4 biologia

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INDICE TEMÁTICO
GENERALIDADES
1 LA CIENCIA BIOLÓGICA……………………………………………………………………………………….9
2 LAS FUNCIONES DE LOS SERES VIVOS………………………………………………………………….10
2.1 Nutrición
2.1.1 Nutrición autótrofa
Quimiosíntesis
Fotosíntesis
2.1.2 Nutrición heterótrofa
2.2 Reproducción
2.2.1 Introducción
2.2.2 Reproducción asexual
2.2.3 Reproducción sexual
2.3 Funciones de relación
3 LOS PRINCIPIOS BÁSICOS EN BIOLOGÍA……………………………………………………………….14
3.1 Universalidad celular y genética
3.2 Principio homeostático
3.3 Metabolismo celular
3.3.1 Introducción
3.3.2 Catabolismo
3.3.3 Anabolismo
3.4 Principio evolutivo
4 NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LA MATERIA…………………………………………………………16
4.1 Niveles abióticos
4.2 Niveles bióticos
BIOQUÍMICA
5 LOS BIOELEMENTOS………………………………………………………………………………………..18
5.1 Elementos primarios
5.2 Elementos secundarios
5.3 Oligoelementos (Elementos raros)
6 LAS BIOMOLECULAS……………………………………………………………………………………….19
6.1 Concepto
7 BIOMOLECULAS INORGÁNICAS………………………………………………………………………….20
7.1 El agua: características generales
7.2 Las sales minerales
8 BIOMOLECULAS ORGÁNICAS…………………………………………………………………………….22
8.1 introducción
8.2 Los glúcidos
8.2.1 Introducción
8.2.2 Catabolismo de los hidratos de carbono
8.3 Los lípidos
8.3.1 Triple función de los lípidos
8.3.2 Clases de lípidos
8.4 Las proteínas
8.4.1 Introducción
8.4.2 Funciones
8.4.3 Estructura
8.4.4 Clasificación
8.4.5 Propiedades
8.5 Los ácidos nucleicos (ADN, ARN)
8.5.1 El ADN (ácido desoxirribonucleico)
-Introducción
-Composición de los nucleótidos del ADN
-La replicación del ADN
-La función del ADN (biosíntesis de proteínas)
8.5.2 El ARN (ácido ribonucleico)
-Introducción
-Composición de los nucleótidos del ARN

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9 MOLÉCULAS BIOCATALIZADORAS……………………………………………………………………33
9.1 Las enzimas
9.2 Las vitaminas
9.2.1 Introducción
9.2.2 Vitaminas hidrosolubles
9.2.3 Vitaminas liposolubles
BIOLOGIA CELULAR
10 LA CÉLULA………………………………………………………………………………………………..40
10.1 Introducción
10.2 La teoría celular
11 CLASES DE CÉLULAS…………………………………………………………………………………..42
11.1 Célula procariota
11.2 Célula eucariota
12 ESTRUCTURA DE LA CÉLULA EUCARIOTA………………………………………………………..42
12.1 Membrana celular o plasmática
12.2 La pared celular
12.3 El núcleo de la célula
12.4 Orgánulos citoplasmáticos
13 EL CICLO CELULAR…………………………………………………………………………………….46
13.1 La interfase (los cromosomas)
13.2 La división celular
13.2.1 Mitosis
13.2.2 Meiosis
13.3 Errores en la división celular
LOS REINOS DE LA VIDA
14 INTRODUCCIÓN……………………………………………….…………………………………………49
LOS REINOS DE LA VIDA: CLASIFICACION (ESQUEMA)
Procariotas:
Bacterias (ver tema: Microbiología)
Cianobacterias (ver tema: Microbiología)
Eucariotas:
Protistas
Protozoos (ver tema: Microbiología)
Algas unicelulares
Hongos (Reino Fungi)
Metafitas (Plantas)
Metazoos (Reino Animalia)
15 LAS ALGAS……………………………………………………………………………………………….50
15.1 Introducción
15.2 Clasificación de las algas
16 LOS HONGOS (REINO FUNGI)…………………………………………………………………………52
16.1 Introducción
17 LAS METAFITAS (PLANTAS)……………………………………………………………………………55
17.1 Introducción
17.2 Tejidos vegetales
17.3 Órganos vegetales
17.3.1 El tallo
17.3.2 La raíz
17.3.3 Las hojas
17.3.4 La flor
17.4 Polinización y fecundación
17.5 Funciones de nutrición en metafitas
17.6 Funciones de relación en metafitas
17.7 Funciones de reproducción en metafitas
17.8 Clasificación de las plantas
17.8.1 Briofitas (musgos y afines)
17.8.2 Pteridofitas (helechos y afines)

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17.8.3 Gimnospermas
17.8.4 Angiospermas
18 LOS METAZOOS…………………………………………………………………………………………68
18.1 Características generales
18.2 Los tejidos animales
18.3 Metazoos acelomados y celomados
18.4 Clasificación de los metazoos: ESQUEMA
18.5 Los invertebrados inferiores
18.5.1 Poríferos o esponjas
18.5.2 Celentéreos
18.5.3 Platelmintos
18.6 Los invertebrados superiores
18.6.1 Anélidos
18.6.2 Moluscos
Gasterópodos, lamelibranquios, cefalópodos
18.6.3 Equinodermos
18.6.4 Artrópodos
Arácnidos, insectos, crustáceos, miriápodos
18.7 Los vertebrados
18.7.1 Características generales
18.7.2 Peces
18.7.3 Anfibios
18.7.4 Reptiles
18.7.5 Aves
18.7.6 Mamíferos
MICROBIOLOGIA
19 INTRODUCCION……………………………………………………-………………………………………90
20 CLASIFICACION DE LOS MICROORGANISMOS (ESQUEMA)………-…………….......................90
Organismos procariotas (estructura celular sin núcleo diferenciado)
Cianobacterias
Bacterias
Organismos eucariotas (estructura celular con núcleo diferenciado)
Protozoos
Algas microscópicas
Hongos microscópicos (levaduras)
Organismos con estructura molecular (no celular)
Virus
Viroides
Priones
21 LAS CIANOBACTERIAS…………………………………………………-………………………………90
22 LAS BACTERIAS……………………………………………………………-…………………………….91
22.1 Introducción
22.2 Tamaño, forma y estructura
22.3 Nutrición bacteriana
22.4 Reproducción bacteriana
22.5 Bacterias en estado de latencia
22.6 Bacterias gram-negativas y gram-positivas
22.7 El papel que desempeñan las bacterias
22.8 Bacterias patógenas
23 LOS PROTOZOOS…………………………………………………………….………………………….97
23.1 Introducción
23.2 Clasificación de los protozoos
-Flagelados o Mastigóforos (“tripanosoma”)
-Ciliados (“paramecio”)
-Sarcodinos
Rizópodos (“ameba”)
Actinópodos (“radiolario”)
Foraminíferos (“nummulites”)
-Esporozoos
24 LAS ALGAS MICROSCÓPICAS……………………………………...……………………………….…99
25 LAS LEVANDURAS………………………………………………………………………………………..99

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26 LOS VIRUS…………………………………………………………………………………………………99
26.1 Introducción
26.2 La estructura de los virus
26.3 Ciclo lítico y ciclo lisogénico
26.4 Replicación de los fagos y lisis bacteriana
26.5 Algunos virus causantes de enfermedades
26.6 Vacunas antivíricas
26.7 El virus del SIDA (VIH)
27 VIROIDES…………………………………………………………………………………………………103
28 PRIONES………………………………………………………………………………………………….104
GENÉTICA
29 INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………………………………104
29.1 Algunos descubrimientos notables en genética
30 LOS GENES………………………………………………………………………………………………106
30.1 Definición y concepto
30.2 Localización de los genes
30.3 La estructura del gen
31 FENOTIPO Y GENOTIPO……………………………………………………………………………….107
32 LOS ALELOS……………………………………………………………………………………………..107
33 HOMOCIGOSIS Y HETEROCIGOSIS…………………………………………………………………108
34 LAS LEYES DE MENDEL………………………………………………………………………………108
34.1 Primera ley: Uniformidad de los caracteres en la 1º generación filial
34.2 Segunda Ley: Segregación de caracteres en la 2ª generación filial
34.3 Tercera ley: Transmisión independiente de los factores hereditarios
35 LAS MUTACIONES………………………………………………………………………………………110
35.1 Introducción
35.2 Mutaciones génicas
35.3 Mutaciones cromosómicas
35.3.1 Mutaciones cromosómicas estructurales
-Delección o deficiencia
-Duplicación
-Inversión
-Translocación
35.3.2 Mutaciones cromosómicas numéricas
-Aneuploidía
-Euploidía
36 EL CÓDIGO GENÉTICO………………………………………………………………………………...115
36.1 Introducción
36.2 Características del código genético
36.2.1 Universalidad
36.2.2 Especificidad
36.2.3 Degeneración
LA EVOLUCIÓN BIOLÓGICA
37 EL CONCEPTO DE EVOLUCIÓN………………………………………………………………………116
38 IDEAS EVOLUCIONISTAS A LO LARGO DEL TIEMPO……………………………………………117
38.1 El Fijismo Creacionista
38.2 La Teoría Transformista de Lamarck
38.3 La Teoría Evolucionista de Darwin
38.4 El Neodarwinismo (Teoría Sintética de la Evolución)
39 PRUEBAS Y EVIDENCIAS DEL HECHO EVOLUTIVO……………………………………………..122
39.1 Pruebas paleontológicas
39.2 Pruebas morfológicas

6
39.3 Pruebas embriológicas
39.4 Pruebas biogeoquímicas
39.5 Pruebas biogeográficas
40 ESPECIACION Y AISLAMIENTO………………………………………………………………….…125
40.1 Concepto de especie
40.2 Tipos de aislamiento y aparición de especies
-Aislamiento geográfico
-Aislamiento por simbiosis
-Aislamiento mecánico-copulador
-Aislamiento por esterilidad
-Aislamiento por inviabilidad de gametos
-Inviabilidad del cigoto
41 EXTINCION DE ESPECIES……………………………………………………………………………127
42 IMPACTO DE LAS TEORIAS EVOLUCIONISTAS…………………………………………………128
42.1 El conflicto Evolucionismo/Creacionismo
42.2 Teoría del Diseño Inteligente
42.3 El Darwinismo social
LA EVOLUCIÓN DEL SER HUMANO
43 LA HOMINIZACIÓN………………………………………………………………………………….…135
43.1 Introducción
44 EVOLUCIÓN BIOLÓGICA: CAMBIOS FISIOLÓGICOS Y ANATÓMICOS……………………..136
44.1 Bipedestación
44.2 Desarrollo cerebral
44.3 Otros cambios anatómicos
45 EVOLUCION CULTURAL……………………………………………………………………………..140
46 ANTECESORES DE LOS HOMÍNIDOS (PREHOMÍNIDOS)………………………………………141
46.1 Procónsul
46.2 Ramapithecus
46.3 Australopithecus
47 EVOLUCION DE LOS HOMÍNIDOS………………………………………………………………… 142
47.1 Paleolítico Inferior (Homo Hábilis y Homo Erectus)
47.2 Paleolítico Medio (Homo Sapiens de Neanderthal
47.3 Paleolítico Superior (Homo Sapiens Sapiens)
-Tipologías: Cromagnon, Chancelade, Combe-Capell, Grimaldi
LOS PRIMATES-LINEA EVOLUTIVA
EL ORDEN DE LOS PRIMATES (ESQUEMA)
Prosimios
Simios:
Platirrinos
Catarrinos:
Cercopitécidos
Hominoideos:
Póngidos
Homínidos
48 LOS DISTINTOS GRUPOS DE PRIMATES………………………………………………………….147
48.1 Prosimios
48.2 Simios (o antropoides)
48.3 Cercopitécidos y Hominoideos (o antropomorfos)
LAS BIOTECNOLOGIAS
49 INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………………………………148
49.1 Biotecnologías tradicionales
49.2 Biotecnologías modernas

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50 INGENIERÍA GENÉTICA…………………………………………………………………………………149
50.1 Introducción: La ingeniería genética
50.1.1 Técnica del ADN recombinante
50.1.2 Reacción en cadena de la polimerasa
50.2 Aplicaciones genéticas en medicina
50.3 Aplicaciones genéticas en agricultura
50.3.1 Técnicas agrícolas tradicionales
50.3.2 Tecnologías agrícolas modernas
50.3.3 Transgénesis vegetal
50.4 Aplicaciones genéticas en ganadería
50.4.1 Transgénesis animal
50.4.2 Clonación animal
-Técnicas de clonación por transferencia nuclear
-Clonación por escisión embrionaria
50.5 Medicina reparadora
50.5.1 Las células madre
-Procesos de obtención de las células madre
50.6 Algunas reflexiones acerca de la ingeniería genética
ECOLOGIA
51 INTRODUCCION……………………………………………………………………………………….…161
52 ECOSISTEMA, BIOMA Y BIOSFERA………………………………………………………………….162
52.1 El ecosistema
52.2 El bioma o biomasa
52.3 La biosfera
53 ALGUNOS BIOMAS TERRESTRES……………………………………………………………………163
53.1 Tundra
53.2 Taiga
53.3 Bosque caducifolio
53.4 Llanuras herbáceas (pradera, sabana, estepa, pampa)
53.5 Bosque mediterráneo
53.6 Desierto
53.7 Bosques tropicales (selvas)
54 EL HÁBITAT Y EL NICHO ECOLOGICO………………………………………………………………167
55 FACTORES BIÓTICOS…………………………………………………………………………………..167
55.1 Introducción
55.2.1 Nivel de individuo
55.2.2 Nivel de población
55.2.3 Nivel de comunidad
56 FACTORES ABIÓTICOS…………………………………………………………………………………170
56.1 introducción
56.2 Luz solar
56.3 Factores edáficos (suelos)
56.4 Temperatura
56.5 Factores hidrográficos
56.6 Dióxido de carbono/oxigeno
57 RELACIONES INTER-ESPECÍFICAS……………………………………………………………….…173
57.1 Competencia
57.2 Depredación
57.3 Parasitismo
57.4 Simbiosis/mutualismo
57.5 Comensalismo
58 RELACIONES INTRA-ESPECÍFICAS…………………………………………………………………178
58.1 Sociedades gregarias
58.2 Sociedades coloniales
58.3 Sociedades familiares
58.4 Sociedades comunitarias
59 NIVELES TROFICOS O NUTRICIONALES………………………………………………………….179
59.1 Seres autótrofos

8
59.2 Seres heterótrofos
59.3 Descomponedores o saprófitos
60 CADENAS TRÓFICAS………………………………………………………………………………….179
61 LOS CICLOS BIOGEOQUÍMICOS………………………………………………………………….…180
61.1 El ciclo del carbono
61.2 El ciclo del nitrógeno
61.3 El ciclo del fósforo
61.4 El ciclo del azufre
61.5 El ciclo del oxígeno
61.6 El ciclo del agua
62 CONCEPTO DE EUTROFIZACIÓN……………………………………………………………………186
63 LA CONTAMINACIÓN AMBIENTAL.………………………………………………………………….187
63.1 Introducción
63.2 Fuentes contaminantes
63.3 La contaminación: repercusiones sobre la salud
EMBRIOLOGIA
64 INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………………………………191
65 LA FECUNDACIÓN (fusión de gametos)……………………………………………………………192
66 SEGMENTACIÓN (división celular)……………………………………………………………….…193
66.1 Estado de mórula, blástula, nidación
67 GASTRULACION (formación de hojas embrionarias)……………………………………………194
67.1 Ectodermo, endodermo, mesodermo
68 ORGANOGÉNESIS (formación y diferenciación de órganos)…………………………………..195
69 EL DESARROLLO FETAL………………………………………………………………………………196
69.1 Etapas
TEORIAS SOBRE EL ORIGEN DE LA VIDA
70 INTRODUCCIÓN………………………………………………………………………………………….197
71 TEORÍA DE LA GENERACIÓN ESPONTANEA (ABIOGÉNESIS)…………………………………197
71.1 Introducción
71.2 Refutación de la generación espontánea
71.2.1 El experimento de Redi
71.2.2 El experimento de Spallanzani
71.2.3 La aportación definitiva de Pasteur
72 LA PANSPERMIA (TEORÍA COSMOZOICA)…………………………………………………………200
72.1 Introducción
72.2 Argumentos en contra
73 TEORÍA DE OPARIN Y HALDANE……………………………………………………………….……201
73.1 Condiciones iniciales físico-químicas
73.2 Fase prebiótica: los coacervados
73.3 Etapa biótica: aparición de los primeros organismos unicelulares
74 EL EXPERIMENTO DE MILLER Y UREY…………………………………………………………….202
74.1 Confirmación de la Teoría de Oparin
75 LA HIPOTESIS DEL ARN COMO PRECURSOR DE LA VIDA……………………………………203
76 GENERACION DE LA VIDA EN AMBIENTES HIDROTERMALES……………………………….204
77 LA TEORIA SIMBIOGENÉTICA………………………………………………………………………..205
77.1 El supuesto origen de los plastos (orgánulos fotosintéticos)
77.2 La aportación de las cianobacterias en la atmósfera primitiva

9
GENERALIDADES
1 LA CIENCIA BIOLOGICA
La Biología es la ciencia que tiene por objeto el estudio de
los seres vivos. Se ocupa por tanto de describir las
características, la estructura y el comportamiento de todos los
organismos, tanto a nivel individual como a nivel de especie, así
como las interacciones que existen no solo entre ellos sino
también con su entorno. Su fin es establecer las leyes generales que
rigen la vida orgánica y los principios explicativos fundamentales. Las
moléculas que poseen el “carbono” como componente fundamental,
los denominados compuestos orgánicos, constituyen la base química
del fenómeno vital,
Aunque el estudio de los seres vivos se remonta a la antigua
Grecia (Hipócrates, Aristóteles, Galeno), el término “biología” fue
introducido y popularizado por el naturalista francés Jean Baptiste
Lamarck en 1800 en su tratado “Hidrogéologie”, para referirse al
estudio de las distintas formas de vida, su estructura, sus actividades y
las leyes que rigen su existencia.
La Biología tiene diversas ramas o campos de estudio, que muy
esquemáticamente podemos resumir:
-Anatomía: estudia la estructura de los seres vivos.
-Antropología: estudia el ser humano como entidad biológica.
-Bacteriología: estudio de las bacterias.
-Bioquímica: estudia los procesos químicos que se desarrollan
en el interior de los seres vivos.
-Botánica: estudia las plantas (organismos fotosintéticos)
-Citología: estudia las células y su desarrollo.
-Ecología: estudia los organismos vivos y sus relaciones entre sí
y con el medio ambiente.
-Etología: estudia el comportamiento animal.
-Evolución: estudia el cambio y las transformaciones que se
operan en los seres vivos a través del tiempo.
-Fisiología: estudia las funciones de los organismos.
-Genética: estudia los genes, las unidades implicadas en la
herencia de los caracteres.
-Histología: estudia los tejidos de los seres vivos
-Inmunología: estudia el sistema inmunitario (defensas
corporales).
-Micología: estudia los hongos.
-Microbiología: estudia los microorganismos.

10
-Parasitología: estudia los parásitos.
-Paleontología: estudia los organismos y seres vivos que
vivieron en el pasado.
-Taxonomía: clasifica y ordena a los seres vivos.
-Virología: estudia los virus.
-Zoología: estudia el reino animal.
2 LAS FUNCIONES BÁSICAS DE LOS SERES VIVOS
Desde el punto de vista bioquímico los SERES VIVOS son
conjuntos macromoleculares organizados en estructuras más o menos
complejas, que intercambian materia y energía con su medio ambiente,
y que tienen la capacidad de desempeñar las funciones básicas propias
de la vida (nutrición, relación y reproducción), además de presentar
un nivel de organización y complejidad muy superior a la de la materia
inanimada. Por otra parte son los únicos seres capaces de evolucionar
y dar lugar a otros seres distintos.
2.1 La nutrición
Consiste en la captación de materia del medio externo, su
transformación en el proceso metabólico y la eliminación de residuos,
cuyo fin es el desarrollo de los organismos.
La nutrición se realiza de dos formas:
-Los seres autótrofos (plantas y otros microorganismos) se
alimentan a partir de compuestos inorgánicos (o minerales) que
transforman en materia orgánica.
-Los seres heterótrofos asimilan directamente la materia
orgánica elaborada por los seres autótrofos, a través de los alimentos
digeridos.
2.1.1 La nutrición autótrofa
Quimiosíntesis
La quimiosíntesis es un proceso por el que se nutren
determinados organismos vivientes (bacterias quimiosintéticas) sin
necesidad de que la luz esté presente. Obtienen la energía que
necesitan a partir de las reacciones químicas que se producen en la
descomposición de diferentes compuestos inorgánicos o minerales (de
hierro, azufre o nitrógeno), de los que se nutren.

11
Fotosíntesis
Proceso por el que se nutren las plantas y otros organismos
fotosintéticos, que consiste en la síntesis de materia orgánica a partir
de materia inorgánica, en presencia de la luz.
Muy esquemáticamente la “fotosíntesis” es un proceso por
el cual las plantas y otros organismos fotosintéticos (algas y
bacterias), transforman la materia inorgánica en compuestos
orgánicos simples (glucosa) a partir de la cual sintetizan otros
compuestos más complejos para su propio desarrollo, usando
para ello la energía solar captada por la clorofila, al tiempo que
absorben el dióxido de carbono atmosférico (CO2) y el agua (H2O),
dando como resultado oxígeno (O) como producto liberado (*).
(*) En el proceso fotosintético se produce una liberación abundante de “oxígeno”
molecular (proveniente de la ruptura de las moléculas de agua). Es sabido que el contenido
de oxígeno en la atmósfera terrestre primitiva se debe precisamente a la actividad de los
primeros organismos fotosintéticos que vivieron en el pasado.
Las dos fases de la fotosíntesis son resumidamente:
-La fase luminosa (o fase fotoquímica) se realiza en los
tilacoides de los cloroplastos (*), donde se capta la energía de la luz
(fotones) a través de un pigmento fotosintético, la clorofila, para dar
lugar, entre otras, a la formación de una molécula orgánica altamente
energética (el ATP o Adenosín Trifosfato). El ATP se obtiene siempre
por oxidación o degradación de los azúcares (glucosa) y se utiliza en
todas las reacciones químicas del organismo que necesiten aporte de
energía.
(*) Los cloroplastos son orgánulos celulares que en los seres eucariotas
fotosintéticos son los responsables de realizar la fotosíntesis y de proporcionar el color
verde a las plantas y algas verdes. En el interior del cloroplasto se halla una sustancia
líquida, el “estroma”, que baña un sistema de sacos apilados (“tilacoides“), que al
agruparse forman un conjunto que se denomina ”grana”. Es en los tilacoides donde se
encuentra la “clorofila” y demás pigmentos encargados de captar la energía luminosa de
la luz.
-La fase oscura (o fase biosintética) tiene lugar en el estroma
de los cloroplastos y se utiliza la energía de la molécula de ATP
obtenida en la fase anterior, para incorporarla a la reacción. Tiene así
lugar la asimilación del CO2 atmosférico (junto con otras sales
minerales) (*) y la síntesis moléculas de glucosa, a partir de la cual la
propia célula sintetiza otras moléculas más complejas.
(*) Los principales compuestos inorgánicos (en forma de sales) de los que se
nutre la planta son los sulfatos, los fosfatos y los nitratos (en forma de azufre, fosforo y
nitrógeno, respectivamente). Pero además, en la nutrición de los vegetales intervienen

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otros minerales, que son importantes aunque menos esenciales (potasio, calcio, magnesio,
hierro, carbono, hidrógeno, etc). Todos ellos serán transformados por la propia planta en
otro producto final (moléculas de glucosa).
2.1.2 La nutrición heterótrofa (ver: Niveles tróficos)
2.2 La reproducción
2.2.1 Introducción
La reproducción se traduce en la capacidad que tienen todos
los seres vivos para perpetuarse y dar lugar a otros individuos
semejantes a ellos. Se manifiesta en el mundo biológico tanto a
nivel “celular” como a nivel de “organismo“. Las dos modalidades
básicas reciben el nombre de reproducción asexual (o vegetativa)
y sexual (o generativa).
2.2.2 Reproducción asexual
La reproducción asexual es propia de los organismos
unicelulares, invertebrados inferiores y plantas inferiores. En ella no
existe intercambio de material genético, ya que interviene un solo
organismo que es el que genera organismos nuevos, todos iguales,
que son copias de su progenitor (no intervienen por tanto los
gametos). La reproducción asexual tiene la ventaja de proporcionar un
mayor número de descendientes, pero en cambio tiene la desventaja
de producir una descendencia sin variabilidad genética (que es la
antesala de la evolución). Las formas básicas de reproducción asexual
son la bipartición, gemación, fragmentación, esporulación,
partenogénesis.
La bipartición o fisión binaria: Es la forma más extendida de
reproducción en las células PROCARIOTAS (sin núcleo diferenciado).
Consiste en la división de una célula en dos células hijas iguales con la
misma cantidad de citoplasma, sin que se produzca división del núcleo,
pues éste no existe (propia de bacterias y algas unicelulares). La
bipartición es en realidad una “mitosis” muy simple, aunque ésta se da
propiamente en la división de las células EUCARIOTAS (en la que sí
existe división del núcleo).
La gemación o yemación: Consiste en el desprendimiento del
animal de una zona sobresaliente de su cuerpo que se denomina
“yema” o gémula” (un pequeño cúmulo de células), para iniciar a
continuación vida libre y desarrollarse en un nuevo individuo. Se da en
pólipos y esponjas.

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La fragmentación o escisión: consiste en la rotura del cuerpo
del progenitor en varias partes, capaces de regenerar cada una de ellas
un nuevo individuo. Esta forma de reproducción es propia de
invertebrados inferiores (gusanos, estrellas de mar).
La esporulación: sistema de reproducción asexual que se da
sobre todo en vegetales inferiores (musgos, helechos y hongos). En
algunas plantas, la formación de “esporas” o células germinativas (lo
que se conoce como “esporogénesis”) tiene lugar en unas zonas
denominadas “esporangios” ubicados en el envés de las hojas, y su
liberación al medio se conoce como “esporulación“. Las esporas tienen
una cubierta protectora y se desarrollan cuando las condiciones
ambientales son beneficiosas, dando lugar a un nuevo organismo
completo.
2.2.3 La reproducción sexual
La reproducción sexual es propia de los seres pluricelulares
EUCARIOTAS (con un núcleo bien definido). En ella existe intercambio
de material genético entre dos individuos de distinto sexo, cuyos
gametos masculino y femenino (“espermatozoides” y “óvulos”) generan
un nuevo organismo diferente a ambos, pero con la particularidad de
que posee parte del material genético de cada uno de los progenitores.
La reproducción sexual, aunque supone un mayor gasto
energético, tiene la ventaja sobre la reproducción asexual, de promover
la variabilidad genética entre los miembros de una especie, ya que la
descendencia es el producto de la combinación de los genes aportados
por ambos progenitores, en vez de ser una simple copia genética
(como en la reproducción asexual). Cuanto mayor es la variabilidad
de una especie, mayor es también su grado de evolución. Así la
selección natural puede elegir los individuos mejor adaptados.
2.3 Funciones de relación (Ver tema: “Relaciones inter e intra-específicas”)
Las funciones de relación se traducen en la capacidad que
tienen todos los organismos vivos (unicelulares y pluricelulares)
de reaccionar frente a un determinado estímulo tanto externo
como interno. Esta capacidad les permite sobrevivir y adaptarse a los
cambios que se producen en su entorno.
En los “seres unicelulares“, al referirse a esta capacidad de
relación es más propio hablar de ”irritabilidad” o “excitabilidad” y las
reacciones frente a dichos estímulos (de naturaleza térmica, luminosa,
química o mecánica) pueden traducirse en dos tipos de movimientos:

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movimientos con desplazamiento, lo que con lleva un cierto gasto
energético (movimiento ameboide o vibrátil), y movimientos sin
desplazamiento (movimiento endocelular, contráctil, pulsátil).
En los “seres pluricelulares“ convendría hablar de “sensibilidad”.
En ellos aparecen dos tipos de órganos:
1) Órganos receptores de estímulos, como los “interoceptores“
que recogen de forma inconsciente las sensaciones internas del
organismo, y los “exteroceptores” u “órganos de los sentidos” que
recogen las sensaciones procedentes del exterior.
2) Órganos efectores de respuesta, que elaboran una
respuesta ante un estímulo determinado.
3 PRINCIPIOS BÁSICOS EN BIOLOGIA
La biología no describe sistemas biológicos en términos
absolutos, ni obedece a leyes inmutables. No obstante, todos los
organismos comparten unas determinadas características y se guían
por unos principios básicos.
3.1 Universalidad celular y genética
La unidad básica de todo organismo es la célula, que está
basada en una bioquímica común a todas las formas de vida. Así,
todos los organismos se perpetúan a través del material genético que
se encuentra en el núcleo de la célula.
3.2 Principio homeostático
La homeostasis es la capacidad que tienen los organismos vivos
(tanto unicelulares como pluricelulares) de autorregular su medio
interno a través de múltiples ajustes, a fin de mantenerlo en
condiciones estables y constantes. La homeostasis se puede definir
también como la tendencia natural de todo organismo al
restablecimiento de su equilibrio interno, cada vez que éste es
alterado. A nivel celular, por ejemplo, se manifiesta la homeostasis en
la regulación de un Ph estable o en el metabolismo de la glucosa a
través de la hormona denominada insulina. A nivel de organismo, al
mantener una temperatura corporal interna constante o al regular la
pérdida de agua, evitando así la deshidratación.

15
3.3 Metabolismo celular
3.3.1 Introducción
Se entiende por metabolismo celular el conjunto de reacciones
que tienen lugar en el seno de la célula, lo que permite su desarrollo,
crecimiento y reproducción. Estas reacciones se producen en dos fases
relacionadas e interdependientes (catabolismo y anabolismo), de
degradación y síntesis respectivamente.
Una característica del metabolismo es la similitud de las rutas
metabólicas (*), incluso entre especies muy diferentes. Por ejemplo, la
glucólisis (descomposición de la glucosa para obtener energía) o el
llamado Ciclo de Krebs, son procesos universales y comunes en todos
los dominios de la vida, tanto en una bacteria unicelular como en
organismos pluricelulares.
(*) El proceso metabólico es secuencial y se realiza a través de una serie de
reacciones químicas (vías o rutas metabólicas) en la que cada molécula participante se
denomina “metabolito”. Todas las reacciones químicas se encuentran intervenidas o
catalizadas por “enzimas”.
Por otro lado, todos los organismos están expuestos
constantemente a la acción de diversos elementos que podrían ser
dañinos si se acumularan en las células, dado que no tienen ninguna
función metabólica. Estos compuestos potencialmente dañinos son los
llamados “xenobióticos” (drogas, venenos, antibióticos…) y son
reducidos o eliminados por medio de un conjunto de enzimas que se
denominan enzimas xenobióticas-metabolizadoras.
3.3.2 Catabolismo
En la fase del catabolismo tiene lugar la “degradación” de
moléculas complejas en otras más simples, liberándose energía al
descomponerse los enlaces de la materia orgánica. Esta energía así
obtenida la utilizará el organismo para realizar sus funciones vitales.
Para que un compuesto pueda producir energía es necesario que
experimente “oxidación” (es decir que pierda electrones a través de
un agente oxidante), de forma que se libera el potencial energético al
romperse los enlaces de sus átomos constituyentes. Un ejemplo típico
es la degradación de los carbohidratos en unidades menores, como la
glucosa (a través de un proceso denominado “glucólisis“).

16
3.3.3 Anabolismo
En la fase del anabolismo tiene lugar la formación o
“biosíntesis” de moléculas complejas a partir de otras más sencillas,
consumiéndose energía al construirse los nutrientes necesarios para la
célula. La energía que se consume en el anabolismo procede de la
energía que se libera en el catabolismo en forma de ATP (Adenosín
Trifosfato). En resumen, el anabolismo es una fase constructiva en la
que se crean los elementos necesarios que necesita el organismo. Un
caso típico es la producción de glucógeno en los animales o de almidón
en las plantas; una de las reacciones anabólicas más importantes es la
denominada “biosíntesis proteica” que se produce en los ribosomas
(ver).
Para la producción o síntesis de moléculas complejas
(proteínas, polisacáridos, lípidos y ácidos nucleicos) es necesaria la
producción previa de sus respectivos precursores, o compuestos más
simples (aminoácidos, monosacáridos, isoprenoides y nucleótidos).
3.4 Principio evolutivo (ver tema: “EVOLUCION BIOLOGICA”)
Según anuncia el ”DARWINISMO” todos los seres vivos
descienden de un antepasado común y se han ido transformando
(evolucionado) a lo largo del tiempo a través de los mecanismos de la
selección natural.
En la nueva teoría sintética de la evolución
(“NEODARWINISMO“) el punto de partida del proceso evolutivo son las
“variaciones” anatómicas que experimentan los individuos, que son
producidas a su vez por “mutaciones” y “recombinaciones
genéticas”. Pero también la evolución se ve igualmente influida por
diversos mecanismos naturales de ”aislamiento”. La importancia de
las “mutaciones” radica sobre todo en que constituyen el fundamento
de la evolución, la fuente de nuevas características en las poblaciones
y a la larga, el origen del nacimiento de nuevas especies.
4 NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LA MATERIA VIVA
Al observar cualquier elemento material podemos distinguir en
ellos diversos niveles estructurales, desde el más simple al más
complejo. Son los llamados “niveles de organización” de la materia.
Todo nivel está formado por componentes del nivel anterior, y cada
nueva organización estructural en un nuevo nivel da como resultado la
aparición de nuevas propiedades. Los niveles abióticos son comunes

17
tanto a la materia inerte como a la materia viva. Los niveles bióticos
se dan exclusivamente en los seres vivos, a partir del “orgánulo”.
4.1 Niveles abióticos
Nivel subatómico: Es el nivel de organización más elemental
que está integrado por las partículas subatómicas, es decir las que
conforman los átomos (protones, neutrones, electrones, quarks,
leptones, bosones…).
Nivel atómico: Está formado por los átomos que son los
constituyentes característicos de cada elemento (hidrógeno, oxígeno,
carbono, sodio, potasio, aluminio, cloro, magnesio….). Los elementos
atómicos que están presentes en la materia viva se denominan
“bioelementos”.
Nivel molecular: Los átomos a su vez se agrupan en moléculas.
Algunas por su elevado peso molecular constituyen macromoléculas.
Las moléculas que forman parte de la materia viva se denominan
“biomoléculas”.
Nivel de orgánulo: Ciertas estructuras macromoleculares se
unen entre sí para formar orgánulos, que son inclusiones bien
diferenciadas dentro del citoplasma celular. El orgánulo se corresponde
con el primer nivel en la escala de los seres vivos.
Nivel celular: La célula es la unidad elemental, morfológica y
funcional de todo ser vivo (unicelular o pluricelular). Por tanto, es en la
célula donde se desarrollan plenamente las funciones propias de todo
organismo vivo. A partir del nivel celular se encuentran los siguientes
niveles: tejidos, órganos, sistemas, aparatos, organismos o individuos,
especies, poblaciones, ecosistemas y biosfera (el último y el más
complejo nivel de organización que comprende toda la diversidad de la
vida).
-Tejido: Está formado por un conjunto de células idénticas que
realizan la misma actividad. Por ejemplo, el tejido epitelial tiene como
función el revestimiento externo e interno del cuerpo. Generalmente, el
tejido está formado por células unidas entre sí a través de sus
membranas. En otros casos, las células están sueltas, como en la
sangre.

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-Organo: parte de los seres vivos que está constituido por varios
tipos de tejidos, que tiene por misión realizar una función concreta.
El bíceps, por ejemplo, es un órgano formado por tejido muscular, tejido
conjuntivo y tejido nervioso.
-Sistema: Conjunto de órganos similares constituidos por un
mismo tipo de tejidos, pero realizan funciones independientes. Por
ejemplo, en el sistema muscular unos músculos están encargados de
mover la cabeza, otros de mover los brazos, otros las piernas…
-Aparato: Conjunto de órganos diferentes pero coordinados
entre sí para realizar una función concreta. Por ejemplo, el aparato
digestivo está formado por órganos muy diferentes (dientes, lengua,
esófago, estómago…), pero todos ellos realizan la misma función, la
digestión (como parte de la nutrición). Las funciones básicas de todos
los seres vivos (nutrición, relación y reproducción) las llevan a cabo los
diferentes aparatos por los que están constituidos.
BIOQUIMICA
5 LOS BIOELEMENTOS
Los bioelementos o “elementos biogénicos” son los que
entran a formar parte de la materia viva a nivel atómico. Son de
tres tipos:
5.1 Elementos primarios
Conforman el 95% de la materia viva, y son el carbono,
hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Son indispensables para formar las
moléculas orgánicas (biomoléculas).
-El carbono es el más importante por su capacidad de enlace y
combinación consigo mismo y con otros elementos, pudiendo formar
largas cadenas (macromoléculas), con una gran variabilidad de
moléculas. Los enlaces entre átomos de carbono son lo
suficientemente fuertes como para que las macromoléculas que lo
conforman sean estables, pero también lo suficientemente débiles
como para permitir que dichos enlaces sean rotos durante la fase del
catabolismo.
-El hidrógeno forma parte de la molécula de agua, indispensable
para la vida.

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-El oxígeno forma parte también de la molécula de agua, y
permite la obtención de energía mediante la respiración aeróbica.
-El nitrógeno permite también la obtención de energía a través de
la respiración anaeróbica. Está presente en las bases nitrogenadas de
los ácidos nucleicos.
5.2 Elementos secundarios
Entran en una proporción del 4% en la materia viva, algunos de
ellos con función estructural (sodio, potasio, calcio, magnesio,
azufre, fósforo).
El sodio y potasio son fundamentales en la transmisión del
impulso nervioso, así como en el mantenimiento del grado de salinidad
del medio interno celular y en el equilibrio de cargas a ambos lados de
la membrana celular. El calcio, en forma de carbonatos, forma parte de
caparazones de moluscos y del esqueleto de muchos animales, entre
ellos el del hombre. El magnesio es un componente de la clorofila y de
muchas enzimas, e interviene también en la síntesis y degradación del
ATP, en la replicación del ADN, etc. El azufre se encuentra en algunos
aminoácidos y forma parte de la estructura de las proteínas. El fósforo
forma parte de los huesos de los vertebrados y de la membrana
plasmática de las células (compuestas de fosfolípidos) y se encuentra
también presente en los ácidos nucleicos.
5.3 Elementos raros u oligoelementos
Entran en una proporción mínima en la composición de la materia
viva (0,02%) pero son imprescindibles en muchos procesos
metabólicos (cobre, cinc, aluminio, cobalto, yodo, níquel…)
6 LAS BIOMOLECULAS
6.1 Concepto
Las “biomoléculas” constituyen la materia viva a nivel
molecular y están formadas por la combinación de los
“bioelementos“.
Las biomoléculas inorgánicas son comunes tanto a la materia
viva como a la inerte, y se caracterizan por no tener en su composición
cadenas de carbono.

20
Las biomoléculas orgánicas son exclusivas de la materia viva y
está formadas por cadenas de carbono. Son objeto de estudio de la
ciencia Bioquímica, que analiza la estructura y los componentes
químicos de los seres vivos.
7 BIOMOLECULAS INORGANICAS
7.1 El agua: características generales
Molécula formada por un átomo de oxígeno y dos átomos de
hidrógeno (H2O). En condiciones normales, el agua es una sustancia
insípida, incolora e inodora, y puede encontrarse en estado líquido,
pero también en estado sólido (hielo) o en estado gaseoso (vapor de
agua). El agua ocupa un 70% de la superficie del planeta, y se localiza
fundamentalmente en los océanos (donde se encuentra el 95 % de la
masa acuática), y en menor proporción en los glaciares, en la
atmósfera, en depósitos subterráneos (acuíferos), lagos, embalses y
rios. El agua tiene un punto de fusión de 0º C (que coincide con el de
congelación), y un punto de ebullición de 100º C. Este amplio margen
de temperaturas, garantiza la existencia de agua líquida de forma
permanente en todo el globo, tan necesaria en todos los ciclos vitales
en la biosfera.
El agua es elemento imprescindible en todos los procesos vitales
y para todas las formas conocidas de vida. Sirve de transporte de
nutrientes y desechos, es regulador homeostático (mantiene estable
la temperatura corporal), y por su alto poder disolvente actúa en la
reducción o disgregación de proteínas y polisacáridos, siendo el medio
idóneo en el que se desarrolla todo el “metabolismo” celular. Es
asimismo un compuesto fundamental en la fotosíntesis y en la
respiración celular.
Hay sustancias que se mezclan y combinan bien con el agua,
como los azúcares, sales, algunos ácidos, algunos gases, etc, que se
denominan ”sustancias hidrófilas”. Otras en cambio no son solubles
en agua, como los lípidos (grasas) y se denominan “sustancias
hidrofóbicas“.
En agua es una molécula formada por un elemento muy
“electronegativo” (OXIGENO) y otro elemento “electropositivo”
(HIDROGENO) por lo que adquiere un carácter dipolar (dos polos), es
decir, se comporta como un imán, como si por un extremo tuviera carga
positiva y por el otro carga negativa. De esta forma, la carga negativa
del átomo de oxígeno ejerce una atracción electrostática sobre la carga
positiva de los átomos de hidrógeno de otra molécula adyacente. Esta

21
naturaleza “dipolar” le confiere una cohesión molecular muy elevada, a
través de sus enlaces que se denominan “puentes de hidrógeno“.
El agua también tiene función estructural, como ocurre en
algunos invertebrados como los celentéreos, que tienen un esqueleto
hidrostático formado por agua u otro fluido acuoso, que es el que les da
forma y consistencia.
El agua en estado natural tiene una conductividad eléctrica
muy baja (escasa capacidad para conducir electrones), pero ese valor
puede verse incrementado significativamente cuando se disuelve con
un elemento salino (cloruro de sodio).
La densidad del agua es muy estable y tiende a variar muy poco
con los cambios de presión y temperatura. Entre los 0 grados y los 100
grados, la variación de la densidad oscila entre los 0,91 y 0,99 kg/litro.
Por otro lado, la energía que se requiere para separar los dos
componentes del agua mediante hidrólisis es muy superior a la energía
que se desprende de la recombinación de hidrógeno y oxígeno. Por lo
tanto y en contra de lo que sostienen algunos, el agua no es una
fuente de energía eficaz.
Se denomina ciclo del agua (ciclo hidrológico) al continuo
intercambio de agua que tiene lugar en la hidrosfera. En este proceso
se incluyen básicamente tres fases: Evaporación por calentamiento de
océanos y otras masas de agua, y transpiración de los seres vivos,
hacia la atmosfera. Precipitación originada por la condensación de
vapor de agua que puede adoptar diversas formas. Escorrentía o
movimiento de las aguas superficiales hacia los océanos.
El agua en el Sistema Solar: Todos los planetas del Sistema
Solar tuvieron un origen similar al de la tierra, por lo que en teoría
debería haber indicios de existencia de agua, pero no es así. Mercurio
y Venus por su proximidad al sol y sus elevadas temperaturas no
reúnen las condiciones necesarias para albergar agua. Marte no tiene
agua visible, pero sí formaciones geológicas semejantes a las que
produce el agua (valles erosionados) muy parecidos a los de la tierra.
Los gigantes gaseosos, Júpiter, Saturno y Urano, podrían albergar
vapor de agua mezclado con otras masas de gas. Uno de los astros
con más probabilidades de albergar agua sería “Europa” (satélite de
Júpiter), especulándose que en su superficie podría existir un gran
océano de agua helada.

22
7.2 Las sales minerales
Las sales minerales son moléculas inorgánicas que en su
composición tienen al menos un ion mineral (calcio, sodio, cobre,
magnesio, potasio, cloro, fósforo…) más un “radical ácido” (cloruro,
sulfato, carbonato, fosfato...) (*).
(*) El “radical ácido” es el compuesto que queda después de haber retirado el ion
“hidrógeno” de cualquier compuesto “ácido“. Así del ácido clorhídrico, una vez retirado el
ion hidrógeno, quedaría el radical “cloruro”. Del ácido sulfúrico quedaría el radical
“sulfato“…etc.
CLORURO SODICO O SAL COMUN = ion mineral (sodio) + radical ácido (cloruro)
SULFATO DE COBRE = ion mineral (cobre) + radical ácido (sulfato)
CARBONATO CALCICO = ion mineral (calcio) + radical ácido (carbonato)
FOSFATO DE CALCIO = ion mineral (calcio) + radical ácido (fosfato)
Las sales minerales pueden presentarse en forma precipitada
(carbonato cálcico, fosfato cálcico), en cuyo caso forman estructuras
sólidas, como caparazones de moluscos o artrópodos y esqueletos de
vertebrados, o en soluciones (disueltas en un medio acuoso), pudiendo
realizar diversas funciones: mantener el grado de salinidad en un
medio, intervenir en procesos metabólicos o en el sistema
inmunológico, amortiguar cambios de Ph, controlar la entrada o salida
de sustancias en la célula, etc. También pueden aparecer asociadas a
moléculas orgánicas, realizando funciones que ambas por separado no
podrían realizar (fosfoproteínas, fosfolípidos, fosfoglicéridos).
8 BIOMOLÉCULAS ORGANICAS
8.1 Introducción
También se denominan principios inmediatos orgánicos. Las
biomoléculas orgánicas son sintetizadas únicamente por los seres
vivos. Están constituidas principalmente por carbono, hidrógeno y
oxígeno, y con menor frecuencia aparecen también el nitrógeno, el
fósforo y el azufre. Tienen en común la presencia de largas cadenas
de carbono que poseen determinados “grupos funcionales” (amilo,
metilo, hidroxilo, etc.).
(*) El grupo funcional: conjunto de átomos que se encuentran unidos a una
cadena carbonada. En ellos tienen lugar la mayoría de las reacciones químicas de los
compuestos orgánicos. Se asocian siempre al resto de la molécula mediante enlaces
covalentes.
Muchas biomoléculas orgánicas poseen estructura de
“polímero”. Los polímeros son cadenas más o menos largas de
unidades moleculares llamadas ”monómeros”. Así los glúcidos son

23
polímeros formados por monosacáridos; las proteínas son también
polímetros formados por aminoácidos; los ácidos nucleicos son
asimismo polímeros formados por nucleótidos.
Polímeros…………....Monómeros
Glúcidos……………..monosacáridos
Proteínas…………....aminoácidos
Ácidos nucleicos…..nucleótidos
8.2 Los glúcidos (o hidratos de carbono)
8.2.1 Introducción
Los glúcidos, también conocidos como “carbohidratos” o
“hidratos de carbono”, son moléculas orgánicas formadas por
carbono, oxígeno e hidrógeno. Entre los glúcidos podemos encontrar
los monosacáridos que son las biomoléculas orgánicas más simples,
uniéndose entre sí mediante enlaces glucosídicos para constituir
moléculas más complejas, los polisacáridos. Los alimentos con un
mayor contenido en carbohidratos son las pastas, cereales, frutas,
patatas y legumbres. Tienen sabor dulce, son solubles en agua y
constituyen la fuente primaria de almacenamiento y consumo de
energía. Son por tanto las moléculas energéticas por excelencia a corto
plazo, pues es el primer recurso energético que consume el organismo
(después se consumen los “lípidos“, también fuentes de energía pero
más a largo plazo). Todos los glúcidos compuestos se degradan en
“glucosa” (por unas enzimas llamadas “hidrolasas”) liberando una gran
energía al romperse sus enlaces. Una parte de esta energía se
consume en el proceso metabólico y otra parte es almacenada como
elemento de reserva energética. Algunos glúcidos tienen también
función estructural como la “celulosa” (en las paredes celulares de
plantas) o la “quitina” (exoesqueleto y caparazones de artrópodos).
-Los glúcidos más simples son los monosacáridos formados por
una sola molécula (glucosa, ribosa y fructosa), por lo que no pueden
reducirse más.
Si están formados por dos monosacáridos se llaman disacáridos
como la maltosa, la lactosa (presente en la leche) y la sacarosa (el
clásico azúcar de mesa).
Los oligosacáridos son compuestos que proceden de la unión
de tres a nueve moléculas de monosacáridos. Algunos autores hablan

24
de trisacáridos, tetrasacáridos, pentasacáridos, etc (de tres, cuatro,
cinco cadenas de monosacáridos…).
-Los polisacáridos están formados por largas cadenas de
monosacáridos (de diez hasta cientos). Hay polisacáridos con función
estructural y otros con función de energética. En las células vegetales
encontramos el almidón (con función de almacenamiento) y la
celulosa (que conforma la pared celular). En las células animales el
glucógeno (con función de almacenamiento) y la quitina (que se
encuentra en la cutícula de los artrópodos, siendo su función
estructural).
8.2.2 Catabolismo de los hidratos de carbono
Todos los glúcidos que ingiere un organismo acaban por
reducirse a glucosa (a través de la glucólisis) y ésta en ácido
pirúvico, el cual a su vez sufre nuevas degradaciones, dependiendo o
no de la presencia de oxígeno:
En la fase anaerobia (sin intervención de oxígeno), el ácido
pirúvico se degrada en etanol o en ácido láctico, en un proceso que
se denomina “fermentación alcohólica“ o “fermentación láctica”,
respectivamente.
En la fase aerobia (en presencia del oxígeno), de mayor
rendimiento energético, el ácido pirúvico se degrada en dióxido de
carbono (CO2) y agua (H2O), liberándose moléculas de ATP. A este
conjunto de reacciones, que a su vez forman parte del “catabolismo“, y
que en los eucariontes se produce en las “mitocondrias“, se denomina
“RESPIRACION CELULAR AEROBIA”
8.3 Los lípidos
Son moléculas orgánicas formadas por carbono, hidrógeno y
oxígeno, y en menor proporción fósforo, nitrógeno y azufre. Es una
sustancia untuosa al acto, insoluble en agua (sustancia
“hidrofóbica“) y soluble en disolventes orgánicos (alcohol, benceno,
cloroformo).
8.3.1 Triple función biológica de los lípidos
-Reserva energética: Los triglicéridos (grasas de origen animal)
son la principal reserva de energía en los animales. Se acumulan en los
“adipocitos” o células constituyentes del tejido adiposo, y solo se usan
cuando no existe reserva de glúcidos en el organismo. Un gramo de

25
grasa produce prácticamente el doble de kilocalorías (9,4) que un
gramo de glúcidos (4,1) o de proteínas.
-Función estructural: los fosfolípidos y los glucolípidos forman
las capas lipídicas de las membranas celulares. Además son buenos
aislantes térmicos.
-Función reguladora: las hormonas esteroides intervienen en la
regulación del metabolismo y en las funciones de reproducción.
8.3.2 Clases de lípidos
Los lípidos se clasifican en dos grandes grupos, según tengan en
su composición “ácidos grasos” (lípidos saponificables) o no los
posean (lípidos no saponificables).
a) Lípidos saponificables: Provienen de la combinación de los
distintos ácidos grasos (*). Existen dos tipos de ácidos grasos:
insaturados (con dobles enlaces de carbono) y los saturados (carentes
de dichos enlaces). Los ácidos graos “saturados” por lo general están
presentes en los animales, mientras que los “insaturados” forman parte
de los aceites vegetales.
(*) Los ácidos grasos están formados por una larga cadena hidrocarbonada y un
“grupo carboxilo” terminal (COOH).
Los lípidos saponificables se dividen en “simples” y “complejos”:
Los lípidos simples solo tienen carbono, hidrógeno y oxígeno.
Los más importantes son los ”triglicéridos” que constituyen la principal
reserva energética animal y que se conocen comúnmente como
grasas (compuestos formados por glicerina y ácidos grasos) que se
encuentran en el tejido adiposo de los animales. Las “grasas”
experimentan degradación en un proceso denominado “beta-
oxidación“, formando un gran número de moléculas de ATP de alto
rendimiento energético. Otros lípidos simples son las “ceras“,
sustancias altamente insolubles, que a temperatura ambiente se
presentan sólidas y duras.
Los lípidos complejos además de los elementos citados
contienen nitrógeno, fósforo y azufre. A los lípidos complejos también
se les llama “lípidos de membranas” pues son las principales
moléculas que forman parte de las membranas celulares, como son los
“fosfolípidos” (que se caracterizan por tener un grupo fosfato), y los
“glucolípidos“ (en cuya estructura se encuentra un glúcido).

26
b) Lípidos no saponificables: No contienen en su composición
ácidos grasos, ni son convertibles en jabón cuando reaccionan con
bases fuertes. Entre los lípidos insaponificables se encuentran: los
“terpenos”, como las vitaminas A, E y K, el mentol; los “esteroides”
como los ácidos biliares, las hormonas sexuales, el colesterol, la
vitamina D; los ”esteroides anabolizantes” que son sustancias
sintéticas producidas a partir de hormonas sexuales masculinas
(andrógenos), que mejoran el rendimiento físico y desarrollan el
crecimiento muscular, y asimismo potencian las características
sexuales masculinas.
LIPIDOS (ESQUEMA-RESUMEN)
-SAPONIFICABLES (CONTIENEN ACIDOS GRASOS)
-SIMPLES: TRIGLICERIDOS O GRASAS; CERAS
-COMPLEJOS: FOSFOLIPIDOS Y GLUCOLIPIDOS
-INSAPONIFICABLES (NO CONTIENEN ACIDOS GRASOS)
-TERPENOS
-ESTEROIDES
-ESTEROIDES SINTETICOS (ANABOLIZANTES)
8.4 Las proteínas
8.4.1 Introducción
Las proteínas son macromoléculas orgánicas formadas por
largas cadenas de unidades estructurales llamadas aminoácidos. Son
los constituyentes químicos fundamentales de la materia viva, pues así
como los glúcidos y los lípidos se encuentran en las células como
simples sustancias inertes o sin actividad, las proteínas presentan
actividad vital. Están formadas por carbono, oxígeno, hidrógeno y
nitrógeno (elemento básico ese último que las caracteriza), y
pequeñas cantidades de azufre. Cuando una molécula proteica se
descompone por hidrólisis, origina sustancias más sencillas, los
aminoácidos. De esta forma, los 20 aminoácidos conocidos (glicina,
lisina, cisteína, valina, arginina…) se unen entre sí mediante “enlaces
peptídicos” para formar las proteínas. Los péptidos están formados por
la unión de dos aminoácidos; los oligopéptidos corresponden a la
unión de tres a diez aminoácidos; los polipéptidos están formados por
la unión de más de diez aminoácidos (hasta cientos o miles de
unidades).
El contenido de “nitrógeno” representa aproximadamente el 16%
de la masa total de una proteína, es decir 1 gramo de nitrógeno
corresponde a 6,25 gramos de proteínas. En los ensayos para medir

27
la concentración de proteínas en alimentos se hace uso de esta cifra, el
factor proteico (6,25) que se utiliza para estimar la cantidad de
sustancia proteica que existe en una muestra a partir de la medición del
nitrógeno en la misma (así 1 gramo de nitrógeno corresponde a 6,25
gramos de proteínas, 10 gramos de nitrógeno equivalen a 62,50
gramos de proteínas, etc…).
8.4.2 Funciones de las proteínas
-Las proteínas tienen básicamente una función estructural,
dado que son los constituyentes primarios de todos los organismos.
-Se usan como fuente de energía cuando no existen reservas de
glúcidos ni lípidos. La fuente dietética de proteínas se encuentra en
alimentos como la carne (la mayor fuente de proteínas), los huevos,
legumbres, productos lácteos (leche, queso, etc). Las fuentes vegetales
(granos o legumbres) aunque contienen también proteínas, son más
deficientes, pues carecen de algunos de los aminoácidos esenciales.
-Muchas proteínas tienen función enzimática, participando como
reguladores o catalizadores de las reacciones químicas.
-Asimismo están presentes en la composición de muchas
hormonas (elementos reguladores de actividades celulares).
-Forman parte de la hemoglobina (que tiene por función básica
transportar a través de la sangre el oxígeno y el dióxido de carbono).
-Se hallan también en los anticuerpos (encargados de la
defensa natural del organismo contra infecciones o agentes
patógenos).
-Son componentes básicos de la actina y la miosina (sustancias
que participan en la contracción muscular), y también del colágeno, la
elastina y la reticulina (integrantes de fibras altamente resistentes en
tejidos de sostén).
-Las hallamos igualmente en las glucoproteínas (que conforman
el citoesqueleto celular) y en la queratina (sustancia presente en uñas,
pelos o caparazones de animales).
8.4.3 Estructura de las proteínas
Estructura primaria: en este caso los aminoácidos se disponen
formando una secuencia o cadena lineal.

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Estructura secundaria: la cadena se dispone en el espacio
adoptando una configuración helicoidal o bien en forma de lámina
plegada.
Estructura terciaria: las estructuras secundarias sufren
dobladuras y plegamientos, constituyendo figuras geométricas que
adoptan volúmenes muy complicados.
Estructura cuaternaria: contienen dos o más cadenas
acopladas entre sí.
8.4.4 Clasificación de las proteínas
Por su forma pueden ser: globulares o esféricas (casi todas las
enzimas y anticuerpos adoptan forma globular); fibrilares, que adoptan
forma de fibra y suelen tener una función estructural (queratina,
colágeno y fibrina).
Por su composición: Holoproteinas, constituidas exclusivamente
por aminoácidos, es decir, en su hidrólisis o descomposición solo se
producen aminoácidos (como las “albúminas“ o el “colágeno“).
Heteroproteinas, cuya hidrólisis produce aminoácidos además de
otras sustancias de naturaleza no proteicas (“grupo prostético“), como
las “glucoproteínas” (en las que el grupo prostético es un glúcido) o las
“fosfoproteínas“ (en las que el grupo prostético es un ácido fosfórico).
(*) Las albúminas están contenidas en la clara del huevo (“ovoalbúminas“); en la
leche (“lactoalbúminas“); o en el suero sanguíneo (“sueroalbúminas“).
8.4.5 Propiedades de las proteínas
La desnaturalización: Si en una disolución de proteínas se
producen alteraciones en el Ph o bien se dan cambios bruscos de la
temperatura, la solubilidad puede verse alterada hasta el punto de
producirse su precipitación o solidificación. Ello se debe a que los
enlaces que mantienen la configuración globular se rompen, dando
lugar a otra conformación y la proteína no puede llevar a cabo la
actividad para la que fue diseñada (deja de ser funcional). Esta
variación en la estructura de la proteína, lo que determina el cambio de
sus propiedades, se denomina “desnaturalización“, fenómeno que
puede ser “irreversible“ o “reversible”. En ese último caso, la proteína
vuelve a las condiciones normales (“renaturalización“). Ejemplos de
desnaturalización son la leche cortada como consecuencia de la
desnaturalización de la caseína, o la precipitación de la clara de huevo
al desnaturalizarse la ovoalbúmina.

29
Especificidad: Las proteínas son específicas de cada especie,
es decir cada especie animal o vegetal fabrica sus propias proteínas,
distintas a todas las demás especies, lo que no ocurre con glúcidos y
lípidos que son estructuras comunes a todos los seres vivos.
8.5 Los ácidos nucleicos
Los ácidos nucleicos son macromoléculas orgánicas formadas
por largas cadenas de unidades estructurales llamadas nucleótidos,
unidos entre sí mediante “enlaces fosfodiester”. Cada nucleótido está
formado por la unión de tres unidades (una base nitrogenada, un ácido
fosfórico y una pentosa o azúcar). La unión formada por la base
nitrogenada y la pentosa se denomina “nucleósido”. Algunas cadenas
pueden llegan a alcanzar tamaños gigantes, formadas por cientos de
miles o de millones de nucleótidos. Existen dos clases de ácidos
nucleicos: ADN y ARN.
8.5.1 EL ADN (ácido desoxirribonucleico)
Introducción
El ADN es una macromolécula “bicatenaria” es decir formada por
dos cadenas de unidades denominadas “nucleótidos” unidas entre sí
(por el centrómero), que adopta forma helicoidal o de hélice.
Excepcionalmente, en algunos virus el ADN es monocatenario, formado
por una sola cadena. La molécula de ADN contiene la información
necesaria para el desarrollo de las características biológicas del
individuo, es decir toda la información genética determinante de los
factores hereditarios.
Las dos características fundamentales del ADN son: hacer copias
de sí mismo mediante la “duplicación” (o “replicación”) y “dirigir la
síntesis de proteínas”, que a su vez juegan un importante papel en la
definición del fenotipo del individuo (características observables).
Según el modelo de Watson y Crick, el ADN se podría
representar gráficamente como una escalera de cuerda, en la que los
peldaños horizontales corresponderían a bases enfrentadas por
parejas, debido a la afinidad química existente entre ellas (adenina-
timina, guanina-citosina) y las cuerdas laterales serían moléculas
alternantes de azúcar (desoxirribosa) y fosfato.

30
Composición de los nucleótidos del ADN
-Una base orgánica nitrogenada: (adenina, guanina, citosina, timina)
-Un ácido fosfórico (fosfato)
-Un azúcar (desoxirribosa)
La replicación del ADN
La replicación es un mecanismo que permite al ADN duplicarse,
es decir sintetizar una copia idéntica de sí mismo, de tal manera que
las dos cadenas complementarias del ADN original, al separarse,
servirán de molde cada una de ellas para la síntesis de una nueva
cadena complementaria. En casi todos los organismos celulares la
replicación tiene lugar en el núcleo, durante la interfase, justo
antes de iniciarse la división celular. El resultado es que la
información genética se transmite de una célula madre a una célula
hija, recibiendo cada una de ellas una molécula de ADN formada por
una hebra original y otra nueva sintetizada.
Según el modelo “semiconservativo” de Watson y Crick (*), la
replicación empieza con la separación (como lo haría una cremallera)
de las dos cadenas de nucleótidos, cada una de las cuales (ARN
cebador) actuará como plantilla para el montaje o la síntesis de una
nueva hebra o cadena complementaria. La réplica generalmente
empieza en varios puntos fijos a la vez (denominados orígenes de
replicación) y se lleva a cabo en ambas direcciones (sintetizándose
las cadenas en ambos sentidos), a partir de pequeños fragmentos
denominados fragmentos de Okazi (compuesto cada uno de ellos de
100-400 nucleótidos).
Todo el proceso de replicación de ADN es extremadamente
preciso y exacto, siendo regulado por diferentes enzimas: La helicasa
y la topoisomerasa, que rompen los puentes de hidrógeno de la doble
hélice, disgregando la cadena y permitiendo el avance de la cremallera
de replicación; la ADN polimerasa que cataliza la síntesis de la nueva
cadena, a partir de la cadena molde, llevando a cabo la unión de
nucleótidos complementarios o replicados; la ADN ligasa que
interviene en la soldadura de los “fragmentos de Okazi” de la hebra que
se va duplicando.
(*) El bioquímico estadounidense James Watson y el biofísico británico Francis
Crick publicaron la primera descripción de la estructura del ADN. Su modelo
semiconservativo de doble hélice adquirió tal importancia para comprender la síntesis
proteica, la replicación del ADN y las mutaciones, que ambos obtuvieron en 1962 el Premio
Novel de Medicina por sus trabajos.

31
La función del ADN en la biosíntesis de proteínas
La biosíntesis de proteínas consiste en un proceso mediante el
cual el ADN (ubicado en el núcleo celular) transforma la información
codificada en proteínas, moléculas necesarias para el funcionamiento
de los organismos. De tal forma, la secuencia de los “nucleótidos”,
unidades estructurales del ADN, determinará a su vez la secuencia de
la cadena de los “aminoácidos” o unidades estructurales de la
proteína final. En definitiva, la orden inicial de síntesis proteica parte
siempre del ADN. El proceso de biosíntesis consta de varias etapas:
1) Transcripción: El primer proceso de la expresión génica se
realiza en el núcleo de la célula, y se conoce como TRANSCRIPCION
mediante el cual una secuencia específica del ADN será copiada al
ARNm (ARN mensajero), que contiene exactamente la misma
información. En la formación de esa nueva cadena de ARNm participa
una “enzima” (la ARN polimerasa), cuya misión es unir los nucleótidos
mediante enlaces fosfodiester (proceso conocido como elongación).
La transcripción (llamada también “síntesis del ARNm“) comienza
con la separación de la molécula de ADN en dos hebras, una de las
cuales actuará como plantilla para formar una nueva cadena de
nucleótidos que, una vez ha salido a través de los poros de la
“membrana nuclear“, será el portador de las instrucciones codificadas
hasta llegar a los “ribosomas“, a los cuales quedará unido,
determinando el “orden” o la secuencia en que se unirán después los
aminoácidos (el grupo de ribosomas al que queda asociado al ARNm
se denomina polisoma). Téngase en cuenta que un mismo gen o
secuencia de ADN puede dar lugar a diferentes moléculas de ARNm, y
por tanto producir diferentes proteínas.
2) Transporte: Posteriormente tendrá lugar la intervención del
ARNt (ARN de transferencia), que se origina a partir de otro segmento
de ADN y que tiene la misión de acoplarse a un “aminoácido”
específico ya formado (gracias a la acción catalítica de una enzima, la
ARNt sintetasa) y de transportar dicho aminoácido hasta los
“ribosomas“, unidades que utilizarán al aminoácido que ha sido
incorporado por el ARNt.
3) Traducción: Después tendrá lugar la TRADUCCIÓN,
fenómeno que consiste en la lectura (codón a codón) por parte del
ribosoma, de las órdenes codificadas en el ARNm. El primer codón o
triplete que se traduce por los ribosomas generalmente es el AUG
(codón de inicio). Los codones o tripletes UAA, UAG, UGA, señalizan
la interrupción de la síntesis proteica y se conocen como codones de
terminación.

32
4) Síntesis: Después de la traducción, los ribosomas irán
enlazando los aminoácidos transportados por el ARNt, según la
secuencia codificada por el ARNm; este acoplamiento de aminoácidos
o unidades estructurales básicas dará lugar a la formación de proteínas
(SÍNTESIS). En la formación de las mismas participarán también otras
enzimas (las ARNt sintetasas). Una vez finalizada la síntesis de una
proteína, el ARNm quedará degradado o bien se liberará del ribosoma,
pudiendo ser leído de nuevo. Puede darse el caso de que una misma
molécula de ARNm (si es lo suficientemente larga), sea leída o
traducida por varios ribosomas simultáneamente.
Nota resumida: La “transcripción” se realiza en el núcleo de la
célula eucariota; el “transporte” en una zona intermedia entre el núcleo
y los ribosomas; mientras que la “traducción” y la “síntesis” de
proteínas tienen lugar en los ribosomas del citoplasma. La
consecuencia final es que la información original contenida en el
ADN del núcleo celular, se ha materializado en una proteína
determinada.
ESQUEMA DE LA BIOSINTESIS
* ARNm: Es el encargado de copiar o transcribir la secuencia (código) del ADN
(TRANSCRIPCION) y trasladarlo hasta los ribosomas.
* ARNt: Tiene la función de acoplarse a un aminoácido específico y transportarlo
hasta los ribosomas (TRANSPORTE).
* Ribosomas: Orgánulos encargados de dar lectura del “código” impreso en el
ARNm (TRADUCCION). Asimismo y de acuerdo con la secuencia de dicho código, los
ribosomas tienen la misión de enlazar los “aminoácidos” transportados por el ARNt,
formando las proteínas (SINTESIS).
8.5.2 EL ARN (ácido ribonucleico)
Introducción
El ARN siempre es “monocatenario” (una sola cadena de
nucleótidos) y como se ha visto difiere del ADN en el tipo de base
nitrogenada y en la pentosa. Mientras el ADN contiene la información
genética, el ARN es el encargado de expresar dicha información.
Composición de los nucleótidos del ARN
-Una base orgánica o nitrogenada: adenina, guanina, citosina,
uracilo.
-Un ácido fosfórico (fosfato).
-Un azúcar (ribosa)

33
(RESUMEN: repasando lo anterior)
-Composición de los nucleótidos del ADN
-Una base orgánica nitrogenada: (adenina, guanina, citosina, timina)
-Un ácido fosfórico (fosfato)
-Un azúcar (desoxirribosa)
-Composición de los nucleótidos del ARN
-Una base orgánica o nitrogenada: (adenina, guanina, citosina, uracilo).
-Un ácido fosfórico (fosfato).
-Un azúcar (ribosa)
Como vemos, las dos diferencias entre uno y otro ácido nucleico se encuentran:
1º) En el tipo de base orgánica: la adenina, guanina y citosina son comunes en
ambos, pero en el ADN se encuentra la timina, y en el ARN el uracilo.
2º) La otra diferencia se encuentra en la clase de azúcar o pentosa, que en el ADN
es la desoxirribosa y en el ARN es la ribosa.
9 MOLECULAS BIOCATALIZADORAS (ENZIMAS Y VITAMINAS)
9.1 Las enzimas
Son sustancias de naturaleza proteica que adoptan normalmente
formas globulares. Su función es catalítica, es decir, intervienen en las
reacciones químicas aumentando la velocidad de reacción. Por ello se
llaman también “biocatalizadores“ o “catalizadores orgánicos“.
Al igual que las demás proteínas, las enzimas se componen de
una cadena lineal de aminoácidos que se pliegan para dar lugar a una
“estructura terciaria” (tridimensional) que ya es susceptible de presentar
actividad.
Las enzimas son extremadamente selectivas, por eso actúan
siempre sobre unas moléculas determinadas (sustrato). Cuando la
enzima se acopla a este sustrato a través de su centro activo forma lo
que se denomina un “complejo activado”, de manera que dicha
molécula acabará dividida por la enzima en otras moléculas más
sencillas (productos). La enzima, una vez cumplida su misión, se
desacopla y queda lista para una nueva reacción.
Las enzimas se nombran de acuerdo con la reacción en la que
intervienen:
-Oxido-reductasas (reacciones de oxidación-reducción).

34
-Transferasas (reacciones de transferencia de grupos activos o
radicales químicos de unas moléculas a otras).
-Ligasas (reacciones de biosíntesis o formación de nuevas
moléculas).
-Hidrolasas (reacciones de hidrólisis o ruptura molecular, con la
consiguiente obtención de monómeros a partir de polímeros,
normalmente participando en la digestión de alimentos).
-ADN polimerasa (que cataliza reacciones de replicación del
ADN), asombroso proceso en el que se observa una tasa de error
increíblemente baja, un fallo por cada 100 millones de reacciones en
las que interviene).
Las “coenzimas” son sustancias de naturaleza no proteica que
en muchos casos ayudan en su labor a las enzimas. Dichas sustancias
se denominan ”grupos prostéticos” o “cofactores”. Algunas
vitaminas pueden ejercer una función coenzimática.
La actividad de una enzima se valora mediante la “velocidad de
reacción”, que mide la concentración de producto por unidad de
tiempo. Las enzimas no alteran el balance energético de las reacciones
en que intervienen, ni modifican el equilibrio químico de la reacción,
simplemente consiguen acelerar el proceso de reacción.
Asimismo, la actividad enzimática puede ser alterada por otras
moléculas (inhibidores enzimáticos) disminuyendo o impidiendo su
actividad, mientras que otras sustancias la incrementan como algunos
iones inorgánicos (activadores enzimáticos). La inactivación puede
ser reversible, lo que quiere decir que al desaparecer el inhibidor la
enzima recupera su capacidad, o también irreversible (cuando tiene
lugar la destrucción parcial o total de la enzima). Asimismo, existen
diversos agentes desnaturalizantes. Por ejemplo, los altos valores de
temperatura o los cambios bruscos en el Ph, pueden desnaturalizar las
enzimas, dado que son proteínas, determinando su inactividad.
9.2 Las vitaminas
9.2.1 Introducción
Las vitaminas son moléculas orgánicas (biomoléculas) que se
caracterizan por tener en su estructura química grupos funcionales
denominados “amino”. Son imprescindibles en muchos procesos
metabólicos, aunque la mayoría no pueden ser sintetizadas por el

35
propio organismo, por lo que es necesario obtenerlas de fuentes
exógenas, a través de los alimentos que digerimos.
Algunas vitaminas, como las hidrosolubles, pueden actuar como
cofactores de las enzimas al ejercer una función coenzimática, es
decir ayudando en su función a las enzimas. En este caso, la enzima
activada por la vitamina se denomina “holoenzima”.
La deficiencia de vitaminas en el organismo se denomina
avitaminosis (o hipovitaminosis) y puede ser causa de diversas
afecciones, algunas de carácter leve, pudiendo aparecer varios
síntomas: uñas estriadas, sangrado de encías, problemas oculares,
dolores musculares, problemas de concentración, nerviosismo, fatiga,
etc). Pero también su deficiencia puede conducir a enfermedades
carenciales más graves, como la “xeroftalmia” (carencia de vitamina
A), la “enfermedad de beri-beri” (carencia de B1), la “pelagra” (carencia
de B4), la “anemia perniciosa” (carencia de B12) o el “escorbuto”
(carencia de vitamina C).
Por el contrario, un exceso de vitaminas (hipervitaminosis)
puede conllevar una gran carga de “toxicidad” en el organismo. Las
vitaminas hidrosolubles (B y C) en general no presentan problemas
graves de intoxicación en el organismo, dado que su exceso se elimina
por la orina. Recordemos que por ser hidrosolubles se disuelven
fácilmente en agua. En estos casos la toxicidad suele aparecer por la
administración de suplementos vitamínicos de forma continuada y
abusiva. Por el contrario hay que ser más prudentes con la
administración de las vitaminas “liposolubles” (A, D, E y K), dado que
se almacenan en el organismo (músculos, grasa abdominal, riñones,
hígado…) y son más difíciles de eliminar.
Una clasificación inicial admite dos tipos de vitaminas:
hidrosolubles o solubles en agua, y liposolubles o solubles en
sustancias grasas y disolventes orgánicos.
9.2.2 Vitaminas hidrosolubles
Entre las hidrosolubles se incluyen las vitaminas del grupo B
(complejo B): Vitamina B1 (Tiamina); Vitamina B2 (Riboflavina);
Vitamina B3 (Niacina); Vitamina B5 (Acido pantoténico); Vitamina B6
(Piridoxina); Vitamina B7-B8 (Biotina); Vitamina B9 (Ácido fólico);
Vitamina B12 (Cobalamina). Y también la vitamina C (ácido ascórbico).

36
Grupo B
Casi todas ellas contienen nitrógeno y no se almacenan en el
organismo durante mucho tiempo, dado que se eliminan fácilmente por
la orina, por lo que requieren una ingesta prácticamente diaria. Los
alcohólicos y los fumadores abusivos pueden tener problemas de
absorción de estas vitaminas por el organismo, así como las personas
de avanzada edad y los vegetarianos estrictos (que no realizan ningún
aporte de carnes o huevos). Por otro lado, varios de estos compuestos
pueden actuar de forma conjunta por encontrarse en un mismo
alimento.
Las fuentes principales de vitamina B se encuentran en los
alimentos de origen animal (hígado, huevos, lácteos, carne de
ternera, pollo y cerdo) y alimentos de origen vegetal como las
“legumbres” (garbanzos, lentejas, alubias…), los “cereales” (arroz,
avena, trigo, maíz…) y los “frutos secos” (almendras, nueces,
avellanas…).
Son varias las que destacan por su función energética (B1, B2,
B3, B5, B6 y B7), debido al importante papel que ejercen en el
metabolismo de los “carbohidratos” o hidratos de carbono, que se
degradan en glucosa.
Otras tienen efectos beneficiosos sobre el cerebro y el sistema
nervioso (B1, B2, B3, B5, B6, B12), mejorando la conectividad de las
neuronas o interviniendo en la síntesis de neurotransmisores, que
ejercen una importante actividad neuronal.
La B5 colabora en la producción de hormonas (adrenalina e
insulina).
La B7 tiene una importante incidencia en el mantenimiento de la
salud de la piel, el cabello y las uñas.
La B9 participa en la síntesis del ADN y ARN celular.
La B6, la B9 y la B12 participan en la formación de eritrocitos o
glóbulos rojos, que son las células encargadas del transporte de
oxígeno en la sangre.

37
Vitamina C (ácido ascórbico)
Fuentes
La principal fuente natural de vitamina C se encuentra en las
frutas (cítricos, kiwi, melón, sandía, plátano, mango, piña…) y también
en las verduras (pimientos, espinacas, tomates, coliflor repollo…). En
todos esos alimentos la vitamina C se encuentra en cantidades
significativas, pero debe advertirse que habría que tomarlas frescas
siempre que sea posible, dado que esta vitamina es un compuesto
termo-sensible y por tanto su estructura puede verse afectada por el
calor.
Deficiencia
Cuando no se consumen las dosis necesarias de vitamina C
pueden presentase diversos síntomas deficitarios más o menos leves,
como sangrado de encías y debilitamiento dental, disminución de la
capacidad del organismo para combatir infecciones, cabello seco y
áspero, piel reseca, inflamaciones articulares, etc. Sin embargo
también pueden aparecer otras dolencias de carácter más grave, como
el escorbuto, enfermedad carencial producida por un déficit de esta
vitamina, que es necesaria para la síntesis de “colágeno” en el
organismo (el colágeno es una sustancia proteínica que permite
mantener en buen estado la estructura de los tejidos). El escorbuto fue
muy frecuente en épocas pasadas entre los marineros que tenían que
hacer largas travesías oceánicas y no disponían en su dieta de
suficientes frutas o verduras.
Funciones
Junto con la vitamina E, la vitamina C es reconocida por su
importante función antioxidante, al bloquear la acción perjudicial de
los “radicales libres”, que son los productos de desecho del
metabolismo celular. La acumulación en el organismo de radicales
libres, destructores de células sanas, es la causa principal del proceso
de envejecimiento.
Asimismo, la vitamina C ayuda a reducir el “colesterol” y en
consecuencia el riesgo de padecer enfermedades vasculares o
circulatorias. El colesterol es el causante de la “arterioesclerosis”,
enfermedad obstructiva que se caracteriza por el endurecimiento y
pérdida de elasticidad de las paredes arteriales, lo que impide una
buena circulación sanguínea.

38
Por otro lado, esta vitamina es un compuesto muy eficiente en la
prevención de la anemia ferropénica, al facilitar la absorción en el
organismo del mineral de hierro.
También actúa como un excelente antihistamínico, al bloquear
la síntesis de “histamina”, causante de los síntomas que se producen
en los resfriados y afecciones gripales (estornudos, lagrimeo, picor y
mucosidad nasal…).
A todas estas funciones de la vitamina C habría que añadir
también su capacidad para inhibir el crecimiento de ciertas bacterias,
destacando en este sentido su función antibacteriana.
9.2.3 Vitaminas liposolubles (o lipofílicas)
Pertenecen a este grupo, las vitamina A, D, E y K. Estas
vitaminas se consumen junto con los alimentos que llevan grasa, no
contienen nitrógeno y suelen ser bastante estables frente al calor y
otras alteraciones. A diferencia de las vitaminas hidrosolubles (que se
degradan con facilidad), las liposolubles pueden almacenarse en el
organismo durante un tiempo mucho más prolongado, por lo que no
necesitan consumirse diariamente o de forma regular.
Vitamina A (Retinol): Se la conoce también como “Retinol” dado
que una de sus funciones principales es la formación de nuevos
pigmentos en la “retina” del ojo, por lo que esta sustancia es tan
necesaria para el mantenimiento de una buena visión. Algunas fuentes
alimenticias que contienen esta vitamina son las zanahorias, la
mantequilla, las espinacas, los melones, los huevos, el hígado de
ternera, pollo y cerdo…
Vitamina D (Calciferol): Tiene un importante papel en la
formación de los huesos, dado que interviene en el proceso de
regulación y absorción del “calcio”, elemento mineral fundamental en
la estructura ósea. La deficiencia de vitamina D puede conducir por
tanto a enfermedades como el “raquitismo” en niños (crecimiento
deficiente) o a la “osteoporosis” en personas de edad avanzada, que se
caracteriza por una descalcificación progresiva de los huesos,
haciéndolos más frágiles y propensos a las roturas.
Asimismo, la irradiación solar (la exposición moderada a los
rayos ultravioleta) contribuye en gran medida a la formación de
vitamina D en el organismo. Otras fuentes de esta vitamina son los
productos lácteos enriquecidos (yogures, margarinas…), las setas, los
cereales, etc. Sin embargo estos alimentos no son tan beneficiosos

39
como la exposición solar, ni con ellos se alcanzan las grandes
proporciones de vitamina D que se sintetizan gracias a los rayos
solares.
Por otro lado, se sabe que esta vitamina tiene una relación muy
directa con el desarrollo de los “telómeros” de los cromosomas y, en
consecuencia, con una mayor longevidad del individuo. Así, se ha
comprobado que las personas que consumen habitualmente vitamina D
tienen los telómeros más largos y pronunciados que otras personas
que no la toman. Los telómeros son estructuras con función
estabilizadora que se encuentran en los extremos del cromosoma.
Estas estructuras se van acortando de manera natural con el
transcurso del tiempo, dado que una pequeña porción del telómero
deja de replicarse con cada nueva división celular. Por tanto cuanto
mayor es su longitud, mayor es también la esperanza de vida de la
célula y, en consecuencia, mayor la longevidad del individuo. Se sabe
que el estrés es una de las causas del acortamiento y deterioro de
estas estructuras.
Vitamina E (Tocoferol): Es un compuesto orgánico que presenta
al menos 16 formas químicas diferentes. Algunas se denominan
“tocoferoles”. El llamado “alpha-tocoferol” es la fuente principal de
vitamina E en la dieta europea, mientras que la forma más habitual en
la dieta estadounidense es el “gamma-tocoferol”. Ambas formas
actúan como poderosos antioxidantes en el organismo, dado que
tienen la capacidad de neutralizar o retrasar las reacciones químicas de
“oxidación”, que son las causantes de la aparición de “radicales libres”
(residuos celulares que atacan a otras células), retrasando así el
envejecimiento. Algunos alimentos son ricos en vitamina E como leche,
los huevos, la carne y el pescado, además de los frutos secos
(almendras piñones, nueces, pipas de girasol, cacahuetes, avellanas,
pistachos…).
Vitamina K (Filoquinona o vitamina antihemorrágica): Su
función principal está ligada a la coagulación de la sangre y, en
consecuencia, a la prevención de hemorragias. De ahí su nombre de
“vitamina antihemorrágica”.
Asimismo esta vitamina interviene en la formación de la
estructura ósea. Para ello es capaz de sintetizar unas proteínas que a
su vez sintetizan los “osteoblastos”, las células más jóvenes
formadoras de tejido nuevo en el hueso. Se encuentra en las
espinacas, coles y tomates.

40
BIOLOGIA CELULAR
10 LA CELULA
10.1 Introducción
Definición: La célula se define como la unidad básica estructural
y fisiológica de todos los seres vivos. En realidad es un complejo
molecular altamente especializado capaz de realizar todas las
funciones vitales. La célula actúa como un sistema abierto en el que
hay un constante intercambio de materia y energía y donde todos sus
componentes experimentan también una renovación permanente.
Cuando actúan asociadas, las células mantienen estas características
pero suelen sufrir una especialización para mejorar la efectividad del
conjunto. Cuando las células realizan una misma función se organizan
en tejidos.
Tamaño: Las células más pequeñas pertenecen a un grupo
bacteriano (micoplasmas) y suelen medir del orden de 0,1 micras. Los
glóbulos rojos o hematíes miden unas 7 micras, mientras que los
glóbulos blancos pueden llegar a las 15 micras, los espermatozoides
53 micras, los granos de polen entre 200-300 micras. La micra o
micrómetro equivale a una milésima de milímetro.
Forma: Las células libres suelen ser esféricas o globosas,
mientras que las células que aparecen asociadas o agrupadas
presentan formas estrelladas, poliédricas, fusiformes (en forma de
huso).
Diferencias entre célula animal-vegetal: Básicamente los dos
tipos de células tienen la misma estructura (un núcleo, una membrana
celular y un citoplasma en el que están presentes unos determinados
orgánulos), pero presentan las siguientes diferencias:
En la célula animal están presentes unas estructuras
(“centriolos“) de los que carece la célula vegetal.
Sin embargo en la célula vegetal aparecen elementos que no
tienen las células animales, como una gruesa y firme “pared celular”
(*) con permeabilidad selectiva (compuesta principalmente por
celulosa), y orgánulos como “plastos”, donde se encuentra la clorofila.
Por otro lado, las ”mitocondrias” pueden aparecen en menor número
que en la célula animal, mientras que las “vacuolas” pueden ser
extremadamente voluminosas en las plantas, ocupando a veces casi
todo el volumen de la célula.

41
(*) A veces la pared celular se vuelve muy gruesa y provoca la muerte de la célula,
como sucede con el corcho, que no es sino una agrupación de células muertas.
10.2 La teoría celular (principios o postulados)
La TEORÍA CELULAR (*) tiene un papel fundamental en la
Biología. Explica en detalle cómo toda la materia viva está constituida
por células y el papel que éstas desempeñan en el ciclo vital.
(*) Los antecedentes de la Teoría Celular podemos situarlos en la época de Robert
Hooke (1665), que fue el primero en observar al microscopio que en ciertos tejidos
vegetales (corcho) existían unas estructuras minúsculas de color semitransparente que se
repetían de forma periódica a modo de panal a las que denominó células (del latín
“cellulae”, celda). Pero Hooke solo puedo observar células muertas por lo que no pudo
describir su estructura interna ni su funcionamiento.
a) El desarrollo inicial de la teoría celular se debe a Scheleiden y
Schwann, dos científicos alemanes, quienes en 1839 afirmaron que
todos los organismos vivos están compuestos por células que
son sus unidades estructurales (Primer postulado o principio
fundamental).
b) A su vez todas las células provienen de la división de otras
células preexistentes (Segundo postulado atribuido al médico alemán
Rudolf Virchow en 1850).
c) Asimismo, todas las funciones vitales de los organismos
se realizan dentro de las células, que son controladas por sustancias
que ellas mismas secretan (Tercer postulado)
d) Las células son las unidades portadores del material
genético, pues tienen toda la información para el desarrollo de su
propio ciclo y el funcionamiento del organismo al que pertenecen
(Cuarto postulado).
La Teoría Celular fue muy debatida a lo largo de todo el siglo XIX,
pero fue Pasteur, quien con sus experimentos sobre la multiplicación
de los microorganismos unicelulares dio lugar a su aceptación y
generalización.
Con el Premio Nobel Ramón y Cajal se consolida definitivamente
la teoría celular, al demostrarse la auténtica individualidad de las
neuronas. Por aquel entonces se pensaba que el tejido nervioso estaba
formado por una “estructura reticular” (en forma de red) y no por células
independientes.

42
11 CLASES DE CELULAS
Según la localización y organización del ADN se distinguen:
11.1 La célula procariota (procariontes)
Es una célula primitiva simple no nucleada (sin núcleo) dado que
el material genético se encuentra disperso en el citoplasma o citosol.
Es la base de todos los organismos unicelulares (Cianobacterias y
Bacterias). La célula procariota se caracteriza además por no
presentar la mayoría de orgánulos de las células más complejas
(eucariotas). Se reproducen de forma asexual, a través de un
procedimiento que se denomina conjugación (ver). Se estima que todos
los organismos que existen actualmente derivan, por evolución, de
unas primitivas formas unicelulares “procariotas”, que propiciaron la
formación de células más complejas (“eucariotas“), dando lugar a toda
la diversidad biológica.
11.2 La célula eucariota (eucariontes)
Es una célula compleja y más evolucionada con un núcleo
claramente diferenciado en el que se encuentra el ADN portador del
material genético. Es la base de los organismos pluricelulares
(Protistas, Hongos, Plantas y Animales). La hipótesis más aceptada
sobre el origen de los primeros eucariotas fue la simbiótica (“hipótesis
de los simbiontes“), según la cual los diversos orgánulos de los
primitivos eucariotas se habrían originado a partir de organismos
procariotas que vivían libremente y que probablemente fueron
absorbidos por fagocitosis. Así las células fagocitadas pasaron a
formar parte de la célula depredadora, bien como orgánulos propios o
bien como parásitos.
12 ESTRUCTURA DE LA CÉLULA EUCARIOTA
A pesar del grado de especialización que puede alcanzar una
célula, todas ellas tienen los mismos elementos en común. Entre estos
elementos encontramos la membrana, el núcleo y los orgánulos
citoplasmáticos (inmersos en el citoplasma):
12.1 Membrana celular o plasmática
Es una estructura laminar porosa que engloba a la célula y cuya
función es protegerla y permitir el intercambio de nutrientes. Está
compuesta por una doble capa de fosfolípidos entre los que se
intercalan glúcidos y proteínas, y cuya principal característica es su

43
permeabilidad selectiva, lo que significa que permite el paso de unas
moléculas y restringe el paso de otras (las moléculas pequeñas pasan
más fácilmente a través de la membrana celular que las moléculas de
mayor tamaño).
El intercambio de sustancias a través de la membrana se lleva a
cabo de dos formas:
1) Por medio de mecanismos pasivos que no requieren gasto
energético. Este mecanismo se denomina osmosis que es un proceso
físico fundamental que se da habitualmente en todos los seres vivos.
Se puede definir la ósmosis como un trasvase natural, por el cual un
elemento (molécula) pasa a través de una membrana semipermeable
desde una zona de gran concentración molecular (mayor densidad), a
otra zona donde la concentración es menor. Todo ello se produce sin
consumo energético.
2) Por medio de mecanismos de transporte activos que sí
requieren gasto energético:
a) Endocitosis: consiste en la absorción de sustancias desde el
exterior al interior de la célula. La dos modalidades de endocitosis son:
pinocitosis (absorción de pequeñas partículas) y fagocitosis
(absorción de grandes partículas). La fagocitosis por ejemplo la
emplean determinadas células como los glóbulos blancos, que forman
parte del sistema inmune, utilizando sus pseudópodos (prolongaciones
citoplasmáticas) y envolviendo y digiriendo las partículas extrañas.
b) Exocitosis: es el proceso inverso al anterior, que consiste en
el transporte de sustancias desde el interior al exterior celular,
normalmente con el objetivo de eliminar desechos.
12.2 La pared celular
Es una capa rígida que se localiza en el exterior de la membrana
plasmática y se da exclusivamente en las bacterias y en las células
vegetales. Está compuesta fundamentalmente por una red de
carbohidratos y proteínas estructurales.
12.3 El núcleo de la célula
Es una estructura esferoide característica de los organismos
eucariotas, que tiende a ocupar la posición central de la célula. El
núcleo es el orgánulo fundamental de la célula, dado que contiene el
material genético o genoma nuclear (ADN)), encargado de dirigir
toda su actividad interna, siendo portador además de toda la

44
información que determina las características del organismo al que
pertenece. Es en el núcleo donde se produce la replicación o
“duplicación” del ADN, así como de la “síntesis” del ARN.
La cromatina es la estructura fibrilar muy difusa que adopta el
material genético durante la “interfase” del ciclo celular. Sin embargo,
durante la “división celular” esta estructura se hace visible y aparece
bien definida (cromosomas o hebras de ADN).
Lo típico es que las células eucariotas tengan un solo núcleo,
pero pueden darse casos excepcionales que contienen dos núcleos (en
las llamadas células dicarioticas) como en algunos hongos y en
organismos ciliados. La masa protoplasmática en la que coexisten dos
núcleos se denomina “sincitio”. Por el contrario, en otras ocasiones, el
núcleo es inexistente, como en los eritrocitos o glóbulos rojos maduros
de casi todos los mamíferos.
Los principales elementos del núcleo son:
-La envoltura nuclear (o membrana nuclear), formada por una
doble membrana semipermeable de lípidos que encierra al núcleo y lo
separa del citoplasma celular. Dado el carácter poroso de la envoltura
nuclear (pues tiene aberturas como la membrana celular), se permite el
intercambio bidireccional (en doble sentido) de pequeñas moléculas o
iones mediante difusión simple o transporte pasivo. El movimiento de
moléculas más grandes requiere un medio de transporte activo,
facilitado por proteínas portadoras.
-El nucleoplasma es el medio líquido interno del núcleo,
semejante al citoplasma celular.
-Dentro del núcleo encontramos también otra estructura esferoidal
importante, el nucléolo, implicado en la síntesis del ARN ribosómico.
12.4 Orgánulos citoplasmáticos
Todas las estructuras u orgánulos que componen la célula están
inmersos en un medio interno acuoso (el citoplasma), que forma la
mayor parte del volumen celular. Entre estos orgánulos, encargados de
llevar a cabo las actividades metabólicas, encontramos:
-Ribosomas: Son pequeños orgánulos de forma casi esférica
que pueden encontrarse en grupos adheridos al retículo
endoplasmático rugoso o vagar libremente por el citoplasma. Cuando
forman grupos se les denomina “polisomas”. Su función es la síntesis

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de “proteínas”, a partir de la información genética que les llega
impresa por el ADN a través del ARNm.
-Retículo endoplasmático: Está formado por una extensa red de
pequeñas cisternas o sacos comunicados entre sí. Cuando está unido
a la membrana nuclear externa se denomina retículo endoplasmatico
rugoso (por el aspecto rugoso que presenta), dado que en él se
encuentran adheridos numerosos corpúsculos, los ribosomas. El
retículo endoplasmático liso es una prolongación del anterior y no
tiene ribosomas. El retículo endoplasmático rugoso interviene en la
síntesis de lípidos (grasas) y tiene también la misión de exportar al
aparato de Golgi las proteínas sintetizadas por los ribosomas.
-Aparato de Golgi: Está constituido por una serie de sáculos
llamados “dictiosomas” que se disponen apilados y dispuestos de
forma paralela. Interviene en la síntesis de gran número de
macromoléculas (polisacáridos y lípidos). Se encarga también de recibir
las proteínas recién sintetizadas por los ribosomas y completar su
fabricación.
-Mitocondrias: Corpúsculos de forma esférica u ovalada
rodeados por dos membranas claramente diferenciadas. La membrana
interna está formada por una serie de pliegues formando crestas
(crestas mitocondriales), a su vez formando tabiques perpendiculares al
eje de la mitocondria. Su principal función consiste en llevar a cabo la
degradación de los azúcares (glucosa), sintetizando moléculas de ATP
(Adenosín Trifosfato), constituyendo la reserva energética de la célula.
Suele tener en su interior una molécula de ADN (genoma mitocondrial)
que coexiste con el ADN o genoma nuclear. Según la TEORIA
ENDOSIMBIOTICA se asume que la primeras formas mitocondriales
fueron a su vez las primeras formas de proto-bacterias (las bacterias
más simples y primitivas).
-Lisosomas: No están presentes en las células vegetales. Son
pequeñas vesículas más o menos esféricas que tienen la misión de
segregar potentes enzimas que participan en la digestión de la materia
orgánica que la célula ha incorporado a su interior, y en la defensa
celular. Así son capaces de digerir y degradar sustancias por
fagocitosis o endocitosis (degradación de macromoléculas de origen
exógeno). También son capaces de digerir elementos que se
encuentran dentro del propio lisosoma (degradación de
macromoléculas de origen endógeno, lo que se llama también
autofagia).

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