El Método Científico

El método científico es un conjunto de pasos que se siguen para realizar una investigación, con el objetivo de obtener nuevos conocimientos de manera sistemática, objetiva, fiable, válida, verificable y reproducible. Se caracteriza por ser:

• Sistemático
• Objetivo
• Fiable
• Válido
• Verificable
• Reproducible

Científicos importantes

• Charles Darwin
• Galileo Galilei
• Marie Curie
• Rosalind Franklin

Aplicaciones de la Biotecnología

La biotecnología tiene aplicaciones en cuatro grandes áreas industriales. Estas incluyen:

• La salud (biotecnología roja)
• La agricultura (biotecnología verde)
• Usos no alimentarios de los cultivos (biotecnología blanca/gris)
• Usos industriales (biotecnología amarilla)
• Usos ambientales (biotecnología azul)
• Biotecnología dorada
• Biotecnología negra

Las Reservas de Triacilgliceroles

Función de las reservas

Las reservas de triacilgliceroles de muchos animales tienen como función proporcionarles energía, en unos casos, o calor, en otros, mediante la oxidación de sus ácidos grasos, pero también agua pese a que los almacenes grasos están exentos de este componente como tal. Esto se debe a que en los procesos del catabolismo de las moléculas energéticas se genera “agua metabólica”.

Producción de agua metabólica

Se estima que 1 g de glúcidos produce 0,56 g de agua, 1 g de proteínas produce 0,40 g de agua y 1 g de grasa aproximadamente el mismo peso de agua (1,07 g); estos datos vienen de la cuantificación de las moléculas de agua a partir de las reacciones de oxidación. Para una molécula de ácido palmítico esta reacción sería:

C₁₆H₃₂O₂ + 23 O₂ → 16 CO₂ + 16 H₂O (+ energía)

Entonces, 1 mol de ácido palmítico (256 g) produce 288 g de agua por lo que 1 g de palmítico da 1,125 mL de agua.

Para la oxidación de la tripalmitina (ver estructura), la reacción sería:

C₅₁H₉₈O₆ + 72,5 O₂ → 51 CO₂ + 49 H₂O (+ energía)

Por tanto, de 1 mol de tripalmitina (806 g) se obtienen 882 g de agua; de 1 g de tripalmitina, se obtendrán 1,09 mL de agua.

En organismos vivos, el metabolismo oxidativo de los lípidos produce una cantidad de agua mucho mayor. Se pone como ejemplo la producción de agua metabólica del catabolismo de una molécula de ácido palmítico:

Ácido palmítico + 23 O₂ + 106 ADP + 106 Pi → 16 CO₂ + 122 H₂O + 106 ATP

De las 122 moléculas de agua, 100 proceden directamente de la síntesis de ATP (ver detalles). Con estos datos, a partir de un mol de tripalmitina (y sin tener en cuenta el glicerol) se obtendrían 6588 g de agua; esto corresponde a 8,2 L de agua por kg de grasa catabolizada.

Adaptaciones de camellos y dromedarios

De esta manera, los animales adaptados a ambientes secos y desérticos disponen de una importante reserva de energía y de agua en sus reservas grasas, algo que es especialmente útil en camellos (Camelus bactrianus) y dromedarios, o camellos arábigos, (Camelus dromedarius) que acumulan gran cantidad de grasa en sus jorobas —dos y una, respectivamente—: de 15 a 20 kg de triacilgliceroles y fosfolípidos con más de un 60% de ácidos grasos saturados, sobre todo los ácidos palmítico (C16:0) y esteárico (C18:0); entre los insaturados destaca el oleico (C18:1n-9). Cuando estos animales pasan mucho tiempo sin comer, la joroba se vacía y colapsa; su regeneración requiere meses de alimentación a un ritmo normal.

La producción de agua metabólica sustenta procesos vitales para el organismo (hidrólisis de ATP, por ejemplo) pero camellos y dromedarios tienen otras adaptaciones que les permiten sobrevivir en entornos áridos.

Lípidos

Funciones de los lípidos

Los lípidos tienen varias funciones en el organismo, entre las que se encuentran:

• Reserva energética: Los lípidos son la principal reserva de energía del cuerpo, ya que un gramo de grasa produce 9’4 kilocalorías.
• Estructura: Los lípidos forman las bicapas lipídicas de las membranas celulares.
• Transporte: Los lípidos transportan sustancias, como nutrientes, a través del organismo.
• Absorción de vitaminas: Los lípidos son un vehículo biológico para la absorción de vitaminas liposolubles A, E y K.
• Biocatálisis: Los lípidos facilitan las reacciones químicas que ocurren en los seres vivos.
• Aislamiento térmico: Los lípidos proporcionan aislamiento térmico.
• Comunicación celular: Los lípidos están involucrados en la comunicación celular.
• Hormonas: Los lípidos son unidades estructurales de hormonas como la testosterona.

Obtención de lípidos

Los lípidos se pueden obtener de la alimentación o sintetizar en el hígado. Aunque todos los lípidos son importantes, los triglicéridos y el colesterol son los que más se relacionan con enfermedades.

Proteínas

Clasificación de las proteínas

Las proteínas se pueden clasificar de acuerdo a su composición química y su forma:

Composición química

Las proteínas pueden ser simples o conjugadas:

• Proteínas simples: También conocidas como holoproteínas, están formadas solo por aminoácidos o sus derivados. Ejemplos de estas son la insulina y el colágeno.
• Proteínas conjugadas: También conocidas como heteroproteínas, están formadas por aminoácidos y otras sustancias como metales o iones. Ejemplos de estas son la mioglobina y los citocromos.

Forma

Las proteínas pueden ser fibrosas, globulares o mixtas:

• Proteínas fibrosas: Son alargadas e insolubles en agua. Ejemplos de estas son la queratina, el colágeno y la fibrina.
• Proteínas globulares: Son de forma esférica y compacta, y solubles en agua. Ejemplos de estas son la mayoría de enzimas y anticuerpos, así como de ciertas hormonas.
• Proteínas mixtas: Tienen una parte fibrilar y otra parte globular.

Importancia de las proteínas

Las proteínas son importantes para el organismo, ya que participan en todos los procesos que realiza. Se encuentran en cada célula del cuerpo y se obtienen de la carne, los productos lácteos, las nueces y algunos granos o guisantes.

Carbohidratos

Función de los carbohidratos

Los carbohidratos son moléculas de azúcar que cumplen la función principal de proporcionar energía al cuerpo. Se encuentran en muchos alimentos y bebidas, y son uno de los tres nutrientes principales, junto con las proteínas y las grasas.

Metabolismo de los carbohidratos

Los carbohidratos se descomponen en glucosa durante la digestión, y esta glucosa es la principal fuente de energía para las células, tejidos y órganos del cuerpo. La glucosa puede usarse de inmediato o almacenarse en el hígado y los músculos para su uso posterior.

Tipos de carbohidratos

Los carbohidratos se pueden encontrar en tres tipos principales:

• Azúcares: Se encuentran en alimentos como la leche, las frutas, y en azúcares procesados como el azúcar común, los dulces, los almíbares y las gaseosas.
• Almidones: Se encuentran en cereales, legumbres y tubérculos como las patatas. Los alimentos que contienen almidón deben cocinarse para facilitar su digestión.
• Fibra: Es otro tipo de carbohidrato.

Carbohidratos y diabetes

Las personas con diabetes deben tener en cuenta la cantidad de carbohidratos que consumen para garantizar un suministro consistente durante el día.

Ácidos Nucleicos

ADN y ARN

Los ácidos nucleicos ADN y ARN son biomoléculas que se encuentran en las células y son la base del genoma. Son los encargados de determinar la forma en la que funcionan las células y la información genética que se necesita para la formación de los organismos.

Diferencias entre ADN y ARN

Las principales diferencias entre el ADN y el ARN son:

• Estructura: El ADN tiene forma de doble hélice, mientras que el ARN tiene una sola cadena helicoidal.
• Azúcar: El ADN contiene desoxirribosa, mientras que el ARN contiene ribosa.
• Bases nitrogenadas: El ADN contiene adenina, guanina, citosina y timina, mientras que el ARN contiene adenina, guanina, citosina y uracilo.

Nucleótidos

Los nucleótidos son las unidades estructurales de los ácidos nucleicos y están formados por una base nitrogenada, un grupo fosfato y una molécula de azúcar.

Material de Laboratorio

• Mortero: Recipiente para triturar y mezclar sólidos.
• Vaso precipitado: Recipiente cilíndrico para contener y mezclar líquidos, y calentar sustancias.
• Piceta: Botella con boquilla para añadir o enjuagar líquidos.
• Porta objetos: Placa de vidrio para colocar muestras para observación microscópica.
• Vidrio de reloj: Placa circular de vidrio para cubrir recipientes o evaporar líquidos.