Propiedades del Agua, Ósmosis y Biomoléculas: Un Resumen Completo

1. Propiedades del Agua y sus Funciones Biológicas

Estado Físico y Densidad

El agua se presenta en tres estados: líquido, gaseoso y sólido. Su densidad es anómala, siendo mayor en estado líquido que en sólido. Esto se debe a que los puentes de hidrógeno en el hielo son más voluminosos, lo que explica por qué flota.

Propiedades Térmicas y Disolventes

El agua se mantiene líquida en un amplio rango de temperaturas, esencial para la vida. Además, es un excelente disolvente de compuestos iónicos.

Propiedades Físico-Químicas

  • Alto calor específico y de vaporización: Se requiere mucha energía para romper los puentes de hidrógeno y vaporizar el agua.
  • Alta tensión superficial: El agua presenta una gran resistencia superficial.
  • Cohesión: Fuerte unión entre las moléculas de agua.
  • Adhesión: Capacidad de las moléculas de agua para unirse a otras sustancias debido a sus cargas.
  • pH neutro: El agua pura tiene un pH de 7.

2. Ósmosis en Glóbulos Rojos

a) Agua Destilada (Medio Hipotónico)

Al añadir agua destilada, los glóbulos rojos se hinchan y pueden llegar a estallar (turgencia) debido a la entrada de agua por ósmosis.

b) Solución Salina Saturada (Medio Hipertónico)

En una solución salina saturada, los glóbulos rojos se arrugan (plasmólisis) debido a la salida de agua por ósmosis.

c) Solución Isotónica

En una solución isotónica, no hay cambios en la forma ni función de los glóbulos rojos, ya que existe un equilibrio osmótico.

3. Efectos de la Ósmosis en las Células

a) Medio Hipotónico

En un medio hipotónico, la célula absorbe agua, pudiendo causar turgencia en células vegetales y citólisis en células animales.

b) Medio Hipertónico

En un medio hipertónico, la célula pierde agua, lo que puede llevar a la deshidratación y muerte celular.

4. Aldosas, Cetosas y Carbono Asimétrico

Diferencias entre Aldosas y Cetosas

Las aldosas tienen un grupo aldehído, mientras que las cetosas tienen un grupo cetona.

Repercusión del Carbono Asimétrico

La presencia de un carbono asimétrico genera isómeros ópticos.

Funciones de los Glúcidos

  • Glucosa: Principal fuente de energía y componente estructural.
  • Ribosa: Componente del ARN.
  • Celulosa: Función estructural en plantas.
  • Almidón: Reserva energética en plantas.
  • Glucógeno: Reserva energética en animales.

5. Lípidos y sus Funciones

Clasificación de los Lípidos

  • Lípidos saponificables: Contienen ácidos grasos.
  • Lípidos insaponificables: No contienen ácidos grasos.

Funciones de los Lípidos

Los lípidos desempeñan funciones de reserva energética, estructural, transporte, hormonal, entre otras.

6. Proteínas: Estructura, Funciones y Desnaturalización

Unidades Estructurales

Las unidades básicas de las proteínas son los aminoácidos.

Fórmula General de los Aminoácidos

Un grupo carboxilo y un grupo amino unidos al mismo carbono.

Funciones de las Proteínas

  • Reserva: Ejemplo: Gluteína.
  • Estructural: Ejemplo: Colágeno.
  • Hormonal: Ejemplo: Insulina.
  • Transporte: Ejemplo: Lipoproteínas.

Desnaturalización de las Proteínas

La desnaturalización es el proceso por el cual una proteína pierde su estructura y función debido a factores como el calor.

7. Composición del ADN y Regla de Chargaff

Porcentajes de Bases Nitrogenadas

Si un ADN tiene 30% de adenina, tendrá 30% de timina, 20% de guanina y 20% de citosina.

Porcentajes de Bases Púricas y Pirimidínicas

El porcentaje de bases púricas (adenina y guanina) será del 50%, al igual que el de bases pirimidínicas (timina y citosina).

Relación Bases Púricas/Pirimidínicas

La relación será de 1, debido a la complementariedad de bases (A-T y G-C).

8. Diferencias entre ADN y ARN

  • Azúcar: El ADN usa desoxirribosa, mientras que el ARN usa ribosa.
  • Estructura: El ADN es de doble cadena, mientras que el ARN es de cadena simple.
  • Estabilidad: El ADN es más estable en condiciones alcalinas.
  • Función: El ADN almacena la información genética, mientras que el ARN participa en su expresión.

9. Ácidos Nucleicos: Tipos y Diferencias

Tipos de Ácidos Nucleicos

Existen dos tipos: ADN (ácido desoxirribonucleico) y ARN (ácido ribonucleico).

Tabla de Diferencias

CaracterísticaADNARN
AzúcarDesoxirribosaRibosa
Bases NitrogenadasAdenina, Guanina, Citosina, TiminaAdenina, Guanina, Citosina, Uracilo
EstructuraDoble cadenaCadena simple
FunciónAlmacenamiento de información genéticaExpresión de la información genética

10. Regla de Chargaff y Tipo de Ácido Nucleico

a) Cumplimiento de la Regla de Chargaff

La muestra no cumple la regla de Chargaff, ya que las proporciones de bases no son las esperadas para un ADN de doble cadena.

b) Tipo de Ácido Nucleico

Se trata de un ADN monocatenario, ya que la presencia de timina indica que es ADN, pero la no complementariedad de bases sugiere una sola cadena.