TEMA 1: " ESTUDIO DE LOS COMPONENTES MOLECULARES DE LOS SERES VIVOS"

0.- CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS SERES VIVOS 1.- NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LA MATERIA VIVA. 2222.- BIOELEMENTOS: LOS ATOMOS DE LA MATERIA VIVA. 3.- BIOMOLÉCULAS O PRINCIPIOS INMEDIATOS 4.- EL AGUA 4.1.- GENERALIDADES. 4.2.- ESTRUCTURA MOLECULAR DEL AGUA. 4.3.- PROPIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS Y BIOLÓGICAS DEL AGUA. 4..3..1.-Acción disolvente 4..3..2.- Propiedades derivadas de la existencia de los enlaces por puentes de hidrógeno Elevada fuerza de cohesión. Elevada tensión superficial Elevada fuerza de adhesión. Elevado calor específico. Elevado calor de vaporización. Agua líquida y sólida. 4..3..3. Usos bioquímicos del agua. 5.- LAS SALES MINERALES 5.1.- GENERALIDADES. 5.2.- FUNCIONES DE LAS SALES MINERALES. 5.2.1.- Estructural. 5.2.2.- Estabilizadora. 5.2.3.- Acción específica de cationes 5.2.4.- Regulación de los fenómenos osmóticos. 5.2.5.- Regulación del equilibrio ácidoooo----base.base.base.base. 6. ESTADOS EN LOS QUE SE ENCUENTRA LA MATERIA VIVA.

0. CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS SERES VIVOS.

Los seres vivos están formados por moléculas que analizadas individualmente se rigen según lo establecido por las leyes de la física y la química. Sin embargo los seres vivos presentan además una serie de propiedades extraordinarias y únicas. En la edad media se explicaban esas características por medio de la “fuerza vital”, misteriosa y divina. Esta doctrina es conocida como Vitalismo, y actualmente es rechazada por la Ciencia. Al estudiar a los seres vivos , se hace analizando aquellas características que son propias de ellos y que los distinguen del medio inanimado. Destaca la complejidad y el alto grado de organización de las moléculas que los forman, cada una de las cuales cumple una función específica. Entre dichas funciones cabe destacar:

- 1, la REPRODUCCIÓN, que es la capacidad de los seres vivos para producir copias de sí mismos, es decir, generar nuevos seres similares a los progenitores. Esta función es de gran importancia dada la limitada duración de la vida de los organismos de ahí la necesidad de perpetuar dicha vida en el tiempo. Esta función se localiza en la secuencia de unidades básicas correspondientes a una o varias moléculas de ácidos nucleicos, principalmente el ADN y que constituyen la información genética.

- 2, la NUTRICIÓN ,definida como la capacidad de los seres vivos para extraer y transformar energía del medio, construyendo y manteniendo con ella sus propias estructuras y realizando las

demás funciones vitales. Este proceso implica un crecimiento y un desarrollo. La nutrición ocurre en dos fases que se engloban bajo la denominación de METABOLISMO.: una que incorpora las sustancias con las que el ser vivo construye sus propias moléculas y que se llama anabolismo, y otra llamada catabolismo, mediante la cual se destruyen parte de los productos obtenidos en la fase anterior; ello implica la liberación de una energía que será utilizada en realizar las funciones vitales.

- 3, la RELACIÓN o SENSIBILIDAD, permite a los seres vivos recibir estímulos del medio interno o externo y reaccionar a ellos. Es muy importante ya que le permite al organismo mantenerse con vida ante situaciones adversas.

Estos procesos son fácilmente observables en bacterias, plantas y animales; sin embargo no son tan fáciles de apreciar en los virus, estructuras formadas por una envoltura protectora , la cápsida viral, que encierra un ácido nucleico en su interior. No poseen metabolismo propio y necesitan de otro ser vivo que les permita reproducirse. Sin embargo no son materia inanimada del todo, ya que la molécula que encierran en su interior posee la información que les permitirá obtener copias de sí mismos. Por ello decimos que están en la frontera de la vida.

1. NIVELES DE ORGANIZACION DE LA MATERIA VIVA La unidad estructural de toda la materia (viva e inerte) son las partículas subatómicas : protones ,electrones y neutrones principalmente. La unidad siguiente son los átomos; éstos se unen entre sí formando moléculas y éstas a su vez originan complejos moleculares. Cada una de éstas unidades representa un nivel de organización, que incluye al inmediatamente anterior. Todos estos niveles estructurales se encuentran tanto en el mundo viviente como en el inanimado; por ejemplo el agua y la sal común podemos encontrarla formando parte de los seres vivos o bien en el mar, las rocas, la atmósfera... Sin embargo en los seres vivos los complejos moleculares se reúnen formando orgánulos y una combinación específica de éstos constituye una célula. La célula es la mínima porción de materia que es capaz de autoperpetuarse y de metabolizar; es decir, de llevar a cabo las funciones vitales (nutrirse reproducirse y relacionarse).Así pues, una célula es la mínima porción de materia que se puede considerar con vida. Por tanto los seres vivos más simples habrán de estar constituidos, al menos, por una célula ;se llaman por eso SERES UNICELULARES. Todos los demás seres son PLURICELULARES. En éstos últimos la materia se organiza en otros niveles estructurales, que citados de menor a mayor grado de complejidad son: las colonias, los tejidos, órganos ,sistemas y el organismo o individuo: - se habla de COLONIA cuando las células asociadas son bastante semejantes y conservan cierta capacidad de sobrevivir individualmente Un ejemplo que ilustra esta agrupación es el alga verde Gonium pectorale que esta formada por 12 células exteriores dotadas de flagelos y otras 4 centrales más pequeñas .

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- los TEJIDOS son conjuntos de células que además de tener una forma común realizan la misma función. Son ejemplos el tejido muscular, el nervioso, el óseo, epitelial... - diversos tejidos se agrupan formando ÓRGANOS como el corazón formado por tejido muscular, nervioso, epitelial , sanguíneo... - los órganos forman al agruparse los SISTEMAS O APARATOS como por ejemplo el aparato digestivo formado por órganos como el estómago, páncreas, hígado, intestinos delgado y grueso... - y el conjunto de aparatos constituyen el ORGANISMO O INDIVIDUO. Comentar que no todos los seres pluricelulares son igualmente complejos sino que muchos de ellos no sobrepasan el nivel de órganos como las medusas ,o el de tejidos como muchas algas o determinados hongos. Además existen agrupaciones de nivel superior al de individuo ,ya sea unicelular o pluricelular y éstos son: - la FAMILIA ,conjunto de individuos relacionados consanguíneamente .Ej:. grupo de hembras de elefante con las crías. - la SOCIEDAD, conjunto de organismos de la misma especie en la que diferentes tipos de individuos (castas) desempeñan funciones distintas. Ej.: sociedades de termitas ,hormigas ,abejas... - la POBLACIÓN ,conjunto de seres de la misma especie que viven en un lugar determinado ,en una época concreta Ej.: la población de Pinsapos de la Sierra de las Nieves en Málaga, o la población de Trilobites del fondo marino que fuese en su época el Atlas marroquí. - la COMUNIDAD, totalidad de especies diferentes que conviven en un lugar concreto (hábitat) y en una época determinada Ej.:la comunidad de seres que forman el instituto estaría constituida por los rosales, pinos ,hormigas negras ,arañas lobo, ratones comunes ,mariposas blancas ,humanos... - el ECOSISTEMA resulta de considerar la suma de todas las comunidades (a lo cual se denomina Biocenosis) de seres vivos junto con el medio ambiente o Biotopo en el que se encuentran en una época concreta .Ej.: el Ecosistema del mar Mediterráneo estaría formado por todos los seres vivos que en él habitan junto con las condiciones típicas del medio como la salinidad ,profundidad ,luminosidad... - y por último todos los ecosistemas del planeta constituyen la BIOSFERA. Todo esto se puede resumir en el siguiente esquema:

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NIVELSUBATOMICO............. Partículas subatómicas (protones, electrones, neutrones) NIVEL ATOMICO.................. Atomos o Elementos (C,H,N,Cl...) NIVEL MOLECULAR............ Moléculas sencillas (H2O ,NH3 ,GLUCOSA...) Moléculas complejas (proteínas, almidón, silicatos...) NIVEL ORGANULAR.......... Orgánulos(ribosomas,cloroplastos, centriolos...) virus NIVEL CELULAR................... Célula SER VIVO UNICELULAR colonia NIVEL HISTOLÓGICO ……….. Tejidos (epitelial,nervioso,óseo...) NIVEL ORGANICO........ Órganos (corazón,pulmón,riñón...) NIVEL DE SISTEMA ….. Aparatos o Sistemas (digestivo …)

SERVIVO NIVEL DE INDIVIDUO PLURICELULAR INDIVIDUO POBLACIÓN COMUNIDAD ECOSISTEMA BIOSFERA 2. BIOELEMENTOS: LOS ÁTOMOS DE LA MATERIA VIVA.

El universo está compuesto fundamentalmente por hidrógeno y helio, y, en una proporción mucho menor, por el resto de los elementos de la tabla periódica. La Tierra es una excepción en el Universo, pues el helio es casi inexistente y el hidrógeno constituye tan sólo el 0,2% del total de los elementos. En la corteza terrestre los elementos más abundantes son: oxígeno, silicio, aluminio, hierro, calcio, sodio, potasio y magnesio. Todos ellos forman parte también de los seres vivos, Pero sólo cinco de ellos intervienen mayoritariamente en la materia viva y son: oxígeno, calcio, sodio, potasio y magnesio; los otros tres (silicio, aluminio y hierro) son elementos minoritarios. El análisis químico de la materia viva se han identificado más de 70

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elementos químicos en cantidades variables, aunque no todos son esenciales para la totalidad de los seres vivos. Se denominan elementos biogénicos o bioelementos, porque a partir de ellos se forman moléculas indispensables para la vida, las biomoléculas o principios inmediatos. Se pueden clasificar en tres categorías:

A) Bioelementos primarios o elementos biogénicos mayoritarios

Constituyen más del 95% del total de los componentes de la materia viva. Seis de ellos, carbono (C), nitrógeno (N),oxígeno (O), hidrógeno (H), fósforo(P) y azufre (S), formarán las biomoléculas o principios inmediatos.

B) Bioelementos secundarios Forman parte de todos los organismos vivos, aunque en menor proporción que los anteriores. Se incluyen en este grupo el Na, el K, el Ca y el Cl. C) Oligoelementos Aunque se encuentran en proporciones inferiores al 0.1 %, estos elementos son imprescindibles, pues desempeñan funciones esenciales en diferentes procesos fisiológicos y bioquímicos. Algunos de éstos son: hierro(Fe), manganeso(Mn), cobre(Cu), zinc(Zn), Cobalto (Co)), y otros como flúor(F), yodo(I), boro(B), silicio(Si), Vanadio(V), cromo(Cr), , selenio(Se), Molibdeno(Mo) y estaño (Sn).; Al observar la composición de la corteza terrestre y la de los seres vivos, vemos que las proporciones de los distintos elementos es diferente: Elemento Corteza terrestre Seres vivos

Silicio Oxígeno Nitrógeno Hidrógeno Carbono Calcio Sodio Magnesio Potasio

28 % 47% 0,2% 0,2% 0,14% 3,2% 2,8% 2,1% 2,6%

<0,1% 25%. 2,5% 49% 25% 0,.2% 0,1% 0,1% 0,1%

Vemos que los bioelementos primarios aparecen en mayor proporción en la materia viva que en la corteza terrestre. ¿Porqué seleccionó la naturaleza estos elementos?. Puesto que la vida surgió en el seno de los mares primitivos , muchos de estos elementos químicos esenciales para la vida fueron seleccionados en función de las propiedades que presentan: 1.- Los seis elementos tienen capas electrónicas externas incompletas. De este modo pueden formar enlaces covalentes fácilmente y dar lugar a las biomoléculas que constituirán las estructuras biológicas y llevarán a cabo las funciones vitales.

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2.- Poseen número atómico bajo, por lo que los electrones compartidos en la formación de los enlaces se hallan próximos al núcleo y las moléculas originadas son estables. 3.- Dado que el oxígeno y el nitrógeno son elementos electronegativos, muchas biomoléculas son polares y por ello solubles en agua, requisito imprescindible para que tengan lugar las reacciones biológicas fundamentales de la actividad vital. 4.- Por último, los bioelementos mayoritarios pueden incorporarse fácilmente a los seres vivos desde el medio externo, ya que se encuentran en moléculas (CO2, H2O, nitratos) que pueden ser captadas de manera sencilla. Este hecho asegura el intercambio constante de materia entre los organismos vivos y su medio ambiente. Si observamos la proporción en que aparece el carbono en la materia viva, con respecto al silicio, vemos que éste constituye un elemento vestigial. ¿ Porqué la naturaleza seleccionó al C, cuando el Si es 146 veces más abundante y además ambos pertenecen al mismo grupo del sistema periódico? Además ambos poseen valencia IV, lo que supone cuatro electrones desapareados lo que les permitirá formar cuatro enlaces covalentes. Las razones son las siguientes: A) Los enlaces C-C permiten construir cadenas más o menos largas y anillos cíclicos dando lugar a una inmensa variedad de moléculas orgánicas. Además, a causa de su configuración tetraédrica de sus enlaces, se pueden conseguir moléculas tridimensionales diferentes, de vital importancia para los seres vivos; ej: capacidad de los anticuerpos para unirse a determinados antígenos. El silicio, también puede formar enlaces Si-Si, pero son más débiles e inestables; si bien los enlaces O-Si-O-Si-O.. son tan resistentes que resultan prácticamente inertes. Esto desde el punto de vista biológico no interesa, pues los enlaces deben ser suficientemente enérgicos y a la vez débiles para que puedan romperse en las reacciones bioquímicas. B) El C al tener menor masa molecular que el Si, puede formar enlaces

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dobles, triples y simples muy estables, cosa que el Si no puede hacer. Este hecho supone la aparición gran nº de compuestos diferentes (hidrocarburos, alcoholes, aldehídos, cetonas, aminas, etc.). C) El dióxido de carbono, es anormalmente estable, soluble en agua y permanece en estado gaseoso, condiciones indispensables para que pueda ser utilizado en la fotosíntesis. Sin embargo, el compuesto análogo que se forma con el silicio es la sílice, que es sólida, insoluble en agua y, por tanto, de difícil captación por un sistema biológico.

Importancia de otros elementos en la materia viva

Algunos elementos metálicos, como el Fe, Co y Mg, pueden encontrarse como iones en cualquiera de los dos estados de oxidación, lo que significa que pueden ceder o tomar electrones. Esto les confiere un papel primordial en procesos de transporte electrónico y de oxígeno en sangre.

Por otro lado el Co es un componente de la vitamina B12 cuya carencia origina anemia ( interviene en la síntesis de hemoglobina y formación de eritrocitos).

Por su parte el Fe también forman parte de muchas enzimas respiratorias. El Mg actúa como catalizador de muchas reacciones químicas. El flúor forma parte del esmalte de los dientes, de los huesos y también

aparece en la estructura de la piel, las glándulas, etc. El silicio proporciona resistencia y elasticidad al tejido conjuntivo,

cabello, piel uñas, etc. El cromo interviene junto con la insulina en el mantenimiento de la

tolerancia normal de la glucosa. Protege de la arterioesclerosis y cardiopatías coronarias.

El aluminio actúa sobre el sistema nervioso central, aumenta la actividad cerebral y regula el sueño. Activa los mecanismos de oxido reducción en el metabolismo.

El yodo es necesario para formar la hormona tiroidea (tiroxina) que regula el metabolismo energético, cuya carencia provoca bocio, cretinismo, etc.

La selección del azufre y fósforo se debe a que los enlaces que forman pueden ser hidrolizados con relativa facilidad; son idóneos para formar enlaces ricos en energía.

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Los iones monoatómicos como sodio, potasio y cloro, forman gradiente iónicos que se utilizan posteriormente en la conducción del impulso nervioso, el mantenimiento del equilibrio osmótico, o en la neutralización de cargas de las macromoléculas.

El cobre forma parte de la hemocianina, pigmento de la sangre de artrópodos y moluscos.

3. BIOMOLÉCULAS O PRINCIPIOS INMEDIATOS.

Para saber cuál es la composición química de una muestra tan compleja como un tejido vivo es necesario separar las moléculas que lo forman, sin que se alteren. Para efectuar este análisis no se deben emplear métodos químicos puesto que se modificarían los enlaces, sino métodos físicos: centrifugación, diálisis, filtración, etc.. Así se obtienen los denominados principios inmediatos. Se pueden distinguir dos tipos de biomoléculas o principios inmediatos: - Inorgánicos: Son biomoléculas que no poseen C, y son el agua y las sales

minerales. - Orgánicos: Poseen C. Son los glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos

nucleicos. Los enlaces que mantienen unidos a los átomos en las biomoléculas son enlaces de tipo covalente. Entre los compuestos orgánicos existen además numerosos enlaces de tipo débil que mantienen la estructura de ciertas moléculas complejas o que asocian unas moléculas a otras. Estas interacciones reversibles son fuerzas no covalentes de gran importancia en las estructuras y en las funciones que desempeñan las moléculas. Entre ellas, cabe destacar: 1.Enlaces por puentes de hidrógeno: En las moléculas dipolares de los

hidruros (H2O, NH3, H2S, etc.), el pequeño tamaño del átomo de hidrógeno permite aproximarse mucho al otro tipo de átomo, de las moléculas contiguas, estableciéndose fuerzas débiles de atracción entre ellas, son los llamados enlaces por puentes de hidrógeno.

2.Interacciones electrostáticas: Un grupo funcional ionizado presenta

una carga (+) o (-), por lo que es atraído por un ión o grupo con carga opuesta.

3.Interacciones hidrofóbicas: Las moléculas de agua son moléculas

polares que tienden a unirse entre sí. Al hacerlo, repelen a las apolares que, por consiguiente, se reúnen. Las interacciones hidrofóbicas son las que mantienen muchas de las estructuras biológicas fundamentales, como las membranas, y proporcionan sustratos para las reacciones químicas.

4.Fuerzas de Van der Waals: También entre moléculas apolares aparecen atracciones electrostáticas, debido a que, en determinados

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instantes, la cambiante distribución electrónica se vuelve asimétrica, y aparecen dipolos instantáneos. Estos dipolos permiten la atracción intermolecular. Cuanto más grande sea una molécula, más fuerza puede alcanzar este enlace, ya que hay más posibles puntos de atracción y las capas electrónicas se deforman más fácilmente. Este tipo de fuerzas también aparecen entre moléculas polares aumentando su atracción.

4. EL AGUA EN LA MATERIA VIVA El agua constituye del 50-95% del peso total de la mayoría de los organismos; así por ejemplo las medusas contienen casi un 95% mientras que las semillas sólo poseen un 10%. Existe una relación directa entre el contenido en agua de un organismo y su actividad fisiológica, de ahí el pequeño porcentaje de los organismos en fase latente como las semillas ,los quistes o los virus. Además en el agua se produjeron los primeros seres vivos y sin ella no es posible el mantenimiento de la vida; de hecho la búsqueda de posible vida en otros planetas del Sistema Solar pasa por el hallazgo de agua en estado líquido o bien de muestras de su existencia en otros momentos. Por tanto cabe preguntarse POR QUE es tan importante el agua para el desarrollo de la vida y la respuesta hemos de buscarla en la estructura química de la molécula, que le confiere unas propiedades únicas, como veremos a continuación. 4.1 ESTRUCTURA DE LA MOLÉCULA DE AGUA Las propiedades únicas del agua, derivan de la estructura de la molécula de agua y ésta a su vez, es consecuencia de la relación física existente entre los dos átomos de H y el de O. Los dos átomos de H están unidos covalentemente (comparten los electrones de la última capa) al átomo de O. Sin embargo ,el tamaño relativamente mayor del núcleo del átomo de oxígeno, atrae con mayor fuerza a los electrones compartidos que los núcleos de cada átomo de H. Este hecho hace que el "extremo de oxígeno" de la molécula lleve una ligera carga negativa con respecto a los extremos de H, formando éstos un ángulo de 105º y no de 180º como cabría esperar.

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Se dice por eso que la molécula de agua se comporta como un DIPOLO, ya que como se aprecia en el esquema, existe una región en la molécula ligeramente positiva y otra ligeramente negativa; así cada molécula tiende a establecer un enlace de hidrógeno con otras 4 moléculas de agua circundantes., lo que permite que se forme una estructura de tipo reticular. Esta propiedad es responsable de la elevada cohesión interna del agua líquida. Los enlaces de hidrógeno entre las moléculas de agua se forman y se escinden a una gran velocidad (la vida media de cada uno de estos enlaces es de 10-11segundos), aunque su estabilidad disminuye al aumentar la temperatura. Así, por debajo de 0º C, en el hielo, todas las moléculas de agua se hallan unidas mediante enlaces de hidrógeno. En el agua líquida, cuanto mayor es la temperatura, mayores son también la distorsión y la inestabilidad de estos enlaces, pero, aún a 100º C, el agua líquida está altamente ligada por enlaces de hidrógeno. A causa del establecimiento de estos enlaces de hidrógeno múltiples y cambiantes, el agua es una sustancia líquida frente a otras moléculas de parecido peso molecular, que son gaseosas (dióxido de nitrógeno, dióxido de carbono, etc.) 4.2. PROPIEDADES FÍSICO- QUÍMICAS DEL AGUA Y SU RELACIÓN CON LAS FUNCIONES DEL AGUA EN LOS SERES VIVOS. Las consecuencias de la polaridad del agua son numerosas; la más importante y origen de las demás es:

a. La elevada cohesión entre las moléculas de agua. Entre ellas se están formando constantemente puentes de hidrógeno que aparecen y desaparecen, por lo que la viscosidad es baja, pero la reactividad química es muy alta. Esto hace posible que el agua pueda:

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- conferir volumen y turgencia a muchos seres vivos uni o pluricelulares.

- Así mismo esta fuerza también permite las deformaciones de algunas estructuras (Ej citoplasma), y

- sirve de lubricante en zonas de contacto: una función mecánica amortiguadora la realiza el líquido sinovial que evita los roces y fricciones entre los huesos de las articulaciones .

El resto de propiedades físico- químicas que derivan de la polaridad y cohesión de las moléculas de agua son las siguientes: b. Elevada constante dieléctrica: Esta propiedad hace que las sales

cristalizadas y otros compuestos iónicos se disocien en sus cationes y aniones, los cuales son atraídos con fuerza por los dipolos de agua y se impide su unión.

c. Disolvente casi universal. Asimismo, debido a su polaridad, el agua

disuelve con facilidad otros compuestos no iónicos, pero que poseen grupos funcionales polares (como los alcoholes, aldehídos , cetonas…) al establecerse enlaces de hidrógeno entre ellos.

El agua también dispersa, formando micelas, muchos compuestos anfipáticos (que poseen simultáneamente grupos polares y no polares).

Todo ello la convierte en la sustancia disolvente por excelencia. Si se introduce en un medio acuoso un compuesto iónico o polar, las moléculas de

agua rodean a cada ión o polo con sus zonas de carga opuesta. Como consecuencia se produce un reparto en toda la extensión de la masa de agua, o sea, una verdadera disolución.

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Esta propiedad la hace responsable de dos importantes funciones del agua en los

seres vivos: - Es el vehículo de transporte que permite la circulación de sustancias

en el interior del organismo y en su intercambio con el exterior. Así, tanto el aporte de nutrientes como la eliminación de los productos de desecho se realiza mediante disolución acuosa de los mismos.

- Es el medio donde ocurren todas las reacciones bioquímicas, ya que la mayor parte de las biomoléculas se encuentran disueltas en ella y necesitan un medio acuoso para interaccionar.

d. Elevado calor específico: El calor específico de una sustancia es la

cantidad de calor necesaria para elevar 1ºC la temperatura de dicha sustancia. Para que la energía cinética de las moléculas de agua aumente lo suficiente y la temperatura se eleve 1ºC, es necesario romper alguno de los enlaces de hidrógeno que las mantienen unidas; por esto, el agua puede absorber una gran cantidad de calor, mientras que su temperatura sólo asciende ligeramente, ya que parte de esa energía habrá sido utilizada en romper los enlaces de hidrógeno.

Esto la convierte en un buen amortiguador térmico que mantiene la temperatura interna de los seres vivos a pesar de las variaciones externas.

e. Alto calor de vaporización:El agua tiene la propiedad de absorber

mucho calor cuando cambia del estado líquido al gaseoso, ya que, para que una molécula se “escape” de las adyacentes, han de romperse los enlaces de hidrógeno y, para ello, se necesita una gran cantidad de energía.

De esta manera, cuando el agua se evapora en la superficie de un planeta o de un animal, absorbe gran parte de calor del entorno inmediato. Esta propiedad es utilizada como:

- mecanismo de regulación térmica: * el contenido acuoso de las células proporciona un ambiente en el que

la Tª no sufre grandes variaciones ,lo cual es fundamental ya que las reacciones químicas en los seres vivos sólo ocurren en un intervalo corto de

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Tª. * además los seres vivos pueden disminuir su temperatura por medio de la evaporación superficial de agua en los pulmones o en la piel.. f. Densidad:Agua líquida y sólida El agua presenta una variación anómala de la densidad. Es máxima a 4ºC, por lo

que en estado líquido es más densa que el hielo. Los puentes de hidrógeno enlazan grupos de moléculas de agua de 3, 4 y hasta 8 ó 9 unidades, lo que explica su estado líquido: (si no estuvieran enlazadas ---> vapor).

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La duración de estos enlaces es menor a una millonésima de segundo y a 35 ºC un 15% de las moléculas de agua están unidas transitoriamente; por consiguiente no es viscosa, sino fluida y al mismo tiempo posee una fuerte cohesión interna que será responsable de su elevado calor específico y de su elevado calor de vaporización. El agua permanece líquida en un amplio margen de temperaturas, entre 0 y 100 ºC, que son las más adecuadas para los proceso biológicos. Cuando se enfría se contrae su volumen, pero al alcanzar los 4 ºC cesa la contracción y su estructura se dilata hasta transformarse en hielo en el punto de congelación. Esta dilatación es debida a que en los cristales de hielo cada molécula de agua forma 4 enlaces de hidrógeno con otras tantas moléculas de agua, estando las moléculas más separadas unas de otras que en el agua líquida; por eso el hielo es menos denso que el agua y flota sobre ella. En estado de vapor las moléculas se disponen más desordenadas y los enlaces de H se forman y se rompen continuamente.

Gracias a esta anomalía del agua los lagos, ríos y mares comienzan a congelarse desde la superficie hacia abajo, y es esta costra de hielo superficial lo que, paradójicamente sirve de abrigo a los seres que viven en las aguas, pues aunque la tª ambiental sea muy baja, al haber hielo se mantiene constante la Tª en 0 ºC, y el agua del fondo puede estar incluso a 4 ó 5 ºC, suficientes para la vida de algunas especies. Esta propiedad explica que los esquimales construyan sus casas de hielo (iglúes). g. Tensión superficial elevada: En la superficie de contacto con otro medio, la polaridad de las moléculas de agua no se equilibra y la cohesión entre ellas es mayor, lo que proporciona una especie de película superficial sobre la que se puede observar el desplazamiento de insectos como el zapatero.

h. La capilaridad es otra propiedad importante del agua que favorece el ascenso de la savia en las plantas

4.3 USOS BIOQUÍMICOS DEL AGUA

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Los seres vivos se han adaptado para utilizar químicamente el agua en dos tipos de reacciones fundamentales: A) En la fotosíntesis, donde los enzimas utilizan el agua como fuente de átomos de hidrógeno. Para que un cultivo vegetal produzca aproximadamente cinco toneladas de materia seca se necesitan fijar y transformar tres toneladas de agua. B) En las reacciones de hidrólisis, donde los enzimas hidrolíticos han explotado la capacidad del agua de romper determinados enlaces para degradar los compuestos orgánicos en otros más simples, durante los procesos digestivos. Todas estas propiedades del agua, permiten que actúe en nuestro cuerpo como lubricante de músculos, hígado con diafragma, estómago con páncreas. El sentido del gusto y olfato dependen del agua. 5. LAS SALES MINERALES.

5.1.-GENERALIDADES.

Son moléculas inorgánicas presentes en todas las células (animales y vegetales) e igualmente en todos los líquidos biológicos, aunque en pequeñas cantidades. Constituyen el 5% de la materia seca y el 1,5% del peso total. Son moléculas inorgánicas de fácil ionización en presencia de agua. En los seres vivos podemos encontrar las sales minerales en tres formas o estados: a. PRECIPITADAS en forma de carbonatos o fosfatos, constituyen estructuras insolubles muy sólidas con función esquelética o de sostén; son ejemplos el carbonato cálcico (CO3Ca) que forma la concha de los moluscos, el fosfato cálcico (PO4)2Ca3) de los huesos, o la sílice (SiO2) de las gramíneas y las diatomeas. b. SOLUBLES en forma de cationes como el Na+ ,Ca2+ ,K+ o de aniones como el Cl-, SO4

2-... Están presentes en todos los seres vivos realizando tres funciones trascendentales que estudiaremos en el siguiente apartado: la regulación de los fenómenos osmóticos, el equilibrio ácido-base, y acciones específicas de ciertos iones. c. ASOCIADAS A MOLÉCULAS ORGÁNICAS como proteínas (Ej.:fosfoproteínas), lípidos (formando fosfolípidos) o glúcidos formando el Agar-Agar. 5.2 FUNCIONES DE LAS SALES MINERALES EN LOS SERES VIVOS.

Las sales minerales desempeñan en los seres vivos las siguientes funciones: 1.- Estructural

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2.- Estabilizadora 3.- Acción específica de cationes 4.- Regulación de los fenómenos osmóticos 5.- Regulación del equilibrio ácido-base. 5.2.1.- Estructural Forman estructuras sólidas que suelen cumplir funciones de protección y sostén como, por ejemplo: - Caparazones de carbonato cálcico de crustáceos y moluscos o caparazones silíceos de radiolarios y diatomeas. - Esqueleto interno de vertebrados, cuya parte mineral está formada por la asociación de varios compuestos minerales (fosfato, cloruro, fluoruro y carbonato de calcio). El fluoruro de calcio, que se encuentra también en el esmalte de los dientes, tiene la dureza del apatito. -Determinadas células vegetales incorporan sales minerales en su pared de celulosa, como, por ejemplo, las células que se encuentran en los bordes de las hojas de caña o las que forman parte de los pelos de la ortiga, que se vuelven frágiles y, al rozarlos se fracturan y se convierten en jeringuillas que inyectan su contenido cáustico

- En los animales también existen cúmulos de minerales con muy diferentes misiones, como, por ejemplo, los otolitos del oído interno, que son cristales de carbonato cálcico que intervienen en el mantenimiento del equilibrio

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- o las partículas de magnetita (óxido de hierro) presentes en numerosas especies (paloma mensajera, abejas, delfines, tortugas, etc,) y que, al parecer, utilizan como brújula interna para orientarse en sus desplazamientos.

- Formaciones calcáreas de corales y madréporas. 5.2.2.- Estabilizadora Muchas sales disueltas tienen la propiedad de solubilizar determinadas sustancias y estabilizar los coloides al cambiar las interacciones electrostáticas existentes en la solución. Ej: las globulinas, proteínas que siendo insolubles en agua destilada necesitan una pequeña concentración de sal , aproximadamente 0,25-0,99% de ClNa, para que se disuelvan. 5.2.3. Acción específica de cationes Cuando una sal se disocia, se liberan iones positivos o cationes, que desempeñan acciones específicas dependiendo de la naturaleza del ión. Los cationes en general regulan la actividad de ciertos órganos ejerciendo además acciones antagónicas o contrarias entre ellos. Por tanto es necesario que en los seres vivos no solo se encuentren un determinado nº de cationes, sino que además estos se hallen en determinada proporción para que exista un adecuado equilibrio que permita un correcto funcionamiento. Ejemplo: en el latido del corazón intervienen los cationes: Na+, K+, Ca++ y Mg+ Cualquiera de los tres primeros cationes por separado ejerce una acción paralizante sobre el corazón aislado de batracio (del griego batrakos=rana). Para que los latidos sean regulares se requiere una mezcla equilibrada de estos cationes, es la llamada Solución ringer. Si se perfunde un corazón en una solución salina que sólo contenga uno de dichos cationes, deja de latir . Así el Na+ y K+ paralizan el corazón en diástole y el Ca++ en sístole. Se ve que existe una antagonismo entre ambos tipos de cationes que permiten una neutralización de los efectos que causa cada tipo por separado, de forma que si el corazón se perfunde en una solución que contenga una mezcla adecuada de los tres, late normalmente. Ejemplo: Ca++. Contracción fibras musculares. La concentración de Ca++ en las fibras musculares determina los movimientos de contracción y relajación de las mismas. El paso de Ca++ del

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hialoplasma al R.E. y viceversa determina dicho movimiento. La contracción muscular se produce gracias a la unión de los iones calcio a las moléculas de actina, que de esta forma podrán formar puentes con las cabezas de miosina. Posteriormente los iones son bombardeados al retículo sarcoplásmico (R.E.).

Su desaparición impide la unión de la actina y miosina y el músculo se relaja. Una nueva contracción requiere la llegada de un nuevo impulso que libera Ca++. La disminución de iones calcio en sangre produce un estado de

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hiperexcitabilidad muscular que se conoce como tetanía.

Ejemplo: Ca++ en la coagulación sanguínea. El calcio actúa como cofactor en el proceso de coagulación sanguínea. Para la coagulación se necesitan moléculas de fibrina que se forman del siguiente modo:

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Ca++ y factor X Protrombina--------> trombina Fibrinógeno ------------------>Fibrina

Ejemplo: Na+ y K+ en la transmisión del impulso nervioso.

La diferente concentración de sodio y potasio dentro y fuera de la neurona crea una polaridad en su membrana, la célula se excita y transmite la corriente nerviosa.

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5.2.4.- Regulación de los fenómenos osmóticos. Si ponemos dos disoluciones de distinta concentración separadas por una membrana semipermeable ( es decir aquella que sólo deja pasar el disolvente pero no el soluto), se define ósmosis como un tipo de difusión pasiva caracterizada por el paso del agua (disolvente) a través de la membrana semipermeable desde la solución más diluida a la más concentrada. Y se entiende por presión osmótica la presión que sería necesaria para detener el flujo de agua a través de la membrana semipermeable. Este proceso fue puesto de manifiesto por Dutrochet (1.827) mediante el experimento realizado con un sencillo aparato denominado osmómetro; este consiste en un frasco cuyo fondo ha sido sustituido por una membrana semipermeable y cuya boca se prolonga en forma de tubo acodado. Se llena el frasco con una solución salina y el tubo en U con mercurio. Se sumerge el frasco en agua, la cual pasará a través de la membrana, por lo que aumentará el volumen de líquido del frasco. Este aumento provoca un empuje sobre el mercurio al que obligará a ascender por el tubo. A la presión que ejerce el agua sobre la membrana semipermeable es a lo que se llama presión osmótica. Esta será mayor cuanto mayor sea la diferencia entre las concentraciones de ambas disoluciones. Decimos que dos soluciones son isotónicas cuando tienen la misma concentración salina. Cuando tienen distinta concentración, es hipertónica la disolución más concentrada e hipotónica la disolución menos concentrada. La membrana plasmática de la célula puede considerarse como una membrana semipermeable, por ello las células de los organismos pluricelulares deben permanecer en equilibrio osmótico con los líquidos tisulares que las bañan. Las células mantienen una presión osmótica constante, que se llama homosmia, siendo muy sensibles a variaciones de la misma, por eso toda solución que se ponga en contacto directo con las células tiene que ser isotónica respecto a la concentración salina del interior de las células es decir del citoplasma. Veamos dos ejemplos de la importancia de los fenómenos osmóticos en el

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mantenimiento de la integridad celular.

A) Células vegetales.

Éstas poseen una gran vacuola que comprime su citoplasma contra la pared. Al ponerlas en contacto con una solución hipertónica respecto al líquido que contiene la vacuola, el agua de ésta fluye hacia el exterior de la célula. Esto supone una reducción del tamaño de la vacuola que arrastra al citoplasma que se despega de la membrana, denominándose a este fenómeno plasmolisis, que se define como "proceso de destrucción de una célula por un mecanismo de deshidratación al pasar el líquido intracelular a un medio hipertónico" Si por el contrario colocamos una célula vegetal en un medio hipotónico produciendo un hinchamiento de la célula, conociéndose a este fenómeno como

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turgescencia. Estas células no llegan a estallar por tener una pared rígida, incluso pueden forzar la salida de agua por la presión interna que se crea. B)En células animales Si repetimos la misma experiencia con glóbulos rojos, como la membrana de estos es mucho más fina, pues no poseen pared celular, al ponerlos en una solución hipertónica, sufren un arrugamiento, mientras que en una solución hipotónica respecto a su interior, al pasar el agua al interior, los glóbulos se dilatan tanto que pueden llegar a estallar. A esto se le llama hemolisis. Así una inyección intravenosa tiene que ser isotónica con respecto al plasma sanguíneo. 5.2.5. Regulación del equilibrio ácido- base. Empecemos estudiando el proceso desde el punto de vista químico para luego aplicarlo a los seres vivos. En los seres vivos existe siempre una cierta cantidad de iones hidrógeno o hidrogeniones (H+) y de iones hidroxilo o hidroxiliones (OH-) que proceden de:

A) De la disociación del agua, que aunque es un electrolito muy débil, hay algunas moléculas disociadas de acuerdo con la siguiente ecuación

H2O --------> H+ + OH-

B) De la disociación de sustancias con función ácida que proporcionan hidrogeniones: ClH ------------> Cl- + H+

C) De la disociación de sustancias con función básica que proporcionan OH- Na(OH) -------------> Na+ + OH-

Sabemos que los H+ tienen carácter ácido (capacidad para ceder un protón), mientras que los OH- carácter básico (capacidad de captar protones), por tanto la acidez o basicidad de un organismo vendrá determinada por la proporción en que se encuentren las dos clases de iones citados. Un medio será neutro cuando H = OH Un medio será ácido cuando H > OH Un medio será básico cuando H < OH

El agua pura en realidad puede disociarse en iones por lo que es una mezcla de tres especies: agua molecular (H2O), protones hidratados (H3O+)

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también llamados hidrogeniones o simplemente protones (H+) e iones hidroxilo (OH-). 2 H2O ---------- H3O+ + OH- Esta disociación es pequeñísima, concretamente el producto iónico del agua a 25ºC es: Kw =[H+] [OH-] = 1 x 10-14 Como en el agua pura deben existir la misma cantidad de hidrogeniones que de hidroxilos (pues provienen de la disociación de cada molécula), eso significa que la concentración de H+ es de 1 x 10-7 . Sin embargo cuando en el agua existe alguna sustancia disuelta pueden alterarse las cantidades de dichos hidrogeniones; por tanto si hay más de 1 x 10-7 se habla de DISOLUCIÓN ACIDA, y si existen menos BASICA. Para simplificar los cálculos Sorensen definió el concepto de pH como el logaritmo cambiado de signo de la concentración de H+:

pH = -log H+

Según esto, las disoluciones son: - ácidas cuando el Ph<7 - neutras cuando el Ph=7

- básicas cuando el Ph>7

La escala de pH es una forma sencilla de describir la abundancia relativa de ambos tipos de iones en una disolución: Ej: H+ = 10-4 pH = -log 10-4 = (-4). (-log 10) = 4 --> pH = 4

Si una disolución tiene un pH < 7 significa que existe un exceso de hidrogeniones y por tanto es ácida.

Si el pH > 7 ---> exceso de OH- y por tanto básica. Si el pH = 7 ----> disolución neutra.

No hay que olvidar que la escala de pH es logarítmica y que, por tanto, si el pH de una 1ª disolución es una unidad menor que el de otra, significa que la concentración de H+ en la segunda disolución es 10 veces menor que la 1ª. La mayoría de las reacciones químicas que ocurren en el organismo de los seres vivos requieren un pH próximo a 7, es decir a la neutralidad. Nuestra sangre, por

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ej., tiene un pH de 7,4. Una excepción es el estómago, que durante la digestión produce ClH que se disocia rápidamente dando un pH al jugo gástrico próximo a dos.

Amortiguadores o sistemas tampón Si al agua pura añadimos un ácido o una base, el pH cambia rápidamente. Sin embargo si añadimos un ácido o una base a la sangre, el pH no varía, siendo necesario añadir cantidades relativamente altas para que varíe. Esto se debe a que los organismos han desarrollado a lo largo de la evolución, unas sustancias llamadas sistemas tampón o "buffer" o amortiguadores que mantienen constante el pH de sus líquidos internos. Las variaciones de pH afectan en general a la estabilidad de las proteínas y, en concreto, influyen decisivamente en la actividad catalítica de los enzimas, pues están formados por aminoácidos que en función del pH, pueden comportarse como compuestos ionizados o no, y generar cargas eléctricas que modifican profundamente su actividad biológica.

Para que esto no ocurra en las soluciones acuosas de los seres vivos existen los llamados SISTEMAS TAMPÓN O AMORTIGUADORES DEL PH. Las proteínas poseen gran capacidad tamponadora del pH, pero existen además otros tampones biológicos. Dichos sistemas se basan en la cualidad de los ACIDOS DÉBILES de no disociarse totalmente, de modo que a un intervalo determinado de Ph pueden actuar como dadores de H+ o aceptores de los mismos sin que apenas cambie el Ph del medio. Los dos ejemplos más comunes son el tampón bicarbonato y el tampón fosfato.

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a. el TAMPÓN BICARBONATO es común en los líquidos intercelulares y

mantiene el pH próximo a 7.4 gracias al equilibrio entre el ión bicarbonato y el ácido carbónico ,que a su vez a se disocia en dióxido de carbono y agua:

Si en el medio aumenta por cualquier causa la [H+],el equilibrio se desplaza hacia la derecha y se elimina al exterior del organismo el exceso de dióxido de carbono producido. Si disminuye tal concentración, el equilibrio se desplaza hacia la izquierda tomándose CO2 del exterior. Aquí además el H2CO3 se encuentra en equilibrio reversible con el CO2. Este equilibrio explica que ante un aumento de OH-, el CO H se convierte en CO H siendo reemplazado a partir del CO , dado que éste último se puede modificar variando el ritmo de ventilación pulmonar. Ejemplo: acidez gástrica:

Las glándulas gástricas producen ClH ,el Na(CO3H)2, se disocia y el ión bicarbonato captura los H . El ión cloruro se une al Na+ dando una sal neutra.

b. el TAMPÓN FOSFATO se encuentra en los líquidos intracelulares y mantiene el pH en torno al 6.8 gracias al equilibrio entre el fosfato monobásico y dibásico:

HPO4

2- + H+ ------- H2PO4- 6.ESTADOS FÍSICOS EN LOS QUE SE ENCUENTRA LA MATERIA VIVA Los seres vivos están formados por sustancias que se encuentran en los tres estados físicos de la materia: sólido, líquido y gaseoso.

A. ESTADO SÓLIDO.

Las sustancias sólidas pueden ser INORGANICAS, como las sales de calcio que forman los huesos y las conchas u ORGANICAS de varios tipos: Glúcidos como la celulosa, la quitina, el almidón... ,Lípidos como el sebo o las ceras ,Proteínas como

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el colágeno y la queratina que se encuentra en la piel, las uñas el pelo..., y los Acidos Nucleicos.

B. ESTADO LIQUIDO.

Los líquidos presentes en el interior de los organismos son dispersiones de diversas sustancias en el seno del agua. Según el tamaño de las partículas dispersas, se diferencian: B1 las DISPERSIONES MOLECULARES O DISOLUCIONES VERDADERAS con partículas menores de 10-7 cm como las sales minerales, o sustancias orgánicas de moléculas pequeñas como los azúcares o los aminoácidos. B2 las DISPERSONES COLOIDALES formadas por partículas mayores de 10-7 cm ,principalmente proteínas, ácidos nucleicos y polisacáridos. Ademas podemos distinguir tres tipos de D. coloidales: - Geles, si están concentradas y tienen una consistencia gelatinosa, parecida al pegamento. - Soles, si están diluídas, de consistencia líquida.Del estado de sol se puede pasar a estado de gel ,aunque este paso no siempre es reversible. - Emulsiones;se trata de dispersiones en las que las partículas dispersas no son estables sino que tienden a reunirse y formar una fase separada del agua que puede precipitar.Sin embargo esto no ocurre gracias a determinadas sustancias que impiden dicha unión, estabilizádolas.Así estan presentes las grasas en la leche y son algunas proteínas las que estabilizan la emulsión. En determinadas circunstancias como aumento de la Tª, cambios del pH del medio... las proteínas estabilizadoras sufren cambios en su estructura (se desnaturalizan) y ya no cumplen su función, es decir, el soluto precipita.Si lo hace en forma de copos se llama COAGULACION y si lo hace en agregados de mayor tamaño FLOCULACION.Esto ocurre por ejemplo cuando calentamos una disolución de una proteína como es la clara del huevo y se convierte en coágulos alargados que forman un sólido blanco.Tambien las bacterias del yogur actuan sobre la lactosa de la leche y la transforman en ácido láctico.Este aumenta la acidez del medio,las proteínas (caseína) de la leche se desnaturalizan precipitan los solutos formándose un gel homogéneo que es el yogur. Las dispersiones coloidales tienen una serie de propiedades que justifican su importancia en los seres vivos: * Viscosidad elevada debido al tamaño de sus moléculas; en el interior de la célula hay cambios de viscosidad (SOL---- GEL) según la actividad de la célula. * Adsorción o atracción de las partículas de un sólido sobre las moléculas de un líquido.Estas atracciones entre coloides justifican la unión entre los enzimas y sus sustratos o entre el antígeno y el anticuerpo. * Sedimentación de las partículas al someterlas a fuerzas centrífugas. * Diálisis o separación por medio de una membrana que deja pasar aquellas partículas de peso molecular más bajo.

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* Electroforesis o separación de las partículas coloidales por acción de la electricidad.

C. ESTADO GASEOSO.

El oxígeno y el dióxido de carbono son gases que estan implicados en el metabolismo celular.Existen otros gases con gran utilidad como el nitrógeno de las cámaras de flotación de muchos animales o de ciertas plantas acuáticas y algunas alga. ACTIVIDADES TEMA 1 1.- Relaciona las propiedades físicas y químicas del agua con las funciones que la misma realiza en los seres vivos. 2.- Cuando cogemos trozos de hojas de lechuga, los cubrimos con un paño húmedo y los guardamos en un frigorífico a 4ºC, permanecen turgentes durante mucho tiempo. Sin embargo, cuando aliñamos los trozos de hojas de lechuga para hacer una ensalada rápidamente pierden la turgencia y se arrugan, aún cuando la guardamos en el frigorífico a 4 ºC. Explica razonadamente por qué las hojas de lechuga pierden su turgencia al aliñarlas. 3.- Si los glóbulos rojos poseen una concentración total de la fase dispersa 0,3 molar, ¿qué ocurrirá si a la sangre se le inyecta una disolución 0,5 molar? ¿Y si se le inyecta una 0,1 molar? Razónalo. 4.- Explica las razones por las que consideramos el agua como el disolvente universal. ¿Por qué es tan importante esta función para los seres vivos?. 5.- ¿En qué consiste la presión osmótica? ¿Qué ocurrirá a una célula vegetal si la colocamos en un medio hipertónico? ¿y en un medio hipotónico? 6.- ¿Qué ocurriría en las células y fluidos vitales si no existiesen soluciones amortiguadoras? Explica cómo actúa el tampón formado por el ácido carbónico-

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ion bicarbonato ante: A) Una subida de pH B) Un descenso del mismo. 7.- ¿A qué se debe la polaridad de la molécula de agua?. ¿Cuáles son las consecuencias químicas y biológicas de este fenómeno? 8.- ¿Por qué el carbono es un elemento mayoritario en la composición química de la materia viva y no así el silicio, que es mucho más abundante en la corteza terrestre? ¿Qué criterios evolutivos decidieron la selección se los elementos químicos que componen la materia viva? 9.- Observa el siguiente dibujo y responde razonadamente: A) Identifica la sustancia representada y explica los criterios usados para su identificación B) ¿Qué tipo de enlace se establece entre ambas moléculas? ¿En qué consiste este enlace?¿Cuál es su importancia biológica? C) Explica el papel que juega esta sustancia en relación con los procesos de transporte. D) Explica las dos propiedades que presenta esta sustancia con relación a los cambios de temperatura en los seres vivos. 11.- ¿Qué ocurriría si en una práctica de laboratorio para observar los fenómenos osmóticos se utilizara una membrana de diálisis?. Razonar la respuesta. ¿Conoce membranas de células de tejidos que actúen como membranas de diálisis? Explique qué sucede en estos tejidos. 12.- La mayoría de los compuestos en estado líquido disminuyen su volumen a

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medida que desciende la temperatura. El agua se comporta de este modo hasta llegar a los 4ºC que no solo no lo disminuye sino que lo aumenta hasta llegar a los 0ºC en que se convierte en hielo con menor densidad que el agua líquida. ¿Podría explicarlo razonadamente? ¿Esta característica del agua presenta alguna ventaja para los seres vivos?. 13.- El carbono y el silicio son dos elementos químicos de similares características atómicas, los dos presentan 4 electrones en su última capa pudiéndolos compartir con los otros bioelementos para formar las biomoléculas. La naturaleza ha seleccionado al carbono y no al silicio a pesar de ser este último mucho más abundante. Explique razonadamente la selección de la naturaleza. 14.- Un alumno llevó a cabo el siguiente experimento. Peló una patata y cortó un trozo alargado de unos 40 mm y lo introdujo en un recipiente que contenía una solución concentrada de sacarosa. Transcurrida una hora, sacó el trozo y al volver a medirlo comprobó que ahora medía 36 mm. Sugiere una explicación para este resultado. ¿Cómo debería hacerse el control de este experimento? 15. ¿Qué ocurriría si se inyectase a una persona agua destilada en la vena? ¿Por qué? 16.- ¿Qué propiedad del agua permite el transporte de la savia bruta, agua y sales minerales, desde las raíces hasta las hojas?. Explica a qué se debe la capacidad que tiene el agua para el transporte. 17.- ¿Podrías explicar por qué las zonas costeras tienen temperaturas más suaves que las zonas costeras interiores de la misma latitud? 18 ¿Por qué a un filete, y en general a toda la carne, no conviene salarla hasta que esté dorada? 19.- Existen informes bien documentados de personas que han vivido sin comer durante periodos prolongados de tiempo empleando sus reservas de grasa como fuente de energía. Sin embargo no es posible sobrevivir más de una semana sin beber. Explica la razón de este hecho. 20.- Los laxantes producen un reblandecimiento de las heces por un aporte de agua que se produce desde los tejidos hacia el intestino grueso. La epsomita (SO4Mg) es una molécula que no puede atravesar las paredes del tubo digestivo, sin embargo es un laxante, su acción sobre las heces se basa en el fenómeno de ósmosis. ¿Cómo puedes explicarlo? 21.- En relación con la figura adjunta, contesta a las siguientes preguntas:

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22.-