24 mayo 2006

Preguntas raras de "razonamiento"(1)

La ingestión de metanol (HCH2OH) es muy peligrosa, porque el metanol, aunque por sí mismo no es tóxico, experimenta dentro del organismo una transformación enzimática. La intoxicación por metanol puede combatirse haciendo que la persona afectada tome mucho etanol (CH3CH2OH), una sustancia parecida al metanol. Indique una posible causa del efecto protector que el etanol ejerce sobre la intoxicación por metanol.

Echando mano a San Google ("intoxicación por metanol") se puede encontrar la respuesta a esta cuestión que a primera vista nos puede dejar completamente descolocados. (Aclarar que el metanol es un alcohol que puede aparecer en destilaciones caseras, dado que su punto de ebullición es cercano al del etanol)
En este enlace hay una explicación clarita y certera del asunto, que paso a resumir:

"El metanol es metabolizado por la enzima alcohol deshidrogenasa, la misma que metaboliza el etanol, pero esta enzima es 22 veces más afín por el etanol que por el metanol, razón por la cual se utiliza el etanol como antídoto de esta intoxicación, ya que al preferir la enzima como sustrato el etanol estamos evitando la formación de los metabolitos tóxicos del metanol, causante de los síntomas, los cuales son el formaldehído y el ácido fórmico:

ETANOL METANOL

Alcohol deshidrogenasa


ACETALDEHÍDO FORMALDEHÍDO
Aldehído
deshidrogenasa


ÁCIDO ACETICO ÁCIDO FÓRMICO

22 mayo 2006

Cuestiones de Razonamiento:Fotosíntesis y Acidos Nucleicos.

OPCION A.

4.- Si se conociese la secuencia de aminoácidos de una proteína, ¿podría determinarse exactamente la secuencia de nucleótidos del ADN que la codifica?.
¿Ha aportado el descubrimiento del código genético alguna evidencia a favor de la teoría que considera que todos los seres vivos tienen un origen común?.
Razone ambas respuestas.(1
)

Se puede conocer de manera aproximada la secuencia de nucleótidos del ADN que codifica la proteína pero no de forma exacta debido a que el Código Genético es degenerado y pueden existir más de un triplete (codones) de ARNm que codifiquen para un mismo aminoácido (y logicamente, podrá darse más de una combinación de tripletes de ADN para codificar ARNm distintos que puedan codificar la misma secuencia de aminoácidos).
Una de las propiedades del Código Genético es que es Universal: excepto casos muy puntuales, la práctica totalidad de las especies usan los mismos tripletes para designar los mismos aminoácidos. Es lógico suponer que este hecho no es casual sino que se deduce del hecho de que todas las especies se encuentran emparentadas evolutivamente y poseen un antecesor común, del cual se han derivado todas las demás.

5.-Razonar qué tipo de mutación sería más perjudicial para un organismo si una Sustitución o una Supresión de un nucleótido del ADN. Indicar un ejemplo (puede utilizarse la figura del ejercicio 6)(1)

Una manera de abordar esta cuestión podría ser esta:
Utilizando la misma hebra de ARNm del ejercicio 6, sus tres primeros tripletes por ejemplo,
... UUC GCC AAU G...
y mirando su correspondencia en el Código Genético, vemos que codifican para la secuencia de aminoácidos siguiente:
...Phe-Ala-Asn...

La secuencia de bases de ADN de la que procedían los tres tripletes de ARNm sería la siguiente (ya que una hebra debe ser complementaria de la otra):
...AAC CGG TTA C…

Una Mutación del tipo de Sustitución supone el cambio de una base por otra distinta (cambiar una letra por otra). Por ejemplo, si cambiamos la primera Adenina por una Timina, la secuencia de ADN queda como:
...TAC CGG TTA... , el ARNm correspondiente habría cambiado a
... AUC GCC AAU... , con lo que los aminoácidos codificados serían
...Ile-Ala-Asn...
En este caso se ha producido el cambio de un aminoácido por otro. Eso podría no tener repercusiones en la proteína sintetizada o bien, si el aminoácido en cuestión cumple una función de estabilización de la estructura 2º o 3º de la proteína o bien forma parte del centro activo de la misma, podría hacer que la proteína no fuese funcional o lo fuese parcialmente. Sin embargo, en este tipo de mutaciones, hay ocasiones en que un cambio de bases no afecta a la secuencia de aminoácidos, puesto que el código es degenerado y varios tripletes pueden codificar un mismo aminoácido. Si el primer codón (UUC) en lugar de cambiar la primera letra hubiésemos cambiado la última de forma que quedara (UUU) , se seguiría incorporando Phe, con lo que la proteína no habría variado en absoluto.

En el caso de las Supresiones, sin embargo, a partir de la letra suprimida se altera por completo la lectura del Código y se cambia todo lo que viene a continuación del cambio.
Siguiendo con el mismo ejemplo, si suprimimos la primera letra del ADN original nos queda una organización en tripletes distinta:

... ACC GG T TAC...
que dará lugar a un ARN m tal como éste:
... UCG CCA AUG...
que da lugar a la secuencia de aa.completamente distinta a la original:
Ser-Pro-Met .

OPCION B.
4.- En 1951 los investigadores Novick y Szilard obtuvieron un bacteriófago que era una mezcla de elementos de los fagos T2 y T4. En concreto, el fago obtenido tenía la cápsida del fago T4 y el ADN del fago T2. Si este virus producido en laboratorio infectara una nueva bacteria
¿qué ácido nucleico y qué cápsida tendrían los nuevos fagos?.Razone la respuesta (1)

La información genética está contenida en los ácidos nucleicos y no en las proteínas.
Cuando el fago híbrido T2/T4 infecta una nueva célula se apropia de la maquinaria celular de ésta para formar nuevas copias tanto de su ADN como de las proteínas de la cápsida, que vienen codificadas en su propio ADN. Por tanto, después de la infección obtendríamos copias de fagos T2, tanto en el ADN como en las proteínas de la cápsida.
Si la información residiese en las proteínas, obtendríamos fagos T4 (lo que no sucede). Si la información viniese, digamos, partida (ADN con información para ADN y proteínas para proteínas) deberíamos haber obtenido fagos mixtos T2/T4, lo que tampoco sucede.
El experimento guarda analogía con el que Hershey y Chase realizaron con marcaje radiactivo en la cápsida (con S*) y en el ADN (con P*) de fagos T2.

5.- ¿Sería posible la vida si en la fase luminosa de la fotosíntesis sólo se produjera la fotofosforilación cíclica?. Razone la respuesta.(1).

En el flujo cíclico se obtiene ATP. Esta energía viene a sumarse al ATP y el NADPH+H+ obtenido en el proceso acíclico. Para llevar a cabo la fijación de CO2 en el Ciclo de Calvin se necesitan tanto ATP como NADPH+ H+. Sin el aporte del Poder Reductor que se ha generado en el “esquema en Z”, sería verdaderamente complicado (por no decir imposible) realizar la Fase Oscura de la Fotosíntesis, es decir, producir materia orgánica (glúcidos) a partir del CO2, y hay que recordar que la gran mayoría de los ecosistemas terrestres dependen de esta entrada de materia a nivel de los Productores Primarios.

18 mayo 2006

Traducción de proteínas. Imágenes

Un par de imágenes valen más que mil palabras...dicen...




17 mayo 2006

Replicación, Transcripción, Traducción.


En Aula Virtual de Biología, página que ya se ha comentado en post anteriores, hay un buen capítulo dedicado a los procesos implicados en el "Dogma de la Biología Molecular":

Replicación de ADN ,

Transcripción ADN-->ARN y

Traducción ARN-->Proteína,
(tanto en Procariotas como en Eucariotas)


Además incluye una batería de preguntas tipo Test y una paginilla de ejercicios recomendados .



Por si fuera poco,

en exclusiva mundial....


...un best-seller de la Biología...


...algo sin lo cual la vida sería imposible...

...desde la más humilde bacteria hasta la ballena azul, pasando por los trilobites y los dinosaurios...

...todos, todas, lo han leído, lo leen y lo seguirán leyendo en el futuro...


.....un Código (no el de Da Vinci y Dan Brown), ...

el Código...el único...


el Código Genético


por fin...


descifrado.




Aquí están las claves:




15 mayo 2006

Preguntas de Razonamiento:Solución.

OPCION A

5.-Ciertas levaduras pueden desarrollarse tanto aeróbica como anaeróbicamente. Resulta que, cuando son expuestas a una atmósfera rica en oxígeno, después de haber pasado un tiempo en condiciones anaerobias, el consumo de glucosa por parte de estas células disminuye. ¿Alguna explicación?

(Este hecho fue advertido por vez primera por Pasteur, en el siglo XIX, y se conoce como”efecto Pasteur”).
La explicación radica en el tipo de ruta metabólica que sigue la célula para catabolizar la Glucosa en condiciones anaerobias y aerobias.
En el primer caso, debe hacer uso de la Glucolisis (que le reporta dos moléculas de ATP por molécula de Glucosa) más una vía fermentativa (para regenerar el NAD+ que se consume en la glucolisis).
En condiciones aerobias la célula opta por una ruta que le sale más “rentable”: Glucolisis+Ciclo de Krebs+ cadena respiratoria. En esta vía (considerada en su totalidad) a partir de una molécula de Glucosa la célula obtiene alrededor de 38 moléculas de ATP, es decir, aproximadamente 19 veces más que con la ruta fermentativa.
Por eso, las células en aerobiosis necesitan consumir menos Glucosa (diecinueve veces menos) para obtener la misma energía que obtendrían en anaerobiosis. .

6.-Cierta sustancia química inhibe de forma irreversible la acción del Complejo Multienzimático de la Piruvato Deshidrogenasa ¿qué reacción química se vería afectada? ¿Cómo se verían afectados las rutas catabólicas de la célula?

El Complejo de la Piruvato deshidrogenasa cataliza el paso de Acido Pirúvico, procedente de Glucolisis, a Acetil Co-A, la puerta de entrada al Ciclo de Krebs. Si esta reacción se detiene se bloquearía el paso de todo el Pirúvico formado a partir de Glucosa al Ciclo de Krebs. Se impediría por tanto la respiración de glúcidos en la célula, y de cualquier otro precursor que se incorporara a la Glucolisis para ser catabolizado (por ejemplo, el glicerol de los acilglicéridos, que se incorpora a nivel de las Triosas Fosfato de la glucolisis.).
No obstante, el Ciclo de Krebs podría seguir funcionando, puesto que la Betaoxidación de los ácidos grasos rinde directamente Acetil Co-A, que podría incorporarse al Ciclo de los Acidos Tricarboxílicos, y determinados aminoácidos (los denominados “cetogénicos”) pueden incorporarse al Ciclo de Krebs bien a nivel del Acetil Co-A o bien a nivel de otros intermediarios del mismo Ciclo (Oxalacetato, Alfa-cetoglutarato, etc).


OPCION B

5.-Durante la fermentación del mosto resulta peligroso entrar en las bodegas. ¿A qué es debido? ¿Por qué se recomienda entrar con una vela encendida?.

La fermentación alcohólica produce, a partir de Glucosa, Etanol y Dióxido de Carbono. Este último compuesto resulta letal para el ser humano (y para cualquier animal) y no es posible detectarlo por el olor ni tampoco tiene un “color” especial. En una atmósfera enriquecida con este gas es imposible respirar y una vela encendida (que consume oxígeno) se apagaría. Si se entra en una bodega con una vela encendida y esta se apaga, habría que salir inmediatamente de allí por el peligro cierto de morir asfixiado.

6.-El cianuro y el monóxido de carbono son dos sustancias que impiden el funcionamiento del complejo de la citocromo oxidasa. Explica qué podría ocurrir (desde un punto de visto bioquímico y celular) cuando exponemos una célula a estas sustancias.

La citocromo oxidasa es un componente de la cadena transportadora de electrones que se localiza en las crestas mitocondriales. Al final de este proceso de transporte electrónico se encuentra el oxígeno (aceptor final de electrones). Si se bloquea el transporte electrónico, no se puede producir ATP mediante fosforilación oxidativa ni tampoco se puede regenerar el NADH que se produce tanto en la glucolisis como en el Ciclo de Krebs, de forma que el Ciclo del Acido Cítrico acabaría deteniéndose. Ya que este Ciclo es de carácter anfibólico, terminarían deteniéndose todas las rutas catabólicas (por ejemplo la Beta oxidación de acidos grasos) o anabólicas en las que esté implicado. La célula tendría que recurrir a la glucolisis más una vía fermentativa como única manera para conseguir algo de energía a partir del catabolismo de glúcidos .No todas las células están capacitados para vivir así.

08 mayo 2006

Más enlaces

Todo lo que siempre quiso saber y nunca se atrevió a preguntar sobre ......

El ADN Mitocondrial .

En Evolutionibus, una agradable, bien diseñada y bien documentada página Web que aborda diferentes aspectos de la evolucion biológica Darwin, Wallace, Mutacion, Selección natural...).

Un brillante y divertido Blog sobre Evolución:
Evolucionarios



Una Breve Historia de la Genética, (Antonio Barbadilla Prados) de muy interesante lectura.

Y para terminar un repaso a las últimas tendencias en Ciencia y Tecnología:
Tecnología Obsoleta

07 mayo 2006

Más Mendel


Estatua de Mendel. Foto del Mendelovo muzeum - Muzeum Genetiky
He encontrado en el Blog de Psicobyte un buen relato sobre la aventura de Mendel que deshace, en parte, el carácter romántico de la leyenda del abad olvidado, menospreciado por la comunidad científica de su tiempo, pero que resulta que descubre las leyes de la herencia biológica en el jardín del monasterio, cultivando unos humildes guisantes.

Justo aquí:

La doble resurrección de Gregor Mendel(1)

En esencia:

*Mendel no supo explicar las excepciones a su tercera ley, que se producen cuando los genes viajan ligados en el mismo cromosoma (ni supo él ni nadie en aquel tiempo, todo hay que decirlo)

*ni supo tampoco dilucidar el mecanismo hereditario de una especie de Hieracium, planta que estudiaba por aquel entonces el botánico Nägeli, una eminencia en su época y con quien se carteaba el buen abad. Si hubiese superado la prueba que le marcó Nägeli, a buen seguro que éste le hubiera apoyado y posiblemente la comunidad científica del momento es muy posible que hubiera aceptado sus Leyes de la Herencia. Puestos a elucubrar, hasta la mismísima Teoría de la Evolución que gestaba Darwin hubiera sido distinta, al incorporar el biólogo inglés el mecanismo hereditario y selectivo que le faltaba a su rompecabezas. Pero, no pudo ser: resulta que la especie que estudiaba Nageli y que intentó Mendel tiene trampa y no sigue las pautas normales de reproducción sexual sino que presenta caracteres asexuales y se dedica a producir clones, por lo cual no puede seguir las "Leyes de Mendel" por más que lo intente....

Eso con respecto a la historia clásica de Mendel.

Pero aún hay más.
Mendel fue "perseguido" mucho después de su muerte.
En los países del Bloque del Este los postulados mendelianos fueron considerados contrarios a la doctrina revolucionaria, al decir del infame Lysenko.

Esta segunda historia, como la de antes, la cuenta de forma especialmente amena Psicobyte en la segunda parte del artículo:

La doble resurrección de Gregor Mendel (2)

Interesante Blog e interesante lectura....