Cantabria PAU Biology cheat sheet

El agua es una molécula polar: los puentes de hidrógeno entre moléculas explican su elevado calor específico (≈1 cal/g·°C), su alto calor de vaporización (≈540 cal/g) y su elevada tensión superficial.

El pH se define como pH = -log[H+]; en disoluciones acuosas a 25 °C, pH + pOH = 14 y [H+]·[OH-] = 10^-14.

Una disolución amortiguadora resiste cambios de pH; el sistema bicarbonato (H2CO3/HCO3-) es el tampón fisiológico principal de la sangre (pH ≈ 7,4).

Los monosacáridos son polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas; la glucosa y la fructosa comparten fórmula C6H12O6 pero difieren en el grupo funcional (aldosa frente a cetosa).

El enlace glucosídico se forma por condensación entre dos monosacáridos con pérdida de una molécula de agua; el enlace O-glucosídico α(1→4) de la amilosa es distinto del β(1→4) de la celulosa.

Los aminoácidos proteicos tienen un carbono α unido a grupo amino, grupo carboxilo, hidrógeno y cadena lateral; el enlace peptídico se forma entre el COOH de uno y el NH2 del siguiente, con pérdida de agua.

Los ácidos grasos saturados no tienen dobles enlaces y son sólidos a temperatura ambiente; los insaturados presentan dobles enlaces cis que crean codos y reducen el punto de fusión.

Los enzimas son catalizadores biológicos que disminuyen la energía de activación sin alterar el equilibrio de la reacción; su actividad depende de pH, temperatura y concentración de sustrato (modelo de Michaelis-Menten).

Los nucleótidos constan de base nitrogenada, pentosa y grupo fosfato; en el ADN la pentosa es desoxirribosa y las bases son A, T, G y C, con apareamiento A-T (2 puentes de H) y G-C (3 puentes de H).

La teoría celular establece que todos los seres vivos están formados por células, que la célula es la unidad estructural y funcional de la vida y que toda célula procede de otra célula preexistente.

Procariotas: sin núcleo ni orgánulos membranosos, ADN circular en el nucleoide, ribosomas 70S, pared con peptidoglicano en bacterias; tamaño típico 1-10 µm.

Eucariotas: material genético en un núcleo con envoltura doble y poros, ribosomas 80S (70S en mitocondrias y cloroplastos) y compartimentación en orgánulos membranosos.

Membrana plasmática: modelo de mosaico fluido de Singer y Nicolson (1972), bicapa de fosfolípidos con proteínas integrales y periféricas, colesterol en células animales y glucocáliz externo.

Mitocondria: respiración celular aerobia; la cadena transportadora de electrones y la ATP sintasa están en la membrana interna, cuyas crestas aumentan la superficie; matriz con ADN circular y ribosomas propios.

Cloroplasto: fotosíntesis; los tilacoides apilados en grana contienen clorofila y los fotosistemas; el estroma contiene el ADN plastidial, ribosomas y los enzimas del ciclo de Calvin.

Retículo endoplasmático rugoso: síntesis de proteínas de secreción y de membrana; liso: síntesis de lípidos y detoxificación. Aparato de Golgi: glucosilación, empaquetamiento y clasificación de proteínas.

Lisosomas: vesículas con hidrolasas ácidas (pH interno ≈5) para digestión intracelular; peroxisomas: contienen catalasa y oxidasa, degradan H2O2 y ácidos grasos.

Citoesqueleto: microtúbulos (tubulina, 25 nm, huso mitótico y cilios), microfilamentos de actina (7 nm, contracción y forma celular) y filamentos intermedios (queratina, resistencia mecánica).

Leyes de Mendel: uniformidad de la F1 (homocigotos distintos), segregación de alelos en la meiosis y transmisión independiente de caracteres situados en cromosomas distintos.

Cuadrado de Punnett para un cruce dihíbrido AaBb × AaBb: proporción fenotípica 9:3:3:1 si los genes son independientes y hay dominancia completa.

Retrocruzamiento o cruce prueba: cruzar el individuo problema con un homocigoto recesivo revela si es homocigoto o heterocigoto por la proporción de descendientes.

Herencia ligada al sexo: en humanos los genes del cromosoma X afectan más a varones (XY), pues expresan el alelo recesivo con una sola copia; ejemplo, daltonismo y hemofilia.

Codominancia: ambos alelos se expresan en el heterocigoto (grupo sanguíneo AB); herencia intermedia: el fenotipo heterocigoto es intermedio (flores rosas en Mirabilis).

Alelos múltiples: el sistema ABO tiene tres alelos (IA, IB, i) con seis genotipos posibles y cuatro fenotipos; IA e IB son codominantes y dominantes sobre i.

Teoría cromosómica de la herencia: los genes se localizan en los cromosomas y se transmiten con ellos; el entrecruzamiento en la meiosis I genera recombinación genética.

Mutación génica: sustitución (puede ser silenciosa, con sentido o sin sentido), inserción o deleción; estas dos últimas, si no son múltiplos de tres, producen mutación de cambio de pauta.

Dogma central: ADN → ARN → proteína; la transcripción ocurre en el núcleo y la traducción en los ribosomas, con el código genético degenerado y casi universal.

Las bacterias son procariotas de pared con peptidoglicano; según la tinción de Gram se dividen en grampositivas (pared gruesa) y gramnegativas (pared fina con membrana externa).

Reproducción bacteriana: fisión binaria asexual; la variabilidad genética proviene de mutaciones, transformación, transducción (bacteriófagos) y conjugación (pili).

Los virus son parásitos intracelulares obligados formados por ácido nucleico (ADN o ARN) y cápside proteica; algunos tienen envoltura lipídica. No se reproducen fuera de la célula huésped.

Ciclos víricos: lítico (el virus se replica y lisa la célula) y lisogénico (el genoma vírico se integra en el bacteriano como profago y se replica con él).

Los hongos son eucariotas heterótrofos con pared de quitina; las levaduras (Saccharomyces cerevisiae) realizan fermentación alcohólica y se emplean en panadería y bebidas fermentadas.

Tecnología del ADN recombinante: enzimas de restricción cortan el ADN en secuencias específicas (palindrómicas) y la ADN ligasa une fragmentos; el plásmido actúa como vector.

La PCR amplifica ADN in vitro mediante ciclos de desnaturalización, hibridación de cebadores y extensión por ADN polimerasa termoestable (Taq).

Electroforesis en gel de agarosa: el ADN, cargado negativamente, migra hacia el ánodo; los fragmentos pequeños migran más rápido, permitiendo separarlos por tamaño.

Aplicaciones: insulina humana recombinante en E. coli, vacunas, diagnóstico genético, plantas transgénicas y biorremediación; los antibióticos actúan sobre la pared, ribosoma 70S o síntesis de ADN bacteriano.

Inmunidad innata: barreras físicas y químicas, fagocitos (macrófagos, neutrófilos), células NK, sistema del complemento e inflamación; es inespecífica y sin memoria.

Inmunidad adaptativa: linfocitos B (respuesta humoral, producen anticuerpos) y linfocitos T (respuesta celular); es específica y genera memoria inmunológica.

Anticuerpo: inmunoglobulina con forma de Y, dos cadenas pesadas y dos ligeras; los sitios de unión al antígeno están en los extremos variables de las cadenas.

Linfocitos T: los T colaboradores (CD4) reconocen antígenos presentados por MHC II y activan a linfocitos B y T citotóxicos; los T citotóxicos (CD8) destruyen células infectadas.

Respuesta primaria frente a la secundaria: la primaria tarda días en producir IgM y IgG; la secundaria es más rápida, intensa y duradera por las células de memoria.

Inmunidad natural pasiva: el recién nacido recibe anticuerpos maternos por la placenta (IgG) y la leche (IgA); es inmediata pero transitoria.

Inmunidad artificial activa: la vacuna introduce antígenos no patógenos y genera memoria; la artificial pasiva es el suero con anticuerpos preformados, de efecto inmediato y corto.

Hipersensibilidad: reacción inmunitaria excesiva frente a alérgenos, con IgE y liberación de histamina por mastocitos; la autoinmunidad ataca tejidos propios (p. ej. diabetes tipo 1).

El VIH infecta linfocitos T CD4 y provoca inmunodeficiencia adquirida (SIDA); el trasplante requiere compatibilidad del sistema HLA y tratamiento inmunosupresor.