Guia de continguts
Bmols | Biomolèculas 3D mmulet (2007)

Aclariments
Aquest lloc-web no substitueix al llibre de text ni al/la professor/a. És un complement per agafar soltura en la manipulació i reconeixement de biomolècules. Són exemples per practicar a classe o a casa, individualment o en parella, després d'haver entés els continguts teòrics a que es refereixen els exercicis.

Només hem posat la solució en els exercicis d'autoavaluació. De la resta, haureu de trobar la solució correcta amb l'ajut del professor o professora, o comprovant-ho amb els llibres de text (també és una manera d'estudiar).

És un paquet d'exercicis recomanables també per als professors i professores, que estem massa acostumats als models de dues dimensions. Com divertiment, inclús podeu fer servir ulleres 3D per intentar "palpar les molècules", l'efecte és espectacular. Però haureu de descobrir com activar aquesta funció en el visor Jmol. Pista: cal utilitzar el botó dret del ratolí ...

Sé que el nivell mostrat en aquestes pàgines pot semblar massa alt si el que es pretén és només aprovar les PAAU, però si us agrada la Bioquímica i voleu engrescar als vostres pupils, ...animeu-los a provar-ho.

Objectius
- Familiaritzar-se amb el món de les molècules virtuals en 3D.
- Identificar, interpretar i aprendre a representar les biomolècules que més freqüentment apareixen en els llibres de text de Biologia del batxillerat i en els primers nivells d'estudis universitaris.

Comprovació prèvia
Cal assegurar-se que el JAVA està instal·lat en l'ordinador i habilitat en els navegadors. Cas contrari no es visualitzarà cap molècula.

Seqüència recomanada
(Encara que cada bloc pot utilitzar-se en forma independent)
GLÚCIDS
- Els monosacàrids i la representació de Fischer
- Trucs per a representar monosacàrids (en forma oberta). Aquestes icones estan inspirades en unes ideades pel bioquímic lleidatà José María Macarulla(M) i faciliten la memorització. Si pràctiqueu una mica, comprovareu que aquest mètode funciona.
- Exercicis par practicar la identificació de monosacàrids (poden ser corregits pel professor/a)
- L'enllaç hemiacetal i la projecció de Haworth (ciclació). Hem separat els tres casos possibles.
- Recull de trucs per passar de forma tancada a oberta i al revès.
- Exercicis de ciclació de monosacàrids (poden ser corregits pel professor/a)
- Estructura dels quatre disacàrids més coneguts (maltosa, lactosa, sacarosa i cel·lobiosa).
- Exercici per descriure l'amilosa, el glicògen i la cel·lulosa. Podeu comprovar les descripcions amb el lllibre de text. Recomanem fer servir el zoom i la presentació en varetes.
- Per tancar el tema dels glúcids proposem un bloc d'autoavaluació (conté exemples representatius i les solucions)
LÍPIDS
Ho hem plantejat a manera d'exercicis,
- Identificar l'estructura de cinc lípids representatius (podrien servir com exercici avaluable).
- Paquet d'autoavaluació amb 21 exemples (des d'un àcid gras fins una micel·la o un fragment de bicapa lipídica). Recordeu que també conté les solucions.
NUCLEÒTIDS
Aquesta pàgina conté marcs. Mostra el visor en la part esquerrai a la dreta hi ha botons que mostren l'estructura dels diferents nucleòtids i uns trucs per aprendre a identificar fàcilment les bases nitrogenades.
A continuació proposa uns exercicis (no solucionats), la descripció visual dels tres tipus d'ADN i un exemple de RNAm. Proveu a activar i desactivar l'estructura i les "lletres" i moveu la molècula amb el botó esquerre del ratolí, l'efecte és prou cridaner.
AMINOÀCIDS, PÈPTIDS I PROTEÏNES
Aquest bloc és en sí mateix un lloc-web complet. Podem accedir a les sis pàgines amb els botons del menú superior esquerre. Els continguts s'obren a la part dreta i utilitzen el mateix visor.
- AMINOÀCIDS
Mostra l'estructura d'un aminoàcid, fent servir l'ALA com a model. Classifica els 20 aminoàcids segons el radical, Esmenta l'ionització dels aminoàcids, que amplia amb un enllaç extern (caldrà suport del professor/a) i mostra com són els aminoàcids a PH fisiològic. Finalment proposa exercicis d'identificació (no solucionats).
- PÈPTIDS i PONTS DISULFUR
Analitza l'estructura, en detall, d'un enllaç peptídic i visualitza la seva capacitat de gir. Mostra també com són els ponts -SS- entre Cysteïnes.
- PROTEÏNES: ESTRUCTURES SECUNDÀRIES
Analitza els plecs en alfa-hèlix, en full-plegat i en gir. Descriu l'hèlix de col·lagen. I proposa el col·lagen i la fibroïna com exemples de proteïnes fibroses.
- PROTEÏNES: ESTRUCTURES TERCIÀRIES
Analitza què estabilitza els plegaments globulars terciàris i proposa comprovar l'estructura d'un conjunt de proteïnes representatives.
- PROTEÏNES: ESTRUCTURA QUATERNÀRIA
Introduïm el tema analitzant la insulina (dímer) i l'hemoglobina (tetràmer).
ANÀLISI D'UNA PROTEÏNA TERCIÀRIA
A manera d'exercici final, proposem l'anàlisi de set proteïnes diferents. Recomanem no activar massa opcions d'estructura alhora, és millor activar una opció, veure el resultat i desactivar-la abans d'activar l'opció següent.
Si es vol elaborar un informe caldrà capturar les pantalles per aconseguir imatges.
Si feu proves notareu que, en general, els restes hidrofòbics solen amagar-se i els polars es mostren a la superfície.
Podeu veure, com exemple, una proposta que mostra enllaços iònics entre radicals amb càrrega elèctrica:
cliqueu el botó de la proteïna > activeu gir > desactiveu gir (això convertirà l'estructura en un fil-ferro) > activeu restes àcids > activeu restes bàsics > gireu la proteïna arrossegant amb el botó esquerre del ratolí > si feu clic amb el botó esquerre del ratoli sobre dos restes -àcid i bàsic- propers, a la part inferior esquerra del visor veureu quins són els aminoàcids implicats i quina posició ocupen en la cadena.

ANÀLISI D'UNA PROTEÏNA EN MODE LOCAL (ANNEX)
El veritable potencial està en poder analitzar proteïnes extretes de bases de dades a internet (RCSB Protein Data Bank). Per això farem servir l'aplicació Jmol.jar que executarem en el nostre ordinador i ens servirà per obrir i analitzar estructures proteïques baixades de la xarxa. Aquesta utilitat funciona com el visor Jmol, però hi hem afegit un paquet de macros per analitzar proteïnes i permet fàcilment capturar imatges, a mida, de la proteïna. Per tant serveix per elaborar magnífics informes. Potser per un futur treball de recerca... qui sap!.

ÀNIM!!! SI TENIU PACIÈNCIA ... US ENGRESCARÀ.

Hem enllestit un curs MOODLE que serveixi com lligam de tot aquest material, l'estem provant durant el curs 2007-2008 amb alumnes de primer de Biologia "voluntaris". Ja publicarem el curs i les conclusions.

Miquel Mulet ( mmulet@xtec.cat )
Premià de Dalt (Maresme), Octubre de 2.007