Las paredes celulares de las bacterias contienen peptidoglicano un compuesto de carbono complejo que contiene azucares y cadenas cortas de aminoácidos.
Procedimientos para la planificación en los Centros Educativos tipo V ( multi...
Uniformidad de los aminoácidos
1. Universidad Central del Ecuador
Facultad de Filosofía Letras y Ciencias de la Educación
Carrera de Pedagogía de las Ciencias Experimentales, Química y Biología
Biología General
María Del Cisne Herrera Granda
Primer semestre “B”
3. Preguntas basadas en datos: Uniformidad de los aminoácidos.
1.
a) Discute cual de las tres hipótesis que explican el uso de los mismos 20
aminoácidos por la mayoría de los organismos esta respaldado por pruebas.
b) Sugiere maneras de comprobar una de las hipótesis.
2.
Las paredes celulares de las bacterias contienen peptidoglicano un compuesto
de carbono complejo que contiene azucares y cadenas cortas de aminoácidos.
Algunos de estos aminoácidos son diferentes del repertorio habitual de los 20.
además algunos de ellos son aminoácidos de forma D, mientras que los 20
aminoácidos que componen los polipéptidos son siempre de forma L. Discute
si esta es una discrepancia significativa que refuta la teoría de que todos los
organismos vivos fabrican polipéptidos usando los mismos 20 aminoácidos.
4. Hipótesis
1. Estos 20 aminoácidos se crearon mediante procesos químicos en la Tierra
antes del origen de la vida, así que todos los organismos los usaron y han
continuado usándolos. Se podría haber usado otros aminoácidos, de haberlos
habido.
2. Son los 20 aminoácidos ideales para la creación de una amplia gama de
proteínas, así que la selección natural favorecerá siempre a los organismos que
usan estos y no otros aminoácidos.
3. Todos los organismos vivos han evolucionado a partir de una sola especie
ancestral que utilizaba estos 20 aminoácidos. Como los polipéptidos se fabrican
en los ribosomas, es difícil para cualquier organismo cambiar el repertorio de
aminoácidos, ya sea eliminando algunos de los ya existentes o agregando nuevos.
5. Según la teoría de Oparin y Haldane, la vida surgió poco a poco a partir de moléculas inorgánicas: primero, se formaron
“unidades estructurales” como aminoácidos y luego se combinaron para dar paso a polímeros complejos.
Con el experimento de Miller y Urey se demostró por primera vez que las moléculas orgánicas necesarias para la vida
podían formarse a partir de componentes inorgánicos.
Oparin y Haldane pensaban que la Tierra en sus inicios tenía una atmósfera reductora (es decir, con una muy baja
concentración de oxígeno), en la cual las moléculas tienden a donar electrones. Ellos sugirieron que: Moléculas inorgánicas
simples pudieron haber reaccionado para formar unidades estructurales, como aminoácidos y nucleótidos, que pudieron
haberse acumulado en los océanos para formar una "sopa primordial". Los ladrillos pudieron haberse combinado en otras
reacciones para formar moléculas más grandes y complejas (polímeros), como proteínas y ácidos nucleicos.
En 1953, Miller y Urey construyeron un sistema cerrado que contenía un depósito de agua tibia y una mezcla de gases que
supuestamente abundaban en la atmósfera de la Tierra en sus inicios (H2O, NH4, CH4 y N2). Para simular los rayos que
quizás proporcionaron energía para las reacciones químicas en la atmósfera de la Tierra, Miller y Urey enviaron chispas de
electricidad a través de su sistema experimental.
*Después de dejar que el experimento funcionara durante una semana, Miller y Urey vieron que se habían formado varios tipos
de aminoácidos, azúcares, lípidos y otras moléculas orgánicas. Aunque faltaban moléculas grandes y complejas (como las de
ADN)y proteínas, su experimento demostró que por lo menos algunas de las unidades estructurales de estas moléculas podrían
formarse espontáneamente a partir de compuestos simples.
*Una crítica de los experimentos al estilo de Miller y Urey es que normalmente no producen nucleótidos, las unidades
estructurales de ARN y ADN. Un nucleótido es una molécula relativamente compleja de tres partes con un anillo de azúcar, una
base nitrogenada y uno o más grupos fosfato. Como tal, es menos probable que se forme mediante reacciones químicas simples
que un aminoácido típico. Tomando en cuenta esta información se recurre intencionadamente a la teoría de la generación
espontanea que no esta tan bien defendida con varios argumentos como otras teorías del origen de la vida, pero esto no significa
que se le quite valor a la teoría de que los aminoácidos pudieron haberse formada o evolucionado en los caldos primitivos.
6. Imagen 1: "Experimento de Miller y Urey", de la Fundación CK-12, CC BY- NC 3.0
Los aminoácidos son una de las primeras moléculas orgánicas en aparecer en la Tierra.
7. 1. LITERAL B)
Con el experimento de Miller y Urey se demostró por primera vez que las moléculas orgánicas
necesarias para la vida podían formarse a partir de componentes inorgánicos.
Miller y Urey construyeron un sistema cerrado que contenía un depósito de agua tibia y una mezcla de
gases que supuestamente abundaban en la atmósfera de la Tierra en sus inicios (H2O, NH4, CH4 y
N2). Para simular los rayos que quizás proporcionaron energía para las reacciones químicas en la
atmósfera de la Tierra, Miller y Urey enviaron chispas de electricidad a través de su sistema
experimental.
Después de dejar que el experimento funcionara durante una semana, Miller y Urey vieron que se
habían formado varios tipos de aminoácidos, azúcares, lípidos y otras moléculas orgánicas. Aunque
faltaban moléculas grandes y complejas (como las de ADN)y proteínas, su experimento demostró que
por lo menos algunas de las unidades estructurales de estas moléculas podrían formarse
espontáneamente a partir de compuestos simples.
8. 2.
L-aminoácidos: son los que resultan relevantes para el ser humano y se denominan proteino
génicos y dentro de los proteino génicos, se encuentran los L-aminoácidos que se diferencian en
función de su estructura desde el punto de vista bioquímico y de cómo están estructurados. Estos
están divididos en dos formas simétricas: Estructura L o levógiras y D o dextrógiras, aunque en
todos la forma L-aminoácido es la que el organismo reconoce como natural a excepción de la
glicina que no tiene más identificador por sus características químicas.
D- aminoácidos: Mientras que las proteínas de todos los seres vivos están formadas casi
exclusivamente por L-aminoácidos, los D-aminoácidos sólo se encuentran en ciertos péptidos
antibióticos producidos por hongos. La D-alanina es abundante en la pared celular de las bacterias
Gram positivas, de la que es un componente estructural importante.
Algunas proteínas contienen aminoácidos que no están en el repertorio básico de los 20
aminoácidos esto se debe a que posiblemente uno de los 20 aminoácidos sufrió alguna
modificación después de haber sido sintetizado por un polipéptido.
Con la posibilidad de que 20 aminoácidos diferentes puedan ser ordenados en cualquier
orden para conformar polipéptidos de cientos de aminoácidos, diríamos que tienen el
extraordinario potencial de producir una gran cantidad de variantes en su conformación.
Esta variedad permite a las proteínas funciones tan refinadas como las de las enzimas que
permiten el metabolismo celular. La bacteria Escherichia coli, uno de los organismos
biológicos mas simples, tiene mas de 1000 proteínas diferentes trabajando a diferentes
tiempos para catalizar las reacciones que sostienen a su vida.
