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w w w .m he du ca tio n. es BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA María Rei Vilas Silvia Blázquez Martín Sergio Sierra Domínguez M.a Ángeles Ramos García Alicia Ortigosa Alcón Coordinadora y asesora didáctica María Rei Vilas Revisora técnico-pedagógica M.a Ángeles Ramos García MADRID – BOGOTÁ – BUENOS AIRES – CARACAS – GUATEMALA – MÉXICO NUEVA YORK – PANAMÁ – SAN JUAN – SANTIAGO – SÃO PAULO – AUCKLAND HAMBURGO – LONDRES – MILÁN – MONTREAL – NUEVA DELHI – PARÍS SAN FRANCISCO – SYDNEY – SINGAPUR – ST. LOUIS – TOKIO – TORONTO 1 w w w .m he du ca tio n. es ÍNDICE2 Unidad 1. Organización y composición de los seres vivos .................................................. 4 Con mirada científica ............................................... 5 1. Características que definen a los seres vivos .. 6 2. Composición química de los seres vivos ......... 10 3. Virus, en la frontera de la vida ........................ 22 Por los caminos de la ciencia .................................... 23 Actividades finales ................................................... 24 Unidad 2. La célula, unidad básica de la vida ..... 26 Con mirada científica ............................................... 27 1. La célula, unidad estructural de los seres vivos 28 2. Nutrición celular ............................................ 36 3. Relación celular ............................................. 42 4. Reproducción celular ..................................... 43 Por los caminos de la ciencia .................................... 51 Actividades finales ................................................... 52 Unidad 3. Especialización celular: los tejidos ..... 54 Con mirada científica ............................................... 55 1. La organización pluricelular. Los tejidos .......... 56 2. Los tejidos vegetales ..................................... 58 3. Los tejidos animales ...................................... 64 Por los caminos de la ciencia .................................... 73 Actividades finales ................................................... 74 Unidad 4. Biodiversidad y evolución .................... 76 Con mirada científica ............................................... 77 1. Concepto de biodiversidad ............................. 78 2. El estudio de la biodiversidad ......................... 79 3. El origen de la biodiversidad .......................... 81 4. La distribución de la biodiversidad .................. 84 5. Importancia de la biodiversidad ...................... 91 6. La pérdida de biodiversidad ........................... 93 7. La conservación de la biodiversidad ............... 94 Por los caminos de la ciencia .................................... 95 Actividades finales ................................................... 96 Unidad 5. La clasificación de los seres vivos ...... 98 Con mirada científica ............................................... 99 1. Los sistemas de clasificación biológica .......... 100 2. Los grandes grupos de seres vivos ................. 104 Por los caminos de la ciencia .................................... 117 Actividades finales ................................................... 118 Unidad 6. La nutrición y relación en las plantas . 120 Con mirada científica ............................................... 121 1. La función de nutrición en las plantas............. 122 2. Obtención de nutrientes en plantas vasculares 124 3. Formación y transporte de la savia bruta ........ 128 4. Fotosíntesis .................................................. 130 5. El transporte de la savia elaborada ................ 131 6. Excreción y secreción de sustancias .............. 132 7. La función de nutrición en briófitas ................. 133 8. La función de relación en las plantas .............. 134 9. Captación de estímulos externos .................... 135 10. Coordinación: hormonas vegetales ................. 136 11. Respuestas vegetales: movimiento ................ 138 12. Incidencia de la luz y la temperatura en la fisiología y el desarrollo de las plantas ........... 140 13. Adaptaciones al medio vinculadas con la nutrición y relación ........................................ 143 Por los caminos de la ciencia .................................... 145 Actividades finales ................................................... 146 Unidad 7. La reproducción en las plantas ............ 148 Con mirada científica ............................................... 149 1. Reproducción asexual y sexual en las plantas . 150 2. Ciclo biológico de las briófitas ........................ 152 3. Ciclo biológico de las pteridofitas ................... 153 4. La reproducción de las espermafitas .............. 154 5. Adaptaciones reproductivas de las plantas al medio terrestre ............................................. 164 Por los caminos de la ciencia .................................... 165 Actividades finales ................................................... 166 Unidad 8. La nutrición en los animales: digestión y respiración ......................................... 168 Con mirada científica ............................................... 169 1. Características generales de la función de nutrición ................................................... 170 2. El aparato digestivo en invertebrados ............. 172 3. El aparato digestivo en vertebrados ................ 176 4. La respiración de los animales ....................... 182 5. La respiración en invertebrados ..................... 184 6. La respiración en vertebrados ........................ 186 Por los caminos de la ciencia .................................... 189 Actividades finales ................................................... 190 w w w .m he du ca tio n. es ÍNDICE 3 Unidad 9. La nutrición en los animales: circulación y excreción ........................................... 192 Con mirada científica ............................................... 193 1. El intercambio y el transporte de sustancias en los animales ............................................. 194 2. Tipos de circulación en los animales ............... 198 3. La función de excreción en animales .............. 205 4. Adaptaciones de los animales a la nutrición .... 210 Por los caminos de la ciencia .................................... 211 Actividades finales ................................................... 212 Unidad 10. La relación en los animales ............... 214 Con mirada científica ............................................... 215 1. La función de relación .................................... 216 2. Los sistemas de coordinación ........................ 218 3. El sistema nervioso ....................................... 219 4. El sistema endocrino ..................................... 228 5. La coordinación neuroendocrina ..................... 232 6. La homeostasis ............................................. 234 7. Adaptaciones del sistema nervioso y endocrino de los animales al medio ............. 236 Por los caminos de la ciencia .................................... 239 Actividades finales ................................................... 240 Unidad 11. La reproducción en los animales ...... 242 Con mirada científica ............................................... 243 1. La función de reproducción en animales ......... 244 2. Ciclos biológicos en animales ........................ 255 3. Adaptaciones reproductivas de los animales ... 257 Por los caminos de la ciencia .................................... 261 Actividades finales ................................................... 262 Unidad 12. La Tierra y sus materiales ................. 264 Con mirada científica ............................................... 265 1. El estudio del interior terrestre ....................... 266 2. Estructura interna de la Tierra ........................ 274 3. Origen y estructuraactual de la Tierra ............ 276 4. Materiales de la Tierra: minerales................... 278 Por los caminos de la ciencia .................................... 287 Actividades finales ................................................... 288 Unidad 13. Tectónica de placas ........................... 290 Con mirada científica ............................................... 291 1. Wegener y los desplazamientos continentales . 292 2. La clave está en los océanos ......................... 294 3. Teoría de la tectónica de placas ..................... 296 4. Riesgo sísmico y tectónica de placas ............. 304 Por los caminos de la ciencia .................................... 307 Actividades finales ................................................... 308 Unidad 14. Magmatismo y metamorfismo .......... 310 Con mirada científica ............................................... 311 1. El motor de las placas tectónicas ................... 306 2. Magmatismo ................................................. 312 3. Metamorfismo .............................................. 322 4. Aplicaciones de las rocas magmáticas y metamórficas ............................................. 328 Por los caminos de la ciencia .................................... 329 Actividades finales ................................................... 330 Unidad 15. Las rocas sedimentarias. La deformación de las rocas ................................ 332 Con mirada científica ............................................... 333 1. Procesos implicados en la formación de las rocas sedimentarias ............................ 334 2. Clasificación de las rocas sedimentarias ........ 342 3. La deformación de las rocas .......................... 346 Por los caminos de la ciencia .................................... 351 Actividades finales ................................................... 352 Unidad 16. Historia de un planeta en continuo cambio ................................................................... 354 Con mirada científica ............................................... 355 1. El tiempo en geología .................................... 356 2. La escala geológica del tiempo ...................... 364 Por los caminos de la ciencia .................................... 373 Actividades finales ................................................... 374 w w w .m he du ca tio n. es ORGANIZACIÓN Y COMPOSICIÓN DE LOS SERES VIVOS 1. Características que definen a los seres vivos. 2. Composición química de los seres vivos. 3. Virus, en la frontera de la vida. Los seres vivos son estructuras extremadamente comple- jas; hasta los organismos más sencillos están formados por la perfecta integración de miles de millones de molécu- las. A pesar de esta complejidad, todos están compuestos por unos pocos elementos, bioelementos, que se combi- nan para formar un grupo, también limitado, de moléculas denominadas biomoléculas. Estas construcciones perfectas que son los seres vivos fun- cionan como sistemas abiertos que intercambian materia y energía con el medio que los rodea. Los mecanismos por los que interaccionan con el medio pueden variar de unas especies a otras, pero todas realizan las mismas funciones necesarias para la vida: nutrición, relación y reproducción. En la imagen, vemos varios machos de caballito de mar con sus vientres abultados; estos peces tienen un modo de reproducción particular: la hembra deposita los huevos en la bolsa ventral del macho, que los fecunda e incuba hasta el espectacular nacimiento de las crías. Puedes verlo en el siguiente enlace: goo.gl/dFckn. Los mecanismos por los que los seres vivos realizan sus funciones vitales son diversos, al igual que lo son las estructuras que cada especie forma a partir de los mismos bioelementos y biomoléculas, pero en todos ellos existe una unidad de composición y de funciones. 1. Características que definen a los seres vivos. 1 w w w .m he du ca tio n. es UNIDAD 1. ORGANIZACIÓN Y COMPOSICIÓN DE LOS SERES VIVOS 5 Robots tipo Lily del proyecto COCORO actuando en grupo en una piscina. Un equipo de científicos ha creado un ejército de robots que funciona como los grupos de peces sincronizados. Pueden inter- cambiar información para analizar su entorno y buscar, extraer y conservar recursos situados en hábitats subacuáticos. Investi- gadores del proyecto Collective Cognitive Robots (COCORO), que está respaldado por la Unión Europea, han desarrollado el co- nocimiento colectivo de estos robots autónomos y han fabricado prototipos experimentales. Los robots del proyecto COCORO funcionan como un sistema colectivo de agentes autónomos que son capaces de aprender de experiencias pasadas. Los autómatas acuáticos interactúan entre sí mediante el intercambio de información, con lo que con- siguen conformar un sistema cognitivo que les permite reconocer su entorno. El proyecto está integrado por biólogos, informáticos y otros es- pecialistas. Se ha desarrollado durante tres años y ha recibido de la UE una financiación por valor de 2,9 millones de euros. Finalizó en 2014 y sus resultados pueden encontrar aplicaciones en diversos campos. Dos ejemplos de estas aplicaciones posibles son la vigilancia medioambiental y las operaciones de búsqueda y rescate. Puedes leer más acerca de los «robots enjambre» en goo.gl/ Ct94pN, y ver cómo funcionan en los siguientes enlaces: goo.gl/ fDQdvF y goo.gl/HM0dQH. 1. Observa la fotografía superior. ¿De qué crees que están com- puestos los robots a los que se refiere la noticia? ¿Serán los mismos componentes que los que forman la materia viva? Investiga y justifica tus respuestas. 2. En la noticia, se habla de robots que interactúan entre sí y aprenden. ¿Pueden los robots desarrollar la función de rela- ción? Explica por qué se les llama «robots enjambre». 3. ¿A qué se refiere el texto cuando dice que los robots forman un sistema cognitivo? ¿Pueden los robots relacionarse con el medio? Explica de qué forma. 4. Además de la función de relación, hay otras dos funciones vitales que realizan los seres vivos. ¿Podrían realizarlas estos robots? Explica por qué. 5. Tras leer el texto y reflexionar sobre estos robots, responde: ¿qué crees que es lo que hace a los seres vivos especiales? 6. Elabora una hipótesis para explicar cómo pueden aplicarse estos robots a la vigilancia medioambiental. Reflexiona y responde http:// Enjambres de robots que se comportan como un banco de peces Con mirada científica w w w .m he du ca tio n. es UNIDAD 1. ORGANIZACIÓN Y COMPOSICIÓN DE LOS SERES VIVOS6 1. Características que definen a los seres vivos A pesar de las múltiples diferencias que observas a simple vista, los seres vivos tienen mu- cho en común y se distinguen claramente de la materia inerte. Cualquier ser vivo, por simple que sea, es siempre más complejo que cualquier forma de materia inerte. 1.1. ¿Qué tienen en común todos los seres vivos? Podemos señalar las siguientes características: • Están compuestos por los mismos elementos químicos, los bioelementos, y las mismas moléculas, las biomoléculas, es decir, presentan unidad en su composición química. • Están constituidos por células. La célula es la unidad estructural, funcional y reproductora de los seres vivos. Los seres vivos más sencillos están formados por una única célula. • Son capaces de realizar tres funciones vitales, nutrición, relación y reproducción, y de mantener una constancia en estas funciones vitales. • Presentan niveles de organización de complejidad creciente. Son numerosos los seres unicelulares, pero, por ejemplo, animales y vegetales muestran tejidos, órganos, aparatos y sistemas. 1.2. Las funciones vitales Los seres vivos se nutren, se relacionan y se reproducen. La capacidad para llevar a cabo estas funciones es lo que constituye la condición de vivir. A. Nutrición La función de nutrición consiste en el intercambio de materia y energía con el entorno.Los organismos autótrofos, como las plantas, fabrican materia orgánica a partir de la materia in- orgánica gracias a la energía del sol, son fotoautótrofos. Los organismos heterótrofos, como los hongos o los animales, obtienen la materia y la energía de la degradación de compuestos orgánicos, son quimioheterótrofos. El conjunto de reacciones químicas que tiene lugar en las células con el objetivo de completar su función de nutrición se denomina metabolismo celular. Las funciones vitales son los mecanismos que permiten a los seres vivos interactuar con el medioambiente: la nutrición y la relación posibilitan el mantenimiento de los individuos y la reproducción la supervivencia de la especie. 1> Los virus, formados por biomoléculas, son parásitos intracelulares obligados que utili- zan la maquinaria de una célula para hacer miles de copias de sí mismos. Argumenta qué características propias de los seres vivos poseen y de cuáles carecen. 2> Explica tres similitudes y tres diferencias entre la nutrición autótrofa y la heterótrofa. ¿Para qué precisan los seres vivos realizar la función de nutrición? Razona tu res- puesta. Activ idades Los insectos son atraídos por las flores (re- lación), obtienen de ellas el alimento (nutri- ción) y, a su vez, contribuyen a la poliniza- ción (reproducción). Coronavirus, causantes de enfermedades respiratorias, en un alveolo pulmonar. Trata de señalar al menos cinco características que tengan en común una bacteria, un abeto, una ballena y una seta. Tú respondes w w w .m he du ca tio n. es UNIDAD 1. ORGANIZACIÓN Y COMPOSICIÓN DE LOS SERES VIVOS 7 B. Relación La función de relación permite a los seres vivos obtener información del medio que los rodea, así como del propio medio interno, y dar la respuesta adecuada en cada momento. Cada célula de un organismo pluricelular necesita, para realizar su función dentro del conjunto en el que vive, estar incluida en un medio líquido óptimo que le permita vivir y realizar sus funciones. A este medio líquido en continuo equilibrio se le denomina medio interno. Los organismos reaccionan ante los cambios fisicoquímicos que se producen en el medio de diferente forma en función de su grado de desarrollo. C. Reproducción La función de reproducción consiste en generar nuevos seres vivos con características simi- lares a partir de uno o varios progenitores. La finalidad no es la conservación del individuo, sino la perpetuación de la especie en el tiempo. Hablamos de reproducción sexual cuando intervienen dos progenitores y los organismos resultantes presentan una mezcla de las características de ambos. Decimos reproducción asexual cuando interviene un solo progenitor y los organismos resultantes son idénticos a él. El medio interno de los seres pluri- celulares presenta unas propiedades físico-químicas que los caracterizan y que afectan directamente a la super- vivencia de las células, como son: el pH, la temperatura, la presión osmó- tica, la densidad, los gases, etc., así como la presencia de nutrientes esenciales y señales químicas infor- mativas. Recuerda Las funciones de nutrición y relación permiten a los seres vivos el mantenimiento de la homeostasis, equilibrio del medio interno del organismo independiente del medio externo. 3> Clasifica, en relación con la función vital a la que se refieren, las siguientes situaciones y estructuras (puedes organizarlo en columnas): a) Respuesta inmunitaria en vertebrados. d) Fotosíntesis. g) Gemación. b) Frutos. e) Depredación. h) Defecación. c) Néctar de las flores. f) Espinas de una rosa. i) Cuidado de las crías. 4> La elección de pareja en el pingüino de Magallanes se realiza de una manera singular. Las hembras seleccionan al macho que ha fabricado el mejor nido. Este macho ayudará a la hembra a cuidar el huevo durante el invierno y, en muchas ocasiones, formará pareja con la hembra para el resto de su vida. En este proceso, intervienen varias funciones vitales, ¿sabrías explicar cuáles son? Activ idades Aparecen células específicas encargadas de la captación de los estímulos y de la emisión de la respuesta. Suelen aparecer siste- mas de coordinación. En plantas, existe un sistema de coordinación hormonal. En animales, además del sistema de coordinación hormonal, hay un siste- ma nervioso. Organismos pluricelulares con tejidos No hay células especializadas. En los organismos unicelula- res y pluricelulares sin tejidos, la captación del estímulo y la emisión de la respuesta las realiza el mismo tipo de célu- la. Suelen ser procesos muy sencillos relacionados con la nutrición o la reproducción. Organismos unicelulares y pluricelulares sin tejidos w w w .m he du ca tio n. es UNIDAD 1. ORGANIZACIÓN Y COMPOSICIÓN DE LOS SERES VIVOS8 1.3. Los niveles de organización de los seres vivos Desde la aparición de los primeros seres vivos hace unos 3 500 millones de años, han sur- gido formas vivas progresivamente más complejas. Al abordar su estudio, debemos tener en cuenta los niveles de organización y las propiedades emergentes de cada una de ellas. Las propiedades emergentes son aquellas que surgen en los sistemas fruto de las inte- racciones entre las partes que los integran. 5> Los virus están formados por proteínas y una molécula de ácido nucleico. Argumenta qué nivel de organización han alcanzado. 6> Elabora una tabla con varios ejemplos de cada uno de los niveles de organización pre- sentes en los seres vivos. Activ idades 1.o Nivel molecular Los átomos de determinados elementos se combinan formando las moléculas de los seres vivos, las biomoléculas. Varios tipos de biomoléculas se unen para formar complejos supramoleculares. Los virus, constituidos por la asociación de proteínas y un ácido nucleico, se sitúan en este nivel. 2.o Nivel celular Los orgánulos son estructuras especializadas en diferentes funciones que se encuentran en el in- terior de las células. La célula es la unidad básica de la vida, capaz de llevar a cabo todas las funciones vitales; de hecho, son numerosos los seres vivos unicelu- lares (bacterias, fermentos, algas unicelulares, protozoos…). 3.o Nivel orgánico En la mayor parte de los organismos multicelulares, las células forman tejidos, conjuntos de células semejantes especializadas en realizar un trabajo determinado. A su vez, los tejidos se dis- ponen en estructuras con funciones específicas, los órganos. Un grupo de órganos que cooperan para ejercer una función vital constituyen un aparato o sistema. Aparatos y sistemas colaboran con una coordinación perfecta, conformando un ser vivo pluricelular. Huesos Átomos Célula Tejido Tejido óseo Aparatos Moléculas Orgánulos w w w .m he du ca tio n. es UNIDAD 1. ORGANIZACIÓN Y COMPOSICIÓN DE LOS SERES VIVOS 9 Los diferentes niveles pueden agruparse en tres tipos: • Niveles abióticos: comunes a los seres vivos y a la materia inerte. Son los átomos y las moléculas. • Niveles bióticos: exclusivos de los seres vivos. Están en este nivel orgánulos, células, tejidos, órganos, aparatos o sistemas y organismos. • Niveles ecológicos: formados por la agrupación de organismos. Son las poblaciones, las comunidades y los ecosistemas. 7> Observa las imágenes y explica cuál es el nivel de organización más complejo que presentan; clasifícalos en abiótico, biótico y ecológico. Activ idades 4.o Nivel de ecosistema Los individuos no están aislados, sino que se relacionan con otros de su especie, con el fin de buscar ali- mento, aparearse, protegerse, etc. Todos los seres de una misma espe- cie que conviven en un área determi- nada forman una población. Las diferentes poblaciones que ha- bitan en una zona, relacionándose entre sí, componen la biocenosis o parte viva de los ecosistemas. El conjunto de todos los ecosistemas de la Tierra es la ecosfera, en la cual interaccionaban biosfera, at- mósfera, hidrosfera y litosfera. Organismos superiores Población Comunidad Ecosistema w w w .m he du ca tion. es UNIDAD 1. ORGANIZACIÓN Y COMPOSICIÓN DE LOS SERES VIVOS10 2. Composición química de los seres vivos Los elementos que forman la materia viva se denominan bioelementos. Han sido selecciona- dos a lo largo de la evolución por sus características especiales. No son los más abundantes en la corteza terrestre ni en la troposfera, pero son los idóneos para formar las biomoléculas. 2.1. Los bioelementos Según su abundancia en los seres vivos, los bioelementos se clasifican en: bioelementos primarios, secundarios y oligoelementos. Bioelementos primarios Se incluyen en este grupo C, H, O y N que, conjuntamente, conforman más del 95 % de la materia viva. Algunos autores incluyen el P y S en los secundarios. OtrosNaCaFeAlSiO 0 10 20 30 40 50 OtrosNaCaFeALSIO 6,8 % 2,6 %3,4 % 4,7 % 7,5 % 26 % 49 % C, H, O y N poseen propiedades que les permiten formar una enorme diversidad de mo- léculas orgánicas estables con estructuras y funciones diferentes. Forman enlaces covalentes muy estables, simples, dobles e incluso triples, lo que apor- ta mayor versatilidad a las moléculas. Bioelementos secundarios Están presentes en proporciones menores, un 4,5 %. Algunos están relacionados con fun- ciones generales y aparecen en todos los seres vivos. Ejemplo de ello son el Mg, que forma parte de la molécula de clorofila; el Ca, que genera estructuras esqueléticas e interviene en la contracción muscular, en la coagulación sanguínea y en la transmisión del impulso nervio- so, y el Na y el K, necesarios para la conducción nerviosa y la contracción muscular. Oligoelementos Presentes en cantidades inferiores al 0,1 %, algunos son imprescindibles y otros varían según el tipo de organismo. Son ejemplos de oligoelementos los siguientes: Mn, Fe, Co, Cu o Zn. 8> Busca información y elabora una tabla con los principales oligoelementos y las funcio- nes que desempeñan. Activ idades Los átomos se unen para formar moléculas por medio de tres tipos de enlaces: iónicos, covalentes y metálicos. Los más frecuentes en la materia viva son los covalentes y los iónicos. Recuerda a) Elementos más abundantes en la corte- za terrestre. OtrosNaCaFeALSIO 6,8% 2,6%3,4% 4,7% 7,5% 26% 49% OtrosPCaNHCO 1,4 %0,6 %1,4 % 5,1 % 9,3 % 19,4 % 62,8 % b) Elementos más abundantes en el cuer- po humano. El carbono está presente en la mayoría de las moléculas de los seres vivos. Forma cuatro enlaces covalentes situados en los vértices de un tetraedro (equidistantes). • Forma dobles y triples en- laces. • Se une al resto de bioele- mentos primarios forman- do grupos funcionales. 109,5° Li 6,9 Litio 3 Be 9,0 Berilio 4 Na 23,0 Sodio 11 Mg 24,3 Magnesio 12 K 39,1 Potasio 19 Ca 40,1 Calcio 20 Sc 45,0 Escandio 21 Ti 47,9 Titanio 22 V 50,9 Vanadio 23 Cr 52,0 Cromo 24 Mn 54,9 Manganeso 25 Fe 55,8 Hierro 26 Co 58,9 Cobalto 27 Ni 58,7 28 Níquel Cu 63,5 Cobre 29 Zn 65,4 Cinc 30 Ga 69,7 Galio 31 B 10,8 Boro 5 C 12,0 Carbono 6 N 14,0 Nitrógeno 7 O 16,0 Oxígeno 8 F 19,0 9 Flúor Ne 20,1 10 Neón He 4,0 2 Helio Al 27,0 13 Aluminio Si 28,1 14 Silicio P 31,0 15 Fósforo S 32,1 16 Azufre Cl 35,5 17 Cloro Ar 39,9 18 Argón Ge 72,6 Germinio 32 As 74,9 Arsénico 33 Se 79,0 Selenio 34 Br 79,9 35 Bromo Kr 83,8 36 Kriptón Rb 85,5 37 Rubidio Sr 87,6 38 Estroncio Y 88,9 39 Itrio Zr 91,2 40 Circonio Nb 92,9 41 Niobio Mo 95,9 42 Molibdeno Tc (99) 43 Tecnecio Ru 101,1 44 Rutenio Rh 102,9 45 Rodio Pd 106,4 46 Paladio Ag 107,9 47 Plata Cd 112,4 48 Cadmio In 114,8 49 Indio Sn 118,7 50 Estaño Sb 121,8 51 Antimonio Te 127,6 52 Teluro I 126,9 53 Yodo Xe 131,3 54 Xenón H 1,0 1 Hidrógeno Rn (222) 86 Radón Cs 132,9 55 Cesio Ba 137,3 56 Bario La 138,9 57 Lantano Hf 178,5 72 Hafnio Ta 180,9 73 Tántalo W 183,9 74 Wolframio Re 186,2 75 Renio Os 190,2 76 Osmio Pt 195,2 78 Platino Ir 192,2 77 Indio Au 197,0 79 Oro Hg 200,6 80 Mercurio Tl 204,4 81 Talio Pb 207,2 82 Plomo Bi 209,0 83 Bismuto Po (210) 84 Polonio At (210) 85 Astato Fr (223) 87 Francio Ra (226) 88 Radio Ac (227) 89 Actinio Ce 140,1 58 Cerio Pr 140,9 59 Praseodimio Nd 144,3 60 Neodimio Pm 145 61 Prometio Sm 150,4 62 Samario Eu 152,0 63 Europio Gd 157,3 64 Gadolinio Tb 158,9 65 Terbio Dy 162,5 66 Disprosio Ho 164,9 67 Holmio Er 167,3 68 Erbio Tm 168,9 69 Tulio Yb 173,0 70 Iterbio Lu 175,0 71 Lutecio Th 232,0 90 Torio Pa 231 91 Proactinio U 238,0 92 Uranio Np (237) 93 Neptunio Pu (242) 94 Plutonio Am (243) 95 Americio Cm (247) 96 Curio Bk (247) 97 Berkelio Cf (251) 98 Californio Es (254) 99 Einstenio Fm (253) 100 Fermio Md (256) 101 Mendelevio No (254) 102 Nobelio Lr (257) 103 Laurencio Líquido a 25 ºC Gas a 25 ºC, 1 atm. Obtenido por síntesis Sólidos No metales Metales C 12,0 Carbono 6 Nombre Nº atómico Símbolo Masa atómica Todos los bioelementos pri- marios excepto el hidróge- no se encuentran en la zona electronegativa de la tabla periódica. El hidrógeno es el único bioelemento primario elec- tropositivo. Forman entre ellos enlaces covalentes, dando lugar a los grupos funcionales. ¿Cuáles son los cuatro bioelementos que, sumados sus porcentajes, constituyen más del 95 % de la materia viva? Tú respondes w w w .m he du ca tio n. es UNIDAD 1. ORGANIZACIÓN Y COMPOSICIÓN DE LOS SERES VIVOS 11 2.2. Las biomoléculas Los compuestos químicos que compartimos todos los seres vivos se llaman biomoléculas. Estas se clasifican en: • Inorgánicas: más simples, con pocos átomos, no exclusivas de la materia viva y pobres en energía. Son el agua, las sales minerales, el O2 y el CO2. • Orgánicas: exclusivas de la materia viva y ricas en energía. Son los glúcidos, los lípidos, las proteínas y los ácidos nucleicos. Los monómeros son moléculas pe- queñas que se unen con otros mo- nómeros, cientos e incluso miles de veces, para formar macromoléculas, denominadas polímeros. Cada uno de los grupos de biomoléculas orgánicas está constituido por monómeros ca- racterísticos. 9> Elabora una tabla en la que clasifiques las siguientes sus- tancias en bioelementos primarios, bioelementos secunda- rios, oligoelementos y moléculas: S, K+, Ca2+, H2O, Y, Fe, O2 y CO2. Argumenta tu respuesta explicando algunas de las funciones de cada sustancia. 10> Explica tres características por las que el carbono es la base de la materia viva. 11> En estudios de biología, se emplean con frecuencia los organismos modelo. Se trata de organismos sencillos cuyo estudio nos aporta información extrapolable a otros más complejos. ¿Cuál es el fundamento del empleo de estos organismos? Activ idades Polímero Monómero Proteínas 16% Agua 70% Minerales 1% Glúcidos 4% Lípidos 9% Composición química del ser humano presentan una serie de propiedades Glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nu- cleicos (representan un 0,5 % del total). La mayoría son macromo- léculas, polímeros forma- dos por la unión de monó- meros. Están formadas por cadenas de átomos de carbono unidos covalentemente a H, N, O y, en menor proporción, a P y S. Presentan grupos funcio- nales de los que dependen muchas de las propieda- des de cada molécula. Grupos funcionales: son combina- ciones de átomos de C, H, O, N, P y S que confieren propiedades físico-químicas específicas a las moléculas orgánicas. Biomoléculas orgánicas CH2OH C H OH C H O H C H OH C H HO C OH GLUCOSA: monómero de muchos GLÚCIDOS ÁCIDO GRASO: monómero de muchos LÍPIDOS Principales monómeros de las biomoléculas orgánicas AMINOÁCIDO: monómero de las PROTEÍNAS NUCLEÓTIDO: monómero de los ÁCIDOS NUCLEICOS H H H C H H C H H C H H C H H C H H C H H C H H C H H C H H C H H C H H C H H C H H C H H C C O OH H CH2 OH OH NH2 C 0 C HO P O O N N N NH2 NO OH OH OH Principalesmonómeros de las biomoléculas orgánicas GLUCOSA: monómero de muchos GLÚCIDOS NUCLEÓTIDO: monómero de los ÁCIDOS NUCLEICOS AMINOÁCIDO: monómero de las PROTEÍNAS ÁCIDO GRASO: monómero de muchos LÍPIDOS w w w .m he du ca tio n. es UNIDAD 1. ORGANIZACIÓN Y COMPOSICIÓN DE LOS SERES VIVOS12 A. Agua El agua es la molécula más abundante en la mayor parte de los organismos y posee propie- dades que la hacen imprescindible para la vida en la Tierra. 12> Explica las funciones biológicas del agua en los seres vivos relacionándolas con las propiedades fisicoquímicas de la molécula. Pon ejemplos. 13> Observa las imágenes y explica qué propiedad del agua se pone de manifiesto en cada una: Activ idades Sal sin disolver Sal disuelta HH O δ– δ+ δ+ 104,5º HH O δ– δ+ δ+ HH O δ– δ+ δ+ Agua a 4 °C HieloAgua a 4 °C Hielo La fuerte polaridad del enlace covalente O–H hace que aparezcan regiones electropositivas δ– y regiones electronegativas δ+ en la mol- écula, se forman dipolos. La interacción electrostática origina puentes de hidrógeno entre las moléculas de agua. Los dipolos unidos por puentes de hidrógeno forman redes tridi- mensionales. Esta estructura le proporciona una serie de carac- terísticas químicas responsables de algunas de las propiedades del agua. Estructura, propiedades y funciones biológicas del agua Capacidad disolvente (debida a su fuerte polaridad) Elevada fuerza intermolecular (debida a los puentes de hidrógeno) Presenta elevados puntos de fusión y ebullición, por lo que funciona como regulador térmico en los seres vivos. Existe una fuerte cohesión entre las moléculas, propor- cionando al agua capilari- dad, tensión superficial y capacidad para actuar co- mo esqueleto. Tiene su máxima densidad a 4 ºC. En el hielo, el número de puentes de hidrógeno entre las moléculas es mayor que en el agua. Esto per- mite la vida bajo el hielo.Es la base de los líquidos circulantes de los seres vivos y el medio en el que suce- den las reacciones químicas. Sal sin disolver Sal disuelta Agua Alcohol HieloAgua a 4 °C 100 °C 82,5 °C Una interesante propiedad del agua es la tensión superficial, que permite a muchos pequeños invertebrados vivir en la superficie del agua. Toma los siguientes elementos: agua del grifo, un vaso, unos clips metálicos, un poco de detergente y una varilla. Pon el agua en el vaso y coloca suavemente los clips. A continuación saca los clips, echa un poco de detergente en el vaso con agua y agita la mezcla, vuelve a colocar suavemente los clips. ¿Qué ha ocurrido? Redacta un informe explicando en qué consiste la tensión superficial y cómo varía a lo largo de este experimento. Puedes ver este y otros experimentos que ponen de manifiesto las propiedades del agua en el siguiente vídeo: goo.gl/NzyqXU. Investiga. Propiedades del agua A B C Dw w w .m he du ca tio n. es UNIDAD 1. ORGANIZACIÓN Y COMPOSICIÓN DE LOS SERES VIVOS 13 B. Sales minerales Las sales minerales son moléculas inorgánicas que podemos encontrar en dos formas en los seres vivos: como sales precipitadas o sólidas y como sales ionizadas, que forman parte de los líquidos intracelulares y extracelulares. Los iones más comunes son los aniones como Cl-, PO4 3-, CO3 =, HCO3 - y cationes como Na+, K+, Ca+2, Mg+2 y Fe+2. 14> La composición química media de los huesos humanos es: • Materia orgánica (30 %): proteína de naturaleza colágena (osteína). • Materia inorgánica (45 %): fosfato de calcio, carbonato de calcio, fluoruro de calcio, fosfato de magnesio. • Agua (25 %). Responde a las cuestiones: a) ¿Qué proporción de biomoléculas inorgánicas tiene? b) ¿De qué tipo son? ¿Cuáles serán sus funciones? Justi- fica tus respuestas. c) ¿Qué proporción de biomoléculas orgánicas tiene? ¿De qué tipo son? ¿Cuáles podrían ser sus funciones? Justi- fica tus repuestas. 15> ¿Qué le ocurriría al eritrocito si lo introdujéramos en agua destilada? Razona tu respuesta. Activ idades Funciones biológicas de las sales minerales La presión osmótica es la fuerza con la que el agua se desplaza desde una disolución con pocas sales, diluida, a una con muchas sales, concentrada, a tra- vés de una membrana semipermeable para igualar las concentraciones de las dos disoluciones y alcan- zar el equilibrio. La concentración de una disolución con respecto a otra puede ser: hipotónica, isotónica o hipertónica. Membrana semipermeable Solución hipertónica Solución hipotónica Solución isotónica Equilibrios osmóticos Medio hipotónico: con me- nor concentración de sales. El agua se desplazará ha- cia el interior de la célula, pudiendo llegar a producir la ruptura de la célula. Medio isotónico: con la mis- ma concentración de sales. El agua no se desplazará (entrará y saldrá), por lo que la célula permanecerá igual. Medio hipertónico: con ma- yor concentración de sales. El agua se desplazará ha- cia el exterior de la célula, por lo que la célula perderá agua y se arrugará. Las sales minerales ionizadas tienen una función homeostática: responsable de controlar el pH y regular la presión osmótica del medio interno. Sales sólidas: función estructural de protección Caparazones de crus- táceos y moluscos, de carbonato cálcico. Endurecimiento de células vegeta- les, como en la epidermis de las gramíneas, con células silíceas. Esqueleto interno de los ver- tebrados, formado por: fosfa- tos, cloruros y carbonatos de calcio. Célula vegetal Célula animal El esqueleto de los vertebrados está formado en su mayor parte por sales precipitadas, sales de calcio (CaCO3). Toma los siguien- tes elementos: huesos de pollo limpios, vinagre de vino y agua fría. Pon los huesos en un recipiente lleno de vinagre y déjalos durante cinco días. Pasado el tiempo, sácalos y lávalos con agua fría. ¿Qué ha ocurrido? ¿Cómo ha actuado el vinagre? ¿Dónde están las sales ahora? Elabora un informe en el que expliques qué ha ocurrido. Investiga. La composición de los huesos w w w .m he du ca tio n. es UNIDAD 1. ORGANIZACIÓN Y COMPOSICIÓN DE LOS SERES VIVOS14 C. Glúcidos Los glúcidos son biomoléculas orgánicas muy abundantes en los seres vivos. Monómero Bioelementos Fórmula general Grupo funcional Enlace Monosacáridos C, H, O (CH2O)n 8 < n ≥ 3 Aldehído Cetona O–glucosídico Los monosacáridos se nombran en función del número de átomos de carbono de la molécula. Así, son triosas (3C), tetrosas (4C), pentosas (5C), hexosas (6C) y heptosas (7C). En el siguiente enlace, puedes observar con detalle cómo se cicla una hexosa para adquirir una confor- mación más estable: goo.gl/fPBexo. Tras observar la ciclación de la glu- cosa, ¿crees que se mantienen los grupos funcionales de la molécula? Identifícalos y razona tus respuestas. Bioquímica 2.0 Aunque los glúcidos pueden tener funciones muy diversas en el organismo, una de las más frecuentes es la de almacenamiento de energía de pronto uso. Gracias a la formación de polímeros como el glucógeno y el almidón, las células logran almacenar cientos de miles de moléculas de glucosa en el interior celular sin alterar el equilibrio osmótico. O CH R2 Grupo aldehído, gru- po funcional de las aldosas no cicladas O H H OH HO H H H OH OH CH2OH Ciclación Glucosa CH2OH CH2OH OH OH OH OH OH H H O OHOCH2 Grupo alcohol, gru- po funcional de los monosacáridos ci- clados Grupo cetona, grupo funcional de las cetosas no cicladas Fructosa Ciclación HO H H H OH OH CH2OH HOH2C O OH CH2OH OH OH H H H O 2-desoxirribosa H H CH2OH OH OHH H H HO O Galactosa OH H H H HO CH2OH OH OH O OH CH2OH OH O OH CH2OH OH O OH CH2OH OH H O OH CH2OHCH2OHCH2OHCH2OH CH2OH CH2OH CH2OH CH2OH H H H H H H H H OHOHOHOH OH OH OH OH HH HHHHHH H H H H H H H H O O O O O O OO OH OH OH OH OH OH OH OH H H H H H H H H + H2O OH H H HH H H OHOHOH Glucosa Glucosa Enlace O– glucosídico Formación del enlace O–glucosídico O Monosacáridos, enlaces glucosídicos, disacáridosy polisacáridos CH2OH OH OH OH O Ribosa H H H H MONOSACÁRIDOS, de 3 a 7 carbonos DISACÁRIDOS, dos monosacáridos POLISACÁRIDOS, cientos de monosacáridos unidos O O O O O O O O OH H El almidón es un polisacárido de reserva de vegetales que se emplea con frecuencia como espesante en la industria alimentaria, por lo que podemos encontrarlo en productos de origen animal. Es una fécula. El yodo reacciona específicamente con el almidón dando una colora- ción morada. Toma los siguientes elementos: embutidos de diferente calidad (mortadela y paleta de jamón cocido, por ejemplo) y un desinfectante a base de yodo. Diluye el desinfectante en agua (una gota de desinfectante en diez gotas de agua) y añádelo a los embutidos, que previamente habrás cortado en trozos. Espera unos segundos. ¿Qué ha ocurrido? ¿Podrías explicar estos resultados sobre la base de la diferente composición de los embutidos? Investiga. Detectar polisacáridos en alimentos La galactosemia es una enfermedad genética que afecta a uno de cada 40 000 niños nacidos. Parece tener mayor incidencia en las poblaciones caucásicas y su único tratamiento es eliminar la galactosa totalmente de la dieta. Puedes leer más acerca de esta y otras enfermedades relaciona- das con los glúcidos en: goo.gl/xs5M35 ¿Sabías que...? w w w .m he du ca tio n. es UNIDAD 1. ORGANIZACIÓN Y COMPOSICIÓN DE LOS SERES VIVOS 15 16> Observa el enlace O-glucosídico. ¿Entre qué moléculas se forma? ¿Entre qué grupos funcionales? ¿Qué se des- prende? ¿Qué grupos funcionales podemos encontrar en un disacárido? Argumenta tus respuestas. 17> Observa la molécula de sacarosa. ¿Por qué dos monosacá- ridos está formada? ¿Qué tipo de enlace se forma? ¿Y en la lactosa? Razona tus respuestas. 18> Observa las moléculas de glucosa y fructosa. ¿Qué grupos funcionales presenta cada una? ¿Se mantienen los grupos funcionales cuando se cicla la molécula? Justifica tus res- puestas. 19> El exoesqueleto de los artrópodos debe muchas de sus pro- piedades al polímero por el que está formado, la quitina. Investiga y responde a las siguientes cuestiones: a) ¿Qué tipo de biomolécula es? ¿Cuál es el monómero que se repite? b) ¿Qué tipo de enlace se forma? Razona todas tus res- puestas. 20> Observa y responde a las siguientes cuestiones: a) ¿Cuál es el monómero? ¿Y el polímero? Identifica y cla- sifica la biomolécula A. b) ¿Qué tipo de biomolécula es B? ¿Cuál es su función en animales? ¿Qué biomolécula cumple la misma función en las plantas? c) ¿Qué tipo de enlace aparece en la molécula B? ¿Entre qué grupos funcionales se forma? d) Explica las funciones de la molécula A. 7–11 CH2OH OH OH O OH OH CH2OH CH CH2 OH CH2OH OH OH CH2OH H OH HO O O…O …O OH O O OH O O O HO CH2 O…O OH O… O A B Activ idades Clasificación de los glúcidos Clase Características Ejemplos y función M O N O S A C Á R ID O S Son simples, no hidrolizables. Sólidos. Solubles en agua. Cristalizables. Color blanco. Sabor dulce. Responden a la fórmula general (CH2O)n Número de C entre 3 y 7. GLUCOSA: principal fuente de energía de las células. Principal monómero de glúcidos más complejos. FRUCTOSA: azúcar de la fruta, forma parte de la sacarosa. GALACTOSA: constituyente de la lactosa. RIBOSA: forma parte del ARN. DESOXIRRIBOSA: forma parte del ADN. D IS A C Á R ID O S Formados por dos monosacáridos unidos. El enlace que se forma es un enlace covalente llamado enlace glicosídico. Son solubles en agua, de sabor dulce y cristalizables. Pueden hidrolizarse. SACAROSA: es el azúcar común de caña y remolacha. La molécula está formada por: 1 glucosa + 1 fructosa. LACTOSA: azúcar de la leche. Formada por 1 glucosa + 1 galactosa. P O LI S A C Á R ID O S Formados por la unión de muchos monosacáridos, de 20 a cientos de miles. Macromoléculas: masa molecular elevada. No tienen sabor dulce. Generalmente insolubles. Pueden hidrolizarse. ALMIDÓN: con función energética; principal reserva de energía de los vegetales. Formado por cientos de glu- cosas. GLUCÓGENO: similar al almidón; reserva de energía en animales (músculos e hígado) y hongos. CELULOSA: polisacárido estructural, no energético; forma las paredes de las células vegetales. Está en la madera y con ella fabricamos el papel. Constituida por cadenas lineales de cientos de glucosas. CH2OH OH OH OHO CH2OH OH H OHO CH2OH OH O Glucosa Fructosa OH OH OH O O HH HO HOH H H H OH CH2OH HOCH2 Glucosa CH2OH Galactosa H OH H OH CH2OH OH H HO H H H O OH H O H OH H H O CH2OH CH2OH CH2OH CH2OH H OHOHHOHO O O O OH OH OH OH HO CH2OH CH2OH CH2 CH2OH HOHOHOHO O O O OH OH OH OH CH2OH CH2OH HOHO O O OH OH O O O O O O HO O O O O O R O w w w .m he du ca tio n. es UNIDAD 1. ORGANIZACIÓN Y COMPOSICIÓN DE LOS SERES VIVOS16 D. Lípidos Los lípidos forman un grupo de biomoléculas orgánicas muy heterogéneo. En este grupo, puedes encontrar moléculas con una composición y una estructura muy diversas, pero con un comportamiento químico muy similar. Se trata de moléculas fuertemente apolares.Los ácidos omega 3, 6 y 9 son áci- dos grasos poliinsaturados caracteri- zados por ser esenciales para el ser humano (no pueden ser sintetizados por el organismo y deben ser ingeri- dos con la dieta). Son abundantes en los frutos secos y el pescado azul. ¿Sabías que...? Monómero Bioelementos Fórmula general Grupo funcional Enlace Ácidos grasos u otros C, H, O y P Cadenas de C y H con poco O; pueden contener P Ácido carboxílico O CR OH Tipo éster La imagen muestra la molécula de colesterol. Habrás oído hablar del colesterol «bueno» y el colesterol «malo». Visualiza el siguiente vídeo: goo.gl/03b4cy ¿Cuál es la diferencia entre los dos tipos de colesterol? CH3 HO CH H3C CH2 CH CH3 H3C CH2 CH2 CH3 Bioquímica 2.0 En función de la presencia o ausencia de ácidos grasos en su estructura, se clasifican en dos grandes grupos: Lípidos saponificables: contienen ácidos grasos en su estructura; son los acilglicéridos, los céridos y los fosfolípidos. Lípidos insaponificables: no contienen ácidos grasos en su estructura; son los terpenos y los esteroles. Micela Bicapa Liposoma parte hidrofílica parte hidrofóbica agua agua cavidad acuosa agua agua Los fosfolípidos, al igual que los áci- dos grasos, son moléculas anfipáti- cas: tienen una parte hidrofílica, con afinidad por el agua, y otra hidrofó- bica, que tiende a mantenerse sepa- rada del agua. Esto hace que, en un medio acuoso, formen estructuras ta- les como las micelas, los liposomas y las bicapas, que constituyen la base de las membranas biológicas. CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 C OH 0 CH CHH3C CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 C OH 0 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2CH2 CH3 (CH2)14 C OH O CH3 CH2(CH2)14 O CH3 (CH2)14 C OH O CH3 (CH2)14 C OH CH2OH CH2OH CH2OH CH3 CH2(CH2)14 C O CH3 CH(CH2)14 C O + 3H2O CH3 CH2(CH2)14 (CH2)28O CH3C O Grupo carboxílico Formación de enlaces tipo éster Enlaces tipo éster O O O C O Doble enlace entre carbonos; aparece en los ácidos grasos insaturados. Disminu- yen el punto de fusión de las grasas. Los sebos y mantecas son sólidos a temperatura ambiente. Están formados por ácidos grasos saturados en su mayor parte. En los ácidos grasos saturados, encon- tramos enlaces simples entre carbonos. Tienen mayor punto de fusión. Los aceites son lí- quidos a tempera- tura ambiente. Están formados por ácidos grasos insaturados en su mayor parte. Los ácidos grasos y los lípidos saponificables Ácidos grasos Acilglicéridos Céridos Fosfolípidos Cabeza polar Cola apolar Tripalmítina GlicerolÁcidos palmíticos Ácido palmítico (SATURADO) Ácido oleico (SATURADO) w w w .m he du ca tio n. es UNIDAD 1. ORGANIZACIÓN Y COMPOSICIÓN DE LOS SERES VIVOS 17 entre otros. Clasificación de los lípidos Tipo de lípido Estructura Ejemplos y función Lípidos con ácidos grasos Acilglicéridos Glicerol + 1,2 o 3 ácidos grasos saturados o insaturados. Los ácidos grasos no suelen aparecer libres en la naturaleza. H H C O O O C C C O O O C C H H H Triglicérido Ácido graso Glicerina Tienen función de reserva de energía. Aceites: con ácidos grasos insaturados o de cadena corta, líquidos a temperatura ambiente. Se encuentran en plantas oleaginosas, como el fruto del olivo; en semi- llas de girasol, maíz, soja, etc. Grasas animales: • Mantecas: son grasas semisólidas a temperatura ambiente. • Sebos: grasas sólidas a temperatura ambiente, con ácidos grasos saturados. Las grasas son la principal reserva de energía de los animales, que las almacenan en el tejido adiposo. Actúan también como aislante térmico. Ceras Alcohol graso (alcohol de cadena larga + ácido graso saturado o insaturado). Los dos extremos de la molécula son hidrófobos, es decir, repelen el agua, por lo que actúan como impermeabilizantes de plumas, pelo, piel, hojas, frutos, etc., sobre los que forman una capa protectora. La más conocida es la fabricada por las abejas. Fo sf ol íp id os Fosfoglicéridos Glicerol + 2 ácidos grasos + grupo fosfato unido a un alcohol de cadena corta. Función estructural, son los principales componentes de las membranas biológicas. Esfingolípidos Esfingosina (aminoalcohol de cadena larga) + ácido graso + grupo fosfato unido a un alcohol de cadena corta. Los esfingolípidos son frecuentes en las células nerviosas. La esfingomielina forma las vainas de mielina de los axones de las neuronas. Lípidos sin ácidos grasos Terpenos Polímero de isopreno Función reguladora, vitaminas liposolubles como la A, la E y la K. Pigmentos fotoprotectores como el β -caroteno. Esteroides Derivados del esterano CH3 CH3 1 4 2 9 10 3 5 6 7 12 17 11 13 6 14 16 15 El colesterol realiza importantes funcio- nes: • Función estructural, forma parte de las membranas de las células animales (a las que aporta fluidez). • A partir de él, se forman las hormonas esteroideas, como las hormonas sexuales, la vitamina D y los ácidos biliares. Colesterol Fosfolípidos 21> La tripalmitina (triglicérido del ácido palmítico) forma el 75 % de la manteca de vaca; la trioleína (triglicérido del ácido oleico) forma la fracción mayoritaria de los ácidos del aceite de oliva. Compara estas moléculas y da una explicación al diferente com- portamieto químico de los dos triacilglicéridos en función de su composición. 22> Observa las siguientes imágenes e identifica qué tipo de lípido aparece y qué función se pone de manifiesto. Activ idades A B C Dw w w .m he du ca tio n. es UNIDAD 1. ORGANIZACIÓN Y COMPOSICIÓN DE LOS SERES VIVOS18 E. Proteínas Las proteínas figuran entre las moléculas orgánicas más abundantes en la mayoría de los siste- mas vivos. Son largas cadenas de aminoácidos. Hay 20 aminoácidos diferentes que forman par- te de las proteínas. Las proteínas se diferencian unas de otras en la secuencia de aminoácidos que, a su vez, condiciona la estructura tridimensional de la proteína y, por lo tanto, su función. Existen una serie de aminoácidos que no somos capaces de sintetizar y que debemos ingerir con la dieta: son los aminoácidos esenciales. Estos aminoácidos pueden ser dife- rentes en función de las caracterís- ticas metabólicas de cada especie. En el ser humano, de los 20 ami- noácidos que en total conforman las proteínas, hay ocho esenciales. Las proteínas de origen animal contienen en mayor proporción estos aminoáci- dos, por lo que se denominan proteí- nas de alto valor biológico. Recuerda En el siguiente enlace: goo.gl/zXWvd, puedes ver una sencilla represen- tación del plegamiento de una pro- teína. Tras ver el vídeo, ¿qué crees que representan las letras que aparecen al principio? ¿Cuántos grados de plegamiento aparecen? Bioquímica 2.0 Monómero Bioelementos Fórmula general Grupo funcional Enlace Aminoácido C, H, O, N y S Varía en función del grupo R del aminoá- cido Ácido carboxílico Amino O CR OH R3 R1 R2 N Peptídico Las funciones de las proteínas dependen del mantenimiento de la estructura tridimensional, es decir, de la forma espacial de la proteína. Las variaciones de pH, temperatura o concen- tración salina pueden provocar el estiramiento de la proteína, la desnaturalización, y, aunque los aminoácidos se mantienen unidos, la proteína pierde su función. Así como los glúcidos y los lípidos son comunes, muchas de nuestras proteínas presentan diferencias, pues son ellas las que determinan las características y las funciones de los seres vivos. Dos organismos son semejantes en la medida en que lo son sus proteínas. Los diferentes niveles estructurales de las proteínas, a excepción de la estructura primaria, se mantienen gracias a interacciones débiles. Los ácidos, como el vinagre o el limón, pueden alterar estos niveles. Toma los siguientes elementos: dos recipientes de vidrio, 10–15 mL de vinagre, 10–15 mL de jugo de limón, 40–50 mL de leche y una cuchara. Mezcla en un recipiente la leche con el vinagre y en otro la leche con el zumo de limón. Re- mueve con la cuchara y observa. ¿Qué ha ocurrido? ¿Por qué? Redacta un informe explicando el proceso que ha tenido lugar en cada caso. Investiga. ¿Cómo varía la estructura de las proteínas? Grupo amino Alanina Grupo carboxilo Grupo que varía en función del aminoácido R Aminoácido 1 Aminoácido 2 Átomos que reaccionan Enlace peptídico C-N Dipéptido H C CH3 H2N C O OH H3N CH C R1 N CH COO– H2O H2O O + R1 R2 OH + H R2H H3N CH C N CH COO – + H O Desnaturalización Estructura primaria, secuencia de aminoácidos unidos por enlaces pep- tídicos desde el amino libre hasta el carboxilo libre. La secuencia se repliega sobre sí misma formando estructuras se- cundarias y terciarias mantenidas por enlaces débiles. Varias moléculas con estructura terciaria pueden asociarse para formar moléculas con estructura cuaternaria. Algunas moléculas con importantes funciones fisiológicas, como la hemoglobina o la clorofila, tienen este tipo de estructura. Aminoácidos y enlace peptídico Aminoácidos Formación del enlace peptídico w w w .m he du ca tio n. es UNIDAD 1. ORGANIZACIÓN Y COMPOSICIÓN DE LOS SERES VIVOS 19 Una importante función de las proteínas es actuar como enzimas. Las enzimas son bioca- talizadores: moléculas encargadas de acelerar las reacciones químicas que suceden en el interior de los organismos. La acción enzimática debe cumplir una serie de características: • No se consumen ni se modifican molecularmente durante la reacción. • Son específicas (cada enzima es capaz de actuar sobre un grupo de moléculas e incluso sobre una molécula concreta). • Las uniones enzima-sustrato son débiles. • Pueden presentar en muchos casos moléculas ayudantes o coenzimas. Las vitaminas son biomoléculas de naturaleza variable (pueden ser lípi- dos, derivados de nucleótidos, deri- vados de aminoácidos, derivados de ácidos orgánicos, etc.) que cumplen una función reguladora en el orga- nismo. Muchas de las vitaminas hidrosolubles que se conocen o sus derivados actúan como coenzimas. Recuerda La actividad enzimática es impres- cindible para el desarrollo de las reacciones químicas que ocurren en los seres vivos y, por tanto, para la vida. Las enzimas actúan de forma específica sobre los sustratos y los transforman en productos, aseguran- do que estos procesos ocurren a una velocidad suficiente para asegurar el mantenimiento de las funciones vitales de los seres vivos. Puedes ver el mecanismo de acción enzimática en el siguiente vídeo: goo.gl/PGifYZ ¿En qué procesos industriales se emplean comúnmente las enzimas? Bioquímica 2.0 Clasificación de las proteínas en función de la composición Tipo de proteína Estructura Función y ejemplos Oligopéptidos Unión de 2-10 aminoácidos Función de mensajeros químicos, neuro- transmisores como la encefalina. Función hormonal, la oxitocina. Péptidos Unión de 10 a 100 aminoá- cidos Función hormonal,la insulina y el glucagón. Proteínas Holoproteínas Formadas por la unión de más de 100 aminoácidos (miles) Función estructural, proteínas fibrosas, el colágeno o la elastina. Función de reserva, la albúmina. Función contráctil, la actina y la miosina. Función defensiva, las inmunoglobulinas. Heteroproteínas Formadas por la unión de más de 100 aminoácidos y una parte no proteica Estructural y de recepción de señales, las glucoproteínas de las membranas celulares. Transporte de lípidos, los glucolípidos, de oxígeno, la hemoglobina. 23> La imagen representa un oligopéptido. Observa y razona tus respuestas. a) ¿Por cuántos aminoácidos está formado? b) ¿Cuántos enlaces peptídicos aparecen? Señálalos. c) Si las bolas amarillas representan azufre, ¿qué representarán las azules, las negras, las rojas y las grises? 24> Observa la imagen del aminoácido alanina y responde a las siguientes cuestiones. ¿Cuántos bioelementos pimarios aparecen en su estuctura? ¿Y secundarios? ¿Qué tipo de enlace une los átomos? ¿Con cuántos elementos diferentes se une el carbono en este aminoácido? Justifica tus respuestas. 25> Observa detenidamente la tabla de la clasificación de las proteínas y elabora tú una en la que las clasifiques según sus funciones. 26> Habrás oído decir que, si tomas zumo de naranja con leche, esta se corta. Sabiendo que la leche es rica en proteínas y que el zumo es ácido, ¿podrías explicar de dónde viene esta creencia popular? Argumenta tu respuesta. 27> Cuando una proteína se desnaturaliza, su estructura primaria no se ve afectada. ¿Por qué crees que ocurre esto? ¿Qué tipo de enlace es el enlace peptídico? 28> ¿Cuál es la función de las enzimas? ¿Se consumen durante la reacción? ¿Qué pasaría si formaran enlaces covalentes con el sustrato? Razona tus respuestas. Activ idades w w w .m he du ca tio n. es UNIDAD 1. ORGANIZACIÓN Y COMPOSICIÓN DE LOS SERES VIVOS20 F. Ácidos nucleicos Los ácidos nucleicos son las biomoléculas orgánicas encargadas del almacenamiento, el transpor- te y la expresión de la información genética en forma de proteínas. Existen dos tipos: ADN y ARN. EL ADN o ácido desoxirribonucleico Además de actuar como coenzimas, los derivados de nucleótidos tienen otras funciones. Una de ellas es la de servir como moneda de cam- bio en el metabolismo energético. El ATP (adenosín trifosfato) es un nucleótido derivado de la adenina con tres grupos fosfato. Cada uno de los enlaces fosfato es muy rico en energía. ¿Sabías que...? Monómero Bioelementos Fórmula general Grupo funcional Enlace Nucleótido C, H, O, N y P Varía en función del tipo de base nitroge- nada Carbonilo Amino O CR1 R2 R3 R1 R2 N Fosfodiéster La molécula de ADN está formada por dos ca- denas de nucleótidos monofosfato antiparale- las y complementarias. En el espacio, adopta una forma comparable a una escalera de caracol, en la que las pento- sas y los fosfatos serían los pasamanos y las bases los peldaños. Cada peldaño está forma- do por dos bases complementarias: la adeni- na, que es complementaria de la timina, y la citosina, que es complementaria de la guani- na. Las bases se unen por puentes de hidróge- no (fuerzas intermoleculares débiles). El ADN da instrucciones al ARN. Los diferentes tipos de ARN intervienen sintetizando proteí- nas, bajo las órdenes del ADN: Esta estructura se denomina doble hélice y fue descrita por primera vez en 1953 por Watson y Crikc. Este modelo permite: • El almacenamiento de la información genética en la secuencia de bases. • Un mecanismo de duplicación para transmitir una copia a las células hijas. Puedes observar los niveles de empaquetamiento del ADN en: goo.gl/oMevAi Después de ver este vídeo, ¿crees que el ADN podría empaquetarse sin la ayuda de proteínas? ¿Por qué? Bioquímica 2.0 ¿Dónde está el ADN? Extremo 5’ O O O O O T T G G A A C C O O O Extremo 3’ Puentes de hidrógeno O O P H2C -O OH O O P H2C -O OH OH O O P CH2 O O O O P CH2 O O O O P CH2 O O O O P CH2 O O O O P H2C -O OH O O P H2C -O OH Adenosina-5-monofosfato Grupo fosfato Base nitrogenada Pentosa ribosa Grupo alcohol O P OH HO O OH OH O NH2 N N N N Enlace fosfodiéster Ácidos nucleicos, nucleótidos y enlace fosfodiéster Enlace fosfodiésterNucleótido de ARN O Fosfato Base Base O CH2 OO– O– P O OO– O– P O CH2 ¿Dónde está el ADN? En el interior de algunos virus. En el cromoso- ma y los plásmi- dos de las bac- terias. La mayor parte, en el núcleo de las células eucariotas. En las mitocondrias y los cloroplastos, hay una pequeña molécula de ADN, similar al de las bacterias. w w w .m he du ca tio n. es UNIDAD 1. ORGANIZACIÓN Y COMPOSICIÓN DE LOS SERES VIVOS 21 EL ARN o ácido ribonucleico Presenta diferencias estructurales con el ADN. Sus cadenas son mucho más cortas; las molécu- las son, mayoritariamente, cadenas simples, no dobles. El monosacárido de sus nucleótidos es la ribosa y sus bases nitrogenadas son las siguientes: adenina, uracilo, citosina y gua- nina. Severo Ochoa y su discípulo Arthur Kornberg obtuvieron el premio Nobel de Fisiología y Medicina en 1959 por sus estudios sobre la síntesis bioló- gica de ADN y de ARN. Un año antes, Severo Ochoa, junto con Marshak Nirenberg, ayudó a descifrar el códi- go genético. ¿Sabías que...? Tipos de ARN ARN mensajero (ARNm) ARN ribosómico (ARNr) ARN transferente (ARNt) ADN ARNt ARNm ADN ARNt ARNm ADN ARNt ARNm Copia el mensaje del ADN para la síntesis de una proteína, en un proceso denominado transcrip- ción, y lo lleva a los ribosomas. Forma parte de los ribosomas, lugares donde se realiza la tra- ducción del mensaje del ARNm (secuencia de bases) a una secuencia de aminoácidos que formarán una proteína. Transporta los aminoácidos hasta los ribosomas y los de- ja en el orden que indica el ARNm. 29> Observa la biomolécula y responde a las cuestiones que se plantean: a) ¿Qué tipo de biomolécula es? ¿Cuál es el monómero que se repite? ¿Cuántos monó- meros tiene? b) ¿Por qué tipo de enlace está formada? Identifícalo. c) ¿De qué molécula se trata? ¿Cómo puedes saberlo? d) Señala los grupos funcionales que aparecen en la molécula. e) ¿Cuáles pueden ser las principales funciones de esta molécula? 30> Estás estudiando un ácido nucleico y sabes que tiene un 24 % de T y un 26 % de G. ¿Sabrías decir de qué tipo de ácido nucleico se trata? Razona tu respuesta. 31> Observa la tabla de tipos de ARN y separa en dos columnas las similitudes y diferen- cias entre el ARNm, el ARNr y el ARNt. 32> Busca información acerca del ADN satélite y responde a las cuestiones: a) ¿Qué es el ADN satélite? ¿Por qué se llama así? b) ¿Qué aplicaciones tiene el estudio de este ADN? NH2 N N N N O OH O OH P O H+ + O– O CH2 H H P O H+ + O– O CH2 H H O OH O H H O N N O HH Activ idades ADN ARN Estructura Bicatenario, excepto en algunos virus Monocatenarios, excepto en algunos virus Monosacárido Desoxirribosa Ribosa Bases nitrogenadas A, T, G, C A, U, G, C Función Almacenamiento y transmisión de la información genética Formación de proteínas En la siguiente tabla, se recogen las principales diferencias entre el ADN y el ARN. w w w .m he du ca tio n. es UNIDAD 1. ORGANIZACIÓN Y COMPOSICIÓN DE LOS SERES VIVOS22 3. Virus, en la frontera de la vida Entre los distintos niveles de organización, situamos los virus en los complejos supramolecu- lares. Estas diminutas partículas resultaron imposibles de observar hasta que, en 1945, se construyó el primer microscopio electrónico. Pueden presentar formas diversas, pero todos tienen en común su forma de actuar: parasitan a las células. Los virus están constituidos básicamente por: • Una molécula de ácido nucleico: ADN o ARN. • Una cubierta de proteínas denominada cápside. • Una bicapa lipídica, que solo está presente en algunos virus: la envoltura. Los virus son parásitos intracelulares que penetran en las células yutilizan sus molécu- las y orgánulos para hacer copias de ellos. Fuera de las células carecen de actividad y se denomina viriones. En el siguiente enlace: goo.gl/44OoTj, tienes una animación de la infección del virus de la gripe A. Intenta describir las acciones del virus en el interior de la célula. Microbiología 2.0 Cada virus selecciona el tipo de célula en la que se puede multiplicar: bacterias, células ani- males o células vegetales. Entre las enfermedades causadas por los virus, se encuentran las paperas, la varicela, la rubeola, la viruela, la hepatitis o la gripe. Más simples que un virus Podemos encontrar partículas infectivas todavía más simples que los virus: los viroides y los priones. 33> ¿Qué tipo de moléculas reconocerán los virus para identificar las células específicas: glúcidos, lípidos, proteínas o ácidos nucleicos? Argumenta tu respuesta. 34> ¿Conoces la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob o sabes por qué, cuando vas a donar san- gre, te preguntan si has vivido en el Reino Unido? ¿Cuál es el agente causante? ¿Cómo actúa? ¿Con qué otro nombre se conoce? ¿Qué relación tiene con el Reino Unido? Activ idades Los viroides son fragmentos de ARN monocatenario que se relacionan con enfermeda- des en las plantas. Los priones son proteínas infectivas relacionadas con las encefalopatías espongiformes. Se denominan así por el aspecto esponjoso que adquiere el cerebro. Se trata de enfer- medades mortales que afectan al sistema nervioso. Ácidos nucleicos: son de cadena corta y pueden ser ADN o ARN, de cadena lineal o circular, monocatenarios o bicatenarios. Cápside: formada por proteínas que rodean el ácido nucleico. Envoltura: algunos virus presentan una bicapa lipí- dica encargada de la unión del virus a la célula que va a parasitar. Los virus se sitúan en la frontera de la vida. ¿Sabrías explicar por qué? ¿Qué es para ti un virus? Tú respondes w w w .m he du ca tio n. es UNIDAD 1. ORGANIZACIÓN Y COMPOSICIÓN DE LOS SERES VIVOS 23 Trabaja en el laboratorio. Identificación de biomoléculas En esta práctica, vamos a tratar de identificar los componentes básicos de los seres vivos, algunas de las biomoléculas estudia- das en esta unidad. MATERIALES Ensayo Determinación de azúcares sencillos Coagulación de proteínas Detección de proteínas Detección de ácidos grasos Materia prima Pera rallada Clara de huevo Clara de huevo Aceite vegetal Reactivos Feeling A y B Ácido acético Biuret o HNO3 (1N)NaOH 40 % Sudán III Tinta roja Material de laboratorio Balanza o granatario, papel de filtro, embudo de cristal, tubos de ensayo, gradillas, agua destilada, varillas, pipetas 1 y 5 mL y aspira pipetas, baño termostático o calentador y vaso de precipitados, mechero Bunsen y pinzas. MÉTODOS 1. Detección de azúcares sencillos Triturar 100 g de pera rallada y diluirla en 5 mL de agua destilada, remover bien y filtrar con un papel de filtro. Tomar 3 mL del filtrado y colocarlos en un tubo de ensayo. Tomar 3 mL de agua destilada y colocarlos en otro tubo de ensayo (a partir de aquí, se procederá de la misma forma en ambos tubos). Añadir 1 mL de Feeling A y 1 mL de Feeling B. Anotar el cambio de color y el tiempo que tarda en producirse. Después, poner los tubos a calentar al baño maría. ¿Qué ha ocurrido en el tubo con pera? ¿Ha ocurrido lo mismo en los dos tubos? ¿Para qué usamos el tubo con agua destilada? Razona tus respuestas. 2. Coagulación de proteínas Recoger con cuidado la clara de un huevo y colocarla en un vaso de precipitados, añadir 10 mL de agua destilada y remover con una varilla de vidrio. Tomar 2 mL de esta solución en un tubo de ensayo y 2 mL de agua destilada en otro y proceder de la misma forma con ambos tubos. Añadir 0,5 mL de ácido acético y calentar al mechero sin dejar hervir durante unos 30 segundos. Anotar lo que ocurre en ambos tubos y dejar enfriar. ¿Qué ha ocurrido? ¿Qué tipo de biomolécula será abundante en la clara de huevo? ¿Qué efecto puede tener un ácido? 3. Detección de proteínas Tomar la otra parte de la solución de clara de huevo, echar en un tubo 2 mL de esta solución y en otro 2 mL de agua destilada. Añadir a ambos tubos 4 mL de reactivo de Biuret (se puede realizar de forma alternativa añadiendo HNO3 1N, calentando a 100 °C, enfriando con agua fría y añadiendo sosa al 40 % gota a gota hasta que se produzca el cambio de color). Espera a que se produzca el cambio de color, anota el color de ambos tubos y el tiempo que ha tardado en aparecer. ¿Qué ha ocurrido? ¿Se ha producido el mismo color que en la reacción anterior? 4. Detección de ácidos grasos Tomar tres tubos de ensayo. A dos de ellos se les añadirán 2 mL de aceite vegetal (tubos 1 y 2, respectivamente, ¡rotula los tubos y no te equivocarás!) y al tercero 2 mL de agua destilada. A los tubos 1 y 3 se añadirán tres gotas de la solución de Sudán III y al tubo 2 también tres gotas de tinta roja. Mezcla bien y deja reposar, anota lo que ha ocurrido en cada tubo y el tiempo que ha tardado en producirse. ¿Se ha originado la misma reacción en todos los tubos? ¿Por qué? ¿Por qué crees que empleamos en este caso dos tubos iguales? Tras realizar estas experiencias, debes redactar un informe de laboratorio en el que analices cada uno de los experimentos, las reacciones que se han producido y por qué, y en el que contestes a las preguntas planteadas a lo largo de la práctica. Puedes encontrar el fundamento teórico en goo.gl/VgMBMf. Podéis realizar también una sesión previa en el laboratorio para preparar los reactivos necesarios para la actividad. Así podrás poner en práctica tus conocimientos de química sobre molaridad, normalidad, porcentaje en peso, ácidos y bases y sus fórmulas. Por los caminos de la ciencia w w w .m he du ca tio n. es UNIDAD 1. ORGANIZACIÓN Y COMPOSICIÓN DE LOS SERES VIVOS24 1. Elabora un mapa conceptual de la unidad partiendo del siguiente fragmento. Actividades finales 2. Emplea los siguientes términos para elaborar una definición lo más completa posible de ser vivo: nutrición, relación, bio- molécula orgánica, reproducción, biomolécula inorgánica, célula. 3. ¿Qué es la homeostasis? ¿Es una característica común a todos los seres vivos? Justifica tu respuesta. 4. Observa la imagen y responde a las cuestiones: a) ¿De qué tipo de molécula se trata? b) Señala la parte polar y la apolar y explica el porqué de tu decisión. c) ¿Presentará comportamientos anfipáticos? Justifica tu respuesta. 5. Observa la imagen y responde: Horas de luz del día Temperatura media (ºC) invierno primavera verano otoño a) ¿Qué función o funciones vitales están representadas? ¿Cuándo se produce el máximo crecimiento? b) ¿Cuál es el estímulo? ¿Y la respuesta? ¿Hay alguna otra función vital implicada? Justifica tus respuestas. 6. Observa la tabla: a) ¿Qué representa? ¿Cuál es el elemento que más varía en cantidad en los tres organismos? ¿A qué crees que es debido? b) ¿Cuál es el elemento menos abundante? ¿En qué biomolé- culas se encuentra? c) Redacta un informe de cinco líneas en el que justifiques que el fósforo sea un bioelemento primario. 7. Explica alguna función de la sacarosa en los organismos. ¿Para qué las empleamos nosotros? ¿En qué alimentos es frecuente que aparezca? 8. Dibuja el enlace por puentes de hidrógeno entre dos molécu- las de agua. Señala dos propiedades del agua que se deban a estos enlaces. 9. Realiza una tabla en la que aparezcan los siguientes con- ceptos: biomoléculas, monómeros, grupo funcional, tipo de enlace, polímeros, función y ejemplos. R O C O 3CH1 CH1 CH1 CH1 CH1 CH1 CH1 CH1 CH1 CH1 CH1 CH1 CH1 CH1 CH1 CH1 Ácido graso Glicerol Grupo fosfato CH1 CH1 CH1 CH1 CH1 CH1 CH1 CH1COH 2C O CO1CH O– O H O CH CH 1 CH 1 CH 1 CH 1 CH 1 CH 1 Bioelementos Ser humano Alfalfa Bacteria Porcentaje Oxígeno (O) 62,81 77,90 72,68 Carbono (C) 19,37 11,34 12,14 Hidrógeno (H) 9,31 8,72 9,94 Nitrógeno (N) 5,14 0,83 3,04 Fósforo (P) 0,53 0,71 0,60 Azufre (S) 0,64 0,10 0,32 pueden serNutrición Reproducción … Los seres vivos Orgánicas Inorgánicas Primarios … realizan formados por formadas por se clasifican en se clasifican en pueden ser puede ser puede ser BioelementosFunciones vitales Biomoléculas Oligoelementos w w w .m he du ca tio n. es UNIDAD 1. ORGANIZACIÓN Y COMPOSICIÓN DE LOS SERES VIVOS 25 10. Lee el texto y responde. «La enzima encargada de procesar la lactosa presente en la leche y otros productos lácteos ingeridos en la dieta es la lactasa. Su concentración a lo largo de la mucosa intestinal es de las más bajas de entre las demás y es la única que no ve inducida su actividad enzimática por el aumento en la dieta de su principal sustrato, la lactosa». a) ¿Qué es una enzima? ¿Y un sustrato? b) ¿Qué hace la lactasa cuando entra en contacto con la lac- tosa? c) Infórmate: ¿en qué alimentos encontramos lactosa?, ¿qué es la intolerancia a la lactosa? Complétala con lo aprendido en la unidad. 11. Observa la figura. a) Explica de qué tipo de biomólécula está compuesta la pared vegetal y el tipo de monómero. b) ¿Qué le ocurriría a la célula si se rompieran los enlaces entre los monómeros? Justifica tu respuesta. c) ¿Cómo se llama el polisacárido que aparece en la figura? ¿Cuál es su función? Justifica tu respuesta. d) ¿Cuántos monómeros crees que pueden unirse para formar una microfibrilla? ¿Y una fibrilla? Justifica tus res- puestas. 12. Se han realizado varias pruebas en el laboratorio sobre una biomolécula y se han obtenido los siguientes resultados: • Es sólida a temperatura ambiente. • Contiene C, H y O. • Por hidrólisis parcial, se obtienen moléculas insolubles en agua. Explica razonadamente de qué biomolécula se trata. 13. En la siguiente web, puedes observar cómo se forma el enlace glucosídico en algunos de los disacáridos más abun- dantes en la naturaleza: goo.gl/hs0Y4z. a) Explica en qué cosiste el enlace glucosídico. b) ¿Entre qué grupos se forma? c) ¿Son iguales todos los enlaces observados? Razona tus respuestas. 14. Observa estas imágenes de dos peces y responde: a) ¿Qué función vital están realizando los peces? ¿Qué repre- sentan las flechas de color rojo? ¿Y las de color azul? b) ¿Necesitan los peces las sales minerales? Explica alguna función de las sales minerales en los peces. c) ¿A qué se debe el diferente comportamiento de los dos peces estudiados? 15. Observa la imagen y responde a las cuestiones: 2 1 a) ¿Qué estructura celular está representada? ¿Qué biomo- léculas diferencias? Explica por qué se dice que la mem- brana es una bicapa lipídica. b) ¿Qué tipo de biomolécula forma la mayor parte de la estructura? ¿Qué representan los números 1 y 2? ¿Qué podrían ser las moléculas representadas en color verde? c) Dibuja la estructura de la molécula 1 diferenciando sus elementos. d) ¿Qué le ocurriría a la molécula 1 si aumentase la tempe- ratura del medio? ¿Y a la molécula 2? Explica el diferente comportamiento de los dos tipos de biomoléculas. 16. La imagen representa la estruc- tura de la hemoglobina. Res- ponde a las cuestiones y razona tus respuestas. a) ¿Qué tipo de biomolécula es? b) ¿Cuál es su función? c) ¿Qué le ocurrirá a esta molé- cula cuando la temperatura corporal alcance los 40 °C? H H H H CH2OH H OH OH–O O H H H H H CH2OH H OH OHO H H H H CH2OH H OH OH O O H H H H CH2OH H OH OH O O O O H H H H CH2OH H OH OH O O H H H CH2OH H OH OH O O Fibrillas de celulosa Pared celular Célula vegetal Molécula de celulosa Fibrilla de celulosa Microfibrilla de celulosa Branquias (excretan sal) Branquias (absorben sal) Bebe agua del mar Bebe poca agua Pez marino. Dorada Pez de agua dulce. Carpa El riñón produce una orina densa El riñón produce una orina diluida Estómago (absorbe agua) w w w .m he du ca tio n. es w w w .m he du ca tio n. es w w w .m he du ca tio n. es w w w .m he du ca tio n. es w w w .m he du ca tio n. es 8448611241-cub 8448611241_00 anuncios_finales-CAST SmartBook_CAST Producto-MGH Mercatus-CAST Mercatus_castellano-2 ultima pagina
