Tema 2 · Biología II · Bioquímica y genética mendeliana
Biomoléculas (glúcidos, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos). Enzimas como catalizadores biológicos. Metabolismo (catabolismo vs anabolismo). Fotosíntesis (6 CO₂ + 6 H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂) y respiración celular (38 ATP). Genética mendeliana: 1ª, 2ª y 3ª leyes; dominancia y recesividad; cruzamiento dihíbrido 9:3:3:1.
1. Biomoléculas
Glúcidos (CH₂O)ₙ: monosacáridos (glucosa, fructosa, galactosa), disacáridos (sacarosa = glu+fru, lactosa = glu+gal, maltosa = glu+glu) y polisacáridos (almidón en plantas, glucógeno en animales, celulosa estructural en plantas, quitina en hongos y artrópodos). Función: energética e estructural.
Lípidos: insolubles en agua. Triglicéridos (reserva energética), fosfolípidos (membranas), esteroides (colesterol, hormonas sexuales), ceras. Aportan ~9 kcal/g (vs 4 kcal/g de glúcidos y proteínas).
Proteínas: polímeros de 20 aminoácidos unidos por enlaces peptídicos. 4 niveles estructurales: primaria (secuencia), secundaria (hélice α y lámina β), terciaria (forma 3D global), cuaternaria (varias subunidades como la hemoglobina). Funciones: estructural, enzimática, transporte, defensa, contráctil.
Ácidos nucleicos: ADN (doble hélice, Watson y Crick 1953; bases A, T, C, G; portador de la información genética) y ARN (cadena sencilla; bases A, U, C, G; tipos ARNm, ARNt, ARNr). Nucleótido = base + pentosa + fosfato.
2. Enzimas y metabolismo
Enzima: proteína que cataliza reacciones bioquímicas reduciendo la energía de activación. No se consume en la reacción. Especificidad sustrato-enzima (modelo llave-cerradura de Fischer, modelo de ajuste inducido de Koshland).
Factores que afectan la velocidad: temperatura (cada enzima tiene su óptimo, ~37°C en humanos), pH (pepsina pH 2 en estómago; tripsina pH 8 en intestino), concentración de sustrato y de enzima. Inhibidores competitivos y no competitivos.
Catabolismo: degradación de moléculas complejas a simples liberando energía (respiración celular, fermentación). Anabolismo: síntesis de moléculas complejas consumiendo energía (fotosíntesis, síntesis de proteínas).
3. Fotosíntesis y respiración celular
Fotosíntesis (en cloroplastos, plantas y algas): 6 CO₂ + 6 H₂O + luz → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂. Fase luminosa (tilacoides: fotólisis del agua, ATP y NADPH, libera O₂). Fase oscura o ciclo de Calvin (estroma: fija CO₂ con la enzima RuBisCO, sintetiza glucosa).
Respiración celular aeróbica (en mitocondrias): C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O + 38 ATP. Glucólisis en citoplasma (2 ATP, 2 NADH). Ciclo de Krebs en matriz mitocondrial (libera CO₂, NADH y FADH₂). Cadena respiratoria en membrana interna (~34 ATP por fosforilación oxidativa).
Fermentación (anaeróbica, sin O₂): láctica (músculo en esfuerzo, Lactobacillus en yogur) y alcohólica (Saccharomyces cerevisiae: vino, cerveza, pan). Solo 2 ATP, mucho menos eficiente.
4. Genética mendeliana
Gregor Mendel (1822-1884): leyes de la herencia con guisantes (Pisum sativum) publicadas en 1866. Conceptos: gen (factor hereditario), alelo (variante del gen), genotipo (combinación de alelos) vs fenotipo (manifestación observable), homocigoto (AA o aa) vs heterocigoto (Aa).
1ª ley (uniformidad): el cruce de dos homocigotos puros (AA × aa) produce 100% de heterocigotos Aa con fenotipo dominante. 2ª ley (segregación): los heterocigotos Aa × Aa producen 25% AA : 50% Aa : 25% aa, fenotípicamente 3 dominantes : 1 recesivo.
3ª ley (transmisión independiente): el cruce dihíbrido AaBb × AaBb produce la proporción fenotípica 9:3:3:1 (9 A_B_ : 3 A_bb : 3 aaB_ : 1 aabb), siempre que los genes estén en cromosomas distintos.
Excepciones: codominancia (grupo sanguíneo AB), dominancia incompleta (flor rosa de Mirabilis: Rr produce intermedio), alelos múltiples (sistema ABO con A, B, 0), herencia ligada al sexo (daltonismo, hemofilia en el cromosoma X).
Problemas y análisis paso a paso
Combina análisis guiado (identificar tipos celulares, biomoléculas, rocas, bordes tectónicos, eras geológicas) y ejercicios de opción múltiple auto-corregidos (la respuesta es el número de la opción correcta).
«Se cruzan dos plantas heterocigotas de guisante (Aa × Aa) para el carácter color de la flor. A = púrpura (dominante), a = blanca (recesiva).»
1
¿Qué proporción fenotípica se obtiene (escribe X:Y)?
2
¿Qué proporción genotípica se obtiene (escribe X:Y:Z)?
Ver solución completa
Cruce Aa × Aa: tabla de Punnett con gametos A y a → AA(1/4), Aa(2/4), aa(1/4). Fenotípicamente: 3/4 púrpura (AA + Aa) y 1/4 blanca (aa) → proporción 3:1. Es la 2ª ley de Mendel (segregación).
Análisis · Balance energético de la respiración
2025-26OrientacionesAlta
«Una molécula de glucosa se oxida totalmente en la respiración aeróbica: C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O + energía.»
1
¿Cuántas moléculas de ATP se producen como máximo en total?
2
¿En qué orgánulo se realiza la fase principal? (una palabra)
Ver solución completa
La respiración aeróbica produce ~38 ATP: 2 en glucólisis (citoplasma) + 2 en ciclo de Krebs + ~34 en la cadena respiratoria (fosforilación oxidativa) en la membrana interna mitocondrial. En contraste, la fermentación produce solo 2 ATP.
Biomoléculas · Estructural
La pared celular vegetal está formada por un polisacárido estructural.