T.1: Bioelementos y Biomoléculas

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Questions and Answers

¿Cuál de los siguientes elementos se considera un bioelemento biogenésico primario?

H (correct)

Los oligoelementos se caracterizan por aparecer en:

Ausencia en la materia viva

Proporción moderada en la materia viva

Alta proporción en la materia viva

Baja proporción en la materia viva (correct)

¿Qué compuesto se considera una biomolécula orgánica?

Sales minerales

Agua

Gases como O2

Glúcidos (correct)

¿Cuál de los siguientes elementos se clasifica como biogenésico secundario?

I Signup and view all the answers

El carbono es un elemento crucial en los seres vivos porque:

Posee 6 electrones, 4 en la capa de valencia Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes opciones describe a las biomoléculas inorgánicas?

Son materia no basada en la química del C Signup and view all the answers

¿Cuál es la proporción típica de los biogenésicos principales en los seres vivos?

96% Signup and view all the answers

Los elementos biogenésicos traza son:

Prácticamente inexistentes en algunos seres vivos Signup and view all the answers

¿Cuál es el proceso que implica la degradación de biomoléculas a moléculas más simples?

Catabolismo Signup and view all the answers

¿Qué tipo de reacciones requieren la utilización de ATP según el contenido proporcionado?

Endergónicas Signup and view all the answers

¿Qué molécula se considera un importante intermediario en la transferencia de energía celular?

ATP Signup and view all the answers

¿Cómo se llaman las sustancias que aceleran las reacciones químicas sin ser consumidas en el proceso?

Catalizadores Signup and view all the answers

¿Cuál es la función de una coenzima en relación con una enzima?

Unirse a una apoenzima para formar una holoenzima activa Signup and view all the answers

¿Qué tipo de reacción se produce cuando dos sustratos se unen para crear una molécula más grande?

Anabólica Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe correctamente el catabolismo?

Degrada moléculas complejas en moléculas simples Signup and view all the answers

¿Cuál es el resultado de las reacciones exergónicas en el metabolismo?

Liberación de energía Signup and view all the answers

¿Cómo define la teoría de Brönsted-Lowry a un ácido?

Sustancia capaz de donar protones. Signup and view all the answers

¿Qué caracterizan a las sustancias anfóteras?

Dependiendo del medio, pueden actuar como ácidos o bases. Signup and view all the answers

¿Cuál es el valor normal de pH en el plasma humano?

7,40 Signup and view all the answers

¿Qué son las soluciones tampón?

Mezclas acuosas que mantienen un pH constante. Signup and view all the answers

¿Cuál es el rango de pH considerado normal para la vida humana?

7,35 a 7,45 Signup and view all the answers

¿Qué función tiene el tampón bicarbonato en el organismo?

Regular el pH y mantenerlo dentro de los límites compatibles con la vida. Signup and view all the answers

¿Cuál es el principal propósito de ingerir alimentos para los seres humanos?

Obtener materia y energía química. Signup and view all the answers

¿Qué es el pH?

El logaritmo negativo de la concentración de H+ en mol/L. Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre NAD+ y NADH es correcta?

NAD+ acepta dos electrones y un hidrógeno. Signup and view all the answers

¿Qué representa la forma reducida de la coenzima Flavin adenina dinucleótido (FAD)?

FADH2 Signup and view all the answers

¿Cuál es la principal función de NADH en el proceso metabólico?

Dona electrones y actúa como fuente de energía. Signup and view all the answers

¿Qué ocurre cuando una molécula se oxida?

Pierde electrones. Signup and view all the answers

¿Qué diferencia principal existe entre NADPH y NADH?

NADPH participa en reacciones anabólicas, mientras que NADH en reacciones catabólicas. Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el ATP es correcta?

La hidrólisis del ATP libera energía. Signup and view all the answers

¿Qué tipo de enlaces se encuentran en la molécula de ATP?

Enlaces de alta energía. Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal de los coenzimas RedOx?

Intercambiar electrones e hidrogeniones. Signup and view all the answers

En una reacción redox, el proceso de ganancia de electrones se denomina:

Reducción. Signup and view all the answers

¿Qué cantidad de ATP se consume al día en un ser humano promedio?

Igual a su peso corporal. Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes moléculas NO funciona como coenzima similar al ATP?

Ácido desoxirribonucleico (ADN). Signup and view all the answers

¿Qué ocurre con el ATP en las células?

Es producido y consumido rápidamente. Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes no es una característica de los coenzimas RedOx?

Son específicos de sustrato. Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes propiedades del agua se debe a su alta capacidad de formar enlaces por puentes de hidrógeno?

Alto calor específico Signup and view all the answers

En un enlace por puente de hidrógeno, ¿cuál es el papel del átomo DADOR?

Es el átomo al que el hidrógeno está unido covalentemente Signup and view all the answers

¿Qué caracteriza la estructura del hielo en su estado sólido?

Cada molécula forma cuatro puentes de hidrógeno en una disposición tetraédrica Signup and view all the answers

¿Qué ocurre con los puentes de hidrógeno cuando el agua cambia de estado sólido a líquido?

Se rompen muchos puentes, pero son más transitorios Signup and view all the answers

¿Cuál es la consecuencia de la polaridad del agua en su capacidad disolvente?

El agua actúa como un buen disolvente para compuestos polares Signup and view all the answers

Cuándo el agua está en estado gaseoso, ¿qué sucede con los puentes de hidrógeno?

Se conservan muchos puentes de hidrógeno Signup and view all the answers

¿Cuál es la principal diferencia entre los puentes de hidrógeno y los enlaces covalentes?

Los puentes de hidrógeno son interacciones débilmente permanentes Signup and view all the answers

¿Qué forma geométrica se establece en la estructura cristalina del hielo?

Tetraédrica Signup and view all the answers

Study Notes

Bloque 1. Introducción a la biología celular y molecular

La biología celular y molecular estudia la composición elemental de los seres vivos, los bioelementos y biomoléculas, los procesos celulares y la bioenergética. Además, se estudia el metabolismo celular, que incluye anabolismo y catabolismo.

Composición elemental de los seres vivos

Los seres vivos están compuestos por elementos y compuestos químicos.
Los elementos químicos presentes en los seres vivos se denominan bioelementos.
Aproximadamente 70 elementos químicos se encuentran en los seres vivos, pero no todos son esenciales o comunes a todos.
Los bioelementos se clasifican en primarios, secundarios y traza (oligoelementos), según su abundancia.

Bioelementos primarios

Los bioelementos primarios son C, H, O, N, P y S.
Conforman el 96% de la materia viva.
La base de la mayoría de las moléculas biológicas es el carbono.
Presenta propiedades que lo hacen idóneo para formar estas moléculas.

Bioelementos secundarios

Son elementos que se encuentran en menor proporción, representando un 3,9% de la materia viva.
Se presentan en forma iónica (carga positiva o negativa).
Algunos ejemplos son Ca, Na, K, Cl, Mg y Fe.

Oligoelementos (Elementos traza)

Se encuentran en concentraciones muy bajas (0,1%).
Algunos ejemplos son Cu, Zn, Mn, Co, Ni y Si.
Pueden ser esenciales para ciertos seres vivos.

Biomoléculas

Los bioelementos forman biomoléculas (compuestos químicos)
Se clasifican en inorgánicas y orgánicas

Biomoléculas inorgánicas

Se encuentran en la materia viva y no viva
Agua
Sales minerales
Gases: O2, CO2, N2

Biomoléculas orgánicas

Se encuentran únicamente en la materia viva
Glúcidos
Lípidos
Proteínas
Ácidos nucleicos

El agua

Es fundamental para la vida.
Es una molécula polar.
Es un disolvente casi universal, debido a sus propiedades fisicoquímicas.
El agua disuelve moléculas polares, pero no apolares.
Sus propiedades inusuales, incluyendo el alto calor específico, la alta tensión superficial, y su capacidad de formar puentes de hidrógeno, hacen que el agua sea esencial para la vida.
Alto calor específico : Debido a sus puentes de hidrógeno, el agua absorbe o cede calor con lentitud, lo que ayuda a mantener la temperatura estable.
Alta tensión superficial : Debido a sus puentes de hidrógeno, el agua se comporta como una película elástica, permitiendo que algunos insectos puedan caminar sobre ella.
Elevado calor de vaporización: Debido a sus puentes de hidrógeno, se necesita gran cantidad de calor para convertir agua líquida en vapor, lo que ayuda a regular la temperatura corporal en los seres vivos.
Flotabilidad del hielo: El hielo es menos denso que el agua líquida, lo que permite que el hielo flote en la superficie del agua, lo cual ayuda a mantener la vida acuática en los ambientes de agua fría.
Capilaridad: El agua asciende en tubos capilares debido a la cohesión y adhesión, lo que ayuda a que el agua fluya desde las raíces hasta las hojas en las plantas y circule por el cuerpo de los animales.

Átomos de Carbono

Tiene 6 protones y 6 neutrones.
4 electrones de valencia (capa externa)
Forma enlaces covalentes con otros átomos.
Puede formar enlaces sencillos, dobles o triples, lo que le permite formar una amplia variedad de estructuras.
La unión de átomos de carbono forma la "espalda" de las moléculas orgánicas.

Enlaces por puente hidrógeno

Son enlaces relativamente débiles.
Son más fuertes que las interacciones dipolo-dipolo.
Son esenciales para la estructura y función de las biomoléculas.
Muy importantes para las propiedades anómalas del agua.

Estados del agua

Sólido (hielo)
Líquido
Gaseoso (vapor)
Los puentes de hidrógeno y sus propiedades dan lugar a estos tres estados.
El agua puede presentarse en estas tres formas distintas en la naturaleza.

Ácidos y bases según la teoría de Brönsted-Lowry

En esta teoría un ácido es una sustancia que dona protones (H+), y una base es una sustancia que acepta protones.
En el caso del agua, actúa tanto como ácido como base.

pH

El pH es una escala logarítmica que mide la concentración de iones de hidrógeno (H+) en una solución.
El pH del plasma normal es de 7.40.
Una solución ácida tiene un pH menor a 7.
Una solución básica tiene un pH mayor a 7.
El pH se debe mantener constante/dentro de un rango por amortiguadores/tampones dentro del cuerpo.
Los valores extremos de pH (arriba de 7,8 o por debajo del 6,8) pueden ser incompatibles con la vida, y los amortiguadores/tampones fisiológicos ayudan a mantener el pH estable.

Amortiguadores o tampones

Son soluciones que ayudan a mantener el pH constante dentro de ciertos límites, resisten el cambio de pH.
Importantes en los seres vivos.
Los tampones actúan al absorber o liberar iones de hidrógeno (H+) según sea necesario, evitando grandes cambios de pH.

Metabolismo celular

Es el conjunto de reacciones químicas que ocurren en una célula para mantener la vida.
Incluye reacciones de degradación (catabolismo) y síntesis (anabolismo).

Catabolismo celular

Son reacciones de degradación de biomoléculas (del medio ambiente o de reservas).
Degrada moléculas complejas en más simples.
Libera energía en forma de ATP o poder reductor.

Anabolismo

Son reacciones de síntesis de biomoléculas a partir de elementos simples.
Utiliza energía para crear moléculas más complejas.

Energía y Metabolismo

El anabolismo consume energía y el catabolismo produce energía.
Estas reacciones se utilizan para realizar las actividades de la célula.

Coenzimas Redox

Son compuestos que participan en las reacciones redox (transferencia de electrones) dentro de las rutas metabólicas.
Son derivados de nucleótidos.
Se utilizan para el intercambio de electrones/hidrogeniones.
Se denominan reducido/oxidado según si aceptan o pierden un electrón.

ATP

Es la moneda de energía de la célula.
Contiene enlaces ricos en energía que se hidrolizan para liberar energía.
Se utiliza en procesos anabólicos y catabólicos.

Enzimas

Son catalizadores biológicos.
Aceleran las reacciones químicas en las células.
Su funcionamiento depende del sitio activo, que es el lugar donde se adhieren los sustratos.
La unión forma un complejo enzima-sustrato.
Los productos se liberan del sitio activo.
Son proteínas.
Muchas reacciones enzimáticas necesitan coenzimas.
Los coenzimas se unen al sitio activo para que la enzima funcione de manera eficiente.

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Description

Este cuestionario explora los conceptos clave relacionados con bioelementos biogenésicos y biomoléculas. Se evaluarán conocimientos sobre sus clasificaciones, funciones y la importancia del carbono en los seres vivos. Ideal para estudiantes de biología que deseen repasar estos temas fundamentales.