Liceo miguel de cervantes y saavedra




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DEPARTAMENTO DE QUÍMICA Y BIOLOGÍA

GUÍA PARA 1° MEDIO

LICEO MIGUEL DE CERVANTES Y SAAVEDRA



Interacción célula- ambiente
META DE COMPRENSIÓN DE LA UNIDAD


  • Comprender que la célula se encuentra en constante interacción con el medio que la rodea, gracias a las características de la membrana plasmática.

  • Describir la estructura y composición química de la membrana plasmática

  • Reconocer la membrana plasmática como una estructura capaz de transportar, selectivamente, sustancias hacia el interior y exterior de la célula.

  • Describir el transporte que experimenta el agua a través de la membrana plasmática (osmosis).


INSTRUCCIONES GENERALES: Lea atentamente la guía y destaque lo que le parezca más importante, realice esto por lo menos 3 veces. A continuación desarrolle las actividades que se presentan en la guía.

Cada actividad indica el tiempo que debes ocupar para realizarlas, si puedes hacer más que lo que se te indica eso dependerá de ti.

Tus profesores estaremos disponibles a contestar tus preguntas, sólo debes tomar contacto con nosotros.
Actividades:
1.- Universalidad de las moléculas orgánicas ( 90 minutos)
Los elementos y moléculas que constituyen a todos los seres vivos son similares
A pesar que en la naturaleza es posible encontrar más de 100 elementos químicos distintos (observe su tabla periódica), los seres vivos estamos organizados por una cantidad reducida de tales elementos y en proporciones bastante fijas. Por ejemplo, tanto un ser humano como las plantas posee cerca de un 10% de hidrógeno. Claro que tal hidrógeno se encuentra distribuido en una gran gama de moléculas, tanto orgánicas como inorgánicas. Puede ser parte de una molécula de glucosa (orgánica) o de una molécula de agua (inorgánica).

Definimos molécula orgánica como aquella en la que el elemento carbono está presente y además forman enlaces covalentes ; e inorgánica , aquellas que no lo tienen.

Es importante conocer la organización de una célula. Sin embargo, lo que la célula es capaz de hacer depende de las moléculas que la forman, de las que es capaz de sintetizar, digerir o hacer reaccionar.
Actividad 1. Composición elemental del cuerpo humano

En la siguiente tabla se detalla la composición porcentual de los elementos que forman parte de las moléculas que constituyen el cuerpo humano. Tu tarea es averiguar en qué tipo de moléculas se encuentran, si tales moléculas son orgánicas o inorgánicas y qué función cumplen en el organismo.( consulte su libro de primero medio).

Tabla 1. Composición porcentual de los elementos que forman el cuerpo humano


Símbolo químico

Nombre

Porcentaje

Moléculas en que se encuentra

Funciones

Inorgánicas

Orgánicas

O

Oxígeno

65










C

Carbono

18










H

Hidrógeno

10










N

Nitrógeno

3










Ca

Calcio

1,5










P

Fósforo

1










K

Potasio

0,4










S

Azufre

0,3










Cl

Cloro

0,2










Na

Sodio

0,2










Mg

Magnesio

0,1










Fe

Hierro

Trazas1










I

Yodo

Trazas











Preguntas de análisis:


  1. ¿Cuáles son los elementos que constituyen el 96% del cuerpo humano?

  2. Los demás elementos traza son: manganeso, cobre, zinc, cobalto, fluor, molibdeno, selenio, boro, silicio. Según esto, ¿qué elemento sería anormal de hallar en el cuerpo humano?

  3. ¿Qué tipo de gráfico sería el más adecuado para representar los porcentajes de esta tabla? ¿Cómo solucionarías el problema de los valores muy pequeños?

  4. ¿Cómo puede explicarse que todos los organismos tengamos una proporción de elementos similar, a pesar de las diferencias de tamaño, hábitat, adaptaciones, complejidad, etc.? Para responder esta pregunta, puedes apoyarte en la información de la tabla 3.

  5. ¿Qué características del agua – aprendidas en química – podrían explicar la importancia que tiene esta sustancia en los seres vivos?



Tabla 2. Composición aproximada de una bacteria tipo y una célula tipo de mamífero


Componente

Porcentaje del peso total

Bacteria

Célula

Agua

70

70

Iones inorgánicos (Na+, K+, Mg+, Ca++, Cl-, etc.)

1

1

Proteínas

15

18

ARN

6

1.1

ADN

1

0.25

Fosfolípidos

2

2

Otros lípidos

-

2

Polisacáridos

2

2

Otros

3

3


Las moléculas orgánicas pueden ser de cuatro tipos y se basan en unos pocos elementos químicos
En la siguiente tabla (tabla 3) se describen varios aspectos en torno a los cuatro tipos principales de moléculas orgánicas. Estúdiala con detención y luego resuelve los problemas.


Clase de molécula

Elementos componentes

Descripción

Cómo reconocerlos

Función principal en los sistemas vivos

Carbohidratos

C, H, O

En general su fórmula aproximada es (CH2O)n

Contar los átomos de C, H y O




1. Monosacáridos (azúcares sencillos), que son principalmente moléculas de cinco carbonos (pentosas), como la ribosa, o de seis carbonos (hexosas), como la glucosa y fructosa

Buscar formas cíclicas, de pentágono o hexágono


Fuente de energía celular; constituyente de otros compuestos

2. Disacáridos, que son dos monosacáridos unidos por un enlace glucosídico, como la maltosa y la sacarosa

Contar las unidades de azúcar


Componentes de otros compuestos, forma de azúcar de transporte en vegetales

3. Polisacáridos, que se componen de muchos azúcares unidos por enlaces glucosídicos, como el glucógeno y la celulosa

Contar las unidades de azúcar


Forma de almacenamiento de energía (glucógeno en animales, almidón en vegetales); componente estructural de la pared celular de plantas2

Lípidos

C, H, O

Contienen menos O que los carbohidratos en relación con el C y el H







1. Grasas neutras. Combinación de glicerol con una a tres moléculas de ácidos grasos: Monoglicéridos, 1 ácido graso

Diglicéridos, 2 ácidos grasos

Triglicéridos, 3 ácidos grasos

Si los ácidos grasos poseen enlaces dobles entre átomos de carbono (C==C), se dice que están insaturados; de lo contrario, están saturados

Buscar el grupo glicerol en un extremo de la molécula:



Fuente de energía celular y forma de almacenamiento de energía

En multicelulares, pueden funcionar como aislante térmico

2. Fosfolípidos. Se componen de un grupo glicerol unido a uno o dos ácidos grasos y a una base orgánica que contiene fósforo

Buscar el glicerol y la cadena lateral que contiene fósforo y nitrógeno

Componente de membranas celulares

3. Esteroides. Moléculas complejas que contienen átomos de carbono dispuestos en cuatro anillos entrelazados (tres ciclohexanos y un ciclopentano)

Buscar 4 anillos enlazados:

Algunos son hormonas, otros son colesterol, sales biliares y vitamina D; componentes de membranas celulares

4. Carotenoides. Pigmentos anaranjados y amarillos, que cocsisten en unidades de isopreno

Buscar unidades isopreno



El retinal (importante en la fotorrecepción) y la vitamina A se forman a partir de carotenoides

Proteínas

C, H, O, N y por lo común, S

Uno o más polipéptidos (cadenas de aminoácidos) enrollados o plegados en formas características para cada proteína

Buscar unidades de aminoácidos unidas por enlaces C – N (enlace peptídico)

Estructural: citoesqueleto, ribosomas y membranas. Enzimática: transformaciones químicas, síntesis de nuevas moléculas, ruptura de moléculas, durante la digestión y procesamiento de energía. Transporte: en la sangre (hemoglobina) y a través de membranas en la célula. Defensa: anticuerpos. Hormonal: señales entre células en el organismo. Receptora: detección de estímulos en la superficie celular



Clase de molécula

Elementos componentes

Descripción

Cómo reconocerlos

Función principal en los sistemas vivos

Ácidos nucleicos

C, H, O, N, P

El esqueleto se compone de grupos pentosa y fosfato alternados, de los cuales se proyectan las bases nitrogenadas. ADN: azúcar desoxirribosa y bases adenina, timina, citocina y guanina; ARN: azúcar ribosa y bases adenina, uracilo, citocina y guanina. Cada subunidad molecular, llamada nucleótido, consiste en una pentosa, un grupo fosfato y una base nitrogenada

Existen nucleótidos que no estructuran ácidos nucleicos, sino que tienen 3 grupos fosfatos, ricos en energía: el ATP

Buscar un esqueleto de pentosa – fosfato. El ADN forma una doble hélice

Almacenamiento, transmisión y expresión de la información genética

Control de la síntesis y la secuencia de todas las proteínas, enviando un mensaje desde el núcleo al citoplasma (ARN)

Para el caso del ATP, funciona como la “moneda de intercambio” de la energía celular


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