Apuntes de Biología ABAU Galicia: 12 temas, test y esquemas

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APUNTES BIOLOGÍA ABAU Galicia AprenAI 2026-2027 Todo el temario de Biología de la ABAU, de bioelementos a inmunología, con esquemas, 88 preguntas de test y un resumen final en tablas para repasar. APREN.AI Índice 1 Tema 1: Bioelementos, agua y sales minerales 8 1. Composición química de los seres vivos: bioelementos 8 2. El agua: estructura y propiedades fisicoquímicas 8 3. Sales minerales y mantenimiento del equilibrio interno 10 4. Dispersiones coloidales y fenómenos osmóticos 11 2 Tema 2: Glúcidos 14 1. Monosacáridos: estructura y quiralidad 15 2. Ciclación y fórmulas de proyección de Haworth 16 3. El enlace O-glucosídico y el poder reductor 16 4.

Polisacáridos de reserva energética y estructurales 17 3 Tema 3: Lípidos 20 Clasificación general de los lípidos 20 Ácidos grasos: estructura, propiedades y reactividad 21 Lípidos saponificables simples: acilglicéridos y ceras 23 Lípidos de membrana: fosfoglicéridos y esfingolípidos 23 Lípidos insaponificables: esteroides, terpenos y eicosanoides 25 Hidrogenación industrial de grasas y salud cardiovascular 26 Tema 4: Proteínas,enzimas y vitaminas 4 Aminoácidos y proteínas 29 1. Los aminoácidos: estructura y propiedades fisicoquímicas 29 2. El enlace peptídico 31 3. Niveles de organización estructural de las proteínas 32 4. Propiedades y desnaturalización de las proteínas 33 5.

Clasificación y funciones de las proteínas 34 5 Enzimas y vitaminas 36 Naturaleza y mecanismo de acción enzimática 36 Cofactores y coenzimas: las holoenzimas 37 Clasificación funcional de las enzimas 38 Cinética enzimática y la constante de Michaelis ( ) 38 Factores que condicionan la velocidad enzimática 39 Inhibición y regulación enzimática 39 Vitaminas: cofactores esenciales y patologías carenciales 40 6 Bioelementos, biomoléculas y salud: nutrición y dietas desequilibradas 44 La dieta equilibrada 44 K m Apuntes de Biología ABAU Galicia: 12 temas, test y esquemas 1 Déficit y exceso de bioelementos 44 Exceso de azúcares y grasas saturadas 45 Déficit proteico y calórico: desnutrición 46 Trastornos alimentarios y hábitos saludables 46 Tema 5: La célula: orgánulos,membrana y transporte 7 Organización celular y núcleo 48 1.

La teoría celular y el origen de la complejidad biológica 48 2. Modelos de organización celular: procariotas y eucariotas 49 3. Ultraestructura del núcleo interfásico 51 4. Dinámica y empaquetamiento de la cromatina 51 5. Morfología y clasificación de los cromosomas 53 8 Técnicas de microscopía y preparación de muestras 54 Resolución y aumento: dos conceptos distintos 54 Microscopio óptico (MO) 55 Microscopios electrónicos (ME) 55 Preparación de muestras 55 Qué se distingue con cada técnica 56 Interpretar una micrografía 56 9 Membrana plasmática y transporte celular 57 1. El modelo del mosaico fluido 57 2. Transporte pasivo y transporte activo 58 3.

Transporte en masa mediado por vesículas 60 4. Diferenciaciones de membrana y uniones celulares 62 10 Orgánulos citoplasmáticos y citoesqueleto 63 1. El sistema de endomembranas y el tráfico vesicular 63 2. Otros orgánulos de membrana simple 66 3. Orgánulos transductores de energía: doble membrana 66 4. Citoesqueleto y diferenciaciones microtubulares 67 5. Estructuras no membranosas accesorias 70 11 Matriz extracelular y comparación entre pared vegetal y pared bacteriana La matriz extracelular Componentes Funciones de la matriz extracelular La pared celular vegetal La pared celular bacteriana Comparación entre pared vegetal y bacteriana 74 12 Tema 6: Ciclo celular, mitosis y meiosis 75 1.

El ciclo celular y la variación de la carga de ADN 75 Apuntes de Biología ABAU Galicia: 12 temas, test y esquemas 2 2. Mitosis: cariocinesis y citocinesis 76 3. La meiosis: mecanismo reduccional y recombinatorio 79 4. Reproducción, variabilidad genética y ciclos biológicos 82 5.

Muerte celular: apoptosis frente a necrosis 83 Regulación del ciclo celular y puntos de control 83 El motor del ciclo: ciclinas y CDK 83 Puntos de control 84 Factores externos y fase G0 85 p53, el guardián del genoma 85 Fallo de los controles y proliferación descontrolada 86 Gametogénesis: espermatogénesis y ovogénesis 86 Las tres fases comunes 86 Espermatogénesis 86 Ovogénesis 87 Comparación 88 Curva del contenido de ADN 89 Significado biológico de la meiosis en la gametogénesis 89 Tema 7: Metabolismo celular 13 Catabolismo y respiración celular 92 1. Fundamentos del metabolismo: catabolismo y acoplamiento energético 92 2. Glucólisis: fase citosólica de degradación de la glucosa 93 3.

Rutas alternativas en condiciones anaerobias: fermentaciones 94 4. Respiración celular aerobia: fases mitocondriales 94 5. Cadena transportadora de electrones y fosforilación oxidativa 97 6. Catabolismo lipídico: beta-oxidación de los ácidos grasos 98 14 Anabolismo y fotosíntesis 100 1. Clasificación nutricional de los seres vivos 100 2. Pigmentos fotosintéticos y organización de los fotosistemas 101 3. Fase luminosa de la fotosíntesis: transporte electrónico y fotofosforilación 102 4. Fase oscura de la fotosíntesis: asimilación de carbono y ciclo de Calvin 104 5. Características operativas de la enzima Rubisco y destinos de los triosa-fosfatos 106 6.

Comparación global: fotosíntesis y respiración celular 106 15 Anabolismo heterótrofo Síntesis de glúcidos Síntesis de lípidos Síntesis de aminoácidos Autótrofos frente a heterótrofos Importancia biológica 16 Quimiosíntesis 113 Apuntes de Biología ABAU Galicia: 12 temas, test y esquemas 3 Fases 113 Grupos de bacterias quimiosintéticas 114 Comparación con la fotosíntesis 115 Importancia ecológica 115 Tema 8: Ácidos nucleicos y expresión génica 17 Estructura del ADN y replicación 117 Componentes químicos y enlaces de los ácidos nucleicos 117 Estructura tridimensional del ADN: el modelo de Watson y Crick 118 Mecanismo de replicación: el modelo semiconservativo 119 Fisiología de la horquilla de replicación en procariotas 119 Replicación en células eucariotas y acortamiento de telómeros 121 18 Experimentos que demostraron que el ADN es el material genético El problema de partida Griffith (1928): el principio transformante Avery, MacLeod y McCarty (1944): identificación química Hershey y Chase (1952): el fago T2 Conclusión conjunta Trascendencia del modelo de Watson y Crick (1953) 19 Tipos de ARN y transcripción 126 El flujo de la información genética: dogma central 126 Estructura y diversidad funcional de los tipos de ARN 127 El proceso de la transcripción 128 Maduración postranscripcional del ARNm 129 20 Código genético, traducción y regulación génica 131 El código genético: descifrando el mensaje celular 131 La maquinaria traduccional: ribosomas y ARNt 132 Fases de la biosíntesis proteica 133 Polirribosomas o polisomas 134 Regulación de la expresión génica 135 21 Estructura del gen en procariotas y eucariotas y regulación por ARN no codificantes (microARN) Concepto de gen Partes de un gen Gen procariota Gen eucariota Comparación de la expresión génica Regulación por microARN (interferencia de ARN) 22 Tema 9: Mutaciones, cáncer y evolución 141 Apuntes de Biología ABAU Galicia: 12 temas, test y esquemas 4 1.

Clasificación general de las mutaciones 141 2. Mutaciones génicas o puntuales 142 3. Mutaciones cromosómicas estructurales 144 4. Mutaciones genómicas o numéricas 145 5. Agentes mutagénicos y sistemas de reparación del ADN 146 6. Genética del cáncer y relevancia en la evolución 147 Biodiversidad y especiación 148 Fuentes de variabilidad genética 148 Factores evolutivos 148 Concepto biológico de especie y aislamiento reproductivo 149 Especiación 149 Cómo aumentan la biodiversidad 150 23 Tema 10: Genética mendeliana y herencia ligada al sexo 152 1. Fundamentos y terminología de la genética clásica 152 2. Las leyes de Mendel y sus bases citológicas 153 3.

Extensiones y excepciones al modelo mendeliano 155 4. Herencia relacionada con los cromosomas sexuales 156 5. Guía metodológica para el análisis de árboles genealógicos 157 Tema 11: Microorganismos,virus y biotecnología 24 Diversidad microbiana y bacterias 160 1. Clasificación biológica: el sistema de los tres dominios 160 2. Citología y ultraestructura bacteriana 161 3. Pared celular: peptidoglucano y tinción de Gram 162 4. Reproducción bacteriana y mecanismos parasexuales 163 5. Respuestas de supervivencia y diversidad metabólica 165 6. Papel de los procariotas en los ciclos biogeoquímicos: el ciclo del nitrógeno 166 25 Virus y partículas subvíricas 167 1.

Arquitectura macromolecular del virión 168 2. Ciclos de multiplicación en bacteriófagos: ciclo lítico y ciclo lisogénico 169 3. Ciclo infectivo de virus animales con envoltura 171 4. Entidades acelulares subvíricas: viroides y priones 172 26 Microorganismos eucariotas, enfermedades infecciosas y aplicaciones industriales 174 Microorganismos eucariotas 174 Comparación con bacterias y virus 175 Enfermedades según el agente causal 176 Aplicaciones industriales 176 27 Biotecnología e ingeniería genética 178 1. Herramientas de la tecnología del ADN recombinante 178 2. Vectores de clonación y clonación celular 179 Apuntes de Biología ABAU Galicia: 12 temas, test y esquemas 5 3.

Reacción en cadena de la polimerasa (PCR) 180 4. Secuenciación de ADN por el método de Sanger 181 5. Ramas modernas de las ciencias ómicas 181 6. Aplicaciones de la ingeniería genética 182 7. Clonación en animales: reproductiva y terapéutica 183 28 Edición genómica CRISPR-Cas9 y transgénicos: ventajas, riesgos y bioética 185 Origen natural: un sistema inmunitario bacteriano 185 Mecanismo de edición con CRISPR-Cas9 186 Aplicaciones 187 Organismos transgénicos: ventajas y riesgos 187 Implicaciones éticas y vectores virales 188 Tema 12: Sistema inmunitario,vacunas e inmunopatologías 29 Defensas del organismo e inmunidad innata 190 1. Clasificación general de los mecanismos defensivos 190 2.

Barreras primarias del hospedador 190 3. Barreras secundarias inespecíficas: inflamación y fagocitosis 191 4. El sistema del complemento 193 5. Anatomía funcional de los órganos linfoides 193 30 Inmunidad adaptativa, antígenos y anticuerpos 196 1. Antígenos y capacidad inmunogénica 196 2. Estructura y clases de anticuerpos 197 3. Reacciones antígeno-anticuerpo 198 4. Rama humoral frente a celular y el papel del MHC 199 5. Dinámica de la respuesta primaria y secundaria 200 31 Inmunoterapia, vacunas e inmunopatologías 201 Clasificación de los tipos de inmunidad 201 Dinámica de la respuesta humoral: primaria vs.

secundaria 202 Inmunización profiláctica y terapéutica 202 Hipersensibilidad: respuestas inmunitarias perjudiciales 203 Autoinmunidad y ruptura de la tolerancia 204 Inmunodeficiencias: defectos del sistema inmunitario 205 Inmunología de los trasplantes y base del rechazo 206 32 Vacunas de ARNm y variabilidad antigénica 209 Cómo funciona una vacuna de ARNm 209 Otras vacunas de nueva generación 210 Variabilidad antigénica: por qué algunas vacunas protegen poco tiempo 210 Adaptación rápida de las vacunas de ARNm 211 Inmunidad de grupo y protección de la población 211 Apuntes de Biología ABAU Galicia: 12 temas, test y esquemas 6 33 Resumen para repasar 212 Tema 1: Bioelementos, agua y sales minerales 212 Tema 2: Glúcidos 213 Tema 3: Lípidos 213 Tema 4: Proteínas, enzimas, vitaminas y nutrición 214 Tema 5: La célula 214 Tema 6: Ciclo celular, mitosis y meiosis 215 Tema 7: Metabolismo 216 Tema 8: Ácidos nucleicos y expresión génica 217 Tema 9: Mutaciones, cáncer y evolución 218 Tema 10: Genética mendeliana 218 Tema 11: Microorganismos, virus y biotecnología 219 Tema 12: Sistema inmunitario 220 Cronología 220 Soluciones de las preguntas de repaso 222 Apuntes de Biología ABAU Galicia: 12 temas, test y esquemas 7 1 Tema 1: Bioelementos,agua y sales minerales 1.

Composición química de los seres vivos: bioelementos La materia viva está constituida por un conjunto limitado de elementos de la tabla periódica denominados bioelementos. Según su proporción ponderal en el organismo, se organizan en tres categorías bien diferenciadas: Bioelementos primarios: representan aproximadamente el 96 % al 99 % de la masa celular total. Incluyen el carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O), nitrógeno (N), fósforo (P) y azufre (S). Son indispensables para sintetizar las biomoléculas orgánicas. Poseen masas atómicas bajas y la capacidad de formar enlaces covalentes estables y resistentes al compartir pares de electrones.

Bioelementos secundarios: se encuentran en proporciones próximas al 1 % - 4 %. Comprenden elementos como el sodio (Na ), potasio (K ), calcio (Ca² ), magnesio (Mg² ) y cloro (Cl ). Pese a su menor cuantía, participan en forma ionizada en funciones fisiológicas determinantes como la transmisión del impulso nervioso, la contracción muscular, la permeabilidad celular o la coagulación sanguínea. Oligoelementos o elementos traza: su presencia es inferior al 0,1 %, pero resultan estrictamente esenciales para el metabolismo (como el hierro, cinc, cobre, manganeso, flúor o yodo). A menudo actúan como cofactores de reacciones enzimáticas clave.

Su déficit genera patologías carenciales graves, mientras que un exceso puede inducir toxicidad. IDONEIDAD BIOLÓGICA DEL CARBONO El átomo de carbono constituye el esqueleto central de la química orgánica gracias a su tetravalencia. Posee cuatro electrones de valencia dispuestos en orbitales híbridos orientados hacia los vértices de un tetraedro imaginario (ángulos de enlace de 109,5°). Esta geometría tridimensional le permite trabar enlaces covalentes simples, dobles o triples consigo mismo y con átomos electronegativos (O, N), formando cadenas lineales estables, ramificadas o ciclos heterogéneos sobre los que anclar diversos grupos funcionales. 2.

El agua: estructura y propiedades fisicoquímicas El agua es la biomolécula inorgánica más abundante en los organismos vivos (constituye entre el 65 % y el 95 % de su masa corporal según la especie y el tejido). Su comportamiento singular radica exclusivamente en su geometría espacial y en la distribución asimétrica de sus cargas electrónicas. sp3 Apuntes de Biología ABAU Galicia: 12 temas, test y esquemas 8 Esquema de dos moléculas de agua y sus densidades de carga polar. Estructura dipolar y enlace de puente de hidrógeno La molécula de agua ( ) presenta dos enlaces covalentes simples entre el oxígeno y dos átomos de hidrógeno, configurando un ángulo de enlace de .

Debido a que el oxígeno manifiesta una electronegatividad notablemente superior a la del hidrógeno, atrae con mayor intensidad los pares de electrones compartidos. Esto engendra un exceso de densidad de carga negativa ( ) junto al oxígeno y dos zonas focales de densidad de carga positiva ( ) próximas a los hidrógenos. Aunque la molécula es globalmente neutra, este desequilibrio origina un momento dipolar permanente. La atracción electrostática entre los polos opuestos de moléculas contiguas da origen al enlace de puente de hidrógeno, una unión intermolecular débil de carácter dinámico mediante la cual cada molécula de agua puede interaccionar simultáneamente con hasta otras cuatro vecinas.

De las propiedades fisicoquímicas a las funciones biológicas Cada una de las funciones vitales del agua deriva de modo deductivo de sus propiedades físico- químicas: Propiedad fisicoquímica Fundamento molecular Función biológica resultante Elevada constante dieléctrica Atracción electrostática dipolar que interfiere y debilita las fuerzas iónicas entre solutos. Disolvente universal: vehículo de transporte metabólico y medio donde transcurren las reacciones bioquímicas. Elevada cohesión y adhesión Red continua de puentes de hidrógeno y atracción mutua hacia superficies cargadas.

Capilaridad y volumen: transporte de savia bruta en vegetales mediante el xilema; actúa como esqueleto hidrostático y turgencia celular. Incompresibilidad Volumen fijo y estrecha proximidad molecular frente a aumentos de presión externa. Función mecánica amortiguadora: lubricación articular (líquido sinovial) y protección de órganos blandos. Elevado calor específico Gran aporte calórico absorbido en la rotura de enlaces de hidrógeno sin elevar bruscamente la agitación térmica. Amortiguador térmico: estabiliza la temperatura corporal interna frente a fluctuaciones climáticas bruscas.

H O 2 104,5 δ δ+ Apuntes de Biología ABAU Galicia: 12 temas, test y esquemas 9 Propiedad fisicoquímica Fundamento molecular Función biológica resultante Elevado calor de vaporización Requiere absorber grandes cantidades de energía térmica para escindir todos los puentes de hidrógeno y pasar a fase vapor. Refrigeración metabólica: disipación de calor mediante transpiración vegetal o evaporación del sudor en mamíferos. Anomalía de densidad en estado sólido Al congelarse, se forma una red cristalina hexagonal regular más abierta y menos densa que el líquido. Aislamiento térmico: el hielo flota sobre el agua líquida protegiendo la biodiversidad acuática en climas gélidos.

Bajo grado de ionización Autoionización mínima del agua: (producto iónico a 25 °C). Reactivo metabólico: participa activamente en procesos catalíticos de rotura hidrolítica (hidrólisis). 3. Sales minerales y mantenimiento del equilibrio interno Las sales minerales se hallan en los seres vivos en dos estados de agregación con funciones claramente diferenciadas: Sales precipitadas (insolubles): originan agregados sólidos de sostén y armazón anatómico.

Destacan el carbonato cálcico ( ) en conchas de moluscos y exoesqueletos de corales, el fosfato cálcico ( ) combinado con hidroxiapatito en el tejido óseo y piezas dentarias, y la sílice (dióxido de silicio, ) en frústulas de diatomeas o tallos de gramíneas. Sales disueltas (solubles): totalmente disociadas en sus aniones ( , , , ) y cationes ( , , , ). Mantienen el grado de salinidad fisiológico, generan potenciales electroquímicos de membrana transmembrana (véase «Tema 5: La célula: orgánulos, membrana y transporte — Membrana plasmática y transporte celular») y regulan la actividad enzimática actuando como cofactores.

Sistemas tampón o buffer fisiológicos El margen de pH compatible con la supervivencia celular es extraordinariamente estrecho (en sangre humana oscila entre 7,35 y 7,45). Para contrarrestar adiciones de ácidos o bases, los organismos recurren a disoluciones amortiguadoras constituidas por un ácido débil y su base conjugada: 2H O 2 H O + 3 + OH K = w 10 14 CaCO 3 Ca (PO ) 3 4 2 SiO 2 Cl HCO 3 PO 4 3 SO 4 2 Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Apuntes de Biología ABAU Galicia: 12 temas, test y esquemas 10 TAMPONES BIOLÓGICOS PRINCIPALES 1. Tampón bicarbonato (medio extracelular): actúa prioritariamente en el plasma sanguíneo y líquidos intersticiales.

Su equilibrio acoplado se formula: Ante una acidificación (aumento de ), la reacción se desplaza a la izquierda generando que es expulsado por hiperventilación pulmonar. Si aumenta la basicidad, se promueve la disociación del ácido carbónico para liberar protones neutralizantes. 2. Tampón fosfato (medio intracelular): estabiliza el pH en el citosol celular merced al equilibrio entre el ion dihidrógeno fosfato (ácido débil) y el monohidrógeno fosfato (base conjugada): 4.

Dispersiones coloidales y fenómenos osmóticos El citoplasma celular y los fluidos biológicos no son disoluciones moleculares simples, sino dispersiones coloidales donde una fase dispersante acuosa contiene partículas dispersas macromoleculares (proteínas, polisacáridos) de tamaño intermedio (entre 1 nm y 1 µm). Estas dispersiones alternan reversiblemente entre un estado fluido de sol y un entramado gelatinoso semisólido de gel.

Manifiestan propiedades físicas características: el efecto Tyndall (opalescencia o dispersión lateral de un haz de luz visible al atravesar el coloide) y el movimiento browniano (trayectoria errática e incesante de las partículas provocada por las colisiones térmicas de las moléculas de disolvente). Presión osmótica y dinámica celular La ósmosis consiste en el paso espontáneo de disolvente (agua) a través de una membrana semipermeable desde el medio de menor concentración de solutos (hipotónico) hacia el de mayor concentración (hipertónico), hasta igualar las concentraciones a ambos lados (medio isotónico).

La presencia de una pared rígida en las células vegetales condiciona respuestas osmóticas radicalmente distintas respecto a las células animales carentes de ella. Condición del medio externo Célula animal (eritrocito) Célula vegetal Parámetros biofísicos internos Medio hipotónico (baja concentración de solutos) Entrada masiva de agua que culmina en lisis celular o hemólisis por rotura de la membrana plasmática. Entrada de agua que llena la vacuola y genera turgencia; la pared de celulosa impide el estallido celular. Aumenta el volumen intracelular y disminuye la presión osmótica interna (baja concentración de soluto).

Medio isotónico (igual concentración de solutos) Flujo neto de agua nulo; la célula conserva su volumen y morfología bicóncava habitual. Equilibrio hídrico dinámico; los tejidos vegetales se muestran laxos sin excesiva firmeza mecánica. El volumen y la presión osmótica permanecen en valores de reposo estables. CO + 2 H O 2 H CO 2 3 HCO + 3 H+ H+ CO 2 H PO + 2 4 H O 2 HPO + 4 2 H O 3 + Apuntes de Biología ABAU Galicia: 12 temas, test y esquemas 11 Condición del medio externo Célula animal (eritrocito) Célula vegetal Parámetros biofísicos internos Medio hipertónico (alta concentración de solutos) Salida neta de agua hacia el exterior; la célula se arruga y deshidrata (crenación).

Pérdida de agua que retrae la vacuola; la membrana se despega de la pared vegetal (plasmólisis). Disminuye el volumen intracelular y aumenta la presión osmótica interna (mayor concentración de soluto). ERROR FRECUENTE No confundas presión osmótica con presión de turgencia. La presión osmótica es una propiedad coligativa proporcional a la concentración de solutos (tiende a atraer agua). La presión de turgencia es la fuerza física de empuje hidrostático que ejerce el contenido celular contra la pared celular vegetal cuando el agua entra en un medio hipotónico. Apuntes de Biología ABAU Galicia: 12 temas, test y esquemas 12 SELECTIVIDAD · 2024, ORDINARIA PREGUNTA 1.

LA BASE MOLECULAR DE LA MATERIA VIVA 1.1. A) ¿Qué molécula está representada en la figura 1? Explique su estructura molecular. B) Cite dos propiedades fisicoquímicas de esta estructura. C) Cite dos funciones, en los seres vivos, que se derivan de las propiedades anteriores. D) Si el pH de la disolución que forma el medio intracelular se vuelve muy básico, ¿cómo se relaciona esto con la estructura molecular de la imagen? Resolución A) Identificación y estructura: Se trata de la molécula de agua ( ). Está compuesta por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno unidos por sendos enlaces covalentes simples con un ángulo de 104,5°.

Al poseer el oxígeno una electronegatividad netamente mayor que el hidrógeno, los pares electrónicos compartidos se ven atraídos con mayor fuerza hacia su núcleo. Esto induce una densidad de carga negativa parcial ( ) sobre el oxígeno y dos densidades de carga positiva parcial ( ) sobre los átomos de hidrógeno, configurando un dipolo eléctrico permanente. B) Dos propiedades fisicoquímicas: 1. Elevada constante dieléctrica y polaridad dipolar. 2. Elevado calor específico y elevado calor de vaporización (debido a la cohesión por puentes de hidrógeno). C) Dos funciones derivadas: 1. Función de disolvente polar y transporte de nutrientes/desechos (derivada de su alta constante dieléctrica). 2.

Función termorreguladora (derivada de sus elevados calores específico y de vaporización). D) Relación con el pH básico: El agua líquida presenta un equilibrio de autoionización ( ). Si el medio citosólico se torna fuertemente básico, la concentración de iones oxidrilo ( ) supera de manera notable a la concentración de iones hidronio ( o protones ), desplazando el equilibrio iónico hacia el consumo de protones. IDEAS CLAVE Los bioelementos primarios (C, H, O, N, P, S) suponen el 96-99 % de la materia viva gracias a su aptitud para formar enlaces covalentes polivalentes estables.

El carácter dipolar del agua y su red de puentes de hidrógeno justifican sus propiedades coligativas y térmicas fundamentales para la homeostasis. Las sales minerales disueltas actúan regulando la presión osmótica y el potencial de membrana, además de integrar sistemas tampón contra oscilaciones de pH. El fenómeno osmótico condiciona el volumen celular provocando turgencia o plasmólisis en células vegetales, frente a hemólisis o crenación en células animales. H O 2 δ δ+ 2H O 2 H O + 3 + OH OH H O 3 + H+ Apuntes de Biología ABAU Galicia: 12 temas, test y esquemas 13 COMPRUEBA LO QUE HAS APRENDIDO 1.

¿Por qué el agua líquida es capaz de disolver con facilidad compuestos iónicos como el cloruro sódico? 2. ¿Qué ocurre a nivel celular cuando se sumergen eritrocitos humanos en agua destilada y por qué la respuesta vegetal es diferente? 2 Tema 2: Glúcidos Los glúcidos (también denominados hidratos de carbono o sacáridos) son biomoléculas constituidas fundamentalmente por carbono, hidrógeno y oxígeno en una proporción empírica próxima a , aunque algunos derivados incorporan nitrógeno, fósforo o azufre.

Desde la perspectiva molecular, se definen como polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas y representan la principal fuente de energía metabólica inmediata, así como elementos estructurales determinantes en la biosfera.

ESQUEMA Clasificación general de los glúcidos C H O n 2n n Monosacáridos (osas) Monómeros simples de 3 a 7 C Ósidos Cadenas formadas por unión de osas Holósidos Constituidos únicamente por glúcidos Oligosacáridos De 2 a 10 monosacáridos (disacáridos) Polisacáridos Más de 10 unidades glucídicas Heterósidos Glúcido unido a fracción aglucón Homopolisacáridos Repetición de un solo tipo de monómero Heteropolisacáridos Formados por varios monómeros distintos Apuntes de Biología ABAU Galicia: 12 temas, test y esquemas 14 1. Monosacáridos: estructura y quiralidad Los monosacáridos u osas son los monómeros estructurales a partir de los cuales se construyen todos los glúcidos más complejos.

Son sustancias sólidas, incoloras o blancas, cristalizables, solubles en agua y con sabor dulce. Presentan entre 3 y 7 átomos de carbono y poseen un potente carácter reductor debido al grupo carbonilo libre. Se denominan aldosas si presentan el grupo aldehído terminal en el carbono 1 (-CHO) y cetosas si albergan una función cetona en una posición intermedia, habitualmente en el carbono 2 (-CO-). DEFINICIÓN Un carbono asimétrico o quiral es aquel átomo de carbono que se encuentra enlazado a cuatro sustituyentes químicos distintos, lo que confiere asimetría espacial a la molécula y permite la existencia de estereoisómeros.

La presencia de centros quirales desencadena dos propiedades fundamentales en los monosacáridos: Estereoisomería configuracional: cuando dos moléculas comparten idéntica fórmula empírica y conectividad, pero difieren en la disposición tridimensional de sus átomos. Enantiómeros: son isómeros espaciales que constituyen imágenes especulares no superponibles entre sí. Todos los centros asimétricos se encuentran invertidos.

La pertenencia a la serie D o a la serie L la determina la posición del grupo hidroxilo (-OH) en el carbono asimétrico más alejado del grupo carbonilo: si dicho -OH se proyecta hacia la derecha en la proyección de Fischer, es la forma D; si lo hace hacia la izquierda, es la forma L (en los sistemas biológicos predominan las D-osas). Epímeros: son diastereoisómeros que difieren en la disposición del grupo hidroxilo en un único carbono asimétrico. Por ejemplo, la D-glucosa y la D-galactosa son epímeros en el carbono 4.

Actividad óptica: capacidad de desviar el plano de la luz polarizada hacia la derecha (sustancias dextrógiras, representadas con el signo (+)) o hacia la izquierda (sustancias levógiras, con el signo (-)). ERROR FRECUENTE No debe confundirse la configuración espacial estereoquímica (forma D o L) con el signo del desvío de la luz polarizada (dextrógiro (+) o levógiro (-)). Una D-aldosa puede ser levógira o dextrógira; la configuración D solo describe la posición anatómica del -OH en el carbono quiral de referencia y carece de correlación directa con la dirección óptica.

Entre las triosas destacan el D-gliceraldehído (aldotriosa con un único centro quiral) y la dihidroxiacetona, que es la única triosa que carece de centros asimétricos y, por ende, es ópticamente inactiva. Entre las pentosas, la D-ribosa forma la estructura esquelética de los ribonucleótidos y del ARN, mientras que el derivado bifosforilado de la D-ribulosa (la ribulosa-1,5- bisfosfato) actúa como molécula aceptora de en el ciclo de Calvin (véase «Tema 7: Metabolismo celular — Anabolismo y fotosíntesis»). CO 2 Apuntes de Biología ABAU Galicia: 12 temas, test y esquemas 15 2.

Ciclación y fórmulas de proyección de Haworth En disolución acuosa, las pentosas y hexosas adoptan espontáneamente conformaciones cíclicas estables debido a una reacción intramolecular entre el oxígeno carbonílico y un grupo hidroxilo alcohólico distal. Esta adición nucleofílica genera un enlace hemiacetal (en el caso de las aldosas) o un enlace hemicetal (en las cetosas), originando anillos heterocíclicos de cinco vértices (furanosas) o de seis vértices (piranosas). Como consecuencia de la ciclación, el átomo de carbono carbonílico original se transforma en un nuevo centro asimétrico denominado carbono anomérico.

Este proceso genera dos nuevos estereoisómeros llamados anómeros: Anómero : el grupo hidroxilo unido al carbono anomérico se sitúa en posición trans respecto al grupo del último carbono (en la proyección de Haworth de la serie D, queda orientado hacia abajo). Anómero : el grupo hidroxilo del carbono anomérico se dispone en posición cis respecto al grupo (orientado hacia arriba en la proyección habitual de la serie D). 3. El enlace O-glucosídico y el poder reductor El enlace O-glucosídico es el enlace covalente característico mediante el cual se condensan los monosacáridos para constituir oligosacáridos y polisacáridos.

Se origina al reaccionar el grupo hidroxilo del carbono anomérico de una molécula con un grupo hidroxilo de otra, produciendo la pérdida neta de una molécula de agua ( ). Esquema de síntesis de enlace O-glucosídico monocarbonílico con conservación de carbono anomérico libre. Esquema de formación de enlace O-glucosídico dicarbonílico que extingue el poder reductor molecular. En función de la implicación de los carbonos reactivos, se distinguen dos tipos esenciales de enlace: Enlace monocarbonílico: se establece entre el hidroxilo del carbono anomérico del primer monosacárido y un hidroxilo alcohólico no anomérico del segundo (por ejemplo, una unión ).

Dado que el segundo monosacárido mantiene su carbono anomérico libre, el disacárido resultante conserva su capacidad reductora. Son ejemplos destacados la maltosa (α-D-glucopiranosil- (1 4)-α-D-glucopiranosa), la celobiosa (β-D-glucopiranosil-(1 4)-β-D-glucopiranosa) y la lactosa (β-D-galactopiranosil-(1 4)-β-D-glucopiranosa). α CH OH 2 β CH OH 2 H O 2 1 4 Apuntes de Biología ABAU Galicia: 12 temas, test y esquemas 16 Enlace dicarbonílico: se genera por la condensación de los grupos hidroxilo anoméricos de ambos monómeros simultáneamente (como ocurre en la unión ). Al quedar bloqueados ambos centros funcionales, la molécula pierde el poder reductor.

El ejemplo paradigmático es la sacarosa (α-D-glucopiranosil-(1 2)-β-D-fructofuranósido), azúcar común de mesa no reductor. Disacárido Monómeros constituyentes Tipo de enlace O-glucosídico Poder reductor Maltosa Glucosa + Glucosa monocarbonílico Sí Lactosa Galactosa + Glucosa monocarbonílico Sí Celobiosa Glucosa + Glucosa monocarbonílico Sí Sacarosa Glucosa + Fructosa dicarbonílico No 4. Polisacáridos de reserva energética y estructurales Los polisacáridos son polímeros de alto peso molecular formados por más de diez monosacáridos unidos por enlaces O-glucosídicos.

A diferencia de las osas simples, carecen de sabor dulce, no cristalizan, no poseen poder reductor apreciable y presentan escasa solubilidad (suelen formar dispersiones coloidales).

La orientación estereoquímica del enlace monomérico condiciona radicalmente su función biológica: Parámetro Polisacáridos con enlaces Polisacáridos con enlaces Conformación geométrica Disposición curvada o helicoidal abierta Cadenas lineales extendidas y paralelas Interacciones espaciales Empaquetamiento laxo, accesible al agua y a enzimas Red densa de puentes de hidrógeno intra e intercatenarios Propiedades mecánicas Fácilmente hidrolizables, biodegradables Insolubles, químicamente estables e indeformables Función principal Almacén o reserva de glucosa metabólica Soporte mecánico y rigidez celular estructural A.

Homopolisacáridos de reserva El almidón es el polisacárido de reserva primario en los plastos de las células vegetales, acumulándose masivamente en tubérculos y semillas. Está integrado por dos fracciones poliméricas: Diagrama de la estructura helicoidal de la amilosa y ramificada de la amilopectina. 1 2 α(1 4) β(1 4) β(1 4) α(1 2) α β Apuntes de Biología ABAU Galicia: 12 temas, test y esquemas 17 Amilosa: polímero lineal no ramificado de unidades de unidas mediante enlaces que adopta una conformación helicoidal. Amilopectina: polímero muy ramificado constituido por un esqueleto de enlaces con puntos de bifurcación mediante enlaces cada 15 a 30 residuos.

Su degradación requiere la cooperación de la y de enzimas desramificadoras específicas. El glucógeno es el polisacárido de reserva energética en el hígado y en el tejido muscular de los animales, así como en hongos. Su arquitectura molecular es homóloga a la de la amilopectina, pero exhibe un grado de ramificación considerablemente superior (bifurcaciones cada 8-12 monómeros). Esta densa arborización maximiza el número de extremos no reductores periféricos, facilitando la movilización ultrarrápida de glucosa fosforilada cuando las demandas energéticas lo exigen. B. Homopolisacáridos estructurales Esquema de organización jerárquica de la celulosa unida mediante puentes de hidrógeno.

La celulosa es el componente fibrilar básico de la pared celular vegetal. Se compone de cadenas lineales continuas de unidades de articuladas por enlaces . Para posibilitar este enlace, cada unidad rota 180° con respecto a la anterior. Esta linealidad permite el alineamiento paralelo de decenas de cadenas estabilizadas por una tupida red de enlaces de puente de hidrógeno intracatenarios e intercatenarios, agregándose en micelas cristalinas, microfibrillas y macrofibras de extraordinaria resistencia a la tracción mecánica e hidrólisis.

La quitina desempeña un papel estructural análogo en el exoesqueleto de artrópodos y en las paredes celulares de los hongos, estructurada por monómeros de N-acetil- -D-glucosamina covalentemente acoplados mediante enlaces . Los heteropolisacáridos están compuestos por más de un tipo de monosacárido o derivado. Destacan el agar-agar (mezcla de polímeros de D y L-galactosa en algas rojas), las gomas vegetales protectoras y los glicosaminoglicanos de la matriz extracelular (ácido hialurónico amortiguador, condroitín sulfato en cartílagos y el anticoagulante heparina).

Por su parte, los heterósidos combinan restos glucídicos con fracciones no glucídicas o aglucones, sobresaliendo los glucolípidos de membranas neuronales (cerebrósidos y gangliósidos) y las glucoproteínas (inmunoglobulinas, receptores de señalización y protrombina). α-D-glucosa α(1 4) α(1 4) α(1 6) α-amilasa β-D-glucosa β(1 4) β β(1 4) Apuntes de Biología ABAU Galicia: 12 temas, test y esquemas 18 PAU · 2025, ORDINARIA; PREGUNTA 2.2.2 A) Identifique las moléculas marcadas como A y B en la figura, e indique su función en los seres vivos. Molécula A (nombre y función): Molécula B (nombre y función): B) ¿Cómo se llaman los enlaces que unen los monómeros de la figura B?

¿Son enlaces monocarbonílicos o dicarbonílicos? Explique la respuesta. Nombre del enlace: ¿Monocarbonílico o dicarbonílico? Explicación: D) Explique por qué los seres humanos no pueden utilizar la molécula B como fuente de energía. Resolución A) Identificación y función: Molécula A: Almidón o glucógeno (polisacárido ramificado de reserva energética). En vegetales, el almidón almacena glucosa en amiloplastos; en animales, el glucógeno constituye la reserva de rápida disposición en hígado y músculo esquelético. Molécula B: Celulosa.

Cumple una función estructural y mecánica esencial como componente principal de la pared celular en células vegetales, confiriendo rigidez y resistencia a la turgencia osmótica. B) Tipo de enlace: Nombre del enlace: Enlace O-glucosídico (específicamente ). Tipo y justificación: Es un enlace monocarbonílico. Se establece entre el carbono anomérico (C1) del primer monómero y un carbono con hidroxilo alcohólico no anomérico (C4) del monómero contiguo. Dado que el carbono anomérico del segundo monómero queda desocupado, la cadena mantiene un extremo reductor libre.

D) Utilización metabólica en la especie humana: El tubo digestivo de los seres humanos produce enzimas amilolíticas capaces de catalizar la hidrólisis de los enlaces glucosídicos de configuración espacial (como la salival y pancreática), pero carece genéticamente de celulasas capaces de hidrolizar el enlace de la celulosa. En consecuencia, el enlace no puede ser escindido y la celulosa transita sin degradarse como fibra dietética insoluble, impidiendo su aprovechamiento nutricional.

β(1 4) α α-amilasa β(1 4) β(1 4) Apuntes de Biología ABAU Galicia: 12 temas, test y esquemas 19 IDEAS CLAVE Los monosacáridos son polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas dotados de centros quirales que determinan actividad óptica, enantiomería (series D/L) y epimería. La ciclación en disolución acuosa forma anillos de furanosa o piranosa y genera el carbono anomérico con dos configuraciones posibles: anómero y anómero . El enlace O-glucosídico monocarbonílico preserva el poder reductor al dejar libre un carbono anomérico terminal, mientras que el dicarbonílico lo extingue completamente.

Los enlaces adoptan configuraciones helicoidales laxas idóneas para el almacenamiento energético accesible (almidón y glucógeno). Los enlaces originan haces moleculares lineales que se cohesionan mediante puentes de hidrógeno, confiriendo resistencia mecánica estructural (celulosa y quitina). COMPRUEBA LO QUE HAS APRENDIDO 3. ¿Por qué la sacarosa carece de poder reductor frente a la maltosa? 4. ¿Qué diferencia conformacional explica que el glucógeno se degrade más rápidamente que la amilosa? 5. ¿Cuál es la causa molecular de que los seres humanos no podamos digerir la celulosa?

3 Tema 3: Lípidos Los lípidos constituyen un grupo heterogéneo de biomoléculas orgánicas formadas principalmente por carbono, hidrógeno y oxígeno (a menudo acompañados de fósforo, nitrógeno y azufre, como se introdujo en «Tema 1: Bioelementos, agua y sales minerales»). Comparten dos propiedades fisicoquímicas determinantes: son insolubles o escasamente solubles en disolventes polares como el agua, pero altamente solubles en disolventes orgánicos apolares (como el éter, cloroformo o benceno), presentando además un tacto untoso característico.

Desde el punto de vista funcional, cumplen roles biológicos esenciales: reserva energética concentrada a largo plazo, componentes estructurales de las membranas celulares, aislantes térmicos y mecánicos, así como mediadores hormonales y vitamínicos.

Clasificación general de los lípidos El criterio bioquímico fundamental para clasificar los lípidos radica en la presencia o ausencia de ácidos grasos en su estructura molecular, lo que determina su capacidad para experimentar la hidrólisis alcalina o saponificación: α β α(1 4) β(1 4) Apuntes de Biología ABAU Galicia: 12 temas, test y esquemas 20 ESQUEMA Clasificación general de los lípidos biológicos Grupo Subclases Componentes principales Función biológica primaria Lípidos saponificables (contienen ácidos grasos unidos por enlace éster) Simples (hololípidos) Acilglicéridos (grasas) y ceras. Formados exclusivamente por ácidos grasos y un alcohol.

Reserva energética concentrada, aislamiento térmico e impermeabilización protectora. Complejos (heterolípidos) Fosfoglicéridos y esfingolípidos. Contienen además fosfato, glúcidos o aminoalcoholes. Estructural: constituyentes fundamentales de las bicapas lipídicas biológicas. Lípidos insaponificables (carecen de ácidos grasos) Terpenos, esteroides y eicosanoides Derivados poliméricos del isopreno, derivados del esterano o del ácido araquidónico. Señalización hormonal, pigmentos, vitaminas liposolubles y mediadores inflamatorios.

Ácidos grasos: estructura, propiedades y reactividad Un ácido graso es un ácido orgánico monocarboxílico de cadena hidrocarbonada alifática lineal, generalmente de número par de átomos de carbono (habitualmente entre 12 y 24 átomos). El extremo carboxilo (-COOH) constituye una cabeza polar hidrófila, mientras que la larga cadena alifática representa una cola apolar hidrófoba, dotando a la molécula de un marcado carácter anfipático.

Lípidos saponificables Contienen ácidos grasos unidos por enlace éster Simples Acilglicéridos y ceras (solo alcohol + ácido) Complejos Fosfoglicéridos y esfingolípidos de membrana Lípidos insaponificables Carecen de ácidos grasos en su estructura Esteroides Colesterol, hormonas sexuales y vitamina D Terpenos Isoprenoides, esencias y pigmentos vegetales Eicosanoides Prostaglandinas y tromboxanos mediadores Apuntes de Biología ABAU Galicia: 12 temas, test y esquemas 21 Esquema estructural del ácido palmítico destacando su cabeza polar y cola apolar.

Saturación y punto de fusión La conformación tridimensional de la cadena hidrocarbonada determina su comportamiento físico y su temperatura de cambio de estado: Ácidos grasos saturados: únicamente poseen enlaces covalentes simples entre sus átomos de carbono. Su cadena hidrocarbonada adopta una disposición lineal rectilínea y flexible que maximiza las interacciones intermoleculares por fuerzas electrostáticas débiles (fuerzas de Van der Waals). Ejemplos característicos son el ácido palmítico (16 carbonos) y el ácido esteárico (18 carbonos). Presentan puntos de fusión elevados y suelen ser sólidos a temperatura ambiente. Ácidos grasos insaturados: contienen uno o más dobles enlaces ( ).

En la naturaleza, estos dobles enlaces suelen encontrarse en conformación geométrica cis, generando un quiebro o flexión rígida («codo») en la cadena. Este doblez impide el empaquetamiento compacto de las cadenas contiguas, debilitando sustancialmente las fuerzas de Van der Waals. Como consecuencia, poseen puntos de fusión significativamente menores y se encuentran en estado líquido a temperatura ambiente (aceites). Ejemplos representativos son el ácido oleico (monoinsaturado de 18 carbonos) y el ácido linoleico (poliinsaturado de 18 carbonos). Determinados ácidos poliinsaturados son ácidos grasos esenciales en la dieta, históricamente denominados «vitamina F».

REGLA PARA LOS PUNTOS DE FUSIÓN El punto de fusión aumenta con la longitud de la cadena hidrocarbonada (a mayor número de carbonos, más interacciones de Van der Waals) y disminuye drásticamente con el número de dobles enlaces (los dobles enlaces cis introducen codos que desorganizan el empaquetamiento).

Reactividad química: esterificación y saponificación El grupo carboxilo confiere a los ácidos grasos dos transformaciones químicas de especial relevancia biológica e industrial: CH = CH Esterificación: reacción de condensación reversible entre el grupo carboxilo (-COOH) de un ácido graso y un grupo hidroxilo ( ) de un alcohol, estableciendo un enlace éster con liberación simultánea de una molécula de agua ( ). 1 OH H O 2 Saponificación: hidrólisis de los enlaces éster de un lípido saponificable en medio alcalino (en presencia de bases fuertes como NaOH o KOH).

Rinde el alcohol original y las sales sódicas o potásicas de los ácidos grasos (jabones), las cuales poseen propiedades emulsionantes y detergentes al autoensamblarse en el agua. 2 Apuntes de Biología ABAU Galicia: 12 temas, test y esquemas 22 Reacciones químicas de esterificación de triacilglicéridos y saponificación alcalina. Lípidos saponificables simples: acilglicéridos y ceras Los acilglicéridos (o grasas neutras) resultan de la esterificación de la glicerina (propanotriol) con una, dos o tres moléculas de ácidos grasos, originando monoacilglicéridos, diacilglicéridos o triacilglicéridos (triglicéridos), respectivamente.

Los triacilglicéridos carecen de carga y son completamente apolares e insolubles en agua: Grasas animales (sebos y mantecas): compuestas predominantemente por ácidos grasos saturados, siendo sólidas o semisólidas a temperatura ambiente. Se acumulan de forma anhidra en los adipocitos del tejido conjuntivo adiposo de vertebrados, funcionando como reserva de energía a largo plazo (aportando más del doble de kilocalorías por gramo que los glúcidos) y como almohadillado amortiguador y aislante térmico. Grasas vegetales (aceites): constituidas preferentemente por ácidos grasos insaturados, manteniéndose líquidas a temperatura ambiente.

En vegetales, se almacenan en gotas lipídicas u oleosomas del citoplasma, sobre todo en semillas y frutos oleaginosos. Por su parte, las ceras son ésteres formados por un ácido graso de cadena larga unido a un monoalcohol de cadena alifática larga. Poseen ambos extremos hidrófobos, lo que les confiere una insolubilidad total en agua y una consistencia sólida y dúctil. Su misión biológica primordial es el recubrimiento e impermeabilización protectora en superficies biológicas (cutícula vegetal en hojas y frutos, ceras de panal en abejas, o la lanolina del vellón ovino).

Lípidos de membrana: fosfoglicéridos y esfingolípidos Las membranas biológicas celulares están constituidas de forma predominante por lípidos complejos de carácter netamente anfipático, provistos de dos colas hidrófobas y una cabeza fuertemente hidrófila. Apuntes de Biología ABAU Galicia: 12 temas, test y esquemas 23 Fosfoglicéridos Los fosfoglicéridos (o fosfolípidos) derivan del ácido fosfatídico. Su estructura básica consta de una molécula de glicerol unida covalentemente mediante enlaces éster a dos ácidos grasos (en los carbonos 1 y 2) y a un grupo fosfato (en el carbono 3).

A dicho grupo fosfato se une a su vez un sustituyente polar o ionizable variable (designado habitualmente como X, tal como colina, etanolamina o serina). Estructura molecular general de un fosfoglicérido con sus sustituyentes. Esfingolípidos Los esfingolípidos carecen de glicerol; su esqueleto estructural lo forma la esfingosina, un aminoalcohol alifático insaturado de 18 carbonos. La unión del grupo amino de la esfingosina con un ácido graso mediante un enlace amida da lugar a la ceramida, unidad estructural de esta familia: Esfingomielinas: la ceramida se esterifica con fosfocolina o fosfoetanolamina. Son componentes lipídicos fundamentales de las vainas de mielina en el sistema nervioso.

Glicoesfingolípidos: lípidos complejos donde la ceramida se une a cadenas glucídicas (sin grupo fosfato), orientadas hacia el exterior celular formando parte del glucocálix. Se subdividen en cerebrósidos (con un único monosacárido, como glucosa o galactosa, frecuentes en membranas neuronales) y gangliósidos (con un oligosacárido complejo ramificado que contiene ácido siálico). Participan activamente en la transmisión del impulso nervioso, la especificidad de los grupos sanguíneos y el reconocimiento celular frente a patógenos y toxinas.

Comportamiento en medio acuoso: autoensamblaje molecular Cuando los lípidos anfipáticos se introducen en un medio acuoso, las interacciones hidrofóbicas entre las colas alifáticas y las fuerzas electrostáticas y puentes de hidrógeno entre las cabezas polares y las moléculas de agua promueven la formación espontánea de diversas mesoestructuras: Apuntes de Biología ABAU Galicia: 12 temas, test y esquemas 24 Diagrama de autoensamblaje lipídico en monocapas, bicapas, micelas y liposomas. Monocapas: se ordenan sobre la superficie de separación agua-aire, dirigiendo las cabezas polares hacia el agua y las colas hidrófobas hacia la fase gaseosa.

Micelas: agregados esféricos de una sola capa lipídica (típicos de jabones o ácidos grasos libres), con las colas hidrófobas secuestradas en el núcleo interno y las cabezas polares dispuestas hacia el exterior en contacto con el disolvente. Bicapas lipídicas: láminas dobles continuas donde las colas apolares de ambas capas quedan enfrentadas en un dominio central hidrófobo, mientras los grupos hidrófilos interaccionan con el agua a ambos lados. Constituyen la matriz fisicoquímica universal de las membranas celulares (cuyo transporte y dinámica se abordan en «Tema 5: La célula: orgánulos, membrana y transporte — Membrana plasmática y transporte celular»).

Liposomas: vesículas esféricas artificiales delimitadas por una o más bicapas concéntricas que encapsulan un compartimento acuoso interior. Se emplean extensamente en biomedicina y biotecnología como vectores de transporte dirigido de fármacos, cosméticos o material genético. Lípidos insaponificables: esteroides, terpenos y eicosanoides Carecen de enlaces éster hidrolizables alcalinamente, por lo que no pueden formar sales jabonosas: Esteroides Son lípidos derivados químicamente del hidrocarburo tetracíclico saturado ciclopentanoperhidrofenantreno (o esterano).

Los grupos esteroideos más relevantes son: Apuntes de Biología ABAU Galicia: 12 temas, test y esquemas 25 Terpenos y eicosanoides Los terpenos (o isoprenoides) se originan por polimerización de unidades hidrocarbonadas de isopreno (2-metil-1,3-butadieno). Abarcan esencias vegetales volátiles (mentol, limoneno), pigmentos fotosintéticos accesorios (carotenoides) y vitaminas liposolubles como la vitamina A, E y K. Los eicosanoides derivan de la ciclación del ácido araquidónico (ácido graso poliinsaturado de 20 carbonos).

Incluyen las prostaglandinas (reguladoras del tono vascular, la agregación plaquetaria, el dolor y la inflamación aguda) y los tromboxanos (sintetizados por las plaquetas, promotores clave de la coagulación sanguínea). Hidrogenación industrial de grasas y salud cardiovascular La hidrogenación es un proceso industrial catalítico mediante el cual se adiciona hidrógeno diatómico ( ) a los dobles enlaces ( ) de aceites vegetales insaturados, transformándolos en enlaces simples saturados ( ).

Este procedimiento incrementa notablemente el punto de fusión de los aceites líquidos, convirtiéndolos en grasas semisólidas o sólidas (margarinas industriales), con mayor estabilidad frente a la rancidez oxidativa y una textura idónea para la bollería y fritura comercial. ISOMERIZACIÓN GEOMÉTRICA: ÁCIDOS GRASOS TRANS Durante la hidrogenación catalítica parcial, numerosos dobles enlaces insaturados nativos experimentan una isomerización química de la conformación cis a la conformación trans. A diferencia de la torsión angular de un enlace cis, un enlace trans confiere a la cadena una disposición rectilínea semejante a la de un ácido graso saturado.

El consumo sistemático de grasas con ácidos grasos trans altera desfavorablemente el perfil lipoproteico plasmático (incrementando el colesterol-LDL y reduciendo el colesterol-HDL), favoreciendo la inflamación endotelial, la aterosclerosis y el riesgo de cardiopatía isquémica. Esteroles: destacan por poseer un grupo hidroxilo ( ) en el carbono 3 y una cadena alifática ramificada. El colesterol es el esterol fundamental en las células animales: se intercala entre los fosfolípidos de la membrana plasmática modulando su fluidez y estabilidad mecánica frente a variaciones de temperatura. Además, actúa como precursor metabólico de los restantes esteroides.

Otro esterol crucial es el precursor de la vitamina D, necesaria para la absorción digestiva y depósito óseo de calcio y fósforo (su déficit ocasiona raquitismo). 1 OH Hormonas esteroideas: sintetizadas a partir del colesterol, comprenden las hormonas sexuales (testosterona, estrógenos y progesterona) y los corticoides adrenales. Regulan procesos reproductivos, metabólicos y de desarrollo. 2 Ácidos biliares: secretados por la bilis hepática, actúan a modo de detergentes fisiológicos en la luz del intestino delgado facilitando la emulsión y digestión enzimática de las grasas ingeridas.

3 H 2 CH = CH CH 2 CH 2 Apuntes de Biología ABAU Galicia: 12 temas, test y esquemas 26 PAU · 2025, ORDINARIA PREGUNTA 2. LA BASE MOLECULAR DE LA MATERIA VIVA. METABOLISMO CELULAR. (2,5 puntos). 2.1. La hidrogenación de las grasas es uno de los procesos habituales en la industria alimentaria. A) ¿Cómo afecta la hidrogenación de las grasas a la estructura química de sus ácidos grasos? [0,3 puntos] B) ¿Qué ocurre con el punto de fusión de un aceite tras someterlo a un proceso de hidrogenación? [0,3 puntos] C) Un gran número de alimentos procesados contienen grasas hidrogenadas, muchas de ellas de tipo trans. ¿Considera saludable el consumo de este tipo de alimentos?

Explique, brevemente, la respuesta. [0,4 puntos] Resolución A) Modificación de la estructura química: La hidrogenación catalítica rompe los dobles enlaces covalentes carbono-carbono ( ) de las cadenas hidrocarbonadas alifáticas, adicionando átomos de hidrógeno para convertirlos en enlaces covalentes simples saturados ( ). Adicionalmente, el tratamiento parcial produce una isomerización geométrica colateral, transformando dobles enlaces naturales con orientación espacial cis en dobles enlaces de configuración trans. B) Variación del punto de fusión: El punto de fusión aumenta considerablemente.

Al desaparecer los codos o acodamientos propios de las insaturaciones cis, las cadenas adquieren una geometría rectilínea uniforme que posibilita un empaquetamiento intermolecular mucho más compacto. Esto intensifica la superficie de contacto y las interacciones por fuerzas de Van der Waals, requiriéndose suministrar mayor energía térmica para desestructurar la red cristalina y provocar la fusión (el aceite líquido pasa a ser una grasa sólida o semisólida a temperatura ambiente). C) Evaluación para la salud: No se considera saludable.

Los ácidos grasos trans alteran negativamente el perfil de lípidos en sangre al incrementar los niveles plasmáticos de lipoproteínas de baja densidad (colesterol-LDL o aterogénico) y disminuir las de alta densidad (colesterol-HDL o protector). Esta dislipidemia acelera la formación de placas de ateroma en las paredes arteriales, aumentando significativamente la incidencia de arterioesclerosis y afecciones cardiovasculares.

CH = CH CH 2 CH 2 Apuntes de Biología ABAU Galicia: 12 temas, test y esquemas 27 IDEAS CLAVE Los lípidos se dividen en saponificables (con ácidos grasos esterificados capaces de formar sales sódicas/potásicas o jabones) e insaponificables (derivados terpénicos o esteroideos sin ácidos grasos). Los dobles enlaces cis de los ácidos grasos insaturados generan quiebros rígidos que impiden el empaquetamiento compacto intermolecular, reduciendo drásticamente su punto de fusión frente a los saturados. Los triacilglicéridos son ésteres de glicerol con tres ácidos grasos que constituyen la principal reserva energética anhidra en animales (adipocitos) y vegetales.

El carácter anfipático de fosfoglicéridos y esfingolípidos conduce espontáneamente a su autoensamblaje en bicapas, monocapas, micelas o liposomas en disolución acuosa. El colesterol aporta estabilidad y modula la fluidez de las membranas celulares animales, sirviendo además de precursor de hormonas esteroideas, ácidos biliares y vitamina D. COMPRUEBA LO QUE HAS APRENDIDO 6. ¿Por qué un ácido graso poliinsaturado tiene un punto de fusión notablemente menor que un ácido graso saturado de la misma longitud de cadena? 7. ¿En qué se diferencia estructuralmente un cerebrósido de una esfingomielina? Apuntes de Biología ABAU Galicia: 12 temas, test y esquemas 28 4 Aminoácidos y proteínas 1.

Los aminoácidos: estructura y propiedades fisicoquímicas Los aminoácidos constituyen las unidades monoméricas fundamentales a partir de las cuales se construyen los péptidos y las proteínas. Químicamente, se definen por presentar un carbono central tetraédrico, denominado carbono alfa ( ), al que se unen de forma covalente cuatro sustituyentes distintos: un grupo amino básico ( ), un grupo carboxilo ácido (-COOH), un átomo de hidrógeno ( ) y una cadena lateral distintiva denominada radical o grupo R. Esquema de la estructura general de un aminoácido con su carbono alfa central.

En el estado puro, los aminoácidos son compuestos sólidos, cristalizables, incoloros o poco coloreados, solubles en disolventes polares acuosos y con elevados puntos de fusión (generalmente por encima de los 200 °C). De los cientos de aminoácidos descritos en la naturaleza, 20 forman parte de la síntesis de proteínas ribosomales (los aminoácidos proteicos o canónicos). Según la polaridad y carga de su grupo R, se dividen en: Hidrofóbicos o apolares: presentan cadenas alifáticas, como la alanina, leucina, isoleucina y valina. Aromáticos: poseen anillos aromáticos en el radical, como la tirosina. Hidrofílicos polares sin carga: cadenas neutras con grupos funcionales polares, como la serina.

Cargados positivamente (básicos): contienen grupos aminos adicionales ionizados a pH neutro, como la arginina y la lisina. TEMA 4 Proteínas,enzimas y vitaminas 4 Aminoácidos y proteínas 5 Enzimas y vitaminas 6 Bioelementos, biomoléculas y salud: nutrición y dietas desequilibradas C α NH 2 H Apuntes de Biología ABAU Galicia: 12 temas, test y esquemas 29 Cargados negativamente (ácidos): presentan un segundo grupo carboxilo desprotonado a pH neutro, como el ácido aspártico.

Desde el punto de vista nutricional, aquellos que el organismo humano no puede sintetizar metabólicamente y deben incorporarse obligatoriamente mediante la dieta reciben el nombre de aminoácidos esenciales (entre ellos, isoleucina, leucina, lisina y valina). Estereoquímica y actividad óptica Al estar unido a cuatro grupos químicos diferentes, el actúa como un centro quiral o asimétrico en 19 de los 20 aminoácidos proteicos (la única excepción es la glicina, cuyo radical es un segundo átomo de hidrógeno; véase «Tema 2: Glúcidos» para los conceptos de quiralidad y estereoisomería).

Como resultado, presentan actividad óptica y existen en dos formas enantioméricas especulares no superponibles: la forma D y la forma L, según la disposición espacial del grupo . En los seres vivos, las proteínas están conformadas de modo prácticamente exclusivo por L-aminoácidos. Comportamiento ácido-base y punto isoeléctrico Los aminoácidos presentan un marcado comportamiento anfótero, lo que significa que actúan químicamente como ácidos o como bases dependiendo de la concentración de protones en el medio acuoso. A pH fisiológico, los grupos amino y carboxilo se encuentran ionizados simultáneamente, formando una especie dipolar neutra denominada ion híbrido o zwitterion ( ).

Esquema del comportamiento anfótero e ionización del aminoácido según el pH. Si el medio se acidifica (aumento de ), el grupo carboxilo capta un protón y se neutraliza (-COOH), mientras que el amino conserva su carga positiva, comportándose la molécula como una base y adquiriendo carga neta positiva (forma catiónica). Por el contrario, en un medio alcalino (exceso de ), el grupo amonio cede un protón al medio para transformarse en neutro, actuando como C α NH 2 H N 3 + CH(R) COO H+ OH NH 2 Apuntes de Biología ABAU Galicia: 12 temas, test y esquemas 30 un ácido y dejando al aminoácido con carga neta negativa (forma aniónica).

Esta dualidad les confiere la propiedad de actuar como amortiguadores homeostáticos de pH (véase «Tema 1: Bioelementos, agua y sales minerales»). PUNTO ISOELÉCTRICO (PI) El punto isoeléctrico representa el valor concreto de pH en el cual la carga eléctrica neta del aminoácido es exactamente cero, coexistiendo en equilibrio como ion dipolar neutro sin experimentar desplazamiento frente a un campo…