Castilla-La Mancha PAU Biology (Biología - UCLM 2026) cheat sheet
Castilla-La Mancha PAU Biology (Biología - UCLM 2026) · Keep the key ideas within reach.
La célula: estructura y función
Modelo de mosaico fluido: bicapa de fosfolípidos con proteínas integrales y periféricas; el colesterol modula la fluidez en células animales y los ácidos grasos insaturados la aumentan.
Transporte pasivo (difusión simple y facilitada por canales o permeasas) va a favor de gradiente y sin gasto de ATP; el transporte activo (bombas tipo Na+/K+-ATPasa) va contra gradiente y consume ATP.
Ósmosis: el agua pasa hacia el medio hipotónico (mayor concentración de solutos); en medio hipertónico la célula animal pierde agua y se encoge (crenación).
Endosimbiosis: mitocondrias y cloroplastos derivan de bacterias fagocitadas; prueba de ello es su ADN circular propio, ribosomas 70S y doble membrana.
Retículo endoplasmático rugoso sintetiza proteínas destinadas a secreción o membrana; el liso sintetiza lípidos y detoxifica; el aparato de Golgi glucosila, empaqueta y dirige vesículas.
Citoesqueleto: microtúbulos (tubulina, huso mitótico y cilios), microfilamentos de actina (contracción y citocinesis) y filamentos intermedios (resistencia mecánica).
Núcleo: envoltura nuclear doble con poros, nucleolo donde se transcriben los ARNr y se ensamblan subunidades ribosómicas; la cromatina se condensa en cromosomas en mitosis.
Mitosis: profase (condensación y huso), metafase (cromosomas en placa ecuatorial), anafase (separación de cromátidas) y telofase; la citocinesis en vegetales forma fragmoplasto, no surco de escisión.
Metabolismo celular: catabolismo y anabolismo
Enzimas: proteínas que disminuyen la energía de activación; su actividad depende de pH y temperatura y presentan especificidad por sustrato en el centro activo.
Inhibición competitiva: el inhibidor se une al centro activo y se revierte aumentando el sustrato; la no competitiva se une a otro sitio y no se revierte así.
Glucólisis: en el citosol, glucosa → 2 piruvato, con producción neta de 2 ATP y 2 NADH; no requiere oxígeno.
Respiración aerobia: piruvato → acetil-CoA → ciclo de Krebs (matriz mitocondrial) → cadena transportadora de electrones y quimiósmosis en la membrana interna; rendimiento teórico cercano a 30-32 ATP por glucosa.
Fermentación: regenera NAD+ para mantener la glucólisis; la alcohólica produce etanol y CO2 (levaduras) y la láctica produce lactato (músculo, bacterias lácticas).
Fotosíntesis: fase luminosa en tilacoides (fotólisis del agua, O2, ATP y NADPH) y ciclo de Calvin en el estroma (fijación de CO2 por la Rubisco).
Fotorrespiración: la Rubisco fija O2 en lugar de CO2 cuando la concentración de CO2 baja; se reduce con plantas C4 (separación espacial) y CAM (separación temporal).
Balance fotosintético global: 6 CO2 + 6 H2O + energía luminosa → C6H12O6 + 6 O2; el oxígeno liberado procede del agua, no del CO2.
Genética molecular: ADN, replicación, transcripción, traducción y regulación
ADN según Watson y Crick: doble hélice antiparalela, bases apareadas A-T y G-C por puentes de hidrógeno; el esqueleto es de fosfato y desoxirribosa.
Replicación semiconservativa: helicasa abre la horquilla, ADN polimerasa III sintetiza en sentido 5'→3' (hebra conductora continua, retardada en fragmentos de Okazaki) y la ligasa une los fragmentos.
Transcripción: la ARN polimerasa lee la hebra molde 3'→5' y sintetiza ARNm 5'→3'; en eucariotas hay maduración con caperuza de 5', poli-A y eliminación de intrones por splicing.
Traducción: codón de inicio AUG (metionina), codones de parada UAA, UAG y UGA; el código genético es degenerado y casi universal.
Mutaciones puntuales: sustitución (silenciosa, de cambio de sentido o sin sentido), inserción y deleción; estas últimas producen corrimiento del marco de lectura.
Operón lac: represor activo sin lactosa; la lactosa (alolactosa) inactiva al represor y permite la transcripción; es regulación negativa inducible.
En eucariotas la regulación es postranscripcional y epigenética: metilación del ADN (silencia), acetilación de histonas (activa) y factores de transcripción.
Retrovirus y transcriptasa inversa sintetizan ADN a partir de ARN; la telomerasa es una transcriptasa inversa que replica los extremos de los telómeros.
Genética mendeliana y herencia
1ª ley (uniformidad): el cruce de dos razas puras da F1 uniforme; 2ª ley (segregación): la F2 de un cruce Aa × Aa da 3:1 fenotípica y 1:2:1 genotípica.
3ª ley (transmisión independiente): se aplica a genes en cromosomas distintos; el cruce dihíbrido AaBb × AaBb da 9:3:3:1.
Herencia ligada al sexo: el gen está en el cromosoma X; un varón afectado transmite el alelo a todas sus hijas (portadoras) y a ningún hijo varón.
Daltonismo y hemofilia son recesivos ligados al X: más frecuentes en varones; una mujer afectada necesita padre afectado y madre portadora o afectada.
Teoría cromosómica de la herencia: Morgan demostró con Drosophila que los genes se localizan en los cromosomas; el entrecruzamiento en meiosis explica la recombinación.
Grupos sanguíneos ABO: alelos IA e IB codominantes y ambos dominantes sobre i; el fenotipo O solo aparece con genotipo ii.
Herencia codominante (IAIB da grupo AB) frente a dominancia incompleta (el heterocigoto muestra fenotipo intermedio).
En genealogías, un carácter recesivo ligado al X no pasa de padre a hijo varón; un carácter dominante aparece en todas las generaciones (sin salto de generación).
Biotecnología e ingeniería genética
Enzimas de restricción reconocen secuencias palindrómicas y cortan el ADN generando extremos cohesivos o romos; la ligasa une fragmentos compatibles.
Vector plasmídico: necesita origen de replicación, marcador de selección (resistencia a antibiótico) y sitios de restricción para el inserto.
PCR: desnaturalización (≈95 °C), anillamiento de cebadores (≈50-60 °C) y extensión por Taq polimerasa (≈72 °C); es exponencial (2^n copias).
Electroforesis en gel de agarosa separa fragmentos de ADN por tamaño; los fragmentos menores migran más rápido hacia el ánodo.
ADN recombinante: se inserta el gen de interés en el vector, se transforma en bacterias y se selecciona; se obtienen proteínas como la insulina humana.
CRISPR-Cas9: el ARN guía corta el ADN diana y la célula lo repara; permite editar genes, con debates bioéticos sobre embriones y germen.
Aplicaciones: terapia génica, vacunas de ARNm, organismos transgénicos, diagnóstico molecular y huella genética forense.
Bioética: la clonación reproductiva humana, la edición del genoma germinal y la patentabilidad de genes plantean límites por consentimiento, seguridad y dignidad.
Microbiología, inmunología y sus aplicaciones
Bacterias: procariotas con pared de peptidoglicano, ribosomas 70S y ADN circular; se clasifican por tinción de Gram (positivas, pared gruesa) y por forma (cocos, bacilos, espirilos).
Virus: no son células; cápside proteica y material genético (ADN o ARN); solo se replican dentro de una célula hospedadora.
Inmunidad innata: barreras, fagocitosis, inflamación y complemento; inespecífica y rápida.
Inmunidad adaptativa: linfocitos B producen anticuerpos (inmunidad humoral) y linfocitos T citotóxicos destruyen células infectadas (inmunidad celular).
Anticuerpo: inmunoglobulina con dos cadenas pesadas y dos ligeras; el sitio de unión al antígeno es el paratopo de la región variable.
Memoria inmunológica: tras el primer contacto se generan células de memoria; la respuesta secundaria es más rápida e intensa.
Vacunas: introducen antígenos atenuados o inactivados para generar memoria sin causar la enfermedad; la inmunidad de grupo protege a los no vacunados.
Antibióticos: eficaces frente a bacterias, no frente a virus; el uso indebido selecciona cepas resistentes.
Herencia y transmisión de la información: ciclo celular, meiosis y alteraciones
Ciclo celular: interfase (G1, S de replicación del ADN y G2) y fase M; los puntos de control en G1 y G2 verifican tamaño y daños del ADN.
Mitosis conserva el número de cromosomas (2n → 2n) y produce dos células idénticas; la meiosis reduce a la mitad (2n → n) y genera cuatro células haploides.
Meiosis I: los homólogos se aparean (sinapsis) y forman quiasmas; el entrecruzamiento en profase I genera variabilidad. La meiosis II separa cromátidas hermanas.
Fuentes de variabilidad: entrecruzamiento, segregación independiente de homólogos en anafase I y fecundación aleatoria.
Aneuploidía: la no disyunción en meiosis produce gametos con un cromosoma de más o de menos; ejemplo, trisomía 21 (síndrome de Down).
Alteraciones estructurales: deleción, duplicación, inversión y translocación; pueden causar enfermedades o cáncer.
Reproducción sexual: fecundación restaura la diploidía; la asexual (mitosis) genera clones genéticamente idénticos.
Determinación del sexo en mamíferos: XX hembra y XY macho; el gen SRY del cromosoma Y induce el desarrollo testicular.
Evolución y origen de la vida
Darwin y Wallace: la selección natural actúa sobre la variabilidad heredable; los individuos mejor adaptados dejan más descendencia.
Neodarwinismo: integra la selección natural con la genética de poblaciones y las mutaciones como fuente de variación.
Teoría sintética y equilibrio de Hardy-Weinberg: p² + 2pq + q² = 1; las frecuencias alélicas se mantienen si no hay mutación, migración, deriva ni selección.
Pruebas de la evolución: paleontológicas (fósiles), anatómicas (órganos homólogos), embriológicas, biogeográficas y moleculares (comparación de ADN y proteínas).
Especiación alopátrica: el aislamiento geográfico separa poblaciones que acumulan diferencias hasta el aislamiento reproductivo.
Especiación simpátrica: sin barrera geográfica, por poliploidía o especialización ecológica.
Origen de la vida: hipótesis de Oparin-Haldane y experimento de Miller y Urey; la atmósfera primitiva carecía de O2 y aportaba moléculas orgánicas.
Coacervados y el mundo del ARN: el ARN puede almacenar información y catalizar reacciones (ribozimas), paso previo a las células.
Ecología y medio ambiente
Ecosistema: biocenosis (seres vivos) + biotopo (medio físico); los factores abióticos incluyen luz, temperatura, agua y suelo.
Niveles tróficos: productores, consumidores y descomponedores; la energía fluye en un solo sentido y se pierde como calor en cada nivel (regla del 10 %).
Pirámides tróficas: de energía (siempre decreciente), de biomasa y de número; pueden invertirse las de biomasa en ecosistemas acuáticos.
Dinámica de poblaciones: tasa de natalidad, mortalidad, inmigración y emigración; la curva logística se estabiliza en la capacidad de carga K.
Relaciones interespecíficas: depredación, competencia, mutualismo, comensalismo y parasitismo.
Ciclos biogeoquímicos: el carbono y el nitrógeno circulan entre atmósfera, suelo y seres vivos; la fijación del N2 la realizan bacterias como Rhizobium.
Sucesión ecológica: comunidades pioneras → comunidad clímax; la biodiversidad aumenta la estabilidad y la resiliencia del ecosistema.
Impactos ambientales: efecto invernadero por CO2, lluvia ácida por óxidos de azufre y nitrógeno, eutrofización por exceso de nutrientes y pérdida de biodiversidad.
Biomoléculas y bioquímica básica
Agua: molécula polar con enlaces de hidrógeno; elevada cohesión, calor específico y poder disolvente; actúa como disolvente universal y termorregulador.
Glúcidos: monosacáridos (glucosa), disacáridos (sacarosa, lactosa) y polisacáridos (almidón de reserva vegetal, glucógeno animal, celulosa estructural).
Lípidos: insolubles en agua; triglicéridos (reserva energética), fosfolípidos (membranas) y esteroides (colesterol, hormonas). Los ácidos grasos insaturados tienen dobles enlaces.
Proteínas: polímeros de aminoácidos unidos por enlace peptídico; estructura primaria, secundaria (alfa-hélice, lámina beta), terciaria y cuaternaria.
Desnaturalización: el calor o los cambios de pH rompen los enlaces que mantienen la estructura terciaria; la proteína pierde su función.
Ácidos nucleicos: ADN con desoxirribosa y bases A, T, G, C; ARN con ribosa y uracilo en lugar de timina.
Enlace fosfodiéster: une nucleótidos en el esqueleto de los ácidos nucleicos mediante el grupo fosfato del carbono 5' y el hidroxilo del 3'.
Reacciones de condensación liberan agua al unir monómeros (enlace peptídico, glucosídico); la hidrólisis los separa con consumo de agua.
Genética mendeliana y herencia
Cruzamiento prueba: individuo de fenotipo dominante × homocigoto recesivo; si aparece descendencia recesiva, el probando era heterocigoto.
Genotipos y fenotipos: en un cruce dihíbrido AaBb × AaBb, la proporción de homocigotos recesivos (aabb) es 1/16.
Alelos múltiples y codominancia: en el sistema ABO, IAIB da fenotipo AB y ii da O.
Herencia ligada al X recesiva: varón afectado × mujer sana homocigota → todos los hijos varones sanos y todas las hijas portadoras.
Herencia ligada al X dominante: un varón afectado transmite el carácter a todas sus hijas y a ningún hijo.
Herencia autosómica recesiva: aparece en individuos cuyos dos progenitores son portadores; el árbol genealógico puede saltar generaciones.
Herencia autosómica dominante: un progenitor afectado (heterocigoto) transmite el carácter a la mitad de la descendencia, sin saltos de generación.
Grupos sanguíneos y transfusión: el grupo O es donante universal de hematíes y AB receptor universal; el sistema Rh (D) puede causar enfermedad hemolítica del recién nacido.
Biotecnología e ingeniería genética
ADN recombinante: el gen de interés se corta con enzimas de restricción y se inserta en un vector plasmídico con ligasa.
Transformación bacteriana: se introduce el plásmido (choque térmico con CaCl2 o electroporación) y se selecciona por resistencia al antibiótico.
PCR: desnaturalización a ~95 °C, anillamiento de cebadores a ~55 °C y extensión con Taq polimerasa a ~72 °C; duplica el ADN en cada ciclo.
Electroforesis: los fragmentos de ADN, cargados negativamente, migran hacia el ánodo; los más pequeños avanzan más.
CRISPR-Cas9: ARN guía + nucleasa Cas9 corta la secuencia diana; la reparación celular permite inactivar o corregir un gen.
Clonación: la transferencia nuclear de una célula somática a un ovocito enucleado produjo la oveja Dolly; plantea debates bioéticos.
Aplicaciones: insulina humana recombinante, vacunas de ARNm, diagnóstico genético, terapia génica y organismos transgénicos.
Bioética: consentimiento informado, confidencialidad genética y moratoria sobre la edición del genoma germinal humano.
Microbiología, inmunología y sus aplicaciones
Bacterias: procariotas sin núcleo, con pared de peptidoglicano y ribosomas 70S; la tinción de Gram diferencia positivas (pared gruesa) y negativas.
Virus: acelulares, con cápside y material genético; son parásitos obligados intracelulares y no responden a antibióticos.
Inmunidad innata: barreras físicas, fagocitosis, inflamación y complemento; actúa de forma rápida e inespecífica.
Inmunidad adaptativa humoral: linfocitos B producen anticuerpos que neutralizan antígenos; la celular la realizan linfocitos T citotóxicos.
Memoria inmunológica: la respuesta secundaria es más rápida, intensa y duradera; base de la vacunación.
Vacunas: antígenos atenuados o inactivados que generan memoria sin provocar la enfermedad; la inmunidad de grupo reduce la transmisión.
Antibióticos: actúan sobre bacterias (pared, ribosomas, ADN); el uso indebido selecciona cepas resistentes.
Aplicaciones microbianas: fermentaciones industriales (yogur, pan, vino), producción de antibióticos y biorremediación de contaminantes.
Herencia y transmisión de la información: ciclo celular y meiosis
Interfase: G1 (crecimiento), S (replicación del ADN) y G2 (preparación); la fase M incluye mitosis y citocinesis.
Mitosis: 2n → 2n; produce dos células genéticamente idénticas; fases profase, metafase, anafase y telofase.
Meiosis: una replicación y dos divisiones; 2n → 4 células n; la meiosis I separa homólogos y la II separa cromátidas hermanas.
Entrecruzamiento en profase I: intercambio de segmentos entre cromátidas homólogas; genera recombinación y variabilidad.
Segregación independiente en anafase I: combinaciones 2^n para n pares de cromosomas; en humanos, 2^23 gametos posibles.
No disyunción: produce gametos con n+1 o n-1 cromosomas; causa aneuploidías como la trisomía 21.
Alteraciones estructurales: deleción, duplicación, inversión y translocación; pueden alterar la expresión génica.
Reproducción asexual: por mitosis, genera clones; la sexual, con meiosis y fecundación, aumenta la variabilidad genética.
Evolución y origen de la vida
Selección natural: variabilidad heredable + presión ambiental; los individuos con mayor eficacia biológica dejan más descendencia.
Neodarwinismo o teoría sintética: combina selección natural con mutaciones, recombinación y genética de poblaciones.
Hardy-Weinberg: p² + 2pq + q² = 1; las frecuencias alélicas permanecen si no hay mutación, migración, deriva ni selección.
Pruebas de la evolución: fósiles, órganos homólogos (misma origen embrionario), embriología, biogeografía y similitud molecular.
Especiación alopátrica: aislamiento geográfico → divergencia genética → aislamiento reproductivo.
Especiación simpátrica: sin barrera geográfica, por poliploidía o especialización ecológica.
Origen de la vida: Oparin y Haldane propusieron la sopa primitiva; Miller y Urey sintetizaron aminoácidos a partir de gases simples.
Mundo del ARN: el ARN, con capacidad catalítica (ribozimas) e informativa, precedió al ADN y a las proteínas.
Ecología y medio ambiente
Ecosistema: biocenosis + biotopo; los factores abióticos (luz, temperatura, agua) condicionan a los seres vivos.
Flujo de energía: unidireccional, con pérdida de ~90 % en cada nivel trófico (regla del 10 %); los descomponedores cierran el ciclo de materia.
Ciclos biogeoquímicos: el carbono y el nitrógeno circulan entre atmósfera, suelo y organismos; Rhizobium fija el N2 atmosférico.
Dinámica de poblaciones: natalidad, mortalidad, inmigración y emigración; la curva logística se estabiliza en la capacidad de carga K.
Relaciones interespecíficas: depredación, competencia, mutualismo, comensalismo y parasitismo.
Sucesión ecológica: comunidades pioneras → clímax; la biodiversidad aumenta la estabilidad y la resiliencia.
Impactos ambientales: efecto invernadero por CO2, lluvia ácida por óxidos de S y N, eutrofización por exceso de nutrientes.
Conservación: figuras de protección (parques nacionales, reservas de la biosfera) y medidas frente a la pérdida de biodiversidad.
Biomoléculas y bioquímica básica
Agua: polar, con enlaces de hidrógeno; alto calor específico, cohesión y poder disolvente; termorreguladora y disolvente universal.
Glúcidos: monosacáridos (glucosa), disacáridos (sacarosa) y polisacáridos (almidón, glucógeno, celulosa); fuente y reserva de energía y estructura.
Lípidos: insolubles en agua; triglicéridos (reserva), fosfolípidos (membranas) y esteroides (colesterol, hormonas).
Proteínas: polímeros de aminoácidos unidos por enlace peptídico; estructura primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria.
Desnaturalización: el calor o el pH extremo rompen la estructura terciaria y la proteína pierde su función.
Ácidos nucleicos: ADN (desoxirribosa, A-T, G-C) y ARN (ribosa, uracilo); el enlace fosfodiéster une los nucleótidos.
Enzimas: proteínas que catalizan reacciones bajando la energía de activación; específicas, sensibles a pH y temperatura.
Reacciones de condensación liberan agua al unir monómeros; la hidrólisis los separa consumiendo agua.
Genética molecular: ADN, replicación, transcripción y traducción
ADN: doble hélice antiparalela; A-T y G-C por puentes de hidrógeno; esqueleto de fosfato y desoxirribosa.
Replicación semiconservativa: helicasa, ADN polimerasa (5'→3') y ligasa; hebra conductora continua y retardada en fragmentos de Okazaki.
Transcripción: la ARN polimerasa lee la hebra molde 3'→5' y sintetiza ARNm 5'→3'; en eucariotas hay maduración con caperuza, poli-A y splicing.
Traducción: codón AUG de inicio (metionina) y codones de parada UAA, UAG y UGA; el código genético es degenerado.
Mutaciones puntuales: sustitución (silenciosa, de cambio de sentido o sin sentido), inserción y deleción; estas producen corrimiento del marco.
Operón lac: regulación negativa inducible; el represor se inactiva con lactosa y permite la transcripción.
Regulación epigenética en eucariotas: metilación del ADN (silencia) y acetilación de histonas (activa).
Retrovirus: la transcriptasa inversa sintetiza ADN a partir de ARN; la telomerasa replica los telómeros.
Metabolismo celular: catabolismo y anabolismo
Enzimas: disminuyen la energía de activación; la inhibición competitiva se revierte aumentando el sustrato, la no competitiva no.
Glucólisis: en el citosol, glucosa → 2 piruvato + 2 ATP + 2 NADH; no requiere oxígeno.
Respiración aerobia: ciclo de Krebs en la matriz mitocondrial y cadena transportadora en la membrana interna; ~30-32 ATP por glucosa.
Fermentación: regenera NAD+; la alcohólica produce etanol y CO2 (levaduras) y la láctica produce lactato (músculo).
Fotosíntesis: fase luminosa en tilacoides (ATP, NADPH, O2 del agua) y ciclo de Calvin en el estroma (fijación de CO2 por la Rubisco).
Fotorrespiración: la Rubisco fija O2 cuando baja el CO2; las plantas C4 y CAM la reducen.
Balance global: 6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2; el O2 liberado procede del agua.
Anabolismo: consume ATP y poder reductor (NADPH); el catabolismo los produce.
La célula: estructura y función
Membrana: modelo de mosaico fluido; bicapa de fosfolípidos con proteínas; el colesterol modula la fluidez.
Transporte pasivo: a favor de gradiente y sin ATP (difusión simple y facilitada); el activo va contra gradiente y consume ATP.
Ósmosis: el agua pasa hacia el medio hipotónico; en medio hipertónico la célula animal se encoge (crenación).
Endosimbiosis: mitocondrias y cloroplastos con ADN circular propio, ribosomas 70S y doble membrana.
Retículo endoplasmático rugoso sintetiza proteínas; el liso sintetiza lípidos; el Golgi empaqueta y dirige vesículas.
Citoesqueleto: microtúbulos (huso y cilios), microfilamentos de actina (contracción) y filamentos intermedios (resistencia).
Núcleo: envoltura doble con poros y nucleolo donde se transcriben los ARNr; la cromatina se condensa en mitosis.
Mitosis: profase, metafase (placa ecuatorial), anafase (separación de cromátidas) y telofase; en vegetales la citocinesis forma fragmoplasto.
Genética mendeliana y herencia
1ª ley: uniformidad de la F1; 2ª ley: en Aa × Aa la F2 da 3:1 fenotípica y 1:2:1 genotípica.
3ª ley: genes en cromosomas distintos se transmiten independientemente; AaBb × AaBb da 9:3:3:1.
Cruzamiento prueba: dominante × homocigoto recesivo; si hay descendencia recesiva, el probando era heterocigoto.
Herencia ligada al X recesiva: un varón afectado transmite el alelo a todas sus hijas (portadoras) y a ningún hijo varón.
Herencia ligada al X dominante: un varón afectado transmite el carácter a todas sus hijas y a ningún hijo.
Sistema ABO: IA e IB codominantes y dominantes sobre i; ii da grupo O y IAIB da grupo AB.
Autosómica recesiva: puede saltar generaciones y aparece en hijos de dos portadores; la dominante no salta generaciones.
Teoría cromosómica: Morgan demostró con Drosophila que los genes están en los cromosomas; el entrecruzamiento explica la recombinación.
Biotecnología e ingeniería genética
Enzimas de restricción: cortan secuencias palindrómicas y generan extremos cohesivos o romos; la ligasa une fragmentos.
Vector plasmídico: origen de replicación, marcador de selección y sitios de restricción para el inserto.
PCR: desnaturalización (~95 °C), anillamiento (~55 °C) y extensión (~72 °C) con Taq polimerasa; duplica el ADN en cada ciclo.
Electroforesis en agarosa: los fragmentos de ADN migran al ánodo; los más pequeños avanzan más.
ADN recombinante: gen de interés + vector + transformación bacteriana + selección; permite obtener insulina humana.
CRISPR-Cas9: ARN guía y nucleasa Cas9 cortan el ADN diana; la reparación permite inactivar o corregir genes.
Clonación por transferencia nuclear: núcleo somático en ovocito enucleado (oveja Dolly); plantea debates bioéticos.
Bioética: consentimiento, confidencialidad genética y moratoria sobre la edición del genoma germinal humano.
Microbiología, inmunología y sus aplicaciones
Bacterias: procariotas con pared de peptidoglicano y ribosomas 70S; la tinción de Gram distingue positivas y negativas.
Virus: acelulares, con cápside y material genético; parásitos obligados intracelulares; no responden a antibióticos.
Inmunidad innata: barreras, fagocitosis, inflamación y complemento; rápida e inespecífica.
Inmunidad humoral: linfocitos B producen anticuerpos; la celular la realizan linfocitos T citotóxicos.
Anticuerpo: inmunoglobulina con dos cadenas pesadas y dos ligeras; el paratopo de la región variable une el antígeno.
Memoria inmunológica: la respuesta secundaria es más rápida e intensa; base de la vacunación.
Vacunas: antígenos atenuados o inactivados que generan memoria sin causar la enfermedad; la inmunidad de grupo protege.
Aplicaciones microbianas: fermentaciones industriales, antibióticos y biorremediación; el mal uso de antibióticos selecciona resistencias.
Herencia y transmisión de la información: ciclo celular y meiosis
Ciclo celular: interfase (G1, S, G2) y fase M; los puntos de control en G1 y G2 verifican el ADN.
Mitosis: 2n → 2n; dos células idénticas; fases profase, metafase, anafase y telofase.
Meiosis: una replicación y dos divisiones; 2n → 4 células n; la meiosis I separa homólogos y la II cromátidas hermanas.
Entrecruzamiento en profase I: intercambio entre cromátidas homólogas; genera variabilidad.
Segregación independiente en anafase I: 2^n combinaciones; en humanos, 2^23 gametos posibles.
No disyunción: gametos n+1 o n-1; causa aneuploidías como la trisomía 21.
Alteraciones estructurales: deleción, duplicación, inversión y translocación.
Reproducción asexual: por mitosis, genera clones; la sexual, con meiosis y fecundación, aumenta la variabilidad.
Evolución y origen de la vida
Selección natural: variabilidad heredable + presión ambiental; mayor eficacia biológica = más descendencia.
Neodarwinismo: selección natural + mutaciones + recombinación + genética de poblaciones.
Hardy-Weinberg: p² + 2pq + q² = 1; las frecuencias se mantienen sin mutación, migración, deriva ni selección.
Pruebas de la evolución: fósiles, órganos homólogos, embriología, biogeografía y similitud molecular.
Especiación alopátrica: aislamiento geográfico → divergencia → aislamiento reproductivo.
Especiación simpátrica: sin barrera geográfica, por poliploidía o especialización ecológica.
Origen de la vida: sopa primitiva de Oparin y Haldane; Miller y Urey sintetizaron aminoácidos a partir de gases simples.
Mundo del ARN: ribozimas con capacidad catalítica e informativa precedieron al ADN y a las proteínas.
Ecología y medio ambiente
Ecosistema: biocenosis + biotopo; los factores abióticos (luz, temperatura, agua) condicionan a los seres vivos.
Flujo de energía: unidireccional y con pérdida del ~90 % por nivel trófico (regla del 10 %).
Ciclos biogeoquímicos: carbono y nitrógeno circulan entre atmósfera, suelo y organismos; Rhizobium fija el N2.
Dinámica de poblaciones: natalidad, mortalidad, inmigración y emigración; la curva logística se estabiliza en K.
Relaciones interespecíficas: depredación, competencia, mutualismo, comensalismo y parasitismo.
Sucesión ecológica: pioneras → clímax; la biodiversidad aumenta la estabilidad y la resiliencia.
Impactos ambientales: efecto invernadero por CO2, lluvia ácida por óxidos de S y N y eutrofización por nutrientes.
Conservación: parques nacionales y reservas de la biosfera frente a la pérdida de biodiversidad.
Biomoléculas y bioquímica básica
Agua: polar, con enlaces de hidrógeno; alto calor específico, cohesión y poder disolvente; termorreguladora.
Glúcidos: monosacáridos, disacáridos y polisacáridos (almidón, glucógeno, celulosa); energía y estructura.
Lípidos: insolubles; triglicéridos (reserva), fosfolípidos (membranas) y esteroides (colesterol, hormonas).
Proteínas: aminoácidos unidos por enlace peptídico; estructura primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria.
Desnaturalización: el calor o el pH extremo rompen la estructura terciaria y la proteína pierde su función.
Ácidos nucleicos: ADN (desoxirribosa, A-T, G-C) y ARN (ribosa, uracilo); enlace fosfodiéster entre nucleótidos.
Enzimas: proteínas que bajan la energía de activación; específicas y sensibles a pH y temperatura.
Condensación libera agua al unir monómeros; la hidrólisis los separa consumiendo agua.
Genética molecular: ADN, replicación, transcripción y traducción
ADN: doble hélice antiparalela; A-T y G-C por puentes de hidrógeno; esqueleto de fosfato y desoxirribosa.
Replicación semiconservativa: helicasa, ADN polimerasa (5'→3') y ligasa; hebra conductora y retardada con fragmentos de Okazaki.
Transcripción: la ARN polimerasa lee la hebra molde 3'→5'; en eucariotas hay caperuza, poli-A y splicing.
Traducción: AUG de inicio (metionina) y codones de parada UAA, UAG y UGA; el código genético es degenerado.
Mutaciones puntuales: sustitución (silenciosa, de cambio de sentido o sin sentido), inserción y deleción con corrimiento del marco.
Operón lac: regulación negativa inducible; la lactosa inactiva el represor y permite la transcripción.
Regulación epigenética: metilación del ADN (silencia) y acetilación de histonas (activa).
Retrovirus: la transcriptasa inversa sintetiza ADN a partir de ARN; la telomerasa replica los telómeros.
Metabolismo celular: catabolismo y anabolismo
Enzimas: bajan la energía de activación; la inhibición competitiva se revierte con más sustrato, la no competitiva no.
Glucólisis: citosol, glucosa → 2 piruvato + 2 ATP + 2 NADH; no requiere oxígeno.
Respiración aerobia: Krebs en la matriz mitocondrial y cadena transportadora en la membrana interna; ~30-32 ATP por glucosa.
Fermentación: regenera NAD+; alcohólica (etanol y CO2, levaduras) y láctica (lactato, músculo).
Fotosíntesis: fase luminosa en tilacoides (ATP, NADPH, O2 del agua) y ciclo de Calvin en el estroma (Rubisco).
Fotorrespiración: la Rubisco fija O2 cuando baja el CO2; las plantas C4 y CAM la reducen.
Balance global: 6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2; el O2 liberado procede del agua.
Anabolismo consume ATP y NADPH; el catabolismo los produce.
La célula: estructura y función
Membrana: mosaico fluido; bicapa de fosfolípidos con proteínas; el colesterol modula la fluidez.
Transporte pasivo: a favor de gradiente y sin ATP; el activo va contra gradiente y consume ATP.
Ósmosis: el agua pasa hacia el medio hipotónico; en medio hipertónico la célula animal se encoge.
Endosimbiosis: mitocondrias y cloroplastos con ADN circular, ribosomas 70S y doble membrana.
RER sintetiza proteínas; REL sintetiza lípidos; el Golgi empaqueta y dirige vesículas.
Citoesqueleto: microtúbulos (huso y cilios), actina (contracción) y filamentos intermedios (resistencia).
Núcleo: envoltura doble con poros y nucleolo donde se transcriben los ARNr.
Mitosis: profase, metafase (placa ecuatorial), anafase (separación de cromátidas) y telofase; en vegetales, fragmoplasto.
Genética mendeliana y herencia
1ª ley: uniformidad de la F1; 2ª ley: Aa × Aa da 3:1 fenotípica y 1:2:1 genotípica.
3ª ley: genes en cromosomas distintos; AaBb × AaBb da 9:3:3:1.
Cruzamiento prueba: dominante × homocigoto recesivo; descendencia recesiva indica heterocigoto.
Herencia ligada al X recesiva: el varón afectado transmite el alelo a todas sus hijas y a ningún hijo varón.
Herencia ligada al X dominante: el varón afectado transmite el carácter a todas sus hijas y a ningún hijo.
Sistema ABO: IA e IB codominantes y dominantes sobre i; ii da O y IAIB da AB.
Autosómica recesiva: puede saltar generaciones; la dominante no salta generaciones.
Teoría cromosómica: Morgan demostró que los genes están en los cromosomas; el entrecruzamiento explica la recombinación.
Biotecnología e ingeniería genética
Enzimas de restricción: cortan secuencias palindrómicas y generan extremos cohesivos o romos; la ligasa une fragmentos.
Vector plasmídico: origen de replicación, marcador de selección y sitios de restricción.
PCR: desnaturalización (~95 °C), anillamiento (~55 °C) y extensión (~72 °C) con Taq polimerasa; duplica el ADN por ciclo.
Electroforesis: los fragmentos de ADN migran al ánodo; los más pequeños avanzan más.
ADN recombinante: gen + vector + transformación bacteriana + selección; permite obtener insulina humana.
CRISPR-Cas9: ARN guía y Cas9 cortan el ADN diana; la reparación permite inactivar o corregir genes.
Clonación por transferencia nuclear: núcleo somático en ovocito enucleado (Dolly); plantea debates bioéticos.
Bioética: consentimiento, confidencialidad genética y moratoria sobre la edición del genoma germinal.