Guía Biomoléculas orgánicas: proteínas y ácidos

l
a
n
o
i
s
e
f
o
r
P
o
c
i
n
c
é
T
ma
a
r
g
o
r
P
ÍA
G
O
L
BIO
Biomoléculas orgánicas: proteínas y ácidos nucleicos
Nº
Ejercicios PSU
1.
La siguiente figura representa una molécula de aspartamo (L- -aspartil-L-fenilalanina metil éster),
MTP endulzante artificial muy usado en la industria alimentaria, de origen peptídico.
1
3
2
COO –
+
H 3N
CH2
O
CH
C
N
H
CH2
O
CH
C
OCH3
¿En cuál(es) de los puntos señalados se presenta un enlace peptídico?
A)
B)
C)
Solo 1
Solo 2
Solo 1 y 2
D)
E)
Solo 2 y 3
1, 2 y 3
GUICTC003TC31-A16V1
2.
¿Cuál(es) de los siguientes enlaces que estabilizan la estructura de las proteínas es (son)
MC covalente(s)?
I)
II)
III)
Puentes disulfuro
Enlaces peptídicos
Fuerzas de Van der Waals
A)
B)
C)
Solo I.
Solo II.
Solo III.
D)
E)
Solo I y II.
Solo I y III.
Cpech
1
BIOLOGÍA
3
Las proteínas tienen una configuración espacial específica para la función que desarrollan. Una
MC alteración a esta configuración produce
A)
B)
C)
D)
E)
pérdida irreversible de la función proteica.
pérdida siempre reversible de la función proteica.
pérdida reversible de la función si el agente desnaturante es intenso.
disminución de la actividad biológica de la proteína.
una alteración de la forma que no afecta la función biológica.
4.
Las proteínas participan activamente en diversas funciones que son fundamentales para los seres
MC vivos. ¿Cuál de las siguientes alternativas representa una función en la que las proteínas intervienen
en menor medida?
A)
B)
C)
Hormonal
Enzimática
Inmunológica
D)
E)
Energética
Estructural
5.
Se realiza un experimento con una proteína X, con el objetivo de determinar bajo qué condiciones
MTP se desnaturaliza. Para esto se la somete a tres medios diferentes, a dos temperaturas. Bajo
algunas de estas condiciones, la muestra cambia de color, desde transparente a amarilla y
aparece un precipitado. Cuando esto ocurre, se considera una reacción positiva (+). Si la muestra
se mantiene transparente y líquida, se considera reacción negativa (-).
Temperatura (ºC)
Muestras
A. X + agua destilada
B. X + solución de NaCl
C. X + jugo de limón
25
55
–
–
+
+
+
+
A partir de los resultados de la tabla, es correcto deducir que
2
2
Cpech
I)
II)
III)
a 55 ºC y a pH ácido, la proteína X se desnaturaliza.
la acidez es más efectiva como agente desnaturalizante que la temperatura.
la desnaturalización afecta a la solubilidad de la proteína.
A)
B)
C)
Solo I
Solo II
Solo I y III
D)
E)
Solo II y III
I, II y III
GUÍA
6.
La siguiente tabla muestra la secuencia de aminoácidos de tres péptidos y la temperatura de
MC desnaturalización de cada uno de ellos.
Péptido
1
2
3
Secuencia de aminoácidos
Met-Phe-His-Pro-Ala-Gln-Asn-His-Trp-Ile-Pro-Ser
Ser-Cys-Pro-His-Gln-Met-Cys-Trp
Cys-Gln-Ala-Phe-Cys-Met-His-Trp-Phe-Met
Temperatura de
desnaturalización (°C)
37
50
52
De acuerdo con estos datos, es correcto concluir que
I)
II)
III)
la presencia de aminoácidos Cys aumenta la resistencia a la desnaturalización.
la temperatura de desnaturalización depende de la longitud del péptido.
por encima de 52 °C se verá muy afectada la función de los tres péptidos.
A)
B)
C)
Solo I
Solo II
Solo III
D)
E)
Solo I y II
Solo I y III
Cpech
3
BIOLOGÍA
7.
La molécula de ADN está conformada por pequeñas unidades básicas denominadas nucleótidos,
MC las cuales interactúan entre sí para conformar una doble hélice de ADN como se muestra a
continuación:
O
OH
Puente de hidrógeno
P
G
’O
C
O
H 2C
Extremo 5’
A
OH
T
A
O
T
C
C
O
O
’O
G
O
C
O
O
T
A
A
A
O
T
G
A
C
T
C
O
G
O
O
Nucleótido
CH2
O
O’
P
O
H 2C
A
O
T
O
Extremo 3’
O’
O
P
’O
CH2
P
O
H 2C
T
A
O
O
P
’O
O’
P
T
O
CH2
O
O
H 2C
G
A
A
P
A
G
Extremo 3’
OH
Extremo 5’
O
CH2
O
O’
P
HO
O
Las bases nitrogenadas adenina (A) y timina (T) interactúan entre sí a través de dos puentes de
hidrógeno, mientras que la citosina (C) y la guanina (G) lo hacen por medio de tres puentes de
hidrógeno. La cantidad de puentes de hidrógenos entre las bases determina qué tan fuerte es
la molécula de ADN frente a un agente desnaturalizante como la temperatura; mientras mayor
cantidad de puentes de hidrógeno haya, mayor será la temperatura que se tendrá que aplicar a la
molécula para poder separar sus hebras (desnaturalizar).
A partir de la información, es correcto inferir que
A)
B)
C)
D)
E)
4
4
Cpech
un segmento de ADN con cuatro adeninas y seis citosinas podrá desnaturalizarse a una
temperatura mayor a 100 ºC.
la temperatura de desnaturalización para un segmento de ADN de diez adeninas y cinco
citosinas es de 60 ºC.
la desnaturalización para un segmento de ADN de cinco adeninas y cinco citosinas ocurrre
a temperatura ambiente.
si un segmento de ADN presenta seis guaninas y cuatro timinas, tendrá que desnaturalizarse
a una mayor temperatura que uno que presente dos adeninas y tres citosinas.
si un segmento de ADN presenta tres guaninas y tres timinas, tendrá que desnaturalizarse
a una mayor temperatura que uno que presente tres adeninas y cuatro citosinas.
GUÍA
8.
La siguiente figura representa una molécula de hemoglobina.
MC
Cadenas beta
(globina beta)
Grupo
hem
Cadenas alfa
(globina alfa)
Esta proteína presenta estructura cuaternaria debido a que
A)
B)
C)
D)
E)
está formada por cuatro subunidades distintas.
consta de más de una cadena polipeptídica.
presenta un átomo de hierro en cada grupo hemo.
tiene una masa molecular muy elevada.
presenta una estructura globular.
Cpech
5
BIOLOGÍA
9.
Las lectinas son un grupo de proteínas que se unen a los azúcares con elevada especificidad. Se
MC encuentran en cantidades significativas en las plantas y si se ingieren en elevadas concentraciones,
resultan tóxicas. El siguiente gráfico representa la variación de la actividad de las lectinas en la
soya a lo largo del tiempo, en función de la temperatura y el tiempo de cocción.
100
70 °C
80 °C
Actividad (%)
80
90 °C
100 °C
60
40
20
0
10
20
30
40
Minutos
A partir del gráfico, ¿cuál de las siguientes conclusiones es correcta?
A)
B)
C)
D)
E)
Cualquier temperatura sobre la fisiológica inactiva a las lectinas.
Para evitar el efecto tóxico de las lectinas es mejor cocinar la soya a baja temperatura por
un largo tiempo.
Para desactivar las lectinas es más importante el tiempo que la temperatura de cocción.
Al cocinar la soya en agua hirviendo (100 ºC) se puede lograr la inactivación total de las
lectinas.
Las lectinas pueden pasar por el tracto digestivo humano y mantenerse intactas, pues se
encuentran a 37 ºC.
10. En un laboratorio, se analizó una muestra de una sustancia de la que se desconocía la naturaleza
MC biológica y la categoría química a la que pertenecía. Al determinar el porcentaje en masa de distintos
elementos, se obtuvo el siguiente resultado:
•
•
•
•
•
36% de carbono.
4% de hidrógeno.
34% de oxígeno.
16% de nitrógeno.
10% de fósforo.
De acuerdo con estos resultados, la sustancia analizada podría corresponder a un(a)
A)
B)
C)
6
6
Cpech
proteína.
ácido nucleico.
carbohidrato.
D)
E)
lípido.
aminoácido.
GUÍA
11. Los estudios realizados por Watson y Crick los llevaron en 1953 a postular el modelo de la
MTP molécula de ADN, que se muestra en la siguiente figura:
¿Cuál de los siguientes enunciados explica correctamente la complementariedad entre las hebras
de la molécula de ADN?
A)
B)
C)
D)
E)
Se establecen uniones entre la molécula de desoxirribosa de un nucleótido y la desoxirribosa
de otro nuclótido, a través del grupo fosfato, para dar mayor estabilidad a la molécula.
Los emparejamientos entre A-T y G-C permiten establecer el número máximo de puentes
de hidrógeno entre las bases.
El apareamiento específico entre bases nitrogenadas facilita que el ADN sea copiado.
Las bases nitrogenadas son hidrofóbicas, por lo que evitan el contacto con el agua.
Cada unión entre las hebras es sensible a las alzas de temperatura, pero en conjunto, sus
enlaces dobles y triples generan una gran resistencia.
12. ¿Qué elemento permite determinar que el ATP es un ribonucleótido?
MC
A)
La adenina
B)
La pentosa
C)
El grupo fosfato
D)
La presencia de tres grupos fosfato
E)
La presencia de un monosacárido en su estructura
Cpech
7
BIOLOGÍA
13. La siguiente figura representa una hebra de la molécula de ARN.
MTP
O
1
–
P
O
O
O
CH2
O
NH
N
O
O
OH
O
–
P
O
2
NH2
O
O
N
CH2 O
N
OH
O
–
P
O
5
O
N
N
NH2
N
O
CH2 O
O
N
3
–
O
O
OH
P
O
O
CH2
O
N
N
O
NH
N
NH2
OH OH
4
De las estructuras señaladas, estas corresponden a:
Estructura
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Extremo 5’
Nucleósido
Enlaces fosfodiéster
Extremo 2’
Desoxirribosa
Base nitrogenada
Es (son) correcta(s)
A)
B)
C)
8
8
Cpech
solo 1 y 2.
solo 2 y 4.
solo 3 y 5.
D)
E)
solo 1, 3 y 6.
solo 2, 4, 5 y 6.
6
GUÍA
14. La diferencia entre los nucleótidos de ADN y de ARN se relaciona con
MC
I) el carbono 2 de la pentosa.
II) la ubicación de la base nitrogenada dentro del monómero.
III) las bases pirimídicas.
Es (son) correcta(s)
A)
B)
C)
solo I.
solo II.
solo III.
D)
E)
solo I y II.
solo I y III.
15. Un científico ha analizado parcialmente la estructura de cinco nucleótidos procedentes de un
MC tejido animal. Los resultados se muestran en la siguiente tabla:
Nucleótido
1
2
3
4
5
Pentosa
Base nitrogenada
¿?
Timina
Ribosa
Adenina
Desoxirribosa
¿?
¿?
Uracilo
¿?
Citosina
Grupos fosfato
1
2
1
1
1
En relación con la información de la tabla, es correcto afirmar que
A)
B)
C)
D)
E)
la molécula 1 corresponde a un ribonucléotido.
la molécula 2 no se considera un nucleótido.
solo el nucleótido 3 puede pertenecer a una cadena de ADN.
la molécula 4 corresponde a un desoxirribonucleótido.
el nucleótido 5 puede formar parte del ADN o del ARN.
16. ¿Cuáles son los bioelementos que tienen en común las proteínas y los ácidos nucleicos?
MC
A)
Carbono, hidrógeno, azufre y oxígeno
B)
Carbono, hidrógeno, nitrógeno y oxígeno
C)
Carbono, hidrógeno, fósforo y oxígeno
D)
Carbono, hidrógeno, sodio y oxígeno
E)
Carbono, hidrógeno, flúor y oxígeno
Cpech
9
BIOLOGÍA
17. En relación a los ácidos nucleicos y estructuras moleculares relacionadas, es correcto afirmar que
MC
I) desarrollan funciones inmunológicas.
II) permiten mantener la información de las características de una especie.
III) participan de los procesos energéticos.
A)
B)
C)
Solo I
Solo II
Solo III
D)
E)
Solo I y II
Solo II y III
18. Se combinan bacteriófagos (virus que infectan bacterias) con átomos radiactivos de
MTP fósforo 32P (32P) y azufre 35S (35S), para marcar selectivamente el ADN o las proteínas del virus
respectivamente. Luego se combinan los virus marcados radiactivamente con bacterias y se
espera un tiempo suficiente para que estas sean infectadas por los virus.
Fósforo radiactivo
32P
32 P
Bacteriófagos vacíos sin 32P
Bacterias con 32P
Nuevos bacteriófagos con 32P
Bacteria anfitrión
Azufre radiactivo
35S
35 S
Bacteriófagos vacíos con 35S
Bacterias sin 35S
Nuevos bacteriófagos sin 35S
Bacteria anfitrión
A partir del experimento y sus resultados, es correcto concluir que
A)
B)
C)
D)
E)
10
10
Cpech
los bacteriófagos no son capaces de infectar a las bacterias en presencia de 35S.
el ADN del bacteriófago fue usado dentro de la bacteria para hacer nuevos virus.
los virus incorporaron el 35S al ADN, en cada uno de los nucleótidos de la cadena.
los bacteriófagos transmiten sus proteínas a las bacterias al infectarlas.
la formación de nuevos virus requiere del traspaso de ADN y proteínas a la bacteria.
GUÍA
19. A continuación aparecen representadas tres moléculas básicas presentes en los seres vivos.
MTP
CH2OH
O
N
OH
OH
H
OH
OH
1
H
H
COOH
C
R
2
O
C
OH
3
Al respecto, es correcto afirmar que 1, 2 y 3 forman parte, respectivamente, de
A)
B)
C)
D)
E)
carbohidratos, ácidos nucleicos y proteínas.
polisacáridos, triglicéridos y polipéptidos.
polipéptidos, lípidos y polisacáridos.
polisacáridos, esteroides y proteínas.
monosacáridos, triglicéridos y ácidos nucleicos.
20. De los ácidos nucleicos, el ADN tiene por característica que
MTP
I) el orden de los nucleótidos determina la información genética.
II) es portador de la información genética del organismo.
III) el porcentaje de adenina es igual al de timina.
Es (son) correcta(s)
A)
B)
C)
solo I.
solo II.
solo III.
D)
E)
solo I y II.
I, II y III.
Cpech
11
BIOLOGÍA
Tabla de corrección
Ítem
12
12
Cpech
Alternativa
Habilidad
1
Comprensión
2
Reconocimiento
3
Comprensión
4
Reconocimiento
5
ASE
6
ASE
7
ASE
8
Comprensión
9
ASE
10
Comprensión
11
Comprensión
12
Comprensión
13
Comprensión
14
Comprensión
15
ASE
16
Comprensión
17
Reconocimiento
18
ASE
19
Comprensión
20
Comprensión
GUÍA
Resumen de contenidos
1. Proteínas
Son los principales componentes de los seres vivos. Constituyen más de la mitad del peso seco de
las células y desempeñan una gran diversidad de funciones. Son polímeros formados por la unión de
diferentes aminoácidos.
La estructura que presentan se asocia a los niveles de organización, que van desde los más simples
hasta aquellos que permiten generar una conformación tridimensional, que le entrega estabilidad a la
proteína y determina su función. La pérdida de la estructura tridimensional de las proteínas se conoce
como desnaturalización.
CRITERIO DE COMPARACIÓN
PROTEÍNAS
Elementos principales
C, H, O, N, S
Unidades básicas de construcción Aminoácidos
Tipo de enlace
Peptídico
Niveles de organización
Estructura primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria.
Función biológica
Estructural, enzimática, hormonal, defensa, transporte,
contráctil, energética.
Fuentes en la dieta
Carnes rojas y blancas, lácteos, huevos, legumbres,
frutos secos, etc.
Ejemplos
Queratina, amilasa, insulina, inmunoglobulinas,
hemoglobina, actina.
1.1 Fórmula general de un aminoácido
H
Grupo amino
H
N
H
O
C
C OH Grupo ácido
R
Radical o cadena lateral
1.2 Unión de aminoácidos mediante enlace peptídico
Grupo Grupo Grupo Grupo
R carboxilo amino
R
H
H
N
H
Glicina
C
H
O
CH3
H
C
N
OH
H
Enlace
peptídico
C
O
H
C
OH
H
Alanina
N
H
H
O
C
C
CH3
N
C
O
C
+ H2O
OH
H
H H
Glicilalanina (un dipéptido)
Cpech
13
BIOLOGÍA
1.3 Niveles de organización de las proteínas
Estructura Ala
primaria
Gly
Estructura
secundaria
Leu
Gly
Leu
Lys
Val
Lys
Lys
Lys
Gly
Val
Ala
His
Lys
Ala
Gly
Estructura cuaternaria
Lys
Cadena
polipeptídica
Grupo Hem
Cadena
polipeptídica
Hemo
Estructura terciaria
Cadena
polipeptídica
Cadena
polipeptídica
2. Ácidos nucleicos
Corresponden a biomoléculas orgánicas de gran importancia biológica por sus funciones de transmisión
de los caracteres hereditarios y en la síntesis de proteínas. Químicamente son polímeros lineales de
nucleótidos. Existen dos tipos de ácidos nucleicos: el ADN o ácido desoxirribonucleico y el ARN o ácido
ribonucleico.
CRITERIO DE COMPARACIÓN
Elementos principales
Unidades básicas de construcción
Tipo de enlace
Función biológica
Ejemplos
ÁCIDOS NUCLEICOS
C, H, O, N, P
Nucleótidos
Fosfodiéster (dentro de las hebras).
Puentes de hidrógeno (entre hebras).
Almacenamiento y expresión de la información
genética.
ADN, ARN
2.1 Estructura de un nucleótido
NH2
N C C N
H C
H
N C N C
O–
–
Base
nitrogenada
O P O CH2 O
O
Grupo
fosfato
H
H
H
H
OH OH
Azúcar
14
14
Cpech
GUÍA
2.2 Tipos de ácidos nucleicos
ADN
ARN
O
O
O
P
5’
O
CH2
4’ C
Fosfato
O
Base
O
O
1’
H C
H
C H
2’
H
H C
3’
OH
Desoxirribosa
(azúcar)
Base
O
P
O
5’
CH2
4’ C
Fosfato
O
H
H C
H C
C H
2’
OH
3’
OH
1’
Ribosa
(azúcar)
Nucleótidos
Pirimidinas
Purinas
A
C
A
G
C
G
Bases
Extremo 5’
Extremo 3’
P
Extremo 5’
P
HO
D
T
D
A
P
P
D
G
D
C
P
D
G
D
T
C
R
A
HO
P
Extremo 3’
R
P
P
A
D
HO
G
R
P
P
C
D
P
U
R
P
Extremo 5’
Extremo 3’
Polinucleótidos
2.3 ATP
El ATP (adenosin trifosfato) es un nucleótido modificado, porque presenta tres grupos fosfato. Esta
molécula guarda energía en los enlaces, entre sus grupos fosfato, la que se libera cuando se rompen
dichos enlaces. Es la molécula encargada de aportar energía a los procesos celulares.
ATP
NH2
Adenina
N
C
N
CH
Grupos fosfato
–
O
~O
P
O
–
O
P
O
O
C
C
HC
–
–
O
~O
P
N
N
O
CH2
O
H
O
H
H
H
O-
Ribosa
OH
Cpech
15
Registro de propiedad intelectual de Cpech.
Prohibida su reproducción total o parcial.