Patricia de León Lemes. 2º Bach. CCTT 11/10/10 _____ PAU 2009-2010 1. a) Con respecto a la solubilidad, nos referimos a una sustancia hidrófila a aquella que presenta afinidad y que puede disolverse en agua y, por lo contrario, mencionamos una sustancia hidrófoba a aquella que adversamente no muestra afinidad, por tanto, no es licuable en agua. b) Teniendo en cuenta que el término “anfi” hace referencia a que posee dos características o propiedades simultáneamente (por ejemplo, anfibio = dos tipos de vida), podemos definir una molécula anfipática a la que hace referencia a una estructura molecular que contiene dos propiedades, una hidrofílica, que como mencioné en el apartado anterior tienen afinidad por el agua, y otra hidrofóbica, que no es diluíble en agua. c) En biología, turgencia determina el estado de rigidez de una célula, por tanto, es el fenómeno por el cual las células, al absorber agua, se hinchan, ejerciendo presión contra las membranas celulares, las cuales se ponen tensas. Sin embargo, en términos médicos, se denomina turgencia a la elasticidad normal de la piel causada por la presión hacia afuera de los tejidos y del líquido intersticial. Hay que mencionar que este fenómeno está relacionado íntimamente con la ósmosis. 2. a) Sabiendo que, se define ósmosis como una difusión pasiva, caracterizada por el paso del agua, disolvente, a través de la membrana semipermeable, desde la solución más diluida a la más concentrada, podemos decir que en una de las soluciones tiene más concentración que las células y viceversa, por tanto, en una de las soluciones aumentará el volumen de células a medida que pasa el tiempo, mientras que en la otra disminuirá. b) El proceso mediante el que se produce el cambio de volumen en las células es la ósmosis que, como explique en el apartado anterior, se define como una difusión pasiva, caracterizada por el paso del agua, disolvente, a través de la membrana semipermeable, desde la solución más diluida a la más concentrada. c) Las soluciones tampón o buffer son soluciones que actúan como reguladoras del pH permitiéndonos mantenerlo en un determinado rango, es decir, son capaces de asimilar una gran acidez del medio sin apenas modificar su pH. _____PAU 2009-2010 3. a) Para que se establezca el fenómeno de ósmosis, hay que interponer entre dos soluciones de diferente concentración una membrana semipermeable. A partir de dicho fenómeno podremos ver el comportamiento de un fluido como solvente de una solución ante dicha membrana semipermeable, anteriormente nombrada, para el solvente pero no para los solutos. b) Las vías de transporte a través de la membrana celular y los mecanismos básicos para las moléculas de pequeño tamaño son, por un lado, el Transporte pasivo o difusión, que es el intercambio simple de moléculas a través de la membrana plasmática, durante el cual la célula no gasta energía, debido a que va a favor del gradiente de concentración o a favor de gradiente de carga eléctrica, es decir, de un lugar donde hay una gran concentración a uno donde hay menor. El proceso celular pasivo se realiza por difusión. En sí, es el cambio de un medio de mayor concentración a otro de menor concentración. Entonces, nos encontramos con la ósmosis que es un tipo especial de transporte pasivo en el cual sólo las moléculas de agua son transportadas a través de la membrana. El movimiento de agua se realiza desde un punto en que hay mayor concentración a uno de menor para igualar concentraciones. De acuerdo al medio en que se encuentre una célula, la ósmosis varía. La función de la osmosis es mantener hidratada a la membrana celular. Dicho proceso no requiere gasto de energía. En otras palabras la ósmosis es un fenómeno consistente en el paso del solvente de una disolución desde una zona de baja concentración de soluto a una de alta concentración del soluto, separadas por una membrana semipermeable. Por otro lado, tenemos también el transporte celular activo, En la mayor parte de los casos este transporte activo se realiza a expensas de un gradiente de H+ (potencial electroquímico de protones) previamente creado a ambos lados de la membrana, por procesos de respiración y fotosíntesis, por hidrólisis de ATP. El transporte activo varía la concentración intracelular y ello da lugar un nuevo movimiento osmótico de rebalanceo por hidratación. Los sistemas de transporte activo son los más abundantes entre las bacterias. c) El transporte activo de moléculas a través de la membrana celular se realiza en dirección ascendente o en contra de un gradiente de concentración (Gradiente químico) o en contra un gradiente eléctrico de presión (gradiente electroquímico), es decir, es el paso de sustancias desde un medio poco concentrado a un medio muy concentrado. Para desplazar estas sustancias contra corriente es necesario el aporte de energía procedente del ATP. Las proteínas portadoras del transporte activo poseen actividad ATPasa, que significa que pueden escindir el ATP (Adenosin Tri Fosfato) para formar ADP (dos Fosfatos) o AMP (un Fosfato) con liberación de energía de los enlaces fosfato de alta energía. Comúnmente se observan tres tipos de transportadores, los uniportadores que son proteínas que transportan una molécula en un solo sentido a través de la membrana, los antiportadores que incluyen proteínas que transportan una sustancia en un sentido mientras que simultáneamente transportan otra en sentido opuesto y los simportadores que son proteínas que transportan una sustancia junto con otra, frecuentemente un protón (H+). Demasiado extenso d) En el caso de las membranas celulares, la difusión simple depende de la concentración y del tipo de molécula que va a ser transportada. Las moléculas que pasan a través de la membrana debido a este fenómeno son únicamente los gases (CO2, O2), las moléculas hidrofóbicas (benceno) y las moléculas polares pequeñas (H2O y etanol), puesto que la membrana es permeable a este tipo de moléculas, las cuales además son solubles en su bicapa lipídica. Por otra parte, las moléculas polares grandes (glucosa), los aminoácidos y las moléculas cargadas o iones (H+,Na+,Cl+ y Ca2+) son transportadas a través de la membrana por medio de los diferentes tipos de transporte. Bien _____PAU 2008-2009 1. a) El agua, en el caso de los sistemas biológicos, pasa selectivamente a través de una membrana semipermeable, acción denominada ósmosis, proceso de transporte pasivo en el que no se requiere energía para que la sustancia cruce la membrana plasmática. b) El medio o solución isotónica es aquél en el cual la concentración de soluto es la misma fuera y dentro de una célula. c) Cuando una célula animal se sumerge en una solución hipotónica, ésta absorbe agua hinchándose hasta el punto en que puede estallar dando origen a la citólisis (proceso por el cual la célula se rompe, es decir, que su membrana celular se descompone, perdiéndose su material genético y deteniéndose sus procesos vitales). d) Cuando una célula vegetal se sumerge en una solución hipotónica, ésta elimina agua y el volumen de la vacuola disminuye, produciendo que la membrana plasmática se despegue de la pared celular, ocurriendo la plasmólisis. _____PAU 2007-2008 1. a) La palabra hidrófila hace referencia a la materia que absorbe agua con gran facilidad e hidrófoba, en términos biológicos, lo contrario, es decir, no absorbe fácilmente. Moléculas hidrófilas tienen apetencia por el agua, son solubles en agua. Hidrófobas al contrario. NO es adecuado decir que absorban o no absorba. b) La ósmosis es un fenómeno físico relacionado con el comportamiento de un fluido como solvente de una solución ante una membrana semipermeable para el solvente pero no para los solutos. Tal comportamiento entraña una difusión simple a través de la membrana, sin "gasto de energía". La ósmosis del agua es un fenómeno biológico importante para la fisiología celular de los seres vivos. c) En el caso de un pez marino, su medio externo, que es el mar, es hipertónico respecto de su medio interno. Si introducimos el pez en agua dulce, el medio externo se convierte en hipotónico respecto al medio interno del pez, entrara agua a las células por el proceso de ósmosis y éstas se hinchan, fenómeno que recibe el nombre de turgencia. Si la diferencia de concentraciones es muy alta entre los dos tipos de agua (marina y dulce), las células puede llegar a estallar, provocando la muerte del pez. _____PAU 2006-2007 1. a) 1. Elevado calor específico: Al calentar el agua, parte de la energía se utiliza para romper puentes de hidrógeno y no tanto para aumentar su Tª, lo que supone que incrementos o descensos importantes en la Tª externa, únicamente producen pequeñas variaciones en el medio acuoso. 2. Elevado punto de ebullición: Dado que los puentes hidrógeno deben romperse para pasar al estado gaseoso, su punto de ebullición es mucho más elevado que el de otros compuestos líquidos. 3. Alta constante dieléctrica: Su naturaleza dipolar hace que sea un buen disolvente frente a gran cantidad de sustancias como, las sales minerales y compuestos orgánicos neutros con grupos funcionales hidrófilos. 4. Elevada capacidad de disolvente: Las moléculas de agua, debido a su carácter polar, tienden a disminuir las atracciones entre los iones de las sales y los compuestos iónicos, facilitando su disociación en forma de aniones y cationes y rodeándolos por dipolos de agua que impiden su unión. Demasiado extenso, sólo se pedía nombrar a citar. Debes ceñirte a lo preguntado y no extenderte más allá de lo que te pida la pregunta b) Una solución tampón o amortiguadora es una mezcla capaz de moderar las variaciones de pH realizadas por la adición de una ácido o una base, gracias a que contiene en equilibrio a un ácido débil y su base conjugada en proporciones equimolares, así las adiciones de ácido se neutralizaran con la base conjugada y las de base con el ácido, desplazando las posiciones de estos en el equilibrio, pero manteniendo invariable el pH. c) Al obtener una sobreproducción de protones, el medio se considera que contiene mucha acidez o que es muy ácido y entonces es cuando actuaría el tampón fosfato monobásico/diabásico. d) La concentración de protones en los sistemas biológicos se expresa en términos de pH. La escala del pH es una forma sencilla de describir la abundancia relativa de ambos tipos de iones en una disolución. Las reacciones metabólicas sólo son posibles cuando el pH es constante y próximo a la neutralidad, pues las enzimas actúan dentro de unos límites muy estrechos de pH. Así, pequeñas variaciones impiden su función. Por ello, es necesario comprobar el pH en las células y fluidos corporales. Esto se hace con las disoluciones tampón, que impiden variaciones de pH, producidas al añadir pequeñas cantidades de ácido o de base. Están formadas por las formas disociadas y no disociadas de un ácido débil en equilibrio. Por eso es tan importante para los seres vivos mantener el pH en valores próximos a la neutralidad. NOTA: 9,76