Química Bioinorgánica: Elementos Esenciales y Coordinación
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Questions and Answers

¿Qué tipo de enlace se forma en los compuestos de coordinación?

El enlace que se forma en los compuestos de coordinación se denomina enlace de coordinación.

¿Cuál es la definición de ligando?

Se denomina ligando a la molécula o ion que se une al átomo metálico en un compuesto de coordinación, o unidad estructural que se une a un centro metálico en un complejo de coordinación.

¿Qué elemento se considera uno de los responsables, pero no el principal, de la formación del esqueleto interno en algunos microorganismos?

  • Magnesio
  • Azufre
  • Calcio
  • Estroncio (correct)

    • ¿Qué elemento es fundamental en la formación de los huesos y dientes?

    <p>Calcio</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la diferencia entre los ligandos monodentados y los polidentados?

    <p>Los ligandos monodentados se unen al átomo metálico a través de un solo átomo donador, mientras que los ligandos polidentados se coordinan con el átomo metálico a través de dos o más átomos donadores.</p> Signup and view all the answers

    La esencialidad y la toxicidad de un elemento son conceptos contrapuestos.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el principal factor que determina la estabilidad de los compuestos de coordinación?

    <p>Uno de los principales factores que determina la estabilidad de los compuestos de coordinación es la <strong>constante de equilibrio</strong> (K) que se relaciona con la energía libre de Gibbs (ΔG).</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué es la espectroscopia UV-vis?

    <p>La espectroscopía UV-vis es una técnica que mide l’absorción de la luz ultravioleta y visible por una sustancia. Se usa para estudiar la composición química, identificar compuestos y estudiar sus propiedades electrónicas.</p> Signup and view all the answers

    Emparejar las transiciones observadas en espectroscopia UV-vis con sus descripciones:

    <p>Transición ligando-ligando = Un electrón del ligando pasa de un orbital lleno (π) a un orbital vacío (π*). Transición metal-metal = Ocurre dentro de los orbitales d del metal, donde un electrón salta entre diferentes niveles de energía dentro del mismo metal. Transición de transferencia de carga ligando-metal = Un electrón del ligando se transfiere a un orbital vacío del metal. Transición de transferencia de carga metal-ligando = Un electrón del metal se transfiere a un orbital del ligando.</p> Signup and view all the answers

    Los iones metálicos son solo importantes para la actividad catalítica de las enzimas.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la característica principal de los elementos esenciales?

    <p>Son necesarios para la actividad biológica</p> Signup and view all the answers

    Según el número atómico, la mayoría de los elementos esenciales tienen:

    <p>Z menor a 35</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué relación tienen la esencialidad y la toxicidad en los elementos esenciales?

    <p>La dosis determina si un elemento esencial es tóxico</p> Signup and view all the answers

    El principio de Paracelso establece que:

    <p>La toxicidad depende de la dosis</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué mecanismo regula la concentración de elementos esenciales en los seres vivos?

    <p>Mecanismos homeostáticos</p> Signup and view all the answers

    Un ejemplo de deficiencia primaria de un elemento esencial es:

    <p>Anemia por falta de hierro en la dieta</p> Signup and view all the answers

    Los elementos traza se caracterizan por:

    <p>Estar presentes en cantidades muy bajas</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué es un compuesto de coordinación?

    <p>Un metal enlazado con un ligando</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué define el índice de coordinación de un complejo?

    <p>El número de enlaces sigma con el metal</p> Signup and view all the answers

    Según su número de átomos donadores, un ligando que tiene dos átomos donadores se denomina:

    <p>Bidentado</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de geometría tienen la mayoría de los complejos con índice de coordinación 6?

    <p>Octaédrica</p> Signup and view all the answers

    En la teoría del campo cristalino, los orbitales d de alta energía en complejos octaédricos son:

    <p>dz2, dx2-y2</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué describe la energía de separación del campo cristalino (Δo)?

    <p>La diferencia de energía entre t2g y eg</p> Signup and view all the answers

    Según la fuerza del campo de ligandos, los ligandos CN⁻ y CO son:

    <p>Fuertes</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué fenómeno explica el color de un complejo metálico?

    <p>Absorción en el UV-visible por transiciones electrónicas</p> Signup and view all the answers

    Las transiciones electrónicas d-d ocurren:

    <p>Entre orbitales d de un metal de transición</p> Signup and view all the answers

    Un ligando que induce un pequeño desdoblamiento del campo cristalino se clasifica como:

    <p>Ligando débil</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de transición electrónica implica el paso de un electrón del metal a un ligando?

    <p>Transferencia de carga metal-ligando (TCML)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué función cumple el Zn²⁺ en la anhidrasa carbónica?

    <p>Generar un OH⁻ en pH fisiológico</p> Signup and view all the answers

    La hemoglobina presenta un entorno de coordinación:

    <p>Octaédrico</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué efecto tiene el CO sobre la hemoglobina?

    <p>Disminuye su afinidad por oxígeno</p> Signup and view all the answers

    El FeMoco en la nitrogenasa contiene un átomo central de:

    <p>Nitrógeno</p> Signup and view all the answers

    La toxicidad del cianuro (CN⁻) radica en su capacidad para:

    <p>Formar complejos estables con Fe³⁺</p> Signup and view all the answers

    En sistemas biológicos, la transferencia de electrones en la cadena respiratoria sigue un mecanismo:

    <p>Mixto</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el índice de coordinación (IC) más común en compuestos organometálicos con ligandos voluminosos?

    <p>1</p> Signup and view all the answers

    Según la Teoría del Campo Cristalino, ¿qué tipo de orbitales d experimentan una mayor repulsión en un complejo octaédrico?

    <p>eg</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de los siguientes ligandos NO se considera un ligando de campo fuerte según la serie espectroquímica?

    <p>H2O</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de transición electrónica es responsable del color en los complejos de metales de transición?

    <p>d-d</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué factor NO contribuye a la estabilidad de los complejos formados con ligandos quelantes?

    <p>Electronegatividad del metal</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de los siguientes metalociclos se considera generalmente el más estable?

    <p>5 miembros</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué término describe un estado estructural y/o electrónico forzado en una metaloproteína que resulta de la energía del plegamiento proteico?

    <p>Estado entático</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes metaloproteínas NO está involucrada en el transporte de oxígeno?

    <p>Transferrina</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué enzima es responsable de la fijación biológica de N2?

    <p>Nitrogenasa</p> Signup and view all the answers

    ¿Por qué la reducción de N2 es un proceso difícil?

    <p>Debido a la alta estabilidad del enlace triple N≡N</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de compuesto químico se caracteriza por tener una estructura anular con varios átomos de oxígeno en su interior?

    <p>Éter corona</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el principal problema asociado al uso de EDTA como agente quelante?

    <p>Poca selectividad</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué agente quelante se utiliza para tratar la enfermedad de Wilson?

    <p>D-penicilamina</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué base nitrogenada del ADN es el objetivo principal de la unión del cisplatino?

    <p>Guanina</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué metal de transición se ha utilizado ampliamente en la investigación de complejos de N2?

    <p>Ru</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la característica principal de la hemoglobina en comparación con la mioglobina en términos de transporte de oxígeno?

    <p>Muestra variabilidad en su afinidad según las condiciones</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes condiciones favorece la unión del oxígeno a la mioglobina?

    <p>Bajas concentraciones de oxígeno</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de los siguientes elementos es un factor que no aumenta la velocidad de hidrólisis del CO2 en presencia de anhidrasa carbónica?

    <p>pH alto</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué mecanismo NO es característico en la transferencia electrónica de complejos metálicos?

    <p>Intercambio de ligandos</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el CN- es incorrecta?

    <p>Formará enlaces con el Zn2+ en la anhidrasa</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué factor influye en la forma en que las metaloenzimas utilizan metales para controlar su actividad?

    <p>Naturaleza del metal</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué describe mejor la estructura de la porfirina tipo 'picket-fence'?

    <p>Sustituyentes voluminosos en torno al centro metálico</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué característica de las hidrogenasas Ni-Fe las define como enzimas versátiles?

    <p>Catalizan tanto producción como consumo de H2</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué técnica espectroscópica es más eficaz para analizar diferentes estados de oxidación de metales en complejos?

    <p>Voltametría cíclica</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la razón principal de la toxicidad del CO en sistemas biológicos?

    <p>Forma enlaces estables con la hemoglobina</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el Zn2+ en sistemas biológicos es falsa?

    <p>Es fácilmente soluble en agua</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de enlaces son formados por el citocromo P-450 en reacciones de oxidación?

    <p>Enlaces de coordinación temporal</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el efecto del aumento del pH sobre la actividad de la anhidrasa carbónica?

    <p>Aumenta la formación de OH-</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué función tiene la oxidación escalonada con O2 en los mitocondrios?

    <p>Prevenir la liberación instantánea de energía</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Química bioinorgánica. Elementos esenciales

    • Química orgánica: Estudia compuestos químicos basados en enlaces C-H y C-C. Emplea disolventes orgánicos.
    • Bioquímica: Estudia compuestos químicos de seres vivos, basados en C, H, O, N y S.
    • Química inorgánica: Estudia compuestos químicos que no tienen enlaces C-H ni C-C. Principalmente emplea disolventes inorgánicos, como agua.
    • Química bioinorgánica: Estudia procesos biológicos protagonizados por metales o elementos distintos del carbono. Combina conocimientos de biología y química inorgánica.

    Características de los elementos esenciales

    • Elementos esenciales: Son necesarios para el desarrollo biológico de diversos organismos (microorganismos, plantas y animales).
    • Ejemplos de elementos esenciales: Bromo (necesario para la vida de las plantas), Estroncio (construcción esquelética interna para ciertos microorganismos, aunque no esencial para todos los organismos).
    • Iones electrolíticos: Sodio (Na+), Calcio (Ca²⁺) (extracelulares), Potasio (K⁺) y Magnesio (Mg²⁺) (intracelulares), Cloro (Cl⁻) son fundamentales.
    • Ejemplos de las funciones del Calcio en el cuerpo humano: Compuesto hidroxiapatita (huesos y dientes) → componente principal. Además juega un papel importante en la transmisión de señales nerviosas.
    • Otros ejemplos de elementos esenciales en nuestro organismo: Tiroxina (producida por glándulas tiroídes ), parte esencial del metabolismo. También el hierro es esencial en la hemoglobina.
    • La abundancia de los elementos esenciales varía entre la corteza terrestre, los océanos y el cuerpo humano.

    Clasificación de los elementos esenciales

    • La mayoría de los elementos esenciales son ligeros (número atómico inferior a 35).
    • Algunos elementos excepcionales con número atómico mayor son el molibdeno (Z=42), el iodo (Z=53) y el wolframio (Z=74).
    • Elementos biológicamente esenciales son los que están en mayores proporciones en nuestro organismos.
    • Elementos traza esencial: Son aquellos que están en menores proporciones en el cuerpo y son esenciales para ciertas funciones.
    • Elementos traza posiblemente esenciales: necesitan ser estudiados más a fondo para determinar si cumplen una función esencial. También, la abundancia de estos elementos en la corteza terrestre, los océanos y el cuerpo humano es importante.
    • Clasificación según abundancia: Algunos metales, como el hierro (Fe), el cobre (Cu), el zinc (Zn), son esenciales para diversas funciones y se encuentran en mayores proporciones en el organismo; pero su presencia no determina si son esenciales.

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