Bioquimica

Unidad 1

Grupos funcionales

¿Qué son los grupos funcionales y por qué son importantes en química?

Los grupos funcionales son átomos o conjuntos de átomos que determinan las propiedades químicas y la reactividad de las moléculas orgánicas. Permiten identificar y clasificar los compuestos según su comportamiento químico.

¿Cuál es la estructura química característica de una amina?

Una amina tiene el grupo funcional -NH₂ unido a un carbono.

¿Cuál es la estructura química característica de un éter?

Un éster tiene el grupo funcional -COO-, donde un carbono está unido a un oxígeno por un doble enlace y a otro oxígeno por un enlace simple, que a su vez está unido a otro carbono.

¿Cuál es la estructura química característica de un carbonilo?

El grupo carbonilo es un carbono unido a un oxígeno por un doble enlace (C=O).

¿Cuál es la estructura química característica de un carboxilo?

El grupo carboxilo es -COOH, que consiste en un grupo carbonilo (C=O) y un grupo hidroxilo (OH) unidos al mismo carbono

¿Es correcto decir que el pH + pOH de una solución es siempre igual a 10? Argumente su respuesta.

No es correcto. El pH + pOH de una solución acuosa a 25°C es igual a 14, no a 10. Esto se debe a la constante de ionización del agua (Kw = 1x10⁻¹⁴) a esa temperatura.

Estructura y propiedades del agua

El agua es un compuesto polar con una estructura de molécula angular. Sus propiedades únicas, como alta tensión superficial y capacidad de disolvente, son fundamentales para la vida.

¿Qué diferencias estructurales existen entre el agua líquida y sólida y por qué son importantes para los organismos vivos?

En estado sólido (hielo), las moléculas de agua forman una estructura ordenada y abierta debido a los puentes de hidrógeno, lo que hace que el hielo sea menos denso que el agua líquida. Esto permite que el hielo flote y aísle térmicamente los cuerpos de agua, protegiendo la vida acuática.

¿Por qué el agua tiene una geometría tetraédrica?

Porque el átomo de oxígeno en el agua tiene dos pares de electrones no compartidos y dos enlaces con hidrógeno, formando un ángulo de 104.5°, lo que da una geometría aproximadamente tetraédrica.

Soluciones

Mezclas homogéneas de soluto y disolvente.

¿Qué es una solución y cuáles son sus características?

Una solución es una mezcla homogénea de dos o más sustancias, donde una es el soluto (en menor cantidad) y la otra el solvente (en mayor cantidad). Las soluciones son uniformes y sus componentes no se pueden distinguir a simple vista.

Propiedades del agua y moléculas no polares

El agua tiene propiedades únicas como su alta tensión superficial, capacidad de disolución y calor específico elevado, debido a su polaridad. Las moléculas no polares, a diferencia del agua, no se disuelven bien en ella.

¿Qué ocurre cuando el agua se encuentra en presencia de moléculas no polares? Defina el efecto hidrófobo.

El agua tiende a excluir las moléculas no polares, agrupándolas entre sí. Este fenómeno se llama efecto hidrófobo y es fundamental en la formación de membranas celulares.

Propiedades de los átomos biológicos

Las propiedades de los átomos biológicos incluyen su capacidad para formar enlaces químicos, participar en reacciones biológicas, y su papel fundamental en la formación de biomoléculas como proteínas, carbohidratos y ácidos nucleicos.

Pregunta: Mencione tres propiedades de los átomos de C, H, O y N. Respuesta:

¿Cuál es la composición elemental de las células y en qué consiste la organización jerárquica de las estructuras biológicas?

Las células están compuestas principalmente por C, H, O, N, P y S. La organización jerárquica va desde átomos, moléculas, organelos, células, tejidos, órganos, sistemas y organismos.

Establezca dos diferencias entre enlace iónico y enlace covalente.

¿Cuál es la diferencia entre un organismo fotótrofo y uno quimiótrofo?

Los fotótrofos obtienen energía de la luz, mientras que los quimiótrofos obtienen energía de reacciones químicas.

¿Por qué el agua tiene propiedades térmicas diferentes a otros líquidos como metanol, etanol, hexano y cloro?

Debido a la formación de puentes de hidrógeno entre sus moléculas, lo que eleva su punto de fusión, ebullición y calor de vaporización comparado con otros líquidos.

¿Cómo se produce la interacción entre el agua y la sal común (NaCl)?

: El agua rodea los iones Na⁺ y Cl⁻, separándolos y disolviendo la sal mediante la formación de capas de hidratación.

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¿Qué es un ácido y una base? ¿En qué consiste un ácido o base débil y uno fuerte?

Un ácido dona protones (H⁺) y una base acepta protones. Un ácido o base fuerte se disocia completamente en solución, mientras que uno débil lo hace parcialmente.

Mencione tres diferencias entre materia viva y materia inanimada.

¿Qué es un sistema amortiguador, cómo está constituido y cuál es su mecanismo de acción?

Es una mezcla de un ácido débil y su base conjugada (o viceversa) que resiste cambios de pH al añadir ácidos o bases, manteniendo la estabilidad del medio.

¿Cuál es la estructura molecular del agua y por qué se define como un dipolo?

El agua tiene una estructura angular con dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. Es un dipolo porque el oxígeno es más electronegativo, atrayendo más los electrones y generando una separación de cargas.

nombre el grupo funcional al que pertenece

AMINA