Biologia e chimica CORRELAZIONI opzione specifica

Esame svizzero di maturità
Sessione giugno 2014
ESAME DI MATURITÀ
Opzione specifica biologia e chimica
giugno 2014
U
CORRELAZIONI
Cognome: . . . . . . . . . .
Nome:
..........
Gruppo:
Numero:
..........
..........
Tempo a disposizione:
60 minuti
Punteggio correlazioni: 60 punti
Sussidi ammessi:
raccolta formule (Formulari e tavole, Tables numériques o
Formeln und Tafeln)
calcolatrice tascabile ad alimentazione autonoma, con visore che
mostra una sola riga di caratteri alfanumerici
Le risposte vanno scritte sui fogli dell’esame nei riquadri appositi; se dovesse aver bisogno di
altro spazio, usi i fogli ufficiali.
Ogni blocco o foglio singolo deve portare cognome, nome, gruppo e numero del
candidato.
Risposte a matita e/o su fogli non ufficiali non verranno considerate.
Le risposte alle domande dovranno essere concise, chiare e il linguaggio il più rigoroso possibile.
Risposte evasive, poco chiare verranno penalizzate!
Risultati numerici, senza una traccia dei calcoli svolti, non verranno ritenuti validi.
È richiesto ovunque il corretto uso delle unità di misura e della simbologia chimica.
Al termine dell’esame, raccolga ed ordini i fogli.
BUON LAVORO!
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Esame svizzero di maturità
Sessione giugno 2014
Glucidi attraverso le membrane
Cinque sacchetti (A, B, C, D e E), costruiti con una membrana di dialisi semipermeabile all’acqua (NB: la
membrana è impermeabile al saccarosio), sono stati riempiti con 5 soluzioni di saccarosio a differenti
concentrazioni. Ogni sacchetto è immerso, separatamente, in un becher contenente una soluzione di
saccarosio alla concentrazione iniziale di 0,6 M.
A intervalli di 10 minuti, ogni sacchetto viene pesato e la variazione percentuale della massa (rispetto alla
massa iniziale) è riportata nel seguente grafico:
a) Quale fenomeno è responsabile della variazione della massa dei sacchetti? Dia una spiegazione. [4]
b) Quale dei 5 sacchetti contiene una soluzione isotonica alla soluzione presente nel becher? Motivi la
sua risposta basandosi sul grafico sopra riportato.
[5]
c) Cosa può dire sulla concentrazione zuccherina misurata in ciascun sacchetto alla luce dei dati riportati
nel grafico? Motivi la sua risposta.
[5]
2
Esame svizzero di maturità
Sessione giugno 2014
d) Quale/i sacchetto/i contiene/contengono una soluzione ipertonica rispetto alla concentrazione della
soluzione contenuta nel becher alla fine dell’esperimento (cioè dopo 60 minuti)?
[5]
Il saccarosio è un disaccaride (v. struttura qui di seguito).
e) Identifichi e ridisegni, in forma semplificata (prestando attenzione ai centri chirali), i due monosaccaridi
costituenti il saccarosio.
[4]
f) Quale tipo di reazione, e in quali condizioni, deve avvenire per poter ottenere i due monosaccaridi
separati?
[2]
3
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Sessione giugno 2014
g) Disegni, o commenti a parole, un meccanismo plausibile che spieghi la reazione che porta ad ottenere
i due monosaccaridi separati partendo da una molecola di saccarosio.
[6]
Nell’esperimento iniziale (v. pagina 2) ognuno dei 5 becher viene riempito con 500,0 mL di una soluzione
di saccarosio 0,60 M.
Uno studente, per preparare una soluzione madre, pesa 1000,0 g di saccarosio e li inserisce in un
matraccio portando il volume finale a 1,00 L con acqua.
h) Calcoli il volume minimo di soluzione madre che lo studente dovrà diluire per riuscire a riempire
esattamente i 5 becher dell’esperimento iniziale.
[5]
4
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Sessione giugno 2014
Consideri le seguenti quattro specie chimiche:
1) molecole d’acqua
2) ioni Na+
3) molecole di benzene (C6H6)
4) molecole di glucosio
che si trovano in un ambiente acquoso all’esterno di una cellula eucariota.
i) Spieghi quali legami intermolecolari si instaurano tra le specie 2), 3) e 4) e l’acqua. Motivazioni
necessarie.
[6]
Specie 2) in acqua
Specie 3) in acqua
Specie 4) in acqua
j) Completi la tabella seguente inserendo il nome delle specie sopra. Motivi brevemente le sue scelte.
[6]
La specie riesce a passare attraverso la Per passare attraverso la membrana cellulare, la
membrana
cellulare
senza
problemi specie richiede un canale o un carrier.
(seguendo il gradiente di concentrazione).
Motivazioni
5
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k) Dal punto di vista chimico, i canali o i carrier cosa sono?
l)
[1]
Le membrane biologiche si comportano in modo molto simile alla membrana per dialisi. Che cosa
succede quando laviamo le foglie d’insalata (cioè le immergiamo in un liquido ipotonico)? Quale delle
due cellule del disegno (A o B) potrebbe rappresentare una delle cellule d’insalata immersa in un
ambiente ipotonico? Motivi la sua risposta.
[5]
m) Ipotizzi di lavorare con un gruppo che sta progettando un nuovo medicamento per combattere cellule
tumorali specifiche. Per far sì che esso sia efficace, deve entrare nel citoplasma delle cellule
bersaglio. Quale, delle 5 proposte, potrebbe essere un fattore decisivo per permettere alla molecola
di entrare nella cellula desiderata? Motivi la sua risposta.
1) Prima di intervenire, occorre conoscere il gruppo sanguigno del paziente;
2) Il farmaco deve essere una molecola apolare;
3) La molecola del farmaco deve essere sufficientemente grande per essere percepita dal corpo;
4) Il farmaco deve essere simile a una molecola che viene trasportata attraverso la membrana della
cellula bersaglio;
5) Il farmaco deve avere una composizione lipidica simile a quella della membrana della cellula
bersaglio.
[6]
6