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Quimica 1° · 2024
Libro de Química 1 BGU

Ministerio de Educación del Ecuador

201/210

Nutrientes, biopolímeros y uso ético de los biomateriales

📄 ejercicios quimica 🎓 bachillerato · 1° BGU Ecuador 🇪🇨 EC 🗣 Español
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Respuesta rápida

  1. Hidratos de carbono: energía (4 kcal/g); proteínas: construcción/repair de tejidos; grasas: reserva energética (9 kcal/g) y protección. 3. Prótesis e implantes dentales usan biopolímeros (PMMA, porcelana, colágeno) que imitan al colágeno e hidroxiapatita del cuerpo. 4. Retos: acceso equitativo, biocompatibilidad, sostenibilidad ambiental y regulación ética.
📚 exercise quimica ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 6 min lectura

Solución — Página 201

Quimica 1° · 2024

2
Ejercicio 2

Completo el cuadro con las características más relevantes de los hidratos de carbono, proteínas y grasas, así como su importancia para el cuerpo humano.

Característica Hidratos de carbono Proteínas Grasas (lípidos)
Composición Carbono, hidrógeno y oxígeno (C, H, O); fórmula general (C_{6}H_{10}O_{5})_{n} para almidón/celulosa C, H, O y N; a veces azufre (S) C, H, O; sin nitrógeno
Estructura química Monosacáridos unidos por enlaces glucosídicos; polímeros de glucosa Monómeros: aminoácidos unidos por enlace peptídico (–CO–NH–) Ésteres de glicerol y ácidos grasos (triacilgliceroles)
Ejemplos en la dieta Pan, arroz, papas, tubérculos, legumbres, frutas Carnes, pescado, huevos, leche, legumbres, frutos secos Aceites vegetales, mantequilla, frutos secos, pescados grasos
Función principal Fuente principal de energía: 4 kcal/g; el organismo obtiene la glucosa para la respiración celular Construcción y reparación de tejidos (músculos, piel, uñas, pelo), enzimas y hormonas Reserva energética: 9 kcal/g; protección de órganos y aislamiento térmico
Metabolismo Se degradan a glucosa, que se oxida: C_{6}H_{12}O_{6} + 6O_{2} \rightarrow 6CO_{2} + 6H_{2}O + \text{energía} Se hidrolizan a aminoácidos, que se usan en la síntesis de nuevas proteínas Se hidrolizan a glicerol y ácidos grasos, que se oxidan o se almacenan
Respuesta

los hidratos de carbono son el principal combustible energético (4 kcal/g), las proteínas construyen y reparan tejidos y las grasas son la reserva energética más concentrada (9 kcal/g) con función protectora e isoladora.

3
Ejercicio 3

Observo las imágenes y explico la relación que estos productos tienen con los biopolímeros.

Las imágenes muestran una prótesis dental (dentadura postiza) y componentes de implantes dentales (pilares y tornillos con coronas).

  1. Un biopolímero es un polímero de origen biológico: se obtiene de organismos vivos (celulosa, quitina, proteínas colágeno, ácidos nucleicos, polímeros sintéticos inspirados en la naturaleza).
  2. La prótesis dental (la base rosada de la dentadura) se fabrica comúnmente con polimetilmetacrilato (PMMA), un polímero acrílico sintético diseñado para imitar el comportamiento de los biopolímeros del tejido bucal; las coronas de porcelana están hechas de aluminosilicatos, un material cerámico que reproduce la estructura de minerales biológicos del esmalte dental (hidroxiapatita).
  3. El colágeno, biopolímero presente en encías y hueso, se usa en biomateriales que favorecen la integración de los implantes con el tejido vivo (recubrimientos y membranas).
  4. En ambos casos se busca biocompatibilidad: el material no debe ser tóxico, debe resistir la acción de líquidos corporales y enzimas, y debe imitar o facilitar la función de los biopolímeros naturales del cuerpo.
Respuesta

la prótesis y los implantes dentales son biomateriales construidos con polímeros (PMMA, porcelana, colágeno) que imitan a los biopolímeros naturales como el colágeno y la hidroxiapatita; deben ser biocompatibles para integrarse al tejido sin causar daño.

4
Ejercicio 4

Explico los retos que enfrenta la ciencia y la tecnologia con el respecto al uso ético de los biomateriales según las necesidades crecientes de los seres humanos.

  1. Accesibilidad y equidad: la creciente demanda de implantes, prótesis y órganos artificiales choca con el costo elevado de los biomateriales, lo que amplía la brecha entre países ricos y pobres.
  2. Biocompatibilidad y seguridad: es un reto científico diseñar materiales que no generen rechazo, toxicidad ni reacciones inmunológicas a largo plazo, especialmente en poblaciones con necesidades crónicas (diabetes, envejecimiento).
  3. Sostenibilidad ambiental: muchos biomateriales de origen sintético no son biodegradables; la ciencia debe desarrollar materiales degradables y procesos de fabricación menos contaminantes.
  4. Tratamiento de células madre y tejidos: el uso de biopolímeros en terapias génicas y de ingeniería de tejidos plantea dilemas éticos sobre la experimentación, la donación y la manipulación de material biológico humano.
  5. Regulación y consentimiento: los avances tecnológicos suelen ir más rápido que la legislación; es necesario contar con marcos éticos y legales que protejan al paciente y regulen el uso de biomateriales en investigación y práctica clínica.
Respuesta

los principales retos son lograr accesibilidad y equidad en el acceso a los biomateriales, garantizar biocompatibilidad y seguridad a largo plazo, desarrollar materiales ambientalmente sostenibles y contar con marcos éticos y legales que regulen su uso clínico e investigacional ante la demanda creciente de la población.

Contenido de la página

Actividades — Biomateriales y nutrientes (pág. 201)

2. Completo el cuadro con las características más relevantes de los hidratos de carbono, proteínas y grasas, así como su importancia para el cuerpo humano.

Cuadro de tres columnas: Hidratos de carbono (imagen: pan, arroz, maíz), Proteínas (imagen: carnes, huevos, legumbres) y Grasas (imagen: aceites, frutos secos, aguacate). Debajo de cada imagen hay espacio para escribir.

3. Observo las imágenes y explica la relación que estos productos tienen con los biopolímeros.

Imágenes: una odontóloga sosteniendo una prótesis dental (dentadura) y componentes de implantes dentales (coronas y tornillos).

4. Explico los retos que enfrenta la ciencia y la tecnologia con el respecto al uso ético de los biomateriales según las necesidades crecientes de los seres humanos.

(Texto de Química, página 200)

Ejemplos resueltos

¿Cuánta energía aportan 50 g de grasa?

  1. Cada gramo de grasa aporta 9 \, \text{kcal}. 2. Multiplicamos: 50 \, \text{g} \times 9 \, \text{kcal/g} = 450 \, \text{kcal}. Respuesta: 450 \, \text{kcal}.

Escribe la función principal del colágeno como biopolímero.

  1. El colágeno es la proteína más abundante del cuerpo. 2. Forma fibras que dan estructura y resistencia a piel, huesos, tendones y encías. Respuesta: estructura y soporte de los tejidos conectivos.

Fórmulas y ecuaciones

Fórmula general de los carbohidratos: (C_{6}H_{10}O_{5})_{n}

Ecuación de la respiración celular: C_{6}H_{12}O_{6} + 6O_{2} \rightarrow 6CO_{2} + 6H_{2}O + \text{energía}

Enlace peptídico: -CO-NH-

Valor energético: 4 kcal/g para hidratos de carbono y proteínas; 9 kcal/g para grasas

(C_{6}H_{10}O_{5})_{n}

C_{6}H_{12}O_{6} + 6O_{2} \rightarrow 6CO_{2} + 6H_{2}O + \text{energía}

-CO-NH-

\text{1 g de hidrato de carbono} = 4 \, \text{kcal}

\text{1 g de proteína} = 4 \, \text{kcal}

\text{1 g de grasa} = 9 \, \text{kcal}

Glosario (6)

Biopolímero
Polímero de origen biológico, como el colágeno, la celulosa, la quitina o los ácidos nucleicos, presente en los organismos vivos.
Biomaterial
Material natural o sintético que se usa para reemplazar, reparar o mejorar tejidos del cuerpo con biocompatibilidad.
Biocompatibilidad
Capacidad de un material de estar en contacto con tejidos vivos sin causar rechazo, toxicidad ni reacción inmunológica.
Macronutriente
Nutriente que el cuerpo necesita en grandes cantidades: hidratos de carbono, proteínas y grasas.
Reserva energética
Grasa almacenada en el organismo que aporta 9 kcal/g y se utiliza como fuente de energía a largo plazo.
PMMA
Polimetilmetacrilato, polímero acrílico usado en prótesis dentales y órganos artificiales.

Temas y conceptos clave

Hidratos de carbonoProteínasGrasasBiopolímerosBiomaterialesÉtica científicamacronutrientesenergía por gramoenlace glucosídicoenlace peptídicoésteres de glicerolbiopolímerobiomaterialbiocompatibilidaduso ético
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Figuras de la página (2)

Figura 1 de Quimica 1° · 2024
Figura 1 image
Figura 2 de Quimica 1° · 2024
Figura 2 image

Preguntas que la gente también hace

¿Qué características distinguen a los hidratos de carbono, las proteínas y las grasas como macronutrientes?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Qué relación tienen las prótesis dentales y los implantes con los biopolímeros?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Cuáles son los retos éticos del uso de biomateriales en la medicina actual?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
📌 Antes de leer esto
  • • Estructura de monosacáridos, aminoácidos y ácidos grasos
  • • Enlace glucosídico, peptídico y esterificación
  • • Reacción de respiración celular
  • • Concepto de polímero y monómero
Siguiente tema sugerido
Polímeros naturales y sintéticos: síntesis, propiedades y aplicaciones en la vida cotidiana
📝 Transcripción de la página (texto seleccionable) 564 caracteres
  1. Completo el cuadro con las características más relevantes de los hidratos de carbono, proteínas y grasas, así como su importancia para el cuerpo humano.

Hidratos de carbono Proteínas Grasas

htps/n9.cUr82pye htps:/h9.cl/kut7h https:/hn9.d/aje8p

  1. Observo las imágenes y explica la relación que estos productos tienen con los biopolímeros. A

3 ¿ a E

https:n9.cVokti72

  1. Explico los retos que enfrenta la ciencia y la tecnologia con el respecto al uso ético de los biomateriales según las necesidades crecientes de los seres humanos.

200, Texto de Química

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