Biomolècules

lloc:	Cursos IOC - Batxillerat
Curs:	Biologia II (Bloc 1) ~ gener 2020
Llibre:	Biomolècules

Imprès per:	Usuari convidat
Data:	divendres, 3 de maig 2024, 23:37

Taula de continguts

1. Aigua (repàs 1r)
2. Sals minerals (repàs 1r)
3. Glícids (Glúcids)
4. Lípids
5. Proteïnes (repàs 1r)
6. Reconeixement de biomolècules
7. Biotecnologia: OGM

1. Aigua (repàs 1r)

L'aigua és l'element fonamental per a la vida; els éssers vius estan constituïts bàsicament d'aigua.

Importància a la biosfera

- L'aigua és el medi primitiu on es va originar i desenvolupar la vida.

– És el component més abundant de la matèria viva.

– És l'espai vital intern de tots els ésser vius, terrestres i aquàtics.

- És l'element imprescindible per a la vida.

– Fórmula: H₂O
– Polar: la càrrega elèctrica de l’aigua és zero, però la distribució dels electrons és asimètrica: forma el que s’anomena dipol elèctric.
– Enllaços d’hidrogen: es formen entre les molècules d’aigua, entre la càrrega negativa d’un oxigen i la positiva dels hidrògens d’altres molècules d’aigua .
– Xarxa tridimensional: el nombre de molècules que formen la xarxa tridimensional és inversament proporcional a la temperatura. Per sota dels 0ºC, les molècules s'ordenen en una estructura hexagonal. Per això, el gel ocupa més volum que l'aigua líquida. Aquesta estructura condiciona les seves propietats; per exemple, el gel sura en aigua líquida.

– Com que participa en diverses reaccions químiques fonamentals per a la vida, també desenvolupa una funció metabòlica.

– La calor específica (la quantitat de calor necessària per augmentar-ne la temperatura) és elevada; per tant, és un bon estabilitzador tèrmic.

– La calor de vaporització (la quantitat d’energia necessària per evaporar un líquid) és elevada: bon refrigerant per transpiració.

– L’aigua és un bon dissolvent de les sals i components polars (hidròfils).

– Com que l'aigua té una tensió superficial elevada, la seva superfície es comporta com una làmina elàstica; per això , per exemple, alguns insectes poden caminar-hi per sobre.

– És dissolvent d'un gran nombre de substàncies. Les substàncies reaccionen molt millor si estan dissoltes;per exemple, el citoplasma (on tenen lloc la major part de les reaccions intracel·lulars) està constituït bàsicament per aigua.

– L'aigua exerceix una funció molt important pel que fa al transport: de substàncies pel medi intern dels organismes; de cèl·lules per la sang,pel medi extracel·lular... de gasos, i així afavoreix la difusió de gasos com el O₂, el CO₂...(a través de la pell humida,dels epitelis, etc.).

– L’aigua compleix una funció estructural: el volum i la forma de moltes cèl·lules depenen de la pressió que exerceix l’aigua al seu interior (els estomes...).

– Sovint, l’aigua fa una funció mecànica esmorteïdora: algunes estructures contenen aigua líquida que les protegeix mecànicament (per exemple,les càpsules sinovials, el líquid cefaloraquidi, el líquid amniòtic...).

– Cal destacar la funció termoreguladora que exerceix en els organismes. L'evaporació de l'aigua (per mitjà de la transpiració,la suor o el bleix) fa perdre molta calor i permet fer baixar la temperatura del cos. És molt important en el cas dels animals homeoterms (els que poden mantenir la temperatura corporal dins uns límits).

2. Sals minerals (repàs 1r)

Les sals minerals són compostos inorgànics que constitueixen els minerals que formen part de les roques o que es troben dissolts a l'aigua.

Les sals minerals es poden trobar de diverses maneres a la natura:

– Com a sals precipitades en estructures sòlides. Proporcionen sosteniment o protecció, externa o interna, a les parts toves de l'organisme (closques dels mol·luscs, ossos dels vertebrats,conquilles dels foraminífers, espícules de les esponges...).

– Com a sals dissoltes en els líquids dels organismes.Quan una sal es dissol, es dissocia en els ions que la constitueixen (positius o cations i negatius o anions). Aquests ions poden actuar en alguns processos fisiològics.

– Com a sals que formen part de biomolècules (per exemple, I per fabricar hormones tiroïdals, PO₄³⁺ dels fosfolípids de les membranes biològiques, Fe²⁺ de l'hemoglobina,Mg²⁺ de la clorofil·la...).

– En la transmissió de l’impuls nerviós. El pas de Na+ i de K+ a través de la membrana de les neurones genera un potencial elèctric d’acció que es desplaça al llarg de la membrana,de manera que constitueix un impuls nerviós.

– En la contracció muscular. El Ca²⁺ regula la interacció de les proteïnes actina i miosina, i així controla la contracció de les fibres musculars.

– En la síntesi de molècules orgàniques importants: clorofil·la (molècula imprescindible per a l'activitat fotosintètica dels vegetals; es troba als cloroplasts i conté Mg²⁺), hemoglobina i mioglobina (proteïnes dels glòbuls vermells de la sang i dels músculs, respectivament, que porten un àtom de Fe²⁺al qual s’uneix un àtom d’oxigen), hemocianina (proteïna que transporta l'oxigen a la majoria de mol·luscs; conté Cu²⁺, que li proporciona el color blau característic).

– Altres processos, com la coagulació de la sang, l'activació del sistema de complement, etc.

– Funció estructural. És típica de les sals precipitades.

– Funció reguladora de l’acidesa o pH (pressió parcial de H+ ), fonamental per a la majoria de reaccions bioquímiques. Les sals dissoltes es dissocien en els ions corresponents, els quals es poden combinar amb els H+, la qual cosa pot fer variar el pH. Per això, el pH es pot mantenir aproximadament constant alliberant més o menys quantitat d’aquests ions.Aquesta capacitat reguladora del pH s’anomena funció esmorteïdora o tampó.

– Necessàries per a algunes activitats enzimàtiques. Hi ha enzims que necessiten algun ió per ser actius (en aquest cas,l’ió actua com a cofactor).

– Altres funcions. Alguns ions o sals afavoreixen la solubilitat de certes biomolècules, de manera que fan possible el seu transport pel medi aquós (per exemple, les immunoglobulines).

– Osmosi. És el pas de dissolvent a través d’una membrana semipermeable situada entre dos compartiments de concentració diferent d’un solut que no pot travessar la membrana. El dissolvent passa des de la solució menys concentrada cap a la més concentrada. Les membranes biològiques es comporten de manera semipermermeable, és a dir, deixen passar l’aigua però no alguns soluts.Per això, l’osmosi és freqüent en molts processos vitals en què una cèl·lula es troba en un medi més concentrat (hipertònic) o menys (hipotònic) que el seu medi intracel·lular.

3. Glícids (Glúcids)

Els glúcids

El glúcids són una família de compostos d’una gran diversitat estructu ra l . Els més senzills són molècules que, en la seva fo rma no cicl a d a , tenen un grup hidroxil (OH) a cada carboni, excepte en un en el qual hi ha un grup carbonil (CO). Els més complexos deriven d’aquestes molècules més senzilles.
Les nomenclatures amb què s’anomenen són poc adients, ja que no és cert que tots presentin com a fórmula general C n (H 2 O) n , i que, per tant, puguin rebre el nom d’hidrats de carboni o carbohidrats. Pel que fa al nom de sucres, cal aclarir que no tots són dolços.

Tenen molta importància biològica (constitueixen la major part de la matèria orgànica de la Terra), perquè compleixen les funcions següents:

• Com a combustible (glucosa, glicerol...).
• Com a reserva d’energia (glicogen, midó).
• Com a substrat per a la síntesi d’altres molècules biològiques.
• Formen part dels àcids nucleics (DNA, RNA).
• Formen estructures cel·lulars (àcids nucleics, cel·lulosa, quitina...).

3.1. Monosacàrids

Monosacàrids
Els monosacàrids són cadenes lineals formades per un nombre de tres a vuit àtoms de carboni, que es diferencien en els aspectes següents:
• El nombre de carbonis: són trioses si estan formats per tres carbonis; tetroses, per quatre carbonis; pentoses, per cinc
carbonis; hexoses, per sis carbonis; heptoses, per set carbonis, i octoses, per vuit carboni.

Dues trioses ( 3 C); a l'esquerra, el gliceraldehid, una aldosa i a la dreta la dihidroxiacetona, una cetosa.

• La posició del grup carbonil: són aldoses si contenen un grup aldehid, i cetoses, si contenen un grup cetona.

• La distribució a l’espai dels grups hidroxil als carbonis és asimètrica (isomeria): dues molècules amb la mateixa
fórmula tenen propietats diferents; per tant, són diferents .
• La ciclació: en dissolució aquosa, els monosacàrids se ciclen espontàniament: el grup carbonil reacciona amb el grup hidroxil del carboni 5 , i dóna lloc a un nou grup hidroxil, el qual pot estar orientat de dues formes, anomenades α i β.

Alguns monosacàrids :

• Glucosa: és una aldohexosa,la principal font energètica de moltes cèl·lules.
• Ribosa: és una aldopentosa, i forma part d’alguns coenzims i de l’àcid ribonucleic (RNA).
• Desoxiribosa: és una ribosa modificada, i forma part de l’àcid desoxiribonucleic
• Àcids glucurònic i galacturònic: són els components estructurals dels teixits.

3.2. Oligosacàrids

Oligosacàrids
Els oligosacàrids són polímers formats per entre dos i deu monosacàrids. Així, són disacàrids (els formats per dos monosacàrids, ), trisacàrids (per tres monosacàrids), tetrasacàrids (per quatre monosacàrids), etc.
L’enllaç O- glucosídic és el que s’estableix entre els monosacàrids.

Disacàrids

lactosa= galactosa + glucosa ; A la llet dels mamífers, com a font energètica pel nadó. No es troba al regne vegetal.
sacarosa= glucosa + fructosa ; Molt freqüent a les plantes (fruites, canya de sucre), com a reserva nutritiva. No es troba al regne animal.
maltosa= glucosa + glucosa; Als grans en germinació i òrgans de reserva de les plantes.

Noteu que la denominació alfa α o beta β es refereix al primer monosacàrid. Cal veure si l'OH del C1 de la 1a molècula va cap amunt (beta) o cap avall (alfa).

3.3. Polisacàrids

Polisacàrids

Els polisacàrids són polímers formats per més de deu monosacàrids (fins a milers d’unitats). Aquestes molècules poden variar de mida i arribar a uns pesos moleculars molt elevats (desenes de milions de daltons).

Hi ha dos tipus de polisacàrids :

• Homopolisacàrids: polímers d’un mateix monosacàrid (glicogen,midó...).

• Heteropolisacàrids: polímers de diversos monosacàrids diferents. Un monosacàrid es pot unir a dos monosacàrids més (la glucosa , per exemple , mitjançant els carbonis 4 i 6 , i generar ramificacions i molècules esfèriques ,molt compactes.

• Funcions dels polisacàrids.

Els polisacàrids exerceixen dues funcions:

– Com a reserva energètica. Els més habituals són:

Glicogen: glucoses α(1 → 4) i α(1 → 6). Arriba a pesar una quants milions de daltons. És present en grans quantitats al fetge (5% del pes) i als músculs (0,5 %).

Midó: en vegetals, format per amilosa [lineal, maltoses α(1 → 4)] i amilopectina [ramificada, maltoses α(1 → 4) i α(1 → 6)].

– Funció estructural. Els més habituals són:

Cel·lulosa: cadenes lineals de glucosa β(1 → 4) associades entre si per enllaços d’hidrogen. És l’ element principal de la paret vegetal. Alimentàriament és el que s'anomena "fibra".

La peculiaritat de l’enllaç beta fa que la cel•lulosa sigui inatacable pels enzims digestius humans; per això, aquest polisacàrid no té interès alimentari per a l’ésser humà. Molts microorganismes i alguns invertebrats excepcionals són capaços de secretar cel•lulases. Els insectes xilòfags, com els tèrmits i els herbívors remugants (vaca, ovella, cabra, camell) aprofiten la cel•lulosa gràcies als microorganismes simbiòtics del tracte digestiu que produeixen cel·lulases (enzims que degraden la cel·lulosa).

Quitina: N-acetilglucosamines amb enllaços beta.És el material bàsic de l’exosquelet dels artròpodes i de la paret cel·lular dels fongs.

Glucosaminoglicans: són llargues cadenes de disacàrids polimeritzats i constitueixen la matriu fonamental dels teixits connectius.

4. Lípids

Els lípids

Els lípids són un grup molt heterogeni de biomolècules orgàniques, insolubles en aigua i solubles en dissolvents orgànics (acetona, èter, cloroform, benzè, metanol...). Aquestes biomolècules són molt més reduïdes que les dels glúcids, ja que la majoria dels seus carbonis estan en forma CH2 ,i no pas CH–OH,com els glúcids; per això constitueixen una bona reserva energètica:

• Es poden oxidar més:quan els lípids són metabolitzats,produeixen més quantitat d’energia (9,3 kcal · g–1,en comptes de 4,1 kcal · g–1 dels glúcids i les proteïnes).

• Ocupen poc espai:com que no contenen grups OH,no fan enllaços d’hidrogen amb les molècules d’aigua,per la qual cosa s’empaqueten molt bé (sense aigua) en l’ambient aquós de les cèl·lules. Els lípids són biològicament molt importants,ja que exerceixen les funcions següents:

• Com a combustibles:per exemple,els àcids grassos.

• Com a reserva d’energia, com ara els triacilglicèrids en el teixit adipós dels animals o en l’albumen de les llavors dels vegetals.

• Formen membranes cel·lulars:els fosfoglicèrids i el colesterol.

• Com a protectors d’òrgans: impermeabilitzen les fulles de les plantes; formen part de les parets cel·lulars de molts bacteris,de l’exosquelet dels insectes,de la pell i del pèl dels vertebrats... A més,hi ha masses de greix que fan una protecció mecànica en diferents parts del cos (els ronyons,les mans...).

• Com a aïllants tèrmics:una capa de greix sota la pell disminueix la pèrdua de calor.

• Com a reguladors:són lípids algunes vitamines (A, E, D i K), algunes hormones (les sexuals), els àcids biliars,...

4.1. Els àcids grassos

Els àcids grassos són cadenes lineals de carbonis reduïts,amb un grup carboxil –COOH en un extrem. Es diferencien entre si pels aspectes següents :

• En el nombre de carbonis.

• En la posició i el nombre d’enllaços dobles entre àtoms de carboni, segons els quals es classifiquen de la manera següent:

Àcids grassos saturats. No hi ha dobles enllaços entre els àtoms de carboni; acostumen a ser sòlids a temperatura ambient.
Es poden dividir entre els de cadena curta, amb molècules curtes que formen greixos volàtils, i els de cadena llarga, amb molècules majors, i conseqüentment sòlids a temperatura ambient. Aquests darrers són la majoria.Solen ser d'origen animal (per exemple, mantega) però també ho són l'oli de palma i l'oli de coco. Es consideren perjudicials, si es prenen en grans quantitats, per a la salut.
Àcids grassos insaturats. Existeix un o més enllaços dobles entre els àtoms de carboni. Solen ser líquids a temperatura ambient. Se solen trobar als vegetals i al peix blau. En principi, si hom no els modifica per a canviar-ne les propietats (àcids trans), són cardiosaludables i preferibles als saturats.

      Què són els àcids grassos trans ?

      Els àcids grassos insaturats, segons el nombre de dobles enllaços o insaturacions, es poden dividir en:
Àcids grassos monoinsaturats: Els que tenen un sol enllaç doble en tota la cadena. Són líquids però solidifiquen amb temperatures no gaire baixes, per exemple, a la
          nevera. Un exemple n'és l'oli d'oliva.

Àcids grassos poliinsaturats: Els que tenen més d'un enllaç doble al llarg de la cadena. Són líquids també a temperatures fredes. Un exemple n'és l'oli de gira-sol o de soja.

a) àcid gras saturat b) àcid gras insaturat

Propietats dels àcids grassos

• Amfipàtics: tenen una zona hidrofílica (carboxil) i una altra d’hidrofòbica (cadena). En aigua formen micel·les.

• Punt de fusió: a temperatura ambient, alguns són sòlids (greixos) i d’altres són líquids (olis).

• Esterificació: amb grups alcohol.

• Saponificació: amb bases formen sabons.

4.2. Els acilglicèrids

Els acilglicèrids són èsters de glicerol amb àcids grassos, i es diferencien entre si pels aspectes següents:

• El nombre d’àcids grassos, segons els quals els acilglicèrids es classifiquen de la manera següent:

– 1:monoacilglicerols (MAG)

– 2:diacilglicerols (DAG)

– 3:triacilglicerols (TAG)

• El tipus d’àcids grassos. Els acilglicèrids presenten les característiques següents:

• En aigua formen gotes esfèriques o micel·les perquè tenen una part polar (hidròfila) i una apolar (hidròfoba).

micel·la, amb el cap (blau) polar i la cua (groga) apolar

• Principal reserva energètica dels éssers vius.

• Els olis i greixos naturals són mescles d’àcids grassos i acilglicèrids: llard de porc mantega ,oli d’oliva ,oli de girasol ,etc .

Si es fa reaccionar un àcid gras amb una base es dona la SAPONIFICACIÓ i s'obté la sal de l'àcid gras que s'anomena SABÓ.

Resultado de imagen de saponificació

(aquesta forma de zig-zag simula la cadena hidrocarbonada de l'àcid gras, és a dir, a la punta hi hauria -CH₃ i a cada angle hi hauria CH₂ )

Si la reacció és amb un triacilglicèrid s'obtenen tres molècules de sabó i glicerina (o glicerol)

4.3. Els fosfoglicèrids o fosfolípids

Els fosfoglicèrids, o fosfolípids, són èsters de glicerol amb dos àcids grassos i amb un grup fosfat, al qual està unit un altre compost bàsic.

Es diferencien entre si pels aspectes següents:

• El compost bàsic. Per exemple, amb la colina, es forma fosfatidilcolina, també anomenada lecitina.

• El tipus d’àcids grassos. Els fosfoglicèrids presenten les característiques següents:

• Són amfipàtics: en aigua formen bicapes.

• L’estructura bàsica de les membranes cel·lulars està formada per una bicapa de fosfolípids , a més d’altres lípids:esfingolípids,glucolípids,etc. I també proteïnes.

4.4. Les ceres, els esteroides i els terpens

Les ceres són èsters d'un alcohol de cadena llarga amb un àcid gras. Són molt apolars; per tant, hidrofòbiques, gairebé impermeables. Recobreixen exteriorment alguns òrgans per protegir-los (fulles, plomes...).

Els esteroides tenen una estructura derivada de l’esterà .Es diferencien pels grups que s’uneixen a l’esterà.

Alguns dels més importants són els següents:

• Colesterol. És un component estructural de les membranes cel·lulars ( n'incrementen la seva fluïdesa) i precursor dels esteroides.

• Àcids biliars. Transporten lípids des de l'intestí al lloc de destinació.

• Vitamina D. Essencial pel metabolisme del calci i la mineralització dels ossos.

• Hormones sexuals (com la progesterona, la testosterona...).

• Hormones suprarenals (per exemple, corticosterona, cortisona, cortisol...).

Els terpens o poliisoprenoides

Els terpens, o poliisoprenoides, són polímers de l’isoprè . Es diferencien pel nombre de monòmers: són monoterpens si tenen un monòmer; diterpens, si en tenen dos, etc., i són politerpens si en tenen més de vuit.

estructura de l'isoprè

Alguns dels més importants són les vitamines A, E, K; els pigments vegetals (els carotens i les xantofil·les); el cautxú; alguns olis essencials com el mentol, geraniol, llimonè, etc.

5. Proteïnes (repàs 1r)

Les proteïnes (repàs 1r)

Les proteïnes són cadenes lineals d’aminoàcids,units per enllaços peptídics.

Es diferencien entre si pels aspectes següents:

• El nombre d’aminoàcids ,segons el qual es classifiquen de la manera següent:

– Si en contenen menys de 100,són pèptids (si en tenen dos,són dipèptids;tres,tripèptids;fins a deu,oligopèptids;fins a cent, polipèptids).

– Si en contenen més de 100, són proteïnes (generalment fins a dos mil).

• La seqüència condiciona el plegament de la cadena i, per tant, l’activitat biològica de la proteï- na està codificada a la seqüència de nucleòtids dels àcids nucleics. Els aminoàcids són compostos amb un grup carboxil (COO– ), un grup amino (NH3 + ) i una cadena lateral (R) que els fa diferents.Hi ha 20 tipus d'aminoàcids diferents a les proteïnes.

Les característiques dels aminoàcids són les següents:

• Són solubles en aigua.

• A un pH = 7,tant el grup amino com el grup carboxil estan ionitzats.

Estructura de les proteïnes

La forma de les proteïnes, essencial per a la seva funció biològica, por analitzar-se a quatre nivells:

• Estructura primària: seqüència (ordre a la cadena) dels seus aminoàcids .

o El nombre possible de combinacions de 20 aminoàcids, repetits o no, és il·limitat.

o Hi ha bancs de dades accessibles per Internet totes les estructures primàries conegudes.

• Conformació: la forma tridimensional

o La cadena d’aminoàcids es plega sobre ella mateixa adoptant una forma o conformació de mínima energia (amagant a l’interior les cadenes laterals hidrofòbiques, exposant les cadenes hidrofíliques, establint enllaços entre zones de la mateixa cadena (disulfur, d’hidrogen, de Van der Waals, iònics, etc.). Forma les estructures secundària i terciària.

• Estructura secundària: patrons locals de plegament o En comparar les conformacions de moltes proteïnes es veu que existeixen uns patrons de plegament, que són comuns a moltes cadenes. o Els més generals són l’hèlix α i la làmina β (o full plegat)

• Estructura terciària: plegament general

o És característic de cada proteïna.

o Hi ha proteïnes fibroses (conformació allargada) i globulars (conformació arrodonida)

• Estructura quaternària: associació de proteïnes,

o Iguals o diferents entre si.

o Per enllaços no-covalents

Activitats biològiques de les proteïnes

• Presenten una gran variabilitat d’estructures i d’activitats biològiques:

Enzims (faciliten les reaccions bioquímiques), components estructurals (citoesquelet, cilis i flagels, components intercel·lulars (el col·lagen a teixits connectius), hormones, receptors, transportadors (de membrana, pel citosol, per la sang de ferro, oxigen), anticossos, components contràctils (actina i miosina), factors de coagulació, etc.

• Depenen de la seva conformació, ja que permet o no l’encaix perfecte imprescindible amb les molècules amb les que interaccionen (o lligands: substrats, antígens, ions, etc.)

o Desnaturalització: pèrdua del plegament d’una proteïna, mitjançant algun tractament químic (calor, pH, dissolvents). Comporta la pèrdua de la seva activitat biològica

o Renaturalització: recuperació de la conformació original (nativa) i de l’activitat biològica. Només és possible en alguns casos i condicions.

6. Reconeixement de biomolècules

Els glúcids (monosacàrids i polisacàrids), els lípids i les proteïnes són biomolècules que constitueixen la base estructural i funcional dels éssers vius.

La seva presència als aliments o a qualsevol mescla es pot detectar per mitjà de substàncies reactives que interaccionen químicament amb aquestes biomolècules produint un canvi de color determinat:

– El Lugol produeix un color blau fosc en presència de glúcids polisacàrids, com el midó.

– El reactiu de Fehling, (en realitat es composa de dos reactius anomenats Fehling A i Fehling B) serveix per a reconèixer glúcids monosacàrids i disacàrids (excepte la sacarosa) és a dir els sucres reductors. Els monosacàrids es poden oxidar tots perquè tenen un grup carbonil (aldehid o cetona) que pot passar a àcid i per tant, tots són reductors. Els disacàrids també solen tenir un grup carbonil lliure, menys la sacarosa ja que l'enllaç glucosídic es forma entre el C1 de la glucosa i el C2 de la fructosa i, per tant, no hi ha cap grup carbonílic lliure i per això no és reductora (no es pot oxidar). Els polisacàrids no són reductors perquè no tenen cap grup carbonil lliure.

El color vermellós a la prova indica la presència de sucres reductors ja que en oxidar-se cedeixen electrons i el coure del reactiu (Cu²⁺ ) de color blau passa a vermellós en guanyar electrons (Cu⁺ ).

Vegem- com es fa:

https://www.youtube.com/watch?time_continue=28&v=dzbbKbwuiAI

– El Sudan III serveix per a reconèixer els lípids, que tenyeix d’un color vermell intens.

– El sulfat de coure (CuSO₄) amb l’hidròxid de sodi (NaOH) (reacció de Biuret) produeix un color violeta en presència de proteïnes.

7. Biotecnologia: OGM

Els organismes transgènics o OGM són éssers vius que porten gens d’altres espècies introduïts artificialment mitjançant tècniques d’enginyeria genètica. Per aconseguir organismes transgènics cal introduir el gen forà dins la cèl·lula i que aquest s’integri al seu genoma.

L’obtenció de vegetals transgènics és força senzilla per diversos motius:

1. És fàcil introduir gens nous . El bacteri Agrobacterium té plasmidis capaços d’insertar-se al genoma vegetal i provocar tumors.

L’enginyeria genètica ha permès suprimir els gens que causen tumoracions i preparar bacteris que funcionen com a vectors que introdueixen gens.(A)

En l’actualitat s’utilitza també la introducció de gens mitjançant la biobalística: microprojectils d’or o tungstè que porten el gen. (B)

OGM en vegetals
	Vegem els passos: 1. Identificar el gen d'interès i aïllar-lo amb enzims de restricció, unes endonucleases que reconeixen i tallen el DNA en llocs concrets. 2. Construir un DNA recombinant. S'uneix el gen junt amb algun marcador a una seqüència reguladora. Per la unió s'utilitza DNA-ligasa. 3. Es fa el clonatge del DNA recombinant per tenir-ne moltes còpies i per això s'introdueix a un plasmidi bacterià, per exemple, que en farà moltes còpies. 4. S'introdueix el DNA recombinant a les cèl·lules hoste i això es pot fer o bé a través d'Agrobacterium que és un bacteri que transfereix de forma natural el plasmidi a les cèl·lules vegetals o bé bombardejant les cèl·lules amb microesferes d'or o tungstè recobertes de DNA recombinant. Un canó llançarà les microesferes sobre el cultiu de cèl·lules embrionàries i el transgèn es podrà incorporar al nucli. 5. Selecció de les cèl·lules que tenen el transgèn incorporat. 6. Multiplicació de les cèl·lules embrionàries fins aconseguir una plàntula transgènica que produirà la substància desitjada.

2. A partir d’un petit grup de cèl·lules es regenera tota la planta sencera.

3. Un cop aconseguida la planta transgènica és facilíssim clonar.

Els vegetals transgènics porten gens provinents d’altres espècies que els confereixen algun avantatge

Amb interès econòmic Plantes més resistents a les sequeres (arròs) Plantes resistents a determinades plagues ja que tenen elles mateixes una substància insecticida ( blat de moro) Plantes resistents a herbicides, no es veuen afectades quan eliminem així les males herbes, Fruits que es mantenen més temps en bon estat després de la collita (tomàquets), Aliments amb característiques especials (cafè baix en cafeïna).

Amb interès nutritiu o sanitari

- Plantes que produeixen substàncies terapèutiques (vacunes dins plàtans)

- Plantes que contenen vitamines (arròs daurat)

- Plantes que produeixen aminoàcids essencials (patata).

L’obtenció d’animals transgènics és més complexa que l’obtenció de vegetals per diversos motius:

1. El gen s’ha d’introduir a un zigot mitjançant una tècnica física, la microinjecció i s’ha d’inserir al genoma (no sempre funciona)

2. S’ha d’implantar l’embrió a l’úter d’una femella (mamífers)

3. A la pràctica es desenvolupen només un 1-2% dels embrions implantats

4. Per obtenir molts individus igual cal clonar i no es tant senzill. La reproducció sexual no assegura el manteniment del gen inserit als descendents.

Els animals transgènics tenen

Interessos econòmics: - creixement més ràpid, carn sense greix etc.

Interessos sanitaris: Poden servir de model per l’estudi de malalties humanes (ratolins) Poden fabricar substàncies amb finalitats terapèutiques (hormones de creixement a la llet)