Variadas 12 (Soluciones)
1.- Identifique los grupos químicos marcados (C, negro. H, blanco. O, azul).
La solución es:
1. Grupo aldehído (O=C−H, OCH, −COH, −CHO).
2. Grupo hidroxilo (−OH, HO).
3. Grupo alcohólico secundario (HCOH, -CHOH).
2.- Aclare la diferencia entre disoluciones neutras, ácidas y básicas.
El carácter neutro, ácido o básico de las disoluciones está en función de la concentración de iones hidronio y se expresa mediante la escala de pH, cuyos valores extremos son 0 y 14.
Se llama pH a la expresión: pH = - log [H3O+]
En el agua pura la concentración de iones H3O+ y OH- es la misma e igual a 10-7. Por consiguiente: pH = - log 10-7 = - (-7) = 7 (valor referencial).
Así, pues, las disoluciones acuosas pueden ser:
• Neutras (pH = 7). La concentración de iones H3O+ y OH- es la misma.
• Ácidas (pH < 7). La concentración de iones H3O+ es mayor que la de OH-.
• Básicas o alcalinas (pH > 7). La concentración de iones OH- es mayor que la de H3O+.
3.- ¿Qué representa el ciclo adjunto? Escriba la fórmula abierta o lineal correspondiente. ¿Cuántos carbonos asimétricos puede observar?
El ciclo representa el anómero alfa de una D-aldopentosa ciclada en forma de furanosa. Por las posiciones de los OH, se trata de la α-D-ribofuranosa.
Para deducir la fórmula lineal hay que tener en cuenta la situación previa a la anomerización, esto es, la presencia del grupo aldehído (C1) y del OH unido a C4. Los OH unidos a C2 y C3, que están hacia abajo en el ciclo, se situarán a la derecha en la fórmula lineal.
La fórmula abierta de la D-ribosa es:
• Por lo que respecta a los carbonos asimétricos, en la fórmula abierta o lineal se observan tres, C2, C3 y C4, pero en la cíclica hay que añadir uno más, dado que el carbono anomérico (C1) también es asimétrico.
4.- ¿Qué condición debe cumplir el modelo molecular adjunto para representar un aminoácido de la serie L? (C, negro. N, azul. H, blanco).
Para que dicho modelo sea un aminoácido de la serie L, la bola roja debe representar el grupo carboxilo (−COOH), y la verde, el radical o cadena lateral.
Lo anterior se observa mejor girando el modelo para que el carboxilo (bola roja) quede arriba, y en el plano horizontal, los sustituyentes H y NH2 dirigidos hacia el observador, estando el grupo amino a la izquierda (serie L). Es decir:
5.- ¿Qué son animales uricotélicos?
En relación con el catabolismo de aminoácidos, los llamados animales uricotélicos son los que excretan ion amonio en forma de ácido úrico. Esta sustancia es de baja toxicidad e insoluble en agua. Se excreta en estado semisólido con el consiguiente ahorro de agua.
Son uricotélicos los insectos, reptiles y aves.
6.- La D-ribosa es una aldopentosa con todos los OH a la derecha, y la arabinosa es un epímero en C2. Escriba: a) la fórmula lineal de la arabinosa, y b), la de la lixosa (epímero en C3 de la arabinosa).
Los epímeros son estereoisómeros que difieren solamente en la configuración de un único carbono asimétrico.
La D-ribosa presenta los OH unidos a C2, C3 y C4 a la derecha. Por lo tanto, la D-arabinosa presenta el OH de C2 a la izquierda. La D-lixosa se diferencia de la arabinosa por tener el OH de C3 a la izquierda.
Las fórmulas son:
7.- Teniendo en cuenta la cuestión anterior, formule: α-D-lixofuranosa.
El anillo furanósico presenta el grupo CH2OH hacia arriba y el OH unido al carbono anomérico en posición “trans” (anómero alfa, hacia abajo). Los OH de C2 y C3, que están a la izquierda en la forma abierta, se sitúan hacia arriba.
La fórmula de la α-D-lixofuranosa es:
8.- Sabiendo que la D-alosa es una aldohexosa con todos los OH a la derecha, y que la altrosa es un epímero en C2, escriba la fórmula abierta o lineal de ambas hexosas.
La solución es:
9.- Según la pregunta anterior, formular: β-D-alopiranosa y β-D-altropiranosa.
El anillo piranósico presenta el grupo CH2OH hacia arriba y el OH unido al carbono anomérico en posición “cis” (anómero beta, hacia arriba). Los OH situados a la derecha o a la izquierda en la forma abierta, se disponen, respectivamente, hacia abajo o hacia arriba en el ciclo.
• La fórmula de la β-D-alopiranosa es:
• La fórmula de la β-D-altropiranosa es:
10.- Interprete el esquema adjunto y sustituya los números por los procesos correspondientes.
Este esquema representa la versión actualizada del “dogma central” propuesto por Crick en 1970 (ADN —> ARNm —> proteína).
El flujo de la información genética ha tenido que modificarse debido a los mecanismos de replicación que presentan ciertos virus.
Algunos virus se comportan de modo “antidogmático” y son capaces de replicar su información genética, en forma de ARN, debido a que poseen la enzima ARN-replicasa. Además, en el caso de los retrovirus, que contienen ARN y la enzima transcriptasa inversa, tiene lugar la síntesis de ADN a partir de dicho ARN (retrotranscripción o transcripción inversa).
Por consiguiente, el esquema propuesto debe completarse así:
11.- Indique las características del metabolismo quimioorganotrofo (heterótrofo típico). ¿En qué organismos se presenta?
El metabolismo quimioorganotrofo (heterótrofo típico) es propio de los organismos que necesitan tomar materia orgánica del exterior, de la que obtienen energía y que, además, utilizan para formar materia orgánica propia.
Este tipo de metabolismo es característico de los animales, los hongos y la mayoría de las bacterias.
12.- Indique las características del metabolismo fotoorganotrofo (heterótrofo fotosintético). ¿En qué organismos se presenta?
El metabolismo fotoorganotrofo (heterótrofo fotosintético) es propio de los organismos que realizan la fotosíntesis a partir de agua, dióxido de carbono y sales minerales, pero que, además, necesitan tomar alguna materia orgánica del exterior, la cual actúa como donadora de electrones en las reacciones biosintéticas.
Este tipo de metabolismo se presenta en algunas bacterias fotosintéticas.
13.- Haga un comentario sobre la fotografía adjunta.
Esta fotografía sirve para ilustrar el esmog fotoquímico, característico de zonas urbanas muy contaminadas.
Los óxidos de nitrógeno y de otros compuestos orgánicos volátiles arrojados a la atmósfera pueden producir reacciones fotoquímicas que originan compuestos muy contaminantes, como el ozono, nitrato de peroxiacilo, etc., formándose une nube que parece niebla (smog en inglés), y que es altamente irritante (forma radicales libres y es muy oxidante).
14.- ¿Qué particularidad presenta la calvicie hereditaria (gen C’)? Indique el resultado de los posibles genotipos.
En los humanos, la calvicie hereditaria es un carácter influido por el sexo.
Cuando el gen C’ se halla en heterocigosis con el gen normal (C), se comporta como dominante en los hombres y como recesivo en las mujeres, debido, probablemente, a las hormonas sexuales propias de cada sexo.
Por consiguiente: el genotipo C’C’ determina hombres y mujeres calvos; el CC’, hombres calvos y mujeres normales; y el CC, hombres y mujeres sin calvicie.
15.- Aclare la diferencia entre transferencia genética horizontal y vertical.
• La transferencia genética horizontal (o lateral), es un proceso en el que un organismo transfiere material genético a otro que no es descendiente.
• La transferencia vertical ocurre cuando un organismo recibe material genético de sus progenitores o de un ancestro del que ha evolucionado.
16.- ¿Cuándo se considera que un virus es “gigante”? Cite un ejemplo.
• Se consideran virus gigantes aquellos cuya cápsida tiene un diámetro igual o mayor que 200 nanómetros (nm) y cuyo genoma supera los 300 pares de kilobases (300.000 pb).
• Por ejemplo, los mimivirus, que poseen ADN de doble cadena, integrado, aproximadamente, por un millón de pares de bases, y cuya cápsida mide entre 400 y 500 nm de diámetro).
17.- ¿Qué son las áreas inmunológicamente privilegiadas? ¿Cuál es su significado adaptativo?
• Las áreas inmunológicamente privilegiadas son aquellas en las que normalmente no existe respuesta inmune: cerebro, testículos y cámara anterior del ojo. Estas áreas están protegidas por barreras anatómicas y fisiológicas entre sangre y tejido.
• Se interpreta que el significado adaptativo de tales áreas está relacionado con la ventaja de evitar respuestas inflamatorias en lugares donde sería lesivo para la integridad del individuo.
18.- ¿Qué significado tiene que el endotelio vascular se comporte como “portero” de leucocitos?
Significa que el endotelio vascular regula el paso de leucocitos desde la sangre a los tejidos.
Para que los leucocitos puedan atravesar la capa de células endoteliales deben adherirse a estas células y luego pasar entre ellas. El paso a través de los espacios intercelulares se consigue por medio de contactos específicos entre el leucocito y la célula endotelial, mediante moléculas de adhesión celular (CAM).
19.- ¿Cómo actúan las citocinas?
Las citocinas ejercen su acción al unirse a receptores específicos localizados en la superficie de las células diana adecuadas.
Generalmente, las citocinas actúan como mensajeros intercelulares que intervienen en la amplificación de la respuesta inmune, provocando múltiples actividades biológicas una vez que se unen a dichos receptores.
20.- ¿Cómo actúan los compuestos antagonistas de las citocinas?
La actividad biológica de las citocinas está regulada fisiológicamente por dos tipos de antagonistas:
• Los que provocan el bloqueo del receptor al unirse a éste. Esta acción tiene importancia en la regulación de la intensidad de la respuesta inflamatoria.
• Los que inhiben la acción de la citocina al unirse a ésta. Suelen ser versiones solubles de los respectivos receptores y actúan impidiendo la interacción de la citocina con el receptor específico de membrana.
Algunos virus han evolucionado y producen proteínas que se unen e inactivan a las citocinas (inmunoevasión).