Apuntes de Biología EBAU Extremadura: los 12 temas con tests

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APUNTES BIOLOGÍA EBAU Extremadura AprenAI 2026-2027 Los 12 temas de Biología de la EBAU de Extremadura, de bioelementos a inmunología, con esquemas, 80 preguntas de test y un resumen final para repasar. APREN.AI Índice 1 Tema 1: Bioelementos, agua, sales minerales y ósmosis 7 1. Los componentes químicos de la materia viva: bioelementos y biomoléculas 7 2. El agua: estructura molecular y propiedades fisicoquímicas 7 3. Las sales minerales: precipitadas y disueltas 9 4. Presión osmótica y dinámica celular frente a la tonicidad del medio 9 2 Tema 2: Glúcidos: monosacáridos, enlace O-glucosídico y polisacáridos 12 1. Clasificación general de los glúcidos 12 2.

Monosacáridos: estructura, propiedades e isomería 13 3. El enlace O-glucosídico y los disacáridos 15 4. Polisacáridos 16 3 Tema 3: Lípidos: ácidos grasos, acilglicéridos, fosfolípidos y esteroides 20 1. Clasificación general de los lípidos 20 2. Ácidos grasos: estructura y propiedades físico-químicas 21 3. Reacciones fundamentales: esterificación y saponificación 22 4. Acilglicéridos y ceras 23 5. Lípidos de membrana: fosfoglicéridos y esfingolípidos 23 6. Lípidos insaponificables: esteroides y derivados 25 4 Tema 4: Proteínas, enzimas y vitaminas 27 1. Los aminoácidos: unidades estructurales 27 2. Comportamiento anfótero y punto isoeléctrico 28 3. El enlace peptídico 29 4.

Niveles de organización estructural de las proteínas 30 5. Clasificación y propiedades funcionales de las proteínas 33 6. Desnaturalización proteica 33 7. Biocatalizadores enzimáticos y cinética de Michaelis-Menten 34 8. Cofactores, coenzimas y vitaminas 35 Biomoléculas, dieta y salud 36 Bioelementos: enfermedades por carencia 36 Exceso de glúcidos y grasas 37 Nutrientes esenciales 38 Dieta equilibrada 38 Estilos de vida saludables 38 Funciones de las proteínas y regulación de la actividad enzimática 39 1. Funciones biológicas de las proteínas 39 2. Factores que modifican la actividad enzimática 40 3. Inhibición enzimática 40 Apuntes de Biología EBAU Extremadura: los 12 temas con tests 1 4.

Regulación alostérica 41 Tema 5: La célula 5 Organización celular, citoesqueleto y orgánulos 45 Modelos de organización celular: procariotas y eucariotas 45 Origen del linaje eucariota: Teoría endosimbiótica seriada 47 El citoesqueleto y el centrosoma 48 Clasificación de los compartimentos celulares 48 Sistema de endomembranas y digestión celular 49 Orgánulos de doble membrana transductores de energía 51 6 Microscopía óptica y electrónica 53 Poder de resolución y aumentos 53 Microscopio óptico 53 Microscopio electrónico 53 ¿Qué estructuras se ven con cada uno? 54 7 Membrana plasmática y mecanismos de transporte 55 1. Estructura y composición de la membrana plasmática 55 2.

Fisiología y funciones de la membrana celular 57 3. Mecanismos de transporte de moléculas de baja masa molecular 58 4. Transporte de macromoléculas y partículas: tráfico vesicular 60 Tema 6: Metabolismo 8 Catabolismo: glucólisis, respiración celular y fermentaciones 64 1. Fundamentos metabólicos: catabolismo y anabolismo 64 2. La glucólisis citosólica 65 3. Destino anaeróbico del piruvato: fermentaciones 65 4. Respiración celular aeróbica 66 5. Balance energético global por mol de glucosa 69 9 β-oxidación de los ácidos grasos y catabolismo de proteínas 70 1. Lipólisis: de triglicérido a glicerol y ácidos grasos 71 2. Activación y entrada en la mitocondria 71 3.

Las vueltas de la β-oxidación 71 4. Balance energético del palmitato y comparación con la glucosa 72 5. Destino del acetil-CoA 73 6. Catabolismo de los aminoácidos 73 7. El ciclo de Krebs, encrucijada metabólica anfibólica 73 10 Anabolismo: fotosíntesis oxigénica y quimiosíntesis 74 1. Tipos de nutrición en los seres vivos 74 2. La fotosíntesis oxigénica: compartimentación y fotosistemas 75 3. Fase luminosa: transporte de electrones y fotofosforilación 76 Apuntes de Biología EBAU Extremadura: los 12 temas con tests 2 4. Fase biosintética u oscura: el ciclo de Calvin 77 5.

Quimiosíntesis: anabolismo autótrofo microbiano 79 11 Anabolismo heterótrofo y factores que influyen en la fotosíntesis 81 Principales rutas biosintéticas 81 Factores que influyen en la fotosíntesis 82 Importancia biológica 83 Tema 7: Núcleo y división celular 12 Estructura nuclear, cromatina y cromosomas 85 Organización y estructura del núcleo interfásico 85 Cromatina y niveles de empaquetamiento del ADN 86 El cromosoma metafásico: anatomía y morfología 88 Clasificación de los cromosomas según la posición centromérica 89 13 Ciclo celular, mitosis y meiosis 91 1. El ciclo celular eucariota y su regulación 91 2. Mitosis (cariocinesis) 93 3. Citocinesis 94 4. Meiosis 94 5.

Comparativa entre mitosis y meiosis 96 Tema 8: Genética molecular 14 Estructura de nucleótidos y replicación del ADN 99 1. Composición y enlace en los nucleótidos 99 2. Estructura de la doble hélice del ADN 100 3. Desnaturalización y renaturalización del ADN 101 4. Variaciones estructurales y tipos de ARN 101 5. Principios generales de la replicación del ADN 102 6. Maquinaria enzimática y horquilla de replicación 102 7. Diferencias entre procariotas y eucariotas y el papel de la telomerasa 104 15 El ADN como material hereditario y el concepto de gen 105 ¿ADN o proteínas?

Los experimentos decisivos 106 Evolución del concepto de gen 107 16 Expresión génica: transcripción y traducción 109 El flujo de la información genética: dogma central y excepciones 109 Tipos y funciones de los ácidos ribonucleicos (ARN) 110 La transcripción en procariotas y eucariotas 111 Maduración postranscripcional del ARNm eucariota 112 El código genético y sus propiedades 113 La traducción: biosíntesis proteica 114 Apuntes de Biología EBAU Extremadura: los 12 temas con tests 3 17 Organización del genoma y regulación de la expresión génica en procariotas y eucariotas 117 Organización del genoma: procariotas frente a eucariotas 117 Por qué se regula la expresión génica 118 Regulación en procariotas: el modelo del operón 118 Regulación en eucariotas 120 Diferenciación celular 120 Tema 9: Mutaciones y evolución 18 Mutaciones genéticas, agentes mutágenos y oncogénesis 122 1.

Concepto y clasificación general de las mutaciones 122 2. Mutaciones génicas o puntuales 123 3. Mutaciones cromosómicas estructurales 124 4. Mutaciones genómicas o numéricas 125 5. Agentes mutágenos 125 6. Bases genéticas del cáncer y oncogénesis 126 19 Agentes cancerígenos y factores de riesgo del cáncer 128 Clasificación de los carcinógenos 128 Carcinógenos que hay que conocer en detalle 129 La obesidad como factor de riesgo 130 Factores genéticos frente a factores ambientales 131 Estilos de vida saludables y prevención 131 20 Mecanismos evolutivos y teoría neodarwinista 132 1. De Darwin a la síntesis evolutiva moderna 132 2. Variabilidad genética y factores de cambio poblacional 133 3.

Evidencias científicas del proceso evolutivo 134 4. Genética mendeliana y herencia ligada al sexo 135 21 Leyes de Mendel y herencia autosómica 138 Vocabulario básico de genética 138 Las tres leyes de Mendel 138 Cruzamiento prueba 139 Alelismo múltiple: grupos sanguíneos AB0 139 Interpretar árboles genealógicos 140 Tema 10: Microbiología 22 Diversidad microbiana, virus y formas acelulares 142 1. Clasificación biológica en tres dominios 142 2. Estructura y fisiología de las bacterias 143 3. Arqueas y eucariotas microscópicos 145 4. Virus y ciclos infectivos 146 Apuntes de Biología EBAU Extremadura: los 12 temas con tests 4 5.

Entidades acelulares subvirales: viroides y priones 148 23 Naturaleza de los virus: ¿son seres vivos? 150 El virión: una partícula inerte fuera de la célula 150 ¿Son seres vivos? Argumentos a favor y en contra 150 Diferencias entre virus y procariotas 151 Consecuencias prácticas 152 24 Patogenicidad infecciosa y agentes antimicrobianos 153 1. Conceptos fundamentales de epidemiología y patogenicidad 153 2. Etapas de una enfermedad infecciosa 154 3. Mecanismos de patogenicidad: exotoxinas y endotoxinas 155 4. Vías de transmisión y principales enfermedades infecciosas 155 5. Fármacos antimicrobianos y el reto de la resistencia bacteriana 156 6.

El papel de los microorganismos en los ciclos biogeoquímicos: el ciclo del nitrógeno 157 25 Tema 11: Biotecnología e ingeniería genética 160 1. Biotecnología tradicional frente a moderna 160 2. Herramientas moleculares del ADN recombinante 161 3. Amplificación génica: Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR) 162 4. Edición genómica precisa: Sistema CRISPR-Cas9 163 5.

Aplicaciones de la ingeniería genética 164 Biotecnología en salud: terapia génica, diagnóstico molecular y anticuerpos monoclonales 165 Terapia génica: concepto y tipos 165 Terapia génica con edición CRISPR-Cas9 165 Diagnóstico molecular: PCR y RT-PCR 166 Anticuerpos monoclonales 167 Prevención y tratamiento de las inmunodeficiencias 168 Microorganismos en la industria, la farmacia y el medio ambiente 168 Biotecnología e ingeniería genética: no son lo mismo 168 Industria farmacéutica 168 Industria alimentaria y química 169 Energía y medio ambiente 169 Agricultura 170 Microorganismos fotosintéticos oxigénicos 170 Microbiota intestinal: una relación beneficiosa 170 Tema 12: Inmunología 26 Mecanismos innatos y adaptativos del sistema inmune 173 1.

Organización general de las defensas biológicas 173 2. Barreras primarias externas 174 3. Inmunidad innata interna: células y mediadores humorales 174 4. Bases de la inmunidad adaptativa: antígenos y presentación antigénica 176 Apuntes de Biología EBAU Extremadura: los 12 temas con tests 5 5. Anatomía funcional: órganos linfoides primarios y secundarios 178 27 Respuesta humoral, celular y memoria inmunológica 180 1. Estructura y función de las inmunoglobulinas 180 2. Clases de inmunoglobulinas 181 3. Tipos de reacciones antígeno-anticuerpo 181 4. Respuesta inmunológica humoral: activación del linfocito B 182 5. Respuesta inmunológica celular: linfocitos T colaboradores y citotóxicos 183 6.

Dinámica de la respuesta primaria y secundaria: memoria inmunológica 184 28 Inmunoterapia, vacunas e inmunopatologías 185 Tipos de inmunidad adquirida: activa y pasiva 186 Inmunoterapia: vacunas frente a sueros 187 Tipos y diseño molecular de vacunas 187 Inmunopatologías: disfunciones del sistema defensivo 188 Infección por el Virus de la Inmunodeficiencia Humana (VIH) y SIDA 190 29 Resumen para repasar 192 Tema 1: Bioelementos, agua y sales 192 Tema 2: Glúcidos 193 Tema 3: Lípidos 193 Tema 4: Proteínas, enzimas, vitaminas y salud 193 Tema 5: La célula 194 Tema 6: Metabolismo 195 Tema 7: Núcleo y división celular 195 Tema 8: Genética molecular 196 Tema 9: Mutaciones, cáncer, evolución y herencia 197 Tema 10: Microbiología 197 Tema 11: Biotecnología 198 Tema 12: Inmunología 198 Comparaciones clave 199 Cronología 199 Soluciones de las preguntas de repaso 201 Apuntes de Biología EBAU Extremadura: los 12 temas con tests 6 1 Tema 1: Bioelementos,agua,sales minerales y ósmosis 1.

Los componentes químicos de la materia viva: bioelementos y biomoléculas La materia viva está constituida exclusivamente por elementos químicos presentes en la corteza terrestre, aunque seleccionados en proporciones muy distintas a las de la materia inorgánica inerte. A estos elementos que forman parte de los seres vivos se los denomina bioelementos. Al unirse mediante enlaces químicos, constituyen las biomoléculas (o principios inmediatos), que pueden ser inorgánicas (agua y sales minerales) u orgánicas (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos).

Según su abundancia cuantitativa en el organismo, los bioelementos se dividen en tres grandes grupos: Grupo Proporción aproximada Elementos representativos Relevancia biológica principal Primarios 96 % - 99 % C, H, O, N, P, S Son la base de las biomoléculas orgánicas. Poseen baja masa atómica y forman con facilidad enlaces covalentes estables y polares o apolares, idóneos para conformar esqueletos moleculares carbonados y grupos funcionales. Secundarios 1 % - 4 % Na, K, Ca, Mg, Cl Aparecen mayoritariamente en forma iónica libre. Fundamentales en la excitabilidad de membranas (potenciales de acción), contracción muscular, coagulación de la sangre y como cofactores enzimáticos.

Oligoelementos < 0,1 % Fe, Cu, Zn, I, Mn, Co, F, Se A pesar de hallarse en concentraciones traza, resultan indispensables para la vida. Su carencia provoca patologías graves, mientras que un exceso suele ser tóxico. DEFINICIÓN: OLIGOELEMENTOS Los oligoelementos son bioelementos indispensables presentes en cantidades vestigiales (generalmente inferiores al 0,1 % del peso corporal total). Actúan primordialmente como cofactores catalíticos de enzimas, transportadores de electrones (como el hierro en la hemoglobina y los citocromos o el cobre en la hemocianina) o componentes estructurales de hormonas (como el yodo en las hormonas tiroideas). 2.

El agua: estructura molecular y propiedades fisicoquímicas El agua ( ) es la biomolécula inorgánica más abundante de la materia viva, representando entre el 65 % y más del 90 % del peso de la mayoría de organismos. Sus funciones vitales se derivan directamente de su singular estructura química. H O 2 Apuntes de Biología EBAU Extremadura: los 12 temas con tests 7 Estructura dipolar y puentes de hidrógeno Cada molécula de agua está formada por un átomo de oxígeno unido covalentemente a dos átomos de hidrógeno, delimitando un ángulo característico de 104,5°. Debido a la elevada electronegatividad del oxígeno frente al hidrógeno, el par de electrones compartidos se desplaza hacia el oxígeno.

Esto genera una distribución asimétrica de carga: una densidad de carga negativa ( ) junto al oxígeno y dos densidades de carga positiva ( ) sobre los hidrógenos. Aunque la molécula es eléctricamente neutra, posee un marcado carácter dipolar permanente. Esquema de dos moléculas de agua y su interacción por puente de hidrógeno. Esta polaridad permite que las moléculas de agua interaccionen electrostáticamente entre sí mediante enlaces por puente de hidrógeno: el extremo positivo (H) de una molécula atrae al extremo negativo (O) de otra adyacente.

Aunque cada enlace individual es relativamente débil respecto al enlace covalente, la inmensa red tridimensional dinámica que forman en el agua líquida confiere al medio unas propiedades fisicoquímicas extraordinarias: Elevada fuerza de cohesión y adhesión: Las atracciones intermoleculares explican la incompresibilidad del agua (lo que permite actuar como esqueleto hidrostático en anélidos y mantener la turgencia celular) y sustentan la capilaridad (imprescindible para el ascenso de la savia bruta por los vasos conductores vegetales).

Alto calor específico y calor de vaporización: Se requiere gran cantidad de energía calorífica para romper la red de puentes de hidrógeno antes de aumentar la energía cinética molecular o cambiar de estado. De este modo, el agua funciona como un excelente amortiguador térmico celular y un potente refrigerante corporal a través del sudor o la transpiración. Densidad anómala en estado sólido: Al congelarse, los puentes de hidrógeno forman una estructura reticular hexagonal más expandida y hueca, por lo que el hielo es menos denso que el agua líquida a 4 °C. Esta flotabilidad del hielo aísla térmicamente el fondo de los ecosistemas acuáticos y preserva la vida acuática en climas gélidos.

Elevada constante dieléctrica: Al rodear a iones de distinto signo y atenuar su atracción mutua (solvatación iónica), el agua constituye el disolvente universal, sirviendo de vehículo de transporte de metabolitos y medio para la casi totalidad de las reacciones bioquímicas. Bajo grado de ionización: El agua se autoioniza de manera mínima según el equilibrio , con un producto iónico a 25 °C constante de . δ δ+ 2H O 2 H O + 3 + OH K = w [H O ][OH ] = 3 + 10 14 Apuntes de Biología EBAU Extremadura: los 12 temas con tests 8 3.

Las sales minerales: precipitadas y disueltas Las sales minerales se encuentran en los seres vivos bajo dos modalidades funcionales distintas: en estado sólido o disueltas en el medio acuoso. Sales minerales precipitadas (insolubles) Se hallan en estado sólido formando cristales asociados a matrices orgánicas. Cumplen funciones mecánicas, protectoras y de soporte esquelético: el carbonato cálcico ( ) en conchas de moluscos y exoesqueletos de corales; el fosfato cálcico ( ), que junto a la hidroxiapatita mineraliza los huesos y dientes de vertebrados; y la sílice ( ) en diatomeas y gramíneas, donde refuerza las paredes celulares.

Sales minerales disueltas y amortiguadores del pH En disolución acuosa se encuentran totalmente disociadas en sus iones constitutivos (cationes como , , , y aniones como , , ). Desempeñan funciones de control osmótico, generación de gradientes electroquímicos de membrana y regulación del equilibrio ácido- base mediante disoluciones tampón o reguladoras. SISTEMAS TAMPÓN FISIOLÓGICOS Los tampones o buffers atenúan variaciones drásticas del pH al combinarse reversiblemente con protones libres: Tampón bicarbonato (extracelular): Mantiene el pH del plasma sanguíneo en torno a 7,35 - 7,45.

Se rige por el equilibrio: Si aumenta la acidez ( sube), la reacción se desplaza a la izquierda generando que se expulsa por ventilación pulmonar; si el medio se vuelve alcalino, el ácido carbónico se disocia aportando protones. Tampón fosfato (intracelular): Regula el pH en el citoplasma (en torno a 6,8 - 7,2) mediante la interconversión: 4. Presión osmótica y dinámica celular frente a la tonicidad del medio La presión osmótica es la presión hidrostática necesaria para frenar el flujo neto de agua a través de una membrana semipermeable que separa dos disoluciones de distinta concentración de solutos.

Dado que la membrana plasmática celular es permeable al disolvente pero selectiva a la mayoría de solutos, el agua se desplaza de forma espontánea desde el compartimento más diluido (medio hipotónico) hacia el compartimento con mayor concentración de soluto (medio hipertónico), con el fin de equilibrar ambas concentraciones.

CaCO 3 Ca (PO ) 3 4 2 SiO 2 Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Cl HCO 3 HPO 4 2 CO + 2 H O 2 H CO 2 3 HCO + 3 H+ [H ] + CO 2 H PO 2 4 HPO + 4 2 H+ Apuntes de Biología EBAU Extremadura: los 12 temas con tests 9 CAUSAS Y CONSECUENCIAS Medio hipotónico externo Menor concentración salina fuera que dentro Medio hipertónico externo Mayor concentración salina fuera que dentro Respuesta celular en medios osmóticos Entrada neta de agua Genera turgencia vegetal o hemólisis animal Salida neta de agua Genera plasmólisis vegetal o crenación animal El comportamiento volumétrico celular ante las variaciones osmóticas difiere notablemente según la célula posea o carezca de pared celular rígida: Condición del medio externo Célula animal (ej.

eritrocito) Célula vegetal / fúngica Medio hipotónico ( ) El agua entra masivamente por ósmosis. La célula se hincha e incrementa su volumen hasta romperse y lisarse (hemólisis en glóbulos rojos). El agua entra a la vacuola aumentando el volumen. La rígida pared celular celulósica resiste la presión interna, entrando en estado de turgencia sin romperse. Medio isotónico ( ) Flujo dinámico neto nulo de agua. La célula mantiene su volumen y morfología funcional normal. Equilibrio hídrico estable; los tejidos vegetales conservan su firmeza sin excesiva tensión. Medio hipertónico ( ) El agua sale hacia el exterior. La célula pierde volumen, se arruga y contrae su contorno membranoso (crenación).

El agua abandona la vacuola central. El citoplasma se deshidrata y la membrana plasmática se despega de la pared vegetal, fenómeno denominado plasmólisis. ERROR FRECUENTE No confundir turgencia con plasmólisis: la turgencia se produce en un medio hipotónico (la célula se hincha por entrada de agua), mientras que la plasmólisis ocurre en medio hipertónico (la célula vegetal se encoge por salida de agua y la membrana se retrae de la pared celular). [solutos] < ext [solutos] int [solutos] = ext [solutos] int [solutos] > ext [solutos] int Apuntes de Biología EBAU Extremadura: los 12 temas con tests 10 SELECTIVIDAD · 2023, EXTRAORDINARIA 2.

Después de mantener un trozo de zanahoria en un recipiente con agua destilada durante toda la noche y comparar su peso con el inicial, se comprueba que éste ha aumentado. A. Defina el proceso físico-químico relacionado con las disoluciones acuosas que justifica esta observación. B. Teniendo en cuenta la concentración de solutos de las células de zanahoria y del medio externo, ¿describa qué está sucediendo en las células del vegetal? Resolución A. El proceso físico-químico responsable es la ósmosis.

Se define como el paso espontáneo de disolvente (agua) a través de una membrana semipermeable desde la disolución más diluida (menor concentración osmótica o hipotónica) hacia la más concentrada (hipertónica), hasta que se igualan las concentraciones a ambos lados. B. El medio externo (agua destilada) presenta una concentración de solutos nula, comportándose como un medio fuertemente hipotónico respecto al interior de las células de la zanahoria (medio intracelular hipertónico). Como consecuencia directa del gradiente osmótico, se produce un flujo neto de agua hacia el interior de las células vegetales.

El agua penetra en la gran vacuola central, aumentando el volumen celular y la presión contra la pared celular, fenómeno conocido como turgencia. Esta acumulación neta de agua intracelular en los tejidos explica el incremento del peso final de la muestra. IDEAS CLAVE Los bioelementos primarios (C, H, O, N, P, S) forman la estructura covalente básica de las biomoléculas orgánicas gracias a su bajo peso atómico y versatilidad de enlace. La asimetría de electronegatividad del agua confiere polaridad a la molécula, permitiendo una red dinámica de enlaces por puente de hidrógeno responsable de su alto calor específico y gran poder disolvente.

Las sales precipitadas cumplen funciones estructurales mecánicas (esqueletos y conchas), mientras que las sales en disolución regulan la presión osmótica y amortiguan el pH mediante los tampones bicarbonato y fosfato. La ósmosis es el flujo neto de agua a través de membranas semipermeables hacia el medio más concentrado; en medios hipotónicos, las células vegetales experimentan turgencia y las animales hemólisis, mientras que en medios hipertónicos sufren plasmólisis y crenación respectivamente. Apuntes de Biología EBAU Extremadura: los 12 temas con tests 11 COMPRUEBA LO QUE HAS APRENDIDO 1. ¿Por qué el hielo flota en el agua líquida y qué relevancia biológica tiene este fenómeno? 2.

¿Cómo responde el tampón bicarbonato ante una bajada de pH en la sangre? 3. ¿Cuál es la causa morfológica de la plasmólisis en células vegetales sometidas a disoluciones salinas concentradas? 2 Tema 2: Glúcidos: monosacáridos,enlace O- glucosídico y polisacáridos Los glúcidos (también conocidos como hidratos de carbono o azúcares) son biomoléculas orgánicas integradas primordialmente por carbono, hidrógeno y oxígeno, con una proporción estequiométrica general aproximada de o , si bien algunos derivados contienen nitrógeno, fósforo o azufre. Constituyen cerca del 90 % de la materia seca del mundo vegetal.

Químicamente se definen como polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas (cadenas carbonadas provistas de múltiples grupos hidroxilo y un grupo carbonilo C=O), o bien macromoléculas resultantes de la condensación de estas unidades. ESQUEMA Clasificación general de los glúcidos 1.

Clasificación general de los glúcidos Los glúcidos se subdividen según su capacidad de hidrólisis y su complejidad molecular en dos grandes grupos: C (H O) n 2 n C H O n 2n n OH Monosacáridos (Osas) Monómeros no hidrolizables Aldosas Grupo aldehído en C1 Cetosas Grupo cetona en C2 Ósidos Formados por varios monosacáridos Holósidos Solo integrados por glúcidos Oligosacáridos De 2 a 10 osas (disacáridos) Polisacáridos Más de 10 unidades de osas Heterósidos Unión con parte no glucídica Apuntes de Biología EBAU Extremadura: los 12 temas con tests 12 Osas o monosacáridos: unidades monoméricas elementales; no pueden descomponerse por hidrólisis en glúcidos más pequeños.

Ósidos: polímeros constituidos por la unión de dos o más monosacáridos. Se subdividen en: Holósidos: formados íntegramente por monosacáridos. Comprenden los oligosacáridos (de 2 a 10 unidades, entre los que destacan los disacáridos) y los polisacáridos (más de 10 unidades), clasificados a su vez en homopolisacáridos (un único tipo de osas) y heteropolisacáridos (dos o más tipos distintos de osas). Heterósidos: conjugados formados por una parte glucídica y una fracción no glucídica denominada aglucón (como los glucolípidos y las glucoproteínas). 2.

Monosacáridos: estructura, propiedades e isomería Son sustancias sólidas, cristalinas, de color blanco, solubles en agua por la gran polaridad de sus grupos hidroxilo (los cuales forman puentes de hidrógeno con el disolvente, como se ha visto en «Tema 1: Bioelementos, agua, sales minerales y ósmosis»), de sabor dulce y con acusado poder reductor debido al grupo carbonilo libre. Clasificación funcional y longitud de la cadena Poseen de 3 a 7 átomos de carbono. Según la posición del carbonilo, se clasifican en: Aldosas: el grupo carbonilo es terminal (función aldehído, en el carbono 1). Cetosas: el grupo carbonilo es intermedio (función cetona, , habitualmente en el carbono 2).

CARBONO ASIMÉTRICO Un carbono asimétrico (o quiral, denotado con ) es aquel átomo de carbono enlazado a cuatro sustituyentes químicos distintos entre sí. Su presencia en la molécula dota al compuesto de asimetría estructural y confiere propiedades de estereoisomería y actividad óptica. Estereoisomería y actividad óptica El número total de estereoisómeros posibles para un monosacárido viene dado por la expresión , donde representa el número de carbonos asimétricos: Enantiómeros: parejas de moléculas que constituyen imágenes especulares no superponibles entre sí. Todos los carbonos asimétricos invierten la disposición espacial de sus grupos y .

Se adscriben a la serie D cuando el grupo hidroxilo del carbono asimétrico más alejado del grupo carbonilo se ubica a la derecha en la proyección lineal de Fischer, y a la serie L si queda orientado a la izquierda. En la naturaleza, la inmensa mayoría de los monosacáridos biológicos pertenecen a la serie D. Diastereoisómeros y epímeros: son isómeros espaciales que no son imágenes especulares. Se denominan epímeros cuando difieren exclusivamente en la configuración de un único carbono asimétrico (por ejemplo, la D-glucosa y la D-galactosa en el C4, o la D-eritrosa y la D-treosa en el C2).

Actividad óptica: propiedad por la cual una disolución desvía el plano de la luz polarizada hacia la derecha (sustancia dextrógira o ) o hacia la izquierda (sustancia levógira o ). La asignación D o CHO CO C 2n n OH H + Apuntes de Biología EBAU Extremadura: los 12 temas con tests 13 L es puramente estructural e independiente del sentido de giro óptico. Esquema de enantiómeros y epímeros en tetrosas de cuatro carbonos. ERROR FRECUENTE No confundas la pertenencia a la serie D/L con la actividad óptica (+)/(-).

Una molécula de la serie D puede ser dextrógira o levógira indistintamente; la designación D o L depende exclusivamente de la posición espacial del del carbono asimétrico más distal en la proyección de Fischer, no del polarímetro. Monosacáridos de interés biológico Grupo Ejemplos representativos Relevancia biológica Triosas ( ) D-gliceraldehído (aldosa) y dihidroxiacetona (cetosa) Intermediarios de la glucólisis (véase «Tema 6: Metabolismo — Catabolismo: glucólisis, respiración celular y fermentaciones»). La dihidroxiacetona es el único monosacárido natural que carece de carbono asimétrico y no presenta actividad óptica.

Tetrosas ( ) D-eritrosa Intermediario metabólico en vías de fijación de carbono y biosíntesis de aminoácidos aromáticos en organismos autótrofos. Pentosas ( ) D-ribosa y D-ribulosa La D-ribosa integra el nucleótido ATP y el ARN (véase «Tema 8: Genética molecular — Estructura de nucleótidos y replicación del ADN»). La D-ribulosa (como ribulosa-1,5-bisfosfato) interviene en la captura de dióxido de carbono mediada por la RuBisCO durante el ciclo de Calvin (véase «Tema 6: Metabolismo — Anabolismo: fotosíntesis oxigénica y quimiosíntesis»). Hexosas ( ) D-glucosa, D- galactosa y D- fructosa La D-glucosa es el combustible metabólico universal y monómero de almidón y celulosa.

La D-galactosa forma parte de la lactosa. La D- fructosa (cetohexosa) abunda libre en frutos y unida en la sacarosa. OH C H O 3 6 3 C H O 4 8 4 C H O 5 10 5 C H O 6 12 6 Apuntes de Biología EBAU Extremadura: los 12 temas con tests 14 Ciclación molecular y carbono anomérico (proyecciones de Haworth) En disolución acuosa, las pentosas y hexosas adoptan estructuras cíclicas estables debido a una reacción intramolecular entre el grupo carbonilo y uno de los grupos hidroxilo distales. Si reacciona un aldehído con un alcohol se genera un enlace hemiacetal; si interactúa una cetona con un alcohol se produce un hemicetal.

El anillo resultante de cinco miembros recibe el nombre de furanosa (derivado del furano), mientras que el de seis miembros se denomina piranosa (derivado del pirano). Al cerrarse el ciclo, el antiguo carbono carbonilo se transforma en un nuevo centro asimétrico denominado carbono anomérico (C1 en aldosas y C2 en cetosas). Esto genera dos nuevos estereoisómeros llamados anómeros: Anómero : el grupo anomérico se orienta en posición cis respecto al grupo terminal (proyectado hacia arriba en el esquema convencional de Haworth). Anómero : el grupo anomérico se orienta en posición trans respecto al grupo terminal (proyectado hacia abajo en el esquema convencional de Haworth).

PARA RECORDARLO Para situar los sustituyentes en Haworth: lo que en la proyección lineal de Fischer quedaba a la derecha se dibuja hacia abajo en el ciclo; lo que miraba a la izquierda se dibuja hacia arriba. El anómero sitúa el anomérico hacia arriba (truco: « -arriba», « -alto»). 3. El enlace O-glucosídico y los disacáridos El enlace O-glucosídico es un enlace covalente que se establece entre el grupo hidroxilo del carbono anomérico de un monosacárido y un grupo hidroxilo de otro monosacárido, desprendiéndose en el proceso una molécula de agua ( ).

Según intervengan uno o dos carbonos anoméricos, se distinguen dos tipos fundamentales: Enlace monocarbonílico: reacciona el carbono anomérico del primer monosacárido con un carbono no anomérico (frecuentemente C4 o C6) del segundo. El disacárido resultante conserva un carbono anomérico libre, por lo que mantiene la capacidad de mutarrotación y el carácter reductor frente a reactivos como el de Fehling. Se nombra con la terminación -osil...-osa. Enlace dicarbonílico: reaccionan mutuamente los carbonos anoméricos de ambos monosacáridos. Al no quedar ningún carbono anomérico libre, la molécula pierde el poder reductor. Se nombra con la terminación -osil...-ósido.

β OH CH OH 2 α OH CH OH 2 β OH β β H O 2 Apuntes de Biología EBAU Extremadura: los 12 temas con tests 15 Esquema de condensación O-glucosídica de tipo monocarbonílico frente a dicarbonílico. Disacáridos de importancia fisiológica Disacárido Monómeros y tipo de enlace Carácter reductor Origen y función Maltosa (enlace monocarbonílico ) Reductor (C1 libre) Azúcar de malta; se obtiene por digestión enzimática del almidón o del glucógeno. Se hidroliza con gran facilidad. Celobiosa (enlace monocarbonílico ) Reductor (C1 libre) Unidad repetitiva estructural de la celulosa; no se encuentra libre en la naturaleza. Resulta resistente a la hidrólisis por enzimas animales digestivas.

Lactosa (enlace monocarbonílico ) Reductor (C1 libre) Glúcido característico de la leche en mamíferos. Se absorbe tras la acción de la enzima lactasa. Sacarosa (enlace dicarbonílico ) No reductor (ambos anoméricos bloqueados) Azúcar de caña y remolacha; principal vehículo de transporte de fotoasimilados por el floema en las plantas vasculares. 4. Polisacáridos Los polisacáridos son polímeros de peso molecular elevado integrados por la unión sucesiva de decenas, cientos o miles de monosacáridos mediante enlaces O-glucosídicos. Carecen de sabor dulce, no cristalizan y carecen de poder reductor, ya que la proporción de extremos anoméricos libres es insignificante frente a la masa total.

La orientación geométrica del enlace condiciona decisivamente su función biológica: los enlaces de tipo originan conformaciones helicoidales abiertas y accesibles al ataque hídrico y enzimático (adecuadas para el almacenamiento energético), mientras que los enlaces de tipo generan α-D-glucopiranosil-(1 4)-α-D-glucopiranosa α(1 4) β-D-glucopiranosil-(1 4)-β-D-glucopiranosa β(1 4) β-D-galactopiranosil-(1 4)-β-D-glucopiranosa β(1 4) α-D-glucopiranosil-(1 2)-β-D-fructofuran sido o ˊ α(1 2) α β Apuntes de Biología EBAU Extremadura: los 12 temas con tests 16 cadenas extendidas y rectilíneas que se estabilizan mediante redes de enlaces por puente de hidrógeno, aportando una enorme solidez para funciones estructurales.

ESQUEMA Tipos y función de polisacáridos Homopolisacáridos de reserva Almidón: principal sustancia de almacenamiento de glucosa en los vegetales, acumulada en cloroplastos y amiloplastos de raíces, tubérculos y semillas. Está formado por dos fracciones: Amilosa (20-30 %): polímero lineal helicoidal de unidas exclusivamente por enlaces . Amilopectina (70-80 %): estructura muy ramificada constituida por un esqueleto de con enlaces y puntos de ramificación con enlaces espaciados cada 15 a 30 residuos. Es degradada por las enzimas -amilasa y enzimas desramificantes.

Glucógeno: homopolisacárido de reserva en animales y hongos, almacenado preferentemente en el hígado y en el músculo esquelético en forma de gránulos citoplasmáticos. Presenta una arquitectura semejante a la amilopectina, pero con una frecuencia de ramificaciones mucho mayor: bifurcaciones cada 8 a 12 monosacáridos. Esta alta ramificación multiplica los extremos no reductores disponibles, permitiendo una liberación instantánea de glucosa cuando el organismo demanda energía. Dextranos: polímeros de almacenamiento sintetizados por levaduras y bacterias, con cadenas principales unidas por enlaces y ramificaciones variables , o . Esquema de la amilosa lineal y la amilopectina ramificada.

Reserva energética Enlaces alfa helicoidales Almidón Amilosa y amilopectina en plantas Glucógeno Ramificado en hígado y músculo Estructurales Enlaces beta lineales y rígidos Celulosa Fibras de pared vegetal Quitina Exoesqueleto artrópodo y hongos α-D-glucosa α(1 4) α-D-glucosa α(1 4) α(1 6) β α(1 6) α(1 6) α(1 2) α(1 3) α(1 4) Apuntes de Biología EBAU Extremadura: los 12 temas con tests 17 Homopolisacáridos estructurales Celulosa: componente mecánico fundamental de la pared celular vegetal. Consiste en cadenas lineales no ramificadas de miles de monómeros de unidos mediante enlaces . Debido a la geometría del enlace, cada molécula de glucosa experimenta un giro de 180° respecto a la anterior.

Esta disposición permite el empaquetamiento paralelo mediante puentes de hidrógeno intracatenarios e intercatenarios, configurando sucesivamente micelas, microfibrillas y macrofibras de elevada resistencia mecánica e insolubilidad. La mayoría de los animales carecen de celulasas y no pueden digerirla. Quitina: polímero lineal formado por restos de N-acetil- -D-glucosamina enlazados por uniones . Constituye el exoesqueleto de artrópodos y la pared celular fúngica, presentando una elevada resistencia frente a agresiones físicas y químicas. Diagrama de la jerarquía estructural de la celulosa vegetal.

Polisacárido Monómero Tipo de enlaces Estructura Función biológica Almidón lineales; ramificaciones Helicoidal; amilosa lineal y amilopectina ramificada Reserva energética en vegetales (plastos y semillas). Glucógeno lineales; ramificaciones Globular y densamente ramificado (cada 8-12 unidades) Reserva energética animal (hígado y músculo). Celulosa Lineal extendida, fibras por puentes de H Sostén estructural en pared vegetal. Quitina N-acetil- -D- glucosamina Cadenas lineales agregadas en láminas rígidas Estructural en exoesqueleto de artrópodos y hongos.

Heteropolisacáridos y heterósidos Los heteropolisacáridos contienen dos o más monosacáridos distintos: Agar-agar: extraído de algas rojas, formado por D- y L-galactosa; empleado en microbiología como agente gelificante en medios de cultivo. β-D-glucosa β(1 4) β β(1 4) α-D-glucosa α(1 4) α(1 6) α-D-glucosa α(1 4) α(1 6) β-D-glucosa β(1 4) β β(1 4) Apuntes de Biología EBAU Extremadura: los 12 temas con tests 18 Gomas vegetales: segregadas como respuesta a traumatismos mecánicos (defensa pasiva), compuestas por arabinosa, galactosa y ácido glucurónico. Glicosaminoglicanos (mucopolisacáridos): formados por aminoazúcares y ácidos urónicos.

Incluyen el ácido hialurónico (lubricante en líquido sinovial), el condroitín sulfato (matriz extracelular de cartílagos y huesos) y la heparina (anticoagulante fisiológico de pulmón, piel e hígado). Los heterósidos asocian la porción glucídica a lípidos (glucolípidos como cerebrósidos y gangliósidos del tejido nervioso) o a proteínas (glucoproteínas como las inmunoglobulinas, la protrombina o los receptores del glucocálix). EVAU · 2024, EXTRAORDINARIA Razone si las siguientes proposiciones son verdaderas o falsas: B.

Los monosacáridos se unen mediante enlaces peptídicos para formar los triglicéridos (0,5 puntos) Razonamiento sobre si la proposición es verdadera o falsa: Resolución La proposición es FALSA. El razonamiento se fundamenta en dos correcciones moleculares básicas: IDEAS CLAVE Los monosacáridos son polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas con propiedades reductoras debidas a su grupo carbonilo libre. La presencia de carbonos asimétricos genera estereoisómeros (formas D/L y epímeros), y su ciclación crea el carbono anomérico con formas y .

El enlace O-glucosídico monocarbonílico preserva un carbono anomérico libre y confiere poder reductor, mientras que el dicarbonílico (como en la sacarosa) lo anula. Los enlaces determinan conformaciones helicoidales de reserva energética (almidón y glucógeno), mientras que los enlaces aportan rigidez fibrilar estructural (celulosa y quitina). Polimerización glucídica: los monosacáridos se condensan mediante enlaces O- glucosídicos (con pérdida de agua) para originar disacáridos, oligosacáridos y polisacáridos. Por el contrario, los enlaces peptídicos son exclusivos de la unión de aminoácidos para constituir péptidos y proteínas (véase «Tema 4: Proteínas, enzimas y vitaminas»).

1 Composición de los lípidos: los triglicéridos (acilglicéridos) no derivan de la polimerización de monosacáridos, sino de la esterificación de una molécula de glicerol (propanotriol) con tres moléculas de ácidos grasos mediante enlaces de tipo éster (véase «Tema 3: Lípidos: ácidos grasos, acilglicéridos, fosfolípidos y esteroides»). 2 α β α β Apuntes de Biología EBAU Extremadura: los 12 temas con tests 19 COMPRUEBA LO QUE HAS APRENDIDO 4. ¿Por qué la sacarosa da un resultado negativo frente a la reacción de Fehling mientras que la maltosa da positivo? 5. ¿Qué factor geométrico impide que las enzimas digestivas humanas puedan descomponer la celulosa en glucosas libres?

3 Tema 3: Lípidos: ácidos grasos,acilglicéridos, fosfolípidos y esteroides Los lípidos constituyen un grupo químicamente heterogéneo de biomoléculas orgánicas formadas de manera primordial por carbono, hidrógeno y oxígeno (a menudo acompañados de fósforo, nitrógeno o azufre). Comparten dos propiedades físicas definitorias: son insolubles o muy poco solubles en agua y altamente solubles en disolventes orgánicos apolares (como el éter, el cloroformo o el benceno), además de poseer un tacto untuoso característico.

Desempeñan papeles fisiológicos esenciales como almacén energético a largo plazo, componentes estructurales de las membranas biológicas, aislantes térmicos o mecánicos y mediadores de señalización celular (vitaminas y hormonas). 1.

Clasificación general de los lípidos El criterio químico principal para su ordenación radica en la presencia o ausencia de ácidos grasos en su estructura molecular, lo que determina su capacidad para experimentar hidrólisis alcalina: ESQUEMA Clasificación general de los lípidos biológicos Lípidos saponificables Poseen ácidos grasos e hidrólisis alcalina Simples Acilglicéridos y ceras Complejos Fosfolípidos y esfingolípidos Lípidos insaponificables Sin ácidos grasos ni formación de jabón Terpenos Polímeros de isopreno Esteroides Derivados del esterano Eicosanoides Derivados del ácido araquidónico Apuntes de Biología EBAU Extremadura: los 12 temas con tests 20 Grupo Subfamilias representativas Propiedades químicas clave Lípidos saponificables Simples: acilglicéridos (grasas neutras) y céridos (ceras).

Complejos: fosfolípidos (fosfoglicéridos) y esfingolípidos (esfingomielinas, glucoesfingolípidos). Contienen ácidos grasos unidos mediante enlaces éster; pueden reaccionar con bases fuertes para formar jabones mediante la reacción de saponificación. Lípidos insaponificables Terpenos o isoprenoides. Esteroides (colesterol, ácidos biliares, hormonas sexuales). Eicosanoides (prostaglandinas, tromboxanos). Carecen de ácidos grasos y enlaces éster; no experimentan saponificación ni forman sales con bases alcalinas. 2. Ácidos grasos: estructura y propiedades físico-químicas DEFINICIÓN Un ácido graso es una cadena hidrocarbonada alifática de longitud variable con un grupo carboxilo terminal (-COOH).

En la naturaleza suelen poseer un número par de átomos de carbono (habitualmente entre 12 y 24 carbonos). Saturación e isomería cis/trans Según la existencia o carencia de dobles enlaces covalentes a lo largo de su cadena carbonada, los ácidos grasos se dividen en dos categorías: Ácidos grasos saturados: presentan únicamente enlaces covalentes simples ( ). Sus colas hidrocarbonadas son lineales y flexibles, lo que les permite adoptar una disposición espacial extendida en zigzag regular. Destacan el ácido palmítico ( ) y el ácido esteárico ( ). Ácidos grasos insaturados: poseen uno (monoinsaturados) o más (poliinsaturados) dobles enlaces ( ).

La configuración natural más extendida es la forma isomérica cis, en la que los átomos de hidrógeno contiguos al doble enlace se orientan hacia el mismo lado del plano. Esta disposición genera una flexión angular rígida o «codo» en la cadena, impidiendo el empaquetamiento compacto entre cadenas adyacentes. Ejemplos fundamentales son el ácido oleico ( , monoinsaturado) y el ácido linoleico ( , poliinsaturado y esencial en la dieta humana al no sintetizarse de manera endógena). En cambio, la conformación trans confiere a la cadena una linealidad similar a la de un ácido graso saturado.

Factores determinantes del punto de fusión El punto de fusión de los ácidos grasos depende directamente de la intensidad de las fuerzas de atracción electrostática intermolecular (fuerzas de Van der Waals) entre sus cadenas: C C 16C 18C C = C 18C 18C Efecto de la longitud de la cadena: cuanto mayor es el número de carbonos, mayor superficie de contacto existe, lo que incrementa las interacciones de Van der Waals y eleva consecuentemente la temperatura de fusión. 1 Apuntes de Biología EBAU Extremadura: los 12 temas con tests 21 3.

Reacciones fundamentales: esterificación y saponificación La reactividad del grupo carboxilo libre en los ácidos grasos articula dos transformaciones químicas nucleares en bioquímica lipídica: Esquema químico de las reacciones de esterificación y saponificación en acilglicéridos. Esterificación Es la unión covalente entre el grupo carboxilo (-COOH) de un ácido graso y un grupo hidroxilo ( ) de un alcohol (por ejemplo, el glicerol o propanotriol), con la liberación de una molécula de agua y la formación de un enlace éster: Saponificación Consiste en la hidrólisis alcalina de los ésteres lipídicos en presencia de una base inorgánica fuerte (como el NaOH o el KOH).

La reacción escinde el enlace éster, regenerando el alcohol correspondiente y produciendo las sales metálicas sódicas o potásicas de los ácidos grasos, denominadas químicamente jabones: Efecto de las insaturaciones: los dobles enlaces cis inducen dobleces angulares que estorban espacialmente el alineamiento paralelo de las moléculas. Al haber menor superficie en contacto directo, las fuerzas de Van der Waals se debilitan drásticamente y el punto de fusión disminuye. Por esta razón, los ácidos grasos ricos en insaturaciones se encuentran en estado líquido a temperatura ambiente (aceites), mientras que los saturados tienden a ser sólidos (sebos y mantecas).

2 OH R COOH + HO R' R COO R' + H O 2 R COO R' + NaOH R COO Na + + HO R' Apuntes de Biología EBAU Extremadura: los 12 temas con tests 22 ERROR FRECUENTE No confundir un ácido graso libre con un lípido saponificable completo: aunque el ácido graso puede neutralizarse con una base dando una sal, formalmente los lípidos que experimentan saponificación hidrolítica son aquellos que poseen enlaces éster que romper (como acilglicéridos o ceras). 4. Acilglicéridos y ceras Acilglicéridos (grasas neutras) Son ésteres de la glicerina (propanotriol) con una, dos o tres moléculas de ácidos grasos, denominándose respectivamente monoacilglicéridos, diacilglicéridos o triacilglicéridos (triglicéridos).

Al quedar enmascarados todos los grupos hidroxilo polares del glicerol, los triacilglicéridos son moléculas estrictamente apolares e insolubles en agua. Constituyen la reserva de energía química más eficiente de los organismos: aportan aproximadamente el doble de kilocalorías por gramo que los polisacáridos o las proteínas. En los mamíferos se almacenan deshidratados en las gotas lipídicas del tejido adiposo (adipocitos), donde cumplen también funciones de amortiguación mecánica contra impactos y aislamiento térmico frente a pérdidas de calor corporal.

Ceras (céridos) Resultan de la esterificación de un ácido graso de cadena muy larga con un monoalcohol alifático también de elevada longitud de cadena carbonada. Al poseer sendos extremos apolares y un volumen hidrófobo masivo, son sustancias marcadamente insolubles y consistentes a temperatura ambiente. Su función biológica primaria es la impermeabilización y protección de cubiertas exteriores: cutícula vegetal de frutos y hojas (evita la transpiración excesiva), cerumen en conductos auditivos, lanolina en la lana de los ovinos o espermaceti en mamíferos marinos. 5.

Lípidos de membrana: fosfoglicéridos y esfingolípidos El carácter anfipático DEFINICIÓN Una molécula tiene comportamiento anfipático cuando reúne simultáneamente en su estructura una región hidrófila polar y otra región hidrófoba apolar. Apuntes de Biología EBAU Extremadura: los 12 temas con tests 23 Estructura molecular esquemática de un fosfoglicérido con sus regiones polar y apolar. En los fosfoglicéridos (o fosfolípidos), el esqueleto de glicerol está esterificado en sus carbonos 1 y 2 por dos cadenas de ácidos grasos (cola apolar hidrófoba), mientras que el hidroxilo del carbono 3 se une mediante enlace fosfodiéster a un grupo fosfato.

Dicho fosfato suele ligarse además a un compuesto nitrogenado o polar (X, como colina, etanolamina o serina), configurando la cabeza polar hidrófila. Comportamiento en medio acuoso: bicapas, micelas y liposomas Al encontrarse sumergidas en un ambiente con agua, las moléculas anfipáticas se autoensamblan espontáneamente para minimizar el contacto termodinámicamente desfavorable entre sus colas apolares y el disolvente acuoso polar: Diagrama de autoensamblaje de lípidos anfipáticos en monocapas, bicapas, micelas y liposomas. Monocapas: películas superficiales donde las cabezas polares contactan con el agua y las colas hidrófobas se proyectan hacia el aire.

Apuntes de Biología EBAU Extremadura: los 12 temas con tests 24 Micelas: agregados esféricos monoestratificados en los que las cabezas polares forman la superficie externa y las colas hidrófobas quedan recluidas en el interior hidrófobo anhidro. Bicapas lipídicas: láminas dobles paralelas donde las colas apolares se encaran mutuamente hacia el espacio interno, dejando las cabezas polares expuestas a los medios acuosos intra y extracelular. Constituyen la matriz física universal de las membranas plasmáticas. Liposomas: vesículas artificiales o biológicas cerradas formadas por bicapas que encierran un compartimento acuoso interior.

Tienen enorme aplicación biotecnológica y farmacológica para vehicular fármacos diana o cosméticos. Esfingolípidos Poseen como núcleo estructural un aminoalcohol de cadena larga ( ) llamado esfingosina. Cuando el grupo amino de la esfingosina se enlaza mediante un enlace amida a un ácido graso, se origina la unidad básica: la ceramida. Según la naturaleza de la cabeza polar que se una a la ceramida, distinguimos: Esfingomielinas: incorporan un grupo fosfato unido a colina o etanolamina; son componentes estructurales clave de las vainas de mielina en el tejido nervioso. Glucoesfingolípidos: contienen un glúcido unido al hidroxilo terminal de la ceramida (sin grupo fosfato).

Comprenden los cerebrósidos (unidos a un monosacárido simple) y los gangliósidos (unidos a oligosacáridos complejos ramificados). Se sitúan en la cara externa de la membrana plasmática neuronal y celular, participando en el reconocimiento molecular, la especificidad de los grupos sanguíneos y la fijación de toxinas. 6. Lípidos insaponificables: esteroides y derivados Los lípidos insaponificables no contienen enlaces éster hidrolizables.

Dentro de este grupo sobresalen los esteroides, derivados químicos del núcleo policíclico condensado del ciclopentanoperhidrofenantreno (o esterano): Colesterol: esterol anfipático con un anillo esteroideo rígido, una cadena lateral apolar y un único grupo hidroxilo polar ( ). En células animales se intercala entre los fosfolípidos de la membrana plasmática, donde ejerce de tampón de fluidez (como se verá en «Tema 5: La célula — Membrana plasmática y mecanismos de transporte»). Es además precursor metabólico de las demás familias esteroideas.

Ácidos y sales biliares: sintetizados en el hígado a partir del colesterol; actúan en el duodeno como emulsionantes tensioactivos, fragmentando las grasas ingeridas en microgotas para facilitar el ataque enzimático de las lipasas. Vitamina D (calciferol): regula la absorción intestinal y la homeostasis de calcio y fósforo; su deficiencia en etapas de crecimiento ocasiona raquitismo. Hormonas esteroideas: moléculas de señalización endocrina que viajan por el torrente circulatorio asociadas a proteínas transportadoras.

Incluyen las hormonas sexuales (testosterona producida en testículos; estrógenos y progesterona secretados por los ovarios) y las hormonas corticosuprarrenales (como el cortisol o la aldosterona). 18C OH Apuntes de Biología EBAU Extremadura: los 12 temas con tests 25 PAU · 2025, ORDINARIA Un trabajo recientemente publicado refleja cómo la dieta de las niñas influye en su desarrollo hormonal: qué comen desde pequeñas puede determinar el momento de su primera menstruación y condicionar qué enfermedades podrán padecer. Una alimentación saludable, rica en frutas y verduras, retrasa la menarquia y esto implica un menor riesgo de obesidad, diabetes, enfermedades cardiovasculares y cáncer de mama.

b) Las hormonas sexuales femeninas pertenecen al grupo de los esteroides. Describa dos características de este grupo de biomoléculas (0,2 puntos) e indique el nombre de otros dos componentes de este grupo (0,2 puntos) . Dos características de los esteroides: Otros dos componentes de este grupo: Resolución 1. Dos características de los esteroides (0,2 puntos): Son lípidos insaponificables, ya que no presentan ácidos grasos en su composición química ni contienen enlaces éster susceptibles de hidrólisis alcalina para dar jabones.

Químicamente derivan del hidrocarburo tetracíclico saturado denominado ciclopentanoperhidrofenantreno (o esterano), formado por la fusión de tres anillos de ciclohexano y un anillo de ciclopentano. 2. Otros dos componentes del grupo de los esteroides (0,2 puntos): Colesterol: lípido esteroideo con función estructural integrado en las membranas celulares animales y precursor del resto de esteroides. Ácidos biliares (o sales biliares): derivados sintetizados en el hígado cuya función es emulsionar las grasas en el tubo digestivo (también es válida la vitamina D o calciferol, reguladora del metabolismo fosfocálcico).

Apuntes de Biología EBAU Extremadura: los 12 temas con tests 26 IDEAS CLAVE Los lípidos saponificables contienen ácidos grasos esterificados y rinden jabones mediante hidrólisis básica, mientras que los insaponificables carecen de ellos. El punto de fusión de los ácidos grasos se incrementa con la longitud de su cadena y se reduce sensiblemente con el número de dobles enlaces cis debido a los codos moleculares. La esterificación enlaza un ácido graso con un alcohol desprendiendo agua, y la saponificación rompe enlaces éster con bases fuertes originando glicerol y sales de ácidos grasos.

Los fosfoglicéridos y esfingolípidos son moléculas anfipáticas que forman espontáneamente bicapas, liposomas y micelas para aislar sus colas apolares del medio acuoso. El colesterol y las hormonas esteroideas derivan del núcleo ciclopentanoperhidrofenantreno (esterano) y carecen de ácidos grasos, actuando como moduladores de membranas y señales químicas. COMPRUEBA LO QUE HAS APRENDIDO 6. ¿Por qué un ácido graso poliinsaturado cis presenta un punto de fusión notablemente menor que uno saturado de igual número de carbonos? 7. ¿Cuál es la diferencia estructural y reactiva básica entre un triacilglicérido y un esteroide respecto a la reacción con NaOH? 4 Tema 4: Proteínas,enzimas y vitaminas 1.

Los aminoácidos: unidades estructurales Las proteínas son biomoléculas orgánicas formadas por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno (a menudo acompañadas de azufre). Sus monómeros fundamentales son los aminoácidos, de los cuales existen 20 variedades estándar codificadas genéticamente que forman parte de las proteínas celulares. Desde el punto de vista químico, un aminoácido consta de un átomo de carbono central ( ) al que se unen cuatro sustituyentes distintos: un grupo amino básico ( ), un grupo carboxilo ácido (- COOH), un átomo de hidrógeno ( ) y una cadena lateral o resto variable ( ).

C α NH 2 H R Apuntes de Biología EBAU Extremadura: los 12 temas con tests 27 Esquema de la estructura molecular general de un aminoácido estándar. Al presentar cuatro sustituyentes diferentes sobre el (con la única excepción de la glicina, cuyo radical es otro hidrógeno), dicho carbono constituye un carbono asimétrico (como se vio en el estudio de la estereoisomería; véase «Tema 2: Glúcidos: monosacáridos, enlace O-glucosídico y polisacáridos»). Esto confiere a los aminoácidos actividad óptica y la existencia de enantiómeros D y L, encontrándose en las proteínas casi exclusivamente la forma L (con el grupo amino dispuesto a la izquierda en la proyección estándar).

Según la naturaleza de su cadena lateral ( ), los 20 aminoácidos proteicos se clasifican en: Hidrofóbicos o apolares: poseen cadenas alifáticas lineales o ramificadas (como la alanina, valina o leucina) que rehúyen el contacto acuoso. Polares sin carga: presentan grupos funcionales hidrófilos neutros capaces de formar puentes de hidrógeno (como la serina o la treonina). Aromáticos: contienen anillos aromáticos bencénicos o derivados (como la tirosina o el triptófano). Cargados positivamente (básicos): cadenas laterales con grupos nitrogenados protonados a pH fisiológico (como la lisina y la arginina).

Cargados negativamente (ácidos): cadenas que contienen un segundo carboxilo desprotonado a pH celular (como el ácido aspártico y el ácido glutámico). PARA RECORDARLO Los mamíferos no sintetizan todos los aminoácidos por vías endógenas; aquellos que deben incorporarse obligatoriamente mediante la dieta se denominan aminoácidos esenciales (entre ellos la isoleucina, leucina, lisina y valina). 2. Comportamiento anfótero y punto isoeléctrico Los aminoácidos son compuestos sólidos, solubles en disolventes polares, cristalizables y con puntos de fusión elevados (por encima de los 200 °C), propiedades derivadas de su naturaleza iónica.

En disolución acuosa presentan un comportamiento anfótero: son capaces de actuar tanto como ácidos (donadores de protones) como bases (aceptores de protones) según la acidez del entorno. C α R Apuntes de Biología EBAU Extremadura: los 12 temas con tests 28 Diagrama del comportamiento anfótero del aminoácido según el pH ambiental. A pH fisiológico neutro (en torno a 7,0 - 7,4), el carboxilo pierde un protón ( ) y el grupo amino capta uno ( ). Esta molécula dipolar con carga eléctrica neta neutra recibe el nombre de zwitterión o ion híbrido.

DEFINICIÓN El punto isoeléctrico (pI) es el valor concreto de pH en el cual un aminoácido presenta una carga eléctrica neta exactamente igual a cero, predominando su forma dipolar zwitteriónica. En este punto, la molécula no migra bajo la acción de un campo electroforético. Si el medio se acidifica (bajada de pH, abundancia de ), el grupo carboxilato captura un protón pasando a -COOH neutro, de modo que el aminoácido adopta carga positiva neta gracias a su grupo (comportamiento básico). Por el contrario, si el pH asciende (medio alcalino rico en ), el grupo cede su protón y se transforma en , otorgando a la molécula una carga global negativa debida al (comportamiento ácido).

Esta propiedad capacita a los aminoácidos y proteínas para regular las fluctuaciones de pH ejerciendo efecto amortiguador o tampón. 3. El enlace peptídico La unión covalente entre aminoácidos se produce mediante el enlace peptídico, que consiste en una unión de tipo amida formada por la reacción de condensación entre el grupo carboxilo de un aminoácido y el grupo alfa-amino del aminoácido consecutivo, con la liberación simultánea de una molécula de agua ( ).

COO NH 3 + H+ NH 3 + OH NH 3 + NH 2 COO H O 2 Apuntes de Biología EBAU Extremadura: los 12 temas con tests 29 CARACTERÍSTICAS DEL ENLACE PEPTÍDICO Carácter parcial de doble enlace: debido a la resonancia electrónica entre el oxígeno carbonílico y el nitrógeno amídico, el enlace posee aproximadamente un 40 % de carácter de doble enlace, siendo más corto y rígido que un enlace sencillo convencional. Coplanaridad: los cuatro átomos del grupo peptídico ( y ) junto con los dos carbonos alfa colindantes se disponen en un mismo plano rígido bidimensional. Imposibilidad de rotación: el enlace no puede rotar libremente sobre su eje.

La flexibilidad conformacional de la cadena reside exclusivamente en los enlaces contiguos al ( y ). Polaridad de la cadena: los polipéptidos tienen dirección química definida, iniciándose en el extremo con el grupo amino intacto (extremo N-terminal) y finalizando en el carboxilo libre (extremo C-terminal). Las cadenas de hasta 10 unidades suelen llamarse oligopéptidos; hasta unas 50, polipéptidos; y cuando superan aproximadamente los 50 residuos aminoacídicos con una conformación nativa estable, se denominan proteínas. 4.

Niveles de organización estructural de las proteínas La funcionalidad biológica de una proteína depende de su arquitectura tridimensional nativa, estructurada en cuatro niveles jerárquicos: ESQUEMA Jerarquía de la conformación proteica C N C = O N H C N C α N C α C α C Estructura primaria Secuencia lineal por enlace peptídico Estructura secundaria Puentes de hidrógeno en esqueleto peptídico Hélice alfa Espiral dextrógira intracatenaria 〰 Hoja beta Lámina plegada paralela o antiparalela Estructura terciaria Plegamiento globular y dominios funcionales Estructura cuaternaria Asociación de múltiples subunidades polipeptídicas Apuntes de Biología EBAU Extremadura: los 12 temas con tests 30 Estructura primaria Constituye la secuencia lineal ordenada de aminoácidos a lo largo de la cadena peptídica desde el extremo N-terminal al C-terminal.

Viene determinada genéticamente por la transcripción y traducción (véase…