ESAME DI MATURITÀ. Opzione specifica biologia e chimica. giugno 2014

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Franca Riccardi
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1 ESAME DI MATURITÀ Opzione specifica biologia e chimica giugno 2014 UCORRELAZIONI 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! 1

2 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

3 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

4 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

5 Consideri le seguenti quattro specie chimiche: 1) molecole d acqua 2) ioni Na + 3) molecole di benzene (C 6 H 6 ) 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 membrana cellulare senza problemi (seguendo il gradiente di concentrazione). Per passare attraverso la membrana cellulare, la specie richiede un canale o un carrier. Motivazioni 5

6 k) Dal punto di vista chimico, i canali o i carrier cosa sono? [1] l) 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

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