BREVE RESEÑA DE ALGUNOS CONTENIDOS TEÓRICOS

Concepto de Ácidos y bases. Disociación. Fuerzas relativas de ácidos y bases.

Ácido es toda sustancia (molécula o grupo de átomos) capaz de ceder un protón. El tipo de reacción mediante la cual es cedido un protón se denomina “reacción de disociación del ácido”.Ácidos fuertesSon los que disueltos en agua liberan los protones disociándose totalmente y el fenómeno es prácticamente irreversible.

HCl + H2O Cl- + H3O+

ác.clorhídrico agua cloruro hidronio

Generalmente al escribir las ecuaciones de disociación, se prescinde del agua y se escribe directamente:HCl Cl- + H+

ác.clorhídrico cloruro protón

H2SO4 SO4= + 2 H+

ác.sulfúrico sulfato protones

Repare y recuerde el cambio en la terminación del nombre del ácido cuando se disocia.

Ácidos débilesSon compuestos ácidos que tienen poca tendencia a disociarse de sus protones y el fenómeno es francamente reversible.

H2CO3 CO3H- + H+

ác.carbónico bicarbonato

Esta es la disociación del ácido carbónico que se produce cuando este ácido se disuelve en agua. Ocurre en nuestro organismo.

Bases fuertes y débilesBases: Son todas las sustancias que disueltas en agua son capaces de captar H+ o de liberar OH-

EjemplosNa(OH) Na+ + OH-

NH3 + H2O NH4+ + OH-

Bases fuertes: son las bases con alta tendencia a disociarse.Bases débiles: son las que tienen baja tendencia a disociarse.

pH. Su significado

Es indispensable que conozca los criterios para definir si una solución es ácida, neutra o alcalina: esto le ayudará a comprender las respuestas de la célula, y de todo el organismo en general ante modificaciones, de hecho muy pequeñas, en la acidez o alcalinidad del medio interno.La acidez de una solución está relacionada con la concentración de protones de la misma. Para facilitar su comprensión se definió de la siguiente manera:pH = - log [H+]Obtenemos así una escala de números enteros, con una cifra decimal o a lo sumo dos, dependiendo de la precisión con que se necesite trabajar. Esta es la escala de pH. Los valores varían en un rango desde 0 a 14, ya que abarca todos los valores posibles para la concentración de protones en soluciones acuosas.EjemplosSi [H+ ] = 10-7 M -log 10-7 = 7

.................... Neutro Si [H+ ] = 1 M o sea 100 M -log 10 0 = 0 ........ Extremo ácidoSi [H+ ] = 10-14 M -log 10-14 = 14 ..................... Extremo alcalinoPara el agua, en la que la concentración de protones es igual a 10-7, el pH será 7 y ese mismo pH tendrá toda solución acuosa en la que no se haya disuelto ninguna sustancia ácida ni básica aunque esté presente cualquier otro soluto. En estos casos la concentración de OH- será igual a la de los H+ como ya vimos, condición a la que nos referimos como neutra.En resumen pH = 7 ® solución neutraSiempre que la concentración de protones aumenta, el pH, por ser una función inversa disminuye y viceversa: al disminuir la concentración de protones, el pH aumenta. Recuerde que no excede los límites de 0 como mínimo y 14 como máximo.Cuando el pH se encuentra en algún valor entre 0 y 6,99 hablamos de pH ácidos o soluciones ácidas y desde 7,01 hasta 14 nos referimos a pH básicos o alcalinos.

Química orgánica.

El carbono es un elemento estrechamente relacionado con la vida. La composición química de un ser vivo demuestra que la mayoría de sus constituyentes primarios incluye átomos de carbono. Casi el 18% del total de la materia viva es carbono. Este porcentaje resulta muy elevado si se tiene en cuenta que el resto es principalmente agua. Los compuestos orgánicos contienen átomos de carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O), nitrógeno (N), y muy pequeñas proporciones de otros átomos. El elemento común a todos estos compuestos es el carbono.Las sustancias orgánicas se pueden agrupar por sus propiedades químicas o grupos funcionales, responsables de las propiedades que las caracterizan. Las principales funciones químicas orgánicas son: alcoholes, aldehídos, cetonas, ácidos carboxílicos, éteres, ésteres, aminas y amidas.

Hidrocarburos: alcanos, alquenos y alquinosSon los más simples. Formados por C e H. Pueden ser: alifáticos y cíclicos. AlifáticosAlcanos: Cuando sus átomos de carbono presentan sólo ligaduras simples, se los clasifica como alifáticos saturados. (terminación ano).Para dar el nombre de los alcanos la Unión Internacional de química pura y aplicada (IUPAC) ha establecido las siguientes normas:a) Los cuatro primeros términos tienen nombres particulares: metano, etano, propano, butano.

b) Del quinto en adelante, se designa con el prefijo que indica el número de átomos de carbono. Por ejemplo: pentano, hexano, etc.c) En todos los términos la terminación es ano . Generalmente cuando el número de átomos de carbono es elevado, se los nombra indicando ese número. Por ejemplo: alcano de 23 átomos de carbono.

Fórmula molecular Nombre Fórmula molecular Nombre

CH4 metano C7H16 heptano C2H6 etano C8H18 octano C3H8 propano C9H20 nonano C4H10 butano C10H22 decano C5H12 pentano C11H24 undecano

Además de los alcanos con cadenas cuyos átomos de carbono son consecutivos (cadenas lineales), existen otros de cadena ramificada. Los hidrocarburos ramificados se consideran formados por dos partes: la cadena principal es la más larga.Así, por ejemplo: CH3

CH3- CH-CH3

Metil propano

Los radicales alquilo son grupos atómicos monovalentes que resultan de eliminar un átomo de hidrógeno de un hidrocarburo.En el ejemplo anterior puede considerarse que la ramificación metilo se ha originado por la eliminación de un átomo de hidrógeno del metano. Las ramificaciones son consideradas como radicales alquilo y su nombre propio resulta de sustituir la terminación ano por ilo en la denominación del alcano del cual provienen.Los átomos de carbono que forman las cadenas se pueden diferenciar en primarios, secundarios, terciarios y cuaternarios, según estén unidos a uno, dos, tres, o cuatro átomos de carbono vecinos respectivamente.Hidrocarburos alifáticos no saturados: Alquenos y alquinos . Alquenos: Al menos presentan una doble ligadura entre dos átomos de carbono. Los alquenos se nombran igual que los alcanos pero cambiando la terminación ano por eno.Alquinos: Se caracterizan por presentar por lo menos dos átomos de carbono unidos entre si por una unión covalente triple (terminación ino)Cuando las cadenas tienen cuatro o más átomos de carbono, el doble o el triple enlace puede estar en distintas posiciones. Para diferenciarlos se enumeran los átomos de carbono comenzando por el extremo más próximo a la doble o a la triple ligadura.Ejemplo: CH3-CH=CH-CH2-CH3 2-pentenoHidrocarburos cíclicos : Son aquellos que presentan cadenas carbonadas cerradas, formando anillos o ciclos.a)Ciclo alcanos. Ejemplo:

CH2H2C CH2 ciclo propanob)Hidrocarburos bencénicos o aromáticosSon compuestos constituidos por carbono e hidrógeno que se caracterizan por presentar uno o más anillos de seis átomos de carbono, unidos entre sí por enlaces dobles enlaces y simples, alternados.

Ejemplo:

benceno

Funciones orgánicas oxigenadasSon un numeroso grupo de sustancias orgánicas constituidas por carbono, hidrógeno y oxígeno. Se pueden subdividir en varias funciones químicas: alcoholes, éteres, aldehídos, cetonas, ácidos carboxílicos, anhídridos de ácido, ésteres, etc.

Alcoholes: poseen un –OH que se halla unido a un carbono de una cadena carbonada. Se los clasifica en primarios, secundarios o terciarios según en qué C (1rio, 2rio o 3rio) el grupo se encuentre.

Ejemplos: CH3 – CH2OH etanol ( alcohol primario)

Fenoles: Son compuestos en los que el grupo -OH está unido directamente a un anillo aromático.

Polioles: cuando tienen más de un grupo OHEjemplo:CH2OH – CH2OH etanodiol La cadena carbonada que contiene el grupo hidroxilo es la principal. Se nombran cambiando la terminación del nombre del hidrocarburo por ol La cadena se numera a partir del extremo más próximo al grupo hidroxilo. En los alcoholes secundarios y terciarios, se antepone el número correspondiente al átomo de carbono en que se encuentre el hidroxilo.

Ejemplo: CH3

CH3 -- C-CH2-CH3 2-metil-2-butanol ( alcohol terciario)

OH

En los alcoholes simples se pueden emplear sus nombres comunes, los cuales están constituidos por el nombre del grupo alquilo, con la terminación ico, precedido por la palabra alcohol. Por ejemplo: alcohol metílico = metanol.Éteres: Son compuestos orgánicos en los que un átomo de oxígeno se une directamente a dos radicales alquilo (R-O-R´) y que resultan de la reacción de dos funciones alcohólicas con pérdida de una molécula de agua. Ejemplo

CH3 -CH2 -OH + HO- CH2 -CH3 CH3 -CH2 -O- CH2 -CH3 + H2Oetanol etanol etil oxi etil (éter etílico) agua

Aldehídos: Los aldehídos se obtienen por oxidación suave de un alcohol primario.

H -C=O Este grupo funcional siempre está en un C primario

Convencionalmente se ha establecido que la fórmula molecular se escribe -CHOLos aldehídos se nombran como los alcoholes primarios de donde provienen, pero cambiando la terminación ol por al. Por ejemplo: metanol metanal.Si hay dos grupos funcionales en una misma molécula se usa el sufijo dial Ejemplos: CH3-CH2-CHO propanal CHO-CH2-CH2-CHO butanodial

Cetonas: Se originan por oxidación de los alcoholes secundarios.El grupo que las identifica está unido a un carbono secundario y es el siguiente >C= O. Las cetonas se designan como los alcoholes secundarios de los que provienen pero cambiando la terminación ol por ona Si en la molécula hay dos grupos cetona, se agrega el sufijo diona.Ejemplos: CH3 – CO - CH2 –C H2 –CH3 2-pentanona CH3 – CO - CO –CH3 butadiona

Cuando se comparan las fórmulas generales de aldehído y cetona se observa que ambas funciones presentan el grupo carbonilo:

H -C=O >C= O

Ácidos carboxílicos: son los que poseen en su estructura el grupo carboxilo o función ácido. La palabra carboxílico resulta de la condensación de carbonilo e hidroxilo que son los grupos que se encuentran simultáneamente en el mismo átomo de carbono.

C = O o bien -COOH

OH

Una misma molécula puede tener uno, dos o más grupos carboxilo por lo cual estos ácidos se clasifican en monocarboxílicos, dicarboxílicos, tricarboxílicos, etc.

Los ácidos orgánicos monocarboxílicos se designan como los alcoholes o los aldehídos de los cuales provienen pero cambiando la terminación por oico. Los di y tricarboxílicos, agregándoles el sufijo di o tri. Ejemplos:

CH3-COOH ácido etanoico COOH-CH2-COOH ácido propanodioico o malónico.

El ácido metanoico se conoce comúnmente como ácido fórmico (por haberse obtenido de las hormigas) y el ácido etanoico suele denominarse ácido acético ( por encontrarse en el vinagre)

Ésteres: La reacción de un alcohol con un ácido origina un ésterCH3 -C =O + CH3 -CH2 -OH ® CH3 -C= O + H2O ô ô OH O ¾ CH2 -CH3

ácido etanoico etanol etanoato de etiloLa molécula de agua que se pierde durante la reacción se forma con los átomos en negrita: el ácido cede el H+ y el alcohol el grupo OH -.

La observación atenta de la fórmula permitirá deducir que la fórmula general de los ésteres es:

R –COO –R´ R y R´son radicales alquilo

Los ésteres se forman cambiando la terminación “ico” del ácido por “ato” (etanoicoàetanoato) y agregando del nombre del radical alcohólico (etanolàetilo).En el ejemplo, etanoato de etilo.

En numerosas oportunidades encontrará que el ácido que participa es el ácido fosfórico. Al producto se lo denomina “éster fosfórico”H3C OH H3C

½ ½H2C + HO -P =O ® H2C + H2O ½ ½ OH H2C - OH HO H2C ¾ O ¾ P = O

½

OH

propanol ác. fosfórico fosfato de propilo aguaLa molécula de agua se forma con los átomos en negrita.

Anhídridos Resultan de la reacción entre dos ácidos con pérdida de una molécula de agua. CH3 -C -OH + CH3 - CH2 - C-OH CH3 -C -O - C -CH2- CH3 // // // // O O O OÁcido etanoico ácido propanoico anhídrido etan propanoico

La observación atenta de la fórmula permitirá deducir que la fórmula general de los anhidridos es: R –CO-O-CO –R´ R y R´son radicales alquilo

Funciones orgánicas nitrogenadas

Entre los compuestos orgánicos existe un grupo que se caracteriza por tener nitrógeno en su estructura molecular. Estos son:

Aminas: Pueden considerarse como derivadas del amoníaco por sustitución de uno, dos o los tres átomos de H por radicales alquilo.

H

H – N – H amoníaco

Ejemplo:a) CH3 - NH2 metil amina (amina primaria) CH3

b) CH3 – N –H dimetil amina (amina secundaria)

c) CH3 – N –CH3 trimetil amina (amina terciaria)

CH3

AmidasSe consideran como compuestos que resultan de la sustitución del grupo hidroxilo de un ácido carboxílico por un grupo amino (-NH2).Ejemplo:CH3 – CO –NH2 Etan amida

El nombre de las amidas resulta de reemplazar el sufijo”oico” de los ácidos carboxílicos por “amida”

Estos grupos de átomos pueden reaccionar entre sí dando tipos de enlace que Ud.

necesitara reconocer en los compuestos biológicos que los poseen para comprender porqué esos compuestos se comportan dentro de la célula de una manera u otra.Por ejemplo, Aminoácidos:Los aminoácidos son compuestos orgánicos nitrogenados fundamentales para los seres vivos porque se unen entre sí para formar las proteínas, que son sustancias indispensables para la vida. Todos los aminoácidos tienen un grupo amino y otro carboxílico (ácido) por lo cual se denominan aminoácidos.En el caso de los aminoácidos que forman las proteínas, el grupo amino se encuentra unido al átomo de carbono vecino al grupo carboxilo. Como a ese átomo de carbono se lo identifica con la letra griega a (alfa), a estos aminoácidos se los denomina alfa-aminoácidos. Ejemplo:

R

NH2 - C –H o bien R – CHNH2 - COOH

COOH

Los aminoácidos importantes para la vida humana son alrededor de veinte.En el siguiente cuadro se resumen los grupos funcionales más comunes y los nombres que adoptan de acuerdo con el sufijo correspondiente:

Función orgánica Estructura gral. Grupo funcional Sufijo Ejemplo

Alcohol R - OH -OH hidroxilo ol CH3-CH2-CH2OH

Propanol

Éter R –O –R´ - O - éter CH3-CH2-O –CH3

Etil oxi metil

Aldehído RCHO -C = O

H

Al CH3-CH2-CHO

Propanal

Cetona R –CO-R´ > C =O ona CH3-CH2-CO- CH3

butanona

ácido carboxílico R - COOH - C = O

OH

oico CH3-CH2-COOH

Ácido propanoico

Éster R –COO-R´ - C = O

O -

ato de R´ CH3-CO-O-CH3

Etanoato de metilo

Anhídrido R –CO-O-CO-R´ -CO-O-CO- An-oico CH3-CO-O-CO-CH3

Anhid.etán etanoico

Amina R – NH2 -NH2 amina CH3-CH2-NH2

Etilamina

Amida R-CO-NH2 -CO-NH2 amida CH3-CO-NH2

Etanamida

El orden de prioridad de los grupos funcionales es: ácido carboxílico, éster, aldehído, cetona, alcohol, amina, éter, doble enlace, triple enlace, radical, etc.

Ejemplos: OH

CH3 – C – CH2 – CH3 2-metil-2-butanol

CH3

CH3 – CH – COOH ácido –2-aminopropanoico

NH2

Reacciones químicas. Balance de ecuaciones químicas.

Reacción química: es un fenómeno en el cual una o más sustancias, llamadas reactivos se transforman en una o más sustancias con propiedades diferentes llamadas productos.La ecuación química es la representación matemática de una reacción. Para que la transformación química ocurra será necesario que las moléculas de reactivos choquen entre sí, situación que se ve favorecida cuando estas sustancias son líquidas o bien están disueltas en un medio adecuado o cuando por aumento de la temperatura del sistema las moléculas aumentan su energía cinética. Con esto, además de incrementarse la probabilidad de choques aumentará la posibilidad de que en la colisión se descargue la energía suficiente como para destruir los enlaces químicos existentes en los reactivos y se establezcan los nuevos enlaces que dan origen a los productos. Cuando se dan estas condiciones se dice que se produjeron choques efectivos.Energía de activación es la energía que se descarga en el choque y que es necesaria para que se inicie la reacción.Para que una ecuación química esté correctamente expresada se deberán escribir con exactitud las fórmulas de todas las sustancias intervinientes afectadas de sus correspondientes coeficientes estequiométricos. Recordemos que coeficiente estequiométrico es el número de moléculas de cada una de las sustancias intervinientes con los que se logra igualar el número y la calidad de los átomos a ambos lados de la ecuación. Como consecuencia de este ajuste se verifica simultáneamente la igualdad de masas para ambos miembros de la ecuación.

Equilibrio químico. Constante de equilibrio. Principio de Le Chatelier. Reacciones exergónicas y endergónicas.Veamos el siguiente ejemplo:Ca (OH)2 Ca++ + 2 OH-

Al disolver hidróxido de calcio en agua se disocia en cationes calcio y aniones oxhidrilos, a medida que van apareciendo esos iones pueden volver a dar moléculas de hidróxido de calcio no disociadas. El fenómeno lo graficamos con una doble flecha en la escritura de la ecuación y aunque generalmente no se hace, deberíamos diferenciar ambas flechas de alguna manera, ya que a una dada temperatura la velocidad con que se verifica la reacción en un sentido es mayor que en sentido contrario.Cuando se inicia la disociación de la base (reacción directa) la velocidad de la misma es máxima y disminuirá a medida que vaya desapareciendo la forma sin disociar Ca (OH)2 . A su vez la velocidad con que los iones Ca++ y OH- se asocian (reacción inversa) es mínima al principio y aumentará a medida que vayan apareciendo esos iones en el medio. Veamos el gráfico:

vd

velocidad

v

tiempo (t)

La línea de puntos ( )nos muestra cómo la velocidad de disociación (reacción directa: vd) va disminuyendo a medida que transcurre el tiempo (t). La línea de rayas ( ) representa el aumento de la velocidad de asociación (reacción inversa: vi).Vemos que transcurrido un tiempo las velocidades en ambos sentidos (línea ) se igualan y son constantes. Los valores vd y vi pueden ser muy diferentes, dependiendo de cada reacción y de las condiciones de la misma, y a cualquier tiempo que se las mida serán proporcionales a la concentración de reactivos para vd o de productos para vi, lo que se expresa:Vd = kd. [Ca(OH)2] Vi = ki . [Ca++] . [OH-]2Es decir que serán proporcionales al producto de las concentraciones (de reactivos o productos según el caso) elevados cada uno a sus respectivos coeficientes estequiométricos.Cuando ambas velocidades se igualan como vemos en el gráfico que ocurre, es muy probable que las concentraciones de reactivos y productos no sean iguales pero permanecerán constantes a lo largo del tiempo ya que con la misma velocidad que los reactivos se transforman en productos, los productos se están transformando en reactivos. Hemos llegado así a un equilibrio dinámico que llamamos Equilibrio químico

Una reacción química alcanza el equilibrio cuando la velocidad directa se hace igual a la velocidad inversa.

En este punto en que:Vd = Vi o sea para nuestro ejemplo kd. [Ca(OH)2] = ki . [Ca++] . [OH-]2haciendo pasaje de términos kd = [ Ca ++ ] . [ OH - ] 2 ki [Ca(OH)2]Como kd y ki son constantes , al dividirlas obtenemos otra constante que denominamos Ke = constante de equilibrio y que la definimos así:Ke, constante de equilibrio, es la relación entre el producto de las concentraciones de los productos y el producto de las concentraciones de los reactivos, elevadas cada una , a sus respectivos coeficientes estequiométricos.¿Qué significado tiene Ke?Nos informa si en la mezcla de reacción, al llegar al equilibrio, predominan los productos o los reactivos. Ejemplo:Si Ke = 20.000 (o sea 2 x 104) En el equilibrio predominan los productos.Si Ke = 0,0001 (o sea 1 x10-4) En el equilibrio predominan los reactivos.En todos los casos en que es posible lograr un equilibrio dinámico entre las reacciones directa e inversa de la reacción, se dice que la reacción es reversible. Sin embargo existen casos en que la reacción está tan desplazada en uno de los dos sentidos que decimos que es una reacción irreversible.Es poco probable que ambos, numerador y denominador de la expresión de Ke sean iguales, en ese caso Ke sería igual a uno y en el equilibrio la concentración de reactivos y

productos sería la misma.

Principio de Le Chatelier

Este principio se refiere a la forma de reaccionar de un sistema en equilibrio cuando lo perturba un factor externo y dice:

Veamos que ocurrirá con una reacción que está en equilibrio y es afectada por factores externos:A + B C + D [ C ] . [ D ] Ke =

[ A ] . [ B ]

a) Si se aumenta la concentración de A, como [A] se encuentra en el denominador de la expresión de Ke, para que siga manteniendo el valor, la reacción se desplazará hacia la derecha consumiendo el exceso de A. Igual consideración haríamos en caso de aumentar la concentración de B.b) Si disminuye la concentración de A, como [A] se encuentra en el denominador de la expresión de Ke, para que siga manteniendo el valor, la reacción se desplazará hacia la izquierda. Igual consideración haríamos en caso de disminuir la concentración de B.c) Si se aumenta la concentración de C, como [C] se encuentra en el numerador de la expresión de Ke, para que siga manteniendo el valor, la reacción se desplazará hacia la izquierda consumiendo el exceso de C. Igual consideración haríamos en caso de aumentar la concentración de D.d) Si se disminuye la concentración de C, como [C] se encuentra en el numerador de la expresión de Ke, para que siga manteniendo el valor, la reacción se desplazará hacia la derecha. Igual consideración haríamos en caso de disminuir la concentración de D.

En nuestro organismo las reacciones metabólicas nunca llegan al equilibrio aunque siempre estén evolucionando en el sentido de poder alcanzarlo. Las modificaciones constantes en las concentraciones de los compuestos hacen que las reacciones se desplacen en un sentido u otro, según las necesidades de la economía celular.

Conclusiones generales Al llegar al equilibrio una reacción, las velocidades directa e inversa se hacen iguales y las concentraciones de reactivos y productos constantes (no necesariamente iguales). La Ke de una reacción es un valor constante a una temperatura dada El valor de Ke permite decir si una reacción estará desplazada hacia la derecha o izquierda cuando alcance el equilibrio. El agregado de reactivos o productos o la eliminación de parte de ellos producirán desplazamientos sobre el equilibrio, que serán predictibles.

Reacciones exergónicas y endergónicasSupongamos que tenemos un sistema, que pondremos en condiciones adecuadas como para que sufra una transformación química. Llamaremos Ei al contenido de energía inicial

Cuando un sistema en equilibrio es perturbado por una fuerza externa, el sistema evolucionará en el sentido de contrarrestar el efecto de esa fuerza.

de este sistema. Una vez producida la mencionada transformación el contenido de energía final del sistema, que llamaremos Ef, será leve, moderada o marcadamente diferente a Ei.Puede ser que Ef sea menor que Ei , Ef < Ei El sistema ha perdido energía como consecuencia de la transformación producida: vemos que ha quedado con un contenido de energía menor que el que poseía en estado inicial.En estos casos se dice que el fenómeno (la transformación química para este ejemplo) es exergónico. El sistema ha liberado energía. Cuando un fenómeno es exergónico se produce espontáneamente (proceso espontáneo). Esto quiere decir que no habrá que entregarle energía para que suceda.Si se trata específicamente de una reacción química, el sistema evolucionará espontáneamente con mayor velocidad hacia la formación de productos y aunque sea reversible, al llegar al equilibrio tendremos una relación entre concentración de productos y concentración de reactivos mayor que uno.([P] / [R] > 1) Puede ser que Ef sea mayor que Ei , Ef > Ei El sistema ha ganado energía como consecuencia de la transformación producida: vemos que ha quedado con un contenido de energía mayor que el que poseía en estado inicial.En estos casos se dice que el fenómeno (la transformación química, para este ejemplo) es endergónico. El sistema ha absorbido energía. Cuando un fenómeno es endergónico NO se produce espontáneamente. Esto quiere decir que habrá que entregarle energía al sistema para que suceda la transformación.Si se trata específicamente de una reacción química, el sistema no evolucionará rápidamente hacia la formación de productos, y si es reversible, apenas aparecido el producto el sistema tenderá a recuperar reactivos. Así al llegar al equilibrio tendríamos una relación entre concentración de productos y concentración de reactivos menor que uno ([P] / [R]< 1) Cuando la energía en juego es energía calórica en lugar de endergónico y exergónico pueden usarse los términos endotérmico y exotérmico respectivamente.De lo anterior podemos predecir que para las reacciones exergónicas en el equilibrio predominan las concentraciones de los productos sobre la de los reactivos y por lo tanto su Ke será mayor que la unidad, lo contrario ocurrirá en las reacciones endergónicas.Resumiendo: a toda reacción exergónica le corresponderá un valor de Ke mayor que la unidad, y toda reacción endergónica tendrá un valor de Ke menor que la unidad.

Reacción espontánea

exergónicaen eq. [P] > [R]

Ke mayor que 1

Reacción no espontánea

endergónicaen eq. [P] < [R]

Ke menor que 1

EJERCITACIÓN

1) Indicar cuáles de las siguientes afirmaciones son verdaderas, colocando las letras V o F respectivamente:

a) La unión covalente puede ser múltiple...............b) La unión iónica se produce cuando dos elementos tienen valores de electronegatividad muy similares……………..c) Una unión covalente pura se obtiene al unirse dos átomos del mismo elemento...........

Química orgánica

1.- Marcar la respuesta correcta: Los hidrocarburos son compuestos formados por:

a) C e H b) C,H, y O c) C,H,O y N d) C,H,O,N y S El propano presenta una cadena carbonada:

a) cíclica b) saturada c) ramificada d) no saturada Los átomos de C que se unen a 2 átomos de C vecinos son:

a)primarios b) secundarios c) terciarios d) cuaternarios

2.- Marcar la respuesta correcta: El grupo carbonilo se encuentra en:

a) aldehídos b) cetonas c) ácidos carboxílicos d) todos los anteriores Los ésteres se forman por la reacción de un alcohol y :

a) un aldehído b) una cetona c) un ácido d) una amina Entre las funciones nitrogenadas se encuentran:

a) aminas b) amidas c) éteres d) a+b e) b+c La sustitución del OH de un ácido por un grupo amino origina:

a) un aldehído b) una cetona c) una amida d) una amina3.- Relacionar con una flecha cada fórmula general con la función química a la que corresponde.

Fórmula generalFórmula general Función química Función química

R-CHO alcoholR-COOH éterR-CO-NH2 aldehídoR-COO-R´ cetonaR-CO-R´ ácido carboxílicoR-OH ésterR-CH2-NH2 aminaR-O-R´ amida

4.- En los siguientes compuestos, encierre con un círculo la función carboxilo, con un cuadrado la función alcohol y con un triángulo la función cetona . COOH CHO H - C –OH ……………….. C=O …………………………… CH3 CH3

5.- a) Cuando un ácido orgánico reacciona con un grupo funcional........................... se obtiene un enlace llamado ........................... cuya estructura es - COO-CH2- b) En cambio la estructura - CO-NH2 , que se llama ....................... y resulta de reemplazar el ...................... del grupo -COOH, por un grupo .................... .

6.- Complete las líneas de puntos con el nombre de las funciones que participan en la reacción y el del enlace que se origina:

a) CH3 – COOH + CH3 –OH CH3 – COO- CH3 + H2O………………. ………….. …………………..

b) CH3 –CH2 –OH + CH3 –OH CH3 –CH2 –O-CH3 + H2O ………………… ………….. ...............................

c) CH2-OH OH CH2OH ½ ½H COH + HO -P =O ® HC OH + H2O ½ ½ OH H2C - OH HO H2C ¾ O ¾ P = O OH

........................ ...................... ....................................................................

OHd) CH3- COOH + H3PO4 CH3 –COO-P=O

OH

........................... ................. .............................

Lea el párrafo siguiente:

Las propiedades de la cadena de cada aminoácido permiten predecir su comportamiento. El grupo sulfhidrilo de cisteínas es altamente reactivo y con facilidad se combina con otro similar para formar uniones disulfuro. Dos cisteínas ligadas por este tipo de enlace covalente forman cistina.

El grupo carboxilo adicional de ácidos aspártico y glutámico, además de otorgarles carácter ácido, da a estos aminoácidos la propiedad de interactuar con sustancias básicas para formar uniones de tipo salino. También pueden establecer atracciones electrostáticas de este tipo los aminoácidos diaminados.

Preguntas:

1.- Nombre un aminoácido que formando parte de un péptido otorgue características ácidas al mismo. ¿Qué grupo funcional participa de esta propiedad?2.- Un aminoácido diaminado, por la característica de cadena lateral puede originar uniones electrostáticas. Diga la naturaleza ácido-base del grupo funcional presente en el aminoácido y la de la otra sustancia con la que actuaría para originar esa unión.

3.- ¿Cuál sería la diferencia entre el tipo de unión que se origina entre dos cisteínas ligadas entre si por el grupo –SH y la unión a la que se refiere la pregunta 2.

4. En el párrafo siguiente

Los aminoácidos son moléculas que a pH fisiológico tienen cargas negativas y positivas. Las primeras se deben a los grupos carboxilos ionizados mientras que las segundas se pueden atribuir a los grupos amino. En sus cadenas laterales pueden encontrarse otros grupos funcionales como son los grupos oxhidrilos, amida, sulfhidrilo, anillos aromáticos, cadenas carbonadas ramificadas, grupos aminos y grupos carboxilos. A través de estos grupos se establecerán interacciones intermoleculares como ser uniones electrostáticas, uniónes dipolo-dipolo, fuerzas de Van der Waals y puentes disulfuro

Indique:1- la variable que indica el grado de acidez del medio.2- la palabra que indica que una estructura tiene carga.3- grupos que puedan establecer puente de hidrógeno4- grupos que puedan establecer puente disulfuro 5- fuerzas intermoleculares de carácter covalente6- grupos funcionales con nitrógeno en su estructura7- estructuras químicas con alto grado de comportamiento apolar8- uniones químicas que impliquen la interacción de estructuras con cargas9- grupos funcionales oxigenados

Equilibrio Químico

1.- Completar los espacios en blanco:En las reacciones reversibles se llega a un estado de equilibrio dinámico caracterizado por una constante de....................... Cuando se llega al equilibrio la concentración de los .....................y de los productos permanece.......................Si se produce un cambio en la ...................de alguno de ellos, el equilibrio se................tratando de oponerse a la modificación.2.- Considerando la siguiente ecuación:2 CO + O2 2 CO2

a) Expresar la cte. de equilibrio........................................................................................b) Señalar cómo se desplaza la reacción (hacia la izquierda o derecha) al:aumentar la concentración de oxígeno .............................................................................disminuir la concentración de CO.....................................................................................aumentar la concentración de CO2.............................................................................................................................

3.- Indicar en cuáles reacciones, al llegar al equilibrio, se encuentra favorecida la formación de productos (desplazada hacia la derecha), formación de reactivos (desplazada hacia la izquierda) o ambosa) A + B C + D Ke= 2 x 10-7 ………………............b) 2 A + 3 B 2 D + X Ke = 3 x 1045 ……..........................c) 2 AB2 M + 2 C Ke= 1 ……………………… ……..

4.- La siguiente ecuación se lleva a cabo en un sistema cerrado:X + 2 Y Z + Wa) Escriba la expresión de la Ke para esta reacción..................................................

b)¿Qué compuestos tendrán mayor concentración en el equilibrio si el valor de la Ke es superior a 1? ........................................................................c)¿Qué compuestos agregaría al sistema cuando llegó al equilibrio para desplazarlo hacia la izquierda?..................................................d) ¿Hacia dónde se desplazará el equilibrio si se abre el sistema y escapa el compuesto W que es gaseoso? ............................................................5.- Dada la siguiente ecuación:CO2 + H2O CO3H- + H+ La reacción se desplazará hacia la izquierda: a) si aumenta o si disminuye la concentración de protones...........................................b) si se pierde el gas dióxido de carbono o si aumenta la presión del mismo...........6.- Clasificar las siguientes reacciones desde el punto de vista energético: a) C + O2 à CO2 + energía .......................................................................... b) 2 H2O2 + energía à 2 H2O + O2 .............................................................................................................

7.- Completar: a) Si el proceso A à B es ................... EA < EB b) Si el proceso B à C es exergónico EB.............EC 8.- Dada la siguiente ecuación:CO2 + H2O CO3H- + H+

a) Si sólo tiene posibilidad de trabajar con elementos gaseosos, cómo desplazaría este equilibrio hacia la derecha? .........................................................................................b)¿ y hacia la izquierda?....................................................................................c) ¿qué pasará con el desplazamiento de la reacción si se aumenta la concentración de protones...................d) si a una dada temperatura Ke es igual 10-6 , en el equilibrio [P] ........ [R] 9.- Na2CO3 + 2HCl 2 ClNa + CO2 + H2Oa)¿ Cómo modificaría la presión de CO2 para desplazar esta reacción hacia la derecha? ............................................................b)¿Qué haría para desplazar esta reacción hacia la derecha modificando la concentración del ácido?......................................................c) Si la Ke de esta reacción a una dada temperatura es igual 103 ¿qué esperaría encontrar respecto de las concentraciones en el equilibrio? …………………………10.- 3 Na2CO3 + 2 H3PO4 2 Na3PO4 + 3 CO2 + 3 H2O Si la Ke de este equilibrio a una dada temperatura es 2 x 102 ¿Hacia dónde evolucionaría espóntaneamente el sistema si las concentraciones de todos los miembros de la ecuación son iguales?................................11.- C6H12O6 6 CO2 + 6 H2O En esta reacción, la energía de los productos es mucho menor que la de los reactivos por lo tanto:

a) desde el punto de vista energético es una reacción ..........................................b) Su Ke en un sistema cerrado será ...........................que la unidad.c) En el equilibrio el número de moles totales de ........................será mayor que el de

.................................d) Esta reacción ....................una cantidad de energía que podría impulsar otrae) reacción de tipo.......................................

ÁCIDOS NUCLEICOS. DUPLICACIÓN DE ADN. TRANSCRIPCIÓN.

1. ¿Cómo está constituido el ADN?. Indique como se encuentran unidos dichos constituyentes. Construya un esquema de un trozo de ADN que contenga 10 G, 10 A, 10 C y 10 T. Las 2 cadenas, ¿son idénticas?¿Qué dirección tienen las cadenas? ¿Qué tipos de enlaces unen ambas cadenas? Analice la disposición espacial que adoptan las bases, los grupos fosfato y los hidratos de carbono.

2. Describa comparativamente la estructura del ADN y del ARN remarcando las características distintivas. Describa los distintos tipos de ARN. Analice la función que cumple cada uno de ellos y relaciónelos con su estructura.

3. Describa el proceso de replicación del ADN. Represente dicha replicación en un esquema sencillo. ¿Cómo es provista la energía para esta síntesis?

4. Describa el proceso de transcripción. La síntesis de ARN, ¿sólo puede ocurrir a partir de ADN? ¿Cómo actúa la transcriptas inversa?

5. ¿Qué enzimas fundamentales intervienen en los procesos de duplicación y de transcripción y cuáles son los sustratos de las reacciones antes mencionadas?

6. Explique en términos generales el fenómeno de transmisión de la información genética: ¿cómo a partir de una estructura de nucleótidos se obtiene una secuencia de aminoácidos?

7. La ovoalbúmina de gallina está codificada por un gen de 7700 pares de bases. ¿Cómo explica el hecho de que solo 1158 pares correspondan a los que codifican a la proteína madura?

8. Explique sintéticamente cuales son las transformaciones que sufre el ARN hasta que se transforma en ARN maduro.

SÍNTESIS DE PROTEÍNAS

1. Describa sintéticamente las 4 etapas en la síntesis de proteínas ¿cuál es el gasto energético para la formación de un enlace peptídico?

2. La hebra molde de una muestra de DNA duplohelicoidal contiene la secuencia:(5’) CTTAACACCCCTGACTTCGCGCCGTCG

a) ¿Cuál es la secuencia de bases del mRNA que puede ser transcrito a partir de esta hebra?

b)Suponga que la otra hebra (no molde) de esta muestra de DNA es transcrita y traducida ¿sería la secuencia de AA igual a la producida a partir de la hebra molde?

3. Diversas enzimas deben ser fosforiladas en algunos restos aminoacídicos para poder llevar a cabo su función. ¿cuándo ocurre dicha fosforilación en el proceso de síntesis de la proteína? ¿Existe algún otro cambio que puedan experimentar las proteínas y que afecte su función?. Dé ejemplos.

4. Defina mutación y describa los distintos tipos de mutaciones puntuales. En la hemoglobina de la anemia falciforme hay un residuo VAL en la posición 6 de la cadena de beta-globina en lugar del residuo GLU encontrado en esta posición en la HbA normal. Esto resulta de una mutación puntual en el gen que codifica para dicha cadena de globina. ¿Puede predecir que cambio tuvo lugar en el codón del glutamato en el DNA que justifique su sustitución por VAL?

Datos: codones que codifican para GLU: GAA y GAG Codones que codifican para VAL: GTT, GTC, GTA y GTG

5. Los antibióticos son sustancias producidas por microorganismos que tienen la propiedad de inhibir el desarrollo de otros microorganismos afectando, en muchos casos, las etapas de la síntesis de ácidos nucleicos y de proteínas. Dé ejemplos.

RESOLUCIÓN DE LAS PREGUNTAS Y PROBLEMAS PLANTEADOS

1) Indicar cuáles de las siguientes afirmaciones son verdaderas, colocando las letras V o F respectivamente:

a) La unión covalente puede ser múltiple.....V..........b) La unión iónica se produce cuando dos elementos tienen valores de electronegatividad muy similares ...F......c) Una unión covalente pura se obtiene al unirse dos átomos del mismo elemento....V.......

1.- Marcar la respuesta correcta: Los hidrocarburos son compuestos formados por:

a) C e H b) C,H, y O c) C,H,O y N d) C,H,O,N y S El propano presenta una cadena carbonada:

a) cíclica b) saturada c) ramificada d) no saturada Los átomos de C que se unen a 2 átomos de C vecinos son:

a) primarios b) secundarios c) terciarios d) cuaternarios

2.- Señalar la respuesta correcta: El grupo carbonilo se encuentra en:

a) aldehídos b) cetonas c) ácidos carboxílicos d) todos los anteriores

Los ésteres se forman por la reacción de un alcohol y :a) un aldehído b) una cetona c) un ácido d) una amina

Entre las funciones nitrogenadas se encuentran:a) aminas b) amidas c) éteres d) a+b e) b+c

La sustitución del - OH de un ácido por un grupo amino origina:a) un aldehído b) una cetona c) una amida d) una amina

3.- Relacionar con una flecha cada fórmula general con la función química a la que

corresponde.

Fórmula generalFórmula general Función químicaFunción química

R-CHO alcoholR-COOH éterR-CO-NH2 aldehídoR-COO-R´ cetonaR-CO-R´ ácido carboxílicoR-OH ésterR-CH2-NH2 aminaR-O-R´ amida

4.- En los siguientes compuestos, encierre con un círculo la función carboxilo y con un cuadrado la función alcohol y con un triángulo la función cetona

COOH CHO H-C –OH … C=O … CH3 CH3

5.- a) Cuando un ácido orgánico reacciona con un grupo funcional...alcohólico............. se obtiene un enlace llamado .....éster......... cuya estructura es - COO-CH2- b)En cambio la estructura - CO-NH2 , que se llama ....amida.......... y resulta de reemplazar el .........-OH......... del grupo -COOH, por un grupo .............NH2... 6.- Complete las líneas de puntos con el nombre de las funciones que participan en la reacción y el del enlace que se origina:a) CH3 – COOH + CH3 –OH CH3 – COO- CH3 + H2O ……ácido…….. alcohol…. …éster…..b) CH3 –CH2 –OH + CH3 –OH CH3 –CH2 –O-CH3 + H2O …… alcohol ……… alcohol ….. ...éter................c) CH2-OH OH CH2OH ½ ½H COH + HO -P =O ® HC OH + H2O ½ ½ OH H2C - OH HO H2C ¾ O ¾ P = O

½

OH

........ alcohol.......... ácido fosfórico........ ...........éster fosfórico.......................

OHd) CH3- COOH + H3PO4 CH3 –COO-P=O

OH

ácido carboxílico ácido fosfórico.. anhídrido de ácido fosfórico....

Lea el párrafo siguiente:

Las propiedades de la cadena de cada aminoácido permiten predecir u comportamiento. El grupo sulfhidrilo de cisternas es altamente reactivo y con facilidad se combina con otro similar para formar uniones disulfuro. Dos cisternas ligadas por este tipo de enlace covalente forman cistina.

El grupo carboxilo adicional de ácidos aspártico y glutámico, además de otorgarles carácter ácido, da a estos aminoácidos la propiedad de interactuar con sustancias básicas para formar uniones de tipo salino. También pueden establecer atracciones electrostáticas de este tipo los aminoácidos diaminados.

Preguntas:

1- Nombre un aminoácido que formando parte de un péptido otorgue características ácidas al mismo. ¿Qué grupo funcional participa de esta propiedad?Pueden ser: ácido glutámico o ácido aspártico. El grupo que participa es el carboxilo.2.- Un aminoácido diaminado, por la característica de cadena lateral puede originar uniones electrostáticas. Diga la naturaleza ácido-base del grupo funcional presente en el aminoácido y la de la otra sustancia con la que actuaría para originar esa unión. Esos aminoácidos tienen una función amina adicional (-NH3+) en su cadena lateral y pueden originar uniones electrostáticas con grupos de signo opuesto (-COO-).3.- ¿Cuál sería la diferencia entre el tipo de unión que se origina entre dos cisternas ligadas entre si por el grupo –SH y la unión a la que se refiere la pregunta 2.Los grupos sulfhidrilo de dos cisteinas se combinan originando un puente disulfuro, ésta es una unión covalente a diferencia de la pregunta 2 que es electrostática.

5. En el párrafo siguiente

Los aminoácidos son moléculas que a pH fisiológico tienen cargas negativas y positivas. Las primeras se deben a los grupos carboxilos ionizados mientras que las segundas se pueden atribuir a los grupos amino. En sus cadenas laterales pueden encontrarse otros grupos funcionales como son los grupos oxhidrilos, amida, sulfhidrilo, anillos aromáticos, cadenas carbonadas ramificadas, grupos aminos y grupos carboxilos. A través de estos grupos se establecerán interacciones intermoleculares como ser uniones electrostáticas, uniónes dipolo-dipolo, fuerzas de Van der Waals y puentes disulfuro.Indique:1- la variable que indica el grado de acidez del medio. El pH2- la palabra que indica que una estructura tiene carga. Ionizados3- grupos que puedan establecer puente de hidrógeno. Grupos oxhidrilos, carboxilos, aminos y amidas.4- grupos que puedan establecer puente disulfuro. Grupo sulfhidrilo 5- fuerzas intermoleculares de carácter covalente. Puentes disulfuro6- grupos funcionales con nitrógeno en su estructura. Grupos amino7- estructuras químicas con alto grado de comportamiento apolar. Cadenas carbonadas, anillos aromáticos.8- uniones químicas que impliquen la interacción de estructuras con cargas. Uniones electrostáticas.

9- grupos funcionales oxigenados. Oxhidrilos, carboxilo.

1.- Completar los espacios en blanco:En las reacciones reversibles se llega a un estado de equilibrio dinámico caracterizado por una constante de ..equilibrio... Cuando se llega al equilibrio la concentración de los ..reactivos....y de los productos permanece...constante...Si se produce un cambio en la .concentración..de alguno de ellos, el equilibrio se..desplaza....tratando de oponerse a la modificación.2.- Considerando la siguiente ecuación:

2 CO + O2 2 CO2

a) Expresar la cte. de equilibrio [CO2 ] 2 Ke =

[ CO ]2 [O2 ] b) Señalar cómo se desplaza la reacción (hacia la izquierda o derecha) al:aumentar la concentración de oxígeno.......... a la derechadisminuir la concentración de CO..................a la izquierdaaumentar la concentración de CO2................ a la izquierda

3.- Indicar en cuáles reacciones, al llegar al equilibrio, se encuentra favorecida la formación de productos (desplazada hacia la derecha), formación de reactivos (desplazada hacia la izquierda) o ambos.a) A + B C + D Ke= 2 x 10-7 a reactivos b) 2 A + 3 B 2 D + X Ke = 3 x 1045 a productosc) 2 AB2 M + 2 C Ke= 1 igualmente favorecida

4.- La siguiente ecuación se lleva a cabo en un sistema cerrado:X + 2 Y Z + Wa)Escriba la expresión de la Ke para esta reacción

[Z ] . [ W ]

Ke = [ X ] [ Y ]2

b) ¿Qué compuestos tendrán mayor concentración en el equilibrio si el valor de la Ke es superior a 1?Los productos: Z y Wc) ¿Qué compuestos agregaría al sistema cuando llegó al equilibrio para desplazar la reacción hacia la izquierda?Agregaría Z o W, o ambosd) ¿Hacia donde se desplazará la reacción si se abre el sistema y escapa el compuesto W que es gaseoso?Hacia la derecha5.- Dada la siguiente ecuación:CO2 + H2O CO3H- + H+

La reacción se desplazará hacia la izquierda: a) si aumenta o si disminuye la concentración de protones…...si.aumenta...................b) si se pierde el gas dióxido de carbono o si aumenta la presión del mismo..si se pierde el gas....

6.- Clasificar las siguientes reacciones desde el punto de vista energético: a) C + O2 à CO2 + energía ....................Exergónica

b) 2 H2O2 + energía à 2 H2O + O2 ........Endergónica

7.- Completar : a) Si el proceso A àB es ....endergónico........ EA < EB b) Si el proceso B à C es exergónico EB..>...........EC 8.- Dada la siguiente ecuación:CO2 + H2O CO3H- + H+

a) Si sólo tiene posibilidad de trabajar con elementos gaseosos, cómo desplazaría este equilibrio hacia la derecha? Aumentando la concentración de CO2............................b) y hacia la izquierda?................ Disminuyendo la concentración de CO2.

c) ¿qué pasará con el equilibrio si se aumenta la concentración de protones....se desplaza a la izquierda..............d) si a una dada temperatura Ke es igual 10-6 , en el equilibrio [P] ...<..... [R] 9.-Na2CO3 + 2HCl 2 ClNa + CO2 + H2Oa)¿ Cómo modificaría la presión de CO2 para desplazar la reacción que está en equilibrio hacia la derecha? ..........la. disminuiría............................................b)¿Cómo modificaría la concentración de ácido para desplazar la reacción, que está en equilibrio, hacia la derecha ?............lo aumentaría.....................................c)Si la Ke de esta reacción a una dada temperatura es igual 103 ¿qué esperaría encontrar respecto de las concentraciones en el equilibrio?....... [P] ...>..... [R] ...........10.- 3 Na2CO3 + 2 H3PO4 2 Na3PO4 + 3 CO2 + 3 H2O Si la Ke de este equilibrio a una dada temperatura es 2 x 102 ¿Hacia dónde evolucionaría espontáneamente el sistema si se parte de concentraciones iguales de reactivos y productos ?........hacia la derecha11.- C6H12O6 6 CO2 + 6 H2O La energía de los productos es mucho menor que la de los reactivos por lo tanto:

a) desde el punto de vista energético es una reacción ..................exergónicab) Su Ke en un sistema cerrado será ...........>................que la unidad.c) En el equilibrio el número de moles totales de ....producto............será mayor que

el de ..................reactivo........d) Esta reacción ...libera....una cantidad de energía que podría impulsar otra

reacción ................endergónica........

ACIDOS NUCLEICOS. DUPLICACIÒN DE ADN. TRANSCRIPCION

1.-¿Cómo está constituido el ADN?. Indique como se encuentran unidos dichos constituyentes. Construya un esquema de un trozo de ADN que contenga 10 G, 10 A, 10 C y 10 T. Las 2 cadenas, ¿son idénticas?¿Qué dirección tienen las cadenas? ¿Qué tipos de enlaces unen ambas cadenas? Analice la disposición espacial que adoptan las bases, los grupos fosfato y los hidratos de carbono.Ver página 99 y 100 del libro de Química Biológica de Antonio Blanco. 7ª. edición

2.-Describa comparativamente la estructura del ADN y del ARN remarcando las características distintivas. Describa los distintos tipos de ARN. Analice la función que cumple cada uno de ellos y relaciónelos con su estructura.Ver página 106 a 108 del libro de Química Biológica de Antonio Blanco. 7ª. edición

3.- Describa el proceso de replicación del ADN. Represente dicha replicación en un esquema sencillo. ¿Cómo es provista la energía para esta síntesis?Ver página 339 a 344 del libro de Química Biológica de Antonio Blanco. 7ª. edición

4.- Describa el proceso de transcripción. La síntesis de ARN, ¿Cómo actúa la transcriptasa inversa?Ver página 346 a 350 del libro de Química Biológica de Antonio Blanco. 7ª. edición

5.- ¿Qué enzimas fundamentales intervienen en los procesos de duplicación y de transcripción y cuáles son los sustratos de las reacciones antes mencionadas?

EnzimasDuplicación Transcripción

-Proteína separadora o desenrrollante -ARN polimerasa (dependiente de (helicasa) ADN) :- Proteínas fijadoras de ADN -ARN pol.I:cataliza transc. ARN r-topoisomerasas - “ “ II: cataliza trasc. ARN m- primasa - “ “ III: “ “ genes ARN t- ADN polimerasa-ADN ligasa- ADN polimerasa

SustratosdATP, dGTP, dCTP, dTTP ATP, GTP, CTP, UTPEs necesario: ARN iniciador Es necesario: ADN molde

Cadena molde ADN Mg++

Mg+

6.- Explique en términos generales el fenómeno de transmisión de la información genética: ¿cómo a partir de una estructura de nucleótidos se obtiene una secuencia de aminoácidos?Ver página 359 del libro de Química Biológica de Antonio Blanco. 7ª. edición

7.- La ovoalbúmina de gallina está codificada por un gen de 7700 pares de bases. ¿Cómo explica el hecho de que solo 1158 pares correspondan a los que codifican a la proteína madura?Los eucariotes no tienen la información genética dispuesta en trozos continuos de ADN, sino divididos en segmentos denominados exones, entre ellos se extienen porciones de ADN sin información llamadas intrones.

8.-Explique sintéticamente cuales son las transformaciones que sufre el ARN hasta que se transforma en ARN maduro.Ver página 364 del libro de Química Biológica de Antonio Blanco. 7ª. Edición

SINTESIS DE PROTEINAS

1.- Describa sintéticamente las 4 etapas en la síntesis de proteínas ¿cuál es el gasto energético para la formación de un enlace peptídico?

Ver páginas 365 a 368 del libro de Química Biológica de Antonio Blanco. 7ª. Edición

2.-La hebra molde de una muestra de DNA duplohelicoidal contiene la secuencia:(5’) CTTAACACCCCTGACTTCGCGCCGTCG

a) ¿Cuál es la secuencia de bases del mRNA que puede ser transcrito a partir de esta hebra?

GAAUUGUGGGGACUGAAGCGCGGCAGC

b)Suponga que la otra hebra (no molde) de esta muestra de DNA es transcrita y traducida ¿sería la secuencia de AA igual a la producida a partir de la hebra molde?

NO

3.- Diversas enzimas deben ser fosforiladas en algunos restos aminoacídicos para poder llevar a cabo su función. ¿cuándo ocurre dicha fosforilación en el proceso de síntesis de la proteína? ¿Existe algún otro cambio que puedan experimentar las proteínas y que afecte su función?. Dé ejemplos.Ver página 370 del libro de Química Biológica de Antonio Blanco. 7ª. Edición

4.- Defina mutación y describa los distintos tipos de mutaciones puntuales. En la hemoglobina de la anemia falciforme hay un residuo VAL en la posición 6 de la cadena de beta-globina en lugar del residuo GLU encontrado en esta posición en la HbA normal. Esto resulta de una mutación puntual en el gen que codifica para dicha cadena de globina. ¿Puede predecir que cambio tuvo lugar en el codón del glutamato en el DNA que justifique su sustitución por VAL?

Datos: codones que codifican para GLU: GAA y GAG Codones que codifican para VAL: GTT, GTC, GTA y GTG

Cambia GAA por GTA y GAG por GTG

5. Los antibióticos son sustancias producidas por microorganismos que tienen la propiedad de inhibir el desarrollo de otros microorganismos afectando, en muchos casos, las etapas de la síntesis de ácidos nucleicos y de proteínas. Dé ejemplos.

Ver páginas 372 y 373 del libro de Química Biológica de Antonio Blanco. 7ª. Edición