En suelos con elevadas concentraciones de sales tan solo pueden crecer plantas que absorben y contienen concentraciones de sales en el interior de sus células mayores que las del suelo. Justifique la necesidad de mantener una elevada concentración salina intracelular teniendo en cuenta los requerimientos de agua de las plantas (1)
Las plantas necesitan absorber agua del suelo para sobrevivir, y este proceso depende de la ósmosis, es decir, del movimiento del agua desde la dispersión diluida a la más concentrada. En suelos con alta concentración de sales, un medio hipertónico, si la planta tuviera menos concentración salina en su interior que el suelo, el agua saldría del interior de las células, provocando la deshidratación y marchitamiento de la planta por plasmolización de sus células. Por eso, las plantas necesitan mantener una concentración de sales mayor en su interior que la del suelo, creado así un medio hipotónico que les permite absorber agua del exterior y garantizar su hidratación.
¿Por qué las hojas de lechuga se ponen turgentes cuando las dejamos durante un tiempo en un recipiente con agua para lavarlas? [0,5]. ¿Y por qué esas mismas hojas de lechuga se arrugan cuando las aliñamos con sal? [0,5]. Razone las respuestas.
Cuando metemos las hojas de lechuga en agua, el medio es hipotónico (tiene menos sales que el interior de las células). Por ósmosis, el agua entra en las células vegetales y la célula está turgente. Cuando aliñamos con sal, el exterior se vuelve hipertónico. Por ósmosis, el agua sale del interior de las células. Estas pierden turgencia, se plasmolizan y las hojas se quedan flácidas arrugadas.
¿Cómo justificaría la conservación de alimentos mediante salado y secado? [0,5]. ¿Sería válido este procedimiento para la conservación de todos los alimentos? [0,5]. Razone las respuestas.
La conservación de alimentos por salado y secado se justifica porque ambos son métodos que reducen la disponibilidad de agua en el alimento. Esto se produce gracias a los procesos osmóticos, al encontrarse el alimento en un medio hipertónico (salado) se produce la salida del agua del alimento y esto evita su putrefacción, es decir, no se desarrollan microorganismos. Con base en este mismo objetivo, eliminar el agua del interior de la materia viva, se usa el secado que se basa en la deshidratación del alimento sin que este pierda nutrientes. No es aplicable a todos los alimentos, solo aquellos que tengan un alto contenido en agua. ¿Qué puede explicar que un glóbulo rojo se hinche e incluso llegue a estallar cuando es sumergido en agua destilada? [0,5]. ¿Qué ocurriría si en lugar de ser un glóbulo rojo fuera una célula vegetal? [0,5]. Razone las respuestas.
Se puede explicar por ósmosis. Al sumergir un glóbulo rojo en agua destilada, se encuentra en un medio externo hipotónico, donde hay más soluto dentro de la célula que fuera. Se produce una entrada de agua al interior del glóbulo rojo por ósmosis para llegar al equilibrio. Esto causa una turgencia en la célula, la cual puede llegar a estallar dependiendo de la cantidad de agua que entre. Si fuera una célula vegetal, esta se pondría turgente pero no estallaría ya que posee una pared celular que la protege.
Exponga razonadamente la causa por la que podemos digerir el almidón y no la celulosa [1]
La diferencia está en el tipo de enlace glucosídico. Aunque ambos están formados por glucosa, la uníón entre sus moléculas es diferente. El almidón está formado por enlaces alfa glucosídicos y la celulosa por enlaces beta glucosídicos. Nuestro organismo no posee las enzimas capacitadas para hidrolizar estos enlaces beta, por no lo que no podemos digerir la celulosa.
Las plantas utilizan como reserva energética los polisacáridos y las grasas, mientras que los animales utilizan como principal reserva de energía las grasas. Exponga la ventaja que supone para los animales el hecho de tener abundantes reservas de grasas y escasas reservas de polisacáridos. Razone la respuesta. (1)
En primer lugar, las grasas son una reserva energética muy eficiente, ya que aportan más del doble de energía por gramo que los polisacáridos y ocupan menos espacio y peso. Esto permite que los animales mantengan grandes cantidades de energía sin comprometer su movilidad ni su capacidad para desplazarse durante periodos de escasez de alimento. Además, las grasas actúan como aislante térmico y mecánico, protegiendo a los órganos internos y ayudando a mantener la temperatura corporal en ambientes fríos. Esta capa de grasa también amortigua golpes y facilita la supervivencia en condiciones adversas, combinando protección física y energética en una sola función.
En las zonas polares, donde las temperaturas son muy bajas, ¿cómo es posible que los ecosistemas marinos se mantengan con vida en las épocas con temperaturas bajo cero? Razone la respuesta (1).
Esto es posible gracias a la propiedad del agua de tener mayor densidad en estado líquido que en sólido. El hielo por lo tanto es menos denso y flota en el agua líquida, lo que aporta una función ecológica al agua. El hielo forma una capa superficial termoaislante que permite una vida acuática en climas fríos Razone las causas de los siguientes hechos relacionados con el agua: a) el agua es líquida a temperatura ambiente; b) el agua es termorreguladora; c) el agua es soporte de reacciones; d) el agua permite la existencia de ecosistemas acuáticos en zonas polares [1].
Esto se debe a la elevada fuerza de cohesión de sus moléculas cohesionadas por enlaces de hidrógeno. Esta incomprensibilidad causa la necesidad de más energía para separar las moléculas y pasar a gas. Se debe al alto calor específico y de vaporización. Es decir, absorbe o pierde calor sin modificar su temperatura. Eso hace que el agua actúe como un tampón térmico, mantiene la temperatura en nuestro organismo dentro de unos límites. El agua es el disolvente universal por su fuerza de solvatación con sustancias iónicas y sus enlaces de hidrógeno con moléculas polares. Se debe a que el agua tiene mayor densidad en estado líquido que en sólido. Por eso el hielo flota en el agua líquida y forma una capa superficial termoaislante que permite la vida acuática en climas fríos ¿Por qué las hormonas esteroideas no necesitan mecanismos específicos para atravesar la membrana celular? [0,5]. ¿Por qué sí los necesitan los iones y moléculas como proteínas o glúcidos? [0,5]. Razone las respuestas.
Los esteroides son lípidos y como tales pueden atravesar la bicapa lipídica de la membrana. Los iones, las proteínas y los glúcidos tienen carga o son polares y por lo tanto, no son liposolubles en los componentes de la bicapa y necesitan transportadores específicos.
Fosfolípido
1: ácidos grasos , 2: glicerina. Enlace éster :Se pierde una molécula de agua al reaccionar el grupo alcohol de la glicerina con el grupo carboxílico de un ácido graso. Formación de micelas, monocapas o bicapas por su carácter anfipático. Se encuentra en las membranas celulares.
El colágeno es una proteína de aspecto blanquecino que forma parte de estructuras resistentes como los tendones. Al hervir el colágeno se obtiene gelatina que es una sustancia muy blanda. Explique razonadamente la causa de este cambio [1]
El cambio lo produce la desnaturalización del colágeno por el aumento de la temperatura, es decir, la pérdida de su estructura nativa por la rotura de los enlaces débiles que la mantienen.
¿Conserva su poder nutritivo una proteína desnaturalizada? Razone la respuesta (1)
El poder nutritivo de las proteínas radica en que son fuente de aminoácidos. La desnaturalización no afecta a la estructura primaria ni a los aminoácidos, ya que no afecta a los enlaces peptídicos que los unen y por lo tanto, no afecta al poder nutritivo.
La tripsina es una enzima proteolítica que solamente cataliza la hidrólisis de los enlaces peptídicos en los que el grupo carboxilo es aportado por la lisina o la arginina. Con estos datos escriba los péptidos que se obtienen [0,5], indicando los grupos funcionales [0,5], como resultado de la acción de la tripsina, sobre el siguiente polipéptido: NH2-Ala-Gly-Val-Trp-Ile-Gly-Arg-Cys-Cys-Met-Trp-COOH. Razone la respuesta.
Como la tripsina actúa hidrolizando el enlace peptídico existente entre la arginina (Arg) y la cisteína (Cys), se originan los dos péptidos siguientes: a)NH2-Ala-Gly-Val-Trp-Ile-Gly-Arg-COOH b)NH2-Cys-Cys-Met-Trp-COOHIndique cuáles son las diferencias entre hidrólisis y desnaturalización de proteínas (0,5), enumerando los enlaces que se rompen en cada caso y los productos de ambos procesos (0,8). Cite un agente que se pueda hidrolizar y otro que pueda desnaturalizar las proteínas.
Hidrólisis: afecta al nivel estructural primario. Se rompen los enlaces peptídicos, generando péptidos y aminoácidos; Desnaturalización: afecta a niveles estructurales superiores. Se rompen enlaces débiles (fuerzas de Van der Waals, enlaces de hidrógenos, enlaces hidrofóbicos), generando proteínas desconfiguradas. Agentes hidrolíticos: enzimas, ácidos o bases Agentes desnaturalizantes: calor, pH, agentes químicos, etc.
Al aumentar la cantidad de sustrato en una reacción enzimática, sin variar la concentración de enzima, se observa como la velocidad de la reacción va aumentando. Sin embargo, llega un momento en que el aumento de la cantidad de sustrato no tiene efecto sobre la velocidad de la reacción, que es máxima y constante. Explique este hecho (0,5). ¿Qué le ocurrirá con el tiempo a la velocidad de reacción si se deja de suministrar más sustrato? (0,5). Razona las respuestas.
Al aumentar la cantidad de sustrato, se incrementa la formación del complejo enzima–
Sustrato hasta que finalmente todas las moléculas disponibles de enzima están formando este complejo, alcanzando la saturación de las enzimas y por tanto, la velocidad máxima de la reacción.
Si no se adiciona más sustrato, la velocidad de la reacción se reducirá a medida que la cantidad de sustrato disminuye por la actividad enzimática y finalmente se detendrá cuando se agote el sustrato.
En una reacción enzimática se adiciona un compuesto similar al sustrato en estructura y composición. ¿Cuál sería el efecto producido (0,5) y la causa que lo determina (0,5)? Razone las respuestas.
Efecto: una disminución en la velocidad de la reacción enzimática. Causa: Inhibición competitivab
El cianuro es un veneno que actúa bloqueando una enzima del transporte electrónico de la cadena respiratoria, como consecuencia, la ruta se para y la célula muere. Indique qué tipo de interacción se produce entre el cianuro y la enzima (0,5). ¿Por qué muere la célula? (0,5). Razone las respuestas
El cianuro actúa como inhibidor irreversible. Al interrumpirse la cadena de transporte electrónico de la mitocondria, la célula se queda sin energía y muere.
El análisis del ácido nucleico de un virus ha dado los siguientes resultados: A=24%, G=31%, T=33%, C=12%. ¿Qué dos conclusiones se pueden obtener acerca del tipo de ácido nucleico del virus? Razone las respuestas (1).
Conclusión 1: No se trata de una molécula de ADN bicatenaria, ya que no cumple con la regla de Chargaff (A=T Y G=C). Conclusión 2: Es probable que sa ADN de cadena simple porque los porcentajes de bases no muestran complementariedad.
Un investigador ha descubierto que una reacción enzimática catalizada por una enzima (A) no se produce porque la solución que utiliza como sustrato está contaminada con una enzima proteolítica (B) que hidroliza la enzima (A). Proponga un tratamiento para la solución de sustrato que permita que la reacción con la enzima A se produzca. Razone la respuesta [1].
Si la solución de sustrato se calienta a altas temperaturas la enzima proteolítica se desnaturalizaría no pudiendo hidrolizar al enzima A con lo que se podría producir la reacción que cataliza (se dará por válido cualquier otro razonamiento que incluya la inactivación o inhibición del enzima B)
Las células de las raíces pueden absorber agua en un medio con una concentración de sales muy baja. Explique razonadamente por qué estas células no sufren ningún daño en estas condiciones [1].
Las células de las raíces absorben agua del suelo cuando éste es hipotónico respecto al interior de la célula. El agua entra por ósmosis, pero las células no se rompen porque poseen pared celular rígida, que limita la presión interna y evita que estallen. Si el suelo fuera hipertónico, el agua saldría de las células, provocando su deshidratación.
En algunos animales la digestión de ciertos glúcidos de la patata comienza en la boca, gracias a una enzima presente en la saliva, especializada en hidrolizar los enlaces glucosídicos α (1-4). Esto se puede replicar en el laboratorio exponiendo el glúcido a la enzima salival a 37 ºC. Después, con el test de Fehling, en función del color, se revela la presencia de ciertos glúcidos. Sabiendo esto, se realiza un experimento cuyos resultados se resumen en la siguiente tabla: a) Explique por qué el resultado del test de Fehling es diferente en los tubos 3 y 4 [0,5]. B) ¿A qué puede deberse el resultado diferente de este test en los tubos 4 y 5? Justifique su respuesta [0,5].
a) Porque en el tubo
4 la amilasa salival hidroliza el almidón en azúcares reductores, que reaccionan con el test de Fehling, mientras que en el tubo 3 solo hay almidón (no reductor). B) Porque al calentar la saliva a 100 ºC, la enzima se desnaturaliza y pierde su actividad, de modo que no se forman azúcares reductores y el test permanece azul.
Dos polisacáridos A y B, ambos homopolímeros de glucosa, son sometidos a la acción de jugos digestivos humanos. El homopolimero A se descompone en glucosa, mientras que la acción de los jugos sobre el polisacárido B no provoca que éste se descomponga en glucosa. A) Identifique qué polisacáridos pueden ser A y B [0,4] y b) justifique cuál es la causa de este comportamiento diferente [0,6)
a) El polisacárido A puede tratarse de glucógeno y el B de celulosa b) La causa de este comportamiento depende del tipo de enlace que una los monómeros de estos polisacáridos. Si se trata de un enlace alfa, como es el caso del glucógeno, los humanos contamos con las enzimas necesarias en nuestro organismo para digerir estos polisacáridos, es decir, para descomponerlos en glucosa (monosacáridos). Sin embargo, la celulosa aunque sus monómeros también estén unidos por enlaces O-glucosídicos, estos son de tipo beta y los humanos no contamos con las enzimas necesarias para descomponer dichos enlaces, por lo que no la digerimos.
En el laboratorio se tienen 4 tubos de ensayo con 4 moléculas glucídicas diferentes: glucosa, lactosa, sacarosa y almidón. Tras una serie de pruebas se determina que las moléculas que se distribuyen en los tubos A, B, C y D presentan las siguientes carácterísticas: Tubo A: sabor dulce + poder reductor + soluble en agua + no hidrolizable Tubo B: no sabor dulce + no poder reductor + no soluble en agua + hidrolizable Tubo C: sabor dulce + poder reductor + soluble en agua + hidrolizable Tubo D: sabor dulce + no poder reductor + soluble en agua + hidrolizablem Explique razonadamente a qué tubo pertenece cada molécula
El tubo A contiene glucosa que es un monosacárido y por lo tanto sabemos que tiene sabor dulce, poder reductor, ya que cuenta con un carbono anomérico que le otorga está capacidad. Algo también muy carácterístico de la glucosa, es que no son hidrolizables ya que ya se encuentran separadas en sus monómeros de por sí. – El tubo B contiene almidón porque al ser un polisacárido no tiene sabor dulce, no es soluble en agua ni tampoco tiene poder reductor, ya que la mayoría de los extremos de sus carbonos anoméricos se encuentra unidos por enlaces O-glucosídicos a otros monosacáridos. Además, también sabemos que el tubo B contiene el polisacárido almidón porque es hidrolizable ya que se puede separar en sus monómeros mediante la acción de diferentes enzimas. – El tubo C contiene el disacárido lactosa. Sabemos que se trata de la lactosa porque este disacáridos está unido por enlaces O-glucosídicos monocarbonílico, lo que le otorga el poder reductor, dado que el extremo de uno de sus carbonos anoméricos está libre. Por otra parte, la lactosa es soluble en agua e hidrolizable, es decir, que se puede separar en galactosa y glucosa – El tubo D, contiene sacarosa. Está cuenta con casi todas las mismas propiedades que la lactosa (hidrolizables, solubles en agua y de sabor dulce) por lo que se trata de un disacárido. Sin embargo, la propiedad que diferencia la lactosa de la sacarosa es que este último disacárido no tiene poder reductor. Esto ocurre porque su enlace O-glucosídico es un enlace O-glucosídico dicarbonílico, lo que hace que sus carbonos anoméricos no tengan ningún extremo libre.
A una sustancia orgánica se le añade una base fuerte (hidróxido sódico) y se produce una reacción de hidrólisis alcalina en la que se obtiene un producto que, al ser agitado en solución acuosa, da lugar a una espuma persistente. Explique razonadamente qué ha sucedido en este ensayo, indicando el nombre de la reacción que se produce, el tipo de sustancia inicial y el nombre del producto final [1].La sustancia inicial puede ser cualquier lípido saponificable (como un acilglicérido, una grasa o un ácido graso). Cuando estos ácidos grasos reaccionan con una base fuerte, tiene lugar la saponificación, en la que se forman jabones (las sales de los ácidos grasos). Estos jabones son los que originan la espuma al agitar la disolución acuosa.