Notas de lectura
Biología Ebau
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- Selectividad EBAU y PCE
- Institución
- Selectividad EBAU Y PCE
Están todos los temas de la asignatura con lo necesario para el examen de selectividad
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Biología Ebau 2020Bloque 1. La base molecular y fisicoquímica de la vida
2. Clasifica los tipos de bioelementos.
La materia de los seres vivos está compuesta por moléculas, denominadas biomoléculas, formadas
por la unión de átomos de elementos químicos, los bioelementos.
Los elementos que se encuentran en mayor proporción en las moléculas biológicas son el C, el H,
el O, el N, el P y el S.
Clasificación de los bioelementos
Se han descrito 70 bioelementos, 25 de los cuales están en todos los seres vivos. Se clasifican en:
- Bioelementos primarios o mayoritarios. Es un grupo formado por C, H, O, N, P y S.
- Bioelementos secundarios. Se incluyen el Na, el K, el Ca, el Mg y el Cl.
- Oligoelementos. Hay oligoelementos esenciales para la vida como el Fe, el Cu, el Zn, el Mn, el I,
el Ni y el Co; y los no esenciales pero que desempeñan funciones importantes como el Si, el F, el
Cr, el Li, el B, el Mo y el Al.
Enlaces importantes en la formación de las biomoléculas
- El enlace covalente.
- El enlace iónico.
- El enlace de hidrógeno.
- Fuerzas de Van der Waals.
4. Relaciona la estructura química del agua con sus funciones biológicas.
La molécula de agua consta de un átomo de
oxígeno y dos de hidrógeno. La unión se realiza
mediante enlaces covalentes, en los que cada átomo
de hidrógeno de una molécula comparte un par de
electrones con el átomo de oxígeno. Esta molécula
es dipolar, lo que favorece la interacción entre las
moléculas de agua. La carga eléctrica parcial
negativa es atraída por la carga eléctrica parcial
positiva mediante un enlace puente de hidrógeno.
Esta estructura química permite que el agua tenga
ciertas propiedades.
Propiedades del agua
,1.- Elevada cohesión molecular. Es la atracción entre las moléculas de agua, que da como resultado
la formación de puentes de hidrógeno. FUNCIÓN: Esto permite dar volumen a las células y turgencia
de las plantas herbáceas, constituir el esqueleto hidrostático de invertebrados, explica deformaciones
del citoplasma y desempeña una función amortiguadora en articulaciones de vertebrados que
poseen unas bolsas de líquido sinovial que evita el roce entre los huesos.
2.- Elevada fuerza de adhesión. Es la atracción y unión con otras moléculas polares (monosacáridos,
aminoácidos…). FUNCIÓN: Eso permite fenómenos de capilaridad gracias a la que savia bruta sube
por los vasos leñosos.
3.- Elevada tensión superficial (gracias a su alta cohesión). En la superficie de contacto con otro
medio, por ejemplo el aire, las moléculas de agua de la superficie sólo son atraídas por las de debajo
suyo y las que tienen a los lados. Las moléculas de las superficie tienen más energía porque no han
gastado su capacidad de atraer por la parte superior. FUNCIÓN: Esto hace que el agua tenga una
fina piel en su superficie, algo difícil de romper. Por eso algunos insectos pueden andar por encima
del agua sin penetrar en la misma.
4.- Elevado calor específico. Es la cantidad de calor necesaria para aumentar 1ºC la temperatura de
un kg de una sustancia y es muy elevada en el caso del agua por numerosos puentes de hidrógeno.
Cuando el agua se calienta, la temperatura asciende lentamente porque parte del calor se invierte en
romper los puentes de hidrógeno. Para que ésta descienda 1ºC, se ha de desprender una gran cantidad
de calor. FUNCIÓN: Esto permite mantener constante la temperatura interna de los seres vivos
(función termorreguladora).
• 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.
5.- Elevado calor de vaporización. El agua que pasa del estado líquido al gaseoso necesita absorber
mucho calor para romper todos los enlaces de hidrógeno. FUNCIÓN: Regulador térmico: al sudar,
el agua absorbe calor del organismo. El cuerpo puede enfriarse (o eliminar mucho calor) con una
misma pérdida de agua.
Función termorreguladora. Se debe a su elevado calor específico y a su elevado calor de
vaporización.
6.- Mayor densidad en estado líquido que en estado sólido. En estado sólido las moléculas se
mueven muy despacio y pueden formar su número máximo de puentes de hidrógeno, 4 por cada
molécula, ocupando mayor volumen por lo que la densidad es menor. FUNCIÓN: Esto permite la
vida bajo la superficie helada de lagos y océanos. El hielo actúa como aislante térmico.
7.- Gran capacidad disolvente. El agua debido a su polaridad puede interponerse y separar distintas
sustancias. Si se disuelven en el agua se llaman sustancias hidrófilas, como las moléculas polares.
Las sustancias que no se disuelven en el agua se llaman sustancias hidrófobas como las moléculas
apolares.
Las sustancias anfipáticas son moléculas constituidas por una región polar hidrófila (soluble en agua)
y otra región apolar hidrófoba (insoluble en agua). En el agua estas moléculas se dispersan formando
estructuras como micelas y bicapas. FUNCIÓN: Esto permite que el agua sea el medio en el que se
realiza la mayoría de las reacciones químicas celulares e incluso interviene en ciertas reacciones
(hidrólisis) (función bioquímica). Además, la capacidad disolvente permite el transporte de
sustancias (función de transporte).
, Sistema Tampón
Los organismos vivos soportan muy mal las variaciones del pH, aunque tan solo se trate de unas
décimas de unidad. Por ello, a lo largo de la historia de la evolución se han creado los llamados
sistemas tampón que mantienen el pH constante, mediante mecanismos homeostáticos. Un tampón
está formado por una mezcla de un ácido débil y una sal del mismo ácido.
- El tampón bicarbonato esta formado por H2CO3 y HCO3- . Es común en los líquidos
extracelulares, mantiene el pH en valores próximos a 7,4 gracias al equilibrio entre el ión
bicarbonato y el ácido carbónico, que a su vez se disocia en dióxido de carbono y agua. Este actúa
extracelularmente.
- El tampón fosfato está formado por PO43- y H3PO4 y es más común en los medios
intracelulares. Otra consecuencia de la capacidad de disociación del agua es que permite que actúe
como reactivo químico en las reacciones metabólicas de hidrólisis, introduciendo una molécula de
agua.
6. Ósmosis. Interpreta su relación con la concentración salina de las células.
Ósmosis → Es el paso del disolvente entre dos soluciones de diferente concentración a través de
una membrana semipermeable que impide el paso de las moléculas de soluto.
El disolvente, que en los seres vivos es el agua, se mueve desde la disolución más diluida a la más
concentrada. Aparece un impulso de agua hacia la más concentrada.
La membrana citoplasmática es una membrana semipermeable y da lugar a diferentes respuestas
frente a la presión osmótica del medio externo.
1. Si éste es isotónico respecto al medio interno celular, es decir, tiene la misma concentración, la
célula no se deforma.
2. Si el medio externo es hipotónico (menos concentrado), la célula se hinchará por entrada de agua
en su interior. Este fenómeno se llama turgencia y es observable, por ejemplo, en los eritrocitos,
añadiendo agua destilada a una gota de sangre.
3. Si el medio externo es hipertónico (más concentrado),
la célula perderá agua y se arrugará, dándose un
fenómeno de plasmólisis que acaba con la rotura de la
membrana. Esto sucede, por ejemplo, en los eritrocitos,
cuando se añade agua saturada de sal a una gota de
sangre.
- En las células vegetales, si ocurre una turgencia, entra
agua en la célula y se hincha pero no se destruye debido
a la gran resistencia de la pared celular. Y si, por el contrario, se produce una plasmólisis, cuando
agua sale del medio intracelular produce un espacio entre la membrana plasmática y la pared
celular.
, Estándares 7, 10 y 11.
Glúcidos
Los glúcidos son polialcoholes con un grupo funcional carbonilo (aldehído o cetona).
Son compuestos formados en su mayor parte por átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno. Los
glúcidos tienen enlaces difíciles de romper, los covalentes, que poseen gran cantidad de energía,
que es liberada al romperse estos enlaces. Se denominan azúcares, y también hidratos de carbono,
porque su fórmula empírica corresponde a combinaciones de carbono con agua.
(Negrita: relación entre su estructura y su función)
Además, gracias a los grupos funcionales aldehído (-COH) y cetona (-CO-) pueden ciclarse y
luego, esas moléculas cicladas pueden establecer enlaces o-glucosídicos entre ellas (entre los
monosacáridos), eso les permite ser moléculas que acumulan mucha energía.
Función: Por un lado, están los glúcidos energéticos (monosacáridos y disacáridos), como la glucosa,
que actúan aportando energía a las células. Por otro lado, se encuentran los glúcidos estructurales.
Algunos polisacáridos forman estructuras biológicas muy resistentes como la celulosa o la quitina.
Clasificación de los Glúcidos:
- Monosacáridos. 1 monómero. Ejemplos: glucosa, fructosa, ribosa, 2-desoxirribosa. Y según el
tipo de grupo funcional, se dividen en: aldosas (el grupo carbonilo es un aldehído) o cetosas (llevan
un grupo cetona).
Clasificación de los monosacáridos:
Se clasifican según el número de átomos de carbono que contengan:
- Triosas. 3 átomos de carbono y no tiene carbonos asimétricos.
- Tetrosas. 4 átomos de carbono.
- Pentosas. 5 átomos de carbono. Por ejemplo, está la D-ribosa que es un componente fundamental
de los ribonucleótidos que constituyen el ARN. La D-desoxirribosa (sin grupo -OH en el carbono
2), los desoxirribonucleótidos que forman el ADN.
Una cetopentosa, la D-ribulosa, interviene en la fotosíntesis.
- Hexosas. Tienen 6 átomos de carbono. Algunos son la galactosa, glucosa, fructosa (levógira)…
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