sábado, 17 de diciembre de 2011

Microscopía electrónica y células.

El Microscopio Electrónico de Barrido (MEB, SEMScanning Electron Microscope) ofrece imágenes de aspecto tridimensional y en blanco y negro. El color se añade más tarde, si se quiere, con el software apropiado.

(Grano de polen de Sildalcea malviflora. Louisa Howard, Charles Daghlian.Dartmouth College)

El cuerpo humano bajo el Microscopio Electrónico de Barrido al alcance de un click,en Youtube:

 

Las imágenes tomadas con el Microscopio Electrónico de Transmisión (MET o TEM, siguiendo sus siglas en inglés) no tienen, quizás, el glamour y la espectacularidad que las que se realizan con el Microscopio de Barrido y normalmente hace falta un cierto entrenamiento para poder interpretarlas correctamente. Sin embargo, han contribuido indudable y decisivamente en el conocimiento de las estructuras intracelulares que se tiene en la actualidad. Aquí, un par de ejemplos.
Muy recomendable la visita al Index de imágenes (imágenes de dominio público, por cierto, lo cual se agradece) de Microscopía electrónica del Dartmouth College.
En una de ellas se aprecian muy bien una pareja de desmosomas, incluyendo los filamentos intermedios que se adentran en el citoplasma:


En esta otra es perfectamente visible la estructura de un microtúbulo:




Membranas celulares, Jose Luis Sánchez Guillén, presentación colgada en Slide Share
C2 membranas pdf1
View more presentations from biogeo

De este mismo autor, otra presentación sobre sistemas de membrana celulares


Dont Stand So Close To Me by The Police on Grooveshark

jueves, 1 de diciembre de 2011

Pequeña historia enzimática.

 Wking04 at en.wikipedia
La enzima Alcohol deshidrogenasa (ADH), presente en la mucosa gástrica y en el hígado, realiza la descomposición del alcohol etílico, rindiendo un aldehído (acetaldehído) que rápidamente pasa a acetato, sustancia esta última fácilmente metabolizable por el organismo.
Esta enzima presenta estructura cuaternaria, ya que se trata de un dímero formado por dos subunidades polipeptídicas que exhiben una bonita combinación de zonas en hélice alfa, zonas en hoja plegada beta y zonas con estructura primaria sencilla,  como puede apreciarse en la imagen.

Ahondando un poco más, tendríamos que clasificarla dentro de las proteínas globulares, dada su forma, y de las heteroproteínas, puesto que consta de una parte proteica a la que se une porción no proteica. Funcionalmente, estamos frente a una proteína con función catalizadora o, lo que viene a ser lo mismo, de una enzima. En este caso, se trata de una holoenzima,  que en su Centro Activo presenta un coenzima, de naturaleza nucleotídica, el NAD+ , que es el verdadero responsable de la oxidación del grupo alcohólico a grupo aldehído, (en el proceso el NAD+ pasará a su forma reducida, NADH + H+). Completan el inventario químico de esta molécula  una serie de cofactores metálicos que variarán según el tipo de ADH que consideremos (normalmente Cinc, Zn, pero también Hierro, Fe, en algunos tipos de ADH. En la imagen de al lado estos elementos se representan como bolitas de color gris).

Aparte de estas interesantes virtudes bioquímicas, la enzima tiene la particularidad de que presenta una especificidad por su Sustrato de tipo grupal, de manera que no trabaja exclusivamente con el etanol, sino que no le hace ascos a cualquier otro alcohol sencillo que se le ponga por delante. Como consecuencia, la ADH  puede actuar sobre el metanol, más conocido como alcohol de madera o alcohol de quemar . El metanol se ha obtenido como subproducto no deseado en destilaciones caseras y ha sido una sustancia que se ha empleado, de forma verdaderamente criminal, como adulterante de etanol. Se trata de un compuesto altamente tóxico: pequeñas dosis pueden desencadenar ceguera y dosis algo elevadas pueden conducir a la muerte (*). Su toxicidad estriba no tanto en sí mismo como en que cuando se convierte en sustrato de la enzima ADH, ésta hace con él lo que mejor sabe hacer y que le da resultado con el etanol, convierte el grupo alcohólico en aldehído,  pero, a diferencia del caso anterior, el producto resultante no es precisamente inocuo, ya que esta vez se obtiene formaldehído y no acetaldehído (el formaldehído también es conocido como metanal y también por su otro nombre tradicional: formol). Este compuesto, ya de por sí malo, se comporta, del mismo modo que en la reacción detoxificante del etílico, como sustrato para otra enzima, la Aldehído deshidrogenasa, que transforma el formol en  ácido fórmico, otro compuesto químico que tampoco es especialmente saludable para nuestro organismo.

Una forma, aparentemente contradictoria, de combatir un envenenamiento producido por metanol resulta ser recomendar al afectado que beba más alcohol, pero esta vez alcohol del bueno, del que podemos encontrar en una botella de ron, whisky o similar destilado etílico de  afamada y reconocida marca comercial (aquí ya juega el gusto y paladar de cada uno).  La razón no estriba, como pudiera pensarse en un primer momento, en proporcionar al enfermo un agradable (dentro de lo que cabe) pasaje al otro mundo, sino atacar el problema desde un punto de vista bioquímico. La explicación la encontramos en que la enzima ADH presenta mayor afinidad por el etanol como sustrato que por el metanol (unas 22 veces más). Si conseguimos una concentración suficientemente alta de etanol, las moléculas de ADH lo atacarán preferentemente y se olvidarán del metanol. Esta saturación hará posible que no se formen los metabolitos tóxicos de esta reacción de manera que habremos salvado al enfermo, a costa, eso sí, de una cogorza de campeonato que puede que recuerde siempre.

(*La dosis tóxica del metanol se estima en 10-30 ml (100 mg/Kg), aunque ingestas menores han causado ceguera. Es letal por encima de 60-240 ml (340 mg/kg))

Fuentes:




lunes, 21 de noviembre de 2011

Breve reseña acerca de la doble hélice

"The original DNA demonstration model,
designed by James Watson and Francis Crick. approx. 1953."

( http://scarc.library.oregonstate.edu/coll/pauling/dna/pictures/picture-dnamodel.html )

La famosa doble hélice del ADN es conocida también por el nombre de sus descubridores, Watson y Crick, quienes, en Abril 1953 publicaron un breve artículo en la revista Nature que removió por completo los cimientos de la Biología Molecular de aquel entonces. De hecho, su descubrimiento es equiparado en ocasiones con el cambio de paradigma que significó la irrupción de la Teoría de la Evolución de Darwin en la Biología de finales del XIX y principios del XX.
Sin embargo, sin negar el esfuerzo y la genialidad de estos dos científicos, el trabajo y la contribución de una tercera persona para llegar a este modelo suele pasarse un poco por alto. Se trata de la investigación llevada a cabo por Rosalind Franklin aplicando la técnica de difracción de Rayos X para dilucidar la estructura del ADN. Una breve reseña que resalta la importancia de su descubrimiento puede leerse en este artículo:

Aunque, para conocer con mayor detalle los pormenores de esta historia sería más recomendable acudir a estos dos textos:




Parte de este olvido quizá se deba a que esta foto (La "Foto 51")no tiene el glamour ni la elegancia del modelo de doble hélice que estamos acostumbrados a ver en los libros de texto. Sin embargo, observndo con ojos debidamente experimentados se pueden obtener datos como la existencia de una estructura con dos hélices, medidas y disposiciones de sus elementos constituyentes. Puede consultarse una aplicación on line que realiza esto mismo de una manera muy didáctica en este enlace (Las explicaciones vienen en un inglés standard no muy difíciles de entender).

Para saber más o conocer algo más de cerca a los protagonistas de este descubrimiento, recomiendo consultar la siguiente página, que nos proporciona rostros y documentos de gran valor histórico ( y de donde procede alguna de las imágenes insertadas en este post) : Linus Pauling and the Race for ADN



lunes, 14 de noviembre de 2011

Proteínas y Ácidos Nucleicos: presentaciones y animaciones.

Un par de buenas Presentaciones que resumen los contenidos de los dos últimos temas:

Sobre proteínas:



Sobre Ácidos nucleicos:





Como ya he comentado en clase, el tema de las clasificaciones siempre resultará algo ambiguo, ya que la naturaleza es terca y se resiste a quedarse encasillada en forma de tabla o esquema, por lo cual pueden existir variaciones entre lo que se ve en algunas diapositivas de estas presentaciones y lo que hemos visto en el aula o lo que "pone en el libro". 


 A partir de estas presentaciones se puede acceder a algunas animaciones muy recomendables, como por ejemplo estas tres: 





domingo, 13 de noviembre de 2011

Modelos tridimensionales de Biomoléculas

Un vistazo general a las biomoléculas lo podemos encontrar en el siguiente enlace:

Visiones algo más avanzadas sobre proteínas y ácidos nucleicos las podemos encontrar
aquí:

y aquí:

Y, por si fuera poco, también tenemos este otro completísimo y fascinante enlace:
 Exploring DNA (Andrew Carter)

Los tres primeros enlaces se alojan en la página de la Universidad de Alcalá de Henares, Biomodel, de Ángel Herráez. Una página verdaderamente magnífica y de muy alto nivel.

sábado, 12 de noviembre de 2011

Apuntes

En la sección de Contenidos de la carpeta compartida colgada en Google Docs, hay algunas nuevas actualizaciones. En concreto, imágenes sobre estructuras 2ª y 3ª de Proteínas e imágenes sobre Nucleótidos y Ácidos Nucleicos. 
Acceso a estos apuntes desde el siguiente enlace:

martes, 8 de noviembre de 2011

Ejercicios

Los ejercicios que se proponen para cada tema se están guardando en la siguiente carpeta:


A los alumnos que están apuntados en la lista de correo de la asignatura sólo les basta abrir su Gmail, acercarse a sus Documentos (Google Docs) y los nuevos ejercicos aparecerán resaltados en negrita.
Normalmente también se recibe un mensaje de correo advirtiendo de cada novedad.

Mientras tanto, en el Universo...

Mientras tanto, el cielo gira entorno nuestro (o al menos eso es lo que nos parece y lo que nos gusta creer),
lo mismo en Canarias...


.

Unos instantes de relax antes de proseguir con glúcidos,lípidos, proteínas, ácidos nucléicos...



Créditos:

*Daniel López, "El cielo de Canarias"
Escenas tomadas desde Tenerife, a más de 2.000 metros sobre el nivel del mar y a lo largo de un año, para poder captar todos los posibles matices, nubes, estrellas, colores desde un paisaje único y desde uno de los mejores cielos del planeta.Primero de una serie de vídeos Time Lapse nocturnos y crepusculares tomados en las Islas Canarias tratando de captar la belleza de cada isla.Para captar el movimiento natural de la tierra, estrellas nubes, sol y Luna se usó la técnica TimeLapse, raíles Dolly verticales y horizontales, cabezales con movimientos horizontal y vertical. toma de datos HDR.

*Angel R. López-Sánchez, "The sky over the Anglo-Australian Telescope"...
...is an astronomical timelapse video that shows the movement of the Sun, Moon and stars over the Anglo-Australian Telescope (Siding Spring Observatory, NSW, Australia). It was created combining around 3800 different frames obtained using a CANON EOS 600D between June and September 2011. Each second in the movie corresponds to 12 minutes in real time. Each frame was processed individually to enhance the astronomical information.

miércoles, 19 de octubre de 2011

Lípidos

Formación de mono, di y triacilglicéridos:



Un enlace muy interesante que nos presenta modelos interactivos moleculares:


(corre sobre el Navegador, pero debe estar instalada la "Máquina Virtual Java", al menos la versión 1.4, mejor si se dispone de la versión más actualizada, como explican aquí).
Merece la pena echarle un vistazo a los modelos representados de ácidos grasos, triacilglicéridos, fosfolípidos o esteroides.


Lípidos
(presentación de Olga Arriaga). Una buena visión general del tema.




viernes, 14 de octubre de 2011

Testeando


Para conocer la respuesta a las cuestiones de la "evaluación inicial":

Si estás testeando, estás aprendiendo.

Una adaptación digital del clásico juego de Trivial para contenidos de la ESO y Bachillerato.
Para el caso que nos ocupa, las preguntas fueron extraídas de estos dos sitios:


jueves, 13 de octubre de 2011

Glúcidos: animaciones, imágenes y ejercicios recomendados.


Una interesante animación en la que se aprecia perfectamente cómo se produce la ciclación de la D-Glucosa en una disolución acuosa hasta "convertirse" en Glucopiranosa (alfa o beta):




(Vía Biología 2, excelente blog de Olga Arriaga)

En la siguiente imagen se muestra este mismo proceso de ciclación para dos monosacáridos distintos. En uno de los casos se trata del clásico ejemplo de una conocida aldohexosa que adopta una configuración piranosa y en el segundo de una cetohexosa que adopta una configuración furanosa:






Otra interesante animación sobre la formación de un disacárido, mediante enlace glucosídico, claro (Hay que darle al botón de Play para que se inicie, lógicamente):

Ejercicios recomendados sobre glúcidos en este enlace (vía Olga Arriaga)




Más ejercicios sobre glúcidos. En este caso se trata de cuestiones que han ido apareciendo en distintas convocatorias de las PAU de esta asignatura:
En el siguiente enlace la versión en Google Docs para ver y/o descargar (y, naturalmente, para "compartir", como algunos/as ya se habrán dado cuenta...):


martes, 4 de octubre de 2011

Sobre la PAU (la "Selectividad")


Ejercicios sobre Bioelementos y Biomoléculas.



Recopilación de algunas cuestiones planteadas en anteriores convocatorias de PAU/Selectividad sobre Bioelementos y Biomoléculas inorgánicas:
PAU1 Bioelementos/Biomoléculas/Osmosis



Recomiendo leerse también este post, que va sobre el tema de la ósmosis en la vida cotidiana y de cómo se podrían plantear cuestiones similares en selectividad:


sábado, 1 de octubre de 2011

Biomoléculas inorgánicas: Agua



CONTENIDO EN AGUA EN DISTINTAS ESPECIES Y TEJIDOS.



Especie/Tejido

Porcentaje en peso

Algas

98

Espinacas

93

Medusas

90

Mejillón

82.2

Estrella de mar

75.8

Hombre: recién nacido

70

Hombre: adulto

63

Tejido nervioso

85

Hueso

22

Dentina

10

Semillas

20


CONSTANTE DIELÉCTRICA (en diversos líquidos a 20ºC)

CALOR ESPECÍFICO


Agua 80
Metanol 33
Etanol 24
Acetona 21.4
Benceno 2.3
Hexano 1.9


Calor específico (Ce) del agua 1 cal/ g ºC
Ce en metales 0,1 cal/ g ºC
Ce en líquidos orgánicos0,4-0,6 cal/ g ºC

Calor de vaporización de diversos líquidos (a 1 atm de presión)

Energía de enlace

Agua

540 cal/g

Metanol

263 cal/g

Etanol

204 cal/g

Acetona

125 cal/g

Benceno

94 cal/g

Cloroformo

59 cal/g


Energía de enlace en puente de hidrógeno para agua líquida4,5 kcal/mol
Energía de enlace en el enlace covalente H-O de la molécula de H2O110 kcal/mol



Una animación sobre la formación de puentes de hidrógeno en el agua:






Actividades interactivas de repaso:Bioelementos
(de nuevo, de Lourdes Luengo, Ejercicios Interactivos de Biología)