Bl 02 Biomoléculas Inorgánicas

GUA CURSOS ANUALES

Ciencias Plan Comn

BiologaBiomolculas inorgnicas:

agua y sales minerales

GUICANCBBLA03002V2

Biol

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Cpech Preuniversitarios2

Introduccin

Los niveles atmico y molecular son importantes para comprender muchas de las funciones que se dan tanto dentro de una clula como en el organismo completo. Una forma de clasificar a las molculas es considerando la presencia y/o ausencia de carbono, denominndose enton-ces como molculas inorgnicas y orgnicas. Son inorgnicas aquellas que no presentan carbono en su estructura, las cuales analizaremos en detalle en esta gua, que corresponde al agua y a las sales minerales. Las orgnicas corresponden a aquellas que presentan carbono en su estructura, estando los carbohidratos, lpidos, protenas y cidos nucleicos.

El agua es la sustancia ms abundante en la materia viva y que resulta fundamental por las propiedades que presenta, como tambin en las reacciones metablicas que participa. A su vez las sales minerales, aunque se presentan en cantidades menores en el organismo, participan de funciones fundamentales para los seres vivos, como es la coagulacin, man-tencin de la presin sangunea, contraccin muscular, entre otras.

La presente gua tiene por objetivo proporcionarte distintas instancias didcticas relacionadas con el proceso de enseanza aprendizaje. Como cualquier otro material se requiere de la mediacin del profesor y de tu estudio sistemtico.

Las guas del curso de Biologa estn organizadas de tal forma que primero se desarrollan los contenidos, principalmente a travs de una invitacin a razonar los principales conceptos, permitiendo un aprendizaje significativo de stos. Para ello, nuestras guas muestran diver-sas figuras que estn asociadas a una serie de preguntas que permiten guiar la secuencia de la clase. Finalmente, se presentan 15 preguntas de seleccin mltiple relacionadas con los contenidos de la clase:

Agua, propiedades y funciones biolgicas.

Sales minerales y sus funciones biolgicas.

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Habilidades de la clase

Uno de los principales cambios que se producen con la PSU es el desarrollo de habilidades, ms que el mero conocimiento. Con la cantidad de informacin que podemos acceder actual-mente es necesario que el alumno sea capaz de construir su propio conocimiento y por ello nuestra labor se centra en entregar las herramientas para que sea capaz autnomamente de generar estas habilidades, las cuales se ordenan jerrquicamente:

Reconocimiento: Se refiere a recordar informacin especfica, datos, definiciones, fechas, nombres, etc.

Comprensin: Se refiere a la habilidad de relacionar informacin, explicar con tus propias palabras, identificar situaciones en otro contexto.

Aplicacin: Es la habilidad de usar la informacin, ideas o conceptos en situaciones nuevas para resolver un problema o situacin.

Anlisis: Es una habilidad superior que consiste en dividir un todo para descubrir la relacin que se establece entre sus partes lo que determina la coherencia entre ellas.

Ideas fuerza

El agua es el principal componente de los seres vivos y su importancia radica en las propiedades fsicas, qumicas y biolgicas.

Las sales minerales son sustancias que los seres vivos requieren en cantidades menores, que no por ello son menos importantes.

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Organizacin qumica de la materia vivaLos niveles atmico y molecular son importantes para comprender muchas de las funciones que se dan tanto dentro de una clula como en el organismo completo. Una forma de ordenarlos es considerando las biomolculas inorgnicas y las biomolculas orgnicas.

Ambas son relevantes para los procesos biolgicos que ocurren en el interior celular. Es por ello importante conocerlas y analizarlas. Hoy hablaremos de molculas inorgnicas, y para ello lee atentamente la gua y con la ayuda de tu profesor(a) desarrolla las actividades relacionadas.

El agua

En los seres vivos, el agua es la sustancia ms abundante. De hecho, en los animales representa cerca del 60% del peso (en los vegetales este porcentaje aumenta). La importancia del agua no radica solamente en su abundancia, sino que tambin en las propiedades que presenta.

A partir de la observacin de las figuras contesta las preguntas asociadas.

1. Describe las caractersticas de la molcula de agua.

104,5+ +

--O

H H

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_____________________________________________________________

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2. Qu tipo de enlace se genera para la unin entre las molculas de agua?

H

O

H

++

Agua (H2O)

Ncleo de Oxgeno

Pares compartidos de electrones: zonas ligeramente negativas

Zonas ligeramente positivas

+

+

+

+

++

+

+

+

+

+

+

H

HO

H

H

H

N

Enlace de hidrgeno

tomoselectronegativos

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_____________________________________________________________

_____________________________________________________________

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3. Qu significa que el agua sea un solvente universal? En qu caracterstica de la molcula de agua se basa esta propiedad?

+

+

++

+

Estructura de cristal de NaCl

+

+

+

+ +

+

+

++

+

+

+

+

+ +

+

+ +

+

+

+ +

NaCl en agua

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________

4. El agua posee un alto calor especfico. El calor especfico se define como la cantidad de energa (en forma de caloras) que se necesitan para elevar en 1C la temperatura de 1 g de agua. Qu importancia tiene esta propiedad para la regulacin de la temperatura en los seres vivos?_____________________________________________________________

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5. El agua posee un alto calor de vaporizacin: calor necesario para evaporar el agua y enfriar el cuerpo de un organismo, a travs de la transpiracin. En qu contribuye el calor de vaporizacin del agua para este aspecto de la homeostasis trmica? A qu temperatura se evapora el agua?_____________________________________________________________

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6. Qu otras propiedades posee el agua? y qu funciones cumplen cada una de ellas?_____________________________________________________________

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Sales minerales

Corresponden a molculas que al ingresar a nuestro cuerpo, por ejemplo cuando nos alimentamos, se ionizan con facilidad; dado que la mayora corresponde a sales binarias, tales como el cloruro de sodio, cloruro de potasio, entre otros. Pero tambin, en algunos alimentos vienen como iones, por ejemplo el calcio en la leche. Estos iones generan gradientes o zonas de mayor y menor concentracin, que si se lleva al mbito celular, se generan diferencias entre el medio extracelular y el intracelular, lo cual est asociado a su funcin, como es el caso del sodio o del calcio o del potasio.

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Mineral Fuentes en la dieta Funciones principales

Sntomas de deficiencia

Sodio (Na+) Sal de mesa y en general todos los alimentos.

Mantiene el equilibrio de agua en el organismo.

Participa en el

funcionamiento neuronal, en la contraccin

muscular.

Mareos, baja presin sangunea, pulso rpido, apata mental, calambres,

nauseas, vmitos.

Potasio (K+) Carne, leche, frutas, principalmente el pltano.

Participa en el ingreso de

nutrientes a la clula, en la salida de desechos.

Participa en el

funcionamiento cardiaco. Mantiene el equilibrio de los lquidos del cuerpo.

Latidos cardiacos rpidos e irregulares, debilidad muscular,

nuseas, vmitos, diarrea, confusin.

Hierro (Fe+3) Huevos, carnes (hgado) leguminosas y vegetales

(sabor amargo).

Como componente de la hemoglobina transporta

oxgeno.

Componente enzimtico en la respiracin celular.

Anemia

Calcio (Ca+2) Leche y sus derivados, vegetales verdes oscuros.

Corazn y nervios sanos. Coagulacin de la sangre,

contraccin muscular, mejora la salud de piel,

huesos y dientes.

Calambres, temblores. Dolor articular.

Enlentecimiento de la coagulacin. Alteraciones

en el crecimiento.

Yodo (I-1) Pescados y mariscos.Sal yodada.

Participa en la sntesis de

las hormonas tiroideas y, por tanto, en el

metabolismo general, desarrollo del sistema

nervioso y crecimiento.

Bocio, retraso mental, baja estatura.

Fluor (F) Agua fluorizada, t, pescados y mariscos.

Mantenimiento del esmalte de los dientes.

Alta incidencia de caries dentales.

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Practiquemos algunas habilidades

A continuacin se presenta un grfico para que podamos determinar los principales puntos que se deben conocer para responder preguntas que sean de este tipo.

0 C Temperatura (C) 4 C

0,8

0,9

1

Densidaddel hielo

Densidadmxima

3,98

C

Densidad(g/cm3)

a) Cul es la variable independiente? Explica.

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b) Cul es la variable dependiente? Explica.

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c) A partir del grfico es posible afirmar que:

El agua es un excelente termorregulador: V o F La densidad del agua es mayor en 4 C: V o F A 2 C la densidad es de aproximadamente 0,95 g/cc: V o F A 4 C la tensin superficial del agua es mxima. V o F

d) A qu se refiere la interpolacin de datos. Ejemplifica.

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________

e) A qu se refiere la extrapolacin de datos. Ejemplifica.

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________

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Extrapolar:

Averiguar el valor de una magnitud para valores de la variable que se hallan fuera del intervalo en que dicha magnitud es conocida.

Interpolar:

Calcular el valor aproximado de una magnitud en un intervalo cuando se conocen algunos de los valores que toma a uno y otro lado de dicho intervalo.

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Sntesis de la clase

AguA

PROPiEdAdES dEL AGUADensidad

Calor especfico

Calor de vaporizacin

Tensin superficial

Solvente

lo que permite

lo que permite

lo que permite

lo que permite

lo que permite

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Sntesis de la clase

Sales minerales

Sodio

Mayor concentracin en el medio

Funcin

Potasio


Funcin

Calcio


Funcin

Hierro

Fuentes alimenticias

Funcin

Yodo

Fuentes alimenticias

Funcin

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Preguntas propuestas

1. El calcio como catin (Ca2+) tiene por funcin

A) transportar oxgeno. B) participar en la conduccin del impulso nervioso. C) participar en la fatiga muscular. D) constituir a las protenas de membrana. E) participar en la sntesis de hormonas tirodeas

2. Un organismo puede absorber grandes cantidades de calor, sin que esto aumente exce-sivamente su temperatura. La caracterstica sealada corresponde a una propiedad de

A) las enzimas. B) el ATP. C) el agua. D) la bomba sodio potasio. E) la hormona antidiurtica.

3. Las sales minerales constituyen una pequea fraccin de la masa de los seres vivos, su importancia radica en que cumplen funciones fundamentales tales como

I. participar en la contraccin muscular. II. mantener el volumen de agua intracelular. III. presentar un alto calor especfico.

Es(son) correcta(s)

A) slo I. B) slo II. C) slo III. D) slo I y II. E) I, II y III.

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4. El agua es una molcula dipolar. Esta caracterstica determina su

I. alta tensin superficial. II. alto calor especfico. III. gran poder disolvente.

Es(son) correcta(s)

A) slo I. B) slo II. C) slo III. D) slo I y III. E) I, II y III.

5. Corresponde a un elemento mineral que participa en procesos como la coagulacin sangunea, la contraccin muscular y la sinapsis de clulas nerviosas. Esta descripcin corresponde al

A) sodio. B) calcio. C) potasio. D) cloro. E) yodo.

6. Cul es el elemento mineral ms abundante en el medio extracelular?

A) El sodio. B) El calcio. C) El potasio. D) El cloro. E) El yodo.

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7. Este elemento mineral se encuentra en la sangre y almacenado en el hgado. Participa del transporte de oxgeno en el organismo. Esta descripcin corresponde al

A) sodio. B) calcio. C) potasio. D) hierro. E) yodo.

8. El agua, por definicin, tiene un alto calor especfico. Esta propiedad del agua determina su capacidad

I. para amortiguar variaciones bruscas de temperatura. II. de disolver una gran cantidad de sustancias. III. de absorber calor sin modificar mayormente su temperatura.

Es(son) correcta(s)

A) slo I. B) slo II. C) slo I y II. D) slo I y III. E) slo II y III.

9. El agua forma parte de aproximadamente dos tercios del peso corporal de los animales. Qu situacin o situaciones justifica(n) esta proporcin?

I. El agua es el medio en el que ocurren principalmente las reacciones del metabo-lismo.

II. El agua es un excelente termorregulador, siendo capaz de absorber grandes cantidades de calor.

III. El agua permite la circulacin de gran nmero de sustancias a travs de todo el organismo.

A) Slo I. B) Slo II. C) Slo III. D) Slo I y II. E) I, II y III.

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10. Los minerales como el calcio, hierro, flor o yodo, entre otros, son necesarios en la dieta puesto que tienen por funcin

I. ser material de construccin de las estructuras orgnicas. II. ser cofactores para varias enzimas, ayudando en la funcin de estas. III. forman parte constitutiva de varias macromolculas.

Es(son) correcta(s)

A) slo I. B) slo III. C) slo I y III. D) slo II y III. E) I, II y III.

11. El elemento que forma parte de las hormonas tiroideas corresponde a

A) calcio. B) yodo. C) flor. D) sodio. E) potasio.

12. El agua, se clasifica como una molcula inorgnica, pues no presenta en su estructura:

A) hidrgeno. B) oxgeno. C) carbono. D) nitrgeno. E) flor.

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13. En una situacin experimental, se introduce un capilar en un vaso con agua, las molculas ascienden en forma ordenada por dicho tubo, esto corresponde a la propiedad del agua:

A) ionizacin. B) capilaridad. C) neutralidad. D) amortiguacin. E) solvente.

14. A las personas hipertensas, que son aquellas que tienen la presin arterial sobre los valores normales, dentro del tratamiento se les pide que disminuyan la sal en las comidas o la eliminen. Esto se debe a que

I. la sal est formada por la molcula NaCl. II. el sodio, que forma parte de la sal, es osmticamente activo provocando el alza

en la presin arterial. III. el cloro, que forma parte de la sal, es osmticamente activo provocando el alza

de la presin arterial.

La(s) alternativa(s) correcta(s) es(son)

A) slo I. B) slo II. C) slo I y II D) slo I y III. E) I, II, III.

15. Al colocar un trozo de plumavit, sobre un recipiente con agua, y al colocar otro trozo de plumavit en un recipiente con agua con sal; en el primer recipiente la plumavit flota, pero en el segundo esta se hunde. La propiedad del agua que se ha perdido en el segundo recipiente corresponde a

A) capilaridad. B) solvente universal. C) alto poder de vaporizacin. D) alto calor especfico E) tensin superficial.

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Anota tu respuesta en la tabla que encontrars a continuacin. Para responder las preguntas debes recordar las explicaciones desarrolladas por el profesor. Observa atentamente las respuestas y habilidades que involucra cada pregunta.

Tabla de correccin

N pregunta Alternativa Habilidad 1 Reconocimiento 2 Reconocimiento3 Reconocimiento4 Comprensin 5 Reconocimiento6 Reconocimiento7 Reconocimiento8 Comprensin9 Reconocimiento10 Reconocimiento11 Reconocimiento12 Reconocimiento13 Comprensin14 Comprensin15 Comprensin

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La prxima clase estudiars los siguientes temas:

Compuestos orgnicos. Carbohidratos: caractersticas, funciones y clasificacin. Lpidos: clasificacin, tipos y funciones biolgicas.

Prepara tu prxima clase

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