Actividades de selectividad 1 trimestre

PREGUNTAS DE SELECTIVIDAD

BLOQUE DE FÍSICO-QUÍMICA CELULAR

1.       Defina el término bioelemento y enumere cuatro de ellos, explicando brevemente su importancia biológica.

Bioelemento: elemento químico que forma parte de la materia viva. 
Los bioelementos y su funciónes son:

El Calcio puede encontrarse formando parte de los huesos, conchas, caparazones, o como elemento indispensable para la contracción muscular.

El Sodio y el Potasio son esenciales para la transmisión del impulso nervioso.

El Magnesio forma parte de la estructura de la molécula de la clorofila.

     El Hierro forma parte de la estructura de proteína transportadora.

  

2.       Defina bioelemento y biomolécula. Cite cuatro ejemplos de bioelementos y cuatro de biomoléculas e indique la importancia biológica de cada uno de los ejemplos.

Bioelemento: elemento químico que forma parte de la materia viva. Los bioelementos y su funciónes son:

 El Calcio puede encontrarse formando parte de los huesos, conchas, caparazones, o como elemento indispensable para la contracción muscular.

El Sodio y el Potasio son esenciales para la transmisión del impulso nervioso.

El Magnesio forma parte de la estructura de la molécula de la clorofila.

El Hierro forma parte de la estructura de proteína transportadora.

Biomolécula: molécula resultante de la unión por enlaces químicos de bioelementos y que forma parte de los seres vivos. 
Las biomoléculas y su funciónes son:

El agua es una biomolécula inorgánica. Se trata de la biomolécula más abundante en los seres vivos.

Las sales minerales son biomoléculas inorgánicas que aparecen en los seres vivos de forma

precipitada, disuelta en forma de iones o asociada a otras moléculas.

Glúcidos, actúan como reserva de energía o pueden conferir estructura.

Lípidos, son compuestos que sirven para regular la temperatura corporal y que funcionan   como reserva energética.

3.       Se introducen células animales en tres tubos de ensayo: el tubo A tiene una solución hipertónica, el B una hipotónica y el C una isotónica. Exponga razonadamente lo que les ocurrirá a las células en cada uno de los tubos.

En el tubo A la solución contiene más soluto entonces la célula expulsa el agua arrugándose y llegando incluso a morirse.

En el tubo B la solución contiene menos soluto, en la célula entra el agua hinchándose, se produce la plasmólisis.

En el tubo C no sucede nada porque tanto la solución como la célula tienen sus concentraciones igualadas.

4.       En el Mar Muerto existe una elevada salinidad. Explique razonadamente por qué número de especies en el Mar Muerto es menor que en otros mares.

El número de especies es menor en el Mar Muerto que en otros mares porque  hay pocos seres vivos que puedan aguantar tanta salinidad debido a la osmosis. La osmosis es un proceso donde el agua tiende a pasar a través de la membrana que es semipermeable, es decir, que permite el paso del disolvente (agua), pero no del soluto (sales), desde la parte donde hay menor concentración de estas hacia la de mayor concentración, hasta que se igualan sus concentraciones a ambos lados.

5.       El contenido salino interno de los glóbulos rojos presentes en la sangre es del 0,9%. ¿Qué le pasaría a un organismo, si se le inyectara en la sangre una solución salina que hiciera que la concentración final de sales en sangre fuese del 2,2%? ¿Y si la concentración final fuese del 0,01%? Razone las respuestas.

Si la concentración final de sales en sangre fuese de 2,2%, los glóbulos rojos del organismo se encontrarían en un medio hipertónico, las células se deshidratarían y arrugarían hasta llegar a la muerte celular, es decir, se produciría plasmolisis.

Si la concentración final de sales en sangre fuese del 0,01%, ocurriría todo lo contrario, los glóbulos rojos se encontrarían en un medio hipotónico y las células se hincharían aumentando de volumen.

Esto es debido a la osmosis es un proceso donde el agua tiende a pasar a través de la membrana que es semipermeable, es decir, que permite el paso del disolvente (agua), pero no del soluto (sales), desde la parte donde hay menor concentración de estas hacia la de mayor concentración, hasta que se igualan sus concentraciones a ambos lados.

6.       En relación con la imagen adjunta, responda las siguientes cuestiones:

 a)     Identifique la sustancia representada y explique los criterios utilizados para identificarla. ¿Qué tipo de enlace se establece entre ambas moléculas? Explique una consecuencia biológica de la existencia de estos enlaces.

Es una molécula de agua, está compuesto por 2 átomos de Hidrógeno y 1 átomo de Oxigeno, mediante enlace covalente con un angulo de 105⁰. Los Hidrógeno son elementos positivos  y el Oxigeno negativo. Esta molécula es neutra y apolar y forma un dipolo.

El  enlace que se establece entre ambas moléculas es un enlace por puentes de Hidrógeno que lo facilita el dipolo, que unen la parte electropositiva con la parte electronegativa de la molécula.

b)      Indique cinco funciones que realiza esta sustancia en los seres vivos.

Lugar donde se realizan reacciones químicas, Función estructural, Función de transporte, Función amortiguadora y Función termorreguladora.

7.       ¿Qué ocurre cuando células que carecen de pared celular se colocan en una solución muy concentrada de sales? ¿Sucedería lo mismo si se colocasen en agua destilada? Razone las respuestas.

Las células que se encuentran en una solución muy concentrada en sales, se encuentran en medio hipertónico y por lo tanto expulsarían el agua para intentar equilibrar la solución y se arrugarían llegando incluso hasta la muerte celular.

Si se colocasen en agua destilada sucedería todo lo contrario, se encontrarían en un medio hipotónico y por lo tanto absorberían el agua hasta hincharse.

8.       Explique cuatro funciones del agua en los seres vivos

Lugar donde se realizan reacciones químicas: debido a ser un buen disolvente, por su elevada constante dieléctrica, y debido a su bajo grado de ionización.

Función estructural: por su elevada cohesión molecular, el agua confiere estructura, volumen y resistencia.

Función de transporte: por ser un buen disolvente, debido a su elevada constante dieléctrica, y por poder ascender por las paredes de un capilar, gracias a la elevada cohesión entre sus moléculas, los seres vivos utilizan el agua como medio de transporte por su interior.

Función amortiguadora: debido a su elevada cohesión molecular, el agua sirve como lubricante entre estructuras que friccionan y evita el rozamiento.

9.       Destaque las propiedades físico-químicas del carbono.

El carbono es uno de los elementos que se encuentran con mayor frecuencia en la naturaleza, es capaz de formar diversas combinaciones con otros átomos y con átomos de su mismo tipo gracias a su configuración electrónica y tiene muchas aplicaciones.

Es sólido a temperatura ambiente. Dependiendo de las condiciones de formación, puede encontrarse en la naturaleza en distintas formas alotrópicas, carbono amorfo y cristalino en forma de grafito o diamante. Es el pilar básico de la química orgánica; se conocen cerca de 10 millones de compuestos de carbono, y forma parte de todos los seres vivos conocidos.

10.   La hoja de una planta al sol está generalmente más fresca que las piedras vecinas. ¿Qué propiedades físico-químicas del agua explotan las plantas para conseguirlo? [0,75]. ¿Gastan energía en ello? [0,25]. Razone la respuesta

Las propiedades físico-químicas que utilizan las plantas para mantenerse frescas son: Capilaridad, el agua asciende por las paredes de los capilares lo que hace que el agua sea transportada por toda la planta. Al tener un alto calor especifico y un alto calor de vaporización, el agua mantiene constante la temperatura. Si gastan energía en ello, ya que para mantener la temperatura constante necesitan absorber el exceso de calor o ceder la energía si es necesario.

11.   Describa la estructura de la molécula de agua y explique el proceso de disolución de una sustancia soluble en agua, como por ejemplo, el cloruro sódico o sal común.

La estructura de la molécula de agua se compone de Oxígeno que es eléctricamente negativo y de Hidrógeno que es eléctricamente positivo, como consecuencia de la atracción eléctrica forman puentes de hidrogeno  y tienen un dipolo eléctrico que hace que la molécula sea electrónicamente neutra.

El cloruro sodico o sal común se compone de cloro y sodio si se disuelve en agua, al ser el agua un disolvente universal, se aíslan las cargas eléctricas y se disuelve el cloruro sodico quedando Cl(-) por un lado y Na(+) por otro.

12.   Describa la estructura de la molécula de agua. Enumere cuatro propiedades físico-químicas del agua y relaciónelas con sus funciones biológicas.

 El agua es una molécula formada por dos átomos de Hidrógeno y uno de Oxígeno. La unión de esos elementos con diferente electronegatividad proporciona unas características poco frecuentes. Estas características son: La molécula de agua forma un ángulo de 105º, La molécula de agua es neutra. La molécula de agua, aun siendo neutra, forma un dipolo, aparece una zona con un diferencial de carga positivo en la región de los Hidrógenos, y una zona con diferencial de carga negativo, en la región del Oxígeno. El dipolo facilita la unión entre moléculas, formando puentes de hidrógeno, que unen la parte electropositiva de una molécula con la electronegativa de otra.

Sus propiedades y funciones son:

Elevada tensión superficial 
Formación de película resistente.

Alta conductividad 
Repartir bien el calor

Elevado calor especifico
Amortiguador de temperatura

Densidad menor en estados sólidos 
Permite la vida en zonas polares.

13.Compare la composición química elemental de la tierra y la de los seres vivos. Destaque las propiedades físico-químicas del carbono.

La composición química elemental de la tierra y la de los seres vivos es la misma, están compuestos de bioelementos (C, H, O, N, S, P, etc.…), oligoelementos (I, Fe, F, etc…) y biomoleculas inorgánicas ( agua, sales minerales y gases). Además los seres vivos  se componen de biomoleculas orgánicas (glucidos, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos) que no se encuentran en la tierra.

El Carbono se encuentra en los seres vivos en un 18% mientras que en la corteza terrestre solo hay un 1%. Sus propiedades físico-químicas le permite crear 4 enlaces covalentes que los puede formar consigo mismo o con otros elementos. Los enlaces covalentes son estables y forman cadenas longitudinales con forma de anillo (hexagonal o pentagonal) o forma distinta.

14.   Características y propiedades del enlace peptídico.

El enlace peptídico es la unión de aminoácidos, la unión se establece entre un acido (grupo carboxilo) y un amino (grupo amina). Al formarse el enlace peptidico se desprende una molécula de agua. Este enlace radica en que no permite el giro de los elementos unidos por él, por lo que es un enlace rígido. La rigidez de este enlace se debe a que los electrones del doble enlace, que posee el carbono del grupo carboxilo con el oxígeno, se moviliza hacia la unión entre el carbono carboxilo y el nitrógeno del grupo amina.

15. El dibujo muestra la forma común de representar esquemáticamente a un tipo de biomoléculas.

a). Indique de qué biomoléculas se trata [0,2] y cuál es la naturaleza química de los componentes señalados con los números 1 y 2 [0,8].

Esta biomolécula es un glicerolípido que se encuentra en el grupo de los lípidos saponificables complejos. El número 1 corresponde a la cabeza que es polar y se compone de un grupo fosfato y una base nitrogenada y el número 2 corresponde a la cola que es apolar y esta formada por glicerina.

b). Las biomoléculas en cuestión son uno de los principales componentes de una importante estructura celular. Indique cuál es [0,2] y justifique cómo y por qué se organizan en ella las biomoléculas de que estamos hablando [0,8].

La estructura celular que forman es la membrana plasmática, forman bicapas porque al ser las cabezas polares las colas se unen y las cabezas quedan en contacto con el agua que las rodea.

16.       Defina qué es un monosacárido y un polisacárido. Haga una clasificación de los polisacáridos. Establezca un paralelismo entre polisacáridos del reino animal y vegetal en cuanto a su composición y función.

  Los monosacáridos son moléculas sencillas que responden a la fórmula general (CH2O)n. Están formados por 3, 4, 5, 6 ó 7 átomos de carbono.

Los polisacáridos son polímeros de monosacáridos, unidos mediante enlace O-glucosídico.

Los polisacáridos se clasifican en: cuando los monosacáridos que forman la molécula son todos iguales, el polisacárido formado se llama Homopolisacárido. Cuando los monosacáridos que forman la molécula son distintos entre sí, es decir, de más de un tipo, el polisacárido formado se llama heteropolisacárido.

Glucogeno, polisacárido del reino animal se compone de dos glucosas parecidas a la amilopectina pero más larga y más ramificada y su función es de reserva energética de los animales.

Almidón, polisacárido del reino vegetal se compone de dos glucosas, una llamada amilasa y otra llamada amilopectina, su función es de reserva energética en los vegetales.

17.       Indique la composición química y las funciones de los fosfolípidos.

Los fosfolípidos se componen de una molécula de glicerina unida a dos molécula

de ácidos grasos, a un ácido ortofosfórico y a una base nitrogenada.

Sus funciones son: Componente estructural de la membrana celular, Activación de enzimas, Componente detergente de la bilis, Síntesis de sustancias de señalización celular.

      

18.       En relación con las proteínas, indique: ¿Cómo se define la estructura primaria de una proteína?, ¿qué tipo de enlace la caracteriza?, y ¿qué grupos químicos participan en el enlace? ¿Qué se entiende por desnaturalización de una proteína? ¿Qué orgánulos están implicados en la síntesis y empaquetamiento de las proteínas?

La estructura primaria de las es la secuencia de aminoácidos que la componen, ordenados desde el primer aminoácido hasta el último. El tipo de enlace es peptidico. Los grupos químicos que participan en el enlace son un ácido y un amino. 

La desnaturalización de una proteína es la perdida de la forma de la estructutura, de su estado nativo, de sus propiedades y de su función que depende de la temperatura de su pH…Los orgánulos que están implicados en la síntesis y empaquetamiento son los aminoácidos.

  

19.       ¿Puede un animal ingerir y aprovechar la celulosa? ¿y el almidón? Razone la respuesta.

A pesar de que la Celulosa es un homopolisacárido de la glucosa, no es digerible ni aprovechable por los animales, ya que éstos no cuentan con la enzima necesaria para romper los enlaces β-1, 4-glucosídicos (a pesar de ello, es importante incluirla en la dieta ya que ya que al mezclarse con las heces, facilita la digestión y la defecación); sólo algunos rumiantes, otros herbívoros y termitas son capaces de aprovechar la Celulosa como fuente energética, ya que poseen unas bacterias, llamadas celulasas, capaces de hidrolizar los enlaces β-1, 4-glucosídicos.

Por el contrario, el Almidón sí es ingerible y aprovechable por los animales, siendo el polisacárido de mayor importancia en su alimentación, dado que es el más abundante componente de la dieta (cereales, leguminosas, etc.). El aprovechamiento de dicho polisacárido requiere la presencia de dos enzimas distintas, una que permita la hidrólisis de los enlaces α-1,4-glucosídicos (presentes tanto en la amilosa como en la amilopectina) y otra la de las ramificaciones α-1,6 (exlusivos de la amilopectina), encontrándose dichas enzimas presentes en los jugos digestivos de los animales superiores.

20.       Los ácidos grasos de los lípidos de las membranas celulares de las patas de los renos, aumentan su insaturación hacia la pezuña. Da una explicación razonada de este hecho.

Aumentan su instauración hacia la pezuña porque en ella se encuentran los ácidos grasos insaturados, es decir, compuestos por dobles o triples enlaces, ya que en las patas se encuentran los ácidos grasos saturados.

21.       Propiedades fisicoquímicas y funciones biológicas del agua.

La estructura de la molécula de agua se compone de Oxígeno que es eléctricamente negativo y de Hidrógeno que es eléctricamente positivo, como consecuencia de la atracción eléctrica forman puentes de hidrogeno  y tienen un dipolo eléctrico que hace que la molécula sea electrónicamente neutra.

Las 4 propiedades físico-químicas del agua son:

Disolvente ----------------------------- función bioquímica

Alta tensión superficial -------------- función estructural

Alto calor especifico ----------------- función termorreguladora

Elevado punto de fusión ------------- función permite la vida bajo el hielo

22.       Estructura, tipos y función biológica de los lípidos.

Los lípidos están formados por carbono,hidrogeno, y oxigeno y en otros compuestos pueden aparecer el fosforo y el nitrógeno. Los tipos de lípidos son dos saponificables e insaponificables. Y su función es de reserva energética, aislante y estructural.

23.   Analice las funciones energéticas de los acilglicéridos y las estructurales de los fosfolípidos.

FUNCIONES ENERGETICAS DE LOS ACILGLICERIDOS:

Actuan como combustibles energético. Son moléculas muy reducidas que, al oxidarse totalmente, liberan mucha energía.

Funcionan como reserva energética. Acumulan mucha energía en poco peso.

Sirven como aislantes térmicos. Conduce muy mal el calor.

Son buenos amortiguadores mecanicos. Absorben la energía de  los golpes, por eso protegen estructuras sensibles o estructuras que sufren continuo rozamiento.

ESTRUCTURAS DE LOS FOSFOLIPIDOS:

La estructura de la molecula es un acido fosfatidico. El acido fosfatidico esta compuesto por dos ácidos grasos, uno saturado y otro insaturado, una glicerina y un acido ortofosforico. La unión entre estas moléculas se realiza mediante enlaces de tipo ester. El acido fosfatidico se puede unir a un aminoalcohol, como la serina, Etanolamina o la Colina y forma un fosfoaminolipidido.

.       Características del enlace o-glucosídico. Polisacáridos de interés biológico.

Las características del enlace o-glucosídico son la unión que se establece entre un OH carbono carbonilico y un OH de otro carbono que puede ser carbonilico o no y de la unión se desprende una molécula de agua.

Polisacaridos de interés biológico son:

Almidon: aparece en las células vegetales. Es un homopolisacarido con función de reserva energética.

Glucogeno: es un homopolisacarido con función de reserva energética que aparece en animales y hongos.

Celulosa: es un homopolisacarido, es típico de paredes celulares vegetales aunque también la pueden tener otros seres, incluso animales.

Quitina: es un homopolisacarido, se encuentra en exoesqueletos de artrópodos y otros seres.

25.   Enumere y analice brevemente las funciones más relevantes de las proteínas.

       Las funciones son:

-      F. Catalizadoras: acelera la reacción del metabolismo, las enzimas actúan como biocatalizadores

-      F. de Transporte: algunas proteínas tiene la capacidad de transportar sustancias

-      F. Estructural: forman estructuras capaces de soportar gran tensión continuada, como un tendón o el armazón proteico de un hueso o un cartílago. Ademas forman estructuras celulares como la membrana plasmática o los ribosomas.

-      F. Movimiento o contracción: la actina y la miosina forman estructuras que producen el movimiento. Mueven los musculos estriados y lisos. La actina genera movimiento de contracción en muchos tipos de células animales.

-      F. Homeostatica: consiste en regular las constantes del medio interno, como el pH o cantidad agua.

-      F. defensiva: las inmunoglobinas son proteínas producidas por linfocitos B, implicadas en la defensa del organismo.

26.   Tipos, estructuras y propiedades de los glúcidos.

Existen 3 tipos de glúcidos: monosacáridos, disacáridos y polisacáridos.
Su estructura es la de un polialcohol con un grupo carbonilo que puede ser aldehido o cetona. 
Sus propiedades son: isomeria espacial y óptica, su forma que puede ser lineal o en forma de anillos y su poder reductor.

27.       Analice la estructura secundaria y terciaria de las proteínas haciendo especial hincapié en las fuerzas que las mantienen.

La estructura secuandaria de una proteína es el nivel de organización que adquiere la molecula, dependiendo de cómo sea la secuencia de aminoácidos que la componen. 
Las conformaciones resultantes pueden ser la estructura:

α-hélice: que es una estructura helicoidal dextrógira, es decir que las vueltas de la hélice giran hacia la derecha. Adquieren esta conformación proteínas que poseen elevado numero de aminoácidos con ralicales grandes o hidrófilos, ya que las cargas interactúan con las moléculas de agua que la rodean. La estructura se estabiliza, gracias a la gran cantidad de puentes de puentes de hidrogeno que se establecen entre los aminoácidos de la espiral.

B- hoja laminada: también se denomina hoja plegada o lamina plegada.Es una estructura en forma de zig-zag, forzada por la rigidez del enlace peptídico y la apolaridad de los radicales de los aminoácidos que componen la molécula. Se estabiliza creandopuentes de Hidrógeno entre distintas zonas de la misma molécula, doblando su estructura. De este modo adquiere esa forma plegada.

Triple hélice de colágeno: Es una estructura helicoidal, formada por hélices más abiertas y rígidas que en la estructura de α-hélice. Esto es debido a la existencia de gran número de aminoácidos Prolina e Hidroxiprolina. Estos aminoácidos tienen una estructura ciclada, en forma de anillo, formando una estructura, también rígida, en el carbono asimétrico, lo que le imposibilita girar.

La estructura terciaria es el conjunto de la estructura secundaria y sus discontinuidades, se mantiene con interacciones iónicas, puentes de hidrógeno, fuerzas de Van de Waals, interacciones hidrofóbicas y puentes de disulfuro.

28.       Describa la estructura terciaria [0,75] y cuaternaria [0,75] de las proteínas haciendo especial hincapié en los enlaces y las fuerzas que las estabilizan.

La estructura terciaria es el conjunto de la estructura secundaria y sus discontinuidades, se mantiene con interacciones iónicas, puentes de hidrógeno, fuerzas de Van de Waals, interacciones hidrofóbicas y puentes de disulfuro.

La estructura cuaternaria es cuando varias proteínas se unen entre sí, forman una organización superior, denominada estructura cuaternaria. Cada proteína componente de la asociación, conserva su estructura terciaria. La unión se realiza mediante gran número de enlaces débiles, como puentes de Hidrógeno o interacciones hidrofóbicas.

29.       Explique en qué consiste la desnaturalización proteica. Indique qué tipos de enlaces se conservan y cuáles se ven afectados.  ¿Qué factores provocan la desnaturalización?

La desnaturalización proteica consiste en la pérdida de la forma, función y propiedades de la estructura de la proteína, haciendo que la proteína se vuelva insoluble y los radicales apolares y tienen mas tamaño.

Los enlaces que se conservan son los enlaces peptídicos y los que se ven afectados son los puentes de disulfuro, los puentes de hidrógeno y las interacciones débiles. Los factores son la temperatura ,el pH, las sales, los detergentes…

30.       Describa el enlace o-glucosídico. Proponga un ejemplo de enlace o-glucosídico utilizando las fórmulas de dos moléculas diferentes entre las que sea posible su formación. Indique el tipo de molécula resultante.

El enlace o-glucosídico se establece entre monosacáridos, se une un OH del carbono carbonilito y un OH de otro carbono que puede ser carbonilito o no.

Ejemplo: una glucosa mas una fructosa, la molecula resultante es la sacarosa.