Estudio estructural de una biomolécula: luciferina

Propuesta didáctica

Autor: Profesora Melody García.

Tiempo de aplicación: Variable según diseño y objetivos de la actividad

Descripción: Se propone el estudio de la molécula de luciferina a través de un abordaje estructural. La propuesta incluye una serie de actividades tendientes a familiarizar al estudiante con algunas herramientas de diseño y visualización molecular, así como a desarrollar su capacidad para interpretar y comunicar información científica a través de imágenes, particularmente modelos moleculares virtuales animados.

Propósitos: Aportar a los estudiantes herramientas para:

• realizar el estudio de una biomolécula concreta mediante la realización de distintas actividades.
• comprender la información brindada por la estructura tridimensional de una molécula y vincularla con las propiedades de la misma.
• utilizar software específico para el diseño y visualización de modelos moleculares virtuales.
• comunicar información científica en diversos soportes, mediante modelos e imágenes.
• enfrentar estudios superiores en los que se emplean corrientemente las herramientas seleccionadas para la actividad propuesta.

Criterios de evaluación: Aquellos que el docente considere apropiados. La diversidad de competencias requeridas para la realización de las diferentes actividades, permite un amplio abanico de propuestas de evaluación.

Contenido: 

De carácter conceptual

• Quimioluminisencia y bioluminiscencia.
• Composición y fórmula química.
• Química estructural.

De carácter procedimental

• Búsqueda y validación de información bibliográfica y en la web.
• Diseño de modelos moleculares virtuales con Chemsketch.
• Visualización de modelos moleculares con Chime.
• Publicación en la web.

Actividades:

1. Identificación y uso de las herramientas básicas de Chemsketch.
2. Diseño del modelo virtual de la luciferina a partir de su fórmula estructural.
3. Obtención del modelo tridimensional de la luciferina y análisis del mismo con el visualizador 3D Viewer.
4. Análisis del modelo con Chime.
5. Elaboración de un Gif animado a partir del modelo creado.
6. Edición de la imagen generada y adecuación de la misma a diversos tipos de publicación (papel, wikis, blogs, plataformas, repositorios de imágenes, etc.).
7. Planteo de situaciones problemáticas y temas de interés vinculados a otras sustancias quimioluminiscentes (ej: luminol en ciencia forense).

Videos-tutoriales de ChemSketch

1. Primeros pasos
2. Medir y "guardar cómo"
3. Funciones orgánicas y tautómeros
4. Uso de plantillas

Videos-tutoriales de Chime

1. Instalación
2. Apertura de archivos
3. Funciones básicas

Sugerencias: 

• Se sugiere proponer el presente trabajo como tarea grupal, con equipos integrados por no más de cuatro estudiantes.
• La temporalización de las actividades admite variantes según la instrumentación de la propuesta. La mayor parte de los ítems admite -o incluso recomienda- su ejecución fuera del horario de clase.
• El dominio -en un nivel básico- del software sugerido puede ser facilitado por los videos tutoriales que se adjuntan.