c) A qué es debido que el hielo tenga menor densidad que el agua líquida? Qué importancia tiene esta propiedad para la vida en la Tierra?.

Transcripción

1 Examen 1ª evaluación 2º bachillerato Biología Temas: Agua y sales minerales Glúcidos 1º.- Funciones y propiedades del agua: a) Generalmente, las zonas marítimas tienen climas más moderados (con cambios menos bruscos de temperatura) que las regiones continentales. A qué crees que es debido?. Es debido al elevado calor específico (cantidad de calor que una sustancia necesita para hacer subir un grado su temperatura) del agua del mar. Gracias a esta propiedad el agua puede absorber gran cantidad de calor, elevándose solo ligeramente su temperatura. De igual forma, su temperatura desciende más lentamente cuando se enfría. Por este motivo, en las zonas costeras las temperaturas son más constantes, de una estación a otra, que en las zonas continentales. b) Al realizar una expedición al Everest, debido al intenso frío, apreciamos grandes heridas en la cara y en las manos. A qué crees que es debido? Con qué propiedad del agua lo relacionarías? Al encontrarnos a bajas temperaturas el líquido (fundamentalmente agua) del interior de las células se congeló. Al ser el hielo menos denso que el agua líquida se dilató y aumentó su volumen, lo que provocó la ruptura de las membranas plasmáticas de las células y como consecuencia nos causó heridas. c) A qué es debido que el hielo tenga menor densidad que el agua líquida? Qué importancia tiene esta propiedad para la vida en la Tierra?. Cuando la temperatura del agua desciende de los cuatro grados centígrados sus moléculas se mueven más lentamente y se aproximan tanto que cada una forma cuatro enlaces de hidrógeno con otras cuatro moléculas vecinas. A los cero grados centígrados se forma un retículo espacial que ocupa más volumen (se dilata), transformándose en hielo. Gracias a esta propiedad del agua se forma una película de hielo en la superficie de ríos, lagos y mares, que flota sobre el agua líquida y permite la vida en climas fríos cuando bajan las temperaturas. La capa de hielo que se forma aísla el agua líquida de debajo, actuando como aislante térmico, pudiéndose alcanzar así temperaturas de cuatro o cinco grados centígrados, lo que permite la supervivencia de numerosas especies. d) Relaciona las propiedad del agua que aparecen en la columna de la izquierda con las funciones que aparecen en la columna de la derecha:

2 A) Capilaridad 1) Disolución de redes cristalinas B) Tensión superficial 2) Amortiguador térmico C) Constante dieléctrica 3) Mecanismos refrigerantes D) Calor específico 4) Ascensión de savia bruta E) Calor de vaporización 5) Desplazamiento por la superficie A) Capilaridad 1) Disolución de redes cristalinas B) Tensión superficial 2) Amortiguador térmico C) Constante dieléctrica 3) Mecanismos refrigerantes D) Calor específico 4) Ascensión de savia bruta E) Calor de vaporización 5) Desplazamiento por la superficie 2º.- Funciones y propiedades de las sales minerales: a) Cuáles son las disoluciones tampón más importantes en el medio intracelular y extracelular? Una disolución tampón es un sistema acuoso formado por un ácido débil (o una base débil) y una sal del mismo, que tienen la capacidad de mantener constante el ph del medio. Existen disoluciones amortiguadoras en todos los fluidos biológicos, pero las más importantes son: El sistema tampón fosfato H PO / HPO en el medio int racelular El sistema tampón bicarbonato HCO 3 / H 2 CO en el medio extracelular 3 a) Qué diferencias hay entre las membranas semipermeables y las membranas de diálisis?. Las membranas semipermeables dejan pasar agua (disolvente) pero ningún soluto desde la parte más diluida a la más concentrada. Sin embargo, las membranas de diálisis permiten pasar a través de ellas moléculas de pequeño tamaño (sales minerales, iones) y agua, e impiden el paso de coloides. b) Cuál es la principal función biológica de las sales precipitadas presentes en los seres vivos? Señala algunos ejemplos. La principal función de las sales minerales es formar estructuras de protección o sostén. Por ejemplo, el carbonato cálcico que forma el caparazón de moluscos gasterópodos y bivalvos o los huesos y dientes de vertebrados; el fosfato cálcico del tejido óseo de los vertebrados; los silicatos que impregnan y endurecen muchas plantas, como gramíneas

3 o equisetos, o que forma parte de los caparazones de diatomeas y radiolarios. c) Señala si son verdaderas o falsas las siguientes expresiones, razonando la respuesta en este último caso: a) Las sales minerales precipitadas ayudan a mantener el ph de los medios biológicos. b) La alteración de la concentración de determinados cationes puede provocar un inadecuado funcionamiento celular. c) Los iones fosfatos actúan como amortiguadores de los cambios de ph celulares. d) Las sales minerales siempre se presentan libres en los seres vivos, no asociándose a otras moléculas. a) Falso. Las sales minerales precipitadas tienen la función de formar estructuras de protección o sostén, siendo las sales en disolución las que regulan el ph. b) Verdadero. c) Verdadero d) Falso. Determinadas sales minerales pueden asociarse a otras moléculas orgánicas, como los fosfolípidos o las fosfoproteínas. 3º.- Dispersiones coloidales: a) Qué son dispersiones coloidales? En qué dos formas pueden presentarse?. Las dispersiones coloidales o coloides son mezclas heterogéneas formadas por partículas de gran tamaño (proteínas, polisacáridos, ácidos nucleicos, etc.). Pueden presentarse en dos estados físicos: en forma de gel o estado semisólido y gelatinoso y en forma de sol o estado líquido. La diferencia entre ambas se encuentra en la cantidad de agua presente. El sol se produce cuando las moléculas de soluto de la fase dispersa se encuentran en menor cantidad que las de la fase dispersante líquida. Por el contrario, el gel se produce cuando la fase dispersa es un líquido y la fase dispersante es un gran número de moléculas, que se entrelazan formando una red que impide que fluya el disolvente. b) Define los siguientes conceptos: a) Ósmosis. b) Disoluciones isotónicas. c) Plasmólisis. d) Diálisis. e) Adsorción. a) La ósmosis consiste en el paso o difusión de un disolvente a través de una membrana semipermeable (que permite el paso de disolventes pero no de solutos) desde la solución más diluida a la más concentrada. b) Dos disoluciones son isotónicas cuando ambas poseen la misma concentración de solutos. c) Contracción de una célula vegetal como consecuencia de la pérdida de agua. En las células vegetales cuando el medio externo celular es hipertónico con respecto al medio interno, sale agua de la célula y ésta se contrae como consecuencia de la pérdida de agua (plasmólisis). d) Proceso de separación de las moléculas que integran una dispersión coloidal en

4 función de su tamaño a través de una membrana semipermeable. Dicha membrana permite el paso de moléculas de pequeño tamaño (sales minerales, iones) y de agua e impide el de las macromoléculas o partículas coloidales. e) Proceso por el cual las partículas de un gas o un líquido son atraídas hacia la superficie de un sólido. c) En las etiquetas de suero fisiológico que se suministra por vía endovenosa a los enfermos figura: solución isotónica de cloruro sódico al 0,9%. Qué significado tiene?. La solución salina al ser isotónica presenta la misma concentración que el medio intracelular (9g/100 ml), por lo que no se experimentará ningún proceso osmótico. d) En un experimento con células vegetales se han realizado las siguientes experiencias: Experiencia 1: Se introduce un tejido vegetal en agua destilada. Experiencia 2: Se elimina la pared celular de las células, mediante técnicas enzimáticas, y posteriormente, se introducen en agua destilada. Indica qué ocurrirá con las células de dichos tejidos en ambos casos. En la experiencia 1 entraría agua en las células, produciéndose un aumento de volumen celular. La presencia de pared celular en las células evitará el estallido, por lo que sólo se hincharán ligeramente (fenómeno de turgencia). En la experiencia 2 también entraría agua al interior de la célula, pero ésta, al carecer de pared celular, puede llegar a estallar. 4º.- Monosacáridos: a) Explica los siguientes términos referentes a monosacáridos: a) Dextrógiro y levógiro b) Enlace hemiacetal c) Carbono anomérico a) En disolución los estereoisómeros son capaces de desviar el plano de polarización. Cuando la desviación es a la derecha el azúcar se denomina dextrógiro o forma (+); si por el contrario lo desvía hacia la izquierda se denomina levógiro o forma (-). Ambas formas (+) y (-) se denominan isómeros ópticos. b) Las aldopentosas y las cetohexosas en disolución acuosa no presentan formas lineales, sino que adquieren formas de ciclo pentagonal o hexagonal, formas furano y pirano respectivamente El ciclo de la molécula se produce gracias a un enlace hemiacetal, que supone un enlace covalente entre el grupo carbonilo y un grupo hidróxilo. c) En las formas cíclicas aparece un nuevo carbono asimétrico, denominado carbono anomérico, el que antes tenia el grupo aldehído o cetona (carbono carbonílico). Debido a este carbono surgen dos nuevos estereoisómeros o dos formas anoméricas: las formas α y β según el OH del carbono anomérico quede bajo o sobre el plano respectivamente. b) Relaciona los compuestos derivados de los monosacáridos que aparecen en la columna de la izquierda con los términos de la columna de la derecha:

5 A) N-acetil-glucosamina 1) Componente del tejido conjuntivo B) Glicerol (glicerina) 2) Se encuentra en el ADN C) Ácido glucurónico 3) Principal componente de la quitina D) Desoxirribosa 4) Aminoazúcar esencial en la pared bacteriana E) N-acetilmurámico 5) Componente de las grasas y de los fosfolípidos A) N-acetil-glucosamina 1) Componente del tejido conjuntivo B) Glicerol (glicerina) 2) Se encuentra en el ADN C) Ácido glucurónico 3) Principal componente de la quitina D) Desoxirribosa 4) Aminoazúcar esencial en la pared bacteriana E) N-acetilmurámico 5) Componente de las grasas y de los fosfolípidos c) Señala si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas, justificando en este último caso la respuesta: a) Los monosacáridos son solubles en disolventes polares orgánicos, como el éter o el cloroformo. b) La actividad óptica en los monosacáridos está determinada por la presencia de grupos aldehídos o cetonas. c) En todos los monosacáridos (tanto aldehídos como cetonas) siempre hay al menos un carbono asimétrico. d) Los monosacáridos pueden sufrir procesos de aminación por incorporación a la molécula de grupos amino. a) Falso. Los monosacáridos, debido tanto a sus grupos carbonilos como a los radicales hidroxilo (-OH) e hidrógeno (-H), solo son solubles en agua y otros disolventes polares. b) Falso. La actividad óptica de un monosacárido en disolución está determinada por la presencia de carbonos asimétricos. c) Verdadero. d) Verdadero. d) Escribe las fórmulas lineales de una D-aldopentosas y una D-cetopentosa y nómbralas. 5º.- Monosacáridos, oligosacáridos y polisacáridos: a) Escribe la fórmula de una molécula de α-d-glucosa y de una β-d-fructosa y únelas mediante un enlace α (1> 2) Qué obtienes?, nómbralo correctamente. La unión de α-d-glucosa con β-d-fructosa mediante un enlace α (1> 2) dicarbonílico

6 da como resultado la molécula de sacarosa (α-d-glucopiranosil (1> 2) β-dfructofuranósido). Se trata de un disacárido que no posee carácter reductor, debido a que en la unión han participado los dos carbonos anoméricos de ambos monosacáridos. La fórmula del compuesto pedido es: b) Escribe las dos formas anoméricas de la D-glucosa y nómbralas correctamente. En disolución la D-glucosa no presenta forma lineal, sino que adopta la estructura cíclica hexagonal (forma piranosa). En las formas cíclicas aparece un nuevo carbono asimétrico, el que antes tenía el grupo aldehído (carbono número 1). Este carbono se llama carbono anomérico y determina dos estereoisómeros o anómeros: La α-dglucopiranosa y la β-d-glucopiranosa. c) Relaciona los azúcares que aparecen en la columna de la izquierda con los términos de la columna de la derecha: A) Maltosa 1) Azúcar de la leche de mamíferos B) Sacarosa 2) Producto de la hidrólisis del almidón C) Celobiosa 3) Azúcar no reductor D) Lactosa 4) β-d-glucopiranosil (1 4) β-d-glucopiranosa

7 A) Maltosa 1) Azúcar de la leche de mamíferos B) Sacarosa 2) Producto de la hidrólisis del almidón C) Celobiosa 3) Azúcar no reductor D) Lactosa 4) β-d-glucopiranosil (1 4) β-d-glucopiranosa d) Con respecto al almidón: a) Indica su naturaleza química. b) Señala las fases de la hidrólisis del almidón, indicando las moléculas que se obtienen y las enzimas necesarias. a) El almidón es un homopolisacárido de reserva de las células vegetales. Está formado por la mezcla de dos tipos de polímeros: - La amilosa, constituida por cadenas de α-d-glucosa unidas por enlaces α (1> 4) y dispuestas de forma helicoidal (seis moléculas de glucosa por vuelta). - La amilopectina, muy ramificada, con un esqueleto de α-d- glucosas unidas por enlaces α (1> 4), pero cada 15 o 30 monómeros aparece una ramificación con un enlace α (1> 6). b) El almidón se hidroliza por la acción de las enzimas amilasas, dando lugar a glucosa, maltosa y fragmentos con puntos de ramificación α (1> 6). La enzima α-amilasa hidroliza al azar distintos puntos de la cadena, liberando D-glucosas y maltosas. La β- amilasa solo actúa por los extremos no reductores, rindiendo maltosas. Sobre las moléculas de maltosa libres actúa la enzima maltasa, y sobre los núcleos de ramificación, que poseen enlaces α (1> 6), actúa la enzima desramificadora. La acción de otras enzimas digestivas completa la degradación total, obteniéndose finalmente moléculas de D-glucosa libres.