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BIOELEMENTOS
Artículo 4. Real Decreto 310/2016, de 29 de julio,
• 1. Las evaluaciones finales de Educación Secundaria Obligatoria y de Bachillerato tendrán
una duración de un máximo de cuatro días. Aquellas Administraciones educativas con
lengua cooficial podrán establecer una duración de un máximo de cinco días.
• 2. …..
• Cada una de las pruebas de la evaluación final de Bachillerato tendrá una duración de 90
minutos, estableciéndose un descanso mínimo de 20 minutos entre sesión y sesión.
• Sin perjuicio de lo establecido en el artículo 8.2, los tiempos de descanso no podrán ser
utilizados para ampliar el tiempo de realización de las pruebas por los alumnos con
necesidades específicas de apoyo educativo a quienes se haya prescrito dicha medida.
• 3. Se realizará una prueba por cada una de las materias objeto de evaluación. Cada una
de las pruebas constará de las unidades de evaluación que sean convenientes, y cada
unidad de evaluación de al menos dos preguntas basadas en el estímulo propuesto. En
total, cada prueba comprenderá un número máximo de 15 preguntas o ítems.
• 4. Las unidades de evaluación estarán contextualizadas en entornos próximos a la vida
del alumnado, por ejemplo, situaciones personales, familiares, escolares y sociales,
además de entornos científicos y humanísticos.
• 5. Cada una de las pruebas contendrá preguntas abiertas y semiabiertas que requerirán
del alumnado capacidad de pensamiento crítico, reflexión y madurez, especialmente en la
evaluación final de Bachillerato.
• Además de estos tipos de preguntas, se podrán utilizar también preguntas de opción
múltiple, siempre que en cada una de las pruebas el porcentaje de preguntas abiertas y
semiabiertas alcance como mínimo el 50%.
• 6. Las pruebas podrán realizarse en soporte papel y/o en formato digital.
• 7. Las pruebas deberán resultar atractivas y motivadoras, para lo que deberán cuidarse
las imágenes, tablas y gráficos empleados y otras características formales.
TEMA 2
LO MÁS IMPORTANTE DEL
TEMA
• El carbono. Propiedades, importancia
biológica.
• El agua.
• Ósmosis.
Mn, Fe, Cu,
Zn, Co, I B, Al, Si, F, Cr,
Li, Va. Mo
(99) % de la mat. viva)
Oligoelementos
variables
Oligoelementos
indispensables+
CARBONO
Tiene cuatro electrones en su
periferia y puede formar enlaces
covalentes estables con otros
carbonos. Éstos le permiten
constituir largas cadenas de
átomos (macromoléculas).
El carbono
©José Luis Sánchez Guillén
debido a la estructura
tetraédrica del C
Alfa hélice de
una proteína
El enlace covalente doble obliga a todos los atomos
implicados a colocarse en el mismo plano
CARBONO ELEMENTO BÁSICO
DE LA VIDA
• La idoneidad del carbono como base del esqueleto de las
biomoléculas se debe a que permite construir cadenas largas y
anillos cíclicos.
• Su reducido tamaño y los cuatro electrones que posee en su capa
más externa permiten establecer cuatro enlaces covalentes (fuertes
y estables) formando una estructura tetraédrica.
• Los enlaces C – C son resistentes y energéticos pero
suficientemente débiles como para romperse mediante reacciones
bioquímicas.
• La presencia de CO2 en la Tierra ofrece la materia prima necesaria
para crear las distintas biomoléculas. Además es soluble en agua y
circula entre atmósfera, hidrosfera y litosfera.
• El carbono puede unirse por medio de enlaces simples, dobles o
triples originando estructuras complejas:
¿Moléculas de silicio?
Si el silicio tiene una configuración electrónica como la del C y
es más abundante,
¿por qué no se emplea en la formación de biomoléculas?
• Las cadenas formadas por átomos de silicio ( -Si -Si -) son
inestables
• Las cadenas formadas por átomos de silicio y de oxígeno
(siliconas: -Si-O-Si-O-), son tan estables que prácticamente
son inalterables. Por ello, no son aptas para los procesos
biológicos.
• Mientras que el CO2 es gaseoso y soluble en agua, lo que
permite que sea expelido por los animales y absorbido por las
plantas mediante la fotosíntesis, el compuesto de silicio
equivalente, SiO2 (sílice), es sólido e insoluble en agua.
Funciones orgánicas
EL AGUA
• El agua es la molécula más abundante de la
materia viva
– La cantidad de agua en los seres vivos es variable
Según el tipo de tejido: más agua cuanto más
actividad metabólica
– Estado de desarrollo: más agua cuanto más joven.
– La obtención del agua por los seres vivos puede ser.
Exógena (del medio ambiente)
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mediante reacciones metabólicas
EL AGUA
Importancia para la vida:
• Disolvente universal
• Elevada fuerza de cohesión
• Tensión superficial elevada
• Elevado calor específico
• Elevado calor de vaporización
• Densidad anormal
Molécula de agua
• Formada por dos átomos de hidrógeno y uno de
oxígeno, unidos por enlaces covalentes que
forman un ángulo (104,5º)
• •Eléctricamente neutra, aunque con diferente
densidad de carga, lo que hace que adquiera
carácter polar.
• •Debido al carácter polar las moléculas de agua
establecen entre si puentes de hidrógeno
Estructura y densidad
4.- Elevado calor específico.
•El agua puede absorber grandes cantidades de calor, mientras que,
proporcionalmente, su temperatura sólo se eleva ligeramente.
•El agua emplea esta energía en romper los puentes de H.
•El agua se convierte en estabilizador térmico del organismo frente a los
cambios bruscos de temperatura del ambiente.
•Su temperatura desciende con más lentitud que la de otros líquidos a medida
que va liberando energía al enfriarse.
•Esta propiedad permite que el contenido acuoso de las células sirva de
protección a las sensibles moléculas orgánicas ante los cambios bruscos de
temperatura.
•El calor que se desprende en los procesos metabólicos no se acumula en los
lugares donde se produce, sino que se difunde en el medio acuoso y se disipa
finalmente hacia el medio externo.
7.- Mayor densidad en estado líquido que en
estado sólido (Coeficiente de dilatación
negativo). Ello explica que el hielo flote en el
agua y que forme una capa superficial
termoaislante que permite la vida, bajo ella, en
ríos, mares y lagos. Si el hielo fuera más denso
que el agua, acabaría helándose toda el agua.
Esto se explica por que los puentes de
hidrógeno “congelados” mantienen las
moléculas más separadas que en el estado
líquido.
9.- Transparencia. Debido a esta característica física del agua, es posible la vida de
especies fotosintéticas en el fondo de mares y ríos.
10.- Bajo grado de ionización. De cada 551000000 de moléculas de agua, sólo una
se encuentra ionizada:
Por eso, la concentración de iones hidronio (H30+
) e hidroxilo (OH-
) es muy baja,
concretamente 10-7
moles por litro ([H30+
] = [OH-
] = 10-7
).
Dados los bajos niveles de H30+
y de OH-
, si al agua se le añade un ácido (se añade
H30+
) o una base (se añade OH-
), aunque sea en muy poca cantidad, estos niveles
varían bruscamente.
En los seres vivos existe siempre una cierta cantidad de hidrogeniones (H+
) y
de iones hidroxilo (OH-
) que proceden de:
•La disociación del agua que proporciona los dos iones:
•La disociación de cuerpos con función ácida que proporcionan H+
:
ClH Cl-
+ H+
•La disociación de cuerpos con básicos que proporcionan OH-
:
NaOH  Na+
+ OH-
• Agua pura: [H3O+]=[OH-]= 1*10-7
• Electrolito débil: su Ph varia fácilmente.
• Ácidas: Más concentración de H30+
• Básicas: Más concentración de OH-
• Disoluciones amortiguadoras del pH
• Son disoluciones que mantienen el pH
constante cuando se le añade un ácido o una
base.
• Están formadas por el equilibrio entre
– ÁCIDO DÉBIL + BASE CONJUGADA
• O
– BASE DÉBIL + ÁCIDO CONJUGADO
– Dos ejemplos de tampones: Sistema tampón
bicarbonato (sangre)
– Sistema tampón fosfato (medio intracelular)
DIFUSIÓN
• Cuando 2 disoluciones de
distinta concentración se
ponen en contacto o están
separadas por una
membrana permeable, el
agua y los solutos se
desplazan hasta alcanzar
una concentración
intermedia.
• •Este proceso se denomina
Difusión.
• •El movimiento de las
partículas es direccional: se
produce desde las regiones
de mayor a las de menor
concentración.
• Concentración relativa de medios acuosos
separados por membranas semipermeables
• Los medios acuosos pueden ser: HIPERTÓNICOS
• HIPOTÓNICOS
• ISOTÓNICOS
• •Las moléculas se difunden desde los medios
hipotónicos hacia los hipertónicos provocando
un aumento de presión sobre la cara del
compartimento hipotónico. A esta presión se
denomina presión osmótica.
ÓSMOSIS
• Es un fenómeno físico relacionado con el
movimiento de un solvente a través de una
membrana semipermeable. Tal comportamiento
supone una difusión simple a través de la
membrana, sin gasto de energía. La ósmosis del
agua es un fenómeno biológico importante para el
metabolismo celular de los seres vivos.
• Cuando 2 disoluciones de distinta concentración se
mantienes separadas por una membrana
semipermeable (sólo deja pasar agua), el agua
pasará de la disolución más diluida a la más
concentrada y las concentraciones se igualarán
• Este proceso se denomina Ósmosis.
• Las membranas celulares se comportan como membranas
semipermeables
• MEDIO EXTRACELULAR HIPERTÓNICO
• Provoca: Salida de agua de la célula
• Disminución volumen celular
• Aumenta presión osmótica en el interior celular.
• Tiene como efectos: Plasmolisis (células vegetales)
• Crenación (células animales)
• MEDIO EXTRACELULAR HIPOTÓNICO Provoca:
» Entrada de agua al interior de la célula
» Aumento del volumen celular
» Disminución de la presión osmótica en el interior celular
» •Tiene como efectos. Turgencia (células vegetales)
» Hemolisis (células animales)
CARÁCTER COLOIDAL DE LA
MATERIA VIVA
• Coloide: mezcla
formadas por una
- Fase dispersante (agua)
- Fase dispersa (grandes
moléculas)
– Las dispersiones
coloidales pueden
presentar dos estados
físicos:
– Sol: aspecto líquido espeso
– Gel: aspecto semisólido
• Selectividad
– 36.- La hoja de una planta al sol tiene
generalmente menos temperatura que las
rocas de su entorno. ¿A qué propiedad
fisicoquímica del agua se debe este
hecho? Razone la respuesta [1].
• SELECTIVIDAD (JUNIO 2010)
– Describa [0,5] y dibuje [0,3] la estructura de la
molécula de agua. Enumere cuatro
propiedades fisicoquímicas del agua y
relaciónelas con sus funciones biológicas
[1,2].
• Relacione:
• Propiedades del agua: calor de vaporización y
calor específicos altos. Capilaridad. La densidad
del hielo es menor que la del agua. Altos puntos
de fusión y con ebullición.
• CARACTERÍSTICAS: Se mantiene líquida entre
0 y 100 ºC. Papel termoregulador en los seres
vivos. Facilita el transporte de agua y nutrientes
en los organismos. Facilita la supervivencia de
organismos acuáticos en ambientes polares.
• Si un tejido vegetal o animal se introduce en soluciones
de diferentes concentraciones osmóticas:
• a) ¿Qué ocurriría si la solución utilizada fuera
hipotónica? Razone la respuesta (0,5 puntos).
• b) ¿Qué ocurriría si la solución utilizada fuera
hipertónica? Razone la respuesta (0,5 puntos).
• c) Explique con qué propiedad de la membrana
plasmática están relacionadas las respuestas de los
apartados anteriores (0,5 puntos).
• d) Cite dos ejemplos: uno relacionado con la respuesta
del apartado a) y otro con la respuesta del apartado b)
(0,5 puntos).
• Se hacen dos cortes transversales a una zanahoria. Se
supone que los dos cortes son bastante finos y del
mismo grosor. Se introduce un corte en un recipiente
con agua destilada y el otro en un recipiente con agua
de mar. Al cabo de un cierto tiempo, se pueden observar
cambios en los dos cortes.
• a) Nombre y explique el fenómeno que se produce en
las células de la zanahoria del recipiente con agua
destilada (1 punto).
• b) Nombre y explique el fenómeno que se produce en
las células de la zanahoria del recipiente con agua de
mar (1 punto).
• En el Mar muerto existe una elevada salinidad.
Explique razonadamente por que el numero de
especies en el Mar Muerto es menor que en
otros mares.
• 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%? (1 Pto.) ¿Y si la concentración final fuese
del 0,01%? Razone las respuestas. (1 Pto.)
FUNCIONES BIOLÓGICAS DEL AGUAFUNCIONES BIOLÓGICAS DEL AGUA
Aporta H+
y OH-
en reacciones
bioquímicas,
El agua pura es capaz de disociarse en ionesCapacidad de
disociación iónica
Mares y ríos se hielan sólo en su
superficie
Los puentes de hidrógeno “congelados”
mantienen las moléculas más separadas
Más densa líquida que
sólida
Mantiene forma y volumen de las
células; permite cambios y
deformaciones del citoplasma y
el ascenso de la savia bruta
Los puentes de hidrógeno mantienen juntas
las moléculas de agua
Alta cohesión y
adhesión
Transporte de sustancias y de
que en su seno se den todas las
reacciones metabólicas
La mayoría de las sustancias polares se
disuelven en ella al formar puentes de
hidrógeno.
Es un excelente
disolvente
Causa de deformaciones
celulares y de los movimientos
citoplasmáticos
Las moléculas superficiales están
fuertemente unidas a las del interior, pero
no a las externas de aire.
Elevada tensión
superficial
Para elevar su Tª ha de absorber mucho
calor, para romper los puentes de H.
Alto calor específico
Función termorreguladora: ayuda
a mantener constante la
temperatura corporal de los
animales homeotermos.
La energía calorífica debe ser tan alta que
rompa los puentes de hidrógeno.
Alto calor de
vaporización
Medio de transporte en el
organismo y medio lubricante
Los puentes de hidrógeno mantienen a las
moléculas unidas
Líquida a Tª
ambiente
FUNCIÓN BIOLÓGICADEBIDA APROPIEDAD
• Defina ácido graso, triacilglicerido y fosfolípido
• Indique cuales de las moléculas anteriores son anfipáticas y porqué.
• Defina que es un monosacárido e indique tres características que permitan
clasificarlos.
• Indique el nombre del enlace de unión entre monosacáridos, explicando
entre qué grupos se puede producir.
• Nombre el enlace entre los distintos nuclótidos para formar una cadena de
ácido nucleico, indicando los grupos implicados.
• Para cada uno de los pares de moléculas siguientes indique una carácter
´stica común y otra que las diferencie.
• Nombre el enlace entre los distintos aminoácidos protéicos para formar una
cadena de proteína, indicando los grupos implicados en su formación.
• Nombre dos enlaces o interacciones que estabilizan la estructura de las
protéinas.
• Indique un ejemplo de cada una de las biomléculas siguientes: polisacárido
con función estructural, nucelotido con función conenzimática y proteina
con función estructural.
• ¿Por qué es peligroso inyectar directamente agua destilada a una
• persona?
• Las células sanguíneas se encuentran en un medio externo que es
• isotónico con respecto al medio intracelular. Si inyectamos agua
• destilada, disminuye la concentración en el medio extracelular y, como
• las membranas celulares son semipermeables, pasará agua de fuera a
• dentro hasta que se igualen las presiones osmóticas a ambos lados. Si
• se inyecta mucha cantidad de agua destilada las células pueden llegar
• a romperse.
• En días de mucho calor, las personas sensibles corren el riesgo de
• deshidratarse. ¿Por qué se recomienda que estas personas tomen bebidas
• isotónicas?
• Para que se mantenga el equilibrio osmolar. (Ver la respuesta a la
• pregunta anterior.)
• Probablemente habrás oído que los náufragos se pueden morir de sed.
• ¿Cómo es posible, si el agua del mar tiene más de un 90% de agua?
• La presión osmótica del agua del mar es mayor que la de los líquidos
• intracelulares. Si bebemos agua del mar, las células se encontrarán en
• un medio hipertónico y saldrá agua de su interior con la intención de
• que se igualen las presiones a ambos lados de la membrana celular. El
• resultado es que las células se deshidratan.
• En peces que migran regularmente entre el agua de mar y dulce (como el salmón y la anguila), el epitelio
branquial cambia para adaptarse a la salinidad ambiental. Estos peces captan activamente NaCl (sal) cuando se
encuentran en agua dulce y lo excretan (expulsan) activamente cuando se mueven en agua de mar.
• La regulación osmótica está mediada por hormonas que afectan a la diferenciación celular y al metabolismo.
• La hormona esteroide cortisol y la hormona del crecimiento estimulan los cambios de la estructura branquial
asociados a la transición del agua dulce a la marina, mientras que la prolactina estimula los cambios de la
estructura branquial que acompañan el paso inverso.
• Los animales deben adaptarse fisiológicamente a su ambiente durante todos los estadios de su ciclo de vida, y
muchos organismos presentan estadios de vida en diferentas ambientes acuáticos.
• Los huevos y las larvas de muchos organismos acuáticos no poseen las estructuras de osmorregulación que
presentan los adultos. Estas estructuras presentan un desarrollo anatómico y fisiológico gradual; como los
ejemplares juveniles de salmones y de anguilas, en donde los mecanismos de osmorregulación se desarrollan
paulatinamente, permitiendo a los preadultos retornar al ambiente original para madurar antes de realizar el viaje
de regreso para continuar con el ciclo reproductivo.
• El salmón del Atlántico ( Salmo salar ), puede realizar varios viajes río arriba para desovar durante su vida.
• La capacidad osmorreguladora cambia a lo largo de la vida de algunos organismos acuáticos, y esto representa
una adaptación al ambiente acuático en general. La baja permeabilidad de la membrana de los huevos de
muchos peces de agua dulce protege la viabilidad de los mismos, ya que en muchos de los casos son
hiperosmóticos.
• Peces que se mueven entre el agua dulce y el agua marina (anádromos)
• http://www.unm.edu/~toolson/salmon_osmoregulation.html

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Bioelementos

  • 2. Artículo 4. Real Decreto 310/2016, de 29 de julio, • 1. Las evaluaciones finales de Educación Secundaria Obligatoria y de Bachillerato tendrán una duración de un máximo de cuatro días. Aquellas Administraciones educativas con lengua cooficial podrán establecer una duración de un máximo de cinco días. • 2. ….. • Cada una de las pruebas de la evaluación final de Bachillerato tendrá una duración de 90 minutos, estableciéndose un descanso mínimo de 20 minutos entre sesión y sesión. • Sin perjuicio de lo establecido en el artículo 8.2, los tiempos de descanso no podrán ser utilizados para ampliar el tiempo de realización de las pruebas por los alumnos con necesidades específicas de apoyo educativo a quienes se haya prescrito dicha medida. • 3. Se realizará una prueba por cada una de las materias objeto de evaluación. Cada una de las pruebas constará de las unidades de evaluación que sean convenientes, y cada unidad de evaluación de al menos dos preguntas basadas en el estímulo propuesto. En total, cada prueba comprenderá un número máximo de 15 preguntas o ítems. • 4. Las unidades de evaluación estarán contextualizadas en entornos próximos a la vida del alumnado, por ejemplo, situaciones personales, familiares, escolares y sociales, además de entornos científicos y humanísticos. • 5. Cada una de las pruebas contendrá preguntas abiertas y semiabiertas que requerirán del alumnado capacidad de pensamiento crítico, reflexión y madurez, especialmente en la evaluación final de Bachillerato. • Además de estos tipos de preguntas, se podrán utilizar también preguntas de opción múltiple, siempre que en cada una de las pruebas el porcentaje de preguntas abiertas y semiabiertas alcance como mínimo el 50%. • 6. Las pruebas podrán realizarse en soporte papel y/o en formato digital. • 7. Las pruebas deberán resultar atractivas y motivadoras, para lo que deberán cuidarse las imágenes, tablas y gráficos empleados y otras características formales.
  • 4.
  • 5. LO MÁS IMPORTANTE DEL TEMA • El carbono. Propiedades, importancia biológica. • El agua. • Ósmosis.
  • 6. Mn, Fe, Cu, Zn, Co, I B, Al, Si, F, Cr, Li, Va. Mo (99) % de la mat. viva)
  • 8.
  • 9. CARBONO Tiene cuatro electrones en su periferia y puede formar enlaces covalentes estables con otros carbonos. Éstos le permiten constituir largas cadenas de átomos (macromoléculas). El carbono
  • 10. ©José Luis Sánchez Guillén debido a la estructura tetraédrica del C Alfa hélice de una proteína
  • 11. El enlace covalente doble obliga a todos los atomos implicados a colocarse en el mismo plano
  • 12.
  • 13.
  • 14. CARBONO ELEMENTO BÁSICO DE LA VIDA • La idoneidad del carbono como base del esqueleto de las biomoléculas se debe a que permite construir cadenas largas y anillos cíclicos. • Su reducido tamaño y los cuatro electrones que posee en su capa más externa permiten establecer cuatro enlaces covalentes (fuertes y estables) formando una estructura tetraédrica. • Los enlaces C – C son resistentes y energéticos pero suficientemente débiles como para romperse mediante reacciones bioquímicas. • La presencia de CO2 en la Tierra ofrece la materia prima necesaria para crear las distintas biomoléculas. Además es soluble en agua y circula entre atmósfera, hidrosfera y litosfera. • El carbono puede unirse por medio de enlaces simples, dobles o triples originando estructuras complejas:
  • 15. ¿Moléculas de silicio? Si el silicio tiene una configuración electrónica como la del C y es más abundante, ¿por qué no se emplea en la formación de biomoléculas? • Las cadenas formadas por átomos de silicio ( -Si -Si -) son inestables • Las cadenas formadas por átomos de silicio y de oxígeno (siliconas: -Si-O-Si-O-), son tan estables que prácticamente son inalterables. Por ello, no son aptas para los procesos biológicos. • Mientras que el CO2 es gaseoso y soluble en agua, lo que permite que sea expelido por los animales y absorbido por las plantas mediante la fotosíntesis, el compuesto de silicio equivalente, SiO2 (sílice), es sólido e insoluble en agua.
  • 17.
  • 18. EL AGUA • El agua es la molécula más abundante de la materia viva – La cantidad de agua en los seres vivos es variable Según el tipo de tejido: más agua cuanto más actividad metabólica – Estado de desarrollo: más agua cuanto más joven. – La obtención del agua por los seres vivos puede ser. Exógena (del medio ambiente) – Endógena: a partir de otras moléculas orgánicas mediante reacciones metabólicas
  • 19. EL AGUA Importancia para la vida: • Disolvente universal • Elevada fuerza de cohesión • Tensión superficial elevada • Elevado calor específico • Elevado calor de vaporización • Densidad anormal
  • 20. Molécula de agua • Formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, unidos por enlaces covalentes que forman un ángulo (104,5º) • •Eléctricamente neutra, aunque con diferente densidad de carga, lo que hace que adquiera carácter polar. • •Debido al carácter polar las moléculas de agua establecen entre si puentes de hidrógeno
  • 21.
  • 22.
  • 23.
  • 24.
  • 25.
  • 26.
  • 27.
  • 29.
  • 30. 4.- Elevado calor específico. •El agua puede absorber grandes cantidades de calor, mientras que, proporcionalmente, su temperatura sólo se eleva ligeramente. •El agua emplea esta energía en romper los puentes de H. •El agua se convierte en estabilizador térmico del organismo frente a los cambios bruscos de temperatura del ambiente. •Su temperatura desciende con más lentitud que la de otros líquidos a medida que va liberando energía al enfriarse. •Esta propiedad permite que el contenido acuoso de las células sirva de protección a las sensibles moléculas orgánicas ante los cambios bruscos de temperatura. •El calor que se desprende en los procesos metabólicos no se acumula en los lugares donde se produce, sino que se difunde en el medio acuoso y se disipa finalmente hacia el medio externo.
  • 31. 7.- Mayor densidad en estado líquido que en estado sólido (Coeficiente de dilatación negativo). Ello explica que el hielo flote en el agua y que forme una capa superficial termoaislante que permite la vida, bajo ella, en ríos, mares y lagos. Si el hielo fuera más denso que el agua, acabaría helándose toda el agua. Esto se explica por que los puentes de hidrógeno “congelados” mantienen las moléculas más separadas que en el estado líquido.
  • 32. 9.- Transparencia. Debido a esta característica física del agua, es posible la vida de especies fotosintéticas en el fondo de mares y ríos.
  • 33. 10.- Bajo grado de ionización. De cada 551000000 de moléculas de agua, sólo una se encuentra ionizada: Por eso, la concentración de iones hidronio (H30+ ) e hidroxilo (OH- ) es muy baja, concretamente 10-7 moles por litro ([H30+ ] = [OH- ] = 10-7 ). Dados los bajos niveles de H30+ y de OH- , si al agua se le añade un ácido (se añade H30+ ) o una base (se añade OH- ), aunque sea en muy poca cantidad, estos niveles varían bruscamente.
  • 34. En los seres vivos existe siempre una cierta cantidad de hidrogeniones (H+ ) y de iones hidroxilo (OH- ) que proceden de: •La disociación del agua que proporciona los dos iones: •La disociación de cuerpos con función ácida que proporcionan H+ : ClH Cl- + H+ •La disociación de cuerpos con básicos que proporcionan OH- : NaOH  Na+ + OH-
  • 35. • Agua pura: [H3O+]=[OH-]= 1*10-7 • Electrolito débil: su Ph varia fácilmente. • Ácidas: Más concentración de H30+ • Básicas: Más concentración de OH-
  • 36. • Disoluciones amortiguadoras del pH • Son disoluciones que mantienen el pH constante cuando se le añade un ácido o una base. • Están formadas por el equilibrio entre – ÁCIDO DÉBIL + BASE CONJUGADA • O – BASE DÉBIL + ÁCIDO CONJUGADO – Dos ejemplos de tampones: Sistema tampón bicarbonato (sangre) – Sistema tampón fosfato (medio intracelular)
  • 37.
  • 38. DIFUSIÓN • Cuando 2 disoluciones de distinta concentración se ponen en contacto o están separadas por una membrana permeable, el agua y los solutos se desplazan hasta alcanzar una concentración intermedia. • •Este proceso se denomina Difusión. • •El movimiento de las partículas es direccional: se produce desde las regiones de mayor a las de menor concentración.
  • 39. • Concentración relativa de medios acuosos separados por membranas semipermeables • Los medios acuosos pueden ser: HIPERTÓNICOS • HIPOTÓNICOS • ISOTÓNICOS • •Las moléculas se difunden desde los medios hipotónicos hacia los hipertónicos provocando un aumento de presión sobre la cara del compartimento hipotónico. A esta presión se denomina presión osmótica.
  • 40. ÓSMOSIS • Es un fenómeno físico relacionado con el movimiento de un solvente a través de una membrana semipermeable. Tal comportamiento supone una difusión simple a través de la membrana, sin gasto de energía. La ósmosis del agua es un fenómeno biológico importante para el metabolismo celular de los seres vivos. • Cuando 2 disoluciones de distinta concentración se mantienes separadas por una membrana semipermeable (sólo deja pasar agua), el agua pasará de la disolución más diluida a la más concentrada y las concentraciones se igualarán • Este proceso se denomina Ósmosis.
  • 41.
  • 42.
  • 43.
  • 44.
  • 45. • Las membranas celulares se comportan como membranas semipermeables • MEDIO EXTRACELULAR HIPERTÓNICO • Provoca: Salida de agua de la célula • Disminución volumen celular • Aumenta presión osmótica en el interior celular. • Tiene como efectos: Plasmolisis (células vegetales) • Crenación (células animales) • MEDIO EXTRACELULAR HIPOTÓNICO Provoca: » Entrada de agua al interior de la célula » Aumento del volumen celular » Disminución de la presión osmótica en el interior celular » •Tiene como efectos. Turgencia (células vegetales) » Hemolisis (células animales)
  • 46.
  • 47. CARÁCTER COLOIDAL DE LA MATERIA VIVA • Coloide: mezcla formadas por una - Fase dispersante (agua) - Fase dispersa (grandes moléculas) – Las dispersiones coloidales pueden presentar dos estados físicos: – Sol: aspecto líquido espeso – Gel: aspecto semisólido
  • 48.
  • 49. • Selectividad – 36.- La hoja de una planta al sol tiene generalmente menos temperatura que las rocas de su entorno. ¿A qué propiedad fisicoquímica del agua se debe este hecho? Razone la respuesta [1].
  • 50. • SELECTIVIDAD (JUNIO 2010) – Describa [0,5] y dibuje [0,3] la estructura de la molécula de agua. Enumere cuatro propiedades fisicoquímicas del agua y relaciónelas con sus funciones biológicas [1,2].
  • 51. • Relacione: • Propiedades del agua: calor de vaporización y calor específicos altos. Capilaridad. La densidad del hielo es menor que la del agua. Altos puntos de fusión y con ebullición. • CARACTERÍSTICAS: Se mantiene líquida entre 0 y 100 ºC. Papel termoregulador en los seres vivos. Facilita el transporte de agua y nutrientes en los organismos. Facilita la supervivencia de organismos acuáticos en ambientes polares.
  • 52. • Si un tejido vegetal o animal se introduce en soluciones de diferentes concentraciones osmóticas: • a) ¿Qué ocurriría si la solución utilizada fuera hipotónica? Razone la respuesta (0,5 puntos). • b) ¿Qué ocurriría si la solución utilizada fuera hipertónica? Razone la respuesta (0,5 puntos). • c) Explique con qué propiedad de la membrana plasmática están relacionadas las respuestas de los apartados anteriores (0,5 puntos). • d) Cite dos ejemplos: uno relacionado con la respuesta del apartado a) y otro con la respuesta del apartado b) (0,5 puntos).
  • 53. • Se hacen dos cortes transversales a una zanahoria. Se supone que los dos cortes son bastante finos y del mismo grosor. Se introduce un corte en un recipiente con agua destilada y el otro en un recipiente con agua de mar. Al cabo de un cierto tiempo, se pueden observar cambios en los dos cortes. • a) Nombre y explique el fenómeno que se produce en las células de la zanahoria del recipiente con agua destilada (1 punto). • b) Nombre y explique el fenómeno que se produce en las células de la zanahoria del recipiente con agua de mar (1 punto).
  • 54. • En el Mar muerto existe una elevada salinidad. Explique razonadamente por que el numero de especies en el Mar Muerto es menor que en otros mares. • 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%? (1 Pto.) ¿Y si la concentración final fuese del 0,01%? Razone las respuestas. (1 Pto.)
  • 55. FUNCIONES BIOLÓGICAS DEL AGUAFUNCIONES BIOLÓGICAS DEL AGUA Aporta H+ y OH- en reacciones bioquímicas, El agua pura es capaz de disociarse en ionesCapacidad de disociación iónica Mares y ríos se hielan sólo en su superficie Los puentes de hidrógeno “congelados” mantienen las moléculas más separadas Más densa líquida que sólida Mantiene forma y volumen de las células; permite cambios y deformaciones del citoplasma y el ascenso de la savia bruta Los puentes de hidrógeno mantienen juntas las moléculas de agua Alta cohesión y adhesión Transporte de sustancias y de que en su seno se den todas las reacciones metabólicas La mayoría de las sustancias polares se disuelven en ella al formar puentes de hidrógeno. Es un excelente disolvente Causa de deformaciones celulares y de los movimientos citoplasmáticos Las moléculas superficiales están fuertemente unidas a las del interior, pero no a las externas de aire. Elevada tensión superficial Para elevar su Tª ha de absorber mucho calor, para romper los puentes de H. Alto calor específico Función termorreguladora: ayuda a mantener constante la temperatura corporal de los animales homeotermos. La energía calorífica debe ser tan alta que rompa los puentes de hidrógeno. Alto calor de vaporización Medio de transporte en el organismo y medio lubricante Los puentes de hidrógeno mantienen a las moléculas unidas Líquida a Tª ambiente FUNCIÓN BIOLÓGICADEBIDA APROPIEDAD
  • 56. • Defina ácido graso, triacilglicerido y fosfolípido • Indique cuales de las moléculas anteriores son anfipáticas y porqué. • Defina que es un monosacárido e indique tres características que permitan clasificarlos. • Indique el nombre del enlace de unión entre monosacáridos, explicando entre qué grupos se puede producir. • Nombre el enlace entre los distintos nuclótidos para formar una cadena de ácido nucleico, indicando los grupos implicados. • Para cada uno de los pares de moléculas siguientes indique una carácter ´stica común y otra que las diferencie. • Nombre el enlace entre los distintos aminoácidos protéicos para formar una cadena de proteína, indicando los grupos implicados en su formación. • Nombre dos enlaces o interacciones que estabilizan la estructura de las protéinas. • Indique un ejemplo de cada una de las biomléculas siguientes: polisacárido con función estructural, nucelotido con función conenzimática y proteina con función estructural.
  • 57. • ¿Por qué es peligroso inyectar directamente agua destilada a una • persona? • Las células sanguíneas se encuentran en un medio externo que es • isotónico con respecto al medio intracelular. Si inyectamos agua • destilada, disminuye la concentración en el medio extracelular y, como • las membranas celulares son semipermeables, pasará agua de fuera a • dentro hasta que se igualen las presiones osmóticas a ambos lados. Si • se inyecta mucha cantidad de agua destilada las células pueden llegar • a romperse. • En días de mucho calor, las personas sensibles corren el riesgo de • deshidratarse. ¿Por qué se recomienda que estas personas tomen bebidas • isotónicas? • Para que se mantenga el equilibrio osmolar. (Ver la respuesta a la • pregunta anterior.) • Probablemente habrás oído que los náufragos se pueden morir de sed. • ¿Cómo es posible, si el agua del mar tiene más de un 90% de agua? • La presión osmótica del agua del mar es mayor que la de los líquidos • intracelulares. Si bebemos agua del mar, las células se encontrarán en • un medio hipertónico y saldrá agua de su interior con la intención de • que se igualen las presiones a ambos lados de la membrana celular. El • resultado es que las células se deshidratan.
  • 58. • En peces que migran regularmente entre el agua de mar y dulce (como el salmón y la anguila), el epitelio branquial cambia para adaptarse a la salinidad ambiental. Estos peces captan activamente NaCl (sal) cuando se encuentran en agua dulce y lo excretan (expulsan) activamente cuando se mueven en agua de mar. • La regulación osmótica está mediada por hormonas que afectan a la diferenciación celular y al metabolismo. • La hormona esteroide cortisol y la hormona del crecimiento estimulan los cambios de la estructura branquial asociados a la transición del agua dulce a la marina, mientras que la prolactina estimula los cambios de la estructura branquial que acompañan el paso inverso. • Los animales deben adaptarse fisiológicamente a su ambiente durante todos los estadios de su ciclo de vida, y muchos organismos presentan estadios de vida en diferentas ambientes acuáticos. • Los huevos y las larvas de muchos organismos acuáticos no poseen las estructuras de osmorregulación que presentan los adultos. Estas estructuras presentan un desarrollo anatómico y fisiológico gradual; como los ejemplares juveniles de salmones y de anguilas, en donde los mecanismos de osmorregulación se desarrollan paulatinamente, permitiendo a los preadultos retornar al ambiente original para madurar antes de realizar el viaje de regreso para continuar con el ciclo reproductivo. • El salmón del Atlántico ( Salmo salar ), puede realizar varios viajes río arriba para desovar durante su vida. • La capacidad osmorreguladora cambia a lo largo de la vida de algunos organismos acuáticos, y esto representa una adaptación al ambiente acuático en general. La baja permeabilidad de la membrana de los huevos de muchos peces de agua dulce protege la viabilidad de los mismos, ya que en muchos de los casos son hiperosmóticos. • Peces que se mueven entre el agua dulce y el agua marina (anádromos) • http://www.unm.edu/~toolson/salmon_osmoregulation.html