6.- Ácidos nucléicos

Los ác. nucleicos dirigen y controlan la síntesis de proteínas. Contienen las instrucciones para construir un organismo completo a través de sus proteínas. Hay dos tipos de ác. nucleicos:
- ADN
-  ARN

1) Nucleótidos, enlaces y funciones biológicas.

Los nucleótidos son los monómeros de los ác. nucleicos. A diferencia de otros monómeros de otras  moléculas orgánicas, al efectuarle hidrólisis da lugar a tres moléculas diferentes que son:
- Ac. Ortofosfórico 
- Pentosa:
· Ribosa (β-D-Ribofuranosa)
· Desoxirribosa (β-D-Dexosirribofuranosa)
- Bases Nitrogenadas:
· Púricas (2 anillos) Hexagonal.
· Piramidinicas (1 anillo) Hexagonal)
Estas últimas presentan muchos dobles enlaces, la mayoría son resonantes y tienen electrones desfocalizados que provocan cargas eléctricas fluctuantes, que permiten a las bases nitrogenadas capturar electrones.
Además de ser los monómeros de los ác. nucleicos, combinados con otras sustancias forman moléculas de gran importancia biológica.

2) Nucleótidos de interés biológico.
El Adenosin monofosfato tiene la capacidad de enlazarse con uno o dos fósforos inorgánicos, convirtiéndose en ADP. En el segundo enlace se forma un enlace de alta energía, para vencer la repulsión eléctrica del AMP (2^-) con Pi (3^-).
Si aparece otro Pi se forma ATP formado también por un enlace de alta energía.
Contiene energía química de enlace, ya que funciona como “moneda de cambio” en la célula, siendo la única forma de energía para los s.v. Son nucleótidos, no nucleicos, funcionando como coenzimas transportadores de energía.
El mas utilizado es el ATP/ADP, pero también aparecen los demás cambiando la Adenina por Timina, Guanina o Citosina.
· ATP/ADP
· GTP/GDP
· TTP/TDP o UTP/UDP
· CTP/CDP
El AMP cíclico funciona como un segundo mensajero, son moléculas que transmiten información, como la  hormonas y neurotransmisores. Cuando la hormona llega al receptor el AMP produce el efecto dentro de la célula. El primer mensajero seria la hormona o el neurotransmisor.

* Enlace fosfodiester.
Cuando un nucleótido se enlaza con otro mediante el fosforo y el OH de otro nucleótido, se produce un enlace covalente/fuerte  que permite unirse a 10⁵ o 10⁶ nucleótidos como pasa en el ADN.
El nucleótido que tenga el carbono 3´ libre es el primero y el ultimo es el nucleótido que presenta el carbono 5´ fosforilado, en el cual interviene la pentosa y el fosforo, quedando la base colgada.

3) Estructura de los Ác. nucleicos.

+ ADN
Es un polímero de desoxirribonucleotidos 5´MP de A, T, C, G. En disolución toma una forma de modo espontaneo al igual que las proteínas. Su estado nativo (menos energía, más enlaces) es el resultado de la superposición de sus estructuras 1º, 2º, 3º, 4º.
-> Estructura 1º ADN.
Es la unión de los nucleótidos de A, T, C, G mediante enlaces fosfodiester. Dado que los nucleótidos que forman el polímero son diferentes, presentan orden, secuencia de nucleótidos, por lo que tiene información genética (planos para construir proteínas). Esta secuencia es específica de cada especie, pero también de individuo dentro de la especie.
-> Estructura 2º ADN
Se descubrió de forma indirecta por Waston y Crick. Modelo de la doble hélice que explicaban las propiedades del ADN. Una molécula de ADN se compone de dos cadenas de nucleótidos enfrentadas, helicoidales y unidas por las bases nitrogenadas. La hélice era a derechas, cadenas antiparalelas trenzadas.
La unión entre las cadenas se produce mediante puentes de hidrógenos entre las bases nitrogenadas enfrentadas, igual que una “escalera de caracol” los pasa manos son los Pi y pentosas y los peldaños las bases nitrogenadas.
Los puentes de hidrogeno solo se producen entre A y T o G y C. Como son enlaces débiles se forman muchos. Esto le da una característica como a las proteínas por lo que se puede desnaturalizar o renaturalizar.
-> Estructura 3º y 4º ADN
Tienen como finalidad meter unas moléculas extraordinariamente largas (10⁶ nucleótidos) dentro de células extraordinariamente pequeñas.

Una cadena de ADN de un procariota extendida mide 1m.m. por lo que se superenrrolla el ADN sin ayuda de proteínas, cerrándolo sobre si mismo formando el único cromosoma presente en estos organismos, contrayéndolo hasta 10^-3m.m.

En los eucariotas el problema es mayor, ya que el ADN humano por ejemplo tiene una longitud de 2m. Teniéndolo que meter en el núcleo celular que mide 2.10^-9m de diámetro. Esto es posible gracias a una proteína llamada nucleósoma, que tiene forma de cilindro en la que cabe dos vueltas de ADN. La nucleasa es la unidad estructural, el conjunto de estas forma el llamado “Collar de perlas” que se enrolla formando selenoide que se pliegan y repliegan formando bucles. Esta es la forma activa del ADN, el cual esta funcionando, duplicándose o expresándose. Esto se conoce como cromatina, en el que la célula se encuentra en interfase (no división).
Cuando la célula se va a dividir la cromatina se enrolla, compacta y se condensa (se hace visible) para una división equitativa, esto forma la estructura 3º.

Cuando ocurre esto el material genético pasa a llamarse cromátida. Dos cromátidas “hermanas” forman un cromosoma. Los cromosomas forman la estructura 4º.

+ ARN

EL ARN es polímero de ribonucleótidos 5´MP. El ARN es más inestable que el ADN ya que este tiene que perdurar y el ARN no, esto es así por usar ribosa que es más fácil de hidrolizar.
La estructura del ARN también presenta estructura 1º que es la secuencia de ribonucleótidos. Una molécula de ARN siempre es una cadena a diferencia del ADN que son dos, aunque tiene partes complementarias (bucles), las cuales forman la estructura 2º doble hélice como el ADN. Todo esto unido forma la estructura 3º llamada “hoja de trébol”, que es típico del ARN ribosómico y transferente.
· ARN_mensajero.
Solo tiene estructura 1º, tiene una relación lineal con el ADN, por lo que son complementaria.
EL ARN_m copia un gen de la cadena de ADN, la cual tienen la información para crear una proteína. El ARN_m transmite la información hasta los ribosomas (citoplasma) que son los encargados de fabricar las proteínas.
El ARN_m es el 3-5% del ARN total de la vida. Dura escasamente un minuto, ya que se degrada inmediatamente para que no se fabrique continuamente la prot. Igual que todos los ARN se producen en el núcleo y actúan en el citoplasma.
· ARN_ribosómico.
Es el 80-85% del ARN total de la celula, tiene un elevado % de complementariedad por lo que presenta estructura 3º, haciéndolo que sea compacto.
ARN_r + Muchas prot. diferentes dan lugar a los ribosomas, que son realizadores mecano-quimico de las proteínas. Es el único orgánulo macizo , en ellos se fabrican las proteínas, “leyendo” y “traduciendo” el código genético que contiene el ARN_m.
Los ribosomas ocupan dos tripletes para “leerlos” y permiten el acceso a ello los ARN_t, uniéndolo entre si, “traduciéndolos”
· ARN_traferente.
Es alrededor del 10% del total del ARN. Son moléculas pequeñas y tienen un 80% de bases complementarias. Esto le permite una estructura 3º en “hoja de trébol”, debido a la estructura 2º mas los bucles. Todos los ARN_t son específicos del Aa que transporta.
En el extremo 3´de la cadena se une con Aa y su complementario esta en el anticodon. La función del ARN_t es transportar los Aa hasta los ribosomas.  

4)  Codigo genético.

El ADN contiene la información genética, dividida en fragmentos que son los los genes. Los genes contienen la información necesaria para fabricar todos los ARN (Ribosomico, Transferente y Mensajero). Los ARN_m son para fabricar proteínas mientras que los otros dos ARN se encuentran en forma de secuencia de nucleótidos (polimeros de monómeros diferentes por lo que contienen información).
El código genético es como un “idioma” ya que contiene “letras” (Adenina, Timina, Citosina y Guanina), las letras se asocian formando “palabras”/conceptos (20 Aa diferentes) y estas palabras están formadas por tripletes. Una serie de palabras enlazadas forman “frases” con sentido completo, esto serian los genes. La informacion para formar un ARN completo. El ARN_m tiene información para fabricar una cadena polipeptida completa.

En los eucariotas los genes no son continuos sino discontinuos, el 90% son intrones no tienen sentido llamándolo “chatarra genética” y el resto del gen llamados exones que si tiene sentido, esto funciona para evitar las mutaciones. El ARN_m es el gen completo con exones y intrones, por lo que necesita una maduración.

El código genético puede presentarse en forma de ADN o de ARN ya que son complementarios.
El código genético es universal, ya que es igual para cualquier ser vivo, hasta los propios  virus, como por ejemplo el triplete ATC que es en todos los S. vivos Aa₇, asi que todos tenemos antepasados común. No es solapado, esto quiere decir que un nucleótido solo forma parte de un triplete.No tiene ni punta ni final, si no tripletes de iniciación y tripletes de finalización, que marcan el inicio y el final del genes.

EL código genético es degenerado, 1 Aa expresado/determinado  por diferentes tripletes, pero no es imperfecto por ser degenerado, lo seria si un triplete para diferentes Aa.  Esta característica es deseada ya que el codón y el anticodon serian complementario y su unión seria muy fuerte. Por ello no lo son para poder sair

La especificidad esta en las dos primeras bases, la tercera se tambalea.

* Transcripcion.

El código genético se encuentra en ADN, la estructura primaria del ADN puede determinar la estructura primaria de las proteínas directamente. Como el ADN no pude ir desde el nucleo hasta el citoplasma para la síntesis de proteínas, se copia un gen en forma de ARN_m mediante transcripción. Los ARN _r,t,m se producen por transcripción, producidas por unas enzimas llamadas ARN polimerasa - ADN dependiente.

Las ARN polimerasas – ADN dependiente se une a las cadenas 3´=> 5´del ADN promotor donde se encuentras unos nucleótidos de A y T, por donde se desenrolla una vuelta de hélice y comienza a fabricar una de ribonucleotidos 5´MP complementaria (A=>T, C=>G, T=>U) y antiparalelas. A medida que avanza se va cerrando la hélice. Comienza en el codon de iniciación AUG hasta el codón de finalización.

- Este proceso de transcripción es diferente entre organimos eucariotas y procariotas, en el caso de los eucariotas después de la transcripción le sigue un proceso de maduración llamado metabolismo postranscripcional para eliminar los intrones del ARN_m.
- La maduración del ARN_m eucariota la produce una enzima llamada ribonucleoproteinas pequeñas nucleares. Estan formas por prot y ARN que es complementario con la secuencia principio y final del intron, uniéndolos y cortándolos. Luego aparecen otras enzimas llamadas ligasa, que van uniendo los trozos.
- Otra diferencia entre eucariotas y procariotas es que en el OH  del extremo 3´de los eucariotas se coloca una caperuza llamada 7-metil glucosamina tritofosforilada que funciona como señal de reconocimiento para los ribosomas.

Tanto en los eucariotas como los procariotas el extremo 5´del ARN_m hay una secuencia de 200 nucleotidos de A llamados poli A.

El poli A tiene un papel fundamental en la síntesis de proteínas de los eucariotas.

*  Replicacion / Duplacacion / autoduplicacion.

El ADN es la única molecula organica capaz de servir de molde en su propia duplicación. El ADN contiene la información genética para la construcción de una celula, s. vivo, por lo que las células antes de dividirse duplican su ADN  para repartir dos copias exactas de la información entre las células hijas.
En las células eucariotas lo hacen mediante ADN polimerasa que sin las enzimas más complejas, no presenta un centro activo, sino que son varios con el que se une la cadena molde. El extremo 3´de la cadena en formación un nuevo nucleótido trifosforilado (-> 2Pi) formando un enlace ester 5´<- 3´
Además la hexonucleasa “mira” atrás cortando si encuentra algún error y sustituyendo el nucleótido.
Una vez que se une la polimerasa comienza la replicación donde se va abriendo las cadenas y se polimerizan los nucleótidos complementarios a los del molde, avanzando como una “cremallera” al abrirse, que se conoce como “orquilla de replicación”.
El ADN polimerasa solo “lee” 3´-> 5´, por lo que la cadena 3´- > 5´la “lee” continua, mientras que la cadena 5´<- 3´la “lee” a trozos hacia atrás. Por ello la cadena 3´-> 5´ va más rápido con lo que se conoce como Hebra Conductura de sintesis continua y la otra al ir más lenta Hebra Retardada de síntesis discontinua.      
El ADN poli Aa diferencia del ARN poli no sabe empezar una cadena, si no solo alargarlas, por lo que se necesita una ARN polimerasa llamada primasa, que comienza las replicaciones.
El ARN primer (primasa) que es un ARN-cebador abre la cadena y sigue el ADN poli. El comienzo que esta en ARN, se corta y rellena el hueco el ADN poli I. Este trozo de primer se conoce como Okazaki. Luego aparece otro ADN poli llamado ligasa que une el primer al resto de la cadena. En la cadena conductora solo ocurre una vez, mientras que en la cadena retardada lo hace cada vez que adelantam de ahí el retardo.

Tambien intervienen otras proteínas como por ejemplo; Lo primero es partir los puentes de hidrogeno para separar las cadenas con una proteínas llamada helicasa. Como las dos cadenas están trenzadas, que al separarlas provoca un superenrollamiento, para evitar este  hay una proteína llamada topoisomera que relaja el superenrollamiento causado por el desenrollamiento. A medida que la cadena se va separando se va duplicando pero llega un momento que hay cadena separada y por ello inestable, por lo que actua una proeina llamada SSB que estabiliza la cadena sencilla.      

La replicación se produce tan rápido que se polimerizan 45.10³ nucleotidos /minuto, bastante preciso, la mayoría de estos errores se restauran durante la duplicación. Consiste en colocar un nucleótido que es complementario con la cadena, aparece una endonucleasa que corta el fracmento y una exonucleasa (ADN poli I) que elimina y rellena el hueco, mientras que la ligasa pega las cadenas. Aun con todo esto pueden permanecer errores del orden de 1 error/ 10⁴.10⁸ nucleotidos polimerizados.
Estos errores pueden ser beneficiosos para la especie, como son las mutaciones que no afectan a la viabilidad de los individuos, ya que esto produce variabilidad genética en las poblaciones entre las que elegir la selección natural los va a favorecer, produciendo la evolución.

5) Ribosomas.
Son los únicos orgánulos macizos que presentan las células, se trata de complejos supramoleculares, esto quiere decir que son la asociación de varios macromoléculas, varios ARN _r (65%) y hasta 50 proteinas diferentes. Todo constitye dos subunidades que se fabrican por separado.
Se produce un autoensamblaje espontaneo por estereoespecificidad alrededor de un ARN_m.
Cuando se ensamblan aparece unas propiedades que no estaban presente cuando estaban sepados, estas propiedades le permiten cooperar reversiblemente con otras moléculas; ARN_t, prot. (factor), GTP en lugares estereoespecificos del ribosoma.
La entrada y salida de estas moléculas del ribosoma mas la hidrólisis del GTP, produce cambios en cada una de las estructuras de las moléculas del ribosoma y en el el ribosoma completo desembocando en la síntesis de proteínas.

- Biosintesis de proteínas en procariotas.

Antes de fabricar una prot. ocurre un par de cosas:
Se transcribe en forma de ARN_m el gen que codifica esa prot. Esto lo produce un ARN polimerasa que se fija a la cadena 3´-> 5´del ADN que polimeriza un ARN_m antiparalelo 5´<- 3´y complementario de la cadena. Esto seria el “plano”.

Ademas paralelamente también en el citoplasmas ocurre la activación de los Aa (aportarle laenergia necesaria para formar los enlaces peptídicos). La formación de ARN_t aminoacil con el ARN_t especifico.

La función del ribosoma es “leer” y “traducir” el gen. Leer permite el acceso del ARN_t a sus codones, mientras que traducir permite formar el enlace peptídico entre los Aa situados.

La síntesis de proteína consta de tres partes:

Fase 1- Iniciacion

Comienza cuando el ribosoma 30s localiza en el ARN_m el codón de iniciación (estemo 5´) que es el complementario con el ARN_t que lleva el Aa formilmetionina (primer Aa de procariotas), este Aa tiene la característica que lleva el grupo amino bloqueado, por ello es el 1º. La unidad 30s siempre ocupa dos tripletes. La llegada de un factor de inizacion y la hidrólisis del ATP permite la llegada de la subunidad 50s, con lo que se conoce como Complejo de iniciación.
Fase 2- Elongacion
Ocurre cuando en el complejo entran y salen factores de elongación, mas la hidrólisis del GTP, en este momento el segundo codón se situa

MICROBIOLOGÍA

1. Conceptos de microorganismos

Son s.v y estructuras biológicas que no podemos ver a simple vista porque su tamaño no llega a las dimensiones que podemos detectar, son inferiores a 0,2mm. Por tanto microorganismo es un término sin más significado que el pequeño tamaño que engloba a un grupo muy heterogéneo de formas de vida que desarrollan todos los procesos vitales de nutrición, relación y reproducción de forma unicelular o con agrupaciones muy sencillas. 

Los microorganismos se clasifican en cinco grandes grupos:

· Virus

Son estructuras acelulares muy sencillas formadas por un ácido nucleico asociado a proteínas, como por ejemplo Adenovirus y Virus de la Gripe.

· Bacterias

Tiene organización celular procariota y la mayoría con pared celular de Mureina. Tienen nutrición autótrofa o heterótrofa según la especie, como por ejemplo Bacilo de Koch que causa la tuberculosis y la Escherichia Coli.

· Microalgas

Tienen una organización celular eucariota, poseen cloroplastos y pared celular. Tienen nutrición autótrofa, como por ejemplo Chlorrella, Diatomea.

· Protozoos

Tienen organización eucariota, no poseen pared celular. Tienen nutrición heterótrofa, como por ejemplo, Plasmodium agente causante de la malaria, Trypanosoma causante de la enfermedad del sueño.

· Hongos

Tienen organización celular eucariotas, poseen pared celular. Presentan nutrición heterótrofa,  como por ejemplo, Penicillium, Seccharomyces que es la levadura de cerveza.

2. Microorganismos procariotas

* Virus *

Están constituidos por un fragmento de ác. nucleico encerrado en una cubierta proteica (Cápsida). Algunos virus presentan una envoltura membranosa compuesta por una bicapa lipídica procedente de la célula hospedadora. Estos virus se denominan virus con envoltura.

El ác. nucleico de los virus puede ser ADN o ARN, la información genética se encuentra en una única molécula lineal o ciclada, o bien en distintos diseños. Todos los virus siempre tienen el mismo tipo de ácido.

Las proteínas de la Cápsida se organizan alrededor del ácido nucleico, según esta organización se distinguen varios tipos:

· Virus con simetría helicoidal: Son virus con forma de varilla en los que los capsómeros (son unidades estructurales constituidas por una o varias subunidades proteicas, llamados protomeros) se disponen helicoidalmente alrededor del ác. nucleico.

· Virus con simetría icosaédrica: Son virus que poseen la forma de un icosaedro en la cual cada cara (capsómeros) está formada por cinco o seis subunidades proteicas.

· Virus complejos: Son virus con formas y simetrías diversas, Cápsidas con cabezas icosaédricas y colas con simetrías helicoidal.

1. Ciclos de multiplicación vírica

· Ciclo lítico
El ciclo de multiplicación tienen  lugar cuando el virión o código genético, penetra en una célula hospedadora y utiliza a esta para generar nuevas particular víricas, este proceso recibe el nombre de ciclo lítico y se puede dividir en varias etapas:

1) Entrada del virus en la célula hospedadora.

Esta fase suele ir precedida por una fase de absorción en la que se produce la unión de las proteínas de la Cápsida con los receptores específicos de la célula hospedadora. Sin embargos ciertos virus y sobre todos vegetales penetran directamente a través de zona de roturas o de heridas. 

La siguiente fase es la penetración, este proceso se puede llevar a cabo de varios modos:

a. Por inyección del ác. nucleico viral

b. Por procesos de endocitosis. el virus penetra por completo en el interior de una vesícula y es liberado posteriormente en el citoplasma por fusión de la envoltura viral con la membrana plasmática o directamente a través de poros.

c. Replicación y síntesis de los componentes virales. tras liberarse del ác. nucleico, en el citoplasma, se produce la replicación de este y la síntesis de las proteínas virales. Esta etapa cumple dos funciones vitales:

· Síntesis de proteínas del virus: Pueden desarrollarse en dos fases y siempre se produce en el citoplasma de la célula.

· Replicación del ác. nucleído viral: Puede ocurrir en el citoplasma o bien en el núcleo de la célula.
2) Liberación

Cuando el ciclo de multiplicación finaliza los nuevos viriones salen de la célula provocando la lisis de esta o por gemación. Durante la fase de liberación los virus envueltos adquieren su membrana a partir de la membrana hospedadora.

· Ciclo lisogénico
Algunos virus penetran en las células hospedadoras y permanecen en ellas sin producir nuevas partículas víricas completas, estos virus siguen un ciclo lisogénico, o causan una infección latente como sucede en los virus animales o vegetales.

* Bacterias *
Las bacterias son microorganismos unicelulares que presentan un tamaño de unos pocos micrómetros (entre 0,5 y 5 μm) y diversas formas, incluyendo esferas (cocos), barras (bacilos) y hélices (espirilos). Las bacterias son procariotas, poseen una pared celular compuesta de peptidoglicano. Muchas bacterias disponen de flagelos o de otros sistemas de desplazamiento móviles. Son los organismos más abundantes del planeta, se encuentran en todos los hábitats terrestres y acuáticos. Algunas bacterias pueden incluso sobrevivir en las condiciones extremas del espacio exterior. Se estima que se pueden encontrar en torno a 40 millones de células bacterianas en un gramo de tierra y un millón de células bacterianas en 1 ml de agua dulce.

1. Características estructurales y funcionales

Las bacterias no presentan orgánulos membranosos, el material genético se encuentra libre en el citoplasma. Presentan una pared celular de composición y naturaleza exclusiva de estos organismos, situada externamente a la membrana plasmática.

· Pared celular

Tiene como componente principal el peptidoglicano, un polisacárido unido a cortas cadenas pepticas.

El peptidoglicano o mureína está formado por cadenas polisacáridas compuestas por dos azucares: acetílglucosamina y ác.acetilmurámico unidos por enlaces glucosídicos. Entre las bacterias presentan dos tipos de pared celular:

a. Grampositiva: Están formadas por una gruesa capa de mureína a la que se unen ác. teicoicos, que es un polialcohol unido por grupos fosfatos responsables de la carga negativa de la pared celular.

b. Gramnegativa: Estas paredes muestran una estructura trilaminar mas compleja, que consta de los siguientes elementos:

- Una membrana externa constituida por una bicapa lipídica con diversas proteínas asociadas.

- El periplasma, material con consistencia de gel situado entre la membrana externa de la pared celular y la membrana plasmática de la membrana.

- Una fina capa de mureína (una o dos) unida a la membrana externa por lipoproteínas que atraviesan el periplasma.

La pared celular de las bacterias cumple una serie de funciones:

- Mantiene la forma de la célula y previene de la lisis osmótica.

- Posee componentes con capacidad antigénica (ác. teicoicos)

- Regulan el intercambio con el exterior.

- Proporciona carga negativa a la superficie celular.

· Envueltas externas

Muchas bacterias presentan en el exterior de la pared celular cubiertas mucosas compuestas por polisacáridos y en ocasiones por proteínas. Las cubiertas gruesas y mas adheridas a la pared se denominan capsulas y las mas finas y laxas capas mucosas.  Las capsulas y las mucosas cumplen una serie de funciones:

- Protegen a la bacteria de factores tóxicos y de la fagocitosis por otras células.

- Evitan la desecación, ya que retienen gran cantidad de agua.

- Permiten la adherencia a superficies y a otras células.

· Citoplasma.

Esta formado por el protoplasma, una matriz gelatinosa de aspecto granuloso, junto con ribosomas 70s, así como diversas inclusiones de variada naturaleza y función según los tipos celulares:

Tipo-----> Composición -----> Función

Gránulos de glucógeno---> Polisacáridos (glucano-amilo-pectinas)---> Reserva de carbono

Gránulos de polifosfatos---> Polímeros de ortofosfatos---> Reserva de fosfato

Gránulos de PHB---> Poli-β-Hidroxibutirato---> Reserva de carbono

Gránulos de azufre---> Azufre---> Reserva de azufre

Vesículas de gas-> Cubierta proteica e interior gaseoso-> Flotación en organismos acuáticos

Inclusiones paracristalina---> Proteínas---> Diversas    

Carboxisomas---> Rubisco---> Ciclo de Calvin   

Magnetosomas--->Magnetita (Fe3O)---> Migración a zonas anaerobias

· Nucleoide

En la célula procariota el material genético no se encuentra en compartimentos, no está separado del citoplasma. Sin embargo en la zona central del citoplasma se observa una zona de aspecto fibrilar donde se localiza el material genético. EL material genético esta constituido por:

- Un cromosoma principal, formado por ADN bicatenario, circular y superenrollado.

- Uno o varios plásmidos, que son pequeñas moléculas de ADN circular extracromosómico que se replican de forma independiente al cromosoma principal.

· Apéndices externos

Flagelos: son apéndices implicados en el movimiento, cuyo numero y disposición varia de una bacteria a otra. Clasificación:

según el número:

- Flagelación monótrica.

- Flagelación polítrica.

según su posición:

- Flagelación polar: los flagelos se sitúan en uno o ambos polos.

- Flagelación subpolar: los flagelos se encuentran ligeramente desplazados respecto a los polos.

- Flagelación perítrica: los flagelos se disponen regularmente por toda la superficie de la célula.

La estructura está formada por:

- Un filamento rígido y curvado, constituido por flagelina que es una proteína globular enrollada helicoidalmente alrededor de un núcleo central hueco.

- Un codo que une al filamento a la superficie de la célula.

- Una estructura basal compuesta por una serie de anillos. Dos anillos en bacterias gampositivas y cuatro en bacterias gramnegativas.

Fimbrias y pelos

Estos no intervienen en el movimiento de las bacterias.

Las fimbrias son prolongaciones cortas, finas y numerosas en algunas bacterias, y tienen una función de adhesión a otras células o superficies.

Los pelos, de mayor longitud, son poco numerosos y están implicados en la unión de dos células durante la conjugación bacteriana.

2. Reproducción bacteriana.
· Bipartición
El mecanismo de reproducción habitual en bacterias es la bipartición. Mediante este mecanismo se obtienen dos células hijas, con idéntica información en el ADN y de contenido citoplasmático similar. Por este sistema de reproducción se puede originar una colonia de células con material idéntico; sin embargo, esto no ocurre debido al alto índice de mutaciones que se producen en las bacterias.
La bipartición se produce cuando la célula ha aumentado su tamaño y ha duplicado su ADN. El ADN bacteriano  se une a un mesosoma, que separa el citoplasma en dos y reparte cada copia del ADN duplicado a cada lado. Al final del proceso el mesosoma se ha unido al resto de la membrana plasmática y se han formado dos células hijas genéticamente iguales.

· Reproducción parasexual
En ocasiones, la célula bacteriana tiene la oportunidad de intercambiar información genética por procesos de recombinación. Estos procesos son la transformación, la transducción y la conjugación. En ellos no hay formación de ningún tipo de gametos, por lo que no es reproducción sexual.
- Transformación
Fragmentos de ADN que pertenecían a células lisadas (rotas) se introducen en células normales. El ADN fragmentado recombina con el ADN de la célula receptora, provocando cambios en la información genética de ésta.
- Transducción
Cuando una célula es atacada por un virus bacteriófago, la bacteria genera nuevas copias del ADN vírico. En la fase de ensamblaje se pueden introducir fragmentos de ADN bacteriano en la cápsida del virus. Los nuevos virus ensamblados infectarán nuevas células. Mediante este mecanismo, una célula podrá recibir ADN de otra bacteria e incorporar nueva información.
- Conjugación
Este proceso se lleva a cabo si la célula presenta el plásmido F, que contiene la información genética para formar pili, puentes que sirven de unión citoplásmica entre dos bacterias. La célula que presenta el plásmido se denomina F+; la célula que no lo contiene se llama F-. La bacteria F+(donadora de información) se une a una bacteria F- (receptora) mediante uno de sus pili. A través de él introduce una hebra del plásmido F, de forma que la bacteria F- se convierte en bacteria F+.
En ocasiones el plásmido se introduce en el anillo del ADN bacteriano. Entonces, la bacteria donadora se denomina Hfr (High frequency of recombination). De esta forma la bacteria Hfr puede donar a otras células cualquier gen de su ADN.

3. Nutrición bacteriana.
Si consideramos la nutrición de los procariotas, encontramos todas las posibilidades presentes en los seres vivos. No en vano las bacterias son los primeros organismos presentes en la Tierra y en los miles de millones de años que llevan evolucionando se han adaptado a todos los medios y formas de nutrición posibles:

· Heterótrofos
La mayoría de las células procariotas son heterótrofas. Es decir, consiguen su alimento incorporando materia orgánica formada por otros seres vivos. De ellas, la mayor parte son saprobios, lo que significa  que se alimentan de materia orgánica muerta y  de esta forma contribuyen a reciclar la materia en los ecosistemas.
Pueden realizar tanto catabolismos aeróbicos —con la utilización del oxígeno— como anaeróbicos, mediante fermentaciones, muchas de las cuales son útiles para nuestras industrias.
Hay bacterias heterótrofas que viven asociadas a otros organismos, con provecho mutuo, serían por lo tanto simbióticas. Un ejemplo claro es Escherichia coli, bacteria que vive en el tracto intestinal humano. Muchos herbívoros pueden aprovechar la celulosa gracias a la flora microbiana de sus tubos digestivos que contienen la enzima celulasa.  Otra simbiosis es la de algunas plantas con bacterias fijadoras del nitrógeno atmosférico (Rhizobium) en que la planta aprovecha parte del nitrógeno fijado por la bacteria que, a su vez, aprovecha parte de los azúcares de la planta.

Otras muchas son parásitas, se aprovechan de materia orgánica de ese otro ser vivo causándole un perjuicio; es el caso de todas las bacterias patógenas que causan enfermedades. Algunas patógenas (clamidias, ricketsias y algunos micoplasmas) han simplificado su estructura y sólo pueden reproducirse dentro de otra célula: son parásitos obligados. Dentro del exótico grupo de las mixobacterias, un tipo de bacterias deslizantes que tienen la capacidad de agregarse varias células para formar estructuras que les permiten migrar, se incluyen algunas que son depredadoras de otras bacterias.

· Autótrofos quimiosintéticos.
La quimiosíntesis es la formación de materia orgánica a partir de materia inorgánica utilizando la energía producida en reacciones químicas. Las rutas metabólicas son semejantes a las de la fotosíntesis.
En este grupo se incluyen bacterias fundamentales en la ecología de los ciclos biogeoquímicos del nitrógeno, del azufre y del hierro. Un grupo especial son los procariotas metanógenos que viven en ambientes anaerobios, como los sedimentos de fondos acuáticos, y los termófilos extremos (arqueobacterias), que son el primer nivel trófico de los ecosistemas asociados a los materiales que escapan del interior de la Tierra en las dorsales oceánicas.

· Autótrofos fotosintéticos.
Tienen unos colores característicos debidos a los pigmentos con los que captan la luz. Hay dos grandes grupos:

Las más abundantes son las cianobacterias, células aeróbicas con el mismo tipo de clorofila que los cloroplastos de las plantas superiores. Fueron los primeros seres que produjeron oxígeno en la Tierra. De hecho el oxígeno atmosférico se debe a su actividad incesante ya hace muchos millones de años: la actual atmósfera es producto de la vida.
Algunos pueden fijar el nitrógeno atmosférico, por lo que es probable que fueran los primeros colonizadores del medio terrestre.

Las llamadas bacterias verdes y las púrpuras contienen otro pigmento diferente, la bacterioclorofíla, con la que aprovechan la energía luminosa. En ambos grupos, las llamadas sulfúreas utilizan compuestos de azufre reducido como donadores de electrones para los procesos biosintéticos. En ambos grupos también, las llamadas no sulfúreas son fotoheterótrofos anaerobios que viven en sedimentos ricos en materia orgánica y que necesitan un compuesto orgánico como donador de electrones para las reacciones fotosintéticas. Los halófilos extremos (arqueobacterias) viven en ambientes de elevada salinidad. Poseen otro pigmento diferente, la bacteriorrodopsina (proteína con retinal), y utilizan diferentes rutas metabólicas en su anabolismo para la síntesis de la glucosa a partir del dióxido de carbono. Normalmente son organismos heterótrofos y sólo realizan la fotosíntesis cuando los niveles de oxígeno en el medio son bajos.

3. Microorganismos eucariotas
Las eucariotas presentan unos compartimentos u orgánulos membranosos los cuales pueden hacer cosas incompatibles al mismo momento, pudiendo hacer mas funciones a la vez.
En cualquier célula distinguimos tres partes principales:

- La membrana plasmática la cual limita, separa y comunica.
- El citoplasma donde se encuentran los orgánulos y se producen el metabolismo.
- El núcleo donde se dirige el funcionamiento de la célula a través de la síntesis de proteínas y las funciones que realizan.

Los grupos más importantes de microorganismos eucariotas son: protozoos, algas unicelulares y hongos.

* Protozoos *

Están incluidos dentro del reino protoctistas. Son organismos unicelulares eucariotas, heterótrofos. Carecen de pared celular. Pueden ser móviles.

Viven en ambientes acuáticos. Algunos son de vida libre, otros son parásitos de animales incluidos el hombre, a los que causan enfermedades como la disentería, la malaria o el paludismo, etc.

Se alimentan a partir de otros organismos (bacterias, algas, etc.) o de macromoléculas orgánicas que ingieren en disolución por pinocitosis o en estado sólido por fagocitosis.

Se reproducen asexualmente mediante división binaria, por división múltiple. En algunos se dan procesos parasexuales como la conjugación.

Algunos protozoos cuando las condiciones son adversas (falta de agua) pueden originar formas de resistencia que les permite subsistir.

El tipo de locomoción que presentan es una de las características que se utilizan para su clasificación:

- Ciliados: utilizan cilios en la locomoción. Ej: Vorticella y Paramecio.

- Flagelados: utilizan flagelos para la locomoción. Ej: Trypanosoma

- Sarcodinos: se desplazan por pseudópodos. Ej: Ameba

- Esporozoos: son inmóviles y parásitos de animales. Ej: Plamodium.

* Algas *

Se incluyen en el reino protoctistas. Son organismos unicelulares eucariotas. Son autótrofos fotosintéticos, realizan la fotosíntesis oxigénica.

La mayoría tienen pared celular formada principalmente por celulosa y en la que puede haber otros polisacáridos. Presentan uno o más cloroplastos, que contiene gran variedad de pigmentos fotosintéticos (clorofila a, b, c, carotenoides y ficobilinas) en distintas proporciones que les confieren colores característicos.

Las algas se pueden reproducir asexualmente y sexualmente.

Viven preferentemente en ambientes acuáticos tanto en agua dulce como en agua salada. Constituyen el fitoplancton, siendo la base de las cadenas tróficas de los ecosistemas acuáticos. Debido a su actividad fotosintética son los principales fijadores de CO2 del planeta y los que más oxígeno aportan a la atmósfera.

Los principales grupos de algas microscópicas son:

- Pirrofitas:  poseen dos flagelos.

- Diatomeas: están recubiertas por un caparazón silíceo, a modo de caja.

- Euglenofitas: no tienen pared celular y tienen dos flagelos.

* Hongos *

Se encuentran incluidos dentro del reino de los hongos. Son organismos eucariotas, unicelulares o pluricelulares. Tienen nutrición heterótrofa. Presentan paredes celulares formadas por quitina. Se reproducen asexualmente por esporas y sexualmente. En los pluricelulares el cuerpo tiene estructura talofítica, las células forman filamentos simples o ramificados denominados hifas, el conjunto de todas ellas constituye el micelio que forma el cuerpo vegetativo.

Viven en ambientes muy diversos, algunos son acuáticos. Sin embargo, la mayoría son terrestres y viven en el suelo o sobre materia orgánica en descomposición (saprófitos), otros se asocian en simbiosis con algas formando líquenes, otros son parásitos de plantas, animales y el hombre a los que causan enfermedades llamadas micosis.

Los principales hongos microscópicos son:

- Los mohos: son hongos filamentososo. Están muy distribuidos por la naturaleza, se desarrollan sobre el pan, la fruta, queso, etc.

- Las levaduras:  son hongos unicelulares, que se reproducen asexualmente por gemación. Se desarrollan sobre frutas, flores, cortezas de árboles y en todos aquellos hábitats ricos en azúcar. Pueden vivir en simbiosis con animales y algunos son patógenos no sólo para animales, sino también para el hombre comola Cándida. Desde el punto de vista industrial, algunas cepas de levaduras, como las del género Saccharomyces son importantes porque son las responsables de la fermentación alcohólica interviniendo en la fabricación del pan y de las bebidas alcohólicas (vino, cerveza).

4. Relación entre los microorganismos y la especie humana.
En la naturaleza, los organismos viven en complejas comunidades formadas por diversas poblaciones que interaccionan entre si y con el medio abiótico que las rodea.

El ciclo de la materia
La materia circula en la naturaleza entre los S. vivos y el medio abiótico en un sistema cerrado en el que apenas se producen pérdidas, todos los nutrientes son recuperados por el ecosistema, aunque parte de la energía se pierde en forma de calor.
Los organismos productores elaboran los compuestos orgánicos a partir de inorgánicos. La materia orgánica elaborada por los productores es esencial para el resto de los organismos vivos.
Los consumidores aprovechan la materia orgánica sintetizada por los productores alimentándose directamente de ellos o de otros consumidores.
Los descomponedores son microorganismos que degradan la materia orgánica en descomposición y la remineralizan de forma que puedan ser utilizadas de nuevo por los productores, de este modo se origina un nuevo ciclo.

Microorganismos en los ciclos biogeoquímicos
Los microorganismos participan activamente en los ciclos debido a los siguientes factores:
- Su amplia distribución en todo tipo de ambientes.
- Su facilidad de dispersión.
- Su diversidad metabólica.
- Su pequeño tamaña y su condición de unicelular.

Ciclo del Carbono
Existen dos grandes reservas de carbono en la tierra:
Depósitos pocos activos de rocas carbonatadas (dolomitas y calizas), carburantes fósiles y sedimentos que difícilmente llegan hasta los S. vivos.
La atmósfera es la reserva mas activa biológicamente en la que el carbono se encuentra en forma de CO, CH.

Ciclo biológico de Carbono
Son tres etapas:
1. Los organismos productores autótrofos incorporan el CO2 en la materia orgánica.
2. EL carbono orgánico es utilizado por los consumidores aerobios, que emplean los compuestos orgánicos como fuente de carbono y energía.
3. Los organismos descomponedores utilizan la materia orgánica en descomposición y remineralizan el carbono a CO2, por respiración anaerobia o por fermentación.
Las arqueobacterias metanogénicas utilizan elCO2 para producir metano que a su vez es oxidado de nuevo hasta CO2.

Ciclo del Nitrógeno
El nitrógeno es un elemento imprescindible para los S. vivos, pues forma parte de moléculas esenciales para la vida como ác. nucleicos o proteínas.
La principal reserva de nitrógeno es la atmósfera, en la que se encuentra en forma de N2 muy estable químicamente. También se encuentra en el humus orgánico y en las rocas sedimentarias. Las reservas mas activas son los compuestos inorgánicos solubles en agua (amonio, nitrito, nitrato).

Ciclo biológico del Nitrógeno
Fijación del nitrógeno: consiste en la conversión del N2 gaseoso en amonio, como el N2 es una forma muy estable, la fijación de nitrógeno en una molécula orgánica supone un gran gasto de energía.
Amonificación: La mayoría de los seres vivos metabolizan el nitrógeno orgánico y producen amonio, que es excretado después directamente como urea o ác. úrico por los organismos superiores.
Nitrificación: La conversión de amonio en nitrato la llevan a cabo únicamente las bacterias quimiolitotrofas, utilizan el amonio y los nitritos, sucesivamente como fuente de energía y liberan nitratos.
Asimilación: Este proceso implica la utilización de amonio o nitratos por las plantas y otros organismos vivos. Los animales asimilan el nitrógeno en la dieta.
Desnitrificación: Consiste en la conversión de nitratos en nitrógeno gaseoso, este proceso lo realizan las bacterias desnitrificantes, que oxidan los compuestos orgánicos por respiración anaeróbica, utilizan el nitrato como aceptor de electrones y liberan N2 gaseoso a la atmósfera.

Ciclo del Azufre
Las rocas y los sedimentos en los que el azufre se encuentra inmovilizado, constituyen la reserva principal de este elemento. Sin embargo, los mares y océanos contienen una mayor cantidad de azufre en forma de sulfato inorgánico.
Las principales transformaciones biológicas transcurren entre dos estados de oxidación del azufre: El sulfato y el sulfuro de hidrogeno.

Ciclo biológico del azufre
Reducción del sulfato: El sulfato puede ser asimilado por plantas y microorganismo que los reducen a sulfuro, que es su forma más habitual en las M.O.
Ciertos microorganismos pueden mineralizar el azufre de los compuestos orgánicos liberando sulfuro de hidrogeno mediante la desulfurilación.
Oxidación de sulfuros y azufre elemental: La oxidación biológica de ambos a sulfatos es también un proceso que solo lleva a cabo dos tipos de bacterias:
- Bacterias quimiolitotrofas: Utilizan los compuestos reducidos de azufres como fuente de energía oxidándolo hasta sulfato.
- Bacterias fotosintéticas anoxigénicas: Utilizan los compuestos reducidos del azufre como donadores de electrones en la fotosíntesis y generan sulfatos en ambientes anaerobios.

Otros ciclos
Las actividades metabólicas de los microorganismos inciden notablemente en otros ciclos como:
· El ciclo del Hierro: A pesar de que el hierro constituyen uno de los elementos mas abundantes en la corteza terrestre, se encuentra inmovilizado para la mayoría de los S. vivos.
· Los microorganismos son esenciales en varias etapas del ciclo biológico del hierro:
- Solubilización del hierro. El hierro férrico es insoluble en muchos ambientes alcalinos y neutros, y algunas bacterias pueden reducir la forma férrica a ferrosa, mas soluble, y ponerlo así a disposición de otros organismos.
- Oxidación del hierro: En ambientes ácidos oxigenados, aguas de drenajes de minas o manantiales ácidos, las bacterias quimiolitotrofas del hierro utilizan el ión ferroso como fuente de energía y lo oxidan a la forma férrica.
· El ciclo del Fósforo: Las reservas más activas se encuentran en suelos y aguas en forma de fosfatos. Los componentes del fitoplancton las plantas acuáticas, aprovechan los fosfatos e incorporan el fosforo a las cadenas tróficas. Los microorganismo participan en el ciclo del fosforo por transferencia de formas inorgánicas a orgánicas o bien solubilizando el fosfato insoluble.
Los microorganismos también pueden participar en la detoxificación de metales como el mercurio o arsénico, altamente tóxicos para otros seres vivos.


5. Beneficios y perjuicios de los microorganismos para los humanos
El ser humano entra en contacto con multitud de microorganismo, mucho de los cuales son inocuos o incluso ejercen un efecto beneficioso, mientras que otros causan un desequilibrio en el estado normal del organismo originando diversas enfermedades.

Se denomina microbiota normal al conjunto de microorganismo asociados a un tejido, órganos o superficie corporal que no produce en estos efectos negativos.

Los parásitos son microorganismo que viven a expensas de otros organismos hospedadores y les causan un perjuicio. La enfermedad recibe el nombre de patógeno por tanto la patogenicidad se define como capacidad potencial de un microorganismo para producir una enfermedad, mientras que la virulencia es el grado de patogenicidad. La infección consiste en el crecimiento y colonización de microorganismos patógenos en un individuo.
Los microorganismos que normalmente no causan enfermedad y se convierten en patógenos solo bajo determinadas circunstancias como la disminución de las defensas inmunitarias, se denomina patógeno oportunistas.

Microbiota normal
La microbiota normal se localiza principalmente en la piel, la cavidad oral y los tractos respiratorios, intestinales y genitourinarios. Cuando el individuo esta sano y sus defensas son altas, estos microorganismos no tienen efectos negativos, sino que compiten con otras bacterias que si pueden tener un efecto patógeno, evitando así su proliferación.
- En la piel y la cavidad oral proliferan sobre todo bacterias gampositivas, estafilococos y levaduras.
- En el tracto intestinal son más comunes la bacterias anaerobias o aerobias facultativa tanto grampositiva como gramnegativa, como por ejemplo la Escherichia Coli que contribuye a la digestión de ác. biliares y aportan vitaminas.
- En la mucosa genital habitan también un elevado número de bacterias y hongos, como por ejemplo, Cándida Albicans que puede originar infecciones vaginales ante un descenso del pH.

Microorganismos como agentes patógenos
Para crecer a expensas de un organismo hospedador y causar una enfermedad, los patógenos desarrollan una serie de estrategias específicas gracias a las cuales penetran en los tejidos, se adhieren a ellos y consiguen eludir el sist. de defensa, invadir la célula y multiplicarse.

Entrada al hospedador
Los microorganismos potencialmente patógenos pueden transmitirse hasta el hospedador por diversos mecanismos:

Transmisión--> Mecanismo--> Entrada--> Enfermedad--> Microorganismo
-- Respiratoria-> Inhalació-> Mucosas del tracto respiratorio-> 1Gripe-> Virus de la gripe/ 2Meningitis-> Neisseria meningitidis/ 3Neumonía-> Streptococcus pneumoniae
-- Digestiva-> Ingestión-> Mucosas gastrointestinales-> 1Botulismo-> Clostriduim botulinum/ 2Cólera-> Vibrio cholerae/ 3Intoxicación alimentaria-> Staphylococcus aureus/ Disenteria amebiana-> Entamoeba histolytica
-- Sexual-> Contacto sexual-> Mucosas genitales-> 1Sida-> VIH / 2Sífilis-> Treponema pallidum/ 3Candidiasis-> Cándida albicans/ 4Tricomoniasis-> Trichomonas vaginalis
-- Cutánea-> Contacto-> Conductos sudoríparos-> Lepra-> Mycobacterium leprae
-- Parenteral-> Heridas, Picaduras -> Sis. Circulatorio-> Tejidos internos-> 1Peste-> Yersinia pestis/ 2Hepatitis B -> Virus de la hepatitis B/ 3Tétanos->Clostridium tetani/ 4Malaria Plasmodium sp.

Adhesión a los tejidos del hospedador
La colonización se ve facilitada si los microorganismos tienen la capacidad de adherirse a las células de los tejidos invadidos. En muchos casos, la adherencia es especifica, en esta intervienen la capsula y las fimbrias de la bacteria.

Invasión de las células del organismo
En algunos casos la penetración se lleva a cabo a través de heridas o lesiones y luego se produce la proliferación del microorganismo en el mismo lugar de la infección. En estos casos, el patógeno debe ser transportado a través de la sangre o la linfa hasta los órganos o tejidos diana. Algunos virus con envoltura, pueden fusionarla con la membrana de la célula. Por último, ciertos patógenos eucariotas desarrollan mecanismos más complejos de invasión.

Preguntas de selectividad 1°trimestre

PREGUNTAS DE SELECTIVIDAD
BLOQUE DE FÍSICO-QUÍMICA CELULAR

1. Defina el término bioelemento y enumere cuatro de ellos, explicando brevemente su importancia biológica.
Bioelemento: elemento químico que forma parte de la materia viva.
Algunos de ellos son:
Calcio, que puede encontrarse formando los huesos, los dientes, conchas y caparazones, pero también es necesario para la contracción de los músculos.
Sodio y el Potasio son esenciales para la transmisión del impulso nervioso.
Magnesio forma parte de la estructura de la molécula de la clorofila.
Hierro forma parte de la estructura de proteína transportadora.

2. Defina bioelemento y biomolécula. Cite cuatro ejemplos de bioelementos y cuatro de biomoléculas e indique la importancia biológica de cada uno de los ejemplos.
- Bioelemento: elemento químico que forma parte de la materia viva y sus funciones son:
Calcio puede encontrarse formando parte de los huesos, conchas, caparazones, o como elemento indispensable para la contracción muscular.
Sodio y el Potasio son esenciales para la transmisión del impulso nervioso.
Magnesio forma parte de la estructura de la molécula de la clorofila.
Hierro forma parte de la estructura de proteína transportadora.
Biomolécula: molécula resultante de la unión por enlaces químicos de bioelementos y que forma parte de los seres vivos.
- Las biomoléculas y su funciónes son:
Agua: es una biomolécula inorgánica. Se trata de la biomolécula más abundante en los seres vivos.
Sales minerales: son biomoléculas inorgánicas que aparecen en los seres vivos de forma
precipitada, disuelta en forma de iones o asociada a otras moléculas.
Glúcidos: actúan como reserva de energía o pueden conferir estructura.
Lípidos: son compuestos que sirven para regular la temperatura corporal y que funcionan   como reserva energética.

3. Se introducen células animales en tres tubos de ensayo: el tubo A tiene una solución hipertónica, el B una hipotónica y el C una isotónica. Exponga razonadamente lo que les ocurrirá a las células en cada uno de los tubos.
En el tubo A la solución contiene más soluto entonces la célula expulsa el agua arrugándose y llegando incluso a morirse. A esto se le llama plasmólisis.
En el tubo B la solución contiene menos soluto, entonces entra el agua en la célula hinchándose, de tal manera que puede llegar a explotar.
En el tubo C no sucede nada porque tanto la solución como la célula tienen sus concentraciones igualadas.

4. En el Mar Muerto existe una elevada salinidad. Explique razonadamente por qué el número de especies en el Mar Muerto es menor que en otros mares.
El número de especies es menor en el Mar Muerto que en otros mares porque  hay pocos seres vivos que puedan aguantar tanta salinidad debido a la osmosis. La osmosis es un proceso donde el agua tiende a pasar a través de la membrana que es semipermeable, es decir, que permite el paso del disolvente (agua), pero no del soluto (sales), desde la parte donde hay menor concentración de estas hacia la de mayor concentración, hasta que se igualan sus concentraciones a ambos lados.

5. El contenido salino interno de los glóbulos rojos presentes en la sangre es del 0,9%. ¿Qué le pasaría a un organismo, si se le inyectara en la sangre una solución salina que hiciera que la concentración final de sales en sangre fuese del 2,2%? ¿Y si la concentración final fuese del 0,01%? Razone las respuestas.
Si la concentración final de sales en sangre fuese de 2,2%, los glóbulos rojos del organismo se encontrarían en un medio hipertónico, las células se deshidratarían y arrugarían hasta llegar a la muerte celular, es decir, se produciría plasmolisis.
Si la concentración final de sales en sangre fuese del 0,01%, ocurriría todo lo contrario, los glóbulos rojos se encontrarían en un medio hipotónico y las células se hincharían aumentando de volumen.
Esto es debido a la osmosis es un proceso donde el agua tiende a pasar a través de la membrana que es semipermeable, es decir, que permite el paso del disolvente  (agua), pero no del soluto (sales), desde la parte donde hay menor concentración de estas hacia la de mayor concentración, hasta que se igualan las concentraciones a ambos lados.

6. En relación con la imagen adjunta, responda las siguientes cuestiones:
a) Identifique la sustancia representada y explique los criterios utilizados para identificarla. ¿Qué tipo de enlace se establece entre ambas moléculas? Explique una consecuencia biológica de la existencia de estos enlaces.
Es una molécula de agua, está compuesto por 2 átomos de Hidrógeno y 1 átomo de Oxigeno, mediante enlace covalente con un angulo de 105⁰. Los Hidrógeno son elementos positivos  y el Oxigeno negativo. Esta molécula es neutra y apolar y forma un dipolo.
El  enlace que se establece entre ambas moléculas es un enlace por puentes de Hidrógeno que lo facilita el dipolo, que unen la parte electropositiva con la parte electronegativa de la molécula.
b) Indique cinco funciones que realiza esta sustancia en los seres vivos.
Lugar donde se realizan reacciones químicas
Función estructural
Función de transporte
Función amortiguadora
Función termorreguladora

7. ¿Qué ocurre cuando células que carecen de pared celular se colocan en una solución muy concentrada de sales? ¿Sucedería lo mismo si se colocasen en agua destilada? Razone las respuestas.
Las células que se encuentran en una solución muy concentrada en sales, se encuentran en medio hipertónico y por lo tanto expulsarían el agua para intentar equilibrar la solución y se arrugarían llegando incluso hasta la muerte celular.
Si se colocasen en agua destilada sucedería todo lo contrario, se encontrarían en un medio hipotónico y por lo tanto absorberían el agua hasta hincharse.

8. Explique cuatro funciones del agua en los seres vivos.
Lugar donde se realizan reacciones químicas: por ser un buen disolvente, por su elevada constante dieléctrica y por su bajo grado de ionización.
Función estructural: por su elevada cohesión molecular, el agua confiere estructura, volumen y resistencia.
Función de transporte: por ser un buen disolvente, por su elevada constante dieléctrica y por poder ascender por las paredes de un capilar, y gracias a la elevada cohesión entre sus moléculas, los seres vivos utilizan el agua como medio de transporte por su interior.
Función amortiguadora: debido a su elevada cohesión molecular, el agua sirve como lubricante entre estructuras que friccionan y evita el rozamiento.

9. Destaque las propiedades físico-químicas del carbono.
El carbono es uno de los elementos que se encuentran con mayor frecuencia en la naturaleza, es capaz de formar diversas combinaciones con otros átomos y con átomos de su mismo tipo gracias a su configuración electrónica y tiene muchas aplicaciones.
Es sólido a temperatura ambiente. Dependiendo de las condiciones de formación, puede encontrarse en la naturaleza en distintas formas alotrópicas, carbono amorfo y cristalino en forma de grafito o diamante. Es el pilar básico de la química orgánica; se conocen cerca de 10 millones de compuestos de carbono, y forma parte de todos los seres vivos conocidos.

10.   La hoja de una planta al sol está generalmente más fresca que las piedras vecinas. ¿Qué propiedades físico-químicas del agua explotan las plantas para conseguirlo? [0,75]. ¿Gastan energía en ello? [0,25]. Razone la respuesta
Las propiedades físico-químicas que utilizan las plantas para mantenerse frescas son: Capilaridad, el agua asciende por las paredes de los capilares lo que hace que el agua sea transportada por toda la planta. Al tener un alto calor especifico y un alto calor de vaporización, el agua mantiene constante la temperatura. Si gastan energía en ello, ya que para mantener la temperatura constante necesitan absorber el exceso de calor o ceder la energía si es necesario.

11.   Describa la estructura de la molécula de agua y explique el proceso de disolución de una sustancia soluble en agua, como por ejemplo, el cloruro sódico o sal común.
La estructura de la molécula de agua se compone de Oxígeno que es eléctricamente negativo y de Hidrógeno que es eléctricamente positivo, como consecuencia de la atracción eléctrica forman puentes de hidrogeno  y tienen un dipolo eléctrico que hace que la molécula sea electrónicamente neutra.
El cloruro sodico o sal común se compone de cloro y sodio si se disuelve en agua, al ser el agua un disolvente universal, se aíslan las cargas eléctricas y se disuelve el cloruro sodico quedando Cl(-) por un lado y Na(+) por otro.

12.   Describa la estructura de la molécula de agua. Enumere cuatro propiedades físico
químicas del agua y relaciónelas con sus funciones biológicas.
El agua es una molécula formada por dos átomos de Hidrógeno y uno de Oxígeno. La unión de esos elementos con diferente electronegatividad proporciona unas características poco frecuentes. Estas características son: La molécula de agua forma un ángulo de 105º, La molécula de agua es neutra. La molécula de agua, aun siendo neutra, forma un dipolo, aparece una zona con un diferencial de carga positivo en la región de los Hidrógenos, y una zona con diferencial de carga negativo, en la región del Oxígeno. El dipolo facilita la unión entre moléculas, formando puentes de hidrógeno, que unen la parte electropositiva de una molécula con la electronegativa de otra.
Sus propiedades y funciones son:
Elevada tensión superficial
Formación de película resistente.
Alta conductividad
Repartir bien el calor
Elevado calor especifico
Amortiguador de temperatura
Densidad menor en estados sólidos
Permite la vida en zonas polares.

13.Compare la composición química elemental de la tierra y la de los seres vivos. Destaque las propiedades físico-químicas del carbono.
La composición química elemental de la tierra y la de los seres vivos es la misma, están compuestos de bioelementos (C, H, O, N, S, P, etc.…), oligoelementos (I, Fe, F, etc…) y biomoleculas inorgánicas ( agua, sales minerales y gases). Además los seres vivos  se componen de biomoleculas orgánicas (glucidos, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos) que no se encuentran en la tierra.
El Carbono se encuentra en los seres vivos en un 18% mientras que en la corteza terrestre solo hay un 1%. Sus propiedades físico-químicas le permite crear 4 enlaces covalentes que los puede formar consigo mismo o con otros elementos. Los enlaces covalentes son estables y forman cadenas longitudinales con forma de anillo (hexagonal o pentagonal) o forma distinta.

14.   Características y propiedades del enlace peptídico.
El enlace peptídico es la unión de aminoácidos, la unión se establece entre un acido (grupo carboxilo) y un amino (grupo amina). Al formarse el enlace peptidico se desprende una molécula de agua. Este enlace radica en que no permite el giro de los elementos unidos por él, por lo que es un enlace rígido. La rigidez de este enlace se debe a que los electrones del doble enlace, que posee el carbono del grupo carboxilo con el oxígeno, se moviliza hacia la unión entre el carbono carboxilo y el nitrógeno del grupo amina.

15. El dibujo muestra la forma común de representar esquemáticamente a un tipo de biomoléculas.
a). Indique de qué biomoléculas se trata [0,2] y cuál es la naturaleza química de los componentes señalados con los números 1 y 2 [0,8].
Esta biomolécula es un glicerolípido que se encuentra en el grupo de los lípidos saponificables complejos. El número 1 corresponde a la cabeza que es polar y se compone de un grupo fosfato y una base nitrogenada y el número 2 corresponde a la cola que es apolar y esta formada por glicerina.
b). Las biomoléculas en cuestión son uno de los principales componentes de una importante estructura celular. Indique cuál es [0,2] y justifique cómo y por qué se organizan en ella las biomoléculas de que estamos hablando [0,8].
La estructura celular que forman es la membrana plasmática, forman bicapas porque al ser las cabezas polares las colas se unen y las cabezas quedan en contacto con el agua que las rodea.

16. Defina qué es un monosacárido y un polisacárido. Haga una clasificación de los polisacáridos. Establezca un paralelismo entre polisacáridos del reino animal y vegetal en cuanto a su composición y función.
Los monosacáridos son moléculas sencillas que responden a la fórmula general (CH2O)n. Están formados por 3, 4, 5, 6 ó 7 átomos de carbono.
Los polisacáridos son polímeros de monosacáridos, unidos mediante enlace O-glucosídico.
Los polisacáridos se clasifican en: cuando los monosacáridos que forman la molécula son todos iguales, el polisacárido formado se llama Homopolisacárido. Cuando los monosacáridos que forman la molécula son distintos entre sí, es decir, de más de un tipo, el polisacárido formado se llama heteropolisacárido.
Glucogeno, polisacárido del reino animal se compone de dos glucosas parecidas a la amilopectina pero más larga y más ramificada y su función es de reserva energética de los animales.
Almidón, polisacárido del reino vegetal se compone de dos glucosas, una llamada amilasa y otra llamada amilopectina, su función es de reserva energética en los vegetales.

17. Indique la composición química y las funciones de los fosfolípidos.
Los fosfolípidos se componen de una molécula de glicerina unida a dos molécula
de ácidos grasos, a un ácido ortofosfórico y a una base nitrogenada.
Sus funciones son: Componente estructural de la membrana celular, Activación de enzimas, Componente detergente de la bilis, Síntesis de sustancias de señalización celular.

18. En relación con las proteínas, indique: ¿Cómo se define la estructura primaria de una proteína?, ¿qué tipo de enlace la caracteriza?, y ¿qué grupos químicos participan en el enlace? ¿Qué se entiende por desnaturalización de una proteína? ¿Qué orgánulos están implicados en la síntesis y empaquetamiento de las proteínas?
La estructura primaria de las es la secuencia de aminoácidos que la componen, ordenados desde el primer aminoácido hasta el último. El tipo de enlace es peptidico. Los grupos químicos que participan en el enlace son un ácido y un amino.
La desnaturalización de una proteína es la perdida de la forma de la estructutura, de su estado nativo, de sus propiedades y de su función que depende de la temperatura de su pH…Los orgánulos que están implicados en la síntesis y empaquetamiento son los aminoácidos.

19.¿Puede un animal ingerir y aprovechar la celulosa? ¿y el almidón? Razone la respuesta.
A pesar de que la Celulosa es un homopolisacárido de la glucosa, no es digerible ni aprovechable por los animales, ya que éstos no cuentan con la enzima necesaria para romper los enlaces β-1, 4-glucosídicos (a pesar de ello, es importante incluirla en la dieta ya que ya que al mezclarse con las heces, facilita la digestión y la defecación); sólo algunos rumiantes, otros herbívoros y termitas son capaces de aprovechar la Celulosa como fuente energética, ya que poseen unas bacterias, llamadas celulasas, capaces de hidrolizar los enlaces β-1, 4-glucosídicos.
Por el contrario, el Almidón sí es ingerible y aprovechable por los animales, siendo el polisacárido de mayor importancia en su alimentación, dado que es el más abundante componente de la dieta (cereales, leguminosas, etc.). El aprovechamiento de dicho polisacárido requiere la presencia de dos enzimas distintas, una que permita la hidrólisis de los enlaces α-1,4-glucosídicos (presentes tanto en la amilosa como en la amilopectina) y otra la de las ramificaciones α-1,6 (exlusivos de la amilopectina), encontrándose dichas enzimas presentes en los jugos digestivos de los animales superiores.

20. Los ácidos grasos de los lípidos de las membranas celulares de las patas de los renos, aumentan su insaturación hacia la pezuña. Da una explicación razonada de este hecho.
Aumentan su instauración hacia la pezuña porque en ella se encuentran los ácidos grasos insaturados, es decir, compuestos por dobles o triples enlaces, ya que en las patas se encuentran los ácidos grasos saturados.

21. Propiedades fisicoquímicas y funciones biológicas del agua.
La estructura de la molécula de agua se compone de Oxígeno que es eléctricamente negativo y de Hidrógeno que es eléctricamente positivo, como consecuencia de la atracción eléctrica forman puentes de hidrogeno  y tienen un dipolo eléctrico que hace que la molécula sea electrónicamente neutra.
Las 4 propiedades físico-químicas del agua son:
Disolvente ----------------------------- función bioquímica
Alta tensión superficial -------------- función estructural
Alto calor especifico ----------------- función termorreguladora
Elevado punto de fusión ------------- función permite la vida bajo el hielo

22. Estructura, tipos y función biológica de los lípidos.
Los lípidos están formados por carbono,hidrogeno, y oxigeno y en otros compuestos pueden aparecer el fosforo y el nitrógeno. Los tipos de lípidos son dos saponificables e insaponificables. Y su función es de reserva energética, aislante y estructural.

23.   Analice las funciones energéticas de los acilglicéridos y las estructurales de los fosfolipidos;
Funciones energeticas de los acilgliceridos:
Actuan como combustibles energético. Son moléculas muy reducidas que, al oxidarse totalmente, liberan mucha energía.
Funcionan como reserva energética. Acumulan mucha energía en poco peso.
Sirven como aislantes térmicos. Conduce muy mal el calor.
Son buenos amortiguadores mecanicos. Absorben la energía de  los golpes, por eso protegen estructuras sensibles o estructuras que sufren continuo rozamiento.
Funciones estructurales de los fosfolípidos:
La estructura de la molecula es un acido fosfatidico. El acido fosfatidico esta compuesto por dos ácidos grasos, uno saturado y otro insaturado, una glicerina y un acido ortofosforico. La unión entre estas moléculas se realiza mediante enlaces de tipo ester. El acido fosfatidico se puede unir a un aminoalcohol, como la serina, Etanolamina o la Colina y forma un fosfoaminolipidido.

24. Características del enlace o-glucosídico. Polisacáridos de interés biológico.
Las características del enlace o-glucosídico son la unión que se establece entre un OH carbono carbonilico y un OH de otro carbono que puede ser carbonilico o no y de la unión se desprende una molécula de agua.
Polisacaridos de interés biológico son:
Almidon: aparece en las células vegetales. Es un homopolisacarido con función de reserva energética.
Glucogeno: es un homopolisacarido con función de reserva energética que aparece en animales y hongos.
Celulosa: es un homopolisacarido, es típico de paredes celulares vegetales aunque también la pueden tener otros seres, incluso animales.
Quitina: es un homopolisacarido, se encuentra en exoesqueletos de artrópodos y otros seres.

25. Enumere y analice brevemente las funciones más relevantes de las proteínas.
Las funciones son:
- F. Catalizadoras: acelera la reacción del metabolismo, las enzimas actúan como biocatalizadores
- F. de Transporte: algunas proteínas tiene la capacidad de transportar sustancias
- F. Estructural: forman estructuras capaces de soportar gran tensión continuada, como un tendón o el armazón proteico de un hueso o un cartílago. Ademas forman estructuras celulares como la membrana plasmática o los ribosomas.
- F. Movimiento o contracción: la actina y la miosina forman estructuras que producen el movimiento. Mueven los musculos estriados y lisos. La actina genera movimiento de contracción en muchos tipos de células animales.
- F. Homeostatica: consiste en regular las constantes del medio interno, como el pH o cantidad agua.
- F. defensiva: las inmunoglobinas son proteínas producidas por linfocitos B, implicadas en la defensa del organismo.

26. Tipos, estructuras y propiedades de los glúcidos.
Existen 3 tipos de glúcidos: monosacáridos, disacáridos y polisacáridos.
Su estructura es la de un polialcohol con un grupo carbonilo que puede ser aldehido o cetona.
Sus propiedades son: isomeria espacial y óptica, su forma que puede ser lineal o en forma de anillos y su poder reductor.

27. Analice la estructura secundaria y terciaria de las proteínas haciendo especial hincapié en las fuerzas que las mantienen.
La estructura secuandaria de una proteína es el nivel de organización que adquiere la molecula, dependiendo de cómo sea la secuencia de aminoácidos que la componen.
Las conformaciones resultantes pueden ser la estructura:
α-hélice: que es una estructura helicoidal dextrógira, es decir que las vueltas de la hélice giran hacia la derecha. Adquieren esta conformación proteínas que poseen elevado numero de aminoácidos con ralicales grandes o hidrófilos, ya que las cargas interactúan con las moléculas de agua que la rodean. La estructura se estabiliza, gracias a la gran cantidad de puentes de puentes de hidrogeno que se establecen entre los aminoácidos de la espiral.
B- hoja laminada: también se denomina hoja plegada o lamina plegada.Es una estructura en forma de zig-zag, forzada por la rigidez del enlace peptídico y la apolaridad de los radicales de los aminoácidos que componen la molécula. Se estabiliza creandopuentes de Hidrógeno entre distintas zonas de la misma molécula, doblando su estructura. De este modo adquiere esa forma plegada.
Triple hélice de colágeno: Es una estructura helicoidal, formada por hélices más abiertas y rígidas que en la estructura de α-hélice. Esto es debido a la existencia de gran número de aminoácidos Prolina e Hidroxiprolina. Estos aminoácidos tienen una estructura ciclada, en forma de anillo, formando una estructura, también rígida, en el carbono asimétrico, lo que le imposibilita girar.
La estructura terciaria es el conjunto de la estructura secundaria y sus discontinuidades, se mantiene con interacciones iónicas, puentes de hidrógeno, fuerzas de Van de Waals, interacciones hidrofóbicas y puentes de disulfuro.

28. Describa la estructura terciaria [0,75] y cuaternaria [0,75] de las proteínas haciendo especial hincapié en los enlaces y las fuerzas que las estabilizan.
La estructura terciaria es el conjunto de la estructura secundaria y sus discontinuidades, se mantiene con interacciones iónicas, puentes de hidrógeno, fuerzas de Van de Waals, interacciones hidrofóbicas y puentes de disulfuro.
La estructura cuaternaria es cuando varias proteínas se unen entre sí, forman una organización superior, denominada estructura cuaternaria. Cada proteína componente de la asociación, conserva su estructura terciaria. La unión se realiza mediante gran número de enlaces débiles, como puentes de Hidrógeno o interacciones hidrofóbicas.

29. Explique en qué consiste la desnaturalización proteica. Indique qué tipos de enlaces se conservan y cuáles se ven afectados.  ¿Qué factores provocan la desnaturalización?
La desnaturalización proteica consiste en la pérdida de la forma, función y propiedades de la estructura de la proteína, haciendo que la proteína se vuelva insoluble y los radicales apolares y tienen mas tamaño.
Los enlaces que se conservan son los enlaces peptídicos y los que se ven afectados son los puentes de disulfuro, los puentes de hidrógeno y las interacciones débiles. Los factores son la temperatura ,el pH, las sales, los detergentes…

30. Describa el enlace o-glucosídico. Proponga un ejemplo de enlace o-glucosídico utilizando las fórmulas de dos moléculas diferentes entre las que sea posible su formación. Indique el tipo de molécula resultante.
El enlace o-glucosídico se establece entre monosacáridos, se une un OH del carbono carbonilito y un OH de otro carbono que puede ser carbonilito o no.
Ejemplo: una glucosa mas una fructosa, la molecula resultante es la sacarosa.

31. Describa cinco funciones desempeñadas por las proteínas en los seres vivos.
Los esteroides son derivados del núcleo del esterano que se compone de carbono e hidrógeno formando cuatro anillos fusionados, tres hexagonales y uno pentagonal; posee 17 átomos de carbono.
En los esteroides esta estructura básica se modifica por adición de diversos grupos funcionales, como carbonilos e hidroxilos (hidrófilos) o cadenas hidrocarbonadas (hidrófobas).
En los mamíferos, como el ser humano, cumplen funciones tales como:
Funcion reguladora: Algunos regulan los niveles de sal y la secreción de bilis.
Funcion estructural: El colesterol es un esteroide que forma parte la estructura de las membranas de las células junto con los fosfolípidos. Además, a partir del colesterol se sintetizan los demás esteroides.
Funcion hormonal: Las hormonas esteroides son:
Corticoides: glucocorticoides y mineralocorticoides. Existen múltiples fármacos con actividad corticoide, como la prednisona.
Hormonas sexuales masculinas: son los andrógenos, como la testosterona y sus derivados, los anabolizantes androgénicos esteroides; estos últimos llamados simplemente esteroides.
Hormonas sexuales femeninas.
Vitamina D y sus derivados.
Entre los esteroides se pueden destacar los esteroles.

32. Indique qué es un enlace O-glucosídico  y qué grupos funcionales participan. Cite dos polisacáridos que se forman por la polimerización de monosacáridos de configuración α [0,15] y uno por la de monosacáridos de configuración β. Describa la estructura y la función que desempeña cada uno de ellos.
El enlace o-glucosídico se establece entre monosacáridos, se une un OH del carbono carbonilito y un OH de otro carbono que puede ser carbonilito o no. Dos polisacáridos que se forma por la polimerización de las moléculas de monosacaridos alfa son el almidón y el glucógeno y un polisacárido que se forma por la polimerización beta es la celulosa.
El almidon es helicoidal y lineal, su función es de reserva energética vegetal, se guarda en el aminloplasto, es un buen almacen de glucosa, es insoluble y no crea presión osmótica.
El glucógeno es mas largo y ramificado, su función es de reserva energética animal, se acumula en el musculo, corazón hígado porque hay mas consumo energético.
La celulosa es una hélice muy cerrada y la misma hélice protege los enlaces glucosidicos son inaccesibles e inerte  y forma la pared celular.

33. Defina qué son los aminoácidos, escriba su fórmula general y clasifíquelos en función de sus radicales. Describa el enlace peptídico como característico de la estructura de las proteínas.
Los aminoácidos, son moléculas pequeñas y son monómeros de las proteínas, todos tienen en común un grupo amino NH2 y un grupo ácido COOH.
Fórmula general de un aminoácido es:
Según sus radicales se clasifican en:
No polares, Polares sin carga, Polares con carga negativa, Polares con carga positiva.
El enlace peptídico une a los aminoácidos a través del grupo amino de un aminoácido con el grupo ácido de otro aminoácido.

34. Indique cuáles son las diferencias entre hidrólisis y desnaturalización de proteínas, enumerando los enlaces que se rompen en cada caso y los productos de ambos procesos. Cite un agente que pueda hidrolizar y otro que pueda desnaturalizar las proteínas.
Las diferencias entre hidrólisis y desnaturalización son: la hidrólisis afecta a la estructura primaria y la desnaturalización afecta a la estructura terciaria y cuaternaria, además la desnaturalización puede ser reversible y la hidrólisis no. En la hidrólisis se rompe el enlace peptídico dando como producto péptidos y aminoácidos y en la desnaturalización se rompe los enlaces débiles, fuerzas de Van de Waals, puentes de hidrógeno, interacciones hidrofóbicas, dando como producto proteínas desnaturalizadas.
Agente que puede hidrolizar, enzimas, ácidos o bases, agente que puede desnaturalizar, pH, temperatura.

35. Analice las diferencias entre lípidos saponificables e insaponificables. Indique los distintos tipos de lípidos saponificables e insaponificables. Ponga un ejemplo de cada uno de ellos indicando su localización y función en la naturaleza.
Se diferencian según en su estructura halla más o menos ácidos grasos.
Lípidos saponificables, acilglicéridos, ceras, glicerolípidos y esfingolípidos, lípidos insaponificables, terpenos y esteroides.
Acilglicéridos, función reserva energética, ceras, se localiza en el cerumen de los mamíferos y su función es protectora, glicerolípidos, se localiza en la membrana plasmática y su función estructural, esfingolípidos, se localizan en los glóbulos rojos, terpenos, esteroides, se localiza en el colesterol.

36. Enumere los diferentes tipos de lípidos  y explique su función biológica. Describa el enlace éster característico de algunos tipos de lípidos.
La diferencia es que los saponificables son derivados de los ácidos grasos y los insaponificables son derivados del isopreno.
Tipos de lípidos saponificables:
- Simples: acilgliceridos y ceras.
- Complejos: glicerolipidos y esfingolipidos.
Tipos de lípidos no saponificables:
- Acilgliceridos: función reserva energética
- Ceras: se localiza en el cerumen de los mamíferos y su función es protectora. Glicerolipidos: se localiza en la membrana plasmática y su función estructural. Esfingolipidos: se localizan en los glóbulos rojos.
- Terpenos y Esteorides: se localiza en el colesterol.
El enlace éster se da entre los glicerolípidos ya que estos están formados por una base nitrogenada, un ácido ortofosfórico, una glicerina y 2 ácidos grasos, la unión se da entre los grupos OH de cada molécula y se libera una molécula de agua quedando los dos oxígenos unidos.

37. Defina el término proteína y describa su estructura primaria y secundaria haciendo especial hincapié en los enlaces y las fuerzas que las estabilizan.
Las proteínas son macromoléculas formadas por cadenas lineales de aminoácidos.
Estructura de las proteínas hace referencia a la secuencia de aminoácidos que la componen, ordenados desde el primer aminoácido hasta el último. El primer aminoácido tiene siemprelibre el grupo amina, por lo que se le da el nombre de aminoácido n-terminal. El último aminoácido siempre tiene libre el grupo carboxilo, por lo que se denomina aminoácido c-terminal.
La estructura secuandaria de una proteína es el nivel de organización que adquiere la molecula, dependiendo de cómo sea la secuencia de aminoácidos que la componen. Las conformaciones resultantes pueden ser la estructura:
α-hélice: que es una estructura helicoidal dextrógira, es decir que las vueltas de la hélice giran hacia la derecha. Adquieren esta conformación proteínas que poseen elevado numero de aminoácidos con ralicales grandes o hidrófilos, ya que las cargas interactúan con las moléculas de agua que la rodean. La estructura se estabiliza, gracias a la gran cantidad de puentes de puentes de hidrogeno que se establecen entre los aminoácidos de la espiral.
Β- hoja laminada: también se denomina hoja plegada o lamina plegada.Es una estructura en forma de zig-zag, forzada por la rigidez del enlace peptídico y la apolaridad de los radicales de los aminoácidos que componen la molécula. Se estabiliza creandopuentes de Hidrógeno entre distintas zonas de la misma molécula, doblando su estructura. De este modo adquiere esa forma plegada.
Triple hélice de colágeno: Es una estructura helicoidal, formada por hélices más abiertas y rígidas que en la estructura de α-hélice. Esto es debido a la existencia de gran número de aminoácidos Prolina e Hidroxiprolina. Estos aminoácidos tienen una estructura ciclada, en forma de anillo, formando una estructura, también rígida, en el carbono asimétrico, lo que le imposibilita girar.

38. Un polisacárido, formado por restos de glucosa y localizado en un tejido vegetal, dio por hidrólisis un disacárido diferente del que se obtiene de la hidrólisis del glucógeno. Razone cuál es el polisacárido.
El polisacárido es el almidón porque esta formado por la polimerización de monosacáridos alfa, igual que el glucógeno, mientras que la celulosa está formada por la polimerización de monosacáridos beta.

39.   Defina ácido graso y escriba su fórmula general. Explique las principales propiedades físicas y químicas de los ácidos grasos.
Los ácidos grasos son cadenas pares de hidrocarburos saturados o insaturados con un grupo ácido.
Su fórmula general es CH3-(CH2)n-COOH.
Las propiedades físicas de los ácidos grasos es que tienen un alto punto de fusión cuando los enlaces son sencillos y se pueden encontrar en estado sólido, esto se debe a los enlaces por fuerzas de Van de Waals (los electrones libres saltan de un enlace a otro produciendo cargas eléctricas fluctuantes dando enlaces electromagnéticos) si tienen dobles o triples enlaces el punto de fusión es bajo y se puede encontrar en estado líquido. Las propiedades químicas son que al poder unirse con otras moléculas los dobles enlaces se pueden convertir en sencillos y las grasas se rancian, esto ocurre cuando se unen al oxígeno.

40.   Destaque la importancia biológica de los monosacáridos, describa las características del enlace O-glucosídico y analice las características estructurales y funcionales de tres polisacáridos de interés biológico.
La importancia biológica de los monosacáridos es la de que forman al resto de los glúcidos.
Las características del enlace o-glucosídico son la unión que se establece entre un OH carbono carbonilico y un OH de otro carbono que puede ser carbonilico o no y de la unión se desprende una molécula de agua.
El almidon es helicoidal y lineal, su función es de reserva energética vegetal, se guarda en el aminloplasto, es un buen almacen de glucosa, es insoluble y no crea presión osmótica.
El glucógeno es mas largo y ramificado, su función es de reserva energética animal, se acumula en el musculo, corazón hígado porque hay mas consumo energético.
La celulosa es una hélice muy cerrada y la misma hélice protege los enlaces glucosidicos son inaccesibles e inerte  y forma la pared celular.

41. Enumere y describa cinco funciones de las proteínas ilustrando cada una con un ejemplo.
Las funciones son:
- Catalizadores:que son realizadas por las enzimas y aceleran las reacciones metabólicas. Ejemplo: un enzima
- Reguladoras: las hormonas, modifican la intensidad metabólica. Ejemplo: insulina
- Movimiento: actina y miosina, producen los movimientos de los músculos.
Ejemplo:actina/miosina
-  Defensivas: los anticuerpos, sistema inmunitario. Ejemplo:inmunoglobina/anticuerpos
-  Transporte:la hemoglobina lleva el oxígeno a la sangre. Ejemplo: hemoglobina

42. Defina qué son los monosacáridos y explique su importancia biológica. Haga una clasificación de los mismos. Represente la fórmula desarrollada de la glucosa.
Los monosacáridos son moléculas sencillas que responden a la fórmula general (CH2O)n. Están formados por 3, 4, 5, 6 ó 7 átomos de carbono. Su importancia biológica de los monosacáridos es la de que forman al resto de los glúcidos. Los monosacáridos se clasifican en polihidroxialdehido, lleva un grupo aldehido y en polihidroxicetona lleva un grupo cetona.

43. Explique las características estructurales y funcionales de los polisacáridos. Cite tres ejemplos de polisacáridos.
El almidon es helicoidal y lineal, su función es de reserva energética vegetal, se guarda en el aminloplasto, es un buen almacen de glucosa, es insoluble y no crea presión osmótica.
El glucógeno es mas largo y ramificado, su función es de reserva energética animal, se acumula en el musculo, corazón hígado porque hay mas consumo energético.
La celulosa es una hélice muy cerrada y la misma hélice protege los enlaces glucosidicos son inaccesibles e inerte  y forma la pared celular.

44. Defina la estructura primaria de una proteína, indique el enlace que la caracteriza y los grupos químicos que participan en este enlace. ¿Qué se entiende por desnaturalización de una proteína? ¿Qué orgánulos están implicados en la síntesis y empaquetamiento de las proteínas?
Estructura de las proteínas hace referencia a la secuencia de aminoácidos que la componen, ordenados desde el primer aminoácido hasta el último. El primer aminoácido tiene siemprelibre el grupo amina, por lo que se le da el nombre de aminoácido n-terminal. El último aminoácido siempre tiene libre el grupo carboxilo, por lo que se denomina aminoácido c-terminal. Enlace que lo caracteriza es el enlace peptídico que une a los aminoácidos a través del grupo amino de un aminoácido con el grupo ácido de otro aminoácido.
La desnaturalización consiste en la pérdida de la forma, función y propiedades de la estructura de la proteína, haciendo que la proteína se vuelva insoluble y los radicales apolares y tienen mas tamaño.
El orgánulo implicado en la síntesis de las proteínas son los ribosomas y en el empaquetamiento el retículo endoplasmático y el aparato de Golgi.

45. En relación con la fórmula adjunta, conteste las siguientes cuestiones:
a) ¿Qué tipo de biomolécula representa? Indique el nombre de los compuestos incluidos en los recuadros 1 y 2 e identifique el enlace entre ellos. Explique cómo se forma dicho enlace.
Esta biomolecula es un fosfolipido. El 1 es un ácido graso y el 2 glicerina, el enlace que las une es un enlace éster. El enlace se forma con un OH de la glicerina con un H del grupo carboxílico del ácido graso.
b) ¿Cuál es el comportamiento de esta biomolécula en un medio acuoso? ¿En qué estructuras celulares se encuentra?
El fosfolípido forma micelas o bicapas ya que tiene una parte hidrófila (soluble en agua) y otra hidrofóbica (insoluble en agua). Se encuentra en las membranas plasmáticas.

46. La α-queratina es una proteína presente en la piel de mamíferos y en sus derivados como uñas y pelos, siendo responsable en gran medida de los rizos naturales del cabello. Los “moldeados” son tratamientos capilares que modifican el aspecto natural del cabello haciendo desaparecer rizos naturales y provocando la aparición de otros supuestamente más estéticos. Explique razonadamente la probable actuación de los “moldeadores” sobre las α-queratinas capilares.
Los moldeadores actúan desnaturalizando las alfa-queratinas, es decir, porque hace que la temperatura cambia la estructura de la proteína.

47. Proponga una explicación que justifique que los animales utilicen lípidos como moléculas de reserva energética y los vegetales glúcidos. Razone la respuesta.
Los animales utilizan los lípidos como fuente de energía porque acumulan mucha energía en poco peso y su combustión produce más del doble de energía que los
glúcidos, lo que hace que los animales puedan desplazarse mejor, mientras que los vegetales como no necesitan desplazarse utilizan mejor la energía que les da los glúcidos.

48. Describa qué es un triacilglicérido y un fosfolípido. Indique dos propiedades y una función  de cada uno de ellos.
Un triacilglicérido es una molécula de glicerina unida a tres ácidos grasos.
Un fosfolípido es una molécula de glicerol unida a dos ácidos grasos y un grupo fosfato, los dos se unen mediante enlace éster.
Las propiedades y funciones son:
Triacilgliceridos: son solubles en disolventes organicos  y saponificables. Su función es energética.. Los fosfolipidos: son solubles en disolvertes organicos y son anfipaticos. Su función es estructural.

49. Cite cuatro de las funciones más relevantes de las proteínas y explique dos de ellas, ilustrando cada explicación con un ejemplo.
Las funciones son:
- Catalizadora: que son realizadas por las enzimas y aceleran las reacciones metabólicas. Ejemplo: un enzima
- Reguladoras: las hormonas, modifican la intensidad metabólica. Ejemplo: insulina
- Movimiento: actina y miosina, producen los movimientos de los músculos. Ejemplo:actina/miosina
- Defensivas: los anticuerpos, sistema inmunitario. Ejemplo:inmunoglobina/anticuerpos
- Transporte:la hemoglobina lleva el oxígeno a la sangre. Ejemplo: hemoglobina

50. Nombre el polisacárido más abundante en las paredes de las células vegetales, enumere tres de sus propiedades biológicas y explique el fundamento fisicoquímico de las mismas. Justifique la diferencia en valor nutricional para las personas entre el almidón y el referido polisacárido.
El polisacárido más abundante en las paredes vegetales es la celulosa.
Tres propiedades: forma la pared celular de las células vegetales, es un buen material de construcción y es insoluble.
Su fundamento físico-químico da lugar a una cadena lineal y helocoideal más apretada, esto hace que la hélice proteja los enlaces glucosílicos y se vuelvan inaccesibles desde fuera, por lo tanto es muy difícil de hidrolizar, la célula es inerte, no reacciona.

51. ¿Qué hay en la estructura de los fosfolípidos que los hace idóneos para formar membranas? Razone la respuesta
Tienen una parte hidrófoba (cola) y una parte hidrófila (cabeza) esto hace que repelan el agua por la parte de la cola y que acepten el agua por la parte de la cabeza, lo que la hace semipermeable dejando pasar unas sustancias y otras no.

52. Explique la importancia biológica de los monosacáridos. Represente la fórmula de un monosacárido indicando su nombre y de un disacárido señalando el tipo de enlace [0,5]. Relacione entre sí los términos de las dos columnas.
La importancia biológica de los monosacáridos es la de que forman al resto de los glúcidos.
A. Desoxiazúcar  ……………….Desoxirribosa
B. Cetosa………………………….Fructosa              
C. Disacárido  ……………………Lactosa        
D. Aldosa  ………………………..Glucosa            
E. Polisacárido simple….....Celulosa

53. A la vista de la imagen adjunta, responda las siguientes cuestiones:
¿Qué tipo de biomoléculas están representadas en la primera parte de la ecuación?  ¿Cuáles son sus principales características? ¿Qué representan R1 y R2? ¿Qué nombre recibe el enlace que se produce?  Indique la procedencia de los átomos de hidrógeno y de oxígeno de la molécula de agua que se libera en la reacción.
Las biomoléculas que están representadas en la primera parte de la ecuación son aminoácidos. Sus características son que están compuestas de un grupo amino y de un grupo ácido. Representan las cadenas laterales que diferencian a unos aminoácidos de otros. El enlace es un enlace peptídico. El OH pertenece al grupo carboxilico y el H al grupo amino.

54. Defina qué son los esteroides y cite tres ejemplos. Describa dos de las funciones biológicas fundamentales de los esteroides.
Los esteroides son lípidos no saponificables derivados del esterano.
Tres ejemplos: colesterol, hormonas sexuales y vitamina D.
Las funciones biológicas de los esteroides: el colesterol actúa como precursor de las hormonas sexuales y la vitamina D regula el metabolismo del calcio y el fósforo.

55. Defina polisacárido, ácido graso, aminoácido.
Polisacáridos: son polímeros de monosacáridos
Ácido graso: son cadenas largas con un número par de carbonos, pueden ser saturados o insaturados.
Aminoácido: monómeros de las proteínas unidos mediante enlace peptídico

56. ¿Cuáles son las unidades estructurales de las proteínas? Escriba su fórmula general. Atendiendo a la variedad de radicales cite cuatro tipos de dichas unidades estructurales. Enumere cinco funciones de las proteínas y ponga un ejemplo de cada una de ellas.
Las unidades estructurales son los aminoácidos.
Según la variedad de radicales pueden ser: apolares, polares sin carga, polares con carga  negativa y polares con carga positiva.
Catalizadores: cualquier enzima
Reguladoras: insulina
Estructural: colágeno
Defensiva: inmunoglobulinas
Transporte: hemoglobina

58. Escriba la fórmula general de los ácidos grasos y explique en qué consiste la esterificación. Exponga qué significa que los ácidos grasos son moléculas anfipáticas. Indique la diferencia química entre grasas saturadas e insaturadas.
La fórmula general de un ácido graso es CH3-(CH2)n-COOH. La esterificación consiste en la reacción de un grupo alcohol con un grupo carboxilo y la pérdida de una molécula de agua. Los ácidos grasos son moléculas anfipáticas porque están formados por una parte hidrófila, soluble en agua, y otra parte hidrófoba, insoluble en agua. Las grasas saturadas están formadas por enlaces sencillos y las insaturadas por dobles o triples enlaces.

59.   Nombre  y describa los tipos de estructura secundaria en las proteínas.
La estructura secuandaria de una proteína es el nivel de organización que adquiere la
molecula, dependiendo de cómo sea la secuencia de aminoácidos que la componen. Las conformaciones resultantes pueden ser la estructura:
α-hélice: que es una estructura helicoidal dextrógira, es decir que las vueltas de la hélice giran hacia la derecha. Adquieren esta conformación proteínas que poseen elevado numero de aminoácidos con ralicales grandes o hidrófilos, ya que las cargas interactúan con las moléculas de agua que la rodean. La estructura se estabiliza, gracias a la gran cantidad de puentes de puentes de hidrogeno que se establecen entre los aminoácidos de la espiral.
B-Hoja plegada: también se denomina hoja plegada o lamina plegada. Es una estructura en forma de zig-zag, forzada por la rigidez del enlace peptídico y la apolaridad de los radicales de los aminoácidos que componen la molécula. Se estabiliza creando puentes de Hidrógeno entre distintas zonas de la misma molécula, doblando su estructura. De este modo adquiere esa forma plegada.
Triple hélice de colágeno: Es una estructura helicoidal, formada por hélices más abiertas y rígidas que en la estructura de α-hélice. Esto es debido a la existencia de gran número de aminoácidos Prolina e Hidroxiprolina. Estos aminoácidos tienen una estructura ciclada, en forma de anillo, formando una estructura, también rígida, en el carbono asimétrico, lo que le imposibilita girar.

60. Defina disacárido, triacilglicérido, proteína.
Disacárido: molécula constituida por dos monosacáridos unidos mediante enlace o-glucosídico.
Triacilglicérido: molécula de glicerina unida a tres ácidos grasos mediante enlace éster.
Proteína: están formadas por monómeros de aminoácidos y son macromoléculas.

61. Las plantas utilizan como reserva energética los polisacáridos y las grasas, mientras que los animales utilizan como principal reserva energética las grasas. Exponga las ventajas que supone para los animales el hecho de tener abundantes reservas de grasas y escasas reservas de polisacáridos. Razone las respuestas.
Los animales utilizan los lípidos como fuente de energía porque acumulan mucha energía en poco peso y su combustión produce más del doble de energía que los glúcidos, lo que hace que los animales puedan desplazarse mejor, mientras que los vegetales como no necesitan desplazarse utilizan mejor la energía que les da los glúcidos.

62. En relación con la figura adjunta, responda a las siguientes preguntas:
a) ¿Qué representa la figura en su conjunto? Indique el tipo de estructuras señaladas, el tipo de monómeros que las forman y el enlace que las caracteriza. Nombre las estructuras.
- Las distintas conformaciones o estructuras de las proteínas
- La estructura primaria de la proteínas, formada por aminoácidos unidos por enlaces peptídicos.
- Estructuras secundarias de las protínas: alfa hélice, lámina beta, estructura terciaria y estructura cuaternaria.
b) Describa los cambios fundamentales que ocurren desde el principio hasta el final. ¿Cómo afectan los cambios de pH y temperatura a estas estructuras?
La estructura primaria de aminoácidos se pliega por puentes de hidrógeno entre el esqueleto proteico originando las estructuras secundarias de (alfa hélice y hoja plegada beta). La disposición tridimensional de las estructuras es mantenida por enlaces entre los radicales de los aminoácidos (puentes de hidrógeno, interacciones de van der waals, interacciones electrostáticas, interacciones hidrofóbicas y puentes disulfuro) dando lugar a la estructura terciaria. La asociación mediante enlaces débiles de dos o más cadenas polipeptídicas con est. Terciaria da lugar a la estructura cuaternaria. Las estructuras secundaria, terciaria y cuaternaria, mantenidas por enlaces débiles, se desnaturalizan mientras que la estructura primaria, mantenida por enlaces covalentes, no se altera.

63. Indique la composición química y la función de las siguientes biomoléculas: polisacárido, fosfolípido, proteínas.
Polisacárido: son biomoléculas formadas por la unión de una gran cantidad de monosacáridos mediante un enlace glucosídico. su función de reserva y estructural.
Fosfolípido: están compuestos por una molécula de glicerina, que se unen a dos ácidos grasos y un grupo fosfato mediante un enlace fosfodiéster.su función es la de ser componente de la membrana celular.
Proteínas: están formadas por cadenas de aminoácidos mediante enlaces peptídicos. Su función es enzimática.

64. Explique la composición química y estructura de los triacilglicéridos y los fosfolípidos e indique el nombre de los enlaces que se establecen entre sus componentes.  Explique por qué son lípidos saponificables. Indique qué propiedad de los fosfolípidos les permite formar la estructura básica de las membranas celulares.
Un triacilglicérido es una molécula de glicerina unida a tres ácidos grasos.
Un fosfolípido es una molécula de glicerol unida a dos ácidos grasos y un grupo fosfato, los dos se unen mediante enlace éster.
Las propiedades y funciones son:
Triacilgliceridos: son solubles en disolventes organicos  y saponificables. Su función es energética.. Los fosfolipidos: son solubles en disolvertes organicos y son anfipaticos. Su función es estructural.
Los lípidos son saponificables porque tienen un acido graso en su estructura que tienen la capacidad de realizar la reacción de saponificación.
Estrucutra básica:  una parte hidrófoba (cola) y una parte hidrófila (cabeza) esto hace que repelan el agua por la parte de la cola y que acepten el agua por la parte de la cabeza, lo que la hace semipermeable dejando pasar unas sustancias y otras no.

65. Defina los términos: aldosa, cetosa, enlace glucosídico, enlace peptídico.
Aldosa: es un monosacárido cuya molécula contiene un grupo carbonilo en el extremo.
Cetosa: es un monosacárido cuya molécula contiene un grupo carbonilo que no se encuentra en el extremo.
Enlace glucosídico: enlace en el que reaccionan los grupos -OH del carbono 1 de un monosacárido con el -OH de otro monosacárido que puede ser el carbono 1 u otro carbono.
Enlace peptídico: es un enlace entre el grupo amino -NH2 de un aminoácido y el grupo carboxilo -COOH de otro aminoácido.

66. Defina disacárido, triacilglicérido, proteína.
Disacárido: biomolécula orgánica que está constituida por dos monosacáridos unidos mediante un enlace glucosídico.
Triacilglicérido: es un lípido formado por una molécula de glicerina que tiene esterificados sus tres grupos hidroxilo por tres ácidos grasos, saturados o insaturados.
Proteína: es una macromolécula formada por cadenas lineales de aminoácidos unidos mediante un enlace peptídico.

67. En las plantas predominan los ácidos grasos insaturados mientras que en los animales homeotermos (de sangre caliente) predominan los ácidos grasos saturados. Justifique razonadamente esta afirmación.
Los animales utilizan los lípidos como fuente de energía porque acumulan mucha energía en poco peso y su combustión produce más del doble de energía que los glúcidos, lo que hace que los animales puedan desplazarse mejor, mientras que los vegetales como no necesitan desplazarse utilizan mejor la energía que les da los glúcidos.

68. Indique qué son los lípidos. Nombre dos ejemplos de lípidos y cite una función de cada uno de ellos que desempeñen en los seres vivos. Explique el carácter anfipático de los ácidos grasos.
Los lípidos son biomoléculas orgánicas formadas por carbono, hidrógeno y oxígeno como base y algunos pueden tener más o menos nitrógeno o fósforo.
Dos tipos de lípidos:
Acilglicéridos: función reserva energética.
Ceras: se localiza en el cerumen de los mamíferos y su función es protectora.
Los ácidos grasos son moléculas anfipáticas porque están formados por una parte hidrófila, soluble en agua, y otra parte hidrófoba, insoluble en agua.

69. Defina qué son los monosacáridos. Indique el nombre que reciben en función del número átomos de carbono.  Cite dos funciones biológicas de los monosacáridos. Nombre dos polisacáridos importantes y la función que realizan.
Los monosacáridos son moléculas sencillas que responden a la fórmula general (CH2O)n.
Según el numero de carbono se nombran: 3C: triosas…4C: tetrosas…5C: pentosas….etc.
El almidon es helicoidal y lineal, su función es de reserva energética vegetal, se guarda en el aminloplasto, es un buen almacen de glucosa, es insoluble y no crea presión osmótica.
Su importancia biológica de los monosacáridos es la de que forman al resto de los glúcidos.
El glucógeno es mas largo y ramificado, su función es de reserva energética animal, se acumula en el musculo, corazón hígado porque hay mas consumo energético.