Te conviene dominar: La hidrosfera (2° año de preparatoria (semestres 3 y 4))
Cuando una tortilla se quema en el comal, queda una capa negra y, al final, unas cenizas grises. ¿De qué elementos estaba hecha la parte que se fue como humo y cuáles forman las cenizas? Lo mismo pasa con cualquier tejido vivo: casi todo se va en forma de gases y solo queda una pequeña porción mineral.
Bioelementos: primarios, secundarios y oligoelementos
Solo unos veinte elementos de la tabla periódica forman parte de la materia viva. Cuatro de ellos (C, H, O y N) constituyen por sí solos más del 95 % de la masa de cualquier ser vivo.
Ahora veamos los valores por elemento. Esta gráfica de barras muestra la abundancia aproximada de los principales bioelementos en la materia viva (por ejemplo, el cuerpo humano).
Fíjate: O, C, H y N juntos suman cerca del 96 % de la masa. Son los cuatro más abundantes y todos son primarios.
Vuelve al principio: lo que se va como humo son sobre todo C, H, O y N (primarios) en forma de gases como $\mathrm{CO_2}$, vapor de agua y óxidos de nitrógeno. Las cenizas son sales de elementos secundarios y oligoelementos.
Practica★☆☆Sin empezar
Explica la diferencia entre bioelementos primarios, secundarios y oligoelementos, y pon un ejemplo concreto de cada uno de los tres grupos.
Explica la diferencia entre bioelementos primarios, secundarios y oligoelementos, y pon un ejemplo concreto de cada uno de los tres grupos.
Observa el gráfico de barras de la abundancia de los principales bioelementos en la materia viva. Indica a qué grupo de bioelementos pertenecen los cuatro elementos más…
Observa el gráfico de barras de la abundancia de los principales bioelementos en la materia viva. Indica a qué grupo de bioelementos pertenecen los cuatro elementos más abundantes, qué porcentaje de la materia viva representan aproximadamente en conjunto y por qué se consideran imprescindibles para formar biomoléculas.
Puedes hacerlo en papel y enviar una foto con tu respuesta.
Se analiza en el laboratorio la composición elemental (% en masa seca) de dos muestras desconocidas: Muestra 1: Oxígeno 62.4 %, Carbono 19.8 %, Hidrógeno 9.5 %,…
Se analiza en el laboratorio la composición elemental (% en masa seca) de dos muestras desconocidas:
a) Deduce razonadamente cuál de las muestras procede de materia viva y cuál de la corteza terrestre, justificando tu elección a partir de las propiedades fisicoquímicas del carbono que lo hacen más idóneo que el silicio para constituir las biomoléculas.
b) A partir de los datos de la muestra biológica, clasifica sus elementos en primarios, secundarios y oligoelementos atendiendo a su abundancia relativa.
c) Justifica por qué un oligoelemento como el zinc es tan indispensable para el mantenimiento de la vida celular como el carbono, a pesar de encontrarse en una proporción miles de veces inferior.
El agua: una molécula polar unida por puentes de hidrógeno
La densidad máxima a 4 °C
Casi todos los líquidos se vuelven más densos al enfriarse. El agua no: su densidad máxima (1.000 g/cm³) está a 4 °C. ¿Por qué?
Por encima de 4 °C, la agitación térmica rompe y rehace puentes de hidrógeno constantemente, y las moléculas se empaquetan de forma compacta. Al enfriar, se acercan más y la densidad sube.
Por debajo de 4 °C, la agitación ya es baja y los puentes de hidrógeno se estabilizan: cada molécula tiende a quedar unida a cuatro vecinas en una geometría abierta. La red ocupa más espacio y la densidad baja.
A 0 °C se completa la red cristalina del hielo, con huecos hexagonales, y la densidad cae a 0.917 g/cm³.
Por eso, en un lago que se enfría, el agua más fría (cerca de 4 °C) se hunde y la que está cerca de 0 °C queda arriba y se congela primero. El fondo se mantiene a unos 4 °C.
Practica★☆☆Sin empezar
Indica dos funciones del agua en los seres vivos que sean consecuencia directa de su polaridad y explica brevemente cada una de ellas.
Indica dos funciones del agua en los seres vivos que sean consecuencia directa de su polaridad y explica brevemente cada una de ellas.
A diferencia de casi todos los líquidos, cuya densidad aumenta de forma continua conforme se enfrían hasta solidificar, el agua alcanza su densidad máxima a 4 °C (1.000…
A diferencia de casi todos los líquidos, cuya densidad aumenta de forma continua conforme se enfrían hasta solidificar, el agua alcanza su densidad máxima a 4 °C (1.000 g/cm³) y disminuye a 0.917 g/cm³ al congelarse a 0 °C.
a) Explica la causa molecular de esta anomalía térmica del agua, describiendo cómo se reorganizan los enlaces por puentes de hidrógeno en la transición de agua líquida a hielo.
b) Imagina un escenario hipotético en el que el agua no presentara esta anomalía y el hielo fuera más denso que el agua líquida. Predice de forma razonada la evolución térmica y física que experimentaría un lago de montaña de 20 m de profundidad durante un invierno con temperaturas de -10 °C, y justifica cómo afectaría a la supervivencia de los organismos acuáticos bentónicos y nectónicos.
Relaciona la elevada capacidad calorífica del agua con la termorregulación de los organismos y pon un ejemplo que muestre esa función en un ser vivo concreto.
Relaciona la elevada capacidad calorífica del agua con la termorregulación de los organismos y pon un ejemplo que muestre esa función en un ser vivo concreto.
Una célula acumula iones $\text{K}^+$ en su interior y mantiene iones $\text{Na}^+$ en el exterior. Explica en qué forma se encuentran estas sales minerales en el medio…
Una célula acumula iones $\text{K}^+$ en su interior y mantiene iones $\text{Na}^+$ en el exterior. Explica en qué forma se encuentran estas sales minerales en el medio celular (disueltas o precipitadas) y nombra dos funciones que pueden desempeñar.
El esqueleto humano contiene sales de calcio en forma precipitada. Nombra una sal mineral concreta que lo forme y explica qué ventaja aporta que esté precipitada en…
El esqueleto humano contiene sales de calcio en forma precipitada. Nombra una sal mineral concreta que lo forme y explica qué ventaja aporta que esté precipitada en lugar de disuelta.
En un cultivo hidropónico experimental se estudia el efecto de la deficiencia de bioelementos en plántulas de tomate. El lote 1 crece en un medio carente de nitrógeno y…
En un cultivo hidropónico experimental se estudia el efecto de la deficiencia de bioelementos en plántulas de tomate. El lote 1 crece en un medio carente de nitrógeno y el lote 2 en un medio carente de hierro. Tras dos semanas, ambos lotes sufren clorosis severa y detención del crecimiento. Un alumno afirma que las consecuencias en el lote 2 deberían ser insignificantes en comparación con el lote 1, argumentando que el nitrógeno representa alrededor del 3 % de la masa seca de la planta (bioelemento primario), mientras que el hierro supone menos del 0.01 % (oligoelemento).
a) Rebate el argumento del alumno explicando la diferencia fundamental entre el papel biológico de los bioelementos primarios y el de los oligoelementos.
b) Justifica a nivel bioquímico por qué la carencia de una cantidad tan minúscula de hierro bloquea la síntesis de clorofila y la fotosíntesis con una gravedad comparable a la falta de nitrógeno.
Si añades un poco de ácido clorhídrico a un litro de agua pura, el pH cae de 7 a 3. Si añades la misma cantidad al plasma sanguíneo, el pH apenas cambia. ¿Cómo evitan los fluidos biológicos los cambios bruscos de acidez?
Un tampón combina una especie capaz de captar $\mathrm{H^+}$ (base) y su forma protonada, que puede cederlos (ácido). Amortigua los cambios de pH, pero con capacidad limitada. Destacan el sistema bicarbonato en el medio extracelular y el fosfato en el intracelular.