Variadas 9 (Soluciones)
1.- Identifique los grupos A y B (C, negro. O, azul. H, blanco).
A. Grupo carboxilo. Es propio de los ácidos orgánicos. Se suele ver escrito de diversas formas: OCOH, HOOC, −COOH, −CO2H, etc.
B. Grupo alcohólico primario: −CH2OH, HOCH2.
2.- ¿Coincide el número atómico con el de electrones? ¿Qué son los electrones de valencia?
• El número atómico sólo coincide con el número de electrones cuando el átomo es neutro. No sucede lo mismo en los iones, dado que el número de electrones aumenta (aniones) o disminuye (cationes) en relación con los que tiene el átomo neutro, sin cambiar su número de protones.
• Todos los elementos de un mismo grupo del sistema periódico tienen igual número de electrones externos, denominados electrones de valencia, que están alojados en los mismos tipos de subniveles y orbitales y son responsables de las similitudes en las propiedades químicas.
3.- En relación con los átomos de los que provienen, ¿es igual, menor o mayor el tamaño de los iones? Justifique la respuesta.
Un ion es un átomo con carga positiva (catión) o negativa (anión), según pierda o gane electrones, respectivamente.
• Los cationes son siempre menores que los átomos de los que provienen, dado que, al perder uno o más electrones, los restantes son atraídos por el núcleo con más fuerza y disminuye el volumen atómico.
• Los aniones son siempre mayores que los átomos de los que provienen, dado que, al capturar uno o más electrones, aumentan las fuerzas de repulsión existentes entre partículas de igual carga, lo que produce un aumento del radio atómico.
4.- Defina reactividad y electronegatividad.
• Se denomina reactividad de un elemento a la capacidad que poseen sus átomos para unirse a otros.
• La electronegatividad es la tendencia que presenta un átomo a atraer hacia sí los pares de electrones compartidos en un enlace.
5.- ¿Cuándo se considera que una sustancia tiene: a) poder reductor, b) poder oxidante?
• La sustancia posee elevado poder reductor cuando pierde con facilidad electrones.
• Una sustancia posee alto poder oxidante si presenta elevada tendencia a capturarlos.
6.- ¿Qué es un hemiacetal (haga un esquema)?
Se llama hemiacetal al compuesto que resulta al reaccionar un grupo hidroxilo (−OH) con otro aldehído (O=C−H).
En la formación del hemiacetal no hay pérdida ni ganancia de átomos, pero en la reorganización de los mismos se origina un carbono asimétrico (unido a 4 sustituyentes distintos), llamado hemiacetálico, cuyo OH puede quedar por encima o por debajo del plano R−O−C−R’.
Esquema:
7.- Interprete el siguiente esquema y deduzca la fórmula molecular del monosacárido utilizado como ejemplo.
• Se trata de la formación de un hemiacetal intramolecular, dado que los grupos reaccionantes son de la misma molécula, la cual queda ciclada. Este proceso se denomina anomerización y se ha utilizado como ejemplo una D-aldohexosa, aunque faltan los H y OH unidos a los C intermedios.
Al reaccionar el grupo aldehído (C1) con el hidroxilo unido a C5, el monosacárido queda ciclado en forma de piranosa, con el grupo alcohólico primario (C6) por encima del plano del anillo.
El C1 del ciclo se llama carbono hemiacetálico o anomérico y, al estar unido a 4 radicales distintos, es asimétrico, circunstancia que no se daba en la forma lineal. El OH unido a C1 puede quedar por debajo o por encima del plano del anillo, lo cual sirve para caracterizar a los dos anómeros resultantes: α (alfa) y β (beta),
En las aldohexosas de la serie D, el anómero α presenta el OH del C1 hacia abajo (posición “trans” con respecto al CH2OH), mientras que en el β dicho OH está hacia arriba (posición “cis”).
• Considerando todos los átomos omitidos en el esquema, la fórmula molecular es la propia de las hexosas: C6H12O6.
8.- ¿Cuál es la fórmula molecular correspondiente al esquema adjunto (galactosa)? Formule el anómero α (alfa) y nómbrelo.
• Contando todos los átomos (sin olvidar los C intermedios), la fórmula molecular es la propia de todas las hexosas: C6H12O6.
• Para formular el anómero α (alfa) hay que tener en cuenta que se trata de una D-aldohexosa, dado que el OH unido al penúltimo C está a la derecha, por lo que el anillo (piranosa) presentará el grupo −CH2OH hacia arriba y el −OH del C1, en posición “trans” (quedará hacia abajo). Los OH unidos a C2, C3 y C4, según estén a la derecha o a la izquierda en la fórmula lineal, se situarán, respectivamente, hacia abajo o hacia arriba en el ciclo:
El nombre del ciclo es: α-D-galactopiranosa.
9.- ¿Qué representa el ciclo adjunto? Escriba la fórmula lineal correspondiente. ¿Cuántos carbonos asimétricos puede observar?
El ciclo representa el anómero β de una D-aldohexosa ciclada en forma de piranosa. Por las posiciones de los OH, se trata de la β-D-glucopiranosa. 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 C5 (ver la cuestión nº 7). Los OH unidos a C2, C3 y C4, según estén hacia abajo o hacia arriba en el ciclo, se situarán, respectivamente, a la derecha o a la izquierda en la fórmula lineal (D-glucosa):
• Por lo que respecta a los carbonos asimétricos, en las aldohexosas lineales (no cicladas) son asimétricos los 4 carbonos intermedios (C2, C3, C4 y C5), pero en la forma cíclica hay que añadir uno más, dado que el carbono anomérico (C1) también es asimétrico.
10.- ¿Qué son: a) viroides, b) priones?
• Los viroides son moléculas de ARN de cadena simple y circular, de sólo 300 a 400 nucleótidos, que carecen de cubierta proteica, responsables de causar algunas enfermedades en vegetales.
• Los priones son agregados supramoleculares de glucoproteínas, responsables de causar algunas enfermedades infecciosas en las personas y en el ganado.
11.- Enuncie los postulados de la teoría celular.
La teoría celular actualizada considera los siguientes:
• La célula es la unidad morfológica de todos los seres vivos.
• La célula es la unidad fisiológica de los organismos.
• Toda célula proviene, por división, de otra célula (Omnis cellula ex cellula).
• La célula es la unidad genética autónoma de todos los seres vivos.
12.- ¿Cuáles son las principales funciones del aparato o complejo de Golgi?
Se consideran las siguientes:
• Transporte. Las diferentes vesículas permiten transportar sustancias procedentes del retículo endoplasmático.
• Maduración. Muchas sustancias se van transformando durante su recorrido por los sáculos.
• Acumulación y maduración de proteínas. Las proteínas sufren modificaciones estructurales antes de pasar a las vesículas de secreción.
• Glucosilación de lípidos y proteínas. Los oligosacáridos se unen a lípidos y proteínas originando glucolípidos y glucoproteínas.
• Síntesis de polisacáridos. Así, por ejemplo, los proteoglucanos de la matriz extracelular y los glúcidos de la pared celular vegetal.
13.- ¿Qué son los flagelos bacterianos?
Los flagelos son largos apéndices filamentosos helicoidales, responsables del desplazamiento en medios líquidos de la mayor parte de las bacterias móviles.
La longitud de los flagelos es variable, de 5 a 10 micras, pero su anchura o diámetro es constante y uniforme para cada especie (en Escherichia coli es de 20 nanómetros). En ellos se distinguen tres partes: filamento, codo o gancho y corpúsculo basal.
14.- ¿Qué características presenta el flagelo bacteriano?
Se consideran las siguientes:
• El filamento del flagelo consta generalmente de un solo tipo de proteína globular, denominada flagelina, cuyas numerosísimas unidades se asocian formando entre 3 y 11 fibrillas trenzadas helicoidalmente.
• El filamento está conectado a un corto segmento curvado denominado codo o gancho, que a su vez está unido al corpúsculo basal.
• El flagelo se mueve de modo rotatorio, gracias a un “motor” localizado en el corpúsculo basal, que funciona en los dos sentidos de giro.
• El funcionamiento no depende de moléculas fosfatadas (ATP, etc.), sino que deriva del gradiente electroquímico de protones: “fuerza protomotriz”.
15.- Interprete la representación adjunta.
Este esquema refleja la variación entre especies bacterianas en lo que respecta al número y localización de los flagelos, lo cual tiene interés en la determinación taxonómica.
A = Monotricas. Bacterias que presentan un solo flagelo.
B = Lofotricas. Dos o más flagelos en un polo, formando un penacho.
C = Anfitricas. Estas bacterias poseen flagelos en ambos polos.
D = Peritricas. Flagelos repartidos por toda la superficie.
16.- ¿Qué son antígenos? ¿En qué consiste la antigenicidad?
• Se definen como antígenos aquellas sustancias capaces de inducir una respuesta inmune específica.
• Antigenicidad es la capacidad de combinarse con anticuerpos y (o) con receptores de células T (TCR).
17.- ¿Qué son los superantígenos?
Los superantígenos son unos potentes activadores policlonales de células T que expresan secuencias comunes en sus receptores.
La activación es independiente de la especificidad hacia una combinación particular de antígeno procesado-MHC. La consecuencia es que los linfocitos T se activan sin haber reconocido el antígeno procesado y presentado en el surco de MHC-II de las células presentadoras, resultando que numerosos clones de dichos linfocitos segregan grandes niveles de citocinas (citoquinas), lo que puede llevar a situaciones de extrema gravedad.
Actúan como superantígenos las toxinas de ciertas bacterias.
18.- ¿Qué estados suelen considerarse en la maduración de los linfocitos T?
Suelen considerarse tres:
• Células vírgenes. Cuando entran en contacto con el antígeno adecuado, gracias a los receptores específicos que tienen en sus membranas, se estimulan para multiplicarse y transformarse en las otras clases.
• Células activadas o efectoras. Son las que producen respuestas, desarrollando la inmunidad celular, para lo cual secretan gran número de citocinas.
• Células de memoria. No producen respuesta, pero pueden estimularse más rápidamente por el antígeno para formar nuevas células (efectoras y de memoria).
Mientras que las células vírgenes y las de memoria pueden vivir durante años, las células efectoras mueren por apoptosis en unos cuantos días, lo que facilita que la repuesta inmunitaria se autolimite en el tiempo.
19.- ¿Qué son las citocinas y cuáles son las principales? ¿A qué se llama sinergismo?
• Las citocinas (o citoquinas) son polipéptidos liberados por una célula para cambiar la función de misma célula o de otra.
• Las principales citocinas son los interferones y las interleucinas.
• La propiedad llamada sinergismo consiste en que las citocinas pueden actuar de manera coordinada, siendo mayor el efecto que la suma de sus acciones individuales.
20.- En relación con las citocinas (o citoquinas), indique el significado de los siguientes términos: pleiotropía, función autocrina y función paracrina.
• Pleiotropía. Esta propiedad significa que cada citocina produce muchos efectos diferentes sobre distintas células.
• Función autocrina. Cuando la citocina produce efectos directos sobre la célula que la libera.
• Función paracrina. Las citocinas producen efectos sobre las células de su entorno inmediato.