Propiedades del Agua

T1: Propiedades del agua:

• Elevados puntos de fusión y ebullición
• A temperatura ambiente es un líquido
• Elevado calor específico
• Alto valor del calor de vaporización
• Capilaridad (adhesión y cohesión)
• Incomprensibilidad
• Elevada tensión superficial
• Densidad máxima a 4°C
• Alto poder disolvente

Función Homeostática

Los sistemas tampón consisten en un par ácido-base conjugado que actúan como dador y aceptor de protones:

• Bicarbonato: Aumento de concentración de H⁺, el tampón actúa captando ese exceso. El equilibrio a la izquierda (HCO₃). El exceso de CO₂ gas se expulsa exteriormente a través de los pulmones. Descenso de concentración de H⁺ en el plasma sanguíneo, desplazamiento a la derecha: CO₂ reacciona con el agua, formando ácido carbónico, que se disocia liberando H⁺. El exceso de bicarbonato se elimina por los riñones.
• Fosfato: Aumento de H⁺ a la izquierda (H₂PO₄) captando ese exceso. Descenso en la concentración de H⁺, a la derecha.

Ósmosis

El paso de agua a través de una membrana semipermeable (agua, no solutos) que separa dos disoluciones de diferente concentración. El paso del agua se detiene cuando las concentraciones se igualan. La presión osmótica es la presión que habría que aplicar para detener el flujo de agua a través de la membrana semipermeable.

Célula Vegetal

• Medio Hipotónico: Turgencia, entrada de agua, pared de celulosa rígida, impide entrada de agua excesiva.
• Isotónico: Flacidez, no hay ganancias ni pérdidas.
• Plasmólisis: Retracción de la membrana celular que se separa de la pared rígida de celulosa.

Célula Animal

• Hipotónico: Lisis, se hincha.
• Isotónico: Normal.
• Hipertónico: Plasmólisis, pierde función.

Estructura y Funciones de las Proteínas

T4: Estructura de las proteínas:

• Primaria: Secuencia lineal de aminoácidos que forman la proteína desde el extremo N-t (amino) al C-t (carboxilo).
• Secundaria: Disposición espacial de la estructura primaria. Tres tipos: hélice alfa, conformación beta, aleatoria.
• Terciaria: Forma espacial tridimensional de la proteína, activa. Interacciones: Puentes de hidrógeno, fuerzas de Van der Waals, interacciones hidrofóbicas, atracción electrostática, puentes de disulfuro.
• Cuaternaria: Protómero con estructura terciaria, se asocian determinando la estructura cuaternaria. Proteína soluble recubierta por una capa de solvatación, impide precipitar (dispersiones coloidales).

Funciones de las Proteínas

• Homeostáticas: Todas.
• Estructural: Colágeno, queratina.
• Transporte: Hemoglobina.
• Hormonal: Insulina.

Estructura de los Ácidos Nucleicos

T5: Componentes de los ácidos nucleicos:

• Pentosa: Ribosa, desoxirribosa.
• Bases nitrogenadas:
  • Púricas (purina): 2 anillos heterocíclicos (hexagonal y pentagonal): A y G.
  • Pirimidínicas (pirimidina): 1 anillo heterocíclico (hexagonal): T, C, U.

Enlace N-glucosídico

La pentosa + base nitrogenada (nucleósido) es la condensación entre el C1 de la pentosa y un N de la base nitrogenada (N1 pirimidínica o N9 púrica), con pérdida de H₂O.

Enlace Éster Fosfórico

Entre la pentosa de un nucleósido y el ácido fosfórico (nucleótido). Hidroxilo del C5 de la pentosa con ácido fosfórico, con pérdida de H₂O.

Transporte a través de la Membrana Celular

T7: Membrana plasmática:

• Lípidos de membrana:
  • Fosfolípidos: Más abundantes, estructura básica de la membrana, carácter anfipático.
  • Esteroles: Colesterol, estabiliza la membrana, insertados en la bicapa fosfolipídica, aumenta rigidez.
  • Glucolípidos: Cara externa, resultado de la unión covalente de un fosfolípido y un oligosacárido.
• Proteínas de membrana:
  • Proteínas integrales: Se insertan en la bicapa o sobresalen.
  • Proteínas periféricas: Se unen mediante enlaces iónicos a proteínas integrales, pueden unirse a fosfolípidos.
  • Proteínas externas:

Tipos de Transporte

1. Iónico y molecular: La membrana es permeable a pequeñas moléculas sin carga y hidrofóbicas o apolares.
2. Transporte pasivo o difusión:
   • Difusión simple: Cruzar la bicapa directamente, interactuando con fosfolípidos, pequeñas, sin carga e hidrofóbicas.
   • Difusión facilitada: Canales proteicos o proteínas transportadoras.
     • Proteína canal (moléculas cargadas, iónicas).
     • Proteína transportadora (moléculas polares sin carga).
3. Transporte activo: Consume energía, ocurre contra el gradiente de concentración o carga. Iones o moléculas que no pueden difundir a través de la membrana.

Endocitosis y Exocitosis

• Endocitosis: Introducen macromoléculas en la célula, al provocar la formación de vesículas por invaginación de la membrana. Tipos: simple y mediada por receptor (moléculas especiales, relevantes como hierro).
• Exocitosis: Expulsan sustancias gracias a la fusión de la membrana de las vesículas de exocitosis con la membrana.

Metabolismo y Mutaciones

T9: Autótrofos: Biomoléculas inorgánicas, fuente de carbono, fotosintéticos (luz solar: realizan fotosíntesis, plantas, algas, bacterias) o quimisintéticos (oxidación de compuestos inorgánicos: realizan quimiosíntesis). Heterótrofos: Biomoléculas orgánicas e inorgánicas, fuente de carbono: biomoléculas orgánicas, quimioheterótrofos: degradación (oxidación) de biomoléculas orgánicas, animales, hongos, protoctistas y bacterias heterótrofas.

Anabolismo y Catabolismo

• Anabolismo: Se produce síntesis de moléculas complejas a partir de otras más sencillas, reducciones en las que la molécula capta H, consume energía, necesitan aporte de energía en forma de ATP.
• Catabolismo: Degradación de moléculas complejas a otras más simples. Proceso de oxidación, las moléculas ceden hidrógenos y se libera energía.

Enzimas

Disminuyen la energía de activación debido a que se unen a los reactivos (ej. sustrato) de modo que facilitan el encuentro entre moléculas que deben reaccionar. Tipos de interacción:

• Llave-cerradura: Sustrato y centro activo tienen formas complementarias.
• Guante-mano: Sustrato induce un cambio conformacional en el centro activo.

Una Km baja indica gran afinidad, Km alta escasa afinidad. Inhibidores competitivos: Inhibidor y sustrato compiten por unirse al centro activo, reversible. Inhibidor no competitivo: El inhibidor se une a un lugar distinto, provocando un cambio de conformación que bloquea la actividad de la enzima al distorsionar el centro activo. Es reversible si la unión inhibidor-enzima es débil. Activador: Molécula que une enzimas y aumenta su actividad. Enzimas alostéricas: Forma S.

Fermentaciones y Mutaciones

T10: Fermentaciones: Proceso catabólico anaeróbico que ocurre en el hialoplasma y en el que se produce una degradación de la materia orgánica a biomoléculas orgánicas más simples, con el fin de obtener energía. Dos etapas: glucólisis y reducción del piruvato a lactato o etanol (láctica: el ácido láctico disminuye pH, provoca desnaturalización de proteínas, la leche se vuelve insoluble y precipita).

Mutaciones

T13: Mutaciones génicas o puntuales: Sustitución (transiciones: sustitución de base púrica por otra púrica A-G o base pirimidínica por otra pirimidínica T-C), transversiones: sustitución de base púrica por una pirimidínica o viceversa. Tipos de sustituciones:

• Silenciosa: Sinónima o con sentido: Origina codón sinónimo, codifica el mismo aminoácido, no altera la secuencia de aminoácidos.
• No silenciosa: No sinónima, sentido equivocado: Origina nuevo triplete que codifica para un aminoácido diferente, este puede tener grupo R similar al sustituido, no tiene mucho efecto.
• Sustitución de terminación prematura: Aparición de triplete stop en el ARNm, acortamiento de la proteína.
• Sustitución de terminación retrasada: Sustitución de un codón de terminación por un codón con sentido en el ARNm, síntesis continua.

Mutación cromosómica: Deleción (pérdida de fragmentos cromosómicos), duplicación (un segmento cromosómico se repite), inversiones (cambia de orientación dentro del cromosoma, pericéntricas (centromero) o paracéntricas (no)). Translocación: Dos cromosomas no homólogos intercambian segmentos cromosómicos, transposiciones (no recíprocas) y translocación recíproca (intercambio mutuo). Mutación numérica: Aneuploidías: trisomías (cromosoma extra 2n+1), monosomías (falta 2n-1), nullisomías (falta par homólogo 2n-2).

Replicación del ADN

T11: Replicación en procariotas:

• Iniciación: Apertura de la doble hélice, permite acceso a las cadenas simples.
• Elongación: Síntesis de cadenas complementarias a las hebras originales, que actúan como molde y corrección de errores.
• Terminación: Las moléculas resultantes adquieren la configuración helicoidal.

Inicio: helicasa (rompe enlaces de H que mantienen unida la doble hélice, produce la desespiralización de la molécula y separación de cadenas), topoisomerasa (evita el superenrollamiento que mantiene unida la doble hélice, realiza cortes y uniones en determinados puntos de esta), proteína SSB (estabiliza las cadenas separadas y evita que se vuelvan a unir). ADN polimerasa III (recorre hebras molde de ADN 3’-5’ y sintetiza la cadena complementaria y antiparalela, uniendo nucleótidos en 5’-3’, necesita un pequeño fragmento de ARN cebador o primer para iniciar síntesis, cuyo extremo 3’ añade nucleótidos monofosfatos, cadenas de ADN antiparalelas, enzima recorre en único sentido (síntesis discontinua) formando fragmentos de Okazaki. Usa nucleótidos trifosfatos, obtenidos por hidrólisis del enlace fosfodiéster de los nucleótidos A, G, T, C. Cadena complementaria: 1. primasa 2. ADN polimerasa III, 3. ADN polimerasa I y ligasas. La transcripción es la síntesis de ARN a partir de la información contenida en el ADN, con inicio, elongación y terminación. Traducción: Proceso en el que las instrucciones del ADN transcritas en forma de ARN son interpretadas y transformadas en secuencias de aminoácidos que originan polipéptidos o proteínas.

Respuesta Inmunitaria

T15: Antígenos: Moléculas que el organismo reconoce como extrañas y desencadenan respuesta inmunitaria. Interferón: Pertenece a las citocinas, péptidos de pequeño tamaño que las células utilizan para comunicación intercelular, células NK. Mecanismo de defensa específica:

• Primarios: Maduran linfocitos en médula ósea y timo.
• Secundarios: Almacenan los linfocitos en bazo: linfocitos T y B. Linfocitos B se originan y maduran en médula ósea, producen anticuerpos, responsables de la respuesta inmune humoral. Linfocitos T destruyen células afectadas o producen citocinas, responsables de la respuesta celular.

Tipos de Inmunidad

• Innata: Propia de la especie, nacemos con ella.
• Adquirida: Propia del individuo, se desarrolla a lo largo de la vida.
• Pasiva: Introducción de anticuerpos, natural (anticuerpos madre que pasan a través de la placenta o leche) o artificial (sueros).
• Activa: Producción de anticuerpos, contacto con antígenos y memoria. Natural (se genera después de un primer contacto con antígenos, linfocitos T y B de memoria que darán respuesta inmune secundaria) o artificial (vacunas: contienen antígenos no patógenos que inducen respuesta inmune secundaria ante el antígeno).

Enlace Glucosídico

T2: El enlace O-glucosídico se forma mediante una reacción de condensación, en la que se pierde una molécula de agua. Monocarbonílico: Se forma al reaccionar el OH carbonílico del primer monosacárido con cualquier OH no carbonílico del segundo monosacárido, tiene poder reductor.

• Maltosa: α-D-glucopiranosil (1-4) α-D-glucopiranosa.
• Lactosa: β-D-galactopiranosil (1-4) α-D-glucopiranosa.
• Celobiosa: β-D-galactopiranosil (1-4) β-D-glucopiranosa.

Dicarbonílico: SACA (α-D-glucopiranosil 1-2 β-D-fructofuranósido).