Guía Completa de Estudio: Biología General - Parcial 1 (UCIMED 2026)

Alcance, Exclusiones y Errores Frecuentes de Estudio

• Alcance del Parcial:

  • Unidad 1: Características de los seres vivos.

  • Unidad 2: Método científico y variables.

  • Unidad 3: Compuestos inorgánicos.

  • Unidad 4: Compuestos orgánicos: carbohidratos, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos y vitaminas.

  • Unidad 5: Enzimas.

• Contenidos Excluidos de Evaluación:

  • Pepsina y tripsina.

  • Zimógenos.

  • Función específica de la aldosterona.

  • Detalle del grupo R como criterio de identificación.

• Errores Frecuentes Detectados en Práctica:

  • Apareamiento de bases en el ADN: La adenina ($A$) y la timina ($T$) forman $2$ puentes de hidrógeno; la guanina ($G$) y la citocina ($C$) forman $3$ puentes de hidrógeno.

  • Escala de pH y concentración de $H^+$: Una mayor concentración de protones ($H^+$) significa un pH más bajo y una mayor acidez.

  • Niveles de estructura proteica: Una sola cadena polipeptídica plegada tridimensionalmente corresponde a estructura terciaria; la unión de varias cadenas polipeptídicas constituye estructura cuaternaria.

  • Reacciones bioquímicas: La hidrólisis rompe enlaces utilizando agua; la síntesis por deshidratación une subunidades y libera agua.

  • Lípidos: Los fosfolípidos forman la estructura de la membrana celular; las ceras protegen, lubrican e impermeabilizan.

  • Pentosas en ácidos nucleicos: La ribosa está presente en el ARN; la desoxirribosa está presente en el ADN.

  • Proteínas de transporte de oxígeno: La mioglobina se relaciona con el tejido muscular; la hemoglobina se relaciona con la sangre.

Características de los Seres Vivos y Niveles de Organización

• Definición de Biología e Importancia en Ciencias de la Salud:

  • Etimología: proviene de bios (vida) y logos (estudio). Es la ciencia dedicada al estudio de la vida.

  • En las ciencias de la salud permite comprender el funcionamiento de células y tejidos, identificar enfermedades, estudiar microorganismos, desarrollar tratamientos médicos y aplicar herramientas genéticas en pruebas de paternidad y medicina forense.

• Las Nueve Propiedades Fundamentales de los Seres Vivos:

  • Organización: Todos los seres vivos están constituidos por células y presentan niveles estructurales organizados.

  • Metabolismo: Conjunto de reacciones químicas y procesos fisicoquímicos que ocurren dentro de las células y organismos.

  • Irritabilidad: Capacidad de responder a un estímulo físico o químico proveniente del entorno interno o externo. Puede ser de respuesta lenta o rápida.

  • Homeostasis: Capacidad de mantener estable el medio interno mediante mecanismos de regulación, principalmente por retroalimentación negativa.

  • Crecimiento: Aumento en el número y/o en el tamaño de las células.

  • Movimiento: Interacción con el ambiente y movimiento interno celular. No siempre implica desplazamiento (por ejemplo, orientación de hojas hacia la luz).

  • Reproducción: Mecanismo para dar origen a nuevos individuos. Puede ser sexual (participan gametos, genera mayor variabilidad genética) o asexual (un solo progenitor, descendencia genéticamente muy similar; incluye gemación y fisión binaria).

  • Adaptación: Rasgo hereditario de largo plazo que mejora la supervivencia y reproducción de un organismo. Puede ser de tipo morfológico, fisiológico o conductual.

  • Evolución: Cambio genético acumulado en una línea de descendencia a lo largo del tiempo.

• Niveles de Organización Biológica en Orden Creciente:

  • Átomo $\rightarrow$ Molécula / Macromolécula $\rightarrow$ Célula (Organelas) $\rightarrow$ Tejido $\rightarrow$ Órgano $\rightarrow$ Sistema $\rightarrow$ Organismo $\rightarrow$ Especie / Población $\rightarrow$ Comunidad $\rightarrow$ Ecosistema $\rightarrow$ Biosfera.

• Clasificación del Metabolismo:

  • Anabolismo: Reacciones de síntesis donde se construyen moléculas complejas a partir de sencillas. Es un proceso endotérmico porque requiere energía.

  • Catabolismo: Reacciones de degradación donde se rompen moléculas complejas a sencillas. Es un proceso exotérmico porque libera energía.

  • Metabolismo Aeróbico: Proceso metabólico que requiere oxígeno ($O_2$).

  • Metabolismo Anaeróbico: Proceso metabólico que no requiere oxígeno ($O_2$).

• Dominios de la Vida:

  • Bacteria: Células procariotas (sin núcleo membranoso). Pared celular constituida por peptidoglicano.

  • Archaea: Células procariotas (sin núcleo membranoso). Pared celular con composición química distinta a la bacteriana.

  • Eukarya: Células eucariotas (poseen núcleo membranoso definido). Incluye los reinos animal, planta, hongo y protista.

  • Estatus de los Virus: Se discuten de forma independiente por ser entidades acelulares que dependen de células hospederas para replicarse; por sí solos no cumplen con todas las características de los seres vivos.

Método Científico, Variables y Diseño Experimental

• Fundamentos de la Ciencia:

  • La ciencia es un saber ordenado que proporciona principios generales para explicar situaciones nuevas.

  • Se basa en tres premisas clave: parte de causas naturales, supone que las leyes naturales no cambian con el tiempo y exige que los hallazgos sean objetivos y reproducibles.

  • La postura científica es escéptica: no se acepta una afirmación únicamente por la autoridad de quien la pronuncia, sino que exige evidencia empírica.

• Pasos Secuenciales del Método Científico:

  1. Observación: Ver con detalle y examinar atentamente un fenómeno o hecho natural.

  2. Problema: Formulación de una pregunta clara, concisa y precisa ($por\,qué$, $para\,qué$, $cómo$, $dónde$ o $cuándo$).

  3. Hipótesis: Explicación provisional y comprobable basada en las observaciones realizadas y en la literatura científica existente.

  4. Predicción: Resultado específico esperado si la hipótesis fuera correcta; indica la dirección que tomarán las variables.

  5. Experimentación: Diseño de la investigación, muestreo, recolección de datos, establecimiento de grupo control y experimental, obtención de resultados y análisis.

  6. Conclusión: Aceptación o rechazo de la hipótesis formulada con base en la evidencia de los resultados obtenidos.

• Clasificación de Variables:

  • Variable: Todo aquello susceptible de cambiar de valor o de presentar distintas modalidades de respuesta.

  • Variable Independiente: Es el factor que el investigador modifica, manipula o compara deliberadamente (ejemplo: número de entrenamientos por semana).

  • Variable Dependiente: Es la respuesta que se observa, mide o evalúa en función de los cambios de la independiente (ejemplo: probabilidad de obtener una medalla).

  • Variable Cualitativa Nominal: Categorías descriptivas sin un orden intrínseco (ejemplo: tipo de administración de un medicamento).

  • Variable Cualitativa Ordinal: Categorías descriptivas que poseen un orden o jerarquía (ejemplo: etapas del ciclo de vida).

  • Variable Cuantitativa Discreta: Valores numéricos dados por conteos enteros (ejemplo: número de estudiantes).

  • Variable Cuantitativa Continua: Mediciones numéricas que admiten valores decimales o fraccionarios (ejemplo: masa, altura, temperatura).

• Grupos Experimentales:

  • Grupo Control: No recibe la variable experimental o tratamiento; sirve como punto de referencia estándar para la comparación.

  • Grupo Experimental: Recibe la condición, tratamiento o variable que se quiere evaluar.

• Caso de Estudio Experimental - Olestra:

  • Problema: ¿Qué provoca molestias digestivas al consumir papas tostadas?

  • Hipótesis: Las papas preparadas con olestra causan molestias digestivas debido a que el olestra no se degrada, atrapa la grasa e impide su absorción.

  • Predicción: Las personas que consuman papas tostadas con olestra sufrirán más molestias digestivas que aquellas que consuman papas sin olestra.

  • Grupo Control: Personas que consumieron papas tostadas tradicionales (sin olestra).

  • Grupo Experimental: Personas que consumieron papas tostadas preparadas con olestra.

  • Resultados Registrados: Presencia de molestias en $93/529$ ($17,6\%$) en el grupo experimental frente a $89/563$ ($15,8\%$) en el grupo control.

  • Conclusión: Se rechaza la hipótesis planteada, pues no se observó evidencia estadísticamente suficiente de que el olestra causara las molestias digestivas.

• Ejemplos Prácticos de Identificación de Variables:

  • Entrenamiento y medalla: Variable Independiente = Número de entrenamientos por semana. Variable Dependiente = Probabilidad de obtener una medalla.

  • Ruido y dolor de cabeza: Variable Independiente = Exposición a ruidos fuertes. Variable Dependiente = Presencia o intensidad del dolor de cabeza.

  • Luz azul y melatonina: Variable Independiente = Uso o exposición a dispositivos con luz azul. Variable Dependiente = Producción o concentración de melatonina.

Compuestos Inorgánicos: Agua, pH, Buffers y Sales Minerales

• Características Generales de Compuestos Inorgánicos:

  • Poseen una estructura relativamente simple, diversidad limitada y no contienen cadenas de carbono como esqueleto principal.

• Composición Porcentual Aproximada de una Célula:

  • Agua: $70\%$

  • Proteínas: $18\%$

  • Lípidos: $5\%$

  • Carbohidratos: $2\%$

  • Ácidos Nucleicos: $1,35\%$

  • Sales Minerales: $1\%$

• Estructura Molecular del Agua y Puentes de Hidrógeno:

  • La molécula de agua ($H_2O$) actúa como un dipolo: el átomo de oxígeno posee una carga parcial negativa y los átomos de hidrógeno poseen cargas parciales positivas.

  • La atracción electrostática entre regiones opuestas de distintas moléculas de agua forma puentes de hidrógeno, responsables directos de sus propiedades fisicoquímicas.

• Propiedades Fisicoquímicas del Agua:

  • Menor Densidad del Hielo: Al congelarse, las moléculas forman una red cristalina donde quedan más separadas, aumentando el volumen y disminuyendo la densidad. Por ello el hielo flota, lo que aisla y protege la vida acuática bajo las capas heladas.

  • Capacidad Solvente: Su naturaleza polar le permite disolver compuestos iónicos y moléculas polares. Las sustancias hidrofílicas se disuelven fácilmente; las sustancias hidrofóbicas (apolares) no se disuelven.

  • Cohesión: Fuerza de atracción entre las propias moléculas de agua mediante puentes de hidrógeno.

  • Adhesión: Fuerza de atracción entre las moléculas de agua y otras superficies polares.

  • Capilaridad: Capacidad de ascender por tubos estrechos o espacios capilares debido a la combinación de cohesión y adhesión; fundamental para el transporte de agua en plantas.

  • Tensión Superficial: Resistencia que ofrece la superficie del agua a ser penetrada o aumentada, causada por la elevada cohesión entre sus moléculas superficiales.

  • Alto Calor Específico: Cantidad de energía necesaria para elevar en $1\,^{\circ}\text{C}$ la temperatura de $1\,\text{g}$ de agua. Permite estabilizar la temperatura corporal y ambiental.

  • Alto Calor de Vaporización: Cantidad de calor requerida para romper los puentes de hidrógeno y cambiar del estado líquido al gaseoso. La evaporación mediante la sudoración absorbe calor y enfría los organismos.

  • Participación Química: Funciona como reactivo en la fotosíntesis, se libera como producto en la respiración celular y sirve como medio de transporte y eliminación de desechos metabólicos.

• Ácidos, Bases y Escala de pH:

  • Solución Ácida: Posee una mayor concentración de $H^+$; pH menor a $7$. Un ácido es una sustancia que libera $H^+$ al disolverse en agua.

  • Solución Neutra: Concentración equilibrada de $H^+$ y $OH^-$; pH igual a $7$.

  • Solución Básica (Alcalina): Posee una menor concentración de $H^+$; pH mayor a $7$. Una base es una sustancia que se combina con $H^+$ retirándolos de la solución.

  • Regla Inversa: La concentración de $H^+$ y el valor de pH se relacionan en sentido opuesto: si aumenta $H^+$, disminuye el pH (mayor acidez); si disminuye $H^+$, aumenta el pH (mayor basicidad).

• Sistema Buffer Bicarbonato de la Sangre:

  • El sistema $HCO_3^- / H_2CO_3$ es el regulador fisiológico del pH más importante en el plasma sanguíneo, manteniendo el pH fisiológico dentro del rango de $7,3 - 7,4$. La reacción es catalizada por la enzima anhidrasa carbónica.

  • Respuesta ante Exceso de $H^+$ (disminución del pH): El ion bicarbonato ($HCO_3^-$) captura los protones libres $H^+$ para formar ácido carbónico ($H_2CO_3$), reduciendo los $H^+$ libres y corrigiendo la acidez.

  • Respuesta ante Déficit de $H^+$ (aumento del pH): El ácido carbónico ($H_2CO_3$) se disocia liberando protones $H^+$, aumentando la concentración de $H^+$ libres y corrigiendo la alcalinidad.

• Sales Minerales:

  • Formadas por un catión ($+$) y un anión ($-$), se disocian e ionizan totalmente en medio acuoso.

  • Síntomas de Deficiencia de Minerales:

  • Calcio ($Ca$): Retraso en el crecimiento, raquitismo, osteoporosis.

  • Fósforo ($P$): Debilidad muscular y debilitamiento óseo.

  • Potasio ($K$): Náuseas, debilidad muscular, parálisis.

  • Cloro ($Cl$): Calambres musculares, apatía, apetito reducido.

  • Sodio ($Na$): Calambres musculares, náuseas.

  • Magnesio ($Mg$): Temblores, espasmos, debilidad, ritmo cardíaco irregular, hipertensión.

  • Hierro ($Fe$): Anemia, debilidad general y menor resistencia frente a infecciones.

  • Flúor ($F$): Aumento de caries dentales; posible incremento en el riesgo de osteoporosis.

  • Cinc ($Zn$): Retraso en el crecimiento, deterioro del aprendizaje e inmunidad deprimida.

  • Yodo ($I$): Bocio o agrandamiento anormal de la glándula tiroides.

  • Cromo ($Cr$): Niveles elevados de insulina y mayor riesgo de diabetes tipo 2.

  • Padecimientos Asociados al Exceso de Minerales:

  • Exceso de Sodio ($Na$): Hipertensión arterial.

  • Exceso de Potasio ($K$): Complicaciones en casos de insuficiencia renal.

  • Exceso de Calcio ($Ca$): Hipercalcemia.

  • Exceso de Cobre ($Cu$): Enfermedad de Wilson.

  • Exceso de Cobalto ($Co$): Policitemia.

  • Exceso de Flúor ($F$): Fluorosis o manchado del esmalte dental.

• Antioxidantes y Radicales Libres:

  • Los radicales libres son átomos o moléculas inestables con electrones desapareados capaces de dañar moléculas biológicas celulares.

  • Los antioxidantes neutralizan los radicales libres cediendo electrones. El chocolate amargo es una fuente rica en antioxidantes.

  • Aclaración: Los antioxidantes no actúan como buffers y no regulan directamente el pH.

Compuestos Orgánicos: Biomoléculas, Enlaces y Estructuras

• El Átomo de Carbono y Grupos Funcionales:

  • Los compuestos orgánicos poseen un esqueleto hidrocarbonado. La tetravalencia del carbono le permite formar cuatro enlaces covalentes estables, generando una gran diversidad estructural.

  • Grupos Funcionales Principales:

  • Hidroxilo ($-OH$): Polar; característico de alcoholes y carbohidratos.

  • Carbonilo ($C=O$): Polar; presente en aldehídos y cetonas.

  • Carboxilo ($-COOH$): Ácido; libera $H^+$; presente en aminoácidos y ácidos grasos.

  • Amino ($-NH_2$): Básico; acepta $H^+$; presente en aminoácidos.

  • Sulfhidrilo ($-SH$): Forma puentes disulfuro para la estabilización proteica.

  • Fosfato ($-PO_4$): Carga negativa; presente en ATP, nucleótidos y fosfolípidos.

  • Metilo ($-CH_3$): Apolar e hidrofóbico; altera la regulación y propiedad molecular.

• Reacciones de Síntesis y Degradación:

  • Síntesis por Deshidratación: Enlaza monómeros o subunidades produciendo y liberando una molécula de agua por cada enlace formado.

  • Hidrólisis: Rompe enlaces covalentes en moléculas complejas consumiendo e incorporando una molécula de agua.

• Carbohidratos:

  • Fórmula General y Composición: $(CH_2O)_n$, con una proporción aproximada $1:2:1$ de $C:H:O$.

  • Funciones: Fuente primaria de energía metabólica inmediata, reserva energética y componentes estructurales.

  • Monosacáridos: Azúcares simples de $3$ a $6$ carbonos. Las pentosas ($5$ carbonos) incluyen ribosa y desoxirribosa; las hexosas ($6$ carbonos) incluyen glucosa, fructosa y galactosa.

  • Disacáridos: Formados por dos hexosas unidas por enlace glucosídico:

  • Lactosa: Glucosa + Galactosa.

  • Maltosa: Glucosa + Glucosa.

  • Sacarosa: Glucosa + Fructosa.

  • Polisacáridos: Polímeros de alta masa molecular:

  • Almidón: Polisacárido de reserva energética en plantas.

  • Glucógeno: Polisacárido de reserva energética animal, almacenado en hígado y músculos.

  • Celulosa: Componente estructural principal de la pared celular vegetal.

  • Quitina: Componente estructural de la pared celular de hongos y del exoesqueleto de artrópodos; contiene nitrógeno y aporta dureza junto con flexibilidad.

• Lípidos:

  • Características: Compuestos ternarios hidrofóbicos e insolubles en agua, solubles en solventes orgánicos apolares. No forman polímeros verdaderos.

  • Funciones: Reserva energética de segundo orden, estructura de membranas, recubrimientos impermeabilizantes y señalización hormonal.

  • Grasas y Aceites (Triglicéridos): Compuestos por una molécula de glicerol unida a tres cadenas de ácidos grasos.

  • Ácidos Grasos Saturados: Enlaces simples $C-C$; cadenas rectas que empacan densamente; sólidos a temperatura ambiente (grasas y mantecas).

  • Ácidos Grasos Insaturados: Poseen uno o más dobles enlaces $C=C$ que introducen dobles; líquidos a temperatura ambiente (aceites).

  • Ceras: Alcohol de cadena larga distinto del glicerol unido a un ácido graso; brindan protección, impermeabilización, lubricación y flexibilidad.

  • Esteroides: Estructura de cuatro anillos de carbono fusionados. El colesterol es el esteroide fundamental y precursor metabólico de sales biliares, hormonas esteroideas y vitamina D.

  • Pigmentos Lipidícos: Carotenoides (pigmentos rojos, naranjas y amarillos, de los cuales deriva el retinol) y clorofila (pigmento verde).

  • Lípidos Complejos:

  • Fosfolípidos: Formados por un glicerol, dos ácidos grasos (colas hidrofóbicas) y un grupo fosfato (cabeza hidrofílica). Es el componente estructural básico de la membrana plasmática.

  • Glucolípidos: Unión de un lípido con un carbohidrato.

  • Lipoproteínas: Asociación de lípidos con proteínas.

  • Comparación LDL vs HDL:

  • LDL (Lipoproteína de baja densidad): Transporta colesterol desde el hígado hacia los tejidos periféricos; su nivel elevado es perjudicial para la salud cardiovascular.

  • HDL (Lipoproteína de alta densidad): Recoge el colesterol de los tejidos y lo transporta al hígado para su excreción o reciclaje; se considera beneficiosa.

• Proteínas:

  • Subunidades y Enlace: Monómeros de aminoácidos unidos de forma covalente mediante enlaces peptídicos.

  • Funciones y Ejemplos:

  • Estructural: Colágeno, queratina, fibrina.

  • Enzimática: Lisozima, fosfolipasas.

  • Señalización / Hormonal: Insulina, hormona antidiurética (ADH).

  • Defensa: Anticuerpos (inmunoglobulinas).

  • Transporte: Hemoglobina (transporte de oxígeno en sangre), mioglobina (almacenamiento/transporte de oxígeno en músculo).

  • Movimiento / Contracción: Actina y miosina.

  • Niveles de Organización Estructural de las Proteínas:

  • Estructura Primaria: Secuencia lineal precisa de aminoácidos codificada genéticamente en el ADN. Es única para cada proteína.

  • Estructura Secundaria: Plegamiento local en hélices alfa ($\alpha$) o láminas beta ($\beta$), estabilizadas por puentes de hidrógeno en el esqueleto polipeptídico.

  • Estructura Terciaria: Plegamiento tridimensional global de una única cadena polipeptídica debido a interacciones entre los grupos R.

  • Estructura Cuaternaria: Unión funcional de dos o más cadenas polipeptídicas independientes (subunidades).

  • Heteroproteínas: Proteínas conjugadas con un grupo no proteico (ejemplos: condromucina, glucoproteínas, fosfoproteínas, lipoproteínas y cromoproteínas como la hemoglobina).

  • Desnaturalización Proteica: Pérdida irreversible o reversible de la estructura tridimensional (secundaria, terciaria o cuaternaria), manteniendo intacta únicamente la estructura primaria. Es causada por calor excesivo, radiación UV, presiones extremas, cambios drásticos de pH y detergentes. Produce la pérdida de la función biológica.

• Ácidos Nucleicos y Nucleótidos:

  • Estructura del Nucleótido: Subunidad formada por un grupo fosfato, un azúcar de cinco carbonos (pentosa) y una base nitrogenada. Se unen entre sí mediante enlaces fosfodiéster.

  • Bases Nitrogenadas:

  • Purinas (dos anillos fusionados): Adenina ($A$) y Guanina ($G$).

  • Pirimidinas (un solo anillo): Citosina ($C$), Timina ($T$) y Uracilo ($U$).

  • Funciones de los Nucleótidos Libres:

  • Transferencia de Energía: ATP (AMP < ADP < ATP en contenido energético).

  • Transporte de Electrones: NAD y FAD en la respiración celular.

  • Mensajeros Intracelulares: AMP cíclico (AMPc).

  • Subunidades Estructurales: ADN y ARN.

  • Comparación entre ADN y ARN:

  • ADN (Ácido Desoxirribonucleico): Pentosa desoxirribosa; bases A, T, C, G; estructura de doble cadena helicoidal, antiparalela y complementaria. Ubicado en el núcleo eucariota, nucleoide procariota, mitocondrias y cloroplastos. Regla de apareamiento: A-T mediante $2$ puentes de hidrógeno; G-C mediante $3$ puentes de hidrógeno.

  • ARN (Ácido Ribonucleico): Pentosa ribosa; bases A, U, C, G; estructura monocatenaria (cadena simple). Ubicado en el núcleo y citoplasma. Regla de apareamiento: A-U y G-C.

  • Tipos de ARN:

  • ARNm (Mensajero): Copia la información del ADN nuclear y la lleva al citoplasma; organizado en codones.

  • ARNt (De Transferencia): Transporta aminoácidos específicos hacia el ribosoma durante la traducción; posee el anticodón.

  • ARNr (Ribosómico): Constituyente estructural y catalítico de los ribosomas.

  • Estructura del ATP: Molécula de adenosín trifosfato formada por una base adenina, un azúcar ribosa y tres grupos fosfato.

• Vitamins:

  • Moléculas orgánicas esenciales que el cuerpo no suele sintetizar. Muchas actúan como coenzimas en rutas metabólicas.

  • Vitaminas Liposolubles:

  • Vitamina A (Retinol): Importante para pigmentos visuales, salud cutánea, epitelios, dientes y huesos. Deficiencia: ceguera nocturna o permanente y susceptibilidad a infecciones.

  • Vitamina D (Calciferol): Promueve la absorción de calcio y la mineralización ósea. Deficiencia: raquitismo en niños y osteomalacia.

  • Vitamina E: Antioxidante liposoluble; protege membranas contra el daño por radicales libres. Deficiencia: daño neurológico.

  • Vitamina K: Indispensable en la cascada de coagulación sanguínea. Deficiencia: hematomas, sangrado y hemorragias internas.

  • Vitaminas Hidrosolubles:

  • Vitamina C: Necesaria para la síntesis de colágeno, mantenimiento de cartílago, hueso y dentina. Deficiencia: escorbuto.

  • Vitamina B1 (Tiamina): Coenzima en el metabolismo de la glucosa. Deficiencia: beriberi.

  • Vitamina B2 (Riboflavina): Componente de coenzimas en el metabolismo energético ($FAD$). Deficiencia: labios agrietados y rojos, fotofobia y visión borrosa.

  • Vitamina B3 (Niacina): Componente de coenzimas metabólicas ($NAD$). Deficiencia: pelagra.

  • Vitamina B5 (Ácido Pantoténico): Constituyente de la Coenzima A en la respiración celular. Deficiencia: fatiga, trastornos del sueño y mala coordinación.

  • Vitamina B6 (Piridoxina): Coenzima en el metabolismo de aminoácidos. Deficiencia: irritabilidad, convulsiones, trastornos cutáneos y dolor muscular.

  • Biotina: Coenzima en la síntesis de aminoácidos y respiración celular. Deficiencia: fatiga, depresión, náuseas y dermatitis.

  • Vitamina B9 (Folato / Ácido Fólico): Metabolismo de ácidos nucleicos y división celular; clave en el desarrollo fetal. Deficiencia: anemia megaloblástica, trastornos gastrointestinales y defectos del tubo neural fetal.

  • Vitamina B12: Metabolismo de ácidos nucleicos y maduración de glóbulos rojos. Deficiencia: anemia perniciosa y trastornos neurológicos.

Enzimas: Catálisis, Cinética, Factores e Inhibición

• Características Generales de las Enzimas:

  • Son catalizadores biológicos que aceleran las reacciones químicas al disminuir la energía de activación.

  • Naturaleza química: Son proteínas en su gran mayoría, con estructuras terciarias o cuaternarias complejas.

  • Propiedades: Alta especificidad de sustrato, altamente eficientes, requeridas en pequeñas cantidades y totalmente reutilizables (no se consumen ni se alteran permanentemente en la reacción).

• Conceptos Fundamentales de la Catálisis:

  • Sustrato: Molécula específica sobre la cual actúa la enzima.

  • Sitio Activo: Región tridimensional de la enzima a la que se une el sustrato para ser transformado.

  • Complejo Enzima-Sustrato: Unión temporal estabilizada entre la enzima y el sustrato.

  • Producto: Molécula o moléculas resultantes de la transformación química.

  • Segundo Sitio (Sitio Alostérico): Región distinta al sitio activo donde se unen moléculas reguladoras (activadores o inhibidores).

  • Energía de Activación: Cantidad mínima de energía requerida para iniciar una reacción química.

  • Ecuación Mecánica: Enzima + Sustrato $\rightarrow$ Complejo Enzima-Sustrato $\rightarrow$ Enzima + Producto(s). La enzima finaliza intacta y libre para actuar de nuevo.

• Tipos de Reacciones Enzimáticas:

  • Reacciones Anabólicas: Catálisis de procesos de síntesis y construcción molecular.

  • Reacciones Catabólicas: Catálisis de procesos de degradación y ruptura molecular.

• Factores que Afectan la Actividad Enzimática:

  • Temperatura Alta: El exceso de energía térmica desnaturaliza la proteína enzima, alterando irreversiblemente la forma del sitio activo y anulando la catálisis.

  • Temperatura Baja: Inactiva o reduce la velocidad cinética por falta de colisiones entre moléculas; no suele desnaturalizar la estructura.

  • pH: Cada enzima posee un valor de pH óptimo de máxima eficiencia. Desviaciones extremas en el pH alteran las cargas eléctricas y desnaturalizan la enzima.

  • Concentración de Sustrato: La velocidad de reacción aumenta proporcionalmente al incrementar el sustrato, hasta alcanzar un punto de saturación donde todos los sitios activos están ocupados.

  • Concentración de Enzima: A mayor cantidad de enzima, mayor será la velocidad de reacción, siempre que exista suficiente sustrato disponible.

• Mecanismos de Inhibición Enzimática:

  • Inhibición Competitiva: El inhibidor posee una estructura química similar a la del sustrato y compite directamente por unirse al sitio activo. Ejemplo: El ibuprofeno.

  • Inhibición No Competitiva: El inhibidor se une a un segundo sitio (sitio alostérico) diferente del sitio activo, alterando la conformación tridimensional de la enzima y deformando el sitio activo, impidiendo el procesamiento del sustrato. Ejemplo: El cianuro de potasio.

  • Premisa Central: Las enzimas no agregan energía a las reacciones; únicamente proporcionan una ruta alternativa que requiere una menor energía de activación. Tampoco modifican la cantidad ni la naturaleza del producto final.

• Aplicación Biotecnológica Actual:

  • Estudios recientes han identificado organismos, como las larvas de Galleria mellonella, que poseen enzimas capaces de biodegradar polímeros plásticos, evidenciando la especificidad enzimática aplicada al desarrollo de soluciones ambientales.

Comparaciones Clave y Tabla Resumen de Biomoléculas

• Mapeo Directo de Conceptos para Memorizar:

  • Construcción de moléculas complejas + requiere energía $\rightarrow$ Anabolismo.

  • Degradación de moléculas complejas + libera energía $\rightarrow$ Catabolismo.

  • Respuesta rápida o lenta frente a un estímulo $\rightarrow$ Irritabilidad.

  • Mantenimiento del equilibrio del medio interno $\rightarrow$ Homeostasis.

  • Une subunidades y libera agua ($H_2O$) $\rightarrow$ Síntesis por deshidratación.

  • Rompe enlaces consumiendo agua ($H_2O$) $\rightarrow$ Hidrólisis.

  • Enlace covalente entre monosacáridos $\rightarrow$ Enlace glucosídico.

  • Enlace covalente entre aminoácidos $\rightarrow$ Enlace peptídico.

  • Enlace covalente entre nucleótidos $\rightarrow$ Enlace fosfodiéster.

  • Glicerol + $3$ cadenas de ácidos grasos $\rightarrow$ Triglicérido.

  • Cabeza polar hidrofílica + $2$ colas apolares hidrofóbicas $\rightarrow$ Fosfolípido.

  • Presencia de Timina ($T$) y desoxirribosa $\rightarrow$ ADN.

  • Presencia de Uracilo ($U$) y ribosa $\rightarrow$ ARN.

  • Una sola cadena polipeptídica tridimensional $\rightarrow$ Estructura terciaria.

  • Varias cadenas polipeptídicas asociadas $\rightarrow$ Estructura cuaternaria.

  • Bloqueo por competencia en el sitio activo $\rightarrow$ Inhibición competitiva.

  • Cambio conformacional por unión en un segundo sitio $\rightarrow$ Inhibición no competitiva.

• Cuadro Comparativo de Biomoléculas Principales:

  • Carbohidratos: Subunidad = Monosacárido; Enlace = Glucosídico; Funciones = Fuente inmediata de energía metabólica, reserva energética y componentes estructurales.

  • Lípidos: Subunidad = No tienen monómeros verdaderos; Enlace = Variable (éster, etc.); Funciones = Reserva energética a largo plazo, estructura de membranas celulares, impermeabilización y señalización hormonal.

  • Proteínas: Subunidad = Aminoácido; Enlace = Peptídico; Funciones = Estructura celular y tisular, catálisis enzimática, transporte de sustancias, defensa inmunitaria y movimiento.

  • Ácidos Nucleicos: Subunidad = Nucleótido; Enlace = Fosfodiéster; Funciones = Almacenamiento, transmisión y expresión de la información genética y síntesis proteica.

Banco Completo de Preguntas y Respuestas para Tarjetas de Estudio

• 1. ¿Qué estudia la biología? La vida y los organismos seres vivos.

• 2. ¿Cuáles son las nueve características de los seres vivos? Organización, metabolismo, irritabilidad, homeostasis, crecimiento, movimiento, reproducción, adaptación y evolución.

• 3. ¿Qué es metabolismo? El conjunto integral de reacciones químicas y procesos fisicoquímicos que se desarrollan dentro de las células u organismos.

• 4. ¿Qué es anabolismo? Conjunto de reacciones metabólicas de síntesis que construyen moléculas complejas a partir de sencillas y consumen energía (endotérmicas).

• 5. ¿Qué es catabolismo? Conjunto de reacciones metabólicas de degradación que rompen moléculas complejas a sencillas liberando energía (exotérmicas).

• 6. ¿Qué es irritabilidad? La capacidad fisiológica de responder ante estímulos físicos o químicos del medio interno o externo.

• 7. ¿Qué es homeostasis? La capacidad de mantener estable el sistema interno celular u orgánico mediante mecanismos autorreguladores de retroalimentación negativa.

• 8. ¿Qué es crecimiento? El aumento en el número total de células, en el tamaño celular, o en ambos.

• 9. ¿El movimiento siempre implica desplazamiento? No. Existen movimientos internos celulares, transporte citoplasmático y orientaciones estructurales como el fototropismo que no involucran desplazamiento corporal.

• 10. Mencione dos ejemplos de reproducción asexual. La gemación y la fisión binaria.

• 11. ¿Qué es adaptación? Un rasgo anatómico, fisiológico o conductual hereditario de largo plazo que incrementa la supervivencia y éxito reproductivo de una especie.

• 12. ¿Qué es evolución? El cambio en las frecuencias génicas y caracteres acumulados en una línea de descendencia poblacional a lo largo del tiempo.

• 13. ¿Cuál es el orden jerárquico de la organización biológica? Átomo, molécula/macromolécula, célula, tejido, órgano, sistema, organismo, población, comunidad, ecosistema y biosfera.

• 14. ¿Cuáles son los tres dominios biológicos? Bacteria, Archaea y Eukarya.

• 15. ¿Cuál es la diferencia principal entre una célula procariota y una eucariota? La célula eucariota posee un núcleo delimitado por membrana; la procariota carece de núcleo membranoso.

• 16. ¿Qué es ciencia? Un cuerpo de conocimiento ordenado y sistematizado que establece principios generales para explicar el funcionamiento de la naturaleza.

• 17. Mencione tres principios de la ciencia. Explicación por causas naturales, inmutabilidad temporal de las leyes naturales y hallazgos objetivos y reproducibles.

• 18. ¿Por qué el investigador debe adoptar una postura escéptica? Para rechazar dogmas o afirmaciones basadas únicamente en la autoridad y exigir evidencia experimental empírica.

• 19. ¿Cuál es el orden estricto de pasos del método científico? Observación, Problema, Hipótesis, Predicción, Experimentación y Conclusión.

• 20. ¿Cómo debe formularse el problema científico? Como una pregunta clara, precisa y directa ($por\,qué$, $cómo$, $cuándo$, etc.).

• 21. ¿Qué es una hipótesis? Una explicación tentativa, provisional y contrastable a una pregunta científica.

• 22. ¿Qué es una predicción? El resultado deducido que se espera obtener durante la investigación si la hipótesis fuera correcta.

• 23. ¿Qué componentes abarca la etapa de experimentación? El diseño metodológico, muestreo, recolección de datos, asignación de grupos control/experimental y el análisis estadístico.

• 24. ¿Cuál es la función de la conclusión? Aceptar o rechazar formalmente la hipótesis formulada con base en el análisis de los resultados.

• 25. ¿Qué es la variable independiente? El factor o condición que el investigador manipula o modifica conscientemente para probar un efecto.

• 26. ¿Qué es la variable dependiente? El parámetro cuantificado u observado que cambia como respuesta a la variable independiente.

• 27. ¿Qué es una variable cualitativa? Aquella que describe una cualidad, atributo o categoría no numérica.

• 28. ¿Qué es una variable cuantitativa? Aquella que representa una magnitud que puede ser medida o contada numéricamente.

• 29. Diferencie entre variable cuantitativa discreta y continua. La discreta se limita a números enteros contables; la continua acepta números fraccionarios y decimales dentro de un rango.

• 30. ¿Cuál es la función del grupo control? Servir de línea base o referencia comparativa al mantenerse sin recibir el tratamiento experimental.

• 31. ¿Qué caracteriza estructuralmente a los compuestos inorgánicos? Su estructura molecular sencilla, su limitada diversidad sintética y la ausencia de cadenas hidrocarbonadas como esqueleto central.

• 32. ¿Qué porcentaje aproximado de la masa celular corresponde al agua? Aproximadamente el 70\%$.\n- **33. ¿A qué se debe la polaridad de la molécula de agua?** A la diferencia de electronegatividad: el oxígeno atrae los electrones adquiriendo carga parcial negativa y los hidrógenos mantienen cargas parciales positivas.\n- **34. ¿Qué es un puente de hidrógeno?** La atracción electrostática débil entre la carga parcial positiva de un átomo de hidrógeno y la carga parcial negativa de un átomo electronegativo (como el oxígeno) de otra molécula.\n- **35. ¿Por qué el hielo flota sobre el agua líquida?** Porque al solidificarse forma una red cristalina que expande su volumen, haciéndolo menos denso que el agua en estado líquido.\n- **36. ¿Qué tipo de sustancias disuelve el agua?** Solutos polares y compuestos con carga iónica.\n- **37. ¿Qué es una sustancia hidrofílica?** Aquella molécula polar o cargada que interactúa afínmente y se disuelve en agua.\n- **38. ¿Qué es una sustancia hidrofóbica?** Aquella molécula apolar que repele el agua y no se disuelve en ella.\n- **39. ¿Qué es la cohesión?** La fuerza de atracción que mantiene unidas a las moléculas de agua entre sí.\n- **40. ¿Qué es la adhesión?** La fuerza de atracción entre las moléculas de agua y las moléculas de una superficie distinta.\n- **41. ¿Qué es la capilaridad?** El fenómeno de ascenso del agua por conductos estrechos debido a las fuerzas combinadas de cohesión y adhesión.\n- **42. ¿Qué origina la elevada tensión superficial del agua?** Las fuertes fuerzas de cohesión entre las moléculas de la superficie libre del líquido.\n- **43. Defina el término calor específico.** La cantidad de energía en calorías o julios requerida para elevar la temperatura de 1\,\text{g}$de una sustancia en$1\,^{\circ}\text{C}.\n- **44. ¿Cuál es la importancia biológica del alto calor de vaporización del agua?** Permite la disipación eficiente del calor corporal a través del enfriamiento por evaporación (sudoración).\n- **45. ¿Qué sustancia química libera un ácido al disociarse en agua?** Iones o protones de hidrógeno (H^+).\n- **46. ¿Cómo actúa una base en solución acuosa?** Disminuye la concentración de protones al combinarse directamente con los iones H^+ libres.\n- **47. ¿Cuál es la relación matemática/física entre H^+$y el valor de pH?** Es una relación inversa: a mayor concentración de$H^+$, menor será el pH (mayor acidez); a menor$H^+, mayor el pH (mayor basicidad).\n- **48. ¿Cuál es el rango normal del pH sanguíneo humano?** Aproximadamente entre 7,3$y$7,4$.

• 49. ¿Cuál es el principal sistema buffer o tampón del plasma sanguíneo? El sistema bicarbonato / ácido carbónico ($HCO_3^- / H_2CO_3$).

• 50. ¿Cómo reacciona el sistema tampón si aumenta la concentración de $H^+$ sanguíneo? El ion bicarbonato ($HCO_3^-$) se une al $H^+$ libre para convertirse en ácido carbónico ($H_2CO_3$), amortiguando la acidez.

• 51. ¿Cómo reacciona el sistema tampón si disminuye la concentración de $H^+$ sanguíneo? El ácido carbónico ($H_2CO_3$) se disocia en $HCO_3^-$ y libera $H^+$ a la solución para reestablecer el pH.

• 52. ¿Cómo se constituye químicamente una sal mineral? Por la unión iónica de un catión cargado positivamente y un anión cargado negativamente.

• 53. ¿La deficiencia de qué mineral produce anemia? Hierro ($Fe$).

• 54. ¿La deficiencia de qué mineral origina bocio? Yodo ($I$).

• 55. ¿Qué padecimiento patológico promueve el exceso de sodio en la dieta? Hipertensión arterial.

• 56. ¿Qué alteración física causa el consumo excesivo de flúor? Fluorosis o manchado del esmalte dental.

• 57. ¿Qué es un radical libre? Un átomo o molécula altamente reactiva que posee uno o más electrones desapareados en su orbital externo.

• 58. ¿Cuál es la función biológica de los antioxidantes? Neutralizar los radicales libres donándoles electrones para prevenir el daño oxidativo celular.

• 59. ¿Por qué la tetravalencia del carbono le permite formar una enorme diversidad de estructuras? Porque puede compartir cuatro electrones de valencia formando cuatro enlaces covalentes estables simples, dobles o triples en diversas direcciones.

• 60. ¿En qué consiste la síntesis por deshidratación? En la unión covalente de subunidades monoméricas con la remoción y liberación simultánea de una molécula de agua.

• 61. ¿En qué consiste la hidrólisis? En la ruptura de un enlace químico complejo mediante la adición de una molécula de agua.

• 62. ¿Cuál es la composición elemental y proporción de los carbohidratos? Compuestos de $C$, $H$ y $O$ en una proporción estequiométrica cercana a $1:2:1$ ($(CH_2O)_n$).

• 63. Nombre tres funciones primarias de los carbohidratos. Aporte energético inmediato, almacenamiento de reserva energética y soporte estructural.

• 64. ¿Qué es una pentosa y cite un ejemplo? Un monosacárido de cinco carbonos; por ejemplo, la ribosa o desoxirribosa.

• 65. ¿Qué es una hexosa y cite un ejemplo? Un monosacárido de seis carbonos; por ejemplo, la glucosa, fructosa o galactosa.

• 66. ¿Cómo se denomina el enlace covalente que une los monosacáridos? Enlace glucosídico.

• 67. ¿Cuáles monosacáridos integran la lactosa? Glucosa + Galactosa.

• 68. ¿Cuáles monosacáridos integran la maltosa? Glucosa + Glucosa.

• 69. ¿Cuáles monosacáridos integran la sacarosa? Glucosa + Fructosa.

• 70. ¿Cuál es el polisacárido de reserva energética en las plantas? El almidón.

• 71. ¿Cuál es el polisacárido de reserva energética en los animales y dónde se almacena? El glucógeno; se almacena en el hígado y los músculos esqueléticos.

• 72. ¿Qué polisacárido conforma la pared celular de las plantas? La celulosa.

• 73. ¿Qué polisacárido nitrogenado forma el exoesqueleto de artrópodos? La quitina.

• 74. Mencione las características físicoquímicas distintivas de los lípidos. Son hidrofóbicos, insolubles en agua, solubles en solventes orgánicos apolares y no están constituidos por monómeros repetitivos verdaderos.

• 75. Cite las funciones fisiológicas de los lípidos. Reserva de energía a largo plazo, aislamiento térmico, impermeabilización, componentes de membranas e mensajeros hormonales.

• 76. ¿Cómo está conformado un triglicérido? Por una molécula de glicerol esterificada con tres moléculas de ácidos grasos.

• 77. ¿Qué es un ácido graso saturado? Aquel cuyos carbonos están unidos únicamente por enlaces sencillos, saturados de hidrógeno; suele ser sólido a temperatura ambiente.

• 78. ¿Qué es un ácido graso insaturado? Aquel que contiene uno o más dobles enlaces $C=C$ en su cadena hidrocarbonada; suele ser líquido a temperatura ambiente.

• 79. Mencione la función biológica de las ceras. Proporcionar recubrimientos de protección, impermeabilización de superficies, lubricación y flexibilidad.

• 80. ¿Qué representa la lipoproteína LDL y cuál es su efecto elevado? Lipoproteína de baja densidad; transporta colesterol hacia tejidos y en exceso favorece la aterosclerosis.

• 81. ¿Qué representa la lipoproteína HDL? Lipoproteína de alta densidad; remueve el colesterol de los tejidos transportándolo al hígado para su eliminación.

• 82. Cite tres moléculas biológicas sintetizadas a partir del colesterol. Sales biliares, hormonas esteroideas (estrógenos, testosterona) y vitamina D.

• 83. ¿Qué son los carotenoides? Pigmentos lipídicos vegetales fotosintéticos de color rojo, naranja o amarillo; son precursores de la vitamina A (retinol).

• 84. ¿Qué es un glucolípido? Un lípido unido covalentemente a un grupo carbohidrato.

• 85. ¿Qué es una lipoproteína? Un complejo macromolecular formado por lípidos y proteínas.

• 86. ¿Cuál es el lípido estructural principal de las membranas biológicas? El fosfolípido.

• 87. ¿Qué enlace une los aminoácidos en las proteínas? El enlace peptídico.

• 88. Enumerar seis funciones biológicas de las proteínas. Estructural, enzimática, señalización, defensa inmunitaria, transporte y movimiento muscular.

• 89. ¿Qué proteína transporta el oxígeno en el torrente sanguíneo? La hemoglobina.

• 90. ¿Qué proteína almacena y transporta oxígeno en el tejido muscular? La mioglobina.

• 91. ¿Cuáles proteínas constituyen el aparato contráctil del músculo? La actina y la miosina.

• 92. Defina estructura primaria de una proteína. La secuencia lineal estricta y orden de los aminoácidos que constituyen la cadena polipeptídica.

• 93. Defina estructura secundaria de una proteína. Las conformaciones locales helicoidales (hélice alpha) o plegadas (lámina beta) estabilizadas por puentes de hidrógeno.

• 94. Defina estructura terciaria de una proteína. La conformación tridimensional globular o fibrosa completa de una sola cadena polipeptídica plegada.

• 95. Defina estructura cuaternaria de una proteína. El ensamblaje funcional de dos o más cadenas polipeptídicas independientes o subunidades.

• 96. ¿En qué consiste el fenómeno de desnaturalización proteica? En el desplegamiento y pérdida de la estructura tridimensional (secundaria, terciaria y cuaternaria) con pérdida de la función biológica, conservando intacta la estructura primaria.

• 97. Liste factores físico-químicos capaces de desnaturalizar una proteína. Exceso de calor, radiación UV, presiones elevadas, variaciones extremas de pH y detergentes.

• 98. ¿Cuáles son los tres componentes de un nucleótido? Un grupo fosfato, un azúcar pentosa y una base nitrogenada.

• 99. Citar las bases purinas. Adenina ($A$) y Guanina ($G$).

• 100. Citar las bases pirimidinas. Citosina ($C$), Timina ($T$) y Uracilo ($U$).

• 101. ¿Qué enlace une covalentemente los nucleótidos sucesivos en un ácido nucleico? El enlace fosfodiéster.

• 102. Detalle cuatro funciones clave de los nucleótidos. Transferencia de energía ($ATP$), transporte de electrones ($NAD$, $FAD$), mensajeros intracelulares ($AMPc$) y monómeros de ADN/ARN.

• 103. ¿Qué pentosa integra el ADN? La desoxirribosa.

• 104. ¿Qué pentosa integra el ARN? La ribosa.

• 105. ¿Cuáles son las cuatro bases nitrógenadas del ADN? Adenina, Timina, Citosina y Guanina.

• 106. ¿Cuáles son las cuatro bases nitrogenadas del ARN? Adenina, Uracilo, Citosina y Guanina.

• 107. ¿Cuántos puentes de hidrógeno estabilizan los pares de bases A-T y G-C? El par A-T forma $2$ puentes de hidrógeno; el par G-C forma $3$ puentes de hidrógeno.

• 108. ¿Cuál es la función del ARNm? Copiar la secuencia codificante del ADN y transportarla a los ribosomas codificada en codones.

• 109. ¿Cuál es la función del ARNt? Transferir aminoácidos específicos hacia el ribosoma reconociendo los codones mediante su anticodón.

• 110. ¿Cuál es la función del ARNr? Formar la estructura catalítica central de los ribosomas para la síntesis proteica.

• 111. ¿Cuál es el papel celular del ATP? Funcionar como la moneda energética universal que almacena y transfiere energía metabólica utilizable.

• 112. Enumere las cuatro vitaminas liposolubles. Vitaminas A, D, E y K.

• 113. ¿Qué vitamina liposoluble es fundamental para la visión y el mantenimiento de epitelios? La vitamina A (retinol).

• 114. ¿Qué vitamina liposoluble promueve la absorción intestinal de calcio? La vitamina D (calciferol).

• 115. ¿Qué vitamina liposoluble actúa como antioxidante protegiendo membranas? La vitamina E.

• 116. ¿Qué vitamina es imprescindible para el proceso de coagulación sanguínea? La vitamina K.

• 117. ¿Qué vitamina hidrosoluble se requiere para la síntesis de colágeno? La vitamina C (ácido ascórbico).

• 118. ¿Qué enfermedad genera la deficiencia grave de vitamina C? El escorbuto.

• 119. ¿Qué patología provoca la falta de vitamina B1 (tiamina)? El beriberi.

• 120. ¿Qué patología desencadena el déficit de vitamina B3 (niacina)? La pelagra.

• 121. ¿Por qué es vital la vitamina B9 (folato) en la gestación? Porque participa en la síntesis de ácidos nucleicos y previene defectos en la formación del tubo neural fetal.

• 122. ¿Qué manifestaciones produce la deficiencia de vitamina B12? Anemia megaloblástica o perniciosa y degeneración neurológica.

• 123. ¿Qué es una enzima? Un catalizador biológico proteico que acelera la velocidad de las reacciones reduciendo la energía de activación.

• 124. Enumere cuatro propiedades esenciales de los catalizadores enzimáticos. Son específicos, altamente eficientes, no se consumen (reutilizables) y actúan a concentraciones muy bajas.

• 125. Defina el término sustrato. La molécula reactivo sobre la cual actúa una enzima para transformarla.

• 126. Defina el término sitio activo. El dominio tridimensional específico de la enzima al cual se acopla el sustrato.

• 127. ¿Qué es el complejo enzima-sustrato? La estructura intermedia e inestable formada por la unión física entre la enzima y su sustrato.

• 128. ¿Qué se entiende por energía de activación? La barrera de energía mínima que requieren alcanzar los reactivos para transformarse en productos.

• 129. ¿De qué manera acelera una enzima una reacción química? Disminuyendo la magnitud de la energía de activación requerida.

• 130. ¿Cuál es el efecto de temperaturas excesivamente elevadas sobre las enzimas? Causa la desnaturalización de la proteína, destruyendo el sitio activo e inactivando la catálisis.

• 131. ¿Cuál es el efecto de bajas temperaturas sobre la actividad enzimática? Reduce la energía cinética y disminuye drásticamente la velocidad de reacción de forma reversible sin desnaturalizar la enzima.

• 132. ¿Cómo impactan los cambios drásticos de pH a una enzima? Alteran el estado de ionización de sus aminoácidos y desnaturalizan la conformación del sitio activo.

• 133. Explique la inhibición enzimática competitiva. El inhibidor compite directamente con el sustrato por ocupar el sitio activo debido a su similitud estructural.

• 134. Explique la inhibición enzimática no competitiva. El inhibidor se une a un sitio alostérico regulador diferente, alterando tridimensionalmente el sitio activo para impedir la catálisis.

• 135. Cite un ejemplo farmacológico de inhibidor competitivo. El ibuprofeno.

• 136. Cite un ejemplo toxicológico de inhibidor no competitivo. El cianuro de potasio.

Lista Final de Comprobación y Referencias Bibliográficas

• Lista de Verificación de Competencias del Parcial:

  • [ ] Enumerar y definir con precisión las nueve características fundamentales de los seres vivos.

  • [ ] Jerarquizar de forma ordenada los niveles de organización biológica y diferenciar las particularidades de los tres dominios ($Bacteria$, $Archaea$, $Eukarya$).

  • [ ] Ordenar los pasos del método científico y diferenciar conceptualmente una hipótesis de una predicción.

  • [ ] Clasificar variables en experimentos reales (independiente, dependiente, cualitativas nominales u ordinales, cuantitativas discretas o continuas).

  • [ ] Explicar la estructura dipolar del agua, la formación de puentes de hidrógeno y sus propiedades fisicoquímicas derivativas.

  • [ ] Analizar el comportamiento del pH y fundamentar las reacciones del tampón bicarbonato ($HCO_3^- / H_2CO_3$) en la regulación de la acidez sanguínea.

  • [ ] Relacionar minerales esenciales con sus manifestaciones clínicas de deficiencia y toxicidad por exceso.

  • [ ] Diferenciar los procesos metabólicos de condensación (síntesis por deshidratación) e hidrólisis.

  • [ ] Reconocer la composición química, tipo de enlace covalentemente formado, subunidades y funciones de carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.

  • [ ] Distinguir las diferencias estructurales y funcionales entre almidón, glucógeno, celulosa y quitina.

  • [ ] Comparar ácidos grasos saturados e insaturados, las lipoproteínas LDL y HDL, y la estructura de glucolípidos frente a lipoproteínas.

  • [ ] Describir los cuatro niveles estructurales proteicos y los factores determinantes de su desnaturalización.

  • [ ] Contrastar las diferencias estructurales del ADN y ARN, el apareamiento purina-pirimidina ($A-T$ con $2$ enlaces, $G-C$ con $3$ enlaces) y los roles de los tres tipos principales de ARN.

  • [ ] Asociar las vitaminas liposolubles e hidrosolubles con sus funciones coenzimáticas y patologías asociadas a su deficiencia.

  • [ ] Explicar el perfil cinético de la catálisis enzimática, el concepto de energía de activación, la influencia del ambiente físico ($pH$, temperatura) y los modelos de inhibición competitiva y no competitiva.

• Fuente Principal del Contenido:

  • Presentaciones oficiales del curso Biología General, impartido para la carrera de Ciencias de la Salud, UCIMED 2026. Incluye notas complementarias de clase y correcciones derivadas de sesiones de práctica de Parcial 1.

• Bibliografía Oficial del Cuso:

  • Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, B. E. Biología: La vida en la Tierra con Fisiología. 11.ª edición.