Una guía sobre bioquímica, basada en la metodología POGIL. Los estudiantes deben trabajar en pequeños grupos usando esta guía, la cual presenta 2 modelos gráficos y textos "lee esto", seguidos por preguntas orientadoras diseñadas para fortalecer sus competencias en ciencias y de los estudiantes y guiarles en la formulación de sus propias conclusiones. El docente actúa como líder, facilitador, evaluador, trabajando con los grupos de estudiantes cuando necesitan ayuda.

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¿Por qué?
Fundamentos de Bioquímica
¿Qué conceptos de la química son útiles para estudiar biología?
Normalmente, la química es un ramo prerrequisito para cursos avanzados de biología. Esto es
porque todo en tu cuerpo, todo en una planta, todo en un virus, etc. está hecho de átomos. Las
estructuras y las propiedades de las moléculas de un organismo determinan las características y
propiedades del organismo. ¿Qué moléculas son polares, cuáles son no polares? ¿Qué moléculas
tienen propiedades ácidas, cuáles tienen propiedades básicas? Una revisión rápida de estos
conceptos al comienzo de un curso de biología avanzada lo ayudará a comprender las bases
moleculares de la vida.
Modelo 1 – Dibujos de moléculas
1. Nombra las tres moléculas que están ilustradas en el modelo 1
2. Nombra los tres tipos de dibujos que se usan para ilustrar las moléculas en el Modelo 1.

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3. ¿Cuántos enlaces se forman normalmente por cada uno de los siguientes átomos:
Carbono: Hidrógeno: Oxígeno:
4. ¿Qué tipos de dibujos del Modelo 1 proporcionan imágenes más precisas de la forma de una
molécula? Justifica tu razonamiento.
5. Consulta el Modelo 1.
a. ¿El (los) símbolo (s) o átomo (s) de qué elemento (s) falta (n) en los dibujos lineales?
b. Al leer un dibujo lineal, ¿cómo sabes en qué parte de la estructura están los átomos
de estos elementos si han sido omitidos en el dibujo?
6. Ubica los átomos de Carbono e Hidrógeno en el dibujo lineal de la isoleucina que se muestra
a continuación y haz un dibujo de la estructura de Lewis de dicha molécula.
7. El alcohol isopropílico es una molécula de tres carbonos con
un grupo -OH unido al átomo de carbono medio. Dibuja esta molécula usando los tres tipos
modelos.
8. Si le pidieran que escribieras la fórmula química para uno de los compuestos del Modelo 1,
¿qué tipo de dibujo sería el más fácil de usar? Justifica tu razonamiento.
9. ¿Cuál es la ventaja para un científico al usar un dibujo lineal en lugar de un modelo de barra y
esfera o una estructura de Lewis?

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Modelo 2 – Propiedades de las moléculas Biológicas

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10. Analiza las moléculas polares en el Modelo 2.
a. En general, ¿la presencia de átomos de qué elemento (s) le da a una molécula la
propiedad de ser polar?
b. ¿Qué propiedad tienen los átomos de estos elementos que ayudan a que las
moléculas en las que ellos se encuentran sean polares?
c. ¿Pueden, también, las moléculas no polares tener átomos de estos elementos? En
caso afirmativo, ¿qué distingue a una molécula no polar de una molécula polar?
11. En química hay un dicho "lo similar disuelve lo similar", cuyo significado es que las sustancias
se mezclarán o se disolverán mejor entre sí cuando sus polaridades sean similares.
a. ¿El agua es polar o no polar?
b. ¿Es el petróleo polar o no polar?
c. ¿Cuál de las sustancias del Modelo 2 se disolvería bien en agua? Justifica tu razonamiento
d. ¿Cuál de las sustancias del Modelo 2 es más probable que se disuelva bien en el petróleo?
Justifica tu razonamiento
e. ¿Qué clase de sustancias del Modelo 2, polar o no polar, es más probable que se
encuentre en altas concentraciones en el torrente sanguíneo de un vertebrado?
Justifica tu razonamiento.
12. Consulta el Modelo 2.
a. ¿Cuál es otro término para una molécula polar?
b. ¿Cuál es otro término para una molécula no polar?
c. Proporciona la traducción literal de los términos que diste en las partes a y b anteriores.

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13. Los grupos funcionales son grupos claves de átomos en las moléculas biológicas. Describe el
grupo funcional carboxilo que tienen en común ambas moléculas ácidas del Modelo 2.
14. Recuerda la definición de un ácido que aprendiste en química. Explica cómo la siguiente reacción
ilustra las propiedades ácidas del ácido láctico.
15. Describe el grupo funcional, llamado grupo amino, que tienen en común todas las moléculas
básicas del Modelo 2?
16. Recuerda la definición de una base que aprendiste en química. Explica cómo la siguiente
reacción ilustra las propiedades básicas de la adrenalina.
17. Predice el pH aproximado (pH = 7, pH> 7 o pH <7) de las soluciones acuosas bastante
concentradas de los siguientes compuestos del Modelo 2.
Ácido láctico
Amino ácido
Dopamina
Lactosa

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18. En química aprendiste que los enlaces covalentes son un tipo de enlace intramolecular. Se
producen entre los átomos no metálicos de una molécula. También puedes haber aprendido
sobre un tipo de enlace intermolecular llamado enlace de hidrógeno. Los enlaces de
hidrógeno son fuerzas de atracción débiles entre las moléculas polares que contienen
enlaces polares fuertes tales como H-O, H-N o H-F.
a. Rotula al menos dos enlaces
covalentes en el
diagrama de arriba.
b. Rotula al menos un enlace de
hidrógeno en el diagrama de arriba.
19. ¿Cuál de las moléculas del Modelo 2 formaría enlaces de hidrógeno consigo mismo (es decir,
con otras moléculas del mismo tipo) o con moléculas de agua si está en una solución?
Preguntas de Ampliación
20. Aunque los amino ácidos tienen la palabra "ácido" en su nombre, algunos son ácidos en
soluciones acuosas, otros son básicos, mientras que unos pocos son neutros. Propón una
explicación para esta observación basada en las estructuras y descripciones de los
aminoácidos a continuación.
21. La estructura que se muestra a continuación es un dibujo lineal de AMP no cíclico, una
importante molécula mensajera en los sistemas de comunicación molecular.

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a. Dibuja los átomos de carbono e hidrógeno que faltan en la molécula.
b. Escribe la fórmula química para una molécula de AMP no cíclico.
22. El grupo funcional fosfato en la molécula de AMP no cíclico de la pregunta 21 contiene
"hidrógenos ácidos.”
c. Explica qué significa esta frase.
d. Dibuja la molécula de AMP no cíclico después de que se ha disuelto en agua.