Biofísica UBA XXI Final Feb 21 157. Fisicoquímica

157. Se midió la diferencia de concentración interna y externa de glicerol en la membrana de un enterocito a 37 °C y el valor fue de 1,29.10^-6 mol/cm Sabiendo que el espesor de dicha membrana es de 4 nm, determine el flujo de glicerol a través de la misma.

D a 37°C=3,2x10^-12 cm²/s

D a 20°C=1,6x10^-12 cm²/s

 

 

 a. J=1,03x10^-11 mol/cm³.s

█ b. J=1,03x10^-11 mol/cm².s

 c. J=1,03x10^-10 mol/cm⁴

 d. J=1,03x10^-10 mol/cm.s

 e. J=1,03x10^-12 mol/cm².s

 

φ = - D A ΔC / Δx (Ley de Fick)

 

donde

φ = flujo de partículas

A = Area de la membrana

Φ = φ / A = densidad de flujo

D = coeficiente de difusión  = 3,2 x 10^-12  cm²/s

ΔC = variación de la concentración = 1,29 x 10^-6 mol/cm³

Δx = espesor de la membrana =  4 nm = 4 x 10^-7 cm

 

Reemplazando

Φ = 3,2 x 10^-12  cm²/s 1,29 x 10^-6 mol/cm³ / 4 x 10^-7 cm = 1,03 x 10^-11  mol/cm². s

 

 

 

 

Biofísica UBA XXI Final Feb 21 156. Fisicoquímica

156. Calcule el gradiente de concentración de glicerol entre ambas caras de una membrana celular sabiendo que:

·       el flujo es de 1,55 x 10^-11 mol/cm².s

·       el espesor de la membrana es de 8 nm y

·       la permeabilidad al glicerol 1,2 x 10^-5 cm/s

 

 a. 1,29 x 10^-6 mol/cm⁴

 b. 1,61 x 10^-6 mol/cm⁴

 c. 1,61 x 10^-7 mol/cm⁴

 d. 1,61 x 10^-4 mol/cm⁴

█ e. 1,61 mol/cm⁴

 

φ = - D A ΔC / Δx (Ley de Fick)

 

donde

φ = flujo de partículas

A = Area de la membrana

Φ = φ / A = densidad de flujo = 1,55 x 10^-11 mol/cm².s

D = coeficiente de difusión

P = permeabilidad de la membrana = D / Δx = 1,2 x 10^-5 cm/s

ΔC = variación de la concentración

Δx = espesor de la membrana = 8 nm = 8 x 10^-7 cm

G = ΔC / Δx = gradiente de la concentración

 

Reescribiendo la ley de Fick

Φ = φ / A = (D / Δx) (ΔC / Δx Δx =   P G Δx

 

Reemplazando y despejando G

G = Φ / (P Δx) = 1,55 x 10^-11 mol/cm².s / (1,2 x 10^-5 cm/s 8 x 10^-7 cm) = 1,61 mol/ cm⁴

 

 

Biofísica UBA XXI Final Feb 21 155. Fisicoquímica

155. La presión osmótica de la solución X es de 1,8 atm a 40°C. Seleccione de la siguiente lista la solución isoosmolar respecto a la solución X (Todas se encuentran a 313 K y su solvente es agua)

 

 a. 0,2 moles de glucosa + 0,11 moles de fructosa en 1 L de solución.

 b. NaCl 0,31 M (g = 0,8)

█ c. NaCl 0,15 M (g = 0,7) (la cátedra acepta esta opción como correcta)

 d. Solución X, cuya presión osmótica a 10°C es de 1,4 atm

 e. NaCl 0,4 osm/l (g = 0,5)

 

 

Solución x

 

Π = Osmx R T (ecuación de Van´t Hoff)

 

donde

Π = presión osmótica de la solución = 1,8 atm

Osmx = osmolaridad de la solución x

R = constante de los gases = 0,082 L.atm/mol K

T = temperatura = 40º C + 273 = 313 K

 

Reemplazando y despejando Osm

Osmx = Π  / (R T) = 1,8 atm / (0,082 L.atm/ mol K 313 K ) = 0,07 osmol / L

Solución a

 

Osma = M i

 

donde

Osma = osmolaridad solución a

M = molaridad (moles/L) = (0,2 moles + 0,11 moles) / 1 L

i = factor de Van´t Hoff = 1 (la glucosa y la fructuosa no se disocian)

 

reemplazando

Osma = M = (0,2 moles + 0,11 moles) / L = 0,31 mol / L

 

Solución b

 

Osmb = M i

 

donde

Osmb = osmolaridad solución b

M = molaridad (moles/L) = 0,31 mol/L

i = factor de Van´t Hoff = υ g

υ = número de iones por partícula = 2 (NaCl se disocia en 2 iones)

g = grado de disociación =0,8

 

reemplazando

Osmb = M i = 0,31 mol/L * 2 * 0,8 = 0,50 osmol / L

 

Solución c

 

Osmc = M i

 

donde

Osmc = osmolaridad solución c

M = molaridad (moles/L) = 0,15 mol/L

i = factor de Van´t Hoff = υ g

υ = número de iones por partícula = 2 (NaCl se disocia en 2 iones)

g = grado de disociación =0,7

 

reemplazando

Osmc = M i = 0,15 mol/L * 2 * 0,7 = 0,21 osmol / L

 

 

Solución d

 

Π = Osmx R T (ecuación de Van´t Hoff)

 

donde

Π = presión osmótica de la solución = 1,4 atm

Osmd = osmolaridad de la solución x

R = constante de los gases = 0,082 L.atm/mol K

T = temperatura = 10º C + 273 = 283 K

 

Reemplazando y despejando Osmd

Osmd = Π  / (R T) = 1,4 atm / ( 0,082 L.atm/ mol K 283 K ) = 0,06 osmol / L

 

 

Solución e

 

Osme = osmolaridad solución e = 0,4 osm /L

 

Biofísica UBA XXI Final Feb 21 154. Fisicoquímica

154. El fenómeno de ósmosis:

 

 a. Se rige por la ley de Fick

Falso

La ley de Fick es válida para DIFUSION SIMPLE

 

 b. Implica gasto de energía.

Falso

NO implica gasto de energía

 

 c. Implica pasaje de soluto desde una solución más concentrada a una más diluida

Falso

El soluto no pasa, pasa el solvente.

 

█ d. Es un proceso espontáneo

Verdadero

Osmosis: Es el pasaje espontaneo de solvente que se produce desde una solución más diluida a una solución más concentrada a través de una membrana semipermeable

 

 e. Implica pasaje de solvente desde una solución más concentrada a una más diluida

Falso

El solvente pasa desde una solución menos concentrada (diluida)  a una mas concentrada

 

Biofísica UBA XXI Final Feb 21 153. Mecánica

153. Considerando lo estudiado en la unidad 1 respecto a la potencia; seleccione la respuesta correcta.

 

Pot = W / t  = F d / t = F v

 

donde

Pot = potencia

W = trabajo

t = tiempo

F = fuerza

d =  distancia

v = velocidad (solo  para velocidad constante)

 

 a. No se modifica al variar la velocidad

Falso

 

V varia -------------- Pot varia

 

 b. Aumenta al triplicarse el tiempo

Falso

 

t aumenta --------------- Pot disminuye

 

 c. Es inversamente proporcional al trabajo realizado

Falso

 

Pot es directamente proporcional a W

 

█ d. Aumenta al doble cuando se duplica la velocidad

Verdadero

 

Pot es directamente proporcional a v

 

 e. Disminuye al aumentar la distancia

Falso

 

d aumenta --------------- Pot aumenta

 

 

Biofísica UBA XXI Final Feb 21 152. Mecánica

152. Recordando lo estudiado en la unidad 2 respecto a peso específico, seleccione la respuesta correcta

 

 a. Indica la relación entre el peso de un objeto y su velocidad

 b. Su valor no se ve afectado por la masa de una sustancia

 c. Es inversamente proporcional al peso de una sustancia

 d. Se puede medir en gramos

█ e. Se puede calcular como el producto entre la densidad de un objeto y la aceleración de la gravedad

 

Peso específico: relación entre el peso de un cuerpo y su volumen que ocupa

ρ = P / V

 

Densidad: relación entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa.

δ = m/V

 

donde

ρ = peso especifico

P = peso = m g

m = masa

g = aceleración de la gravedad

V = volumen

δ = densidad

 

Reemplazando

ρ = m g / V = δ g

 

Biofísica UBA XXI Final Feb 21 151. Fluidos

151. Considerando lo estudiado respecto a la temperatura en la unidad 3, seleccione la opción correcta. Un cuerpo varía su temperatura en 2 momentos. En el momento A, la variación de temperatura es de 273 K (ΔTA). En el momento B, la variación de temperatura es de 273°C (ΔTB). Seleccione las equivalencias de los valores de temperatura correspondientes:

 

 a. ΔTA=0°C ; ΔTB=273 K

 b. ΔTA=0°C ; ΔTB=0 K

 c. ΔTA=273°C ; ΔTB=0 K

█ d. ΔTA=273°C ; ΔTB=273 K

 e.  ΔTA=0°C ; ΔTB=546 K

 

La variación de la temperatura en grados Celsius es igual que la variación en Kelvin.

En ambas escalas hay 100 puntos de referencia desde el punto de congelación del agua y el punto de ebullición del agua.

 

 

 

Biofísica UBA XXI Final Feb 21 150. Fluidos

150. Calcule la viscosidad de un líquido que circula por un tubo de 15 cm de largo a 1,5 m/s. Durante el trayecto se registra una caída de presión de 50 mmHg.

Datos: D tubo =10 mm; 1 atm =1,013x10⁶ b =760 mm Hg =1,013x10⁵ Pa

 

 a. 6,94x10^-4 p

 b. 0,28 p

 c. 12,8x10³ p

 d. 1,03x10^-3 p

█ e. 0,92 p

 

ΔP = R Q

 

Donde

ΔP = diferencia de presión = 50 mmHg / 760 mmHg 101.300 Pa = 6.664 Pa

R = Resistencia hidrodinámica

Q = caudal

 

R = 8 π η L/ S² (Ley de Poiseullie)

 

donde

η = coeficiente de viscosidad

L = longitud  =  15 cm = 0,15 m

S = sección = π r²

r = radio = diámetro / 2 = 10 mm/2 = 5 mm = 0,005 m

 

Q = v S

 

Donde

v = velocidad = 1,5 m/s

 

reemplazando

ΔP = 8 π η L/ S²  v S = 8 π η L v / S = 8 π η L v / (π r² ) = 8 η L v / r²

 

Despejando

η =  ΔP r² / (8 L v) = 6.664 Pa (0,005 m)² / (8 * 0,15 m 1,5 m/s) = 0,093  Pa.s = 0,93 p