Apuntes de Biología EBAU Murcia: temario, esquemas y tests

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APUNTES BIOLOGÍA EBAU Región de Murcia AprenAI 2026-2027 Todo el temario de Biología de la EBAU de Murcia en 19 temas, de biomoléculas a inmunología, con esquema y test en cada uno y resumen final de repaso. APREN.AI Índice Tema 1: Base química de la vida 1 Bioelementos, agua y sales minerales 8 Los componentes químicos de los seres vivos 8 Clasificación y funciones de los bioelementos 9 El agua: estructura y propiedades fisicoquímicas 10 Las dispersiones coloidales 11 Las sales minerales y la homeostasis iónica 12 Ósmosis y comportamiento celular 12 2 Glúcidos 15 1. Monosacáridos: estructura y propiedades 16 2. Isomería en los monosacáridos 16 3. Ciclación y carbono anomérico 17 4.

Monosacáridos de interés biológico y derivados 18 5. El enlace O-glucosídico y los disacáridos 18 6. Polisacáridos: homopolisacáridos y heteropolisacáridos 19 7.

Análisis nutricional: glúcidos simples frente a complejos 20 3 Consumo de glúcidos, diabetes, fibra y dieta equilibrada Regulación de la glucemia: insulina y glucagón Diabetes mellitus Azúcares libres frente a glúcidos complejos Fibra alimentaria Dieta equilibrada 4 Lípidos 24 Clasificación general y ácidos grasos 25 Reacciones de esterificación y saponificación 26 Lípidos saponificables: simples y complejos 27 Lípidos insaponificables 28 5 Terpenos, hidrólisis lipásica y colesterol en sangre Terpenos o isoprenoides Hidrólisis enzimática por lipasas frente a saponificación Fosfoglicéridos frente a esfingolípidos: fosfatidilcolina y esfingomielina El ácido araquidónico Colesterol, lipoproteínas y placas de ateroma 6 Proteínas, enzimas y vitaminas 33 1.

Los aminoácidos: unidades estructurales de las proteínas 33 Apuntes de Biología EBAU Murcia: temario, esquemas y tests 1 2. El enlace peptídico y la formación de cadenas polipeptídicas 35 3. Niveles estructurales de las proteínas 35 4. Propiedades y clasificación de las proteínas 37 5. Enzimas: biocatalizadores celulares 39 6. Cinética y regulación enzimática 41 7. Vitaminas: cofactores esenciales y patología carencial 42 7 Ácidos nucleicos y nucleótidos 44 1. Componentes y enlaces de los nucleótidos 44 2. El enlace fosfodiéster 45 3. Nucleótidos no nucleicos 45 4. Ácido desoxirribonucleico (ADN) 45 5.

Ácido ribonucleico (ARN) 46 8 Desnaturalización y renaturalización del ADN Desnaturalización del ADN Estabilidad y contenido en G-C Renaturalización o hibridación Importancia y aplicaciones Tema 2: Biología celular 9 Organización celular, membrana y transporte 52 Origen evolutivo: la teoría endosimbiótica 52 Modelos de organización celular 53 Estructura de la membrana: el modelo de mosaico fluido 53 Transporte de solutos a través de la membrana 54 10 Orgánulos celulares, citoesqueleto y envolturas 57 El sistema de endomembranas 57 Orgánulos de conversión energética 59 Estructuras no membranosas y citoesqueleto 59 Cilios, flagelos y envolturas celulares 60 11 Funciones de la pared celular vegetal 1.

Resistencia mecánica, sostén y forma celular 2. Rigidez y control del crecimiento 3. Papel en los fenómenos osmóticos 4. Impermeabilización 5. Defensa y protección 6.

Comunicación intercelular: los plasmodesmos 12 Núcleo interfásico, ciclo celular y mitosis 67 Estructura del núcleo interfásico 67 Empaquetamiento del ADN y morfología cromosómica 68 Apuntes de Biología EBAU Murcia: temario, esquemas y tests 2 El ciclo celular y la interfase 69 Mitosis (Fase M) y citocinesis 70 13 Ploidía, cromosomas homólogos y significado biológico de la división celular Ploidía: cuántas copias de cada cromosoma hay Cromosomas homólogos Autosomas y cromosomas sexuales Significado biológico de la mitosis División en procariotas y en eucariotas 75 14 Meiosis y reproducción sexual 77 Fases de la meiosis 77 Mitosis frente a Meiosis: comparación global 80 Mecanismos generadores de variabilidad genética 80 Cinética de la dotación génica: contenido C y ploidía 81 Ciclos biológicos en eucariotas 81 Tema 3: Metabolismo celular 15 Catabolismo y respiración celular 84 1.

Glucólisis (ruta de Embden-Meyerhof-Parnas) 84 2. Destinos del piruvato: fermentaciones anaerobias 85 3. Respiración mitocondrial: descarboxilación oxidativa y ciclo de Krebs 86 4. Catabolismo lipídico: la β-oxidación de los ácidos grasos 87 5.

Fosforilación oxidativa y teoría quimiosmótica 89 16 Balance energético global: respiración aerobia frente a fermentación 91 Suma de la respiración aerobia por glucosa 91 Rendimiento total y ecuación global 92 Fermentación: solo 2 ATP 92 17 Anabolismo autótrofo y fotosíntesis 94 Clasificación metabólica de los seres vivos 94 La fotosíntesis oxigénica: pigmentos y fotosistemas 95 Fase lumínica o fotoquímica 96 Fase oscura o biosintética: el ciclo de Calvin 97 Anabolismo quimiosintético (quimiosíntesis) 97 18 Visión global de la fotosíntesis: importancia, ecuación y balance por fases 99 Qué es y por qué importa 99 Ecuación global y carácter del proceso 99 Balance por fases 100 Relación entre las dos fases 100 Fotofosforilación cíclica y no cíclica 101 Apuntes de Biología EBAU Murcia: temario, esquemas y tests 3 19 Tema 4: Genética mendeliana — Transmisión de caracteres y problemas de herencia 102 1.

Bases conceptuales y teoría cromosómica de la herencia 102 2. Las leyes de la transmisión hereditaria de Mendel 104 3. Extensiones del mendelismo y alelos múltiples 105 4. Herencia ligada al sexo 106 5.

Metodología para la resolución de problemas genéticos y genealogías 108 Tema 5: Genética molecular 20 Replicación del ADN 111 Modelos y propiedades fundamentales de la replicación 111 Mecanismo de replicación en procariotas 112 Peculiaridades de la replicación en eucariotas 114 El acortamiento de los telómeros y la acción de la telomerasa 115 21 Genomas procariota y eucariota: concepto y diferencias Concepto de genoma Genoma nuclear y genoma extranuclear Comparación sistemática 117 Claves para explicar cada diferencia 118 22 Expresión génica: transcripción y traducción 119 1. El dogma central de la biología molecular y sus excepciones 119 2. Mecanismo de la transcripción 120 3.

Procesamiento postranscripcional (maduración del ARNm eucariota) 120 4. El código genético 121 5. Mecanismo de la biosíntesis proteica (traducción) 122 6. Regulación de la expresión génica 122 23 Transcripción en eucariotas paso a paso y diferencias con procariotas Transcripción en eucariotas Diferencias con la transcripción procariota 24 Regulación de la expresión génica en eucariotas y epigenética Diferenciación celular: mismo genoma, distinta expresión 1. Control de la estructura de la cromatina 2. Control de la transcripción 3. Control postranscripcional: splicing alternativo 4. Control de la traducción 5.

Control postraduccional Epigenética 129 25 Mutaciones y alteraciones genéticas 130 1. Clasificación general de las alteraciones genéticas 130 Apuntes de Biología EBAU Murcia: temario, esquemas y tests 4 2. Mutaciones génicas o puntuales 131 3. Mutaciones cromosómicas estructurales 132 4. Mutaciones genómicas o numéricas 133 5. Agentes mutagénicos y mecanismos de reparación 133 6.

Bases moleculares del cáncer 135 26 Mutaciones, evolución y tipos de agentes mutágenos 137 La mutación como motor de la evolución 137 Mutaciones beneficiosas, neutras y perjudiciales 138 Agentes mutágenos 138 Efectos de los mutágenos sobre el ADN 139 Origen de las aneuploidías: la no disyunción 140 Tema 6: Microbiología y biotecnología 27 Microorganismos, virus y bacterias 141 1. Organización celular procariota: las bacterias 141 2. Fisiología y parasexualidad bacteriana 143 3. Microorganismos eucariotas 145 4. Formas acelulares: virus, viroides y priones 145 5. Microorganismos en la industria alimentaria y biotecnología 147 28 Ingeniería genética y aplicaciones 149 1.

Concepto de biotecnología e ingeniería genética 149 2. Tecnología del ADN recombinante y clonación génica 150 3. Técnicas punteras de análisis y modificación genética 152 4. Aplicaciones biosanitarias de la ingeniería genética 153 5.

Aplicaciones en agricultura, ganadería y biorremediación ambiental 154 29 OMG frente a transgénico, colores de la biotecnología, CRISPR y variantes de la PCR 157 OMG y transgénico: no son sinónimos 157 Los colores de la biotecnología 158 CRISPR-Cas9: un sistema inmune de las bacterias 158 De defensa bacteriana a herramienta de edición 159 Variantes de la PCR 160 Transformación bacteriana por choque térmico 160 Tema 7: Inmunología 30 El sistema inmunitario y mecanismos de defensa 162 1. Arquitectura de las defensas biológicas: innata frente a adaptativa 162 2. Primera línea defensiva: barreras primarias externas 162 3. Segunda línea defensiva: barreras secundarias internas 163 4.

Organización anatómica del sistema linfoide 165 5. Antígenos: propiedades y reconocimiento 166 Apuntes de Biología EBAU Murcia: temario, esquemas y tests 5 6. Inmunoglobulinas: estructura molecular y tipos 167 7. Reacciones antígeno-anticuerpo 168 31 Características de la respuesta inmunitaria adaptativa 1. Especificidad 2. Diversidad 3. Reconocimiento de lo propio y lo no propio (tolerancia) 4. Expansión clonal 21 5. Memoria 21 32 Eosinófilos y basófilos en la defensa innata 22 Los leucocitos de la respuesta innata Eosinófilos Basófilos Basófilos y mastocitos 23 Su papel en la alergia 33 Inmunidad adaptativa, vacunación y patología inmune 175 1.

Modalidades de la respuesta adaptativa: humoral y celular 175 2. Dinámica de la respuesta: memoria inmunológica 176 3. Tipos de inmunidad: vacunación frente a sueroterapia 176 4. Patologías del sistema inmunitario 177 5.

Inmunología aplicada: tumores y trasplantes 180 34 Etapas del proceso infeccioso y tests de detección de enfermedades 183 Etapas del proceso infeccioso 183 Qué anticuerpo aparece en cada momento 183 Tests de detección de enfermedades 184 35 Resumen para repasar 185 Bioelementos, agua y sales minerales 185 Glúcidos, glucemia y dieta 186 Lípidos 187 Proteínas, enzimas y vitaminas 187 Ácidos nucleicos 188 Célula, membrana y transporte 189 Orgánulos, citoesqueleto y pared 189 Núcleo, ciclo celular y mitosis 190 Meiosis y ciclos biológicos 190 Catabolismo y balance energético 191 Fotosíntesis y quimiosíntesis 191 Genética mendeliana 192 Replicación y genomas 192 Expresión génica y su regulación 193 Apuntes de Biología EBAU Murcia: temario, esquemas y tests 6 Mutaciones 194 Microorganismos y virus 194 Biotecnología e ingeniería genética 195 Inmunología 195 Soluciones de las preguntas de repaso 197 Apuntes de Biología EBAU Murcia: temario, esquemas y tests 7 1 Bioelementos,agua y sales minerales Los componentes químicos de los seres vivos La materia viva está constituida por un conjunto de elementos químicos universales denominados bioelementos.

Al combinarse mediante enlaces químicos, originan las biomoléculas o principios inmediatos, que pueden aislarse mediante procedimientos físicos que no alteran su estructura molecular. Estas biomoléculas se dividen tradicionalmente en inorgánicas (agua y sales minerales, presentes también en la materia inerte) y orgánicas (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos, exclusivas de los organismos vivos).

TEMA 1 Base química de la vida 1 Bioelementos, agua y sales minerales 2 Glúcidos 3 Consumo de glúcidos, diabetes, fibra y dieta equilibrada 4 Lípidos 5 Terpenos, hidrólisis lipásica y colesterol en sangre 6 Proteínas, enzimas y vitaminas 7 Ácidos nucleicos y nucleótidos 8 Desnaturalización y renaturalización del ADN Apuntes de Biología EBAU Murcia: temario, esquemas y tests 8 ESQUEMA Bioelementos de la materia viva Clasificación y funciones de los bioelementos Atendiendo a su abundancia ponderal en el organismo, los bioelementos se dividen en tres categorías principales: Bioelementos primarios: Representan aproximadamente el 96-98 % de la masa total.

Comprenden el carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O), nitrógeno (N), fósforo (P) y azufre (S). Comparten una masa atómica relativamente baja y la capacidad de establecer enlaces covalentes estables (simples, dobles o triples). El carbono, con su configuración tetraédrica, actúa como el esqueleto axial de toda la química orgánica. Bioelementos secundarios: Suponen entre el 1 % y el 4 % de la materia viva. Entre ellos destacan el sodio (Na), potasio (K), calcio (Ca), magnesio (Mg) y cloro (Cl).

Se encuentran fundamentalmente en forma iónica y desempeñan funciones fisiológicas de primer orden, como la generación de gradientes electroquímicos de membrana, la transmisión del impulso nervioso o la contracción muscular. Oligoelementos: Aparecen en proporciones inferiores al 0,1 %, pero resultan indispensables para el metabolismo celular. La carencia de cualquiera de ellos compromete la viabilidad del individuo, mientras que su exceso puede provocar toxicidad celular severa. Bioelemento Tipo Función biológica principal Patología por déficit Hierro (Fe) Oligoelemento Grupo hemo de la hemoglobina y mioglobina; transporte electrónico mitocondrial (citocromos). Anemia ferropénica.

Primarios 96-98 % de la masa total; enlaces covalentes C, H, O, N Base de las macromoléculas orgánicas P y S Fosfolípidos, nucleótidos y aminoácidos azufrados Secundarios 1-4 % del peso; forma iónica Na, K, Cl Gradientes de membrana e impulso nervioso Ca y Mg Estructuras esqueléticas y cofactores enzimáticos Oligoelementos Inferiores al 0,1 %; indispensables Fe, I, Zn, Cu Hormonas tiroideas, respiración y catalizadores Apuntes de Biología EBAU Murcia: temario, esquemas y tests 9 Bioelemento Tipo Función biológica principal Patología por déficit Yodo (I) Oligoelemento Síntesis de las hormonas tiroideas (tiroxina y triyodotironina), reguladoras del metabolismo basal.

Bocio endémico y cretinismo (hipotiroidismo congénito). Calcio (Ca) Secundario Mineralización ósea, coagulación sanguínea, contracción muscular y segundo mensajero celular. Osteoporosis, raquitismo y tetania muscular. Magnesio (Mg) Secundario Cofactor de enzimas dependientes de ATP y estabilizador estructural del anillo de la clorofila. Espasmos neuromusculares y clorosis en vegetales. Cobre (Cu) / Cinc (Zn) Oligoelemento Cofactores de oxidasas respiratorias y enzimas de transcripción (dedos de cinc). Alteraciones del crecimiento y fallos inmunitarios.

El agua: estructura y propiedades fisicoquímicas El agua ( ) es el componente más abundante de la materia viva, constituyendo entre el 65 % y el 90 % del peso de los organismos. Su comportamiento biológico deriva de su particular arquitectura molecular: Esquema del dipolo del agua y formación del puente de hidrógeno. Los dos enlaces covalentes entre el átomo central de oxígeno y los átomos de hidrógeno forman un ángulo de enlace de 104,5°. La elevada electronegatividad del oxígeno atrae hacia sí la nube electrónica, generando una densidad de carga negativa (δ ) junto al oxígeno y dos densidades de carga positiva (δ ) sobre los hidrógenos.

Aunque la molécula es eléctricamente neutra en su cómputo neto, exhibe un marcado carácter dipolar. Esta polaridad permite que cada molécula establezca interacciones electrostáticas débiles denominadas puentes de hidrógeno con hasta cuatro moléculas adyacentes, formando una malla tridimensional fluida. H O 2 Apuntes de Biología EBAU Murcia: temario, esquemas y tests 10 PUENTE DE HIDRÓGENO Atracción electrostática débil que se establece entre un átomo de hidrógeno con carga parcial positiva (δ ) unido a un elemento muy electronegativo (como el oxígeno o el nitrógeno) y el par de electrones solitario de otro átomo electronegativo contiguo.

Propiedades fisicoquímicas y su función vital Elevada fuerza de cohesión y adhesión: Los puentes de hidrógeno mantienen unidas las moléculas entre sí y con las superficies polares. Esto confiere al agua una tensión superficial alta, incompresibilidad volumétrica (que sirve de esqueleto hidrostático en anélidos y dota de turgencia a los tejidos vegetales) y capacidad de capilaridad para el ascenso continuo de la savia bruta por los vasos conductores. Alto calor específico y calor de vaporización: Se requiere suministrar abundante energía térmica para romper la red de puentes de hidrógeno antes de alterar la agitación molecular o cambiar de fase líquida a gas.

Actúa como un amortiguador térmico homeostático frente a cambios externos bruscos y permite la disipación del calor mediante el sudor o la transpiración foliar. Densidad anómala en estado sólido: El agua alcanza su máxima densidad a los 4 °C. Al congelarse, los puentes de hidrógeno fijan una red cristalina abierta y menos densa, haciendo que el hielo flote sobre la superficie acuática y actúe como aislante térmico, lo que posibilita la supervivencia del bentos en masas polares o fluviales frías. Elevada constante dieléctrica: Reduce en gran medida las atracciones electrostáticas entre iones de signo opuesto.

Es el disolvente universal de sustancias iónicas y polares, formando capas de solvatación que dispersan los solutos y facilitan el transporte de nutrientes y productos metabólicos. Bajo grado de ionización: En agua pura a 25 °C, solo una de cada 555 millones de moléculas se halla disociada según el equilibrio dinámico: El producto iónico del agua ( ) define la neutralidad fisiológica ( ), permitiendo al agua participar activamente en reacciones de hidrólisis y condensación.

Las dispersiones coloidales En el citoplasma celular y en los fluidos biológicos, los solutos macromoleculares (proteínas, polisacáridos o partículas con diámetro de 1 a 100 nm) forman dispersiones coloidales dentro de la fase acuosa dispersante. Estas mezclas presentan propiedades particulares: Efecto Tyndall: Turbidez visible debida a la dispersión de la luz al atravesar el coloide. Movimiento browniano: Trayectoria caótica y desordenada de las micelas provocada por los choques incesantes de las moléculas de disolvente, lo que impide su sedimentación rápida por gravedad.

Transición sol-gel y tixotropía: Capacidad reversible de alternar entre un estado líquido fluido (sol) y una masa elástica y viscosa (gel) rica en interacciones macromoleculares. La tixotropía consiste en la pérdida momentánea de viscosidad frente a tensiones mecánicas o agitación. 2H O 2 H O + 3 + OH K = w [H O ][OH ] = 3 + 10 14 pH = 7 Apuntes de Biología EBAU Murcia: temario, esquemas y tests 11 Las sales minerales y la homeostasis iónica Las sales minerales se presentan en dos estados fisicoquímicos diferenciados: Sales precipitadas (insolubles): Sólidos rígidos con función de sostén esquelético o protección mecánica.

Destacan el carbonato cálcico ( ) en conchas de moluscos y exoesqueletos de corales, el fosfato cálcico ( ) en los huesos de vertebrados, y la sílice ( ) en las frústulas de las diatomeas. Sales disueltas (solubles): Totalmente disociadas en sus iones constitutivos (cationes como , , , y aniones como , , , ). Mantienen el grado de salinidad, regulan la actividad enzimática y generan los potenciales eléctricos de membrana celular. Sistemas amortiguadores o soluciones tampón El mantenimiento estricto del pH fisiológico resulta indispensable para evitar la desnaturalización de proteínas enzimáticas y transportadoras.

Los sistemas tampón o buffer son mezclas en equilibrio de un ácido débil y su base conjugada que amortiguan adiciones de protones ( ) o iones hidroxilo ( ): Ósmosis y comportamiento celular La ósmosis es la difusión pasiva de agua a través de una membrana semipermeable desde un compartimento de menor concentración de solutos (hipotónico) hacia otro de mayor concentración (hipertónico), impulsada por la tendencia a igualar las concentraciones a ambos lados.

PROCESO Destino celular en desequilibrio osmótico 1 Medio hi potónico Entrada masiva de agua por ósmosis 2 Turgencia o lisis Turgencia en vegetal; lisis celular en animal 3 Medio hi pertónico Salida continuada de agua celular 4 Plasmólisis o crenación Retracción de la membrana o arruga miento celular CaCO 3 Ca (PO ) 3 4 2 SiO 2 Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Cl HCO 3 HPO 4 2 SO 4 2 H+ OH Tampón bicarbonato (medio extracelular y sangre): El dióxido de carbono se hidrata reversiblemente para formar ácido carbónico, que se disocia en protón y bicarbonato: Si el medio se acidifica (exceso de ), la reacción se desplaza hacia la izquierda eliminando el exceso de por ventilación pulmonar.

Si el medio se alcaliniza, se disocia más ácido carbónico hacia bicarbonato.

1 CO + 2 H O 2 H CO 2 3 HCO + 3 H+ H+ CO 2 Tampón fosfato (medio intracelular): Opera en el citoplasma amortiguando variaciones internas mediante el equilibrio entre el ion dihidrógeno fosfato (ácido débil) y el monohidrógeno fosfato (base conjugada): 2 H PO + 2 4 H O 2 HPO + 4 2 H O 3 + Apuntes de Biología EBAU Murcia: temario, esquemas y tests 12 El comportamiento osmótico difiere según la célula posea o carezca de una pared celular rígida externa: Medio circundante Célula vegetal (con pared rígida) Célula animal (sin pared rígida) Consecuencia física sobre la célula Medio hipotónico ( ) Turgencia: Entrada neta de agua; la vacuola central se hincha y presiona la membrana contra la pared vegetal, que resiste la lisis celular.

Hemólisis / Lisis celular: La entrada masiva de agua aumenta de forma crítica el volumen intracelular hasta romper la membrana plasmática. Aumenta el volumen celular y disminuye la presión osmótica interna. Medio isotónico ( ) Equilibrio dinámico: Flujo neto nulo de agua; la célula vegetal conserva una consistencia fisiológica adecuada. Forma normal (eritrocitos bicóncavos): Volumen y presión osmótica en equilibrio homeostático. Volumen y presión osmótica estables sin cambios netos. Medio hipertónico ( ) Plasmólisis: Pérdida de agua; el citoplasma y la vacuola se retraen, provocando el despegamiento de la membrana respecto a la pared.

Crenación: Salida neta de agua; la célula se arruga y reduce ostensiblemente su tamaño celular. Disminuye el volumen celular y se incrementa la presión osmótica intracelular. ERROR FRECUENTE Confundir la presión osmótica con la presión de turgencia. La presión osmótica depende de la concentración de solutos (a mayor cantidad de soluto, mayor presión osmótica o tendencia a atraer agua). La presión de turgencia es la fuerza mecánica real que ejerce el protoplasto vegetal hinchado contra la pared celular celulósica. [soluto] < ext [soluto] int [soluto] = ext [soluto] int [soluto] > ext [soluto] int Apuntes de Biología EBAU Murcia: temario, esquemas y tests 13 PAU · 2021, ORDINARIA 1.1.

Las biomoléculas y los enlaces químicos: a) Indica qué biomoléculas presentan los siguientes enlaces químicos (1 punto): 1. Glucosídico 2. Peptídico 3. Éster 4. Fosfodiéster 5. Puentes de H Resolución Para responder correctamente a cada apartado se identifica la biomolécula principal portadora de cada tipo de enlace: 1. Enlace glucosídico (u O-glucosídico): Aparece en los glúcidos (hidratos de carbono), uniendo monosacáridos para constituir disacáridos y polisacáridos. 2. Enlace peptídico: Propio de las proteínas (prótidos, péptidos y polipéptidos), enlazando covalentemente el grupo carboxilo de un aminoácido con el grupo amino del siguiente. 3.

Enlace éster: Característico de los lípidos saponificables (como acilglicéridos o grasas, y fosfolípidos), formado por la unión entre un ácido graso y un alcohol. 4. Enlace fosfodiéster: Presente en los ácidos nucleicos (ADN y ARN), enlazando nucleótidos consecutivos mediante un grupo fosfato. 5. Puentes de hidrógeno: Se establecen entre moléculas de agua, en los ácidos nucleicos (manteniendo unidas las bases nitrogenadas complementarias) y en las proteínas (estabilizando las estructuras secundarias como la hélice alfa y la lámina beta).

IDEAS CLAVE Los bioelementos primarios (C, H, O, N, P, S) forman la práctica totalidad de la masa celular gracias a su aptitud para establecer enlaces covalentes estables. La naturaleza dipolar del agua y su red de puentes de hidrógeno determinan su elevado calor específico, densidad anómala en estado sólido y condición de disolvente universal. Las sales minerales precipitadas desempeñan cometidos de soporte estructural, mientras que las solubles regulan la presión osmótica, la actividad enzimática y el potencial eléctrico celular.

El pH fisiológico se estabiliza mediante disoluciones tampón, destacando el sistema bicarbonato en los fluidos extracelulares y el sistema fosfato en el interior citoplasmático. El comportamiento celular ante variaciones osmóticas depende de la presencia de pared celular: un medio hipotónico desencadena turgencia en vegetales pero hemólisis en células animales sin pared. Apuntes de Biología EBAU Murcia: temario, esquemas y tests 14 COMPRUEBA LO QUE HAS APRENDIDO 1. ¿Por qué un eritrocito estalla en medio hipotónico mientras que una célula de cebolla se mantiene intacta? 2. ¿Cómo actúa el tampón bicarbonato si aumenta bruscamente la concentración de protones en el torrente sanguíneo?

TEMA 1: BASE QUÍMICA DE LA VIDA 2 Glúcidos Los glúcidos (también denominados hidratos de carbono o sacáridos) son biomoléculas orgánicas compuestas fundamentalmente por carbono, hidrógeno y oxígeno en una proporción aproximada que responde a la fórmula empírica general . De forma minoritaria pueden incorporar nitrógeno, azufre o fósforo (como se introdujo al estudiar la base bioelemental en «Tema 1: Base química de la vida — Bioelementos, agua y sales minerales»). Químicamente se definen como polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas, es decir, cadenas carbonadas repletas de grupos hidroxilo ( ) con un único grupo carbonilo funcional: aldehído o cetona.

C H O n 2n n OH Apuntes de Biología EBAU Murcia: temario, esquemas y tests 15 ESQUEMA Clasificación general de los glúcidos 1. Monosacáridos: estructura y propiedades Los monosacáridos u osas son los monómeros constituyentes de todos los glúcidos y constan de una única cadena de 3 a 7 átomos de carbono. Son sólidos blancos, cristalizables, solubles en agua gracias a la polaridad de sus grupos hidroxilo y de sabor dulce. Químicamente poseen poder reductor, ya que el grupo carbonilo libre puede oxidarse a grupo carboxilo frente a reactivos como el de Fehling o Benedict.

Se clasifican atendiendo a dos criterios combinados: el número de átomos de carbono (triosas, tetrosas, pentosas, hexosas, heptosas) y la naturaleza del grupo carbonilo: Aldosas: el grupo carbonilo es un aldehído ubicado en el carbono terminal (por ejemplo, el gliceraldehído o la glucosa). Cetosas: el grupo carbonilo es una cetona ubicada en un carbono intermedio, típicamente en (por ejemplo, la dihidroxiacetona o la fructosa). 2. Isomería en los monosacáridos La presencia de uno o más carbonos asimétricos o quirales (carbonos unidos a cuatro sustituyentes químicamente diferentes) otorga a los monosacáridos una notable diversidad isomérica.

Monosacáridos Monómeros de 3 a 7 carbonos no hidrolizables Ósidos Moléculas formadas por unión de osas Holósidos Compuestos únicamente por monosacáridos Oligosacáridos De 2 a 10 monosacáridos como disacáridos Polisacáridos Cadenas de más de 10 monosacáridos Heterósidos Glúcido asociado a fracción no glucídica Homopolisacáridos Un solo tipo de monosacárido Heteropolisacáridos Varios tipos distintos de monosacárido C 1 C 2 Apuntes de Biología EBAU Murcia: temario, esquemas y tests 16 CARBONO ASIMÉTRICO Y CENTROS QUIRALES Un átomo de carbono con hibridación enlazado a cuatro sustituyentes distintos genera quiralidad, lo que impide que la molécula sea superponible con su imagen especular y da lugar a estereoisómeros espaciales con distinta orientación tridimensional.

Isomería de función: compuestos con idéntica fórmula molecular pero distinto grupo funcional (por ejemplo, la D-glucosa y la D-fructosa, ambas de fórmula ). Enantiómeros (series D y L): dos moléculas que son imágenes especulares no superponibles entre sí; todos los grupos de sus carbonos asimétricos están invertidos. Por convenio de Fischer, la serie se determina por la posición del hidroxilo del carbono asimétrico más alejado del grupo carbonilo: a la derecha corresponde a la forma D y a la izquierda a la forma L. En los seres vivos predominan de forma casi exclusiva las formas D. Epímeros: estereoisómeros que difieren en la configuración espacial de un único carbono asimétrico.

Por ejemplo, la D-glucosa y la D-galactosa son epímeros en el carbono . Actividad óptica: capacidad física de desviar el plano de la luz polarizada hacia la derecha (dextrógiro, denotado por ) o hacia la izquierda (levógiro, denotado por ). Este comportamiento es independiente de la pertenencia a las series D o L. Cabe destacar que la dihidroxiacetona carece de carbonos quirales y, por consiguiente, es el único monosacárido sin actividad óptica. Esquema de enantiómeros y epímeros en aldotetrosas de 4 carbonos. 3. Ciclación y carbono anomérico En disolución acuosa, las pentosas y las hexosas adoptan preferentemente estructuras cíclicas estables.

La ciclación se produce mediante una reacción intramolecular entre el grupo carbonilo y uno de los grupos hidroxilo distales de la misma cadena, originando un enlace hemiacetal (entre aldehído y alcohol) o hemicetal (entre cetona y alcohol). El ciclo resultante adopta una forma geométrica pentagonal semejante al furano (anillo de furanosa) o hexagonal semejante al pirano (anillo de piranosa). Al cerrarse el anillo, el carbono que albergaba el carbonilo se convierte en un nuevo centro quiral denominado carbono anomérico ( en aldosas y en cetosas).

Esto genera dos nuevos isómeros llamados anómeros: Anómero : el hidroxilo anomérico se sitúa en posición trans respecto al grupo terminal (por convención de Haworth, dibujado hacia abajo en las D-hexopiranosas). sp3 C H O 6 12 6 OH C 4 + C 1 C 2 α CH OH 2 Apuntes de Biología EBAU Murcia: temario, esquemas y tests 17 Anómero : el hidroxilo anomérico se dispone en posición cis respecto al grupo (orientado hacia arriba en las representaciones convencionales). PARA RECORDARLO En la proyección de Haworth para azúcares de la serie D: apunta hacia abajo («al suelo») y apunta hacia arriba («bien alto»). 4.

Monosacáridos de interés biológico y derivados Clase Ejemplos principales Relevancia biológica y función Triosas ( ) D-Gliceraldehído, dihidroxiacetona Intermediarios fosforilados clave en la ruta catabólica celular. Tetrosas ( ) D-Eritrosa Intermediario en rutas anabólicas de síntesis y asimilación de carbono. Pentosas ( ) D-Ribosa, D-ribulosa La ribosa integra nucleótidos y ARN; la ribulosa interviene en la fijación del . Hexosas ( ) D-Glucosa, D-galactosa, D-fructosa La glucosa es el sustrato energético celular universal; la galactosa compone la lactosa; la fructosa es la cetohexosa vegetal más dulce.

Entre los derivados de monosacáridos destacan los ésteres fosfóricos (como la glucosa-6-fosfato), los desoxiazúcares (como la desoxirribosa), los polialcoholes (sorbitol), los azúcares ácidos (ácido glucurónico) y los aminoazúcares (N-acetilglucosamina). 5. El enlace O-glucosídico y los disacáridos El enlace O-glucosídico es el enlace covalente que une monosacáridos entre sí con la pérdida de una molécula de agua. Ocurre mediante la interacción entre el grupo hidroxilo del carbono anomérico del primer monosacárido y un hidroxilo de otro monosacárido. ENLACE MONOCARBONÍLICO VS.

DICARBONÍLICO Monocarbonílico: reacciona el anomérico del primer monosacárido con un alcohólico no anomérico del segundo. La molécula conserva un carbono anomérico libre y mantiene el carácter reductor (maltosa, lactosa, celobiosa). Dicarbonílico: reaccionan entre sí los grupos anoméricos de ambos monosacáridos. Se bloquean ambos carbonos anoméricos y la molécula pierde el carácter reductor (sacarosa). Disacárido Unidades constituyentes y tipo de enlace Carácter reductor Presencia y origen biológico Maltosa Sí (monocarbonílico) Azúcar de malta; producto de la digestión de almidón o glucógeno.

β CH OH 2 α β 3C 4C 5C CO 2 6C OH OH OH α-D-glucopiranosil-(1 4)-α-D-glucopiranosa Apuntes de Biología EBAU Murcia: temario, esquemas y tests 18 Disacárido Unidades constituyentes y tipo de enlace Carácter reductor Presencia y origen biológico Lactosa Sí (monocarbonílico) Azúcar característico de la leche de los mamíferos. Sacarosa No (dicarbonílico) Azúcar de mesa común, abundante en la caña de azúcar y la remolacha. Celobiosa Sí (monocarbonílico) No aparece libre; se obtiene tras la hidrólisis parcial de la celulosa. 6.

Polisacáridos: homopolisacáridos y heteropolisacáridos Los polisacáridos son polímeros de alto peso molecular formados por más de diez monosacáridos unidos por enlaces O-glucosídicos. No son solubles en agua en sentido estricto (pueden formar dispersiones coloidales), carecen de sabor dulce y no manifiestan poder reductor. La orientación del enlace influye drásticamente en su conformación tridimensional y destino biológico: Polisacáridos de reserva (enlace ): los enlaces flexionan la cadena facilitando una conformación helicoidal abierta y compacta, idónea para el acúmulo de glucosa intracelular sin comprometer drásticamente la presión osmótica.

Polisacáridos estructurales (enlace ): los enlaces fuerzan una disposición en la que cada monómero rota respecto a sus vecinos, originando hebras rectilíneas paralelas unidas densamente por multitud de puentes de hidrógeno, muy resistentes a tensiones mecánicas y al ataque enzimático convencional. Diagrama tridimensional de cadenas de amilosa y ramificaciones de amilopectina. Homopolisacáridos de reserva energética Almidón: reserva energética vegetal, almacenada en amiloplastos de raíces, semillas y tubérculos. Es una mezcla de dos polímeros: Amilosa ( ): cadenas helicoidales lineales no ramificadas de glucosas unidas por enlaces .

Amilopectina ( ): cadena principal con enlaces y puntos de ramificación mediante enlaces cada monómeros. Glucógeno: reserva energética animal acumulada en hepatocitos y músculo esquelético. Presenta una arquitectura molecular idéntica a la amilopectina pero con una ramificación sensiblemente β-D-galactopiranosil-(1 4)-β-D-glucopiranosa α-D-glucopiranosil-(1 2)-β-D-fructofuran sido o ˊ β-D-glucopiranosil-(1 4)-β-D-glucopiranosa α α(1 4) β β(1 4) 180 20-30 % α(1 4) 70-80 % α(1 4) α(1 6) 15-30 Apuntes de Biología EBAU Murcia: temario, esquemas y tests 19 mayor (cada monómeros), lo que multiplica los extremos libres para una rápida movilización glucolítica.

Dextranos: polímeros bacterianos ramificados con uniones y ramas en , o . Homopolisacáridos estructurales Celulosa: polímero lineal de moléculas de unidas por enlaces . Las cadenas se asocian en paralelo mediante enlaces de hidrógeno intracatenarios e intercatenarios formando micelas, que a su vez se agrupan en microfibrillas y fibras de enorme resistencia en la pared celular vegetal. Quitina: polímero lineal de con enlaces . Constituye el exoesqueleto de artrópodos y la pared celular en hongos. Heteropolisacáridos y heterósidos Los heteropolisacáridos contienen dos o más monosacáridos diferentes.

Sobresalen el agar-agar (extraído de algas rojas para medios de cultivo), las gomas vegetales y los glicosaminoglicanos o mucopolisacáridos (el ácido hialurónico, de función lubricante; el condroitín sulfato en cartílagos y tendones; y la heparina, un potente anticoagulante tisular). Los heterósidos resultan de acoplar una porción glucídica con una fracción no glucídica (aglucón), como los glicolípidos (cerebrósidos y gangliósidos en el tejido nervioso), las glicoproteínas (inmunoglobulinas, receptores de membrana) y diversos principios activos vegetales con efecto cardiotónico o cianogénico. 7.

Análisis nutricional: glúcidos simples frente a complejos En las tablas de etiquetado nutricional obligatorio, los glúcidos se desglosan en hidratos de carbono totales, de los cuales se especifica la cantidad de «azúcares» (monosacáridos y disacáridos libres) y la «fibra alimentaria» (polisacáridos no digeribles como celulosa y pectinas). El consumo de azúcares libres provoca picos bruscos de glucemia e insulinemia, asociados al desarrollo de sobrepeso y resistencia a la insulina. En contraposición, los polisacáridos complejos de absorción lenta y la fibra vegetal mejoran la motilidad intestinal, estabilizan la glucosa en sangre y reducen la absorción del colesterol.

8-12 α(1 6) 1 2 1 3 1 4 β-D-glucosa β(1 4) N-acetil-β-D-glucosamina β(1 4) Apuntes de Biología EBAU Murcia: temario, esquemas y tests 20 IDEAS CLAVE Los monosacáridos son polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas que poseen carácter reductor gracias a su carbonilo libre. La presencia de carbonos asimétricos genera quiralidad, permitiendo la existencia de enantiómeros (series D/L) y epímeros. La ciclación en piranosa o furanosa crea el carbono anomérico, dando lugar a los anómeros y . El enlace O-glucosídico monocarbonílico preserva la capacidad reductora, mientras que el dicarbonílico la anula por completo.

Los enlaces aportan una función de reserva hidrolizable (almidón, glucógeno), mientras que los enlaces forman redes lineales de gran soporte estructural (celulosa, quitina). COMPRUEBA LO QUE HAS APRENDIDO 3. ¿Por qué la sacarosa no presenta carácter reductor mientras que la maltosa sí lo conserva? 4. ¿Qué diferencia geométrica y funcional distingue a los enlaces y ? TEMA 7: INMUNOLOGÍA 3 Eosinófilos y basófilos en la defensa innata Regulación de la glucemia: insulina y glucagón La glucemia es la concentración de glucosa en sangre.

En ayunas se mantiene aproximadamente entre 70 y 100 mg/dL gracias a dos hormonas del páncreas endocrino (islotes de Langerhans) que actúan de forma opuesta: Hormona Células que la producen Cuándo se libera Efecto Insulina Células β Glucemia alta (tras comer) Facilita la entrada de glucosa en músculo y tejido adiposo; estimula la síntesis de glucógeno y de lípidos. Baja la glucemia Glucagón Células α Glucemia baja (ayuno) Estimula la degradación del glucógeno hepático y la síntesis de glucosa. Sube la glucemia Para el almacenamiento en forma de glucógeno, véase «Tema 1: Base química de la vida — Glúcidos».

α β α β α(1 4) β(1 4) Apuntes de Biología EBAU Murcia: temario, esquemas y tests 21 PROCESO Regulación de la glucemia tras comer Diabetes mellitus DEFINICIÓN La diabetes mellitus es una enfermedad metabólica crónica caracterizada por hiperglucemia mantenida por fallo de la insulina: o no se produce, o los tejidos no responden a ella.

Tipo 1 Tipo 2 Causa Destrucción autoinmune de las células β: no hay insulina Resistencia a la insulina: hay hormona, pero las células responden mal; con el tiempo el páncreas se agota Aparición típica Infancia o juventud Edad adulta (cada vez antes) Factores Genéticos e inmunitarios; no depende de la dieta Obesidad, sedentarismo, dieta rica en azúcares, predisposición genética Tratamiento Insulina inyectada siempre Dieta, ejercicio y fármacos; insulina en fases avanzadas Frecuencia Minoritaria La gran mayoría de los casos ¿Por qué el exceso de azúcares simples aumenta el riesgo de tipo 2?

Se absorben muy deprisa y provocan picos de glucemia que obligan al páncreas a liberar mucha insulina una y otra vez. Además, el excedente energético se convierte en grasa (véase «Tema 1: Base química de la vida — Lípidos»); la obesidad abdominal favorece la resistencia a la insulina. La hiperglucemia crónica daña vasos sanguíneos, riñones, retina y nervios.

Ingesta de glúcidos La digestión libera glucosa que pasa a la sangre 1 Glucemia alta Sube la concentración de glucosa en sangre 2 Células β liberan insulina Los islotes pancreáticos detectan el aumento 3 Captación y almacenamiento Músculo y tejido adiposo captan glucosa; se forma glucógeno 4 Glucemia normal La concentración vuelve a su valor habitual 5 Apuntes de Biología EBAU Murcia: temario, esquemas y tests 22 CAUSAS Y CONSECUENCIAS Exceso de azúcares libres Picos repetidos de glucemia e insulina Obesidad Favorece la resistencia a la insulina Sedentarismo Menor consumo de glucosa por el músculo Predisposición genética Diabetes tipo 2 Hiperglucemia crónica Glucosa alta mantenida en sangre Daño en órganos Vasos, riñones, retina y nervios ERROR FRECUENTE Decir que la diabetes tipo 1 la provoca comer mucho azúcar.

Es autoinmune; la relacionada con el estilo de vida es la tipo 2. Azúcares libres frente a glúcidos complejos Los azúcares libres son monosacáridos y disacáridos añadidos a los alimentos más los presentes en miel, siropes y zumos. La OMS recomienda que aporten menos del 10 % de la energía diaria (idealmente menos del 5 %). Los polisacáridos complejos, como el almidón de cereales integrales y legumbres, se digieren poco a poco y liberan glucosa de forma gradual. El índice glucémico (IG) mide cuánto y qué rápido sube la glucemia un alimento, comparado con la glucosa pura (IG = 100). Alto IG: pan blanco, refrescos; bajo IG: legumbres, verduras. La fibra, las grasas y las proteínas lo reducen.

Al leer una etiqueta nutricional: el apartado «hidratos de carbono» incluye una línea «de los cuales azúcares», que indica los simples; conviene compararlos por cada 100 g y revisar la lista de ingredientes, ordenada de mayor a menor cantidad (jarabe de glucosa-fructosa, dextrosa o sacarosa son azúcares añadidos). Fibra alimentaria Es el conjunto de polisacáridos de la pared celular vegetal (celulosa, hemicelulosa y pectinas) que el ser humano no puede digerir, porque carece de enzimas capaces de romper sus enlaces (véase «Tema 1: Base química de la vida — Glúcidos»). Beneficios: Aumenta el volumen de las heces y acelera el tránsito intestinal, previniendo el estreñimiento.

Retiene agua y produce saciedad, lo que ayuda a controlar el peso. Ralentiza la absorción de glucosa (menor IG) y reduce la de colesterol. Alimenta a la microbiota intestinal beneficiosa. Apuntes de Biología EBAU Murcia: temario, esquemas y tests 23 Dieta equilibrada Una dieta equilibrada aporta la energía que el organismo gasta (metabolismo basal más actividad física) y todos los nutrientes esenciales. Si el aporte supera al gasto, el exceso se almacena como grasa; si es menor, se pierde peso.

Reparto orientativo de la energía: Macronutriente % de la energía Fuentes preferibles Glúcidos 50-55 % (sobre todo complejos) Cereales integrales, legumbres, fruta Lípidos 30-35 % Aceite de oliva, frutos secos, pescado Proteínas 10-15 % Legumbres, huevos, pescado, carne Además debe incluir vitaminas y minerales (calcio, hierro, yodo…), que no aportan energía pero son imprescindibles como cofactores y reguladores, fibra y agua suficiente. Se consigue con variedad: abundantes frutas, verduras y alimentos de origen vegetal, y poco ultraprocesado. IDEAS CLAVE La insulina (células β) baja la glucemia y el glucagón (células α) la sube.

La diabetes tipo 1 es autoinmune y sin insulina; la tipo 2 se debe a resistencia a la insulina ligada a obesidad y sedentarismo. Los azúcares libres elevan rápido la glucemia (alto índice glucémico) y su exceso favorece obesidad y diabetes tipo 2. La fibra (celulosa, hemicelulosa, pectinas) no se digiere, pero mejora el tránsito, da saciedad y reduce la absorción de glucosa y colesterol. Dieta equilibrada: aporte energético ajustado al gasto, unos 50-55 % glúcidos, 30-35 % lípidos y 10-15 % proteínas, más vitaminas y minerales. COMPRUEBA LO QUE HAS APRENDIDO 5. ¿Qué diferencia fundamental hay entre la diabetes tipo 1 y la tipo 2? 6. ¿Por qué la fibra reduce el índice glucémico de una comida?

7. ¿Qué línea de una etiqueta indica los azúcares simples? TEMA 1: BASE QUÍMICA DE LA VIDA 4 Lípidos Los lípidos constituyen un grupo de biomoléculas orgánicas muy heterogéneas compuestas primordialmente por carbono, hidrógeno y oxígeno, aunque frecuentemente integran fósforo, nitrógeno y azufre. Comparten dos características físicas distintivas: ser untuosas al tacto y resultar prácticamente insolubles en agua, disolviéndose con facilidad en disolventes apolares u orgánicos Apuntes de Biología EBAU Murcia: temario, esquemas y tests 24 (como éter, cloroformo o benceno).

Sus cometidos biológicos son esenciales y abarcan el almacenamiento de energía a largo plazo, la arquitectura de las membranas celulares y funciones de regulación fisiológica (actuando como hormonas, vitaminas y mensajeros químicos). ESQUEMA Clasificación general de los lípidos Clasificación general y ácidos grasos La presencia o ausencia de ácidos grasos en su estructura molecular determina la división de los lípidos en dos grandes familias: Lípidos saponificables: contienen ácidos grasos unidos mediante enlaces éster. Al ser sometidos a hidrólisis alcalina producen sales de ácidos grasos (jabones).

Se subdividen en simples (acilglicéridos y ceras, constituidos únicamente por alcohol y ácidos grasos) y complejos (fosfolípidos y esfingolípidos, que incorporan restos de fosfato, glúcidos o aminoalcoholes). Lípidos insaponificables: carecen de ácidos grasos y enlaces éster, por lo que no originan jabones. Incluyen terpenos, esteroides y eicosanoides. Los ácidos grasos son ácidos monocarboxílicos de cadena hidrocarbonada alifática lineal, habitualmente con un número par de átomos de carbono (de 10 a 22).

Su rasgo físico-químico fundamental es el carácter anfipático: poseen una «cabeza» polar carboxílica (-COOH) de naturaleza hidrófila y una larga «cola» hidrocarbonada apolar de comportamiento hidrófobo.

Lípidos saponificables Contienen ácidos grasos y enlaces éster Lípidos simples Solo alcohol y ácidos grasos (grasas, ceras) Lípidos complejos Fosfolípidos y esfingolípidos de membrana Lípidos insaponificables Carecen de ácidos grasos y enlaces éster Terpenos Polímeros de isopreno (esencias, vitaminas) Esteroides Derivados del esterano (colesterol, hormonas) Eicosanoides Derivados del ácido araquidónico (prostaglandinas) Apuntes de Biología EBAU Murcia: temario, esquemas y tests 25 Estructura del ácido palmítico y su carácter anfipático. Tipo de ácido graso Estructura química Empaquetamiento y punto de fusión Ejemplos biológicos Saturados Solo enlaces simples ( ). Cadena lineal en zigzag.

Empaquetamiento ordenado y compacto mediante fuerzas de Van der Waals; punto de fusión elevado (sólidos a temperatura ambiente). Ácido palmítico (16C), ácido esteárico (18C). Insaturados Presentan uno o más dobles enlaces ( ). Los dobles enlaces adoptan configuración cis y generan flexiones o «codos» en la cadena, dificultando el empaquetamiento; punto de fusión bajo (líquidos a temperatura ambiente). Ácido oleico (18C:1), ácido linoleico (18C:2).

ÁCIDOS GRASOS ESENCIALES Son aquellos ácidos grasos poliinsaturados (como el ácido linoleico o el linolénico) que los animales no pueden sintetizar por vía metabólica directa y deben incorporar obligatoriamente a través de la dieta para un correcto desarrollo fisiológico (denominados históricamente vitamina F). Reacciones de esterificación y saponificación Los ácidos grasos participan en dos reacciones químicas cardinales para la bioquímica celular y la industria química: C C C = C Esterificación: un ácido graso se une covalentemente a un grupo hidroxilo ( ) de un alcohol mediante un enlace éster, liberando una molécula de agua ( ).

1 OH R COOH + HO R R CO O R + H O 2 Saponificación: es la hidrólisis en medio básico alcalino de un éster lipídico (empleando bases fuertes como hidróxido de sodio, NaOH, o hidróxido de potasio, KOH). La reacción de saponificación descompone el lípido rindiendo el alcohol original y sales sódicas o potásicas de los ácidos grasos, comúnmente conocidas como jabones. 2 Apuntes de Biología EBAU Murcia: temario, esquemas y tests 26 Esquema químico de las reacciones de esterificación y saponificación.

Lípidos saponificables: simples y complejos 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, formando respectivamente monoacilglicéridos, diacilglicéridos y triacilglicéridos (o triglicéridos). Al estar todos los grupos hidroxilo de la glicerina comprometidos en enlaces éster, los triglicéridos son moléculas completamente apolares e insolubles en agua.

Representan la mayor reserva energética concentrada del organismo (más del doble de kilocalorías por gramo que los glúcidos; véase «Tema 3: Metabolismo celular — Catabolismo y respiración celular» para su degradación por beta-oxidación): Grasas animales (sebos y mantecas): formadas predominantemente por ácidos grasos saturados; sólidas a temperatura ambiente, se acumulan en los adipocitos del tejido adiposo y actúan además como aislante térmico y protección mecánica. Grasas vegetales (aceites): ricas en ácidos grasos insaturados; líquidas a temperatura ambiente, almacenadas preferentemente en vacuolas y semillas.

Las ceras son ésteres formados por un ácido graso de cadena larga y un monoalcohol alifático también de cadena lineal y elevada longitud. Al poseer sendos extremos intensamente hidrófobos, son insolubles en agua y cumplen una función impermeabilizante y de protección frente a la desecación (ceras cuticulares en hojas y frutos, plumas de aves, lanolina de la lana de oveja o espermaceti).

Lípidos complejos de membrana: fosfolípidos y esfingolípidos Los fosfolípidos (específicamente los fosfoglicéridos) constan de una molécula de glicerina esterificada en sus carbonos 1 y 2 por dos ácidos grasos (uno frecuentemente saturado y otro insaturado), mientras que su carbono 3 está unido a un grupo fosfato, el cual se enlaza habitualmente a un sustituyente polar o aminoalcohol (colina, etanolamina, serina). Apuntes de Biología EBAU Murcia: temario, esquemas y tests 27 Estructura molecular esquemática de un fosfoglicérido.

Debido a su marcado comportamiento anfipático, los fosfolípidos no se disuelven en medio acuoso, sino que se autoorganizan espontáneamente reduciendo el contacto entre sus colas apolares y el agua: Bicapas lipídicas: las cabezas polares contactan con el medio acuoso intra y extracelular mientras las colas hidrófobas quedan enfrentadas en el interior. Constituyen la matriz básica estructural de las membranas biológicas (véase «Tema 2: Biología celular — Organización celular, membrana y transporte»). Micelas: agregados esféricos monocapa donde las colas apolares se dirigen hacia el centro y las cabezas quedan expuestas hacia la fase acuosa.

Liposomas: vesículas esféricas huecas delimitadas por una bicapa lipídica que encierra un compartimento acuoso interior, ampliamente explotadas en farmacología y cosmética como transportadores dirigidos de principios activos. Los esfingolípidos no contienen glicerina, sino esfingosina (un aminoalcohol de 18 carbonos). La unión del grupo amino de la esfingosina con un ácido graso mediante un enlace amida produce una ceramida, que constituye la unidad base. Según el grupo polar unido a la ceramida se dividen en: Esfingomielinas: la ceramida se enlaza a fosfocolina o fosfoetanolamina. Son componentes primordiales de la vaina de mielina que recubre los axones neuronales en el tejido nervioso.

Glucoesfingolípidos: la ceramida se une a glúcidos mediante enlace O-glucosídico (carecen de fosfato). Se diferencian en cerebrósidos (unidos a un monosacárido simple, abundantes en el sistema nervioso) y gangliósidos (unidos a un oligosacárido ramificado complejo). Participan en el glucocálix como marcadores de superficie, especificidad del grupo sanguíneo y receptores para el reconocimiento o anclaje de toxinas y patógenos. Lípidos insaponificables Carecen de ácidos grasos en su estructura y no producen reacciones de saponificación. Destacan tres grupos: Terpenos (o isoprenoides): polímeros formados por la condensación de unidades de isopreno (2- metilbuta-1,3-dieno).

Comprenden esencias vegetales, vitaminas liposolubles y pigmentos fotosintéticos accesorios (carotenoides). Esteroides: compuestos derivados del esterano (ciclopentanoperhidrofenantreno). Se dividen en: Apuntes de Biología EBAU Murcia: temario, esquemas y tests 28 Esteroles: destaca el colesterol, lípido que se integra en las membranas celulares de los animales donde sus anillos rígidos regulan la fluidez de la bicapa lipídica frente a cambios térmicos amortiguando transiciones de fase bruscas.

Es precursor de la vitamina D (implicada en el metabolismo y absorción de calcio y fósforo; su déficit produce raquitismo) y de las sales y ácidos biliares (emulsionantes de grasas en el tubo digestivo). Hormonas esteroideas: incluyen hormonas sexuales (testosterona en el macho; estrógenos y progesterona en la hembra) y corticoides. Eicosanoides: derivados del ácido araquidónico (ácido graso poliinsaturado de 20 carbonos). Incluyen prostaglandinas (moduladoras de la respuesta inflamatoria, mediadoras del dolor y reguladoras de la presión sanguínea) y tromboxanos (agregación plaquetaria y trombogénesis).

IDEAS CLAVE Los lípidos saponificables contienen ácidos grasos esterificados y rinden sales de ácidos grasos (jabones) mediante hidrólisis alcalina. El carácter anfipático de los ácidos grasos y fosfolípidos condiciona la formación espontánea de bicapas lipídicas, micelas y liposomas en medio acuoso. Los dobles enlaces cis de los ácidos grasos insaturados introducen codos en la cadena que disminuyen su empaquetamiento e inducen un punto de fusión más bajo. Los triglicéridos actúan como reserva energética a largo plazo y aislantes, mientras que los fosfoglicéridos y esfingolípidos desempeñan funciones estructurales y de reconocimiento de membrana.

El colesterol es un esteroide que modula la fluidez térmica de las membranas celulares en animales y sirve de precursor para hormonas esteroideas, vitamina D y ácidos biliares. COMPRUEBA LO QUE HAS APRENDIDO 8. ¿Por qué los aceites vegetales son líquidos a temperatura ambiente mientras que los sebos animales son sólidos? 9. ¿Qué diferencia química básica existe entre un lípido saponificable y uno insaponificable? TEMA 7: INMUNOLOGÍA 5 Características de la respuesta inmunitaria adaptativa Terpenos o isoprenoides Los terpenos son lípidos insaponificables: no tienen ácidos grasos, así que no forman jabones.

Se construyen uniendo moléculas de isopreno (2-metil-1,3-butadieno), una unidad de 5 átomos de carbono. Por eso su número de carbonos es siempre un múltiplo de 5, y ese número sirve para clasificarlos. Suelen tener muchos dobles enlaces conjugados, lo que explica que muchos de ellos absorban luz y tengan color. Apuntes de Biología EBAU Murcia: temario, esquemas y tests 29 Tipo Unidades de isopreno Carbonos Ejemplos y función Monoterpenos 2 10 Mentol, limoneno, geraniol: esencias y aromas vegetales Sesquiterpenos 3 15 Farnesol, componente de aceites esenciales Diterpenos 4 20 Fitol: cadena que ancla la clorofila a la membrana del tilacoide.

Vitaminas liposolubles A (visión), E (antioxidante) y K (coagulación), de naturaleza diterpénica o con una cadena derivada del fitol Triterpenos 6 30 Escualeno, precursor del colesterol Tetraterpenos 8 40 Carotenoides: β-caroteno (anaranjado, precursor de la vitamina A) y xantofilas (amarillas). Son pigmentos fotosintéticos accesorios: captan luz que la clorofila no absorbe y la protegen del exceso de luz Politerpenos Muchas Cientos o miles Caucho natural PARA RECORDARLO Divide los carbonos entre 5 y obtienes las unidades de isopreno: fitol, 20 C, son 4 unidades (diterpeno); β-caroteno, 40 C, son 8 unidades (tetraterpeno).

El prefijo cuenta parejas de isoprenos: di = 2 parejas, tetra = 4 parejas. Hidrólisis enzimática por lipasas frente a saponificación Los triglicéridos (véase «Tema 1: Base química de la vida — Lípidos») pueden romperse por sus enlaces éster de dos formas, y el examen pide distinguirlas. En el organismo actúan las lipasas, enzimas como la lipasa pancreática en el intestino o las lipasas del tejido adiposo. Hidrolizan los enlaces éster con agua y liberan ácidos grasos y glicerina, no jabones. En la saponificación, en cambio, se usa una base fuerte en caliente, y el ácido graso queda como sal (el jabón).

Hidrólisis por lipasas Saponificación Dónde En los seres vivos (digestión, movilización de reservas) En el laboratorio o la industria Agente Enzima (lipasa) + agua, a temperatura corporal Base fuerte (NaOH o KOH) + calor Productos Glicerina + ácidos grasos libres Glicerina + sales sódicas o potásicas de ácidos grasos (jabones) Especificidad Alta: solo actúa sobre su sustrato Ninguna: afecta a cualquier éster de ácido graso Apuntes de Biología EBAU Murcia: temario, esquemas y tests 30 ERROR FRECUENTE Decir que en la digestión «se saponifican» las grasas.

En el intestino no se forman jabones: las sales biliares solo emulsionan la grasa (la dividen en gotitas) para que las lipasas tengan más superficie sobre la que actuar. Fosfoglicéridos frente a esfingolípidos: fosfatidilcolina y esfingomielina Ambos son lípidos de membrana anfipáticos con colina en la cabeza polar, pero su «esqueleto» es distinto: Fosfatidilcolina (lecitina) Esfingomielina Grupo Fosfoglicérido (glicerofosfolípido) Esfingolípido (esfingofosfolípido) Alcohol base Glicerina Esfingosina, un aminoalcohol de cadena larga Unión de los ácidos grasos Dos ácidos grasos por enlace éster Un ácido graso por enlace amida al grupo amino (forma la ceramida).

La propia cadena de la esfingosina actúa como segunda «cola» Cabeza polar Fosfato + colina Fosfato + colina Dónde abunda Todas las membranas Membrana plasmática; muy abundante en la vaina de mielina Esta diferencia influye en la fluidez de la membrana. Los fosfoglicéridos suelen llevar un ácido graso insaturado: sus dobles enlaces cis forman codos que separan las cadenas y hacen la bicapa más fluida. La esfingomielina tiene cadenas largas y casi siempre saturadas, que se empaquetan muy juntas, sobre todo junto al colesterol. Así, las zonas ricas en esfingomielina son más ordenadas y menos fluidas.

El ácido araquidónico El ácido araquidónico es un ácido graso poliinsaturado de 20 carbonos con 4 dobles enlaces, de la serie omega-6. Se clasifica entre los ácidos grasos esenciales, como el linoleico y el linolénico: los animales no pueden obtenerlo de novo y depende de la dieta, ya sea directamente o a partir del linoleico. Forma parte de los fosfolípidos de membrana. Además, es el precursor de los eicosanoides (prostaglandinas, tromboxanos y leucotrienos), que intervienen en la inflamación, el dolor y la coagulación. Colesterol, lipoproteínas y placas de ateroma El colesterol y los triglicéridos son insolubles en el plasma.

Por eso viajan dentro de lipoproteínas: partículas con un núcleo de lípidos apolares y una envoltura de fosfolípidos, colesterol libre y proteínas (apoproteínas). Dos de ellas son clave: Apuntes de Biología EBAU Murcia: temario, esquemas y tests 31 LDL (lipoproteínas de baja densidad): llevan colesterol desde el hígado a los tejidos; es el colesterol «malo» (véase «Tema 5: Genética molecular — Mutaciones y alteraciones genéticas»). HDL (lipoproteínas de alta densidad): devuelven el colesterol sobrante al hígado; es el colesterol «bueno».

Con colesterol LDL elevado se pone en marcha la formación de la placa: PROCESO Formación de la placa de ateroma La placa estrecha la luz de la arteria y la vuelve rígida (aterosclerosis). Si se rompe, se forma un trombo que puede obstruir por completo el vaso: en las coronarias provoca un infarto de miocardio, y en el cerebro un ictus. Relación con la dieta. Las carnes rojas, los embutidos y los lácteos enteros aportan colesterol y, sobre todo, ácidos grasos saturados, que elevan el colesterol LDL. Un exceso de triglicéridos en sangre, ligado a dietas ricas en grasas y azúcares, también aumenta el riesgo cardiovascular.

Por el contrario, sustituir grasas saturadas por insaturadas (aceite de oliva, frutos secos, pescado azul) ayuda a mantener un perfil lipídico más favorable. Exceso de LDL Colesterol LDL elevado en sangre por dieta rica en grasas saturadas 1 Depósito en la pared Las LDL penetran en la pared interna de la arteria y se oxidan 2 Células espumosas Los macrófagos fagocitan el colesterol y se cargan de lípidos 3 Placa de ateroma Lípidos, células, tejido fibroso y calcio forman la placa 4 Obstrucción arterial Se estrecha la luz arterial; un trombo puede causar infarto o ictus 5 Apuntes de Biología EBAU Murcia: temario, esquemas y tests 32 IDEAS CLAVE Los…