la presencia de proteínas, almidón y lípidos en muestras de cinco alimentos: muestra de tortilla o pan, clara de huevo cocida o cruda, y tortilla frita o huevo picado frito.
4. Recuerda planificar adecuadamente la ejecución del diseño, para comunicar su desarrollo posteriormente.
5. Para el diseño de experimento considera agregar una muestra inerte control negativo, como el agua, para visualizar la aplicación del reactivo ante un resultado negativo (que no presente evidencia detectable). Además, considera agregar una muestra control positiva para Biuret, como la leche, positiva para Lugol, como el almidón; y para el Sudán III, como el aceite.
Nico: Si no cuentas con alguno de los reactivos, no te preocupes, puedes simplificar el experimento a un solo reactivo y obtener tintura de yodo en cualquier farmacia y el efecto será el mismo del lugol.
Luis: Sabes, últimamente me he sentido débil, con dolor de cabeza y fui a consulta. El doctor me dijo que necesitaba tomar vitaminas. Pero no entiendo, ¿qué son las vitaminas y para qué sirven?
Lisa: Seguramente se trata de biomoléculas para que obtengas energía.
Carlos: He escuchado que las vitaminas no almacenan energía, sino que ayudan a aprovechar la energía de otras biomoléculas.
¿Qué hay de las vitaminas y las enzimas?
Las enzimas a pesar de ser biomoléculas no se encuentran organizadas como un grupo separado, sino que forman parte de las proteínas. Específicamente, son proteínas cuya función radica en controlar reacciones químicas, generalmente acelerándolas. Por ello, son un grupo de catalizadores biológicos. Son totalmente indispensables para cualquier forma de vida.
Las vitaminas son sustancias orgánicas de composición y propiedades variables que generalmente junto a los minerales actúan como ayudadores de las enzimas.
Debido a ello, las enzimas son sustancias complejas conformadas en la mayoría de casos por dos componentes básicos: un segmento de proteína, denominado apoenzima y un componente adicional denominado cofactor. Este componente puede ser un mineral, o bien, una vitamina. En este último caso, el cofactor se denomina coenzima.
Nico: ¿Por qué sin enzimas no hay vida? ¿Por qué los seres vivos pueden descomponer sus alimentos? Todos los alimentos realmente pueden descomponerse solos sin ningún ser vivo interviniendo, pero tardaría miles o millones de años.
Las enzimas aceleran casi todas las reacciones químicas de los seres vivos, incluyendo la descomposición de sus alimentos.
Carlos: Puesto que las enzimas aceleran reacciones químicas, requieren reactivos químicos que reaccionarán para convertirse en productos. Estos reactivos se denominan sustratos.
Lisa: Las enzimas son proteínas, y por ello son muy grandes.
Había escuchado que todas las proteínas son muy sensibles a algunos factores como la temperatura.
Irene: Pero, ¿por qué las proteínas del huevo se vuelven sólidas cuando se calientan?
Estos factores desnaturalizan las proteínas volviéndolas no funcionales. ¿Les pasará lo mismo a las enzimas?
Ahora veremos cómo funciona una enzima llamada catalasa. Esta se encuentra en muchos seres vivos y permite la descomposición del agua oxigenada en agua y oxígeno.
E. ¿Un volcán enzimático?
Procedimiento:
Se te presentan las siguientes muestras biológicas: papa cruda molida, papa cocida molida, levaduras en agua.
Procede a medir las temperaturas iniciales.
Agrega a cada muestra 10 ml de agua oxigenada y mide las temperaturas al cabo de 20 segundos de agregar el reactivo.
Presta atención al estado inicial de las muestras y anota tus observaciones.
Estructura de un coronavirus. Puede apreciarse la estructura de las proteínas que recubren su superficie y actúan como antígenos.
Nico: ¿Has escuchado hablar de los antígenos de un virus? Estos son proteínas que se encuentran en la superficie de los virus y les permiten reconocer e infectar células.
Carlos: Me gustó mucho el experimento para identificar qué hay en el alimento. Pero no sé cómo escribir ordenadamente esta experiencia.
Luis: En este libro dicen cómo describir un experimento. Realicemos la siguiente actividad.
F. Reportando ¿qué hay en nuestro alimento?
Procedimiento:
Representa el diseño experimental con un diagrama de flujo que ilustre los pasos seguidos en la actividad ¿qué hay en nuestro alimento?
Complementa una matriz binaria que represente los resultados negativos con un 0 y los positivos con un 1.
3. Discute los resultados obtenidos y escribe un listado de conclusiones. Toma en cuenta que estos reactivos funcionan con cantidades considerables del compuesto a identificar.
G. Reportando ¿un volcán enzimático?
Procedimiento:
Representa el diseño experimental con un diagrama de flujo que ilustre los pasos seguidos en la actividad ¿un volcán enzimático?
Ordena los resultados obtenidos en un cuadro, representando la cantidad de burbujas en tres categorías: ausentes, pocas, muchas; según el caso.
3. Discute los resultados obtenidos y responde: a. ¿qué resultados habríamos obtenido con levaduras cocidas en agua?
4. Elabora un listado de conclusiones.
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