BLOQUE I. CUÁL ES LA COMPOSICIÓN DE LOS SERES VIVOS? LAS MOLÉCULAS DE LA VIDA

Transcripción

1 BLOQUE I. CUÁL ES LA COMPOSICIÓN DE LOS SERES VIVOS? LAS MOLÉCULAS DE LA VIDA I. COMPOSICIÓN DE LOS SERES VIVOS: BIOELEMENTOS Y BIOMOLÉCULAS. I.1 Bioelementos Concepto. Son los elementos químicos que forman las moléculas constituyentes de los seres vivos. Clasificación. El criterio empleado para clasificarlos es su abundancia relativa en la materia viva: Bioelementos primarios.- Son los más abundantes, representan alrededor del 99% del total, por lo que constituyen la práctica totalidad de las moléculas biológicas. Por orden de abundancia son C, H, O, N, P y S. Estos son los elementos idóneos para formar los edificios moleculares de los seres vivos por tener en común las siguientes características: Son átomos ligeros (número y masa atómica baja) de ahí que se encuentren en las capas más externas de la Tierra (corteza, atmosfera e hidrosfera) y con tendencia a completar su nivel energético más exterior compartiendo electrones, mediante enlaces covalentes, con uno o más átomos, lo que hace posible que formen moléculas muy estables, variadas y complejas. Bioelementos secundarios.- Mg, Ca, K, Na, Cl Intervienen en menor cantidad (< 0,9%), lo cual no significa que no sean importantes, ya que son imprescindibles para el metabolismo celular. Oligoelementos.- Se encuentran en cantidades inferiores al 0,1%. Son imprescindibles para la vida aunque no todos los seres vivos tienen los mismos. Como oligoelementos más universales podemos citar, Fe, Cu, Zn, Mn, I, Ni, Co De todos los elementos que forman un ser vivo hay uno es especialmente significativo: el carbono. Las moléculas orgánicas de los seres vivos tienen fundamentalmente un esqueleto de átomos de carbono y son numerosísimas y complejas. Esto es debido a la capacidad del átomo de carbono, con cuatro electrones de valencia en su capa externa, para formar con facilidad enlaces covalentes sencillos, dobles o triples con otros átomos de carbono, o con el hidrogeno, oxigeno, nitrógeno, azufre, etc., dando lugar a cantidad de grupos funcionales que pueden reaccionar entre sí y originar nuevas moléculas orgánicas con diversos grupos funcionales. Todo ello resulta útil para las continuas transformaciones que sufre la materia de los seres vivos en su metabolismo, lo que le hace esencial para formar la estructura básica de las moléculas orgánicas. Por otro lado, los enlaces carbono-carbono son estables y forman largas y variadas cadenas carbonadas: - Cadenas lineales con todo tipo de enlaces: - Cadenas ramificadas: 1

2 - Cadenas cíclicas, cuando los extremos de la cadena aparecen unidos entre sí dando origen a estructuras cíclicas o anillos. Biología - 2º de Bachillerato Además, la estructura tetraédrica de los compuestos de carbono proporciona a las moléculas una configuración tridimensional de la que derivan sus múltiples funciones. Debido a ello cuando a un átomo de carbono satura sus 4 valencias con radicales distintos se dice que es un carbono asimétrico, y aquellos compuestos que los posean presentarán estereoisomería, esto es que pueden presentar una misma forma estructural pero diferente disposición espacial de los átomos unidos a dichos carbonos asimétricos. Por tanto las moléculas orgánicas pueden presentarse en dos configuraciones, que son entre sí imágenes especulares y que se designan, por convenio, como serie D y serie L dependiendo de la distribución espacial de sus grupos funcionales. En la naturaleza la gran mayoría de los glúcidos son de la serie D y los aminoácidos de la serie L. Funciones de los bioelementos - Estructural o plástica: C, H, O, N,P, S. - Catalítica específica: Fe (transporta oxigeno). Mg (forma parte de la clorofila). Co (es componente de la vitamina Bl2. I (forma parte de la hormona tiroxina). Ca ( interviene en el mecanismo de la coagulación de la sangre) Mn (interviene en la fotolisis del agua). Zn ( cofactor de enzimas) - Funciones osmóticas. Esta función la tienen varios elementos en forma iónica (cuando están disueltos). 2

3 I.2 Biomoléculas Concepto. Son las moléculas integrantes de los seres vivos, constituidas por la unión de bioelementos mediante diversos tipos de enlaces. Clasificación: Biomoléculas inorgánicas: o Gases (CO 2, O 2 ) o Agua o Sales minerales: - Aniones, ej.: Cl -, CO Cationes, ej.: Na +, Mg ++ Se encuentran tanto dentro como fuera de los seres vivos, son simples y pobres en energía Biomoléculas orgánicas: o Glúcidos o Lípidos o Proteínas o Ácidos Nucléicos Se encuentran solo en los seres vivos, son complejas y ricas en energía, su esqueleto es de átomo de C. Pueden ser de gran tamaño (macromoléculas) y suelen ser polímeros, porque están formadas por la unión de otras más pequeñas que se repiten llamadas monómeros, de manera semejante a un collar formado por la unión de cuentas. Cualquier proteína es un polímero de aminoácidos que serían los monómeros, la celulosa (glúcido) es un polímero formada por la unión de moléculas de glucosa que serían los monómeros y los ácidos nucléicos son polímeros de nucleótidos. Los átomos de las moléculas biológicas suelen estar unidos por enlaces covalentes (enlaces fuertes formados al compartir entre ellos pares de electrones) constituyendo las moléculas sillares o monómeros (glucosa, aminoácidos etc.). Estos monómeros, a su vez, se unen mediante enlaces también covalentes formando los polímeros. Sin embargo, el plegamiento de las macromoléculas, la unión de los substratos a las enzimas, las uniones antígeno-anticuerpo, etc., es decir todas las interacciones moleculares en los sistemas biológicos, suponen la función integrada de: enlaces electrostáticos, enlaces hidrogeno, fuerzas de Van der Waals e interacciones hidrofóbicas, que son enlaces no covalentes y por tanto más o menos débiles. Con estos enlaces químicos débiles las moléculas orgánicas pueden interaccionar con otras moléculas, aunque estas fuerzas no covalentes sean de alcance reducido. Típicamente los enlaces químicos débiles tienen una fuerza 20 veces inferior a la de un enlace covalente, por lo que sólo son suficientemente fuertes para fijar dos moléculas cuando se forman simultáneamente un número elevado de ellos. Funciones de las biomoléculas Según su función, las biomoléculas se clasifican en: energéticas, de reserva o almacén, estructurales o plásticas y reguladoras. 3

4 Energéticas. Son aquellas biomoléculas a partir de las cuales, por un proceso generalmente de oxidación (respiración, fermentación, ) la célula obtiene energía. De reserva o almacén. Biomoléculas que se guardan en la célula para obtener energía en otro momento. Estructurales o plásticas. Poseen esta función aquellas biomoléculas que forman la estructura de los orgánulos celulares, tejidos y órganos, en definitiva son los bloques moleculares constitutivos de los seres vivos. Reguladoras. Biomoléculas que intervienen en las reacciones químicas del metabolismo celular determinando el funcionamiento de las células y de otras funciones del organismo. Principales grupos funcionales que caracterizan a las biomoléculas Grupo funcional Fórmula General Nombre Terminación Ejemplo Nombre del ejemplo OH Hidroxilo CCOC Carbonilo CHO Carbonilo COOH Ácido o Carboxilo H R-C-OH H O R-C-R O R-C-H O R-C-OH Alcohol -ol CH 3 - CH 2 - CH 2 - OH Propanol Cetona -ona CH 3 - CO - CH 3 Propanona Aldehído -al CH 3 - CH 2 - COH Propanal Ácido -oico CH 3 - CH 2 - COOH Ácido propanoico NH 2 Amino R-NH 2 Amina -amina CH 3 - CH 2 - CH 2 - NH 2 Propanoamina 4

5 II. EL AGUA El agua, una sustancia simple y extraña, puede ser considerada con razón como el líquido de la vida. Es el compuesto mayoritario en los seres vivos (65 al 95 %). Su abundancia relativa en el ser vivo está en relación con: La actividad metabólica: Los tejidos con gran actividad bioquímica contienen más agua que los más pasivos. La edad: Los organismos jóvenes presentan una mayor proporción de agua que los individuos de más edad. Composición del medio. Los organismos acuáticos contienen un porcentaje muy elevado de agua, mientras que los valores más bajos corresponden a especies adaptadas a vivir en condiciones de desecación o en zonas desérticas. II.1 Estructura de la molécula de agua La molécula de agua está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno unidos mediante enlaces covalentes polares. Los enlaces no se disponen en línea recta, sino en triángulo formando un ángulo de 104,5º; aunque es eléctricamente neutra por tener igual número de protones y electrones, los electrones compartidos son atraídos más fuertemente por el átomo de oxígeno, por su mayor electronegatividad, que por los átomos de hidrógeno. Esto convierte a la molécula de agua en un dipolo, con dos cargas negativas en el átomo de oxígeno y una positiva en cada átomo de hidrógeno, de manera que cada molécula de agua puede unirse teóricamente con otras cuatro moléculas de agua, estableciendo dos puentes de hidrógeno por las cargas parciales negativas del oxígeno, y un puente de hidrógeno por cada una de las cargas parciales positivas de los hidrógenos. Igualmente, pueden formar puentes de hidrógeno con otras moléculas polares o iones. 5

6 II.2 Propiedades físico-químicas del agua Las propiedades físicas y químicas del agua derivan de la polaridad y de la cohesión de sus moléculas. Las más importantes son: Gran fuerza de cohesión entre sus moléculas, que hace que el agua sea casi incompresible. Esto favorece la circulación y la turgencia. El hecho de ser un fluido dentro de un amplio margen de temperatura permite al agua dar volumen a las células, turgencia a las plantas, actuar como esqueleto hidrostático en algunos invertebrados, explica las deformaciones que sufren algunas estructuras celulares y la función mecánica amortiguadora del líquido sinovial de algunas articulaciones. Gran fuerza de adhesión. Las moléculas de agua unidas por puentes de hidrógeno se unen a otras moléculas polares también por puentes de hidrógeno, lo cual favorece los fenómenos de capilaridad que permite la ascensión del agua a través de conductos de poco diámetro al adherirse a sus paredes, como ocurre con la subida de la savia bruta desde las raíces a las hojas a través de los vasos del xilema. Elevado calor específico. El calor específico del agua es de C e = 1kcal/g ºC lo que significa que para elevar en un grado centígrado la temperatura de un gramo de agua, ésta tiene que absorber 1kcal. Esto la convierte en un amortiguador térmico, al ser capaz de absorber mucho calor sin que se eleve mucho su temperatura o de perderlo sin que baje tanto. Elevado calor de vaporización (necesita mucho calor para cambiar de estado). Esto la convierte en un termorregulador. Cuando el agua pasa de estado líquido a estado gaseoso necesita absorber mucho calor para romper todos los enlaces de hidrógeno, por tanto cuando el agua se vapora en la superficie de un ser vivo, absorbe calor del organismo disminuyendo así su temperatura, actuando como regulador térmico refrescándolo. Elevada constante dieléctrica (tendencia a disminuir las atracciones interiónicas). La polaridad y la capacidad de formar puentes de hidrógeno hacen del agua una molécula muy reactiva, al debilitar las fuerzas electrostáticas de los compuestos iónicos y los puentes de hidrógeno entre moléculas polares. Esto determina el gran poder disolvente del agua al provocar la separación de los compuestos iónicos en iones individuales que quedan rodeados por moléculas de agua. También disuelve a compuestos no iónicos pero que tienen grupos funcionales polares, al establecer enlaces por puentes de hidrógeno. Dispersa los compuestos anfipáticos (poseen simultáneamente grupos polares y no polares) formando micelas. Esta propiedad es responsable de dos funciones: transporte de sustancias y ser el medio donde ocurren todas las reacciones bioquímicas. Escasa densidad en estado sólido. A la temperatura de 0 ºC, en estado sólido, el agua presenta todos sus posibles puentes de hidrógeno unidos formando un retículo que ocupa mayor volumen que en estado líquido, con lo que disminuye su densidad y hace que el hielo flote sobre el agua líquida, actuando como una capa aislante impidiendo que toda la masa de agua se congele permitiendo la vida bajo la capa de hielo (banquisa). Bajo grado de ionización. Hay una tendencia limitada del ión hidrógeno a disociarse del átomo de oxígeno al que se halla unido covalentemente en una molécula de agua y a saltar al átomo de oxígeno de la molécula adyacente a la cual se ha unido por enlace de hidrógeno (solo una de cada 553 millones de moléculas de agua se disocia). En esta reacción se producen iones H 3 O + (hidronio) y OH - (hidroxilo), (los iones H 3 O + suelen representarse simplemente como H + ). 6

7 Las disoluciones acuosas pueden ser: Neutras, si la concentración de iones H 3 O + y OH - es igual. Ácidas, si la concentración de iones H 3 O + es mayor que la de OH -, o lo que es lo mismo la [H + ] es mayor que la de [OH - ]. Básicas, si la concentración de iones OH - es mayor que la de H 3 O +, o lo que es lo mismo la [OH - ] es mayor que la de [H + ]. La concentración de moléculas ionizadas en el agua pura a 25 ºC es de mol/l y, por tanto [H + ] = [OH - ] = Debido a estos bajos niveles de H + y OH -, si al agua se añade un ácido o una base, aunque sea poca cantidad, estos niveles varían bruscamente. Para expresar el grado de acidez de una disolución se utiliza el término ph, que se define como el logaritmo inverso de la [H + ]; ph = log 1/[H + ] = - log [H + ]. Así, por ejemplo, el ph de una disolución cuya [H + ] es de 10-5 será 5. Los valores de ph pueden oscilar entre 0 y 14, rango en el que un valor de ph=7 corresponde a disoluciones neutras, valores inferiores a 7, a disoluciones ácidas; y valores superiores a 7, disoluciones básicas. Las reacciones del metabolismo celular se producen en medios que poseen unos valores de ph determinados, generalmente cercanos a la neutralidad. Los organismos vivos soportan muy mal las variaciones del ph, aunque tan solo se trate de unas décimas de unidad, y por ello han desarrollado en la historia de la evolución sistemas tampón o buffer que mantienen el ph constante. Las variaciones de ph, afectan a la estabilidad de las proteínas y, en concreto, en la actividad catalítica de los enzimas, pues en función del ph, pueden generar cargas eléctricas que modifiquen su actividad biológica. Elevada tensión superficial. En el interior de una masa de agua, las moléculas de agua se cohesionan entre sí por puentes de Hidrógeno en todas las direcciones del espacio por lo que 7

8 sus fuerzas se compensan. Sin embargo las moléculas de agua situadas en la superficie sólo están sometidas a la acción de las moléculas de agua del interior del líquido al no existir fuerzas de cohesión con las moléculas de aire. Así se origina una fuerza dirigida hacia el interior del líquido llamada tensión superficial, que hace que la superficie libre del agua se comporte como una membrana elástica tensa. Esta propiedad es la causa de la mayoría de las deformaciones celulares y de los movimientos citoplasmáticos. II.3 Funciones biológicas del agua Las propiedades físico-químicas del agua, que dependen de la estructura de su molécula, determinan el papel fundamental del agua en los seres vivos. Entre sus funciones destacaremos: Gran capacidad disolvente para sustancias polares como ácidos, bases y sales y para sustancias orgánicas que presentan una acusada polaridad como los glúcidos. Las moléculas de agua, debido a su carácter dipolar, tienden a disminuir las atracciones entre los iones de las sales y otros compuestos iónicos, facilitando su disociación en forma de cationes y aniones y rodeándolos por dipolos de agua que impiden su unión. Este fenómeno se conoce como solvatación iónica. El agua actúa como amortiguador térmico. Los enlaces de hidrógeno entre las moléculas del agua tienden a dificultar su movimiento, de modo que para una determinada cantidad de calor la temperatura del agua sube o baja muy lentamente. Permite el transporte de sustancias en el interior de los seres vivos y su intercambio con el medio externo, facilitando el aporte de sustancias nutritivas y la eliminación de productos de desecho. Actúa como lubricante, debido a su reducida viscosidad, amortiguando el roce entre articulaciones y entre órganos. Bioquímica. Constituye el medio en el que se realizan la mayoría de las reacciones bioquímicas, y debido a su polaridad también interviene de forma activa en muchas reacciones metabólicas fundamentales como: o La hidrólisis (una molécula de agua rompe una molécula orgánica). o La fotosíntesis. Proporciona el H + y los electrones necesarios para realizar la síntesis de moléculas orgánicas. Contribuye a la forma y volumen de las células. Diluyente. Los productos tóxicos son diluidos en medios acuosos rebajando su toxicidad antes de ser eliminados. Actúa como regulador térmico contribuyendo al mantenimiento de la temperatura corporal debido a su elevado calor de vaporización. II.4 Disoluciones acuosas de sales minerales Las sales minerales se encuentran en la materia viva de estas maneras: Precipitadas. Son sólidas e insolubles en agua. Desarrollan una función estructural ya que 8

9 forman los huesos del esqueleto en los vertebrados (de carbonato cálcico y fosfato cálcico), los caparazones de CaCO 3, en moluscos, de sílice en algas diatomeas. En forma de iones, asociados a moléculas orgánicas (el magnesio es un constituyente de la clorofila, el hierro de la hemoglobina, el cobre de la hemocianina, el yodo de la tiroxina, etc.) interviniendo en multitud de procesos bioquímicos y fisiológicos, como por ej.: El Na + contribuye al mantenimiento del equilibrio iónico y acuoso en el medio extracelular, a la transmisión del impulso nervioso, etc. El K + a la regulación de la actividad cardíaca, estimula el movimiento intestinal, etc. El Ca ++ interviene en la coagulación de la sangre, en la contracción muscular, en la mineralización de estructuras esqueléticas, etc. El Mg ++ regulador de la redlajación muscular, constituyente de los ribosomas, etc. Por otra parte, grupos fosfato (PO 3-4 ) forman parte de moléculas tan importantes como los ácidos nucléicos o los fosfolípidos de las membranas celulares. Disueltas. Así se encuentran la mayoría de las sales minerales. Las sales solubles en agua se encuentran disociadas en sus iones y forman parte de los medios internos, intracelulares y extracelulares: Los cationes (carga positiva) más abundantes son: sodio (Na + ), calcio (Ca +2 ), magnesio (Mg +2 ), hierro (Fe +2 y Fe +3 ) y potasio (K + ). Los aniones (carga negativa) más frecuentes son: cloruros (Cl - ), fosfatos (PO -3 4 ), carbonatos (CO -2 3 ), bicarbonatos (HCO - 3 ) y nitratos (NO - 3 ). Tienen funciones importantísimas, entre las que destacan la regulación del ph del medio interno al actuar como tampones, y la de intervenir en el equilibrio osmótico. II.4.1 Funciones biológicas de las disoluciones acuosas de sales minerales. Mantener el grado de salinidad en los organismos. Las concentraciones iónicas de sales minerales se mantienen constantes, dentro de ciertos límites, en los distintos organismos. Las sales mantienen el grado de hidratación y determinan el estado eléctrico del protoplasma. Regular la actividad enzimática. La presencia de determinados iones activa o inhibe reacciones bioquímicas catalizadas por enzimas. Generar potenciales eléctricos. Los iones que se encuentran en el interior de las células no son los mismos que los del medio externo por esto, a ambos lados de la membrana, existe una diferencia de cargas eléctricas. Esta irregular distribución de iones provoca la existencia de un potencial de membrana que ejerce una fuerza sobre cualquier molécula con carga eléctrica. Regulación del ph. La actividad biológica en el medio interno celular se produce a un determinado valor de ph. Las reacciones químicas que se producen en los organismos provocan variaciones en el ph y algunas sales minerales disueltas contribuyen a disminuir estas variaciones, manteniendo constante el ph. Las disoluciones de sales que tienen esta función se denominan tampones, buffer o disoluciones amortiguadoras. Están compuestos por un ácido débil y su base conjugada. Actúan como aceptores o dadores de [H + ] para compensar el exceso o déficit de estos iones en el medio y mantener constante el ph. Las más importantes son: el sistema tampón fosfato [H 2 PO 4 - / HPO 4-2 ] y el sistema tampón bicarbonato [HCO 3 - / H 2 CO 3 ]. Veamos por ejemplo como actúan estos últimos. El tampón bicarbonato en disolución se encuentra en equilibrio de la siguiente forma: H + + HCO 3 - CO 2 + H 2 O 9

10 Si en una disolución aumenta el número de cationes H +, y existe suficiente cantidad de bicarbonato, este reaccionará con aquellos y se formará dióxido de carbono y agua. Esto implica que los H + responsables de la bajada del ph (aumento de la acidez), habrán desaparecido y se encontrarán ahora en forma de agua (con lo que vuelve a subir el ph). Es decir, el HCO 3 - ha impedido que hubiera más H + en la disolución contrarrestando la bajada del ph: ha actuado como tampón. Sin embargo, cada vez que se produce la reacción disminuye la capacidad de tamponamiento. A cada H + se une una molécula de HCO 3 -, por lo que este se irá consumiendo y tendrá que reponerse para que el efecto tampón siga produciéndose. membrana Regulación de la presión osmótica. Las sales minerales en disolución intervienen en los mecanismos de ósmosis. Se define la ósmosis como un tipo de difusión pasiva caracterizada por el paso de agua (disolvente) a través de una membrana semipermeable desde la solución más diluida hasta la más concentrada. Como el soluto no puede atravesar la barrera, el agua pasa a la parte más concentrada, llegando a provocar una diferencia de presión, la presión osmótica. Finalmente las soluciones a ambos lados de la membrana igualan sus concentraciones (isotónicas), ya que la solución hipertónica (más concentrada) al ganar agua se diluye disminuyendo su concentración, mientras que la solución más diluida (hipotónica) al perder agua aumenta su concentración. En esta situación la presión osmótica a ambos lados de la membrana se iguala y deja de pasar el agua. Como el medio interno celular suele tener diferente concentración que el entorno, el fenómeno osmótico tiene gran importancia biológica. La membrana plasmática de la célula puede considerarse como una membrana semipermeable; por ello, las células de los organismos deben permanecer en equilibrio osmótico con los líquidos tisulares que las bañan. Cuando el medio es isotónico (igual concentración que el interior de la célula): ni entra ni sale agua de la célula, por tanto esta no se deforma. Cuando el medio es hipertónico (más concentración que el interior de las células): la células pierden agua (se deshidratan) con la cual disminuyen su volumen y aumenta la presión osmótica en su interior, se arrugan y pueden llegar a morir (Plasmolisis). Cuando el medio es hipotónico (menos concentración que el interior de las células): el agua tiende a pasar al interior de la célula y las células se hinchan, (Turgencia) pudiendo estallar (lisis osmótica) si no disponen de una pared celular como las células vegetales. 10

11 Célula animal soluto Célula vegetal H 2 O celula celula H 2 O celula 11

12 ACTIVIDADES TEMA 1 Biología - 2º de Bachillerato 1.- Por qué el carbono es un elemento mayoritario en la composición química de la materia viva y no el Silicio, que es mucho más abundante en la corteza terrestre? 2.- Por qué el carbono y los otros bioelementos primarios (H, O y N) resultan idóneos para edificar al ser vivo. 3.- Explica qué finalidad tiene que las semillas de los vegetales contengan poco agua. 4.- Por qué la carne de ternera es más blanda que la de vaca, pero esta última, a igualdad de peso, proporciona más nutrientes? 5.- Por qué crees que el contenido de agua en los organismos debe mantenerse constante? 6.- Cita ejemplos en los que el agua actúe como medio de transporte y como lubricante en los humanos. 7.- Cita ejemplos en los que se produzca la refrigeración de un cuerpo por efecto de la evaporación. 8.- En la etiqueta del suero fisiológico administrado a un enfermo por vía endovenosa se puede leer lo siguiente: Solución isotónica de cloruro sódico (NaCl) al 0,9 % Qué puedes deducir de ese dato que figura en ella? SELECTIVIDAD Examen modelo Opción B-1: a) A qué se debe la polaridad de la molécula de agua? Exponga tres consecuencias biológicas derivadas de dicha propiedad. b) Al añadir un ácido a una disolución de cloruro sódico, se produce un gran descenso en el valor del ph. Sin embargo, si se añade la misma cantidad de ácido al plasma sanguíneo, apenas cambia el ph. Proponga una explicación para este hecho. Cuáles serían las consecuencias de las variaciones bruscas de ph en los seres vivos? Jun 2001 opción A-1 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. Jun 2003 opción A- 5 a) Un sistema de conservación de alimentos muy utilizado desde antiguo, consiste en añadir una considerable cantidad de sal al alimento (salazón) para preservarlo del ataque de microorganismos que puedan alterarlo. Explique este hecho de forma razonada. b) Por qué una célula animal muere en un medio hipotónico y sin embargo una célula vegetal no? dé una explicación razonada a este hecho. 12

13 2007 Mod.1 B-4.- En la gráfica adjunta se representa la variación del volumen de una célula en función del tiempo. La célula fue colocada inicialmente en un medio con alta concentración de sales y a los 10 minutos fue transferida a un medio con agua destilada. Proponga una explicación razonada a los cambios de volumen que sufre la célula a lo largo del tiempo. Mod. 2 A-4.- Un sistema de conservación de alimentos muy utilizado desde antiguo consiste en añadir una considerable cantidad de sal al alimento (salazón) para preservarlo del ataque de microorganismos que puedan alterarlo. Explique de forma razonada este hecho. Mod. 3 A-4.- La hoja de una planta al sol tiene generalmente menos temperatura que las rocas de su entorno. A qué propiedad físico-química del agua se debe este hecho? Razone la respuesta Mod. 4 B-1.- Describa la estructura de la molécula del agua, represéntela mediante un esquema, e indique el tipo de enlace que se establece entre dos moléculas de agua. Enumere cuatro propiedades fisíco-químicas del agua y relaciónelas con sus funciones biológicas. Mod. 5 B-4.- En la figura 1 se representa un tubo en U cuyas ramas están separadas por una membrana semipermeable. La concentración salina es mayor en la rama B y menor en la A. Teniendo esto en cuenta, y una vez que haya transcurrido cierto tiempo, cuál de las dos figuras, 2 ó 3, esperaría encontrar? Dibuje la figura resultante si la concentración salina fuese igual en ambas ramas. Razone las respuestas. Mod. 6 A-4.- La leche condensada se obtiene de leche a la que se le elimina parte del agua y se le añade gran cantidad de azúcar. Una vez abierto un bote de leche condensada puede conservarse varios días fuera del frigorífico sin que crezcan microorganismos. Por qué? Razone la respuesta Mod. 3 B-4.- En las zonas polares, donde las temperaturas son muy bajas, cómo es posible que los ecosistemas marinos se mantengan con vida en las épocas con temperaturas por debajo de cero grados? Razone la respuesta. Mod. 4 B-1.- Explique cuatro funciones del agua en los seres vivos. 13

14 2010 Mod. 6 B-1.- describa la estructura de la molécula de agua. Enumere cuatro de sus propiedades físico-químicas y relaciónelas con sus funciones biológicas. Mod.1 A-1.- Describa y dibuje la estructura de la molécula de agua. Enumere cuatro propiedades físico-químicas del agua y relaciónelas con sus funciones biológicas Mod. 4 A-4.- Qué puede explicar que un glóbulo rojo se hinche e incluso llegue a estallar cuando es sumergido en agua destilada? Qué ocurriría si en lugar de ser un glóbulo rojo fuera una célula vegetal? Razone las respuestas. Mod. 5 B-4.- Razone las causas de los siguientes hechos relacionados con el agua: a) el agua es líquida a temperatura ambiente; b) el agua es termorreguladora; c) el agua es soporte de reacciones; d) el agua permite la existencia de ecosistemas acuáticos en zonas polares Mod. 1 B-1.- Describa la estructura de la molécula de agua. Cite cinco de sus propiedades físicoquímicas. Indique cinco de sus funciones en los seres vivos. Defina los conceptos de hipotónico e hipertónico referidos al medio externo de una célula. Mod. 4 B-4.- Razone el fundamento de las siguientes afirmaciones: la existencia de pared celular en las células vegetales, representa una ventaja ante las variaciones osmóticas y una limitación en el uso de las señales químicas. Mod. 6 A-4.- Cómo justificaría la conservación de alimentos mediante salado y secado Sería válido este procedimiento para la conservación de todos los alimentos? Razone las respuestas Mod. 4 A-1.- Describa la estructura de la molécula de agua [0,5]. Indique cinco funciones biológicas [0,5] y cinco propiedades físico-químicas del agua [0,5]. Explique de qué depende el fenómeno de la capilaridad [0,5] Ex. 3 A-6.- En relación con la imagen adjunta, conteste las siguientes cuestiones: a).- Identifique la sustancia representada [0,2] y explique los criterios utilizados para identificarla [0,3]. Qué tipo de enlace se establece entre ambas moléculas? [0,2]. Explique una consecuencia biológica de la existencia de estos enlaces [0,3]. b).- Indique cinco funciones que realiza esta sustancia en los seres vivos [1]. Ex. 4 B-1.- Describa la estructura de la molécula del agua y represéntela mediante un esquema [0,7]. Indique el tipo de enlace que se establece entre dos moléculas de agua [0,3]. Enumere cuatro propiedades físico-químicas del agua y relaciónelas con sus funciones biológicas [1]. 14

15 2014 Ex. 5 B-1.- Defina bioelemento y biomolécula [0,4]. Cite cuatro ejemplos de bioelementos y cuatro de biomoléculas [0,8] e indique la importancia biológica de cada uno de los ejemplos [0,8]. Modelo 2 A-4.- Qué propiedad físico-química del agua permite a las plantas y animales mantener una temperatura interna relativamente constante? [0,3] De qué característica de las moléculas de agua depende a su vez esta propiedad? [0,7]. Razone las respuestas. Modelo 3 A-4.- Por qué las hojas de lechuga se ponen turgentes cuando las dejamos durante un tiempo en un recipiente con agua para lavarlas? [0,5] Y por qué esas mismas hojas de lechuga se arrugan cuando las aliñamos con sal? [0,5]. Razone las respuestas. Modelo 3 B-1.- Describa la estructura de la molécula del agua [0,4]. Enumere cuatro propiedades físico-químicas del agua y relaciónelas con sus funciones biológicas [1,6]. Modelo 5 A-4.- 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 [1] 15