Balearic PAU Biology cheat sheet

Agua: molécula polar; enlaces de hidrógeno cohesivos explican su elevada cohesión, tensión superficial, calor específico (≈4,18 J·g⁻¹·°C⁻¹) y calor latente de vaporización; es el disolvente de sustancias iónicas y polares (hidrófilas) y no de las apolares (hidrófobas).

Sales minerales: disueltas actúan como iones reguladores (Na⁺, K⁺, Cl⁻, Ca²⁺) y tampones (H₂PO₄⁻/HPO₄²⁻, H₂CO₃/HCO₃⁻); precipitadas forman estructuras esqueléticas (CaCO₃, Ca₃(PO₄)₂).

Glúcidos: monosacáridos (pentosas: ribosa, desoxirribosa; hexosas: glucosa, fructosa), disacáridos (sacarosa = glucosa+fructosa; lactosa = glucosa+galactosa; maltosa = glucosa+glucosa) y polisacáridos (almidón y glucógeno = reserva; celulosa = estructural; quitina = N-acetilglucosamina).

Enlace O-glucosídico: se forma por deshidratación entre dos grupos hidroxilo; el carbono anomérico libre determina el poder reductor (glucosa y maltosa reducen; sacarosa no).

Lípidos: saponificables (ácidos grasos, triglicéridos, fosfolípidos, ceras) e insaponificables (esteroides, terpenos, prostaglandinas); el enlace éster une ácido graso y glicerol o esfingosina.

Ácidos grasos: saturados sin dobles enlaces (mayor punto de fusión, empaquetamiento recto); insaturados con dobles enlaces cis (codos, menor punto de fusión); los esenciales (linoleico, linolénico) no se sintetizan en el organismo.

Proteínas: aminoácidos unidos por enlace peptídico (grupo carboxilo + grupo amino, con pérdida de agua); estructura primaria (secuencia), secundaria (α-hélice, lámina β), terciaria (globular) y cuaternaria (varias cadenas).

Desnaturalización proteica: calor, pH extremo, urea o detergentes rompen enlaces de hidrógeno y puentes disulfuro sin hidrolizar el enlace peptídico; la solubilidad y la actividad biológica se pierden de forma a menudo irreversible.

Ácidos nucleicos: nucleótido = pentosa + base nitrogenada + grupo fosfato; enlace fosfodiéster 5'→3'; ADN bicatenario antiparalelo con A-T (2 puentes de H) y G-C (3 puentes de H); ARN monocatenario con uracilo.

Modelo de mosaico fluido: bicapa de fosfolípidos con proteínas integrales y periféricas, colesterol (modula fluidez) y glucolípidos/glucoproteínas en la cara externa; la membrana es selectivamente permeable y asimétrica.

Transporte: difusión simple (O₂, CO₂, lípidos), difusión facilitada por canales o permeasas (glucosa) y transporte activo con ATP (bomba Na⁺/K⁺, 3 Na⁺ fuera por 2 K⁺ dentro); endocitosis y exocitosis implican vesículas.

Mitocondria: doble membrana; la interna forma crestas con la cadena respiratoria y la ATP sintasa; la matriz contiene enzimas del ciclo de Krebs y ADN mitocondrial.

Cloroplasto: doble membrana, tilacoides apilados en grana (fotosistemas, cadena de transporte electrónico, ATP sintasa) y estroma (ciclo de Calvin, rubisco, ADN plastidial).

Ribosomas: 80S en eucariotas (60S + 40S) y 70S en procariotas y orgánulos (50S + 30S); el ARNr cataliza la formación del enlace peptídico.

Retículo endoplasmático rugoso: síntesis de proteínas de secreción y de membrana; liso: síntesis de lípidos y detoxificación; aparato de Golgi: glucosilación, maduración y empaquetamiento en vesículas.

Ciclo celular: interfase (G1, S con replicación del ADN, G2) y fase M; los puntos de control G1/S y G2/M verifican tamaño, integridad del ADN y duplicación; la p53 detiene el ciclo ante daño del ADN.

Mitosis: profase (condensación, huso), metafase (cromosomas en la placa ecuatorial), anafase (separación de cromátidas hermanas) y telofase; resultado: dos células hijas diploides idénticas al progenitor.

Meiosis: una replicación y dos divisiones; la meiosis I es reduccional (separación de homólogos, sobrecruzamiento en paquiteno de profase I) y la meiosis II ecuacional; genera cuatro células haploides con recombinación genética.

Enzimas: biocatalizadores proteicos (o ARN catalítico) que reducen la energía de activación; el sitio activo determina la especificidad; modelos de ajuste inducido (Koshland) y llave-cerradura.

Cinética enzimática: la velocidad aumenta con la concentración de sustrato hasta la Vmáx (saturación); Km es la concentración de sustrato a la que v = Vmáx/2 e indica la afinidad (Km baja = afinidad alta).

Inhibición competitiva: el inhibidor se une al sitio activo y aumenta la Km aparente sin cambiar la Vmáx; la no competitiva se une a otro sitio y reduce la Vmáx.

Factores: temperatura (desnaturalización por encima del óptimo), pH (cada enzima tiene un pH óptimo), concentración de enzima y cofactores (iones) o coenzimas (NAD⁺, FAD, CoA).

Glucólisis: en el citosol, glucosa → 2 piruvato, con 2 ATP netos y 2 NADH; la fosfofructoquinasa es la enzima reguladora clave.

Respiración aerobia: piruvato → acetil-CoA (descarboxilación oxidativa), ciclo de Krebs en la matriz (2 ATP, 6 NADH, 2 FADH₂ por glucosa) y fosforilación oxidativa en la membrana interna (≈26-28 ATP); total ≈30-32 ATP por glucosa.

Fermentación: reoxidación del NADH sin cadena respiratoria; láctica (piruvato → lactato, músculo, bacterias lácticas) y alcohólica (piruvato → etanol + CO₂, levaduras); rinde solo 2 ATP por glucosa.

Fotosíntesis: fase luminosa en tilacoides (fotosistemas II y I, fotólisis del agua, fotofosforilación, produce ATP y NADPH, libera O₂); fase oscura o ciclo de Calvin en el estroma (fijación de CO₂ por la rubisco, síntesis de glucosa).

Quimiosíntesis: bacterias nitrificantes, del azufre o del hierro obtienen ATP oxidando compuestos inorgánicos y fijan CO₂; es anabolismo autótrofo sin luz.

Primera ley de Mendel (uniformidad): el cruce de dos razas puras distintas produce una F1 uniforme; la segunda ley (segregación) explica la proporción 3:1 en F2 y la tercera (transmisión independiente) la proporción 9:3:3:1 en dihíbridos.

Herencia ligada al sexo: los genes del cromosoma X presentan herencia criss-cross; un varón afectado transmite el alelo a todas sus hijas (portadoras) y a ningún hijo varón; ejemplo clásico: daltonismo y hemofilia.

Codominancia (grupo AB) y herencia intermedia (flores rosas) no siguen la dominancia completa; los grupos sanguíneos ABO tienen tres alelos (I^A, I^B, i) con jerarquía I^A = I^B > i.

Replicación del ADN: semiconservativa; la helicasa abre la doble hélice, la ADN polimerasa sintetiza en sentido 5'→3' (hebra conductora continua, retardada en fragmentos de Okazaki), la primasa sintetiza cebadores de ARN y la ligasa une los fragmentos.

Transcripción: la ARN polimerasa lee la hebra molde en sentido 3'→5' y sintetiza ARNm 5'→3'; en eucariotas hay maduración (caperuza 5', poli-A 3', eliminación de intrones por splicing).

Código genético: triplete, degenerado (varias codones por aminoácido), no solapado, sin comas y casi universal; AUG es el codón de inicio (metionina) y UAA, UAG y UGA son codones de parada.

Traducción: el ribosoma une el ARNm; el ARNt con anticodón complementario transporta el aminoácido; se alarga la cadena por el sitio A → P → E hasta el codón de stop.

Mutaciones génicas: sustitución (transición/transversión) puede ser silenciosa, de cambio de sentido o sin sentido; inserción o deleción de un número no múltiplo de tres produce mutación de desplazamiento del marco de lectura.

Mutaciones cromosómicas: deleción, duplicación, inversión y translocación; las alteraciones del número (aneuploidías) surgen por no disyunción en meiosis (ejemplo: trisomía 21).

Equilibrio de Hardy-Weinberg: p + q = 1 y p² + 2pq + q² = 1; se mantiene si no hay mutación, migración, selección, deriva ni apareamiento no aleatorio y la población es grande.

Frecuencias: p = frecuencia del alelo dominante, q = del recesivo; la frecuencia de heterocigotos es 2pq y la de homocigotos recesivos q²; permite estimar portadores de una enfermedad recesiva.

Selección natural: actúa sobre la variabilidad fenotípica heredable; direccional (desplaza la media), estabilizadora (reduce extremos) y disruptiva (favorece ambos extremos).

Deriva genética: cambio aleatorio de frecuencias alélicas, intenso en poblaciones pequeñas; efecto fundador y cuello de botella reducen la variabilidad.

Especiación alopátrica: aislamiento geográfico, divergencia genética y aislamiento reproductivo (precigótico o postcigótico); la simpátrica ocurre sin barrera geográfica (poliploidía en plantas).

Concepto biológico de especie (Mayr): grupos de poblaciones que se cruzan entre sí y están reproductivamente aislados de otros grupos; el aislamiento precigótico incluye el temporal, etológico y mecánico.

Pruebas de la evolución: paleontológicas (fósiles de transición), anatómicas (órganos homólogos y vestigiales), embriológicas, biogeográficas y moleculares (comparación de secuencias de ADN y proteínas).

Neodarwinismo o teoría sintética: integra la selección natural con la genética de poblaciones; la mutación y la recombinación generan variabilidad, la selección y la deriva la modifican.

Virus: ácido nucleico (ADN o ARN) rodeado de cápside proteica y, a veces, envoltura lipídica; son parásitos intracelulares obligados sin metabolismo propio; ciclos lítico y lisogénico.

Bacterias: procariotas con pared de peptidoglicano (tinción de Gram: positivas gruesa, negativas fina con membrana externa), ribosomas 70S, ADN circular y plásmidos; se reproducen por fisión binaria y pueden transferir genes por conjugación, transformación o transducción.

Inmunidad innata: barreras físicas y químicas, inflamación, fagocitos (macrófagos, neutrófilos), células NK y sistema del complemento; respuesta rápida, sin memoria y no específica.

Inmunidad adquirida: linfocitos B (inmunidad humoral, producen anticuerpos) y linfocitos T (T CD8 citotóxicos, T CD4 colaboradores); los linfocitos T reconocen antígenos presentados por el MHC.

Anticuerpos o inmunoglobulinas: estructura en Y con dos cadenas pesadas y dos ligeras, sitios de unión variables y región constante; IgG, IgM, IgA, IgE e IgD; la unión antígeno-anticuerpo forma complejos que neutralizan o marcan para la destrucción.

Respuesta primaria y secundaria: la primera produce IgM y tarda días; la segunda, tras el contacto con el mismo antígeno, es más rápida, intensa y duradera (IgG) por las células de memoria; base de la vacunación.

Biotecnología: ADN recombinante con enzimas de restricción y ligasas, vectores plasmídicos, PCR (Taq polimerasa, desnaturalización-hibridación-extensión), electroforesis en gel y secuenciación; aplicaciones en insulina humana, vacunas y transgénicos.

Microbiología aplicada: fermentaciones industriales (láctea, alcohólica), antibióticos de hongos y bacterias, depuración de aguas y biorremediación; el uso inadecuado de antibióticos selecciona resistencias.

Reproducción asexual en plantas: esquejes, estolones, tubérculos, bulbos y rizomas producen clones; la reproducción sexual alterna esporofito diploide y gametofito haploide (alternancia de generaciones).

Flor: sépalos (cáliz), pétalos (corola), androceo (estambres con antera y filamento) y gineceo (carpelos con estigma, estilo y ovario); la doble fecundación forma cigoto (2n) y endospermo (3n).

Polinización y fecundación: el grano de polen forma el tubo polínico que lleva los núcleos espermáticos al saco embrionario; el ovario se transforma en fruto y los óvulos en semillas.

Reproducción animal: sexual con gametogénesis (espermatogénesis produce cuatro espermatozoides; ovogénesis, un óvulo y corpúsculos polares); fecundación externa o interna; ovíparos, vivíparos y ovovivíparos.

Desarrollo embrionario: segmentación, blástula, gastrulación (formación de las tres hojas: ectodermo, mesodermo y endodermo) y organogénesis; las hojas embrionarias originan los tejidos y órganos.

Fitohormonas: auxinas (alargamiento celular, fototropismo, dominancia apical), giberelinas (germinación y crecimiento), citoquininas (división celular), ácido abscísico (cierre de estomas, latencia) y etileno (maduración de frutos, abscisión).

Fotoperiodo y floración: plantas de día corto florecen con noches largas; las de día largo, con noches cortas; el fitocromo detecta la duración del día y regula la floración.

Regulación hormonal animal: el eje hipotálamo-hipófisis-gónadas controla la reproducción; la hipófisis libera FSH y LH, y las gónadas producen testosterona, estrógenos y progesterona.

Ecosistema = biocenosis + biotopo; el flujo de energía es unidireccional y decreciente (regla del 10 % entre niveles tróficos), mientras la materia se recicla.

Cadena trófica: productores, consumidores (primarios, secundarios, terciarios) y descomponedores; las pirámides de energía nunca son invertidas, las de biomasa o número pueden serlo.

Ciclo del carbono: fotosíntesis fija CO₂, respiración y combustión lo liberan; ciclo del nitrógeno: fijación (Rhizobium, cianobacterias), nitrificación (Nitrosomonas, Nitrobacter) y desnitrificación; ciclo del fósforo sin fase gaseosa.

Factores limitantes: la ley del mínimo de Liebig establece que el nutriente menos disponible limita el crecimiento; la temperatura, la luz y el agua actúan como factores limitantes.

Dinámica de poblaciones: el crecimiento exponencial (dN/dt = rN) no tiene límite; el logístico (dN/dt = rN(K−N)/K) se estabiliza en la capacidad de carga K; las tasas de natalidad, mortalidad, inmigración y emigración determinan el tamaño.

Relaciones interespecíficas: depredación, parasitismo, mutualismo y comensalismo; intraespecíficas: competencia y cooperación; la competencia por recursos puede excluir a una especie (principio de exclusión competitiva).

Sucesión ecológica: primaria (desde sustrato sin vida) y secundaria; culmina en un ecosistema maduro o clímax con mayor biodiversidad y estabilidad.

Impacto humano: efecto invernadero por gases (CO₂, CH₄, N₂O), lluvia ácida (SO₂, NOₓ), eutrofización por nitratos y fosfatos, destrucción del ozono por CFC, pérdida de biodiversidad y desertificación.

Medidas de conservación: protección de espacios (red Natura 2000), restauración de hábitats, control de especies invasoras, energías renovables y reducción de residuos; el desarrollo sostenible compatibiliza uso y conservación.

Método científico: observación, planteamiento de hipótesis contrastable, diseño experimental con variables (independiente, dependiente y controladas), recogida de datos, análisis y conclusiones; el grupo control permite descartar explicaciones alternativas.

Muestra y replicación: la fiabilidad aumenta con el tamaño de la muestra y los replicados; la aleatorización evita sesgos y el ciego o doble ciego reduce el efecto del observador.

Análisis de datos: media, mediana y desviación estándar miden tendencia central y dispersión; la barra de error indica variabilidad; la correlación no implica causalidad.

Gráficos: lineales para variables continuas (cinética enzimática, crecimiento), de barras para categorías, de dispersión para correlaciones; la pendiente indica la tasa de cambio y la asíntota, la saturación o capacidad de carga.

Contraste de resultados: comparar la hipótesis con los datos observados, identificar posibles fuentes de error (instrumentales, de muestreo, de medición) y proponer mejoras del diseño experimental.

Problemas de genética: asignar genotipos a partir del fenotipo parental, usar el cuadro de Punnett, aplicar probabilidades (producto de sucesos independientes) y verificar con las proporciones mendelianas esperadas.

Problemas de metabolismo y enzimas: interpretar curvas de actividad frente a sustrato, pH o temperatura, identificar el óptimo y calcular la Vmáx y la Km a partir de la gráfica.

Cálculo en ecología: estimar el tamaño poblacional por captura-recaptura (N = M·C/R), calcular la densidad, la tasa de crecimiento y la transferencia de energía entre niveles tróficos.

Actitud científica: rigor en la recogida de datos, honestidad en la comunicación de resultados, citación de fuentes y valoración ética de las aplicaciones biotecnológicas (transgénicos, clonación, datos genéticos).