Ejercicio resuelto de Agua · Biología · Galicia · 2023

PREGUNTA 1. LA BASE MOLECULAR Y FISICOQUÍMICA DE LA VIDA

A) Haga un cuadro que relacione cuatro propiedades del agua con cuatro de las funciones que realiza en los seres vivos.
B) Explique la relación que existe entre las sales minerales que se pueden encontrar en los seres vivos y las disoluciones tampón o amortiguadoras y explique qué pasaría si el medio interno de los organismos no fuese una disolución tampón.
C) Explique las diferencias entre los bioelementos primarios, secundarios y oligoelementos. Indique dos ejemplos de cada uno de los tres tipos de bioelementos.

$\mathbf{\text{A)}}\mathbf{\text{Haga}}\mathbf{\text{un}}\mathbf{\text{cuadro}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{relacione}}\mathbf{\text{cuatro}}\mathbf{\text{propiedades}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{agua}}\mathbf{\text{con}}\mathbf{\text{cuatro}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{funciones}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{realiza}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{seres}}\mathbf{\text{vivos.}}$

$\text{Propiedad}$	$\text{En qu}\acute{\text{e}}\text{ consiste}$	$\text{Funci}\acute{\text{o}}\text{n que se deriva}$ Elevado poder disolvente	Su polaridad le permite rodear a los iones y a las moléculas polares y mantenerlos en disolución	Función disolvente y de transporte: es el medio en que ocurren las reacciones del metabolismo y el vehículo que lleva las sustancias por la sangre y por la savia Elevado calor específico	Absorbe o cede mucho calor variando poco su temperatura, porque antes hay que romper los puentes de hidrógeno	Función termorreguladora: amortigua los cambios de temperatura del organismo y mantiene estables las condiciones de trabajo de las enzimas Elevado calor de vaporización	Evaporar un gramo de agua exige mucha energía, que se toma del propio cuerpo	Función refrigerante: la evaporación del sudor en los animales y la transpiración en las plantas eliminan calor Elevada fuerza de cohesión	Los puentes de hidrógeno mantienen unidas las moléculas entre sí y a las paredes de los conductos	Función estructural y mecánica: da turgencia a la célula vegetal, actúa de esqueleto hidrostático y hace posible la capilaridad que eleva la savia bruta

Podría añadirse una quinta, la menor densidad del hielo que del agua líquida, de la que se deriva que los lagos se hielen solo en la superficie y la vida pueda continuar debajo.

$\mathbf{\text{B)}}\mathbf{\text{Explique}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{relaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{existe}}\mathbf{\text{entre}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{sales}}\mathbf{\text{minerales}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{pueden}}\mathbf{\text{encontrar}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{seres}}\mathbf{\text{vivos}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{disoluciones}}\mathbf{\text{tamp}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{o}}\mathbf{\text{amortiguadoras}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{explique}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{pasar}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{si}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{medio}}\mathbf{\text{interno}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{organismos}}\mathbf{\text{no}}\mathbf{\text{fuese}}\mathbf{\text{una}}\mathbf{\text{disoluci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{tamp}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n.}}$

Las sales minerales disueltas se encuentran disociadas en sus iones, y algunos de esos iones son precisamente los que forman los sistemas tampón del organismo.

Una disolución tampón o amortiguadora es la que mantiene el pH prácticamente constante aunque se le añadan ácidos o bases, y lo consigue porque contiene a la vez un ácido débil y su base conjugada: cuando aparecen protones en exceso, la base los capta, y cuando faltan, el ácido los cede.

En los seres vivos los dos sistemas principales son el del bicarbonato, formado por el ácido carbónico y el ion bicarbonato, que amortigua el pH de la sangre y de los líquidos extracelulares, y el del fosfato, formado por los iones dihidrogenofosfato e hidrogenofosfato, que actúa sobre todo en el interior de la célula. A ellos se suma el efecto tampón de las propias proteínas, gracias a sus grupos ácidos y básicos.

Si el medio interno no estuviese tamponado, cualquier ácido o base producido por el metabolismo, y el metabolismo produce continuamente dióxido de carbono y ácidos orgánicos, provocaría variaciones bruscas del pH. Como las enzimas solo son activas en un intervalo muy estrecho de pH, se desnaturalizarían y perderían su función, el metabolismo se detendría y la célula moriría. El mantenimiento del pH es, por eso, uno de los aspectos esenciales de la homeostasis.

$\mathbf{\text{C)}}\mathbf{\text{Explique}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{diferencias}}\mathbf{\text{entre}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{bioelementos}}\mathbf{\text{primarios,}}\mathbf{\text{secundarios}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{oligoelementos.}}\mathbf{\text{Indique}}\mathbf{\text{dos}}\mathbf{\text{ejemplos}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{cada}}\mathbf{\text{uno}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{tres}}\mathbf{\text{tipos}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{bioelementos.}}$

La clasificación se basa en la proporción en que aparecen en la materia viva y en el papel que desempeñan.

Los bioelementos primarios son los que constituyen el esqueleto de las biomoléculas orgánicas. Representan alrededor del 96 por ciento de la masa de un ser vivo. Son el carbono, el hidrógeno, el oxígeno y el nitrógeno, a los que se añaden en menor proporción el fósforo y el azufre. Ejemplos: el carbono y el nitrógeno.

Los bioelementos secundarios aparecen en una proporción menor, en torno al 3 o 4 por ciento, y no forman parte del esqueleto de las biomoléculas, sino que se encuentran normalmente como iones cumpliendo funciones estructurales o de regulación: intervienen en el equilibrio osmótico, en la transmisión del impulso nervioso o en la formación de estructuras esqueléticas. Ejemplos: el calcio y el sodio; también el potasio, el magnesio y el cloro.

Los oligoelementos aparecen en cantidades ínfimas, por debajo del 0,1 por ciento, pero su presencia es indispensable: casi todos actúan como cofactores de enzimas o forman parte de grupos prostéticos, de manera que su carencia produce enfermedades por muy pequeña que sea la cantidad necesaria. Ejemplos: el hierro, que forma parte del grupo hemo de la hemoglobina, y el yodo, necesario para las hormonas tiroideas; también el cinc, el cobre, el manganeso y el cobalto.

La diferencia esencial, por tanto, no es solo cuantitativa: los primarios construyen las moléculas, los secundarios regulan el medio y los oligoelementos hacen posible la catálisis.