Biomoléculas y Características de los Seres Vivos

Los organismos contienen muchas moléculas orgánicas (biomoléculas) que contienen carbono, aunque sin duda la molécula más importante para la vida es el agua.

a) ¿Cómo se denominan los elementos que forman parte de la materia viva? Explica los tipos que se distinguen y la diferencia entre estos tipos.

Se denominan bioelementos. Se diferencian tres tipos:

• Primarios: constituyen el 99% de la materia viva; C, H, O, N y, en menor proporción P y S.
• Secundarios: en mucha menos proporción (hasta el 0,9%); Na, K, Cl, Ca, Mg, etc.
• Oligoelementos: menos del 0,1%; Fe, Mn, Cu, F, I, etc.

b) ¿Cuál es el término que se aplica a una macromolécula construida con muchas subunidades similares? ¿Cómo se denomina de forma genérica a dichas subunidades?

Polímero, formado por la unión de monómeros.

c) ¿Qué características presentan los seres vivos que los diferencian de los seres inanimados? En base a estas características, ¿qué permitiría considerar a los virus como seres vivos?

Nutrición: intercambio de sustancias con el medio; incluye las transformaciones de las mismas, el metabolismo, con dos fracciones: anabolismo (fracción constructiva) y catabolismo (fracción degradativa).

Productividad: transformación de las sustancias en macromoléculas propias que permiten el crecimiento (aumento de la masa celular o del número de células) y la reproducción (herencia biológica).

Relación: capacidad para percibir estímulos y reaccionar ante ellos, bien por cambios metabólicos o fisiológicos, bien mediante el movimiento.

Adaptación: evolución (mecanismos de mutación y selección natural).

Los virus presentan material genético, por lo que pueden hacer que una célula produzca nuevas partículas víricas. También se puede considerar que tienen capacidad de adaptación.

El Método Científico y la Diferencia entre Ciencia Pura y Tecnología

a) Describe las principales etapas del Método Científico.

Observación: el observador intenta entender lo que sucede en un fenómeno; termina cuando el observador se plantea una pregunta (problema) para la que desconoce la respuesta.

Formulación de una hipótesis: consiste en plantear posibles respuestas al problema planteado.

Experimentación: se basa en diseñar y realizar una serie de experimentos cuyos resultados pueden confirmar o descartar la hipótesis. Deben estar diseñados de manera que sean repetibles en cualquier momento y lugar.

Análisis de resultados: se anotan los resultados obtenidos en la experimentación y se analizan.

Conclusiones y establecimiento de leyes científicas: si a partir de los resultados obtenidos se concluye que la hipótesis inicial es errónea se debe plantear una nueva hipótesis y repetir las etapas anteriores; si una hipótesis es repetidamente verificada con la observación y la experimentación se puede proceder al enunciado de una teoría o de un modelo de funcionamiento del fenómeno en cuestión.

b) Explica la diferencia entre ciencia pura (ciencia básica) y tecnología.

La investigación básica, ciencia pura, se realiza primordialmente para profundizar en el conocimiento de la naturaleza, descartando posibles aplicaciones prácticas de los descubrimientos realizados, mientras que la tecnología, ciencia aplicada, se ocupa principalmente en la aplicación de los resultados de la ciencia pura a los usos prácticos.

Polaridad del Agua y Comportamiento de Sustancias en Agua

a) ¿A qué se debe la polaridad de las moléculas de agua? ¿Cuáles son las consecuencias químicas y biológicas de este fenómeno?

La polaridad de las moléculas de agua es debida a la diferente electronegatividad de los átomos de oxígeno e hidrógeno; como el oxígeno es más electronegativo que el hidrógeno atrae con más fuerza los electrones compartidos con el hidrógeno en cada enlace. La consecuencia es que la molécula de agua, aunque tiene una carga total neutra (posee el mismo número de protones y de electrones), presenta una distribución asimétrica de sus electrones, lo que hace que en las inmediaciones del núcleo del oxígeno aparezcan cargas parciales negativas y en las inmediaciones del núcleo de los hidrógenos aparezcan cargas parciales positivas, lo que la convierte en una molécula polar pudiendo formar enlaces de hidrógeno con otras moléculas de agua o con otras moléculas que sean polares; favorece la solubilidad de estas moléculas.

b) ¿Cómo se comportan las sustancias no polares en el agua? ¿Y las sustancias anfipáticas? Utiliza dibujos para explicarlo.

Las sustancias no polares no se disuelven en agua, tienden a formar agregados moleculares que se mantienen estables mediante fuerzas de interacción hidrofóbica, por ejemplo, gotas de grasa.

Las sustancias anfipáticas pueden formar, cuando se disuelven en el agua, monocapas superficiales, micelas, bicapas o vesículas. Se puede dibujar algo parecido a lo que tienen en la imagen de la izquierda.