Apuntes de Biología EvAU Navarra: 12 temas, esquemas y test

Todo el temario de Biología para la EvAU de Navarra, de biomoléculas a inmunología, con esquemas, 100 preguntas de test y un resumen final para repasar.

Biología · EvAU Comunidad Foral de Navarra

36 temas · AprenAI

Índice

  1. Tema 1: Bioelementos, agua y sales minerales
  2. Tema 2: Glúcidos
  3. Tema 3: Lípidos
  4. Tema 4: Proteínas y enzimas — Aminoácidos y estructura de las proteínas
  5. Tema 4: Proteínas y enzimas — Hemoglobina: estructura cuaternaria, grupo hemo y función
  6. Tema 4: Proteínas y enzimas — Biocatalizadores y actividad enzimática
  7. Tema 4: Proteínas y enzimas — Vitaminas: clasificación, función e importancia para la salud
  8. Tema 5: La célula — Organización celular, envoltura nuclear y cromatina
  9. Tema 5: La célula — Membrana plasmática y mecanismos de transporte
  10. Tema 5: La célula — Transporte activo secundario (cotransporte)
  11. Tema 5: La célula — Orgánulos celulares y estructuras no membranosas
  12. Tema 6: Ciclo celular y división — Ciclo celular, mitosis y citocinesis
  13. Tema 6: Ciclo celular y división — Meiosis, recombinación genética y cáncer
  14. Tema 6: Ciclo celular y división — Metabolismo de las células tumorales: efecto Warburg
  15. Tema 7: Metabolismo celular — Glucólisis, ciclo de Krebs y cadena respiratoria
  16. Tema 7: Metabolismo celular — Fermentaciones y catabolismo de lípidos
  17. Tema 7: Metabolismo celular — Fotosíntesis y quimiosíntesis
  18. Tema 7: Metabolismo celular — Pigmentos fotosintéticos y espectro de absorción
  19. Tema 7: Metabolismo celular — Principales rutas anabólicas heterótrofas
  20. Tema 8: Ácidos nucleicos y genética molecular — Estructura de nucleótidos y ácidos nucleicos
  21. Tema 8: Ácidos nucleicos y genética molecular — Replicación del ADN
  22. Tema 8: Ácidos nucleicos y genética molecular — Transcripción y maduración del ARN
  23. Tema 8: Ácidos nucleicos y genética molecular — Código genético, traducción y regulación génica
  24. Tema 9: Genética y evolución — Leyes de Mendel y herencia ligada al sexo
  25. Tema 9: Genética y evolución — Mutaciones, mutágenos y mecanismos evolutivos
  26. Tema 10: Microorganismos — Diversidad microbiana, bacterias, virus y agentes acelulares
  27. Tema 10: Microorganismos — Microorganismos eucariotas: hongos, protozoos y microalgas
  28. Tema 10: Microorganismos — Fisiología microbiana, biotecnología tradicional y patogenia
  29. Tema 10: Microorganismos — Microorganismos en los ciclos biogeoquímicos y en el suelo
  30. Tema 11: Biotecnología e ingeniería genética
  31. Tema 12: Sistema inmunitario e inmunopatologías — Defensas del hospedador y respuesta inmune
  32. Tema 12: Sistema inmunitario e inmunopatologías — Concepto de inmunidad, fiebre e interferones
  33. Tema 12: Sistema inmunitario e inmunopatologías — Inmunidad humoral, sueros, vacunas y diagnóstico
  34. Tema 12: Sistema inmunitario e inmunopatologías — Importancia de la vacunación: inmunidad de grupo y vacuna antigripal
  35. Tema 12: Sistema inmunitario e inmunopatologías — Alteraciones inmunitarias: hipersensibilidad, autoinmunidad y trasplantes
  36. Resumen para repasar

Tema 1: Bioelementos, agua y sales minerales

1. Los componentes químicos de la materia viva

Toda la materia viva está constituida por elementos químicos denominados bioelementos o elementos biogénicos. La combinación de estos átomos mediante enlaces químicos da lugar a las moléculas biológicas o biomoléculas (también conocidas clásicamente como principios inmediatos), que pueden aislarse de los tejidos vivos mediante métodos físicos puramente mecánicos o de fraccionamiento.

Esquema
Clasificación general de los bioelementos
🧱Primarios98-99% de la masa viva: C, H, O, N, P, S
⚡Secundarios1-2% en forma de iones: Na, K, Ca, Mg, Cl
🔬OligoelementosMenos del 0,1% pero esenciales: Fe, Cu, Zn, Mn

2. Clasificación y funciones de los bioelementos

En función de su abundancia ponderal en los organismos vivos, los bioelementos se dividen en tres grandes grupos:

  • Bioelementos primarios: Constituyen aproximadamente entre el 98 % y el 99 % de la masa total de la materia viva. Incluyen el carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O), nitrógeno (N), fósforo (P) y azufre (S). Son indispensables para edificar las biomoléculas orgánicas fundamentales gracias a su capacidad de formar enlaces covalentes estables compartiendo pares de electrones, destacando la versatilidad del carbono para erigir esqueletos moleculares tridimensionales lineales, ramificados o cíclicos.
  • Bioelementos secundarios: Representan en conjunto cerca del 1 % al 2 % del peso corporal. Se encuentran generalmente en forma de iones disueltos: sodio (Na+\text{Na}^+), potasio (K+\text{K}^+), calcio (Ca2+\text{Ca}^{2+}), magnesio (Mg2+\text{Mg}^{2+}) y cloro (Cl−\text{Cl}^-). Desempeñan papeles fisiológicos determinantes en la excitabilidad de membranas excitables, la contracción muscular o como cofactores enzimáticos.
  • Oligoelementos (o elementos traza): Aparecen en proporciones inferiores al 0,1 %, pero son biológicamente imprescindibles. Su carencia acarrea patologías graves y su exceso suele resultar altamente tóxico. Entre ellos destacan el hierro (Fe, componente del grupo hemo), el cobre (Cu), el zinc (Zn), el manganeso (Mn) o el estaño (Sn).

3. El agua: estructura y base molecular

El agua (H2O\text{H}_2\text{O}) es el compuesto químico más abundante en la biosfera y en los seres vivos, representando de media entre el 65 % y el 70 % de la masa de los organismos.

Cada molécula está formada por un átomo de oxígeno unido covalentemente a dos átomos de hidrógeno. La geometría molecular es angular, con un ángulo de enlace de aproximadamente 104,5°. Dado que el oxígeno posee una electronegatividad notablemente mayor que la del hidrógeno, atrae con más fuerza los pares de electrones compartidos en los enlaces sencillos.

Esquema del dipolo del agua y formación del enlace por puentes de hidrógeno.
Esquema del dipolo del agua y formación del enlace por puentes de hidrógeno.

Esto genera una distribución asimétrica de las cargas: sobre el oxígeno se concentra una densidad de carga parcial negativa (δ−\boldsymbol{\text{δ}}^-), mientras que sobre cada hidrógeno se establece una densidad de carga parcial positiva (δ+\boldsymbol{\text{δ}}^+). Por ello, aunque la molécula de agua presenta una carga neta neutra, se comporta como un dipolo eléctrico permanente.

Definición
Un enlace por puentes de hidrógeno es una atracción electrostática intermolecular débil que se forma entre la región polarizada positivamente de un átomo de hidrógeno de una molécula y la región densamente electronegativa de un átomo (como el oxígeno o el nitrógeno) de una molécula vecina. En el agua líquida, cada molécula puede establecer hasta cuatro puentes de hidrógeno dinámicos con sus vecinas, tejiendo una red cohesiva continua.

4. Propiedades fisicoquímicas del agua y sus funciones biológicas

La capacidad de estructurar puentes de hidrógeno dota al agua de propiedades fisicoquímicas singulares de las que dependen directamente sus funciones en los seres vivos:

Propiedad fisicoquímicaFundamento molecularFunción biológica principal
Elevada fuerza de cohesión internaAtracción electrostática intensa entre dipolos de agua contiguos mediante enlaces de hidrógeno.Incompresibilidad del medio; actúa como esqueleto hidrostático en invertebrados y confiere turgencia mecánica a células y tejidos. Amortiguador articular en el líquido sinovial.
Elevada fuerza de adhesión y capilaridadAtracción dipolar entre el agua y las superficies sólidas cargadas hidrofílicas, sumada a la cohesión interna.Capilaridad: transporte pasivo de savia bruta y fluidos vasculares por finos conductos leñosos en contra de la fuerza gravitatoria.
Elevada tensión superficialLas moléculas de la interfase agua-aire experimentan fuerzas netas dirigidas hacia el interior líquido.Mantenimiento de la película superficial líquida, permitiendo la flotabilidad y el desplazamiento superficial de microorganismos y artrópodos.
Alto calor específicoSe requiere una ingente cantidad de energía térmica para distorsionar y romper la densa red de puentes de hidrógeno antes de acelerar el movimiento molecular.Amortiguador térmico celular: salvaguarda a las enzimas de oscilaciones bruscas de temperatura ambiental, manteniendo la homeostasis interna.
Alto calor de vaporizaciónPara evaporar agua hay que suministrar mucha energía calorífica para vencer la totalidad de los puentes de hidrógeno intermoleculares.Mecanismo termorregulador refrigerante: la evaporación de agua (sudoración o transpiración foliar) absorbe calor metabólico corporal eliminándolo eficientemente.
Menor densidad en estado sólido (anomalía de densidad)En el hielo, los puentes de hidrógeno se fijan formando una retícula tetraédrica más abierta y espaciada que en el estado líquido.Aislamiento térmico de ecosistemas acuáticos en invierno: el hielo flota en la superficie impidiendo la congelación del fondo y permitiendo la supervivencia subacuática.
Constante dieléctrica elevadaLos dipolos acuosos apantallan las atracciones electrostáticas mutuas entre aniones y cationes, interponiéndose entre ellos.Disolvente universal de sustancias iónicas y polares; facilita las reacciones metabólicas citosólicas y vehiculiza nutrientes y desechos en fluidos biológicos.
Bajo grado de ionizaciónPocas moléculas se disocian espontáneamente en disolución acuosa pura a 25 °C (2H2O⇌H3O++OH−2\text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{H}_3\text{O}^+ + \text{OH}^-), siendo el producto iónico Kw=[H3O+][OH−]=10−14K_w = [\text{H}_3\text{O}^+][\text{OH}^-] = 10^{-14}.Aporta reactividad bioquímica actuando en reacciones de hidrólisis (ruptura de enlaces biomoleculares por incorporación de fragmentos de agua) y como dador/aceptor de protones.

5. Dispersiones coloidales en el medio celular

El fluido intracelular o citosol no es una disolución verdadera simple, sino una dispersión coloidal en la que la fase dispersante es el agua y la fase dispersa la componen macromoléculas (proteínas y polisacáridos). Sus características distintivas son:

  • Efecto Tyndall: La dispersión dispersa haces de luz transversal debido al tamaño relativo de sus partículas, mostrando opalescencia o turbidez.
  • Movimiento browniano: Movimiento oscilatorio aleatorio y caótico de las partículas coloidales provocado por las colisiones moleculares continuas con el agua circundante, lo que impide su sedimentación espontánea por gravedad.
  • Tixotropía: Capacidad de alternar reversiblemente entre el estado fluido o de dispersión libre (estado sol) y el estado semisólido o viscoso gelatinoso (estado gel), en respuesta a variaciones de temperatura, pH o requerimientos mecánicos (como la emisión de pseudópodos o las corrientes de ciclosis citoplasmática).
  • Diálisis: Separación física de solutos de bajo peso molecular (cristaloides) y partículas coloidales mediante una membrana semipermeable que solo permite el tránsito de los primeros.

6. Sales minerales: formas y funciones

Las sales minerales se presentan en dos estados fisicoquímicos en los organismos:

A. Sales minerales precipitadas (insolubles)

Se encuentran en estado sólido, asociadas con frecuencia a matrices orgánicas. Desempeñan funciones protectoras y mecánicas de sostén:

  • Carbonato cálcico (CaCO3\text{CaCO}_3): Forma las conchas de moluscos, caparazones calcáreos de foraminíferos y otorga rigidez a estructuras esqueléticas.
  • Fosfatos cálcicos (como la hidroxiapatita, Ca10(PO4)6(OH)2\text{Ca}_{10}(\text{PO}_4)_6(\text{OH})_2): Mineralizan la matriz extracelular de los huesos y el esmalte dentario de los vertebrados.
  • Sílice (dióxido de silicio, SiO2\text{SiO}_2): Componen las paredes celulares o frústulas de las algas diatomeas y aportan rigidez a las espículas de ciertas esponjas y tallos de gramíneas y equisetos.

B. Sales minerales disueltas (solubles)

Aparecen disociadas en sus iones constitutivos: cationes (Na+\text{Na}^+, K+\text{K}^+, Ca2+\text{Ca}^{2+}, Mg2+\text{Mg}^{2+}) y aniones (Cl−\text{Cl}^-, HCO3−\text{HCO}_3^-, H2PO4−\text{H}_2\text{PO}_4^-, SO42−\text{SO}_4^{2-}). Garantizan funciones críticas:

  1. Mantenimiento del equilibrio osmótico: Gobiernan el volumen celular y la retención hídrica en los distintos compartimentos orgánicos.
  2. Generación de potenciales bioeléctricos: La asimetría en la concentración iónica transmembrana (gradientes de Na+\text{Na}^+ y K+\text{K}^+) sustenta el potencial de membrana en reposo y la despolarización en células excitables.
  3. Acción catalítica y reguladora: El Mg2+\text{Mg}^{2+} actúa como cofactor de cinasas y estabiliza ribosomas, mientras que el Ca2+\text{Ca}^{2+} es segundo mensajero celular, imprescindible en la coagulación sanguínea y en la contracción del músculo.
  4. Amortiguación del pH: Estabilizan la concentración de protones en los fluidos biológicos mediante soluciones reguladoras.

7. Regulación del pH: sistemas tampón fisiológicos

Las enzimas celulares requieren un margen de pH extremadamente estrecho para conservar su conformación nativa y su actividad catalítica. Los sistemas tampón o buffers son disoluciones amortiguadoras constituidas por un ácido débil y su base conjugada que minimizan los cambios de pH al aceptar o ceder protones según las demandas metabólicas.

Sistema tampón bicarbonato
Es el principal amortiguador del medio extracelular y del plasma sanguíneo humano (manteniendo el pH en torno a 7,35 - 7,45). Su equilibrio químico se formula como:
CO2+H2O⇌H2CO3⇌HCO3−+H+\text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{H}_2\text{CO}_3 \rightleftharpoons \text{HCO}_3^- + \text{H}^+
Si aumenta la acidez (exceso de H+\text{H}^+), la reacción se desplaza hacia la izquierda, formando ácido carbónico (H2CO3\text{H}_2\text{CO}_3) que se descompone en CO2\text{CO}_2 y H2O\text{H}_2\text{O}, liberándose el gas mediante ventilación pulmonar. Si el medio se alcaliniza (déficit de protones), el equilibrio se desplaza hacia la derecha, disociando ácido carbónico en bicarbonato (HCO3−\text{HCO}_3^-) y liberando protones libres.
Sistema tampón fosfato
Es el amortiguador preponderante en el medio intracelular citoplasmático (pH fisiológico próximo a 6,8 - 7,2). Su reacción en equilibrio es:
H2PO4−+H2O⇌HPO42−+H3O+\text{H}_2\text{PO}_4^- + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{HPO}_4^{2-} + \text{H}_3\text{O}^+
El ion dihidrógenofosfato (H2PO4−\text{H}_2\text{PO}_4^-) se comporta como ácido débil cediendo un protón si el pH tiende a subir, mientras que el monohidrógenofosfato (HPO42−\text{HPO}_4^{2-}) actúa como aceptor de protones si el citoplasma sufre una sobrecarga ácida.

8. Presión osmótica y homeostasis celular

La presión osmótica es la presión mecánica que resultaría necesaria para frenar por completo el flujo neto de agua a través de una membrana semipermeable que separa dos disoluciones de diferente concentración salina.

El fenómeno espontáneo de la ósmosis implica el paso de disolvente desde la disolución más diluida (medio hipotónico, con menor concentración de solutos no difusibles) hacia la más concentrada (medio hipertónico), hasta alcanzar la igualdad de potenciales químicos o presiones osmóticas (medio isotónico).

Proceso
Comportamiento osmótico celular según el medio
1💧Medio hipotónicoEntrada de agua: lisis/hemólisis en animales y turgencia en vegetales
→
2⚖️Medio isotónicoEquilibrio dinámico de agua sin cambio de volumen
→
3🍂Medio hipertónicoSalida de agua: crenación en animales y plasmólisis en vegetales

Las consecuencias citológicas del flujo osmótico dependen sustancialmente de la presencia o ausencia de una pared celular rígida:

Condición del medio extracelularCélula vegetal (con pared celulósica)Célula animal (sin pared rígida)Mecanismo osmótico implicado
Medio hipotónico ([solutos]ext<[solutos]int[\text{solutos}]_{\text{ext}} < [\text{solutos}]_{\text{int}})Turgencia: La vacuola absorbe agua y ejerce presión contra la membrana y la pared, la cual se tensa y frena la entrada sin romperse.Lisis celular / Hemólisis: El agua penetra de forma masiva sin contención externa mecánica, provocando hinchamiento y estallido osmótico (hemólisis en eritrocitos).Flujo neto de agua hacia el interior citosólico por gradiente de potencial hídrico; aumenta el volumen y disminuye la presión osmótica interna.
Medio isotónico ([solutos]ext=[solutos]int[\text{solutos}]_{\text{ext}} = [\text{solutos}]_{\text{int}})Estado de equilibrio dinámico; forma y tensión normales.Estado de equilibrio dinámico; conservación de la morfología globular bicóncava.Flujo neto nulo de solvente; el ritmo de entrada de moléculas de agua equivale estrictamente al de salida.
Medio hipertónico ([solutos]ext>[solutos]int[\text{solutos}]_{\text{ext}} > [\text{solutos}]_{\text{int}})Plasmólisis: La célula pierde agua rápidamente; la membrana plasmática se retrae y se desprende de la pared celular.Crenación: La célula sufre pérdida masiva de agua, deshidratándose y colapsando en una silueta encogida y festoneada o rugosa.Flujo neto de agua hacia el exterior hipertónico; disminuye bruscamente el volumen celular y se incrementa la concentración de solutos interna.
Error frecuente
Confundir plasmólisis con crenación. Ambos son procesos de deshidratación en medios hipertónicos, pero la plasmólisis es exclusiva de células con pared (como las vegetales), donde la membrana se desengancha de la pared celular rígida, mientras que la crenación ocurre en células animales desprovistas de pared (como los eritrocitos humanos), encogiéndose toda la membrana sobre sí misma.

Biomoléculas inorgánicas y orgánicas: clasificación y diferencias

Concepto de biomolécula

Definición

Una biomolécula o principio inmediato es cualquier molécula que forma parte de la materia viva. Se obtiene de los tejidos mediante métodos físicos que no alteran su estructura, como la filtración, la centrifugación, la diálisis o la destilación.

Según los elementos que las forman, se distinguen dos tipos:

  • Simples: formadas por átomos de un solo elemento, como el oxígeno molecular (O2O_2) o el nitrógeno molecular (N2N_2).
  • Compuestas: formadas por átomos de elementos distintos. Es el caso de casi todas, por ejemplo el agua (H2OH_2O), el dióxido de carbono (CO2CO_2) o la glucosa.

Las compuestas, a su vez, pueden ser inorgánicas u orgánicas.

Biomoléculas inorgánicas y orgánicas

Las inorgánicas son el agua, las sales minerales y algunos gases, como el O2O_2 y el CO2CO_2. Su rasgo distintivo es que también existen en la materia inerte: hay agua en un río y carbonato cálcico en una roca caliza, igual que dentro de un organismo. Sus propiedades y funciones se estudian en «Tema 1: Bioelementos, agua y sales minerales». Allí se explican, entre otros, los puentes de hidrógeno, la presión osmótica y los tampones bicarbonato y fosfato.

Las orgánicas tienen tres rasgos comunes:

  • Poseen un esqueleto de carbono, es decir, cadenas o anillos de átomos de C unidos entre sí por enlaces covalentes y rodeados de H.
  • Son exclusivas de los seres vivos: en la naturaleza solo las fabrican ellos.
  • Llevan grupos funcionales, que son agrupaciones de átomos responsables de su reactividad. Algunos ejemplos son el hidroxilo (–OH), el carbonilo (C=O), el carboxilo (–COOH), el amino (–NH₂) y el fosfato.
Error frecuente

Tener carbono no convierte una molécula en orgánica. El CO2CO_2 y los carbonatos contienen C, pero son inorgánicos: no tienen esqueleto carbonado con enlaces C–C y C–H, y existen fuera de los seres vivos.

CriterioInorgánicasOrgánicas
ComposiciónSin esqueleto carbonado (H, O, iones minerales…)Esqueleto de C con H, O y a menudo N, P, S
Tipo de enlaceIónico en las sales; covalente polar en el agua y los gasesCovalente, sobre todo C–C y C–H
Materia inerteSí, también aparecenNo, exclusivas de los seres vivos
FuncionesDisolvente y medio de reacción, estructural (sales precipitadas), regulación osmótica y del pH, intercambio de gasesEnergética, estructural, catalítica, de reserva, informativa (herencia)
Esquema
Biomoléculas
🪨InorgánicasTambién en la materia inerte
💧AguaDisolvente universal
🧂Sales mineralesPrecipitadas o disueltas
💨GasesO₂ y CO₂
🌿OrgánicasEsqueleto de carbono, exclusivas
🍬GlúcidosMonosacáridos, C H O
🧈LípidosÁcidos grasos y glicerol
🥩ProteínasAminoácidos, C H O N (S)
🧬Ácidos nucleicosNucleótidos, C H O N P

Los cuatro grupos orgánicos

Muchas biomoléculas orgánicas son polímeros, es decir, moléculas grandes que resultan de unir muchas unidades pequeñas iguales o parecidas llamadas monómeros. Cada grupo tiene su monómero y un enlace característico para unirlo.

GrupoUnidad básicaEnlace típicoBioelementos
GlúcidosMonosacáridoO-glucosídicoC, H, O
LípidosÁcidos grasos y glicerolÉsterC, H, O (a veces P y N)
ProteínasAminoácidoPeptídicoC, H, O, N (a veces S)
Ácidos nucleicosNucleótidoFosfodiésterC, H, O, N, P
Para recordarlo

Las letras crecen de un grupo al siguiente: CHO → CHO(P,N) → CHON(S) → CHONP. El fósforo es obligatorio solo en los ácidos nucleicos, y el azufre aparece solo en algunas proteínas.

Los lípidos no forman polímeros verdaderos. Los ácidos grasos se unen al glicerol mediante enlaces éster, pero no se encadenan en serie. Además, algunos lípidos, como el colesterol, no contienen ácidos grasos. Cada enlace y cada grupo se desarrollan en su tema: «Tema 2: Glúcidos», «Tema 3: Lípidos», «Tema 4: Proteínas y enzimas — Aminoácidos y estructura de las proteínas» y «Tema 8: Ácidos nucleicos y genética molecular — Estructura de nucleótidos y ácidos nucleicos».

Moléculas que relacionan grupos: el ATP

Las piezas de un grupo pueden formar parte de moléculas de otro. El ATP (adenosín trifosfato) es un nucleótido formado por tres componentes:

  • Adenina: una base nitrogenada. Contiene C, H y N (C5H5N5C_5H_5N_5).
  • Ribosa: un monosacárido de cinco carbonos, es decir, un glúcido. Contiene solo C, H y O (C5H10O5C_5H_{10}O_5).
  • Tres grupos fosfato: aportan P y O.

La molécula completa contiene, por tanto, C, H, O, N y P (C10H16N5O13P3C_{10}H_{16}N_5O_{13}P_3). Son los mismos bioelementos que los ácidos nucleicos, aunque el ATP no es un ácido nucleico, sino un nucleótido libre. Su papel energético se trata en «Tema 8: Ácidos nucleicos y genética molecular — Estructura de nucleótidos y ácidos nucleicos».

EvAU · 2024, Extraordinaria; 1
El citosol celular contiene alrededor del 70% de agua.
a) Explica dos funciones del agua de importancia clave en el interior de las células.
b) ¿Qué significa que el citosol forme una disolución coloidal?

Resolución

a) Dos funciones esenciales del agua a nivel intracelular son:

  1. Función disolvente y soporte de las reacciones metabólicas: Debido a su elevado momento dipolar y su alta constante dieléctrica, el agua disuelve gran cantidad de biomoléculas polares e iónicas. Esto permite que sustratos y enzimas se muevan y choquen libremente en el citosol, sirviendo de sustrato activo en reacciones químicas vitales como la hidrólisis.
  2. Función estructural y amortiguadora: Su incompresibilidad y elevada cohesión molecular conservan el volumen, dotan de turgencia a la célula vegetal y proporcionan una presión mecánica hidrostática que sostiene la arquitectura interna de la célula frente a fuerzas deformantes externas.

b) Significa que el citoplasma constituye un sistema disperso heterogéneo donde las partículas dispersas (macromoléculas biológicas de gran peso molecular como proteínas o polisacáridos) no sedimentan espontáneamente por gravedad ni atraviesan membranas semipermeables, debido a su tamaño intermedio entre las disoluciones verdaderas y las suspensiones gruesas. Esto dota al citosol de propiedades mecánicas específicas como el efecto Tyndall, el movimiento browniano y la tixotropía (capacidad de alternar entre los estados de sol y gel).

Ideas clave

  • Los bioelementos primarios (C, H, O, N, P, S) representan entre el 98 % y el 99 % de la materia viva gracias a su aptitud para formar enlaces covalentes de gran estabilidad.
  • El carácter dipolar del agua y su densa red de puentes de hidrógeno fundamentan sus propiedades termorreguladoras, disolventes, cohesivas y capilares.
  • Las sales minerales precipitadas desempeñan roles estructurales y de protección, mientras que las solubles regulan la homeostasis osmótica, los potenciales eléctricos y el pH.
  • El tampón bicarbonato actúa en el espacio extracelular y el tampón fosfato opera dentro de la célula para evitar variaciones críticas del pH.
  • La ósmosis genera turgencia o plasmólisis en células con pared vegetal, y hemólisis o crenación en células animales carentes de ella.
  • Una biomolécula o principio inmediato forma parte de la materia viva y se separa por métodos físicos sin alterarla.
  • Las biomoléculas simples tienen un solo elemento (O₂); las compuestas, varios (H₂O, glucosa).

Pon a prueba lo aprendido

  1. ¿Qué bioelemento es el componente central de la molécula de hemoglobina? — Hierro
  2. ¿Qué propiedad del agua es responsable directa de que el hielo flote en lagos polares? — Menor densidad al solidificar
  3. ¿Cuál es el principal sistema tampón inorgánico del medio intracelular? — Tampón fosfato
  4. ¿Qué fenómeno celular ocurre en una célula vegetal sometida a un medio salino hipertónico? — Plasmólisis
  5. ¿Cuál de estas biomoléculas es simple? — Oxígeno molecular
  6. ¿Qué enlace une los monómeros de las proteínas? — Peptídico

Tema 2: Glúcidos

Los glúcidos (también denominados azúcares o hidratos de carbono) son biomoléculas orgánicas constituidas principalmente por carbono, hidrógeno y oxígeno, cuya proporción empírica clásica responde a la fórmula Cn(H2O)nC_n(H_2O)_n o CnH2nOnC_n H_{2n} O_n. En determinados glúcidos complejos o modificados también pueden hallarse átomos de nitrógeno, azufre o fósforo. Desde una perspectiva química rigurosa, se definen como polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas, o bien sustancias compuestas cuya hidrólisis rinde estos derivados polialcohólicos.

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Tema 3: Lípidos

Los lípidos constituyen un grupo químicamente heterogéneo de biomoléculas orgánicas formadas por carbono, hidrógeno y oxígeno (a menudo acompañados por fósforo y nitrógeno). Comparten dos rasgos fisicoquímicos fundamentales: una nula o muy baja solubilidad en disolventes polares acuosos y una notable solubilidad en disolventes apolares orgánicos (como éter, cloroformo o benceno), además de un tacto untuoso característico.

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