Categoria: Biologia

Entrades relatives a les biomatèries de batxillerat o 4t d’ESO

Replicació i transcripció.

Per treballar el Dogma Central de la Biologia Molecular, avuí començarem amb els processos de replicació i transcripció de l’ADN i el concepte d’empaquetament.

Per fer-ho heu de completar les següents activitats en un document de text i en acabar feu-me’l arribar al correu.

La majoria de les activitats estan adaptades del projecte Biologia en context

  1. Ordeneu per nivell de complexitat de l’organització els següents conceptes, ajudeu-vos d’aquesta web o l’animació de sota: Gen, Individu pluricel·lular, teixit, hèlix de DNA, cèl·lula, genoma, cromatina, nucleòtids, òrgan, base nitrogenada, nucli
  2. Feu una ullada al vídeo i a l’animació sobre l’empaquetament del DNA, a continuació escriviu una descripció en 10 línies de com té lloc aquest empaquetament. Podeu capturar imatges que us ajudin en la vostra descripció. Assegureu-vos que la vostra descripció és completa, per exemple, no podeu deixar d’explicar quina relació té la cromatina amb el DNA o de quines molècules estan formats els nucleosomes.
  3. Centrant-nos en la replicació, feu una ullada a aquesta animació i, després, captureu les imatges d’aquesta pàgina. Escriviu al costat d’elles una petita descripció del que hi passa. En la primera vinyeta, afegiu-hi la definició de la duplicació del DNA i quina funció té cadascun dels enzims en aquest procés. Poseu en les molècules del DNA el sentit del filament. Ajudeu-vos d’aquest vídeo o de les animacions de John Hopkins o Wiley.
  4. Llegeix el PDF sobre les evidències de la replicació semiconservativa i contesta les qüestions
  5. Repetiu el procés de l’activitat 3, però ara amb el procés de transcripció. En aquesta pàgina trobareu les vinyetes i en aquesta l’animació. Teniu més informació en aquestes animacions de John Kyrk,  PhSchool o la Universitat de Nebraska.
  6. Modificacions post-transcripcionals. Modificacions post-transcripcionals. Un cop ha estat sintetitzat, l’ARNm ha de patir un seguit de modificacions postranscripcionals durant les quals s’afegiran una sèrie de components, com ara un caputxó metilat i una cua d’adenines a la cadena polinucleotídica. En aquesta animació podeu visualitzar el procés (si no queda clara, podeu accedir a una traducció). Acabat aquest procés, es retiraran certs segments de l’ARNm que no codifiquen per proteïnes: els introns. Podeu veure cóm es fa i els elements que intervenen (també hi ha traducció). Teniu més informació ací i ací. Completeu al vostre document les dues activitats d’aquesta pàgina.
  7. Completeu el següent test i expliqueu el paper que desenvolupen la regió iniciadora i terminadora del ADN.

Tot seguit més enllaços per ampliar informació, a més dels de l’entrada anterior…

  • Podeu visualitzar diverses molècules fent servir el Biomodel, en concret els àcids nucleics i entre d’elles nucleòtids, DNA o RNA
  • A la pàgina de l’IES Josep Miquel i Guàrdia trobareu més animacions sobre els diversos processos. I també al blog d’Àngels.
  • Més activitats en les pàgines de Nclark, Pearson o
  • A banda de reproduir aquest model de la molècula d’ADN o avançar el proper procés jugant amb el codi genètic.

[kml_flashembed movie="http://www.youtube.com/v/X6bdNCuK-zw" width="425" height="350" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://www.pbs.org/wgbh/nova/photo51/media/journey.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://berosus.org/naturals/Activitats/genetica/genetic/replicacio%20bidireccional.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://www.stolaf.edu/people/giannini/flashanimat/molgenetics/dna-rna2.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://www.stolaf.edu/people/giannini/flashanimat/molgenetics/transcription.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

El poder de la informació, introduint els àcids nucleics

Doble hèlix
Doble hèlix

Tot seguit teniu els objectius  i uns enllaços per introduir la unitat dels àcids nucleics, El poder de la informació, àcids nucleics i la seva expresió.

Pel que respecta als objectius, en acabar la unitat haurieu de:

  1. Descriure un experiment que permeti assegurar que l’ADN és el material genètic

  2. Conèixer l’estructura i els components dels àcids nucleics

  3. Vincular l’estructura dels DNA i l’RNA amb les funcions que desenvolupen

  4. Explicar la importància de les proteïnes per a la vida i posar-ne exemples.

  5. Explicar com està empaquetat l’ADN als cromosomes

  6. Raonar el caràcter dual de l’ADN, com a mantenidor de la informació i permetent alhora canvis

  7. Explicar de forma senzilla l’expressió dels gens

  8. Diferenciar els processos de replicació, transcripció i traducció del material genètic.

  9. Raonar un experiment que demostri que la duplicació és semiconservativa.

  10. Explicar el model de replicació de l’ADN, enumerant els principals enzims implicats i la seva funció

  11. Deduir la seqüència d’aminoàcids corresponents a una cadena d’àcid nucleic determinada

  12. Conèixer els mecanismes més importants de regulació de l’expressió gènica.

  13. Aplicar els coneixements adquirits per predir resultats experimentals

S. Harris DNA Cartoons
S. Harris DNA Cartoons

Per anar introduint el coneixement dels àcids nucleics,  us adjunte un seguit d’enllaços amb més recursos:

[slideshare id=5934426&doc=cidsnucleics-101127114637-phpapp02]

[slideshare id=2360006&doc=bio1rbatxunitat3rnaadn-091027141841-phpapp02]

[kml_flashembed movie="http://www.lourdesluengo.es/animaciones/unidad4/adnconstruye.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://www.dnaftb.org/files/swf/con17ani.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://berosus.org/naturals/Activitats/genetica/genetic/meselson-stahl.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://www.stolaf.edu/people/giannini/flashanimat/molgenetics/dna-rna2.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://www.stolaf.edu/people/giannini/flashanimat/molgenetics/transcription.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://www.stolaf.edu/people/giannini/flashanimat/molgenetics/translation.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://www.wiley.com/college/pratt/0471393878/student/animations/dna_replication/dna_replication.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://www-class.unl.edu/biochem/gp2/m_biology/animation/m_animations/gene2.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

Comentaris exercicis 3, 4 i 5 síntesi proteïnes

Els tres exercicis que ens faltava comentar són els següents:

Exercici 3:

  1. Químicament els aminoàcids són compostos orgànics caracteritzats per presentar, com a mínim, un grup amino bàsic (–NH2) i un grup carboxil àcid (–COOH).
  2. Que unes molècules siguin amfòteres significa que en medi àcid es comporten com a bases i en medi bàsic com a àcids.
  3. Hi ha vint aminoàcids diferents.
  4. Al C Alfa s’enllacen un grup amino (–NH2), un grup carboxil (–COOH) i un radical (R). El radical correspon a la cadena lateral que diferència cada aminoàcid

Exercici 4:

un tripèptid possible és Gly – Cys – Val

Tripèptid
Tripèptid

Exercici 5:

Pel què fa a la la seqüència de la molècula de la proteïna ribonucleasa, un enzim que trenca o hidrolitza les molècules d’ARN.

  1. La componen 124 aminoàcids.
  2. El nom i el símbol dels aminoàcids disposats en els llocs 1, 7, 22, 66 i 124 són respectivament: lisina(Lys), lisina (Lys), serina (Ser), lisina (Lys), valina (Val).
  3. En aquesta proteïna hi ha 6 residus de Lys (lisina) i 9 de Val (valina).
  4. La ribonucleasa conté 4 ponts disulfur establerts entre cisteïnes.

Enzims i activitat enzimàtica

Per ampliar continguts sobre els enzims, podeu fer servir els segünets enllaços:

[slideshare id=4516514&doc=tema6enzims-100616075821-phpapp01]

[kml_flashembed movie="http://www.youtube.com/v/VXNsr6Rc6ok" width="425" height="350" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://www.youtube.com/v/PILzvT3spCQ" width="425" height="350" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://www.lourdesluengo.es/animaciones/unidad8/reaccion_enzimatica.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://www.lourdesluengo.es/animaciones/unidad8/inhibicion_enzimatica.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://www.lourdesluengo.es/animaciones/unidad8/especificidad.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://biomodel.uah.es/biomodel-misc/anim/enz/transition_state.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://biomodel.uah.es/biomodel-misc/anim/enz/allosteric.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

Aplicacions bioinformàtiques i proteïnes

Per anar enllaçant la unitat de proteïnes amb la d’àcids nucleics, anem practicant la relació entre codi genètic i protèic.

Ho farem a partir d’una pràctica de bioinformàtica i genètica de la UAB i -amb un nivell més avançat- de l’estudi de doctorat sobre bioinformàtica i proteïnes del IMB del CSIC. Per si algú vol idees per al treball de recerca 😉

Dels diferents exercicis i problemes relacionats amb l’ús d’eines bionformàtiques, heu de contestar les qüestions de l’exercici 1 per cercar informació sobre una seqüència coneguda d’ADN. I sobre l’estructura de les proteïnes, l’exercici 7 del curs on-line de l’IMB del CSIC.

Per contestar el primer exercici fareu servir el programa del NCBI Basic Local Alignment Search Tool BLASTn per cercar seqüències semblants a la problema. Teniu més informació sobre el programa ací o ací. Altra versió del programa més senzilla des de la Universitat de Kyoto.

Per al segon exercici haureu de visitar el portal Uniprot de l’EBI. Sobre proteïnes, també podeu consultar l’extensa base de dades del ExPASy o del BLASTp.

Pel mateix preu, teniu una repassada a les proteïnes i el codi d’una o tres lletres de les equivalències dels aminoàcids.

[slideshare id=1196975&doc=bioinformaticaproteinas-090325115928-phpapp01]

La química dels aminoàcids al Biology Project

Formació dun enllaç peptídic
Formació d'un enllaç peptídic

Per a poder formar els pròtids, com el dipèptid de la imatge de la formació d’un enllç peptídic de sobre, cal anar ensamblant els seus monòmers.

Per acabar d’ensamblar els vostres coneixements sobre els aminoàcids, us adjunte uns enllaços al portal The Chemistry of Amino Acids del Biology project .

A més de la informació sobre l’estructura i les diverses families d’aminoàcids, també podeu avaluar-vos a la secció de problemes o provar la identificació d’estructures o de codis. Teniu una figura amb els codis d’una i tres lletres.

I per anar fent goleta, un vídeo animat de la síntesi als ribosomes d’una proteïna a partir de l’ARN

Estructura bàsica dun aminoàcid
Estructura bàsica d'un aminoàcid

Protein synthesis from countingthoughts on Vimeo.

Protein synthesis from countingthoughts on Vimeo.

Introduint les proteïnes i la seva estructura

Nivells estructurals de les proteïnes
Nivells estructurals de les proteïnes

Tot seguit teniu els objectius  i uns enllaços per introduir la unitat de les proteïnes. A sota de tot trobareu la primera tasca que heu d’elaborar.

Pel que respecta als objectius, en acabar la unitat haurieu de:

  • Diferenciar l’estructura comuna dels aminoàcids
  • Explicar com es forma l’enllaç peptídic
  • Explicar els diferents nivells d’organització de les proteïnes
  • Explicar com la seqüència d’aminoàcids determina la conformació tridimensional de les proteïnes
  • Relacionar els canvis estructurals causats per la desnaturalització de les proteïnes amb la pèrdua de la seva funció biològica
  • Raonar la importància biològica dels enzims
  • Explicar de manera clara i senzilla el mecanisme de l’acció enzimàtica
  • Conèixer alguns factors que modifiquen l’acció enzimàtica
  • Relacionar els efectes dels factors que modifiquen l’activitat enzimàtica amb les modificacions dels enzims a nivell molecular
  • Identificar, mitjançant proves de laboratori, proteïnes.

Per anar introduint el coneixement de les proteïnes i completar l’activitat Investigant proteïnes a la xarxa( PDF),  us adjunte un seguit d’enllaços: Continue reading Introduint les proteïnes i la seva estructura

Valorant el pH

Escala de pH ambiental
Escala de pH ambiental

Per completar la vaoració del pH que hem fet avui, us adjunte alguns enllaços per ampliar la formació.

  • Algun dels enllaços ja estaven en aquesta entrada anterior.
  • Com l’animació del John Kyrk per fer-vos una idea del procés.
  • El portal pH-meter amplia la informació seobre mesures i parells de mesura.
  • Una mica de teoria -relacionant-la amb la pluja àcida-,  des de l’IES La Bisbal.
  • Un simulador, que us permetra fer prediccions i contrastar-les. També hi ha un pHímetre.
  • Altre simulador, més complet, sobre l’escala de pH i solucions àcid-base.
  • I per avaluar-vos, uns quants problemes resolts  d‘àcids i bases i estudis de casos clínics, per practicar l’efecte bioquímic del pH.
  • Ara ja esteu capacitats per cuinar uns bons ous verds i llimonades vermelles seguint la recepta del Pepquímic. 😉

[kml_flashembed movie="http://www.johnkyrk.com/pH.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://www.bgfl.org/bgfl/custom/resources_ftp/client_ftp/ks3/science/acids/flash/universal.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://www.chem.iastate.edu/group/Greenbowe/sections/projectfolder/flashfiles/acidbasepH/ph_meter.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

Biomolècules i aigua

Tot seguit teniu els enllaços a les activitats que heu de completar. Preneu nota dels resultats al vostre full.

Altres fonts, a banda dels enllaços de l’altra entrada (feu una ullada a la completa presentació de la Química de la vida),  d’on obtindre informació són les següents: Continue reading Biomolècules i aigua

La química de la vida i els elements

nivells dorganització
nivells d'organització

Tot seguit teniu els objectius  i uns enllaços per introduir la unitat de la química de la vida. A sota de tot trobareu la primera tasca que heu d’elaborar.

Pel que respecta als objectius, en acabar la unitat haurieu de:

  1. Entendre el conjunt de la biosfera com una jerarquia de sistemes i nivells d’organització
  2. Explicar la química com a base material de la vida
  3. Identificar els estats fisicoquímics de la matèria viva.
  4. Anomenar els principals elements químics o bioelements que componen la matèria viva
  5. Exposar les estructures bàsiques de les molècules orgàniques i els tipus d’enllaços que les formen
  6. Argumentar sobre la importància de l’aigua com a component majoritari dels éssers vius
  7. Relacionar l’estructura química de l’aigua amb les propietats fisicoquímiques
  8. Relacionar les propietats fisicoquímiques de l’aigua amb les seves funcions biològiques més destacades
  9. Explicar de manera clara i senzilla els conceptes d’acidesa i pH

Algunes fonts per anar fent boca com:

Pel que respecta a la vostra tasca, es tracta d’elabora una presentació de diapositives que conteste les següents qüestions, afegint una darrera diapositiva amb les fonts que feu servir: Continue reading La química de la vida i els elements