Desde bioelementos hasta inmunidad.

1. Tema 2. Bioelementos, sales minerales y agua
Bioelemento: Elemento químico que constituye la materia viva, nos encontramos dos tipos:
Bioelementos primarios como son CHONPS.
Bioelementos secundarios entre los cuales se encuentran los oligoelementos que son elementos
que se encuentran en proporciones inferiores al 0,1 % pero que alguno de ellos es muy importante
para la vida, es decir, es indispensable, pero otros variables.
Biomolécula: Una biomolécula se obtiene a partir de la materia viva mediante procesos físicos que
permiten separar sustancias sin que resulten alteradas químicamente.
Simples, como las diatómicas.
Complejas que hay inorgánicas (H2O, CO2, sales minerales) y orgánicas (principios inmediatos)
1.1 La molécula del agua
El agua es líquida a temperatura ambiente debido a que posee un comportamiento físico particular ya
que en la molécula los dos electrones de los dos átomos de hidrógeno están desplazados hacia el átomo de
oxígeno, formándose así los dipolos. Entre los dipolos se establecen puentes de hidrógeno, que es un tipo
de enlace débil, formándose así polímeros de 3-9 moléculas.
1.2 Funciones del agua
Función disolvente: La molécula de agua, por solvatación, facilita la disociación de las sales minerales en
forma de iones; por ello el agua es un buen disolvente de compuestos iónicos y de compuestos covalentes
polares. Esto hace que sea el medio en el que se realizan casi todas las reacciones biológicas.
Función estructural: Las células que carecen de una pared de secreción rígida mantienen su volumen y
su forma gracias a la presión que ejerce el agua interna. Cuando las células pierden agua se produce la
plasmólisis que puede llegar a producir la muerte celular. Esto es debido a su elevada fuerza de cohesión de
dicha sustancia.
Función térmica: Es debido a su elevado calor específico y a su elevado calor de vaporizaciónM por ello
el agua sirve de autorreguladora.
1.3 Sales minerales disueltas.
Las sales minerales al disolverse dan lugar a iones. (Cl-
, SO4
2-
, HCO3
-
, Na+
,K+
...) Estos iones mantienen
constante el grado de salinidad y ayudan a mantener constante el PH. Las disoluciones que acidifican o
neutralizan, dependiendo del medio, se denominan disoluciones tampón. La presencia de sales minerales
determina la entrada y salida de agua de la célula, regulando de esta manera la presión osmótica y el
volumen celular. Los iones del interior son diferentes a los del exterior, generándose así un potencial
eléctrico. Cada ion ejerce funciones específicas y en algunos casos antagónicas como en el caso del K+
y el
Ca2+
que dificulta la captación de moléculas de agua.
1.4 Disoluciones y membranas.
Disolución verdadera. Tamaño menor a 5nm. Homogénea (partículas disueltas no sedimentan)
Disoluciones coloidales. Tamaño 5-200nm. Las partículas tampoco sedimentan pero sí reflejan la luz
incidente entre ellas.
Ósmosis. Paso de disolvente a través de una membrana semipermeable para igualar la concentración salina
de ambos medios.
Medio externo hipotónico → turgencia. Hipertónico → Plasmólisis.

2. Tema 3. Glúcidos
Glúcidos: Biomoléculas constituidas por una o más cadenas formadas por (CH2O)n. En todos los glúcidos
siempre hay un grupo carbonilo que puede ser o aldehído (-CHO) o cetónico (C=O). Clasificación de los
glúcidos:
Monosacáridos. Glúcidos formados por una sola cadena.
Oligosacáridos. Formados por la unión de dos o diez monosacáridos. Disacáridos.
Polisacáridos. Formados por la unión de más de diez monosacáridos.
Además de estos existen otro tipo de moléculas formadas por la unión de un glúcido a otra molécula así
como los glucolípidos o las glucoproteínas.
Carbono asimétrico. Carbono que tiene los 4 enlaces saturados por radicales diferentes.
Esteroisomería. Dos estructuras idénticas pero que difieren en la posición del radical -OH en el último
carbono asimétrico.
Ribosa Fructosa Glucosa
Glucosa: Monosacárido del grupo de las aldohexosas que aporta la mayor parte de la energía que necesitan
las células por su capacidad de atravesar la membrana plasmática sin necesidad de ser transformada en
moléculas más pequeñas. Algunas células como las neuronas o los glóbulos rojos dependen únicamente de
ella como fuente de energía. Polimerizada da lugar a polisacáridos con función de reserva energética como
el almidón en los vegetales o el glucógeno en los animales; también posee función estructural en la
celulosa de las plantas. También se le llama dextrosa.
Fructosa: Cetohexosa también denominada levulosa. Se encuentra libre en la fruta y, asociada a la glucosa,
forma la sacarosa. En el hígado se transforma en glucosa; como esta transformación ralentiza la subida de
glucosa en sangre, se suele utilizar para sustituir a la sacarosa en los alimentos para diabéticos.
Galactosa: Se puede encontrar en la orina de los animales. Junto con la D-glucosa forma la lactosa y
además es un elemento constitutivo de muchos polisacáridos.
Enlace O glucosídico
Tiene lugar entre el grupo hidroxilo del primer monosacárido y cualquier otro del segundo. Quedan
enlazados por un átomo de O y se desprende una molécula de agua. Hay dos tipos:
Enlace monocarbonilo. Cuando se establece entre el carbono carbonilo del primero y uno no
carbonilo del segundo. Reductora porque posee un carbonilo libre. Maltosa, celobiosa y lactosa.
Enlace dicarbonilo. Se establece entre dos carbonos carbonilos como en el caso de la sacarosa, y
debido a la ausencia de ningún carbono carbonilo libre no posee capacidad reductora.
Se denomina alfa o beta dependiendo del carbono carbonilo. Alfa cuando está en plano trans y beta en
plano cis (mismo plano que el carbono seis).

3. Disacáridos
Maltosa. Unión de dos glucosas α (1 → 4). Se encuentra libre en el grano de la cebada.
Celobiosa. 2 glucopiranosas β(1 → 4). Hidrólisis de la celulosa.
Lactosa. Glucosa+ galactosa β(1 → 4). Libre en la leche de los mamíferos.
Sacarosa. Glucosa + fructosa α(1 → 2). Libre en la caña de azúcar y la remolacha.
Polisacáridos
Heteropolisacárido. Polímeros formados por más de un tipo de monosacáridos. Agar o la pectina.
Homopolisacárido. Polímeros de un sólo tipo de monosacáridos. Almidón, glucógeno y celulosa.
Almidón. Reserva de los vegetales. Formado por dos tipos de polímeros:
- Amilosa. Maltosas unidas α(1 → 4).
- Amilopectinas. Polímero de maltosas α(1 → 4), con ramificaciones α(1 → 6).
Glucógeno. Reserva de los animales. Polímero de maltosas α(1 → 4) con muchas
ramificaciones α (1 → 6) aproximadamente una ramificación cada seis a diez glucosas.
Celulosa. Función de sostén propio de los vegetales, constituye el elemento más importante de la
pared celular. Cada pareja de glucosas unidas β(1 --> 4) forman una celobiosa. No tenemos enzimas
degradantes del enlace β, así que no sirve de alimento.
Funciones de los glúcidos
Energética. Es el monosacárido más abundante en el medio interno ya que puede atravesar la
membrana celular sin necesidad de hacerse más pequeña. El almidón en los vegetales y el
glucógeno en los animales.
Estructural. El enlace b-glucosídico da estabilidad estructural debido a que la mayoría de los
organismos carecen de enzimas para romperlo. La celulosa en los vegetales o la ribosa en los ácidos
nucleicos.
Especificidad de la membrana plasmática. Las glucoproteínas y los glucolípidos de la membrana
plasmática contribuyen a la selección de determinadas sustancias que pueden entrar en la célula.
Otras funciones específicas. Los glúcidos unidos a otras fracciones no glucídicas pueden realizar
otras funciones como la de antibiótico, vitamina, inmunológica, hormonal, anticoagulante y
enzimática.

4. Tema 4. Lípidos
Los lípidos constituyen un grupo muy heterogéneo de sustancias químicas. Están compuestos por C, H, y
la mayoría O en proporciones muy bajas. Algunos contienen también N,P,S.
Los lípidos constituyen un grupo de biomoléculas orgánicas que cumplen dos características distintivas:
Insolubles en agua y disolventes polares.
Solubles en disolventes orgánicos, es decir, apolares como el éter o el benceno.
Los lípidos según su estructura se dividen en tres grupos:
Ácidos grasos. Largas cadenas carbonatadas, nº par de carbonos.
Lípidos con ácidos grasos o saponificables. Acilglicéridos, fosfolípidos y glucolípidos.
Lípidos insaponificables o sin ácidos grasos. Esteroides.
4.1 Los ácidos grasos
Los ácidos grasos son moléculas formadas por una larga cadena hidrocarbonada de tipo alifático (lineal) con
nº par de átomos de C, el último de los cuales constituye un grupo carboxilo denominado grupo ácido. Se
pueden clasificar en dos grupos:
Ácidos grasos saturados. Son los que solo tienen enlaces simples entre los átomos de carbono. Ej: Ác.
Palmítico.
Ácidos grasos insaturados. Son los que tienen uno o más dobles enlaces en su cadena dando
lugar a codos que acortan la cadena. Ej: ácido oleico. Monoinsaturados y polinsaturados.
Carácter anfipático de los ácidos grasos: Los ácidos grasos presentan un doble comportamiento, tienen
una zona hidrófila y otra hidrófoba.
- Zona hidrófila. Grupo -COOH hidrolizado y gracias a su carga eléctrica establece atracciones con las
moléculas de agua y otras polares.
- Zona hidrófoba. Corresponde a la cadena hidrocarbonada que presenta repulsión respecto al agua y
que es capaz de establecer enlaces de Van der Waals con moléculas lipídicas.
4.2 Esterificación y saponificación
Esterificación: Es el proceso de formación de un éster y agua mediante un enlace éster al reaccionar un
ácido graso con un alcohol.
Saponificación: Es la reacción de un ácido graso con una base fuerte formando jabón más agua. Los ácidos
grasos son insolubles, pero los jabones sí son dispersables.
4.3 Acilglicéridos
Son los esteres formados por la esterificación de glicerina con 1, 2, o 3 moléculas de ácidos grasos.
Tienen función de reserva energética en el organismo. Son moléculas insolubles en agua, saponificables. Los
triacilglicéridos carecen de polaridad, por lo que se denominan grasas neutras.
Según el tipo de ácido graso puede ser:
Aceites. Presentan ac. Grasos insaturados y a temperatura ambiente son líquidos.
Sebos. Presentan ácidos grasos saturados y a temperatura ambiente son sólidos.
Mantequillas. Tienen ácidos grasos de cadena corta. Como estos tienen punto de fusión bajo, son
semisólidos a temperatura ambiente.
4.4 Lípidos de membrana
Son ésteres formados por un alcohol, ácidos grasos y otro tipo de moléculas. Son las principales moléculas
constitutivas de la bicapa lipídica de la membrana plasmática y tienen carácter anfipático.
Fosfoglicéridos. Dos ácidos grasos, una glicerina, un ácido fosfórico y un aminoalcohol. El ácido fosfórico
y el grupo amino se ionizan y constituyen el grupo polar de la molécula. Cefalina o lecitina.
Glucolípidos. Constituidos por monosacáridos u oligosacáridos unidos a lípidos.
Ambos se encuentran en la parte externa de la membrana celular que constituyen.

5. 4.5 Esteroides
Son ácidos grasos insaponificables derivados del esterano. Se diferencian 2 tipos de esteroides:
Esteroles.
- Colesterol. Forma parte de las membranas celulares a las cuales les confiere estabilidad al fijarse
entre los fosfolípidos y los fija. Es muy importante en el organismo.
- Ácidos biliares. Grupo de moléculas producidas en el hígado a partir del colesterol. De ellas
derivan las sales biliares, que se encargan de la emulsión de las grasas en el intestino.
- Grupo de las vitaminas D. Cada vitamina D proviene de un esterol diferente. La síntesis de
vitaminas es inducida en la piel por los rayos ultravioletas y su falta produce el raquitismo.
Hormonas esteroideas. Sustancias cuyo fin es afectar al funcionamiento de otras células, hay dos
tipos: suprarrenales (cortisol) y las sexuales (progesterona y testosterona).
Funciones de los lípidos
Reserva energética. Principal fuente de reserva del organismo, ocupa menos espacio que los glúcidos.
Estructural. Forman la bicapa lipídica de la membrana plasmática y de los orgánulos celulares.
Protectora. Recubren estructuras y las protegen frente a golpes.
Biocatalizadora. No son biocatalizadores pero algunos intervienen en su síntesis o actúan
conjuntamente a ellos.
Transportadora. El transporte desde el intestino hasta el tejido adiposo se hace mediante emulsión a
través de asociaciones proteicas específicas que permiten su transporte.

6. Tema 5. Las proteínas.
Los aminoácidos
Los aminoácidos son compuestos orgánicos de baja masa molecular que se caracterizan por poseer un
grupo carboxilo y otro amino. Los animales no son capaces de sintetizar todos los tipos de aminoácidos.
Aquellos que no pueden sintetizar, aminoácidos esenciales, deben ser ingeridos.
Los aminoácidos pueden presentar dos configuraciones distintas, tienen configuración L si está situado el –
COOH arriba y el –NH2 queda a la izquierda, mientras que la poseen D si el –NH2 está a la derecha.
Los aminoácidos tienen comportamiento anfótero, es decir, en disolución acuosa se comportan a la vez
como ácidos y como bases. Debido a esto los aminoácidos mantienen constante el PH del medio, lo que se
denomina efecto amortiguador.
Enlace peptídico
La unión entre aminoácidos se realiza mediante un enlace químico llamado enlace peptídico, y da lugar a
cadenas que reciben el nombre de péptidos. Se une un OH del –COOH con un H del –NH2, desprendiendo
una molécula de de H2O y quedando unidos el C—N. Un polipéptido de 50 aminoácidos o más da lugar a
una proteína.
Estructura de las proteínas
Estructura primaria
Corresponde a la secuencia de aa; presentando un extremo libre inicial (-NH2) y otro final (-COOH). La
función de una proteína depende de la secuencia de aminoácidos de ésta y de la forma que adopte.
Estructura secundaria
La estructura secundaria es la disposición de la cadena de aminoácidos en el espacio.
Gracias a la capacidad de giro de los enlaces no peptídicos, a medida que los aminoácidos se van uniendo
durante la síntesis proteica, la cadena adopta una disposición espacial estable que corresponde con la
estructura secundaria. Se conocen 3 tipos de estructura secundarias: α-hélice, hélice de colágeno y
conformación β.
Estructura α-hélice
Se forma al enrollarse la primaria helicoidalmente sobre sí misma con un giro dextrógiro. Esto se debe a la
formación espontánea de enlaces de hidrógeno entre el –CO- de un aminoácido y el H del –NH- del cuarto
aminoácido siguiente. La formación espontánea de enlaces de hidrógeno hace que todos los oxígenos de
los grupos –CO- queden orientados en el mismo sentido, mientras que los grupos –NH- quedan en sentido
contrario. Se forma así una hélice de 3,6 aminoácidos por vuelta; por ejemplo la α-queratina.
Conformación β
En la conformación β la cadena de aminoácidos no forma una hélice, sino una cadena distendida en forma
de zigzag debido a la ausencia de enlaces de hidrógeno entre los aminoácidos próximos. Si la cadena se
repliega, se pueden establecer puentes de hidrógenos entre segmentos que debido al plegamiento quedan
próximos. Esta disposición puede dar lugar a una lámina en zigzag muy estable, denominada β-lámina
plegada.
Estructura terciaria de las proteínas
Es la disposición de la segunda en el espacio cuando se pliega sobre sí misma y origina una conformación
globular donde los radicales apolares se sitúan en el interior y los polares en el exterior, hecho que posibilita
su solubilidad en agua y en disoluciones salinas. Las conformaciones globulares se mantienen estables
debido a los enlaces entre los radicales R de los aminoácidos. Los enlaces pueden ser de varios tipos:
enlaces disulfuro, enlace de hidrógeno, fuerzas de Van der Waals, interacciones hidrofóbicas o iónicas.

7. Conformación interna y dominios estructurales
Los tramos rectos de las proteínas con estructura terciaria presentan estructuras secundarias del tipo alfa
hélice o de conformación β, mientras que las de giros no tienen estructura secundaria.
En algunos casos hay combinaciones de ambas estructuras repetidas en una misma proteína dando lugar así
a dominios estructurales. Los diferentes dominios se unen entre sí por zonas estrechas, lo que posibilita un
cierto movimiento relativo.
Las proteínas que no llegan a formar estructuras terciarias se denominan proteínas filamentosas, porque
mantienen una estructura secundaria alargada. Son insolubles en agua y en disoluciones salinas. Las más
conocidas son el colágeno de los huesos y la queratina.
Estructura cuaternaria
La estructura cuaternaria es la que presentan las proteínas constituidas por dos o más cadenas
polipeptídicas con estructura terciaria unidas entre sí por enlaces débiles y, en ocasiones, por enlace
disulfuro. Cada una de estas cadenas se le denomina protómero. (Dímeros, trímeros…).
Propiedades de las proteínas
Solubilidad. La solubilidad se debe a la elevada proporción de radicales polares.
Desnaturalización. Es la pérdida de la estructura terciaria y cuaternaria, y en ocasiones, la
secundaria, debido a la rotura de los enlaces que las mantienen. Esta ruptura puede ser producida
por cambios de pH, variaciones de temperatura, agitación molecular… Cuando una proteína se
desnaturaliza adopta una conformación filamentosa y precipita. Las proteínas desnaturalizadas no
pueden realizar funciones de tipo enzimático, transportador u hormonal. Como la desnaturalización
no afecta a los enlaces peptídicos, si se vuelve a CN, algunas proteínas se renaturalizan.
Especificidad. Las proteínas que interactúan con otras moléculas presentan una estructura
tridimensional específica y unos aminoácidos en determinados lugares que les permiten diferenciar
unas moléculas con otras parecidas. Ejemplo: Las proteínas enzimáticas que actúan como
reguladoras de reacciones químicas, las hormonas peptídicas (insulina, anticuerpos). En las
enzimas el conjunto de aminoácidos que reconoce y contacta con las moléculas se denomina centro
activo. Las proteínas homólogas que realizan la misma función en especies diferentes, presentan
una estructura muy similar pero no siempre idéntica. Esto se debe a que solo difieren en aa. que
pueden ser sustituidos por otros y no alteran la funcionalidad.
Las funciones de las proteínas
Estructural. Forman parte de la membrana plasmática, constituyen los cilios y los flagelos y sirven
de soporte para el ADN.
Reserva. Ovoalbúmina de la clara del huevo por ejemplo.
Transporte. Además de las permeasas que regulan el paso de moléculas a través de la membrana
celular, existen proteínas que transportan a nivel pluricelular, como los pigmentos respiratorios.
Enzimática. Las enzimas son las proteínas que tienen acción biocatalizadora, es decir, regulan las
reacciones bioquímicas. Se conocen aproximadamente tres mil enzimas y todas ellas con elevado
grado de especialización. Maltasa.
Contráctil. Gracias a esta función de contracción se posibilita la movilidad. Actina y miosina.
Hormonal. Las hormonas son proteínas transportadas por el medio interno del organismo que
llegan a determinadas células a las que estimulan para iniciar ciertas reacciones. La insulina.
Defensa. Inmunoglobulinas que constituyen los anticuerpos. Los anticuerpos son moléculas que se
asocian a las sustancias extrañas que penetran en el organismo, los antígenos, y los neutralizan.
También tienen función defensiva muchos antibióticos segregados por bacterias y hongos que
impiden la reproducción o provocan la muerte de otros organismos.
Homeostática. Consiste en mantener constante los valores de determinadas variables del medio
interno, como son la salinidad, la acidez o la concentración de glucosa.

8. Tema 6. Las enzimas.
Las enzimas son biocatalizadores, es decir, los catalizadores de las reacciones biológicas. Al rebajar la
energía de activación, aumentan la velocidad de la reacción y la aceleran. Son todas, excepto la ribozima,
proteínas globulares. Son solubles en agua por lo que pueden actuar a nivel intracelular. La región de la
enzima que se une al sustrato recibe el nombre de centro activo y presenta las siguientes características:
Constituye una parte muy pequeña del volumen total.
Tiene una estructura tridimensional.
Están formados por aminoácidos que debido a los repliegues de la cadena quedan próximos, se
dividen en dos grupos:
- De fijación, que establecen enlaces débiles con el sustrato y se fijan a él.
- Catalizadores, que establecen enlaces con el sustrato y provocan la ruptura de alguno de sus
enlaces, por lo tanto son, los responsables de su transformación.
- Radicales de algunos aminoácidos presentan afinidad química por el sustrato, estableciéndose de
esta manera enlaces débiles entre ellos.
Las enzimas como buenos catalizadores, cumplen dos características de ellos, no se consumen en la
reacción pero sí que la aceleran.
Las enzimas no son activas hasta que no actúan sobre ellas otras enzimas, los zimógenos; se pueden
clasificar en dos tipos:
Enzimas estrictamente proteicas. Únicamente cadenas polipeptídicas.
Holoenzimas. Fracción polipeptídica (apoenzima) y una fracción no proteica (cofactor) que puede
ser de dos tipos:
- Cofactor inorgánico. Iones metálicos.
- Cofactor orgánico o coenzimas. Como las vitaminas, ATP, NAD+
Cuando los cofactores se encuentran fuertemente unidos, se denominan grupos prostéticos.
Mecanismo de la acción enzimática
La sustancia sobre la que actúa la enzima se denomina sustrato, quien gracias a enlaces débiles, se une con
la enzima y forma el complejo enzima-sustrato.
Después, se forma el complejo activado, que para alcanzar este estado se requiere mucha menos energía
que para llegar al estado de transición solo; al acabar la transición se convierte en complejo enzima-
producto, finalmente el producto se desprende.
Según el número de sustratos que se unan a la enzima, ésta actúa de distinta manera:
Un solo sustrato. Fija el sustrato por adsorción, al final se libera el producto y queda intacta.
Con dos sustratos. Atrae a las dos moléculas reaccionantes hacia su superficie de forma que aumenta
la posibilidad de encuentro de ellas; en consecuencia, la reacción se produce más rápidamente. Al
finalizar, la enzima se libera rápidamente de ellos para volver a actuar.

9. Tema 7. Los ácidos nucleicos.
Los ácidos nucleicos son macromoléculas biológicas de carácter ácido que se encontraron en el interior del
núcleo de las células eucariotas.
Están compuestos por:
- Una molécula de H3PO4.
- Una pentosa. Puede ser ribosa (ARN) y 2-desoxirribosa (ADN)
- Una base nitrogenada que según su estructura puede ser:
- Púricas. Adenina y Guanina.
-Piriminídicas. Citosina, Timina (ADN) y Uracilo (propio del ARN)
La unión de una base nitrogenada con el azúcar mediante un enlace N-glucosídico da lugar al nucleósido,
que éste, mediante un enlace éster fosfórico, se une a un ac. Fosfórico y da lugar al nucleótido.
Las cadenas de ácidos nucleicos presentan dos extremos: el 5’, y un 3’ al final. Entre el radical –OH del
carbono 3’ del último nucleótido y el radical fosfato del 5’ se forma un enlace fosfodiester, desprendiendo
dos moléculas de agua.
El ADN
El ADN está constituido por dos cadenas de nucleótidos enrolladas formando una doble hélice, posee una
masa molecular muy elevada.
Según el modelo celular, el ADN se puede encontrar en distintos lugares celulares así como:
- ADN de células eucariotas. En el núcleo y en las mitocondrias y cloroplastos.
- ADN de células procariotas. Asociado a proteínas parecidas a las histonas, y formando el nucleoide, que a
diferencia del núcleo carece de membrana.
Estructura primaria del ADN
Es la sucesión de nucleótidos de una solo cadena que puede presentarse como un simple filamento
extendido o bien ligeramente doblado sobre sí mismo. El nº de hebras que se pueden combinar es muy
elevado, y debido a estas innumerables combinaciones aparece la información genética.
Estructura secundaria del ADN
La estructura secundaria del ADN corresponde a la disposición en el espacio de dos hebras que forman una
doble hélice a través de puentes de hidrógeno entre las bases.
Modelo de la doble hélice de Watson y Crick
El ADN es una doble hélice de 20 A de diámetro formada por dos cadenas de polinucleótidos. Los
grupos hidrófobos de las bases se disponen hacia el interior estableciéndose interacciones hidrofóbicas
que proporcionan estabilidad a la molécula. Las pentosas y los grupos fosfato quedan en el exterior y la
ionización de estos últimos proporciona el carácter ácido de esta macromolécula.
Las cadenas de ADN que forman la doble hélice son:
- Antiparalelas. Enlaces 5’3’ orientados en sentidos contrarios.
- Complementarias. Las dos cadenas no son iguales sino que la secuencia es diferente pero
complementaria.
- El enrollamiento es dextrógiro y plectonímico, es decir, que para que se separen las dos
cadenas una debe girar con respecto a la otra.
La doble hélice de ADN en estado natural es muy estable, pero si una dispersión de fibras de ADN es
calienta hasta 100ºC, las dos hebras de la doble hélice se desnaturalizan. Si se enfría por debajo de los 65ºC
se produce la renaturalización.

10. Niveles de empaquetamiento
Primer nivel de empaquetamiento o fibra de cromatina de 100 A. También denominado collar de perlas
que está constituido por la fibra de ADN de 20 A asociado a histonas. Este collar de perlas se encuentra en
el núcleo durante la interfase del ciclo celular de todas las células eucariotas, menos los espermatozoides.
Estructuralmente, esta fibra de cromatina está constituida por una sucesión de partículas de 100 A de
diámetro denominadas nucleosomas. Cada nucleosoma está formado por un octámero de histonas. El ADN
que hay entre un octámero y el siguiente se denomina ADN espaciador. La fibra de cromatina de 100 A
también recibe el nombre de filamento nucleosómico. El cromosoma presenta el grado de máximo
empaquetamiento de la fibra de cromatina.
ARN
El ARN está formado por una molécula de ác. Fosfórico, una ribosa, y A, U, C y G.
El ARN es casi siempre monocatenario, exceptuando algunos casos donde es bicatenario.
Existen varios tipos de ARN diferentes, con la misma configuración química, pero que presentan distinta
estructura y función.
ARN mensajero
El ARNm es monocatenario y lineal. Copia la información contenida en el ADN y la lleva hasta los ribosomas,
para que se sinteticen las proteínas a partir de los aminoácidos que aportan los ARNt. El ARNm tiene una
estructura diferente según el tipo de célula:
ARN eucariótico. Presenta algunas zonas con doble hélice y zonas monocatenarias que dan lugar a
los lazos de herradura. Es monocistrónico ya que lleva información para que se sintetice una
proteína; contiene intrones, que son fragmentos sin información que son suprimidos gracias a la
intervención del ARNpn, en su maduración.
ARN procariótico. No adopta la estructura del ARN eucariótico ni presenta intrones y este puede
ser policistrónico, es decir, puede contener información para dos o más cadenas polipeptídicas.
ARN transferencia
El ARNt se encuentra en el citoplasma en forma de molécula dispersa. Transporta aminoácidos
determinados hasta los ribosomas, donde, según la secuencia especificada en un ARNm, se sintetizan las
proteínas. Este posee un anticodón, que es el que posee la codificación del aminoácido, el cual es
complementario al codón del ARNm.
ARN ribosómico
El ARNr constituye los ribosomas y representa el 60% de la masa de estos orgánulos. Unidos a las proteínas
ribosómicas originan lugares adecuados para la unión con el ARNm y de estos con los ARNt, que son los
portadores de los aa que forman las proteínas.
El ARN nucleolar
Es el encargado de formar las dos subunidades ribosómicas encontrándose en el nucléolo.
El ARN pequeño nucleolar
Es de tamaño muy pequeño y se encuentra en el núcleo de las células eucariotas. Está formado por las
ribonucleoproteínas nucleares que actúan eliminando los intrones en el proceso de maduración del ARNm .
El ARN de interferencia.
Es utilizado por determinadas enzimas para reconocer ARN mensajeros concretos. Después los degrada,
impidiendo que estos ARNm originen proteínas. Se considera que el ARN de interferencia constituye un
mecanismo de autocontrol de la célula.

11. Tema 8. La célula.
Morfología celular. Células procariotas y células eucariotas.
Estructura de la célula procariota
Las células procariotas tienen nucleoide a diferencia del núcleo, es carente de membrana:
Pared bacteriana. Estructura gruesa y rígida.
Membrana plasmática. A diferencia de las eucariotas no tiene colesterol.
Citoplasma. Carecen de orgánulos delimitados por membranas, solo tienen ribosomas y estructuras
delimitadas por proteínas como los clorosomas que contienen pigmentos fotosintéticos.
Material genético. Condensado en una región denominada nucleoide. Puede presentar pequeños
ADN accesorios denominados plasmidios.
Estructura de la célula eucariota.
En el interior de la célula eucariota nos encontramos 4 tipos diferentes de estructuras:
Estructura carentes de membrana. Son los ribosomas, los centrosomas y el citoesqueleto.
Sistema endomembranoso. Conjunto formado por las estructuras membranosas y las vesículas
aisladas derivadas de ellas. Las principales son: retículo endoplasmático, aparato de Golgi, vacuolas
y lisosomas.
Orgánulos traductores de energía. Son las mitocondrias y los cloroplastos. Están envueltos por una
doble membrana.
Núcleo. Consta de nucleoplasma y de una doble cubierta membranosa, llamada envoltura nuclear,
que presenta abundantes poros. Disperso en el nucleoplasma se encuentra el material genético en
forma de cromatina y, en medio de ella dos o tres corpúsculos sin membrana, los nucléolos.
Algunas células eucariotas pueden tener una membrana de secreción en el exterior de la membrana
plasmática. La célula animal no la suele tener, pero si la posee se denomina matriz extracelular. (dibujo 117)
La pared celular es una cubierta gruesa y rígida que rodea las células vegetales, las de hongos y las de
bacterias. Está formada por celulosa y una matriz en la cual hay agua, sales minerales, pectina y
hemicelulosa. La propia célula secreta la celulosa, la cual se dispone en capas:
Lámina media. Primera capa que se sintetiza.
Pared primaria. Segunda capa que se genera, es delgada, flexible y elástica.
Pared secundaria. Tercera y última capa. Es una cubierta que perdura tras la muerte celular, con lo
cual es el tejido de sostén de muchas plantas.
La membrana plasmática
La membrana plasmática es una fina película que rodea la célula y la separa del medio externo; está
formada por una doble capa lipídica a la cual se le asocian moléculas proteicas, que se sitúan en ambas
caras. La membrana está compuesta por moléculas anfipáticas que están en un medio polar, el agua, por lo
que disponen sus radicales polares hacia el medio acuoso y los lipófilos hacia los lipófilos de la otra capa. La
membrana plasmática está formada por los siguientes compuestos:
Fosfolípidos y glucolípidos. Con tendencia a girar sobre sí mismos y desplazarse lateralmente por la
monocapa, originando así una fluidez de membrana que le permite adaptarse a las condiciones del
medio.
Colesterol. Se dispone en los espacios disminuyendo así la fluidez excesiva y estabilizando la bicapa.

12. Proteínas. Pueden ser intrínsecas (englobadas en la bicapa), si atraviesan la bicapa se denominan
proteínas transmembranosas; y extrínsecas que están adosadas a la membrana y son solubles.
Propiedades de la membrana plasmática
Estructura dinámica. Las moléculas se pueden desplazar lateralmente, lo que permite que la
membrana pueda autorepararse, o fusionarse con otra membrana; gracias a ello se darán los
procesos de endocitosis y exocitosis.
Estructura asimétrica. El glucocálix sólo se encuentra en la cara externa de la membrana de las
células animales. Estos oligosacáridos realizan la función de reconocimiento de moléculas externas,
es decir, son receptores de membrana; un claro ejemplo es el del óvulo con el espermatozoide.
Funciones de la membrana plasmática
Las funciones que se deben a la bicapa lipídica son:
Mantener separados el medio acuoso. La bicapa es una barrera impermeable para las sustancias
polares y permeables para las apolares.
Realizar los procesos de endocitosis y exocitosis, gracias al acoplamiento de membranas.
Las funciones que dependen de las proteínas de la membrana son:
Regular la entrada y salida de moléculas en la célula.
Regular la entrada y la salida de iones.
Posibilitar el reconocimiento celular.
Realizar actividad enzimática.
Intervenir en la transducción de señales.
Constituir puntos de anclaje para el citoesqueleto y la matriz extracelular.
El transporte a través de la membrana
El paso a través de la membrana se puede realizar de dos formas: por transporte pasivo, sin gasto
energético, o por transporte activo, con gasto de energía.
Transporte pasivo
El transporte pasivo es un proceso espontáneo de difusión de sustancias a través de la membrana, se
produce a favor del gradiente, desde el medio más concentrado al menos. Hay tres tipos de gradientes, el
de concentración química, el eléctrico, y el electroquímico siempre y cuando haya diferencia en las
concentraciones. Se puede realizar de dos formas distintas, en función del tipo de difusión:
Difusión simple. Es el paso de moléculas pequeñas a favor del gradiente. Es más rápido cuanto más
pequeñas sean las moléculas y mayor la diferencia.
- A través de la bicapa. Entran moléculas lipídicas como las esteroideas.
- Por canales. Por proteínas transmembranosas que entran iones. La apertura del canal se
puede regular por voltaje, si se producen variaciones en el potencial eléctrico, o por
ligando, cuando determinadas sustancias se unen a un receptor de la proteína canal, quien
sufre una transformación estructural e induce la apertura del mismo.
Difusión facilitada. Se lleva a cabo gracias a la intervención de proteínas transmembranosas específicas
para cada sustrato, que lo arrastran hacia el interior o hacia el exterior de la célula según sea el gradiente.
Son las denominadas proteínas transportadoras o permeasas.

13. Transporte activo
Necesita energía que es aportada por moléculas de ATP y que permite transportar sustancias en contra
de un gradiente. Son, por ejemplo, la bomba sodio potasio o la bomba de protones.
La bomba sodio potasio es una proteína transmembranosa que bombea Na+
hacia el exterior y K+
hacia
el interior celular. Puede actuar en contra del gradiente, pues de cada molécula de ATP se obtiene la
energía necesaria para bombear 3 Na+
hacia fuera y 2 K+
hacia dentro formándose así un potencial de
membrana, pues el interior siempre queda cargado positivamente. Se puede utilizar para regular la entrada
y salida de diferente sustancias por cotransporte y, en las neuronas, para transmitir información a las
células.
Endocitosis y exocitosis
Las partículas de gran tamaño entran a la célula gracias a la endocitosis y salen gracias a la exocitosis.
Endocitosis. Es la entrada de macromoléculas y pequeños cuerpos externos; se inicia por medio de
un control de la membrana que induce la formación de un sistema reticular de clatrina, una
proteína filamentosa, que induce el surgimiento de un relieve membranoso revestido de ella, para
formar la vesícula. Posteriormente, la clatrina abandona la vesícula y regresa a la membrana
plasmática.
Exocitosis. Mecanismo de expulsión de macromoléculas y pequeños cuerpos gracias a la fusión de
las membranas de la vacuola y la plasmática. Mediante exocitosis, la célula expulsa al exterior los
desechos del metabolismo.
El citoplasma
El citoplasma es la parte de la célula comprendida entre la membrana plasmática y la envoltura nuclear.
Está constituido por el citosol, el citoesqueleto, los orgánulos celulares y las inclusiones citoplasmáticas.
El citosol es el medio líquido interno del citoplasma delimitado por el sistema membranoso celular. Es
un medio acuoso en el cual hay disueltas gran cantidad de moléculas coloidalmente. Estas moléculas son
prótidos, lípidos, glúcidos, productos del metabolismo, ácidos nucleicos, sales minerales o nucleótidos
como el ATP.
Los orgánulos celulares
1. Retículo endoplasmático
Está compuesto por una red de cisternas, vesículas y túbulos que se extienden por todo el citoplasma y
comunica con la membrana nuclear externa. Entre sus principales funciones destaca la síntesis de
proteínas, de lípidos, así como su posterior adición a glúcidos. También puede realizar la
desintoxicación de sustancias tóxicas.
1.1. Retículo endoplasmático liso
Es una red de túbulos unidos al retículo endoplasmático rugoso que se expande por todo el citoplasma.
Su membrana contiene gran cantidad de enzimas que realizan la función de síntesis de lípidos. Este
retículo es muy escaso en la mayoría de las células, aunque está muy desarrollado en las células
musculares estriadas y en las células intersticiales de ovarios y testículos. Entre sus principales
funciones podemos destacar la síntesis de la mayoría de lípidos que forman la membrana -salvo de los
ácidos grasos que se sintetizan en el citosol-, funciona como almacén, transportador de lípidos y
participa en procesos de desintoxicación.

14. 1.2. Retículo endoplasmático rugoso
Presenta ribosomas en su cara externa, llamada cara citoplasmática. Está formado por cisternas
comunicadas entre sí y además presenta vesículas de transporte. Se comunica con el REL y con la parte
externa de la membrana nuclear. Sus membranas con algo más delgadas que las plasmáticas (de 50 a
60 Å) y presenta riboforinas en su cara externa, lo que le permite la unión con ribosomas.
Participa en la síntesis de proteínas y fosfolípidos que forman la membrana.
2. El aparato de Golgi
Está formado por una o varias agrupaciones en paralelo de sacos discoidales acompañados de
vesículas de secreción. Cada agrupación, recibe el nombre de dictiosoma y comprende de 4-8 cisternas.
Éste está polarizado por lo que presenta dos caras:
La cara cis o de formación. Próxima al RER, convexa y constituida por pequeñas cisternas de
membrana fina.
La cara trans o de maduración. Orientada hacia la membrana plasmática, cóncava y constituida por
cisternas muy grandes.
Las principales funciones del aparato de Golgi son tales como la maduración, gracias a que contiene
gran cantidad de proteínas de tipo enzimático; acumulación y secreción de proteínas, glucosilación de
lípidos y proteínas quienes dan lugar a glucolípidos y a glucoproteínas de membrana, tiene función
transportadora pues es el orgánulo principal de transporte de sustancias en el interior celular, porque
sus membranas permiten transportar un gran número de moléculas procedentes del retículo
endoplasmático, y por último también se produce aquí la síntesis de polisacáridos.
3. Vacuolas
Son vesículas constituidas por una membrana y un interior predominantemente acuoso. Se forman
a partir del retículo endoplasmático, del aparato de Golgi o de invaginaciones de la membrana
plasmática. En las células animales, las vacuolas suelen ser pequeñas y generalmente se denominan
vesículas, por el contrario en las células vegetales son grandes y hay una o dos, su membrana recibe el
nombre de tonoplasto.
En las células vegetales las vacuolas tienen 3 funciones principales: el acumular agua alcanzando así
la turgencia celular, almacenar reservas energéticas elaboradas por la propia célula, almacenar
productos de desecho, transportar sustancias entre orgánulos del sistema endomembranoso y entre
estos y el medio externo, también sirve de almacén para diferentes sustancias.
4. Ribosomas
Los ribosomas son unas estructuras globulares, carentes de membrana, que están constituidas por
varios tipos de proteínas asociadas a ARNr procedentes del nucléolo. Se pueden encontrar dispersos en
el citosol o adheridos a la membrana del RER, gracias a las riboforinas que posibilitan su anclaje.
En las células eucariotas, son corpúsculos esféricos de unos 200A de diámetro que están constituidos
por dos subunidades:
Subunidad pequeña, que sedimenta a valores de 40 S.
Subunidad grande cuya velocidad de sedimentación es de 65 S.
En el citoplasma se encuentran las dos subunidades separadas y únicamente se unen para sintetizar
proteínas. Los ribosomas son los responsables de la biosíntesis de las proteínas; inicialmente, el ARNm se
une a la subunidad pequeña, y posteriormente a la subunidad grande, y así se inicia la traducción del
mensaje del ARNm. Una vez acabada la síntesis de la proteína, las subunidades se separan. Las moléculas de
ARNm son leídas por una serie de 5 a 40 ribosomas que reciben el nombre de polirribosomas.

15. 5. Lisosomas
Los lisosomas son vesículas procedentes del aparato de Golgi en cuyo interior hay enzimas
digestivas. Las enzimas se forman en el RER, pasan al aparato de Golgi, donde se activan y se
concentran y después se acumulan en el interior de los lisosomas.
Los lisosomas tienen una membrana plasmática con las proteínas de la cara interna muy
glucosiladas, impidiendo estas glicoproteínas que las enzimas hidrolasas ataquen la membrana interna
del lisosoma. Los lisosomas digieran materia orgánica, la encima más importante es la fosfatasa ácida,
capaz de romper los enlaces fosfoestéricos y liberar los grupos fosfato. Para un buen funcionamiento de
estas enzimas, los lisosomas necesitan mantener un pH entre 3 y 6 por tanto introducen protones H+
en
su interior mediante consumo de ATP. La digestión puede ser extracelular o intracelular, en función del
contenido del lisosoma hay dos tipos:
Lisosoma primario. En su interior solo presentan enzimas digestivas.
Lisosoma secundario. Contienen sustratos en proceso de digestión, porque anteriormente se
han unido a una vacuola con materia orgánica. Estos pueden ser de dos tipos:
- Vacuolas digestivas, si el sustrato procede del exterior por fagocitosis.
- Vacuolas autofágicas si el sustrato procede del interior.
6. Mitocondrias
Las mitocondrias son orgánulos de las células eucariotas areobias que se encargan de obtener energía
mediante la respiración celular. Se encuentran en grandes cantidades en el citoplasma y son especialmente
abundantes en las que tiene una elevada demanda de energía como las musculares o los espermatozoides.
El conjunto de mitocondrias se denomina condrioma. Las mitocondrias están formadas por una doble
membrana que delimita dos cámaras:
Membrana mitocondrial externa. Es lisa y limita por completo a la mitocondria. Su estructura es la
misma que la de las membranas celulares: una bicapa lipídica con proteínas asociadas. Contiene
proteínas transmembranosas que actúan como canales de penetración, gracias a los cuales es muy
permeable.
Membrana mitocondrial interna. Presenta repliegues internos denominados crestas
mitocondriales, que incrementan su superficie y , por tanto, su capacidad metabolizadora.
Es bastante impermeable y contiene las moléculas encargadas de la respiración mitocondrial como
las permeasas, los citocromos y las ATP-sintetasas. Entre los lípidos de membrana no hay colesterol.
Espacio intermembranoso. Es el espacio entre las dos membranas con contenido parecido al
citosol.
Matriz mitocondrial. Espacio delimitado por la membrana interna, es rica en enzimas y presenta
además:
- Ribosomas mitocondriales. Moléculas de ADN mitocondrial. Enzimas necesarias para la
replicación, transcripción y traducción del ADN mitocondrial. Enzimas implicadas en el ciclo
de Krebs. Iones de calcio y fosfato.
La función más importante de las mitocondrias es la respiración mitocondrial que consiste en la
combinación de materia orgánica con el oxígeno para obtener energía por medio de la oxidación. En la
respiración mitocondrial se distinguen dos etapas:
Ciclo de Krebs. Etapa inicial realizada en la matriz y donde se desprende CO2.
Cadena respiratoria. Etapa inicial realizada en la membrana interna donde se junta el H de la
materia orgánica con el oxígeno liberándose energía en forma de ATP gracias a las ATP-sintetasas.
En la matriz mitocondrial se llevan a cabo otras vías metabólicas importantes:
Β-oxidación de ácidos grasos. Las enzimas se sitúan en la matriz mitocondrial, se denomina hélice
de Lynen y en cada vuelta de espiral se forman 5 moléculas de ATP.

16. Fosforilación oxidativa. Se realiza en las partículas elementales F situadas sobre las crestas
mitocondriales, son complejos de ATP-sintetasa que permite fosforilar el ADPATP.
Duplicación del ADN mitocondrial.
Concentración de sustancias en la cámara interna, tales como proteínas o lípidos.
7. Cloroplastos
Los cloroplastos son orgánulos típicos de las células vegetales, contienen clorofila gracias a la cual
pueden llevar a cabo la fotosíntesis, proceso donde la energía luminosa es transformada en química y
sintetiza materia orgánica a partir de inorgánica. Por ello, los cloroplastos al igual que las mitocondrias
son considerados orgánulos transductores de energía.
Un cloroplasto está formado por los siguientes elementos:
Cubierta con doble membrana. Ninguna de las dos membranas tiene clorofila y entre sus
lípidos no hay colesterol.
- Membrana plastidial externa. Muy permeable
- Membrana plastidial interna. Casi impermeable y presenta proteínas translocadoras.
Estroma. Espacio interior que contiene un número elevado de componentes:
- ADN plastidial. Circular y de doble hélice.
- Plastorribosomas. Diferentes de los ribosomas del citoplasma.
- Enzimas. Las que transforman el CO2 en materia orgánica y las que replican el ADN.
- Inclusiones de granos de almidón e inclusiones lipídicas.
Tilacoides o lamelas. Sáculos aplanados inmersos en el estroma. Presentan una membrana
tilacoidal que contiene pigmentos fotosintéticos y una cavidad interior denominada lumen. Los
tilacoides pueden ser de dos tipos:
- Tilacoides de estroma. Alargados y extendidos por todo el estroma.
- Tilacoides de gránulos. Pequeños con forma de disco apilados. Cada pila se denomina
gránulo o grana.
La función básica de los cloroplastos es la fotosíntesis en ella se distinguen dos fases:
Fase luminosa. Durante esta fase, mediante los pigmentos fotosintéticos se capta energía luminosa
que se utiliza para rompe las moléculas de agua y obtener de ella sus hidrógenos en forma de
protones y electrones mientras que el O2 es un producto de desecho. El transporte de electrones
por parte de las enzimas de la cadena transportadora y de los protones por parte de las enzimas
ATP-sintetasas permite sintetizar moléculas de ATP.
Fase oscura. Se realiza en el estroma y en ella se captan moléculas de CO2 del aire a la que se
añaden los H obtenidos en la fase luminosa, gracias a la energía de los ATP generándose así la
materia orgánica. En el estroma también tiene lugar la replicación del ADN y la biosíntesis de
proteínas, en la que intervienen los plastorribosomas.

17. El citoesqueleto
El citoesqueleto es una red de filamentos proteicos con función esquelética que constituyen el
andamio interno de la célula. Se diferencian tres tipos de filamentos: microfilamentos, filamentos
intermedios y microtúbulos.
Los microfilamentos: Son los componentes más abundantes del citoesqueleto, son filamentos de actina
y de miosina denominados filamentos gruesos; sus principales funciones son: Mantener la forma de la
célula, generar la emisión de los pseudópodos, generar y estabilizar las prolongaciones citoplasmáticas y
posibilitar el movimiento contráctil de las células musculares.
Los microtúbulos son filamentos tubulares constituidos por tubulina, una molécula de naturaleza
proteica y se originan a partir del centro organizador de microtúbulos, que en las células animales se
denomina centro pericentriolar del centrosoma. A partir de los microtúbulos se originan el citoesqueleto,
el huso acromático, los centriolos y los cilios y flagelos. Los microtúbulos son estructuras cilíndricas y
huecas constituidas por polímeros de dos proteínas globulares unidas. Poseen las siguientes funciones:
Realizar el movimiento celular, servir de base para estructurar el citoesqueleto, determinar la forma de la
célula, organizar la distribución interna de los orgánulos y movilizar los cromosomas.
El centrosoma se considera como el centro dinámico de la célula porque es la zona donde se encuentra
el centro organizador de microtúbulos; debido a ello el centrosoma es el responsable de los movimientos
de la célula. El centrosoma está formado por el material pericentriolar, el áster (Conjunto de microtúbulos
radiales que salen a partir del material pericentriolar, que sirve para fijar los centrosomas a la membrana
plasmática durante la mitosis) y el diplosoma (dos centriolos perpendiculares entre sí y formado cada uno
por nueve grupos de tres microtúbulos que forman un cilindro).
El núcleo
La envoltura nuclear está formada por una doble membrana con poros que controla y regula la
comunicación entre el citoplasma y el nucleoplasma, está constituida por los siguientes elementos:
Membrana externa. Similar a la plasmática y en contacto con el RER y con ribosomas asociados.
Membrana interna. Posee proteínas de membrana que sirven de anclaje para las proteínas que
constituyen la lámina nuclear; entre las dos membranas se encuentra el espacio perinuclear.
- Lámina nuclear. Capa densa de proteínas fibrilares situada debajo de la membrana interna
y con características semejantes a los filamentos intermedios del citoesqueleto. Estas
proteínas están relacionadas con la formación de poros ya que fijan las fibras de cromatina.
- Poros nucleares. Orificios cuyo diámetro es de 800A distribuidos por toda la membrana
que regulan el paso de subunidades ribosómicas y proteínas de pequeño tamaño.
Algunas de las funciones de la envoltura nuclear son: 1) Separar el núcleo del citosol. 2) Regular el
intercambio de sustancias a través de los poros. 3) Intervenir en la constitución de los cromosomas previa a
la división celular. 4) Participar en la distribución de cromatina en la nueva célula.
El nucleoplasma es una dispersión coloidal en forma de gel compuesta de agua, sales minerales y
proteínas, está en el interior nuclear, y es ahí donde se producen la síntesis y el empaquetamiento de los
ácidos nucleicos y de nucleótidos de ARN y ADN.
El nucléolo es un corpúsculo esférico carente de membrana que durante la división celular desaparece y
cuando los cromosomas se desespiralizan se vuelve a formar. Está constituido por ARN y proteínas,
sintetiza el ARN nucleolar; es más grande cuanto mayor es la síntesis proteica. En él se distinguen dos
zonas: La zona fibrilar que se origina a partir de los sectores de ADN que contienen los genes con
información para la síntesis del ARN nucleolar, los llamados organizadores nucleolares; y la zona granular
que da lugar a las subunidades ribosómicas en proceso de maduración.

18. La cromatina está formada por filamentos de ADN y proteínas. Se forma a partir de los cromosomas
que se descondensan cuando finaliza la división del núcleo, se distingue entre eucromatina (cuando se
descondensa completamente durante la interfase) y la heterocromatina que no se descondensa
completamente.
La cromatina está constituida por una sucesión de nucleosomas que forman la fibra de cromatina de
100 A, esta fibra se enrolla sobre sí misma dando lugar a la fibra de cromatina de 300 A siendo éste el
menor grado de condensación a nivel cromosómico de la cromatina.
La cromatina contiene toda la información genética necesaria sobre la estructura y funcionamiento de
un organismo y además proporciona la información biológica necesaria para efectuar la síntesis de los
diferentes ARN.
Los cromosomas están formados por la condensación sobre sí misma de una fibra de cromatina de
300A. Cada cromosoma posee:
Centrómero. Estrechamiento de la cromátida que lo separa en dos brazos.
Brazos cromosómicos. Cada una de las partes que separa. La porción distal es el telómero.
Constricción secundaria estrechamiento cerca del telómero que puede dar lugar a un satélite.
Cinetocoro. Estructura proteica situada en el centrómero que actúa como COM.
Los cromosomas se forman en el núcleo poco antes de su división y al romperse la envoltura nuclear
quedan inmersos en el citoplasma.
Tras la duplicación del ADN se forman las cromátidas; hay 4 tipos de cromosomas según la posición del
telómero: Metacéntrico, submetacéntrico, acrocéntico, telocéntrico; y dos según la fase de división.
Metafásico (dos cromátidas) y anafásico (1 cromátida).

19. Tema 9. La reproducción celular.
El ciclo celular
El ciclo celular de una célula eucariota comprende el periodo de tiempo que va desde que se forma
hasta que se divide, se diferencian dos etapas:
Interfase. Etapa inicial de larga duración que consta a su vez de tres fases, G1, S y G2. En las que se
puede observar claramente el núcleo interfásico.
Estas fases son periodos bioquímicamente muy activos, en los que se produce la síntesis de todas
las sustancias propias de la célula. La síntesis del ADN se produce en la fase S pero es al final de esta
cuando se lleva a cabo la duplicación del ADN sin producirse su reparto.
División. Es la etapa final corta en la que se dará lugar a dos células hijas. Consta de una única fase,
la fase M, bioquímicamente inactiva, que engloba dos procesos:
- Cariocinesis. División del núcleo. Cada molécula de ADN del núcleo se condensa junto con
su copia formando un cromosoma, se rompe la envoltura nuclear y los cromosomas
terminan de condesarse. Posteriormente se dividen en dos y cada célula hija recibe el
mismo número de cromosomas que la célula madre.
- Citocinesis. División del citoplasma, tiene lugar después de la anterior.
Interfase celular
Fase G1. Desde que nace hasta la S. Se produce aquí la síntesis de ARNm que se inicia en el citosol.
Hay un solo diplosoma. Al final de esta fase se distingue un punto de no retorno a partir del cual es
imposible impedir que se sucedan las demás fases, es el punto R o de no retorno. En algunas
células debido a la diferenciación celular, antes de llegar al punto R se manifiestan ciertos genes que
producen la especialización celular, donde puede permanecer días y meses sin alcanzar el punto R,
es la fase GO; pero activadores mitóticos pueden hacerlos volver a la G1 y alcanzar el punto R,
excepto las muy especializadas.
Fase S: Síntesis de la duplicación del ADN que se condensa y forma un cromosoma inmaduro. Se
forma un esbozo de centriolo junto a cada centriolo, el procentriolo.
Fase G2. Acaba la síntesis del ADN y se forman los cromosomas; continúa las síntesis de proteínas y
ARNm que empezará en el citosol y la proteína, gracias a su péptido de señalización, entrará en el
lumen del RER donde pierde el péptido y se le añade un oligosacárido (glucosilación). Es aquí
donde se forman dos diplosomas inmaduros.
Mitosis
Proceso mediante el cual de una célula 2n cromosomas se obtienen 2 células 2n. Hay cuatro fases:
Profase. Las dos fibras de 100 A de cada cromosoma se enrollan sobre sí dando la fibra de 300 A, y
las cromátidas, quienes quedan unidas por el centrómero y forman un cromosoma profásico. Al
condesarse el ADN desaparecen los nucléolos; se forman dos centrosomas por duplicación, se
alejan el uno del otro por el alargamiento de los microtúbulos polares quedando paralelos. Entra
agua al interior nuclear hasta fragmentarse el envoltorio nuclear y expandirse el nucleosoma por el
citosol. Se forma el cinetocoro, estructura proteica capaz de captar microtúbulos y fijarlos.
Metafase. Los microtúbulos cinetocóricos crecen por la adición de tubulina, debido a su
alargamiento todos los cromosomas forman la placa ecuatorial y los 2 centrosomas más los
microtúbulos forman el huso mitótico.
Anafase. Separación de las cromátidas hermanas formándose el cromosoma anafásico, que se
desplaza debido al acortamiento de microtúbulos y al arrastre realizado por las proteínas motoras
que se fijan al cinetocoro.

20. Telofase. Los dos cromosomas anafásicos en polos opuestos empiezan su descondensación, la
lámina fibrosa se adhiere a los cromosomas, lo que facilita una nueva envoltura. Los cromosomas se
van desespiralizando hecho que permite la transcripción y formación de nucléolos. Los
microtúbulos polares separan del material pericentriolar, se aproximan entre sí y forman cilindros
en la interzona donde se acumulan muchas proteínas, y tienen mucha importancia en la citocinesis.
Meiosis
Proceso generador de células con la mitad de cromosomas que la célula madre. Posee dos fases:
Primera división meiótica. Reduccional, puesto que las células hijas tienen la mitad de
cromosomas.
Segunda división meiótica. Ecuacional, porque las células hijas son 2n al igual que la madre.
En la formación de los gametos es primordial pues si no se irían aumentando el nº de cromosomas
entre generaciones, otra de sus características es la recombinación genética.
Diferencias entre mitosis y meiosis.
Mitosis Meiosis
1 cariocinesis y una citocinesis 2 cariocinesis y dos citocinesis
2 células con los mismos cromosomas 4 células con la mitad de cromosomas
En la profase no hay entrecruzamientos ni sinapsis En la profase hay entrecruzamientos y sinapsis
En la anafase las cromátidas hermanas se separan Las cromátidas hermanas migran juntas
Si no hay mutación, los cromosomas de las células
hijas son iguales a los de la madre
Hay recombinación genética en la mitad de
cromosomas, entre las cromátidas de los
cromosomas homólogos.
Primera división meiótica
Se aparean los cromosomas homólogos produciéndose de esta manera el intercambio genético:
Profase I. Se forman los cromosomas, se juntan los dos homólogos formando el par bivalente entre
los que se produce un intercambio genético gracias a los nódulos de recombinación quienes han
sido producidos por sinapsis o entrecruzamientos; cuando la sinapsis tiende a deshacerse, se
evidencian los quiasmas o puntos de unión anteriores.
Metafase I. Desaparece la envoltura nuclear, los nucléolos y el par bivalente se dispone en el
ecuador celular.
Anafase I. Los dos cromosomas homólogos migran a polos opuestos.
Telofase I. En depende que especies tiene lugar, aunque normalmente se pasa a la 2ª división.
Segunda división meiótica
Precedida de una breve interfase en la que no hay duplicación del ADN (Intercinesis)
Profase II. Se rompe la envoltura nuclear, se duplican los diplosomas y se forma el huso mitótico.
Metafase II. Los cromosomas se disponen en el plano ecuatorial.
Anafase II. Las cromátidas se separan y migran a polos opuestos.
Telofase II. Los cromosomas se desespiralizan y se rodean de envoltura nuclear formándose dos
núcleos que posteriormente se separarán por citocinesis.

21. Tema 10. Metabolismo: Anabolismo y catabolismo.
El metabolismo celular es el conjunto de reacciones químicas que se producen en el interior de las
células y que conducen a la transformación de unas biomoléculas en otras con el fin de obtener energía y
materia para poder llevar a cabo las funciones vitales. Según el tipo de metabolismo que tenga un
organismo nos encontramos con:
Catabolismo. Orgánicas complejas pasan a orgánicas simples liberando ATP.
Anabolismo. Orgánicas simples en complejas para lo cual necesitamos energía que proviene de los
enlaces fosfato del ATP.
Catabolismo Anabolismo
Reacciones de degradación Reacciones de síntesis
Reacciones de oxidación Reacciones de reducción
Desprenden energía Necesitan energía
Muchos sustratos y pocos productos Pocos sustratos y muchos productos
Conjunto de vías metabólicas divergentes Conjunto de vías metabólicas convergentes
Adenosín-trifosfato (ATP)
El ATP es un nucleótido que actúa en el metabolismo como molécula energética. Almacena y cede
energía gracias a sus dos enlaces esterfosfóricos, que puede almacenar cada uno 7’3 Kcal/mol.
Cuando se hidroliza por un proceso de desfosforilación se rompe el último enlace éster-fosfórico y se
produce un ADP+H3PO4+energía. El ADP puede ser hidrolizado en AMP+H3PO4+energía, rompiéndose el
otro enlace esterfosfórico. La síntesis del ATP se puede realizar de dos formas distintas:
Fosforilación a nivel de sustrato. Gracias a la energía liberada de una biomoléculas.
Reacción enzimática con ATP-sintetasas. Sintetizan ATP con el paso de H+
.
El ATP es la moneda energética, pues almacena energía de uso inmediato, pero si no se necesita
inmediatamente, la célula utiliza otras biomoléculas capaces de almacenar mucha más Kcal por mol, como
son el almidón o el glucógeno (4kcal/g) o triglicéridos se encuentran en el tejido adiposo y albergan 9kcal/g.
Tipos de metabolismo
Según la fuente de donde provenga el carbono puede distinguirse dos tipos de metabolismo:
Autótrofo: Si es el CO2, es decir, Carbono inorgánico.
Heterótrofo: Si es materia orgánica como glucosa o triglicéridos; este es un C orgánico.
Con respecto a las distintas fuentes de energía podemos encontrar dos distintas:
Fotosíntesis. Energía lumínica.
Quimiosíntesis. Energía desprendida de reacciones químicas.

22. Catabolismo
El catabolismo es la fase degradativa del organismo en la cual se obtiene energía. En las vías catabólicas
las moléculas orgánicas iniciales son transformadas en otras más sencillas hasta convertirse en productos,
los denominados productos de excreción. La energía liberada es almacenada en enlaces ricos en energía del
ATP y es utilizada para las distintas actividades celulares o para sintetizar compuestos orgánicos en los que
se almacena la energía sobrante (anabolismo).
Reacciones redox
Las reacciones catabólicas son reacciones de transferencia de electrones, es decir, reacciones redox. Si
una sustancia se oxida (pierde e-
) hay otra que los acepta (se reduce). La sustancia que provoca que otra
pierda e-
es el oxidante y la que provoca que gane reductor. Un ejemplo de redox es la respiración celular de
la glucosa.
En el catabolismo la energía se libera gradualmente y en forma de energía química, albergada en los
enlaces químicos de la molécula del ATP. Esta producción es gradual por las siguientes características:
Reacciones sucesivas. Ocurren una después de otra, son catalizadas por diferentes enzimas.
Transporte de hidrógenos. Los e-
de la C6H12O6 no pasan directamente a los átomos de oxígeno sino
que viajan junto a protones constituyendo átomos de H que pasan al NAD+
, formándose NADH, y
actuando como transportador.
Cadena transportadora de e-
. La coenzima NADH no pasa sus e-
directamente al oxígeno, sino que
pasan por una cadena transportadora de e-
constituidas por unas proteínas, los citocromos. Los e-
pasan de un citocromo al siguiente ocupando cada vez un lugar más próximo al núcleo, esta energía
desprendida, sirve para fosforilar el ADP y formar ATP gracias a las ATP-sintetasas. Los e-
son
transferidos a átomos de oxígeno, a los que se unen H+
y se forma H2O.
Tipos de catabolismo
Se pueden distinguir dos tipos de catabolismo:
Respiración. Interviene la cadena transportadora de e-
, esto permite transferir los e-
de la materia
orgánica a un aceptor inorgánico, en función del agente oxidante se distingue:
- Respiración aeróbica. O2 molecular que al reducirse y aceptar e-
se forma H2O metabólica.
- Respiración anaeróbica. Cuando el agente oxidante no es elO2 molecular sino, iones como
el nitrato que al reducirse se queda en ion nitrito, NO2
-
.
Fermentación. No interviene la cadena transportadora, así que impide transferir los e-
de la materia
orgánica inicial a un compuesto inorgánico, por ello su producto final siempre será uno orgánico.
Catabolismo respiratorio de los glúcidos
En el aparato digestivo los alimentos se degradan en monosacáridos, en la degradación total de la
glucosa y el aprovechamiento de la energía se distinguen dos procesos: la glucólisis y la respiración que
ésta a su vez tiene dos fases: El ciclo de Krebs y la cadena transportadora de electrones.
En la célula procariota se realiza en el citosol y la cadena transportadora en la membrana plasmática sin
embargo, en la eucariota, la glucólisis se realiza en el citosol y la respiración en las mitocondrias: el ciclo de
Krebs en la matriz mitocondrial, y la cadena en la membrana de las crestas.

23. Glucólisis
La glucosa se descompone en dos moléculas de ác.pirúvico, con la energía liberada se sintetizan dos
moléculas de ATP. Las fases de la glucólisis son 9, pero se dividen en dos:
1º, consumo de energía: Por cada glucosa se consumen 2 ATP formándose 2 gliceraldehido 3-fosfato
2º, producción de energía. Por cada gliceraldehido se forman 2ATP y se genera un ác.pirúvico.
Se oxidan 2NAD+
.
Respiración de los glúcidos
Ciclo de Krebs
El ác pirúvico entra por transporte activo a la mitocondria donde sufre una descarboxilación que sale
en forma de CO2 + 2H que son aceptados por un NAD+
que se reduce a NADH+
+ H+
, así se forma el acetato
al que se le introduce una coenzima A y así se forma el Acetil-CoA, gracias al sistema piruvato
deshidrogenasa.
El acetil-CoA al juntarse con el ácido oxoalacético forma un ácido cítrico quien se degrada en dos
moléculas de CO2 e hidrógenos provenientes del acetil, al final se regenera un ácido oxoalacético (4
carbonos) por ello lo denominamos ciclo.
Para aceptar los hidrógenos se precisan coenzimas oxidadas (3NAD+ y 1FAD) que se reducen (3NADH+
y
1FADH2); para volver a ser coenzimas oxidadas pasan por la cadena transportadora de electrones.
En cada vuelta del ciclo de Krebs se genera 1GTP=1ATP, 3NADH y 1 FADH2. El balance energético, como
podemos ver, es muy bajo (sólo 1 GTP) pero el resto de energía se invierte en reducir las enzimas que
cuando se oxiden en la cadena liberarán mucha energía.
Cadena respiratoria, transporte de electrones
Es la última etapa de la respiración, en ella se oxidan las coenzimas reducidas anteriormente y de esta
forma son utilizadas para sintetizar ATP a partir de la energía que contienen; se pueden distinguir 3
procesos:
- Transporte de electrones. La cadena respiratoria está constituida por una serie de moléculas
proteicas englobadas en la membrana interna de las mitocondrias de las células eucariotas de
forma ordenada. Cada una de estas moléculas acepta e-
de la anterior (se reduce) y los transfiere a
la siguiente oxidándose. Esto es posible porque los e-
pasan a lugares más cercanos al núcleo y con
menor energía.
Los e-
que entran en la cadena proceden de los NADH y FADH2 que al cederlos junto con protones H+
pasan a ser las coenzimas oxidadas NAD+
y FAD. La cadena está compuesta por los grandes
complejos I,II y III quienes están comunicados gracias a la ubiquinona que es un lípido que
transporta los e-
entre éstos y después está el complejo IV, comunicado con el III por el citocromo c
que está en la cara interna de la membrana.
- Quimiósmosis. La energía perdida por los electrones se utiliza para bombear H+
al exterior (al
espacio intermembranoso) donde se acumulan y cuando su concentración es elevada vuelven a la
matriz por las ATP sintetasas.
- Fosforilación oxidativa. Las ATP-sintetasas constituidas por cuatro partes que se mueven entre sí
cuando los protones fluyen por su canal interior, esto provoca cambios en tres lugares que
producen la unión de un ADP y un PO4
3-
generando ATP.
En general en la respiración de los glúcidos se forman 38 ATP porque un FADH2, tiene un valor
energético de 2ATP; 1NADH de 3 ATP y un GTP de 1ATP.

24. Catabolismo por fermentación
La fermentación es un proceso catabólico en el que no interviene la cadena transportadora y posee las
siguientes características:
Es un proceso anaeróbico puesto que no usa O2 como aceptor de e-
.
El aceptor es un compuesto orgánico.
La síntesis del ATP ocurre a nivel de sustrato. No intervienen las ATP-sintetasas lo que explica la baja
producción energética. Una glucosa por fermentación produce 2 ATP y por respiración 38. La
fermentación ocurre en los microorganismos aunque puede realizarse en las células si no les llega el
suficiente O2. Según sea la naturaleza del producto final hay diferentes fermentaciones: Está la
alcohólica, si es alcohol etílico; la láctica si es ác. Láctico y la putrefacción si es maloliente. Según el
proceso catabólico que realicen los organismos son:
o Anaerobio facultativo: Organismos que respiran pero en falta de O2 fermentan.
o Anaerobio estricto: Siempre fermentan, según la levadura se obtienen diferentes
productos.
Los principales productos obtenidos de los microorganismos son el etanol, el ácido láctico y el vinagre.
Etanol. Es un disolvente orgánico muy utilizado en la industria, pero es también la sustancia más
característica de las bebidas alcohólicas. Las levaduras del género Saccharomyces obtienen etanol
degradando incompletamente moléculas de glucosa mediante fermentación alcohólica.
C6H12O6 2 C2H5OH + 2CO2. Las bebidas alcohólicas que se obtienen son así como el vino, la sidra o
la cerveza y también el pan.
El ácido acético o vinagre. Las bacterias de los géneros Acetatobacter y Glucobacter tiene la
facultad de degradar incompletamente el etanol hasta obtener ácido acético. Esta reacción necesita
oxígeno así que no es una verdadera fermentación. El sustrato para esta transformación puede ser
el vino, la sidra o una disolución de alcohol etílico. 2C2H5OH + 2O2 2H2O + 2CH3COOH.
Fermentación alcohólica
Es la fermentación de ácido pirúvico en etanol y CO2. Determinadas levaduras catabolizan mediante
respiración un líquido rico en azúcares, pero si se agota el O2 continúan el catabolismo por fermentación.
En una primera etapa se produce la glucólisis y en la segunda se realiza la transformación de ácido pirúvico
en CO2 y acetaldehído, luego éste en etanol.
Fermentación láctica
Este proceso ocurre si determinados microorganismos inician la fermentación de la lactosa de la leche, lo
que produce su agriamiento y la coagulación de la caseína, su proteína.
Otro caso en el que se produce dicha fermentación es cuando un animal realiza un sobreesfuerzo físico y
sus células musculares se quedan sin oxígeno, entonces éstas degradan el ácido pirúvico por fermentación a
láctico, quien es después transportado de forma gradual a las células hepáticas donde, en condiciones
aeróbicas, se reconvierte en ácido pirúvico.
En las células musculares se produce primero la glucólisis donde se obtienen dos ATP y dos coenzimas
reducidas, luego tiene lugar la transformación de ácido láctico regenerando las enzimas reducidas y
oxidándolas con lo que el proceso no se detiene.
Además el ácido láctico es una molécula de gran variedad, así como el lactato de hierro que se usa para
tratamientos de anemias o el lactato de calcio en las deficiencias de calcio.

25. Anabolismo
La fotosíntesis
La fotosíntesis es el proceso de conversión de la energía luminosa en energía química, que queda
almacenada en moléculas orgánicas. Este proceso se realiza gracias a los pigmentos fotosintéticos que son
capaces de captar la energía luminosa, dando así paso a una serie de reacciones que constituyen la
fotosíntesis.
Los electrones que pierden los pigmentos se recuperan por la descomposición de agua o ácido
sulfhídrico, en función de la molécula que se disocia se distinguen dos fotosíntesis:
Fotosíntesis oxigénica donde los electrones se obtienen del H2O. Se produce en algas, plantas y
cianobacterias liberando oxígeno al ambiente.
Fotosíntesis bacteriana donde se descomponen moléculas de SH2 según H2S  2H+
+ 2e- + S; en
este caso no se libera O2, sino precipitados de S. Es la forma más sencilla y antigua de fotosíntesis,
es practicada por bacterias verdes y púrpuras que viven en aguas sulfuradas.
Estructuras fotosintéticas
En las células de las plantas y algas la fotosíntesis se realiza en los cloroplastos que en su estroma están
los tilacoides, unos sáculos donde se encuentran los pigmentos fotosintéticos. Las cianobacterias carecen
de cloroplastos, pero tienen tilacoides en su citoplasma.
Pigmentos fotosintéticos
Moléculas lipídicas unidas a proteínas presentes en las membranas de los tilacoides. En las plantas hay
clorofila y carotenoides.
La clorofila está constituida por un anillo porfirínico con un átomo de magnesio en el centro,
asociado a un metanol y aun alcohol de cadena larga llamado fitol. Hay clorofila que absorbe una
longitud de onda de 683 nanómetros y la b que absorbe 660 nm.
Los carotenoides son isoprenoides que absorben luz de 440 nm pueden ser de dos tipos: rojos y
xantofilas amarillentas.
Fotosistemas
Un fotosistema es un complejo formado por proteínas transmembranosas que contienen pigmentos
fotosintéticos y forman dos subunidades funcionales: el complejo captador de luz y el centro de reacción.
Estos fotosistemas se encuentran en las membranas de los tilacoides:
Complejo captador de luz. Contiene pigmentos fotosintéticos que captan energía luminosa que se
excitan y transmiten la energía de unas a otras hasta llegar al centro de reacción.
El centro de reacción es la subunidad donde hay dos moléculas de clorofila a, los pigmentos diana,
que al recibir la energía de los anteriores transfiere sus e-
a otra molécula, el primer acepto de e-
,
quien los cederá a una molécula externa. El pigmento diana es capaz de iniciar una reacción redox y
reponer los e-
perdidos a partir de otra molécula, el primer dador de electrones.
En la fotosíntesis intervienen 2 fotosistemas diferentes: el I y el II.
Fotosistema I
Su pigmento diana capta menos de 700 nm por lo que recibe el nombre de P700. Este fotosistema es
abundante en los tilacoides del estroma y NO puede romper el agua para liberar electrones.
Fotosistema II
Su pigmento diana capta menos de 680 nm por lo que se llama P680. Este fotosistema abunda en los
tilacoides de grana y pueden romper la molécula de H2O liberando al medio electrones que repongan los
que ha cedido el pigmento diana. Este Fotosistemas no puede presentarse sólo a diferencia del otro.

26. Visión general de la fotosíntesis
Se puede diferenciar dos fases en función de dependencia de la luz:
Fase luminosa. Ocurre en los tilacoides. En esta fase se capta la energía luminosa y se generan ATP
y nucleótidos reducidos (NADPH + H+)
Fase oscura. Tiene lugar en el estroma de los cloroplastos. Se emplean los ATP y los nucleótidos
reducidos para sintetizar moléculas orgánicas. Así en la fotosíntesis de los compuestos del carbono
hidratos de carbono a partir del CO2 atmosférico. La ecuación global de la fotosíntesis de una
molécula de glucosa es: 6CO2 + 12H2O + Energía luminosa  C6H12O6 +6H20 .
La fase luminosa de la fotosíntesis
Esta fase puede darse en dos modalidades: con transporte acíclico de electrones y con cíclico. En la
primera participan los fotosistemas I y II, en la segunda sólo el I. Además intervienen otros elementos que
se hallan en la membrana del tilacoide como las cadenas de transporte electrónico que transfieren los e-
de
unas moléculas a otras y las ATP-sintetasas que sintetizan ATP gracias al bombeo de H+
.
Fase luminosa acíclica
En esta ocurren tres fases: la fotólisis del agua, la fotofosforilación del ADP y la fotorreducción del
NADP. Al incidir la luz sobre el pigmento diana del fotosistema II la clorofila P680 se excita y cede dos
electrones al primer acepto de e-
; para reponerlos se produce la fotólisis del H2O. Esta reacción ocurre en la
cara interna de los tilacoides quedándose los dos protones en el interior del tilacoide. Cuando el
fotosistema I recibe luz su clorofila P700 cede 2 e-
al primer aceptor de e-
y los repone gracias a la cadena
que los toma del fotosistema II. El primer acepto del fotosistema II transfiere a otra cadena electrónica que
los cede al NADP+
quien toma 2 protones del interior del estroma y se reduce formando NADPH+H+
.
En este proceso, se introducen protones en el interior del tilacoide; por cada dos electrones entran 4
protones (2 de la hidrólisis y otros dos impulsados por la cadena transportadora). Se establece un gradiente
potencial electroquímico entre las dos caras de la membrana del tilacoide, lo cual hace que los protones
salgan por la ATP-sintetasa y se produce por cada 3 protones 1 ATP.
Fase luminosa cíclica
El único proceso que ocurre es la fotofosforilación del ADP, aquí sólo interviene el fotosistema I. Se
genera un flujo cíclico de electrones que hacen que se introduzcan protones al interior del tilacoide, este
gradiente que se forma se usa para sintetizar ATP. En este ciclo no se desprende ni oxígeno, ni NADPH+H+
.
Al incidir dos fotones sobre el fotosistema I la P700 libera 2 electrones al aceptor primario y se inicia
una cadena de transporte de electrones que impulsa dos protones al interior tilacoidal. La cadena de
transporte transfiere 2 e-
a la P700 para reponer los perdidos. Los e-
llegan a la ferrodoxina, de ahí pasan al
citocromo b y de este a la pastoquinona que capta dos protones y se reduce a PqH2 quien cede 2 e-
al
citocromo f e introduce los dos protones al interior. Éstos al salir, a través de las ATP-sintetasas, provocan la
síntesis del ATP, retornando la plastocianina los electrones a la clorofila P700.
Esta fase es necesaria porque en la fase oscura se precisa más energía de la obtenida en la acíclica.
La fase oscura de la fotosíntesis
En la fase oscura se utiliza la energía obtenida en la fase luminosa para sintetizar materia orgánica a
partir de materia inorgánica. Recibe el nombre de fase independiente de la luz porque no necesita luz solar,
no porque transcurra a oscuras, sino que transcurre a todas horas.
Síntesis de compuestos del carbono
Esta síntesis se realiza mediante un proceso cíclico donde se distinguen dos pasos:
Fijación del CO2. El CO2 entra en el estroma del cloroplasto y allí se une a la ribulosa-1,2-difosfato,
gracias a la enzima rubisco (la más abundante de la biosfera) y da lugar a un compuesto inestable
de 6C que se disocia en dos moléculas de 3C, el ácido-3-fosfoglicérico.

27. Reducción del CO2 fijado. Mediante el consumo del ATP y del NADPH obtenidos en la fase luminosa
el ácido-3-fosfoglicérido es reducido a gliceraldehido-3-fosfato que puede seguir 3 vías:
Regeneración de la ribulosa-1,5-difosfato dentro de los cloroplastos mediante un
complejo proceso que recibe el nombre de las pentosas fosfato.
Síntesis de almidón, ácidos grasos y aminoácidos en los cloroplastos.
Síntesis de glucosa y fructosa fuera del cloroplasto, en el citosol, por un proceso parecido a
la inversa de la glucólisis.
Síntesis de compuestos de carbono (Balance)
Por cada CO2 es necesario dos moléculas de NADPH y 3 ATP. Para una glucosa 12 NADPH y 18 ATP. Al final
de la fase acíclica luminosa se obtiene 16 ATP, siendo por ella necesaria la cíclica para formar 2 ATP más.
La materia orgánica posee una pequeña proporción de nitrógeno y azufre que vienen de:
Las plantas que toman nitrógeno del suelo en forma de ion nitrato
El azufre lo toman por los iones sulfato SO4
2-
.

28. Tema 11. El ADN, portador del mensaje genético.
La duplicación
En el proceso de la duplicación cada cadena de ADN sirve de molde para sintentizar una nueva
complementaria, de manera que se pueden formar dos dobles hélices idénticas. Para explicar esto se
propusieron trs hipótesis:
Semiconservativa. Watson y Crick dijeron que cada hebra sirve de molde para la síntesis de
una nueva gracias a la complementariedad de bases.
Conservativa. Tras la duplicación quedarían dos hebras juntas y por otro la nueva.
Dispersiva. Las hebras estarían ormadas por ADN viejo y nuevo.
Síntesis de nuevas cadenas
Síntesis in vitro
Para actuar la ADN-polimerasa necesita la presencia de A, G, C y T, iones MG 2+ y un ADN en el que se ha
retirado un sector de las dos cadenas. La cadena que está entera será el patrón y el extremo 3’ de la otra
será el cebador.
La ADN polimerasa tiene varios lugares donde se fijan los sustratos, éstos quedan ocupados por el ADN
patrón –el cebador- y el nucleótido que se le añade; su papel se limita a añadir nucleótidos al extremo de
una cadena preexistente, así pues sólo crecerá en el sentido 5’3’; debido a ello, el 3’ de una hebra es
considerado el último y el 5’ libre el primero.
Síntesis in vivo
Se descubrió que la ADN polimerasa podía sintetizar sin ADN cebador, y que las horquillas podían crecer
en paralelo siendo que si una lo hacía 5’3’ la otra debería de ser 3’5’ y no hay ninguna enzima que
trabaje en ese sentido.
La solución la formuló Okazaki quien descubrió unos fragmentos constituidos por 50 nucleótidos de ARN y
1000 o 2000 de ADN. Estos fragmentos son sintetizados por la ARN polimerasa, y son continuados por la
ADN polimerasa en dirección 5’3’; después, sin desplazarse, los fragmentos pierden el ARN que se
sustituye por ADN y permanecen unidos formando una hebra de ADN que aparentemente crece en
sentido 3’5’.
Duplicación del ADN. Fases
Fase de iniciación. Hay una señal de iniciación formada por una secuencia de nucleótidos de ADN,
el origen de replicación. El proceso se inicia cuando la helicasa rompe los puentes de hidrógeno
entre las hebras y las separa, después actúan las topoisomerasas que eliminan las tensiones y
superenrollamientos, las proteínas estabilizadoras mantienen la separación y se inicia la formación
de una horquilla de replicación, las dos horquillas enfrentadas forman el ojo de replicación.
Fase de elongación. Intervienen ARN polimerasas y AN polimerasas. En primer lugar la primasa
sintetiza un fragmento corto de ADN que actúa como cebador, el primer. Después, la polimerasa III
partiendo del primer, sintetiza una hebra 5’3’; esta nueva hebra tiene un crecimiento continuo y
se denomina hebra conductora. Sobre la otra, la retardada y antiparalela, actúa la ARN polimerasa
sintetizando nucleótidos ARN que a partir de éstos la ADN polimerasa III sintetiza ADN formándose
así un fragmento de Okazaki. Este proceso se va repitiendo a medida que se separan las dos hebras,
posteriormente la ADN polimerasa I retira los segmentos de ARN añadiendo nucleótidos de ADN y
por último la ligasa une los diferentes fragmentos sintetizados.

29. La transcripción
La transcripción es el paso de ADN a ARN donde intervienen: el ADN molde, A,C, G y U, las ARN polimerasas
y una serie de cofactores. Sólo se transcribe una de las dos hebras. Cada molécula de ARN que se sintetiza
tiene un extremo 5’ y otro 3’; la ARN-polimerasa cataliza la adición de ribonucleótidos al extremo 3’ de la
cadena de ARN, y se mueve en dirección 3’->5’ respecto al ADN sintetizado, y la cadena se forma 5’->3.
La transcripción en procariotas
En los organismos procariotas sólo existe un tipo de ARN polimerasa y la transcripción tiene 4 fases:
Iniciación. Antes de cada ADN que se transcribe, la unidad de transcipción, hay una región de ADN
que no se transcribe, es el promotor, quien contiene unas secuencias de nucleótidos –las
secuencias de consenso- a las que se asocia la ARN polimerasa y el primer nucleótido que va a ser
transcrito. El promotor determina qué cadenas debe ser transcrita. Una vez fijada la po.imerasa
inicia la polimerización de ARN siguiendo una de las dos hebras, la denominada hebra patrón.
Elongación. A medida que la ARN-polimerasa recorre la hebras de ADN patrón hacia el 5’, se
sintetiza una hebra 5’3’.
Finalización. Cuando la polimerasa llega al terminador, secuencia formada por G y C seguida de
varias T, se origina el bucle final del ARN. Favorece la separación uy el ADN vuelve a formar la
doble hélice.
Maduración. Si se sintetiza ARNm no hay maduración pudiéndose ser traducido y formar una
proteína funcional. Sin embargo, en el ARNt y el ARNr sí que hay un transcrito primario.
Las proteínas están formadas por veinte aminoácidos distintos, pero sólo hay cuatro nucleótidos así que
cada triplete debe codificar un aminoácido, entonces existen en total 64 tripletes diferentes:
Varios codifican para un mismo aminoácido.
Algunos, así como el UAG y UGA no codifican ningún aa sino que marcan el final del proceso de
traducción.
El AUG actúa como señal de inicio de la traducción.
La traducción
Se denomina traducción a la síntesis de la secuencia de aminoácidos de una proteína siguiendo el mensaje
contenido en el ARNm. Tiene lugar en los ribosomas y en ella interviene: aminoácidos, ARN de diversos
tipos, enzimas, factores proteicos y ATP para aportar energía. Los ARN son de tres tipos, cada uno con su
función:
ARNm lleva la información genética contenida en el ADN, desde el citosol hasta los ribosomas.
ARNr forma parte esencial del propio ribosoma.
ARNt transporta aminoácidos desde el citosol hasta los ribosomas según la secuencias de bases del
ARNm, formando el anticodón.
En la traducción se concreta la biosíntesis de proteínas, tiene tres fases:
Activación de aminoácidos.
Traducción que consta de tres fases: 1)iniciación de la síntesis. 2) elongación de la cadena
polipeptídica y 3) terminación de la síntesis.
Por último se produce la asociación de las cadenas dando lugar a proteínas.

30. Activación de los aminoácidos
Los aminoácidos en presencia de la enzima aminoacil-ARNm-sintetasa y de ATP tienen la capacidad de
asociarse y dar lugar a un aminoacil-ARNt de forma que se liberan AMP^, fósforo y la enzima libre. La unión
de los aminoácidos a su ARNt específico se produce entre su grupo carboxílico, es decir, el radical –OH y el
extremo 3’ del ARNt.
Iniciación de la síntesis
El ARNm se une a la subunidad menor del ribosoma gracias a la región líder, que no se traduce, en la cual
hay unos diez nucleótidos complementaros con el ARNr. La subunidad pequeña se mueve respecto al ARNm
hasta que encuentra el codón iniciador, el 5’…AUG…3’. A estos nucleótidos se asocia un aminoacil-ARNt
iniciador específico que presenta el anticodón; entonces se establecen puentes de hidrógeno. A este grupo
de moléculas se une la subunidad mayor formándose así el complejo ribosomal, donde intervienen también
los factores de iniciación, la energía necesaria la aporta un GTP. El complejo ribosomal está formado por: El
centro peptidil, donde se sitúa el primer aminoacil ARNt; el centro aceptor donde se ubican lso siguientes y
el centro de salida donde se sitúa el ARNt que se dispone a salir. Las diferencias de éste proceso entre
eucariotas y procariotas son:
En las eucariotas el ARNm se sintetiza en el núcleo y antes de salir sufre una maduración.
En las procariotas no se experimenta maduración, además antes de terminarse la síntesis ya se
empieza a traducir.
El ARNm puede ser traducido por unos cuantos ribosomas a la vez, formando polirribosomas.
Elongación de la cadena polipeptídica
El primer triplete que se traduce es el AUG; al centro A llega el segundo radical amino que se une con el
grupo carboxílico del otro formando un enlace peptídico, esto es posible gracias a la enzima peptidil-
transferasa. Así el centro P queda ocupado por un ARNt sin aminoácido produciéndose la traslocación
ribosomal, pasando este ARNt al centro E y saliendo, finalmente del ribosoma. A medida que la cadena se
va sintetizando, va adoptando una estructura secundaria y terciaria mediante puentes de hidrógeno y
puentes disulfuro.
Finalización de la síntesis
El final está determinado por UAA, UAG y UG. La causa de esto es que no hay ningún anticodón
complementario; en cambio sí que son reconocidos por los factores proteicos de liberación que necesitan
consumir GTP para actuar. Estos factores se instalan en el centro A y provocan que la cadena polipeptídica
adquiera libertad, a continuación las dos unidades se separan dando por finalizada la síntesis.

31. Tema 12. Mutaciones.
El material genético puede sufrir alteraciones al azar. Estos cambios reciben el nombre de mutaciones. Las
mutaciones son una fuente de variación para la población, cuando las condiciones ambientales cambian, es
posible que los individuos con alguna mutación determinada se vean favorecidos y tengan una mayor posibilidad
de sobrevivir que otros, en esto consiste la selección natural. Las mutaciones permiten la evolución de las
especies y por tanto, de la vida. Las mutaciones se pueden clasificar según el tipo de células afectadas y la
extensión del material afectado. Según el tipo de células afectadas hay:
Mutaciones somáticas que no se transmiten a la descendencia. En ocasiones, las células afectadas se
mueren o pierden su funcionalidad pero en otras, la célula sobrevive y la mutación se transmite a sus
descendientes diciéndose que es un individuo mosaico, puesto que presenta células con diferentes
genotipos. Esto puede ser una causa del cáncer.
Mutaciones germinales. Tienen importancia evolutiva puesto que al afectar a los gametos se pueden
trasmitir a la descendencia.
Según la extensión del material infectado puede ser: Mutaciones génicas. Producen alteraciones en la secuencia
de nucleótidos de un gen. Mutaciones cromosómicas. Afectan a la secuencia de los genes de un cromosoma.
Mutaciones genómicas. Provocan cambios que afectan al número de cromosomas.
Las mutaciones génicas o mutaciones puntuales
Hay dos tipos de mutaciones génicas, las mutaciones por sustitución de bases que se producen por el cambio de
una base por otra ya por transición (una púrica por una púrica) o por transversión (púrica-piriminídica); y las
mutaciones por pérdida o inserción de nucleótidos, que son ambos casos perjudiciales porque afectan al
proceso de síntesis de proteína puesto que afectan a todos los tripletes posteriores al punto donde comienza; las
consecuencias de éste tipo de mutaciones suelen ser graves. El primer tipo de ellas, provoca la alteración de un
único triplete del gen; en ocasiones codifica el mismo gen lo que hace que no se altere la función proteica, pero
en otras puede ser perjudicial puesto que puede cambiar el centro activo de una enzima o un triplete de
finalización. Las mutaciones génicas se pueden producir por tres causas: errores de lectura durante la replicación
del ADN, lesiones fortuitas del ADN o trasposiciones en los segmentos de ADN.
Mutaciones cromosómicas
Son las mutaciones que provoan cambios en la estructura interna de los cromosomas. Afectan a la seuencia de
genes dentro de éstos. Existen varios tipos: 1) Delección que es la pérdida de un fragmento del cromosoma, si
contiene este fragmento muchos genes pueden tener graves consecuencias. 2) Duplicaciones, la repetición de
un segmento de un cromosoma. Sobre el fragmento duplicado pueden producirse otras mutaciones, lo que
favorece al proceso evolutivo porque no se modifican los antiguos. 3) Inversión que es cuando un fragmento
cambia de sentido, si está el centrómero se llama inversión pericéntrica si no, inversión paracéntrica. No suelen
ser negativas para el individuo pero sí para la descendencia. 4) Traslocación. Cambio de posición de un
fragmento, si tiene lugar entre cromosomas homólogos se denomina traslocación recíproca; cuando es en el
mismo cromosoma transposición. No resultan negativas para el individuo, pero sí para la descendencia puesto
que se dificulta la gametogénesis y porque los gametos pueden tener algún cromosoma incompleto.
Mutaciones genómicas
Las mutaciones genómicas son las que afectan al número de cromosomas propio de una especie, las causas
están relacionadas con anomalías de las cromátidas en la meiosis o la mitosis. Se distinguen: Anaeuplodias que
es el cambio en el número de cromosomas por ganancia o pérdida de uno de ellos y las euploidías que son
alteraciones en el juego completo de cromosomas de un organismo así como la haploidía.
La mutación y la evolución
La evolución es el proceso de transformación de unas especies en otras mediante variaciones. Darwin junto con
Wallace propusieron la selección natural quien decía que la evolución se producía por tres factores: La elevada
tasa de natalidad puesto que todas las especies se reproducen más de lo que el ecosistema permite. La
variabilidad de la descendencia y la selección natural quien afirma que sobrevive el más apto y además es él
quien se reproduce.

32. Tema 13. Microorganismos.
Los microbios o microorganismos son seres vivos de tamaño microscópico que pueden ser unicelulares o
pluricelulares, procariotas o eucariotas o autótrofos y heterótrofos.
Bacterias
Las bacterias son microorganismos muy simples con escasa estructura interna y tan sólo cuatro tipos
morfológicos distintos, pero presentan gran variabilidad en su metabolismo. Hay cuatro tipos. Bacilo
(alargada), coco (esférica), Espirilo (espiralado) y Vibrio con forma ortográfica. Algunas bacterias forman
agrupaciones de individuos ya que al dividirse las bacterias hijas se mantienen unidas entre sí mediante los
componentes químicos de sus cápsulas.
Estructura de las bacterias
La estructura interna es mucho más simple que la eucariótica, pero la superficial es más compleja.
Cápsula bacteriana
La cápsula bacteriana es una capa rígida formada por diferentes polisacáridos que envuelve la pared
bacteriana y está adherida a ella. Si adsorbe agua aumenta el grosor y se vuelve mucilaginosa formándose
la capa mucosa que sólo está presente en algunas bacterias, sobre todo en las patógenas. Esta cápsula
dificulta que los anticuerpos y células fagocíticas del hospedador se reconozcan y les destruyan; además
permite la adhesión de las bacterias a las células del hospedador y así mismo entre hijas facilitando la
formación de colonias bacterianas.
Pared bacteriana
Cubierta rígida que da forma a las células bacterianas, presenta una capa de mureína y es permeable a sales
y moléculas orgánicas de baja masa molecular. Su destrucción deja inerme a la bacteria frente a los cambios
de salinidad del medio.
Membrana plasmática
Envoltura unitaria que rodea al citoplasma. Su estructura y composición es idéntica a las células eucariotas
pero ésta no posee colesterol. Delimita la bacteria y regula el paso de sustancias. Contiene numerosos
complejos enzimáticos que intervienen en muchas funciones como: Dirigir la replicación del ADN
bacteriano, realizar la respiración bacteriana y la fotosíntesis en bacterias fotosintéticas o fijar el N2 gracias
a la enzima nitrogenasa.
Ribosomas
Se encuentran formando largas cadenas en el citosol, polirribosomas, realizan la síntesis proteica.
Orgánulos especiales
Así como los tilacoides que son orgánulos con pigmentos fotosintéticos formados por una membrana
similar a la plasmática, los poseen las cianobacterias. También hay orgánulos diminutos delimitados por
membranas rígidas, monocapas proteicas, que presentan diferentes funciones. Hay tres tipos: vacuolas de
gas, clorosomas y carboxisomas.
Cromosoma bacteriano
Constituido por una doble cadena circular de ADN situada en el nucleoide; tiene proteínas, ARN asociado y
está enrollado sobre sí mismo y anclado a proteínas de la membrana plasmática. Pueden contener
pequeñas moléculas de ADN circular bicatenario denominados plásmidos con capacidad de replicación
autónoma.
Flagelos y pelos
Son prolongaciones finas cuya longitud pude ser varias veces la de la bacteria, hay entre uno o cien. Los
pelos, por su parte, son estructuras alargadas y huecas mediante las que se adhieren las bacterias a
diferentes superficies.

33. Fisiología
Nutrición, Relación y Reproducción
Nutrición: Las bacterias poseen todos los tipos de metabolismo conocidos, pueden ser: fotoautótrofos,
fotoheterótrofas, que necesitan energía luminosa y moléculas orgánicas como fuente del carbono;
quimiautótrofas, como las bacterias nitrificantes y quimiheterótrofas que se alimentan de materia orgánica
muerta o viva como es el caso de la mayor parte de los patógenos.
Relación: Muchas bacterias poseen movilidad, dicho desplazamiento se produce mediante reptación sobre
un sustrato sólido, por movimientos contracción-dilatación o bien mediante flagelos.
Reproducción: Son asexuales, se reproducen por bipartición, a la que antecede la replicación del ADN y la
separación de las dos moléculas obtenidas. Las bacterias hijas son clones de la madre. Las bacterias poseen
mecanismos parasexuales gracias a los cuales intercambian material genético con otras bacterias por:
conjugación, donde la bacteria donadora le transmite ADN por un pelo sexual a la receptora; por
transducción, que es el intercambio genético accidental, el agente trasmisor transporta fragmentos de ADN
a otra bacteria parasitada. Trasformación, una bacteria introduce en su interior fragmentos de ADN que
aparecen libre en el medio de la otra. Este intercambio explica la variabilidad que presentan algunas
bacterias al vivir junto a otras de distinta especie, algunos tipos de bacterias son: las bacterias purpúreas y
verdes, las nitrificantes o las cianobacterias.
Hongos
Los hongos son organismos eucariotas unicelulares y pluricelulares carentes de pigmentos fotosintéticos
que tienen nutrición heterótrofa. Según su alimentación se califican en: Hongos saprofíticos que se
alimentan de materia orgánica en descomposición y hongos parásitos que se nutren de materia orgánica de
plantas o animales vivos. Según el número de células pueden ser unicelulares como las levaduras o
pluricelulares como los mohos.
Virus
Los virus son partículas microscópicas de estructura muy sencilla. No tienen estructura celular ya que
carecen de citoplasma y de las enzimas necesarias para realizar un metabolismo; presentan dos fases:
Fase extracelular. Se encuentran fuera de la célula y son totalmente inertes, son denominados
viriones o partículas víricas.
Fase intracelular. Se adhieren a la superficie celular e introducen su genoma al interior del
hospedador. Así se pueden reproducir, ya que el genoma vírico es capaz de replicarse y dirigir la
síntesis de cubiertas de menos virus utilizando la materia, la energía y el sistema enzimático.
Los virus se clasifican según el hospedador al que parasiten, según el tipo de material genético o la forma de
la cápsula proteica.
Estructura de los virus (3 elementos)
Genoma vírico. Es una o varias moléculas de ADN o ARN, nunca los dos ácidos juntos. Pueden ser
monocatenarios o bicatenarios, y circular o abierta.
Cápsida. Cubierta proteica que envuelve al genoma vírico y protege al ácido nucleico. En los virus
carentes de membrana reconoce los receptores de membrana de las células hospedadoras. El
conjunto del genoma y la Cápsida se denomina nucleocápsida. La cápsida está formada por
capsómeros que son proteínas globulares que dependiendo de su disposición forman: Cápsida
icosaédrica si es la unión de uno o dos tipos de capsómeros; cápsida helicoidal y cápsida compleja
como la de los bacteriófagos que posee dos partes, una cabeza de tipo icosaédrico que contiene el
ácido nucleico y una cola por la que inyecta el ácido nucleico en la bacteria. En la base de la cola hay
una placa basal que posee espinas y es a la que se unen fibras caudales.
Cubierta membranosa. Envoltura que rodea la nucleocápsida, compuesta por bicapa lipídica
procedente de la célula hospedadora. Su función es reconocer a la futura célula e inducir la
penetración del virión en ella.