I. MUNICIPALIDAD DE PROVIDENCIA CORPORACIÓN DE DESARROLLO SOCIAL DE PROVIDENCIA LICEO POLIVALENTE ARTURO ALESSANDRI PALMA DEPARTAMENTO DE BIOLOGÍA PROFESORA: ROSA GUZMÁN BASTIDAS Mail de contacto: departamentobiologia.a12@gmail.com GUIA N° 3 DE APRENDIZAJE METABOLISMO CELULAR Nombre: _____________________________________________1º______ SECTOR: BIOLOGIA COMÚN PROFESOR-A: Rosa Guzmán Bastidas UNIDAD TEMÁTICA: CONTENIDO: Nivel/curso: PRIMERO MEDIO Plazo: 26 de Octubre Estructura y Función de los Seres vivos METABOLISMO CELULAR APRENDIZAJE ESPERADO: Comprender las reacciones químicas que permiten la vida celular y de todos los seres vivos Instrucciones: Estimado alumno: La presente guía es de aprendizaje, por ello ten en cuenta lo siguiente: Léela atentamente, compleméntala con tu texto de estudio y después realiza las actividades propuestas. Para comprobar tus respuestas, selecciona los recuadros en blanco y cambia el color de la fuente y así podrás leer la respuesta Debes registrar tus respuestas en este documento (impreso) y archivarlo en una carpeta Administra tu tiempo de realización de la guía con intervalos de descanso, para que tu trabajo sea efectivo METABOLISMO CELULAR En nuestro cuerpo ocurren diversos procesos que nos permiten realizar las actividades cotidianas ¿Cómo y para qué ocurren estos procesos? A través de ésta guía podrás dar respuesta a la pregunta y para ello comienza realizando la actividad 16 que aparece en la página 33 de tu texto. Al terminar, comprueba tus respuestas Respuestas 1. En la reacción A 2. En la reacción B 3. En la reacción A, pues se deben unir las partes para crear un producto mayor 4. En la reacción B, pues se rompen las uniones NM1 GUIA DE METABOLISMO 1 VEAMOS LOS CONTENIDOS En la célula, al igual que en nuestro cuerpo ocurren reacciones químicas, ya sea para formar moléculas grandes o bien obtener moléculas pequeñas. Cualquiera sea la reacción química, ella requiere un mínimo de energía para que ocurra y esto corresponde a la “energía de activación” La célula está continuamente trabajando, gracias al funcionamiento de sus organelos. Además, las células se comunican con otras células y/o con el medio que las rodea, estableciendo un flujo constante de materia y energía AMBIENTE Materia y energía CÉLULA CÉLULAS TRABAJANDO Materia y energía AMBIENTE CÉLULAS Al observar en el esquema, la “célula trabajando” significa que está realizando múltiples reacciones químicas en su interior, a ello denominamos “METABOLISMO CELULAR” ¿QUÉ IMPORTANCIA TIENE EL METABOLISMO? Permiten mantener viva a la célula y a los organismos Las reacciones metabólicas son fundamentales para toda forma de vida, por ello deben ser procesos rápidos. Según lo aprendido en la guía anterior ¿Qué tipo de biomoléculas aceleran reacciones químicas? R: Las enzimas Muy bien!!!!! Atención: Lee tu texto, Pág. 33 y complementa tus conocimientos ¿CUÁNTO HAS APRENDIDO? (1) Completa el siguiente mapa conceptual y a continuación elabora un párrafo METABOLISMO CELULAR Son un conjunto de producen REACCIONES QUÍMICAS TRANSFORMACION DE SUSTANCIAS Necesitan de Ocurre al interior de ENZIMAS CELULA Metabolismo: R: Es un conjunto de reacciones químicas que requieren de enzimas y generan transformaciones al interior de las células NM1 GUIA DE METABOLISMO 2 En el metabolismo se contemplan dos tipos de reacciones Anabolismo Catabolismo ANABOLISMO Son todas aquellas reacciones donde se forman moléculas complejas a partir de moléculas más sencillas. En éste tipo de reacciones se requiere energía, proporcionada por el ATP, por ello se denominan endergónicas. Moléculas simples Moléculas simples Moléculas simples + ENZIMAS + Moléculas simples MOLÉCULA COMPLEJA ATP (ENERGÍA) PRODUCTO SUSTRATO EJEMPLO glucosa glucosa glucosa + glucosa ENZIMAS + ATP POLISACARIDO (almidón) (ENERGÍA) SUSTRATO PRODUCTO CATABOLISMO Son todas aquellas reacciones donde se degradan moléculas complejas, es decir se forman moléculas simples a partir de moléculas complejas. En éste tipo de reacciones se libera energía, por ello se denominan exergónicas. MOLÉCULA COMPLEJA + Moléculas simples Moléculas simples ENZIMAS Moléculas simples Moléculas simples + ATP (ENERGÍA) SUSTRATO PRODUCTO EJEMPLO: PROTEÍNAS (unión de aminoácidos, aa) + aa 1 aa 2 aa 3 aa 4 ENZIMAS + ATP (ENERGÍA) PRODUCTO SUSTRATO NM1 GUIA DE METABOLISMO 3 PON A PRUEBA LO QUE APRENDISTE (2) Para cada imagen, indica el tipo de reacción metabólica, caracterícelas y de un ejemplo en cada caso. Registra tus respuestas en el cuadro que tienes a continuación Tipo de reacción características energía ejemplo Reacción A anabólica Formación de moléculas complejas necesita Formación de glucógeno Reacción B catabólica Degradación de moléculas complejas libera (No necesita) Hidrólisis de proteínas ENZIMAS Son proteínas que aceleran o facilitan reacciones químicas (catálisis) CARACTERÍSTICAS: . Ellas son específicas, es decir actúan sobre un sustrato determinado. Generalmente, su nombre es igual al del sustrato con terminación asa Ejemplo: Sustrato Proteína Lactosa Lípidos péptidos Enzima proteasa Lactasa Lipasa peptidasa Como son específicas, cada una actúa sobre su sustrato y no otro Actúan en pequeñas cantidades y una vez que lo hacen quedan libres para funcionar, es por ello que se les caracteriza como eficientes Su actividad depende principalmente de: a) la Temperatura, b) el grado de acidez (pH) Para tener presente ++++ Cada enzima actúa a una determinada temperatura y un pH específico, los cuales se consideran sus niveles óptimos si alcanza la máxima actividad. Si los rangos de tº o pH son menores a mayores al óptimo, disminuirá la actividad enzimática+++++++ NM1 GUIA DE METABOLISMO 4 Temperatura Las enzimas a temperaturas altas no actúan. Recuerda que son proteínas y por ello se desnaturan (pierden su conformación). Las enzimas presentes en nuestro organismo tienen su mejor rendimiento a 37º Celsius, es decir esa es su temperatura óptima. Analiza el gráfico y responde: 1. ¿Qué relación tiene la actividad enzimática con la temperatura? R: Su máxima actividad la alcanza a 37ºC (temperatura óptima). Entre 0ºC y 37ºC su relación es directamente proporcional, y sobre 37ºC la relación se vuelve inversamente proporcional pH (grado de acidez) Cada enzima actúa a un pH específico, ya sea ácido, neutro o básico, por ejemplo la pepsina, es una proteasa (enzima 1) que funciona muy bien en el estómago ya que su óptimo es pH=2,. Cómo se observa en el gráfico, cualquier cambio en el pH afectará la actividad enzimática. Si la enzima se coloca en un medio neutro (pH=7), su actividad enzimática disminuye llegando ser casi nula Aplica el ejemplo y responde: 1. ¿Cuál es el pH óptimo de la enzima 2? R: 6 -7 2. ¿Qué ocurre con su actividad, si se disminuye el pH? R: Su actividad es muy baja SI QUEDÓ CLARO, RESPONDE (3) 1. Imagina que tienes: Lipasa, Lactosa, maltasa, lactasa y Maltosa. A) Clasifícalas en sustrato y enzimas Enzimas Lipasa, maltasa y lactasa Sustrato Lactosa, Lípidos y Maltosa. B) Ordena cada enzima con el sustrato sobre el cual actúa NM1 Enzimas Sustrato Lipasa Lípidos maltasa Maltosa lactasa Lactosa GUIA DE METABOLISMO 5 2. Con respecto al siguiente gráfico, de la enzima 3, responde: 1) ¿Cuál es su pH óptimo? R: 5 2) ¿Qué ocurre con la actividad enzimática a pH= 8? R: Es muy baja 3. ¿Por qué es riesgoso que tú temperatura llegue a 40º Celcius? R: Porque las enzimas dejan de actuar pues se desnaturan DESAFÍO: Avanza, sólo si tus respuestas son correctas!!!!!!!!!! Si tuviste errores vuelve a repasar o envía consultas antes de continuar Realiza la act. 18 de la página 35 ¿CÓMO ACTÚAN LAS ENZIMAS? E N Z I M A S U S T R A T O E N Z I M A P S U S T R A T O E N Z I M A SITIO ACTIVO ENZIMA + SUSTRATO + P SITIO ACTIVO COMPLEJO ENZIMA -SUSTRATO ENZIMA + PRODUCTOS Las ENZIMAS, tienen una región específica, llamada SITIO ACTIVO, que permite la unión con el sustrato. Luego del contacto se forma el COMPLEJO ENZIMA-SUSTRATO, aquí se modifica el sustrato, dando origen a los PRODUCTOS y se libera la enzima quedando apta para volver a actuar Complementa observando el video en la siguiente dirección http://www.youtube.com/watch?v=ASkp83r3TY0&feature=related Realiza actividad 19 de la página 36 de tu texto de estudio PARA RECORDAR: Las enzimas son proteínas que apuran reacciones químicas, por ello se les denomina BIOCATALIZADORES. Son específicos, eficientes y su actividad se ve modificada por los cambios de temperatura y el grado de acidez del medio en que actúan NM1 GUIA DE METABOLISMO 6 Existen dos modelos que explican la actividad enzimática Modelo llave – cerradura Modelo ajuste inducido La enzima tiene un lugar complementario para unirse con exactitud al sustrato, por eso su nombre pues asemeja la unión entre una llave y su respectiva cerradura La enzima tiene un lugar que NO es complementario al sustrato, por ello se modifica al momento de unirse al sustrato, a fin de lograr la complementariedad Ejemplo: Cuando se te quedan las llaves del casillero y te consigues otras llaves que colocas en el candado y las mueves hasta lograr la unión ¿Cuánto has aprendido? (4) En base a los esquemas, completa los cuadros que tienes a continuación, indicando modelo de actividad, con su justificación y los componentes involucrados representados por las letras A B C D B NOMBRE DEL MODELO A B componentes C E D E Si tus respuestas son correctas y no tienes dudas. BIEN!!!! ENTONCES, a realizar la EVALUACIÓN de la guía!!!! NM1 GUIA DE METABOLISMO 7 ACTIVIDAD DE EVALUACIÓN Luego de responder tu evaluación debes enviarla al correo: departamentobiologia.a12@gmail.com Fecha de entrega 26 de octubre de 2011, 16:00 hrs consultas EN LA PARROQUIA ITALIA, en horario y día publicado en página del Liceo A continuación tienes 3 preguntas de selección múltiple, con cuatro alternativas Para cada una de ellas debes indicar la respuesta correcta y señalar porque las otras alternativas son incorrectas 1- De acuerdo al esquema que tiene a continuación ¿Qué modelo de actividad enzimática y tipo de reacción representa el esquema? 3- El estudio de 3 enzimas en diferentes condiciones de pH se resumen en los siguientes gráficos A partir de ellos puedes inferir que: Modelo Tipo de reacción a) Ajuste Inducido anabólica b) Llave- Cerradura catabólica c) Llave- Cerradura anabólica d) Ajuste Inducido catabólica 2- Cuando se forma el glucagón (polisacárido) se enlazan varios monómeros. Éste tipo de proceso metabólica, es un ejemplo de_____________, que requiere de energía, por lo cual es una reacción __________. I) El pH= 2, es una condición óptima para la enzima 1 II) Cada enzima actúa a un pH específico, por ello su actividad máxima es a diferentes valores de pH III) La actividad enzimática es menor, cuando la enzima NO está en su ambiente óptimo IV) La enzima 2 y 3 presentan su mayor actividad, sobre pH= 6 a) b) c) d) Sólo I Sólo II Sólo III y IV Sólo I, II y III a) Catabolismo, Endergónica b) Anabolismo, Exergónica c) Anabolismo, Endergónica d) Catabolismo, Exergónica Rubrica para la corrección de las preguntas CATEGORÍA Excelente (4) Buen trabajo (3) Regular (2) Deficiente (1) Pregunta Selecciona la alternativa correcta e indica una justificación coherente para descartar las tres alternativas erróneas Selecciona la alternativa correcta e indica una justificación coherente para descartar dos alternativas erróneas Selecciona la alternativa correcta e indica una justificación coherente para descartar una de las alternativas erróneas Sólo selecciona la alternativa correcta y no se refiere a las incorrectas Puntaje máximo : 12 puntos 100% = 12 puntos = nota 7 60% = 7 puntos = nota 4 La rúbrica es común para las 3 preguntas, pero cada una posee puntaje individual. NM1 GUIA DE METABOLISMO 8 NM1 GUIA DE METABOLISMO 9