Supón que tienes una muestra de comida desconocida. ¿Cómo sabes de qué está hecha? La biología tiene un truco hermoso: añade el químico correcto, y el color te dice…
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2.1
Testing for biological molecules · Pruebas de moléculas biológicas
Syllabus
English
describe and carry out the Benedict’s test for reducing sugars, the iodine test for starch, the emulsion test for lipids and the biuret test for proteins
describe and carry out a semi-quantitative Benedict’s test on a reducing sugar solution by standardising the test and using the results (time to first colour change or comparison to colour standards) to estimate the concentration
describe and carry out a test to identify the presence of non-reducing sugars, using acid hydrolysis and Benedict’s solution
Español
describir y realizar la prueba de Benedict para azúcares reductores, la prueba de yodo para almidón, la prueba de emulsión para lípidos y la prueba de Biuret para proteínas.
describir y realizar una prueba de Benedict semicuantitativa en una solución de azúcar reductor estandarizando la prueba y utilizando los resultados (tiempo hasta el primer cambio de color o comparación con patrones de color) para estimar la concentración.
describir y realizar una prueba para identificar la presencia de azúcares no reductores, utilizando hidrólisis ácida y solución de Benedict.
Source: Cambridge International syllabus · Fuente: Plan de estudios Cambridge International
English
Living things are built from four main kinds of large molecule 分子: carbohydrates 碳水化合物, lipids 脂质, proteins 蛋白质 and nucleic acids 核酸. You can use simple chemical tests to find out which kinds are present in a sample.
Test
What it finds
Method
Positive result
Benedict's test
reducing sugar 还原糖
add Benedict's solution and heat in a water bath
blue changes to green, yellow, orange, then brick-red precipitate 沉淀
iodine test
starch 淀粉
add orange-brown iodine 碘 solution
colour changes to blue-black
emulsion test
lipid
mix sample with ethanol, then pour into water
a white, cloudy emulsion 乳浊液 forms
biuret 双缩脲 test
protein
add biuret solution at room temperature
blue changes to purple
Semi-quantitative Benedict's test
The normal Benedict's test only tells you "yes or no". A semi-quantitative 半定量 test gives a rough amount. First you standardise 标准化 the test: you run it on solutions of known concentration 浓度 and record the result for each. Then you can estimate an unknown by either:
the time to the first colour change (more sugar changes colour faster), or
comparing the final colour to your set of colour standards.
Testing for non-reducing sugars
Some sugars, such as sucrose, are non-reducing sugar 非还原糖: they give a negative Benedict's test. To detect them:
Do a normal Benedict's test first. It stays blue (no reducing sugar).
Take a fresh sample and add dilute hydrochloric acid 盐酸, then heat. This acid hydrolysis breaks the sugar into smaller reducing sugars.
Cool, then neutralise 中和 the acid with sodium hydrogencarbonate.
Now do the Benedict's test again. A brick-red colour shows a non-reducing sugar was present.
Worked example. A solution gives a negative Benedict's test. It is then boiled with dilute hydrochloric acid, neutralised with sodium hydrogencarbonate, and re-tested with Benedict's - now it turns brick-red. What was present, and why is each step needed? The first negative result rules out a reducing sugar. Boiling with acid hydrolyses the glycosidic bond, splitting a non-reducing sugar such as sucrose into its reducing monosaccharides. The neutralising step is essential because Benedict's only works in alkaline conditions - skip it and the test fails even when sugar is present. The positive re-test therefore shows a non-reducing sugar was there all along. Quote the first, negative test as part of the answer: without it, the final red colour cannot tell a non-reducing sugar from a reducing one.
Español
Los seres vivos están construidos a partir de cuatro tipos principales de moléculas grandes: carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. Se pueden utilizar pruebas químicas sencillas para determinar qué tipos están presentes en una muestra.
Prueba de Benedict: el color azul cambia a verde, luego naranja y finalmente rojo ladrillo a medida que aumenta la cantidad de azúcar reductora presente
Prueba
Lo que detecta
Método
Resultado positivo
Prueba de Benedict
azúcar reductora
añadir solución de Benedict y calentar en un baño maría
el color azul cambia a verde, amarillo, naranja y forma un precipitado rojo ladrillo
Prueba de yodo
almidón
añadir solución de yodo color marrón anaranjado
el color cambia a azul-negro
Prueba de emulsión
lipido
mezclar la muestra con etanol y luego verterla en agua
se forma una emulsión blanca y turbia
Prueba de Biuret
proteína
añadir solución de Biuret a temperatura ambiente
el color azul cambia a púrpura
Prueba semi-cuantitativa de Benedict
La prueba normal de Benedict solo indica "sí o no". Una prueba semi-cuantitativa da una aproximación de la cantidad. Primero se estandariza la prueba: se realiza con soluciones de concentración conocida y se registra el resultado para cada una. Luego se puede estimar una desconocida mediante:
el tiempo hasta el primer cambio de color (más azúcar cambia de color más rápido), o
comparando el color final con su juego de estándares de color.
Pruebas de azúcares no reductores
Algunos azúcares, como la sacarosa, son azúcares no reductores: dan un resultado negativo en la prueba de Benedict. Para detectarlos:
Realice primero una prueba normal de Benedict. Permanece azul (no hay azúcar reductora).
Tome una muestra fresca y añada ácido clorhídrico diluido, luego caliente. Esta hidrólisis ácida rompe el azúcar en azúcares reductores más pequeños.
Enfríe y neutralice el ácido con bicarbonato de sodio.
Ahora realice la prueba de Benedict nuevamente. Un color rojo ladrillo indica que estaba presente un azúcar no reductor.
Prueba de un azúcar no reductor: hidrolizarlo con ácido primero, luego la segunda prueba de Benedict se vuelve roja
Ejemplo resuelto. Una solución da una prueba de Benedict negativa. Luego se hierve con ácido clorhídrico diluido, se neutraliza con bicarbonato de sodio y se vuelve a probar con Benedict - ahora se vuelve roja ladrillo. ¿Qué estaba presente y por qué es necesaria cada etapa? El primer resultado negativo descarta un azúcar reductor. Hervir con ácido hidroliza el enlace glucosídico, dividiendo un azúcar no reductor como la sacarosa en sus monosacáridos reductores. El paso de neutralización es esencial porque Benedict solo funciona en condiciones alcalinas; saltarse este paso hace que la prueba falle incluso si hay azúcar presente. Por lo tanto, el re-test positivo demuestra que siempre hubo un azúcar no reductor. Cite la primera prueba negativa como parte de la respuesta: sin ella, el color rojo final no puede distinguir un azúcar no reductor de uno reductor.
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Prueba de un azúcar no reductor
Paso a paso del truco: un azúcar no reductor se mantiene azul, por lo que debes hidrolizarlo con ácido, neutralizarlo y luego volver a probar.
describe and draw the ring forms of α-glucose and β-glucose
define the terms monomer, polymer, macromolecule, monosaccharide, disaccharide and polysaccharide
state the role of covalent bonds in joining smaller molecules together to form polymers
state that glucose, fructose and maltose are reducing sugars and that sucrose is a non-reducing sugar
describe the formation of a glycosidic bond by condensation, with reference to disaccharides, including sucrose, and polysaccharides
describe the breakage of a glycosidic bond in polysaccharides and disaccharides by hydrolysis, with reference to the non-reducing sugar test
describe the molecular structure of the polysaccharides starch (amylose and amylopectin) and glycogen and relate their structures to their functions in living organisms
describe the molecular structure of the polysaccharide cellulose and outline how the arrangement of cellulose molecules contributes to the function of plant cell walls
state that triglycerides are non-polar hydrophobic molecules and describe the molecular structure of triglycerides with reference to fatty acids (saturated and unsaturated), glycerol and the formation of ester bonds
relate the molecular structure of triglycerides to their functions in living organisms
describe the molecular structure of phospholipids with reference to their hydrophilic (polar) phosphate heads and hydrophobic (non-polar) fatty acid tails
Español
describir y dibujar las formas en anillo de la α-glucosa y la β-glucosa
definir los términos monómero, polímero, macromolécula, monosacárido, disacárido y polisacárido
indicar el papel de los enlaces covalentes al unir moléculas más pequeñas para formar polímeros
señalar que la glucosa, la fructosa y la maltosa son azúcares reductores y que la sacarosa es un azúcar no reductor
describir la formación de un enlace glucosídico mediante condensación, con referencia a disacáridos, incluyendo la sacarosa, y polisacáridos
describir la ruptura de un enlace glucosídico en polisacáridos y disacáridos por hidrólisis, con referencia a la prueba del azúcar no reductor
describir la estructura molecular de los polisacáridos almidón (amilosa y amiloppectina) y glucógeno y relacionar sus estructuras con sus funciones en los organismos vivos
describir la estructura molecular del polisacárido celulosa y exponer cómo la disposición de las moléculas de celulosa contribuye a la función de las paredes celulares vegetales
señalar que los triglicéridos son moléculas apolares e hidrofóbicas y describir la estructura molecular de los triglicéridos con referencia a los ácidos grasos (saturados e insaturados), el glicerol y la formación de enlaces éster
relacionar la estructura molecular de los triglicéridos con sus funciones en los organismos vivos
describir la estructura molecular de los fosfolípidos con referencia a sus cabezas de fosfatohidrofílicas (polares) y sus colas de ácidos grasoshidrofóbicas (apolares)
Source: Cambridge International syllabus · Fuente: Plan de estudios Cambridge International
English
Monomers, polymers and macromolecules
a monomer 单体 is a small molecule that is a single unit.
a polymer 聚合物 is a long molecule made of many monomers joined together.
a macromolecule 大分子 is any very large molecule.
Sugars come in three sizes:
a monosaccharide 单糖 is a single sugar unit, such as glucose 葡萄糖 and fructose.
a disaccharide 二糖 is two units joined, such as maltose and sucrose.
a polysaccharide 多糖 is many units joined into a polymer.
Glucose, fructose 果糖 and maltose 麦芽糖 are reducing sugars. Sucrose 蔗糖 is a non-reducing sugar.
Two ring forms of glucose
Glucose has six carbon atoms and forms a ring. There are two ring forms. They differ only at carbon 1:
in α-glucose, the –OH group on carbon 1 points down, below the ring.
in β-glucose, the –OH group on carbon 1 points up, above the ring.
This small difference decides which polysaccharide the glucose can build.
Joining and breaking sugars
Monomers are joined by strong covalent bonds 共价键. When two sugars join, a glycosidic bond 糖苷键 forms between them. This happens by condensation 缩合: a molecule of water is removed each time a bond forms.
The reverse is hydrolysis 水解: a water molecule is added to break a glycosidic bond. This is why the non-reducing sugar test needs acid and heat — they hydrolyse sucrose into glucose and fructose.
Storage polysaccharides: starch and glycogen
Starch is the energy 能量 store in plants. It is made of two polymers of α-glucose:
amylose 直链淀粉 — a long, unbranched chain that coils into a spiral.
amylopectin 支链淀粉 — a chain with many side branches.
Glycogen 糖原 is the energy store in animals. It is like amylopectin but has even more branches, so it can be broken down quickly when energy is needed.
These stores suit their job well: they are compact, they are insoluble 不溶 (so they do not leave the cell), and they do not change the water potential 水势 of the cell (so they do not pull water in by osmosis 渗透). The many branches give many ends, so glucose can be added or removed fast.
Cellulose
Cellulose 纤维素 is made of β-glucose. Because of the β form, every other glucose is flipped over, so the chains are long and straight. Many straight chains lie side by side and are held together by hydrogen bonds 氢键 into strong bundles called microfibrils 微纤丝. These give the plant cell wall 细胞壁 its strength and stop the cell bursting.
Español
Monómeros, polímeros y macromoléculas
un monómero es una molécula pequeña que constituye una unidad individual.
un polímero es una molécula larga formada por muchos monómeros unidos entre sí.
una macromolécula es cualquier molécula muy grande.
Los azúcares vienen en tres tamaños:
un monosacárido es una única unidad de azúcar, como la glucosa y la fructosa.
un disacárido son dos unidades unidas, como la maltosa y la sacarosa.
un polisacárido son muchas unidades unidas formando un polímero.
La glucosa, la fructosa y la maltosa son azúcares reductores. La sacarosa es un azúcar no reductor.
Dos formas de anillo de la glucosa
La glucosa tiene seis átomos de carbono y forma un anillo. Existen dos formas de anillo. Diferen únicamente en el carbono 1:
en la α-glucosa, el grupo –OH en el carbono 1 apunta hacia abajo, debajo del anillo.
en la β-glucosa, el grupo –OH en el carbono 1 apunta hacia arriba, encima del anillo.
Esta pequeña diferencia determina qué polisacárido puede construir la glucosa.
Las dos formas de anillo difieren solo en el carbono 1: el –OH apunta hacia abajo en α, hacia arriba en β
Unión y ruptura de azúcares
Los monómeros se unen mediante fuertes enlaces covalentes. Cuando dos azúcares se unen, se forma un enlace glucosídico entre ellos. Esto ocurre por condensación: se elimina una molécula de agua cada vez que se forma un enlace.
Lo contrario es la hidrólisis: se añade una molécula de agua para romper un enlace glucosídico. Es por esto que la prueba de azúcares no reductores necesita ácido y calor: hidrolizan la sacarosa en glucosa y fructosa.
La condensación elimina agua para unir monómeros; la hidrólisis agrega agua para separarlos
Polisacáridos de almacenamiento: almidón y glucógeno
El almidón es el depósito de energía en las plantas. Está formado por dos polímeros de α-glucosa:
amilosa — una cadena larga y no ramificada que se enrolla en espiral.
amilopectina — una cadena con muchas ramas laterales.
La glucógeno es el depósito de energía en los animales. Es similar a la amilopectina pero tiene aún más ramas, por lo que puede descomponerse rápidamente cuando se necesita energía.
Estos depósitos son adecuados para su función: son compactos, son insolubles (para que no salgan de la célula) y no alteran el potencial hídrico de la célula (para que no atraigan agua por ósmosis). Las muchas ramas ofrecen muchos extremos, permitiendo que la glucosa se añada o retire rápidamente.
Granos reales de almidón dentro de una papa, teñidos por el yodo. Cada grano es un paquete denso e insoluble de amilosa y amilopectina — note la escala: los más grandes tienen apenas unos 0,1 mm de diámetro
Celulosa
La celulosa está formada por β-glucosa. Debido a la forma β, cada otra glucosa está volteada, por lo que las cadenas son largas y rectas. Muchas cadenas rectas yacen una al lado de la otra y están unidas por enlaces de hidrógeno formando haces fuertes llamados microfibrillas. Estas proporcionan a la pared celular vegetal su resistencia y evitan que la célula estalle.
La forma se adapta a la función: la amilosa se enrolla y la amilopectina/glucógeno se ramifican (para depósitos compactos), mientras que las cadenas rectas de celulosa se empaquetan en fibras fuertes
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Condensación e hidrólisis
Paso a paso cómo se unen dos azúcares. La condensación elimina una molécula de agua para formar el enlace; la hidrólisis es lo contrario —añadir agua lo vuelve a romper.
A triglyceride 甘油三酯 is the main fat or oil. It is non-polar 非极性 and hydrophobic 疏水 (it does not mix with water). It is made from one glycerol 甘油 molecule joined to three fatty acids 脂肪酸 by ester bonds 酯键. Each ester bond forms by condensation, so three water molecules are removed.
Fatty acids are of two kinds:
saturated 饱和 — no carbon–carbon double bonds 双键; these fats are usually solid.
unsaturated 不饱和 — one or more double bonds; these oils are usually liquid.
Triglycerides make a good long-term energy store: they release about twice as much energy per gram as carbohydrates, they are insoluble, and they store little extra mass because they hold no water. Under the skin they also give insulation 隔热 and protect the organs.
Phospholipids
A phospholipid 磷脂 is like a triglyceride, but one fatty acid is replaced by a phosphate 磷酸 group. This gives the molecule two ends with different behaviour:
a hydrophilic 亲水 ("water-loving") polar 极性 phosphate head.
two hydrophobic ("water-fearing") fatty acid tails.
This split personality is why phospholipids form the membranes around cells.
Español
Triglicéridos
Un triglicérido es la grasa u aceite principal. Es apolar e hidrofóbico (no se mezcla con el agua). Está formado por una molécula de glicerol unida a tres ácidos grasos mediante enlaces éster. Cada enlace éster se forma por condensación, por lo que se eliminan tres moléculas de agua.
Un glicerol más tres colas de ácidos grasos; una cola recta es saturada, una con curva es insaturada
Los ácidos grasos son de dos tipos:
saturados — sin dobles enlaces carbono-carbono; estas grasas suelen ser sólidas.
insaturados — uno o más dobles enlaces; estos aceites suelen ser líquidos.
Los triglicéridos constituyen un buen depósito de energía a largo plazo: liberan aproximadamente el doble de energía por gramo que los carbohidratos, son insolubles y almacenan poca masa extra porque no retienen agua. Bajo la piel también proporcionan aislamiento térmico y protegen los órganos.
Fosfolípidos
Un fosfolípido es similar a un triglicérido, pero uno de los ácidos grasos es reemplazado por un grupo fosfato. Esto le da a la molécula dos extremos con comportamiento diferente:
una cabeza polarhidrofílica ("amante del agua") de fosfato.
dos colas hidrofóbicas ("que temen al agua") de ácidos grasos.
Esta dualidad es la razón por la que los fosfolípidos forman las membranas celulares.
Las cabezas hidrofílicas miran al agua; las colas hidrofóbicas se esconden adentro, formando una bicapa
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Construir un triglicérido
Observa cómo una molécula de glicerol se une a tres ácidos grasos. Cada enlace éster se forma por condensación, liberando una molécula de agua: tres enlaces, tres aguas.
describe and draw the general structure of an amino acid and the formation and breakage of a peptide bond
explain the meaning of the terms primary structure, secondary structure, tertiary structure and quaternary structure of proteins
describe the types of interaction that hold protein molecules in shape: • hydrophobic interactions • hydrogen bonding • ionic bonding • covalent bonding, including disulfide bonds
state that globular proteins are generally soluble and have physiological roles and fibrous proteins are generally insoluble and have structural roles
describe the structure of a molecule of haemoglobin as an example of a globular protein, including the formation of its quaternary structure from two alpha (α) chains (α–globin), two beta (β) chains (β–globin) and a haem group
relate the structure of haemoglobin to its function, including the importance of iron in the haem group
describe the structure of a molecule of collagen as an example of a fibrous protein, and the arrangement of collagen molecules to form collagen fibres
relate the structures of collagen molecules and collagen fibres to their function
Español
describir y dibujar la estructura general de un aminoácido y la formación y ruptura de un enlace peptídico
explicar el significado de los términos estructura primaria, estructura secundaria, estructura terciaria y estructura cuaternaria de las proteínas
describir los tipos de interacción que mantienen la forma de las moléculas de proteína: • interacciones hidrofóbicas • puentes de hidrógeno • enlaces iónicos • enlaces covalentes, incluidos los enlaces disulfuro
afirmar que las proteínas globulares son generalmente solubles y tienen funciones fisiológicas, mientras que las proteínas fibrosas son generalmente insolubles y tienen funciones estructurales
describir la estructura de una molécula de hemoglobina como ejemplo de una proteína globular, incluyendo la formación de su estructura cuaternaria a partir de dos cadenas alfa (α) (α-globina), dos cadenas beta (β) (β-globina) y un grupo hemo
relacionar la estructura de la hemoglobina con su función, incluida la importancia del hierro en el grupo hemo
describir la estructura de una molécula de colágeno como ejemplo de una proteína fibrosa, y el arreglo de las moléculas de colágeno para formar fibras de colágeno
relacionar las estructuras de las moléculas de colágeno y las fibras de colágeno con su función
Source: Cambridge International syllabus · Fuente: Plan de estudios Cambridge International
English
Amino acids and the peptide bond
Proteins are polymers of amino acids 氨基酸. Every amino acid has the same general structure around a central carbon atom: an amino group 氨基 (–NH₂), a carboxyl group 羧基 (–COOH), a hydrogen atom, and a variable side chain 侧链 (the R group). The R group is different in each amino acid.
Two amino acids join by condensation. The bond formed between the amino group of one and the carboxyl group of the next is a peptide bond 肽键, and a water molecule is removed. Many amino acids joined this way make a polypeptide 多肽. Adding water (hydrolysis) breaks a peptide bond.
Four levels of protein structure
Level
What it means
primary structure 一级结构
the order of amino acids in the chain
secondary structure 二级结构
local shapes — the α-helix 螺旋 and the β-pleated sheet 折叠片 — held by hydrogen bonds
tertiary structure 三级结构
the whole chain folded into a precise 3-D shape
quaternary structure 四级结构
two or more polypeptide chains joined into one protein
The folded shape is held together by four kinds of interaction between R groups:
hydrophobic interactions 疏水作用 (non-polar R groups cluster away from water).
hydrogen bonding.
ionic bonds 离子键 (between charged R groups).
covalent bonding, including strong disulfide bonds 二硫键.
Globular and fibrous proteins
globular proteins 球状蛋白质 fold into a rounded shape, are usually soluble 可溶, and do jobs in the body (for example enzymes and haemoglobin).
fibrous proteins 纤维状蛋白质 form long strands, are usually insoluble, and give structure and support (for example collagen).
Haemoglobin — a globular protein
Haemoglobin 血红蛋白 carries oxygen 氧气 in red blood cells. It has a quaternary structure made of four polypeptide chains: two alpha (α-globin) chains and two beta (β-globin) chains. Each chain holds a haem group 血红素. At the centre of each haem group is an iron 铁 atom, and this is where one oxygen molecule binds. Four chains mean one haemoglobin molecule can carry four oxygen molecules.
Collagen — a fibrous protein
Collagen 胶原蛋白 gives strength to skin, tendons 肌腱, bone and blood vessel walls. One collagen molecule is three polypeptide chains wound tightly around each other in a triple strand, held by hydrogen bonds. Many of these molecules lie side by side, slightly staggered, and are cross-linked into thick fibres 纤维. The staggered, cross-linked arrangement makes collagen very strong when pulled.
Español
Aminoácidos y enlace peptídico
Las proteínas son polímeros de aminoácidos. Todo aminoácido tiene la misma estructura general alrededor de un átomo de carbono central: un grupo amino (–NH₂), un grupo carboxilo (–COOH), un átomo de hidrógeno y una cadena lateral variable (el grupo R). El grupo R es diferente en cada aminoácido.
Dos aminoácidos se unen por condensación. El enlace formado entre el grupo amino de uno y el grupo carboxilo del siguiente es un enlace peptídico, y se elimina una molécula de agua. Muchos aminoácidos unidos de esta manera forman un polipéptido. Agregar agua (hidrólisis) rompe un enlace peptídico.
Cada aminoácido tiene un grupo amino, un grupo carboxilo y un grupo R; dos se unen por un enlace peptídico
Cuatro niveles de estructura proteica
Nivel
Significado
estructura primaria
el orden de los aminoácidos en la cadena
estructura secundaria
formas locales — la hélice α y la lámina β plegada — mantenidas por enlaces de hidrógeno
estructura terciaria
toda la cadena plegada en una forma precisa en 3D
estructura cuaternaria
dos o más cadenas de polipéptidos unidas en una sola proteína
Los cuatro niveles: estructura primaria → secundaria → terciaria → cuaternaria
La forma plegada se mantiene unida por cuatro tipos de interacciones entre grupos R:
interacciones hidrofóbicas (los grupos R apolares se agrupan lejos del agua).
enlace de hidrógeno.
enlaces iónicos (entre grupos R cargados).
enlace covalente, incluidos fuertes enlaces disulfuro.
Proteínas globulares y fibrosas
proteínas globulares se pliegan en una forma redondeada, generalmente son solubles y realizan funciones en el cuerpo (por ejemplo, enzimas y hemoglobina).
proteínas fibrosas forman hebras largas, generalmente son insolubles y brindan estructura y soporte (por ejemplo, colágeno).
Hemoglobina — una proteína globular
La hemoglobina transporta oxígeno en los glóbulos rojos. Tiene una estructura cuaternaria formada por cuatro cadenas de polipéptidos: dos cadenas alfa (α-globina) y dos cadenas beta (β-globina). Cada cadena contiene un grupo hemo. En el centro de cada grupo hemo hay un átomo de hierro, y es allí donde se une una molécula de oxígeno. Cuatro cadenas significan que una molécula de hemoglobina puede transportar cuatro moléculas de oxígeno.
Una molécula real de hemoglobina, determinada a partir de datos de rayos X. Cuéntelos: dos cadenas alfa (rojas), dos cadenas beta (azules) y un grupo hemo verde sostenido en cada una — así, cuatro moléculas de oxígeno en total
Colágeno — una proteína fibrosa
El colágeno proporciona resistencia a la piel, tendones, hueso y paredes de vasos sanguíneos. Una molécula de colágeno consiste en tres cadenas de polipéptidos enrolladas estrechamente entre sí en una triple hebra, unidas por enlaces de hidrógeno. Muchas de estas moléculas yacen una al lado de la otra, ligeramente escalonadas, y están entrecruzadas formando fibras gruesas. El arreglo escalonado y entrecruzado hace que el colágeno sea muy fuerte cuando se tensa.
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Los cuatro niveles de estructura proteica
Construya una proteína nivel por nivel: secuencia → formas locales → forma 3-D plegada → varias cadenas unidas.
explain how hydrogen bonding occurs between water molecules and relate the properties of water to its roles in living organisms, limited to solvent action, high specific heat capacity and latent heat of vaporisation
Español
explicar cómo se produce el enlace de hidrógeno entre las moléculas de agua y relacionar las propiedades del agua con sus funciones en los organismos vivos, limitándose a la acción disolvente, la alta calor específico y el calor latente de vaporización.
Source: Cambridge International syllabus · Fuente: Plan de estudios Cambridge International
English
Water is a small molecule, but its two O–H bonds are polar: the oxygen end is slightly negative and the hydrogen ends are slightly positive. So one water molecule attracts its neighbours, forming weak hydrogen bonds between them. These hydrogen bonds explain water's useful properties:
solvent action — water is a good solvent 溶剂, so many substances dissolve in it. This lets reactions happen and lets substances be carried around the body.
high specific heat capacity 比热容 — water needs a lot of energy to warm up, so its temperature stays steady. This protects living things from quick temperature changes.
latent heat of vaporisation 汽化潜热 — water needs a lot of energy to evaporate 蒸发. So when water evaporates (for example as sweat dries), it carries away a lot of heat and cools the body.
Español
El agua es una molécula pequeña, pero sus dos enlaces O–H son polares: el extremo de oxígeno es ligeramente negativo y los extremos de hidrógeno son ligeramente positivos. Por lo tanto, una molécula de agua atrae a sus vecinas, formando débiles enlaces de hidrógeno entre ellas. Estos enlaces de hidrógeno explican las propiedades útiles del agua:
acción disolvente — el agua es un buen solvente, por lo que muchas sustancias se disuelven en ella. Esto permite que ocurran reacciones y que las sustancias sean transportadas por el cuerpo.
alta capacidad calorífica específica — el agua necesita mucha energía para calentarse, por lo que su temperatura se mantiene estable. Esto protege a los seres vivos de cambios rápidos de temperatura.
calor latente de vaporización — el agua necesita mucha energía para evaporarse. Por lo tanto, cuando el agua se evapora (por ejemplo, cuando el sudor se seca), arrastra mucho calor y enfría el cuerpo.
El agua es polar (oxígeno δ−, hidrógenos δ+), por lo que sus moléculas se atraen entre sí mediante enlaces de hidrógeno — la razón de todas las propiedades anteriores
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Por qué el agua es polar
Toca cada parte. El oxígeno atrae los electrones compartidos hacia sí, por lo que es ligeramente negativo y los hidrógenos ligeramente positivos —y estas cargas opuestas forman puentes de hidrógeno.
Learn each food test as reagent + positive result + colour change (Benedict's → brick-red; iodine → blue-black; biuret → purple; emulsion → white).
Benedict's detects reducing sugars; for a non-reducing sugar you must hydrolyse with acid first, then re-test.
Name the bond precisely: glycosidic (carbohydrates), ester (lipids), peptide (proteins) — all made by condensation (water removed).
Link structure to function: cellulose (straight chains, H-bonds → strong), glycogen/starch (branched/coiled → compact store).
For proteins, name the bond at each level: primary (peptide), secondary (hydrogen), tertiary (R-group interactions), quaternary.
Español
Aprenda cada prueba alimenticia como reactivo + resultado positivo + cambio de color (Benedict → rojo ladrillo; yodo → azul-negro; Biuret → púrpura; emulsión → blanco).
Benedict detecta azúcares reductores; para un azúcar no reductor debe hidrolizar con ácido primero, luego re-probar.
Nombre el enlace con precisión: glucosídico (carbohidratos), éster (lípidos), peptídico (proteínas) — todos formados por condensación (se elimina agua).
Vincule estructura con función: celulosa (cadenas rectas, enlaces H → fuerte), glucógeno/almidón (ramificado/enrollado → depósito compacto).
Para proteínas, nombre el enlace en cada nivel: primaria (peptídico), secundaria (hidrógeno), terciaria (interacciones de grupo R), cuaternaria.
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