La base molecular i fisicoquímica de la vida
La base molecular i fisicoquímica de la vida agrupa bioelements, aigua, sals minerals i les quatre grans famílies de biomolècules orgàniques. A la PAU valenciana se sol preguntar per la relació estructura-funció: per què l'aigua és un bon dissolvent, quin enllaç uneix dos monosacàrids o com canvia una proteïna quan es desnaturalitza. Convé dominar vocabulari precís i saber justificar cada propietat.
Bioelements i aigua
- Bioelements primaris: C, H, O, N, P, S (la major part de la matèria viva); secundaris: Ca, Na, K, Cl, Mg, Fe; oligoelements: Cu, Zn, I, Mn, Co.
- L'aigua és polar i forma ponts d'hidrogen: cohesió, adhesió, capil·laritat i alta tensió superficial.
- Alta calor específica i alta calor de vaporització: regulació tèrmica. Densitat màxima a 4 °C: el gel sura i protegeix l'aigua líquida.
- Es pot ionitzar (H3O+ / OH-) i actua com a reactiu en hidròlisi i condensació.
- Sals minerals: precipitades (CaCO3, fosfat càlcic, sílice) amb funció estructural; dissoltes i ionitzades, mantenen el pH (tampons bicarbonat i fosfat) i l'equilibri osmòtic.
Biomolècules orgàniques
- Glúcids: enllaç O-glicosídic. Monosacàrids (pentoses, hexoses), disacàrids (sacarosa, lactosa, maltosa) i polisacàrids: midó i glicogen (reserva), cel·lulosa i quitina (estructural). La cel·lulosa no la digerim perquè no tenim cel·lulasa.
- Lípids: enllaç èster entre glicerol i àcids grassos. Triglicèrids (reserva), fosfolípids (membranes), ceres (impermeabilitzants) i esteroides (colesterol, hormones). Els àcids grassos insaturats tenen punts de fusió més baixos (olis).
- Proteïnes: enllaç peptídic; estructura primària, secundària (α-hèlix, làmina β), terciària i quaternària. La desnaturalització trenca enllaços febles, no l'enllaç peptídic. Funcions enzimàtica, estructural, de transport, de defensa i hormonal.
- Àcids nucleics: nucleòtids units per enllaç fosfodièster; ADN bicatenari (A-T, G-C) i ARN monocatenari (A-U).
Exemple resolt
Un polipèptid té 150 aminoàcids. Quants enllaços peptídics i quantes molècules d'aigua s'alliberen en sintetitzar-lo? Cada enllaç uneix dos aminoàcids i allibera una aigua: enllaços = n − 1 = 149 i aigua = 149. Si demanen quants nucleòtids té l'ARNm que el codifica: cada aminoàcid necessita un triplet més el codó de parada, és a dir, 150 × 3 + 3 = 453 nucleòtids (sense comptar la cua poli-A).
Errors que resten punts
Confondre enllaç glicosídic, èster i peptídic; afirmar que la desnaturalització trenca l'enllaç peptídic; dir que el gel és més dens que l'aigua líquida; presentar la cel·lulosa com a reserva energètica; i confondre un oligoelement amb un bioelement secundari.