Apuntes biología 2º bach del 2º trimestre. Obtenidos del libro de Oxford PDF

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Apuntes muy completos de biología de 2º de bachillerato. Ideales para la EBAU o selectividad. No necesitas nada más!...

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Biología segundo trimestre  Características generales del núcleo Orgánulo membranoso presente en las células eucariotas. En el núcleo eucariota el ADN se asocia a histonas.  Número, forma, localización y tamaño Puede haber varios núcleos: sincitios (fusión de varias células) o plasmodios (endomitosis sucesivas). La forma, localización y tamaño es muy variable en cada célula.  Estructura y composición del núcleo  Núcleo interfásico Sus componentes son: envoltura nuclear, cromatina, nucléolo y nucleoplasma. - Envoltura nuclear Constituido por doble membrana: membrana nuclear externa (continua con el RER) y membrana nuclear interna. Entre las membranas nucleares se localizan los poros nucleares, a través de los cuales se produce el intercambio y transporte de sustancias. Los poros nucleares son canales proteicos. Existen unas proteínas nucleares (exportinas e importinas) que permiten el transporte a través de los poros nucleares desde el núcleo al citoplasma o en sentido contrario. Entre el nucleoplasma y la membrana nuclear interna se observa una lámina nuclear con función de soporte y regulación de las interacciones entre la cromatina y la envoltura nuclear. - Cromatina El ADN está asociado a histonas. Estructura: la unidad elemental de la cromatina se denomina fibra elemental, formado por un complejo nucleosomal (octámero de histonas o complejo octamérico alrededor del cual se enrolla el ADN). La unidad básica de la fibra de cromatina recibe el nombre de nucleosoma, constituido por el complejo nucleosomal y el ADN espaciador. Se han descrito 5 tipos de histonas, destacando la H1, responsable de las fibras complejas superenrolladas. Los tipos de cromatina en el núcleo interfásico pueden ser eucromatina (se realiza la transcripción) o heterocromatina (condensada, puede ser constitutiva o facultativa). - Nucléolo Estructura esférica del interior del núcleo interfásico, constituido por proteínas y ácidos nucleicos. Su función principal es la síntesis y ensamblaje de las subunidades ribosómicas. Compuesto por una zona granular y una zona fibrilar (organizadores nucleolares). - Nucleoplasma El nucleoplasma (o carioplasma) es el medio acuoso donde se encuentran los demás componentes nucleares. En el nucleoplasma se produce la síntesis de los ácidos ribonucleicos y la replicación del ADN nuclear.  Núcleo mitótico En el núcleo mitótico aumenta el grado de estructuración y condensación de la cromatina, formándose los cromosomas. Los organismos haploides presentan n cromosomas, los diploides 2n y los poliploides más de dos iguales. Estructura y composición de los cromosomas - Telómero: extremos de las cromátidas en los que se encuentran secuencias repetitivas de ADN. - Cinetocoro: placas proteicas a los que están conectados los microtúbulos cromosómicos. - Telomerasa: enzima responsable del alargamiento de los telómeros. - Cariotipo: conjunto de rasgos característicos de los cromosomas de cada especie. La representación del cariotipo se denomina cariograma o idiograma. 1

Biología segundo trimestre  Ciclo celular Se divide en dos etapas: división e interfase.  División Consta de dos procesos: mitosis o división celular (cariocinesis) y citocinesis o división del citoplasma.  Interfase Se compone de varias fases. - G1: se llevan a cabo procesos de biosíntesis de proteínas y material celular y reparación del ADN. Algunas células permanecen en interfase y no se dividen: fase G0. Entre las fases G1 y S existe un punto de restricción. - S (fase de síntesis): síntesis de histonas y replicación del ADN. - G2: el ADN empieza condensarse y los cromosomas se hacen visibles. En el control del ciclo celular intervienen diversos factores: - Regulación enzimática. El punto de restricción (de G1 a S) se regula por ciclinas y quinasas. - Factores de crecimiento. Permite la entrada en la fase S y la proliferación celular. - Otros factores. Como el tamaño celular, temperatura o edad influyen en la duración del ciclo celular. Después de un número limitado de divisiones, las células mueren por apoptosis o muerte celular programada, cuyo objetivo es eliminar las células dañadas o envejecidas, que se eliminan por fagocitosis.  Mitosis Es el proceso del reparto de la información genética. Por lo general, desaparece la membrana nuclear (mitosis abierta) o no, como en algunos protistas y hongos (mitosis cerrada). La mitosis se divide en: 1. Profase - Condensación de la cromatina (cromosomas). - Migración de los cromosomas a la periferia nuclear. - Desaparición del nucléolo. - Formación del huso mitótico: en las proximidades de los centriolos se polimerizan los microtúbulos polares. En los vegetales no hay centriolos, aunque sí se forma el huso acromático. 2. Prometafase - Unión de los cinetocoros a los microtúbulos cromosómicos o cinetocóricos del huso mitótico. - Cada cromátida queda conectada a través de microtúbulos a uno de los dos polos del huso. 3. Metafase - Los cromosomas (en su máximo grado de condensación) se disponen en el plano ecuatorial. - El huso mitótico aparece constituido por microtúbulos polares y microtúbulos cinetocóricos. - Las cromátidas hermanas de cada cromosoma están orientadas hacia los polos opuestos. 4. Anafase - Las cromátidas hermanas se separan por el centrómero y comienzan a migrar hacia los polos opuestos. - Los microtúbulos polares se alargan progresivamente y se deposita un material denso en el ecuador del huso. 5. Telofase - Los cromosomas hijos han alcanzado los polos y se produce su descondensación. - Desaparecen los microtúbulos cinetocóricos. - Se forma la envoltura nuclear, aparecen los nucléolos y se forman los núcleos.  Meiosis Es necesaria en los organismos diploides (2n). La meiosis consta de dos divisiones sucesivas del núcleo:  Primera división meiótica 1. Profase meiótica I 1.1)Proleptoteno - Se produce la duplicación del ADN - Los cromosomas apenas se distinguen. 1.2)Leptoteno - Los cromosomas aparecen como largos filamentos constituidos por dos cromátidas. 2

2.

3. 4. 5.

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Biología segundo trimestre - Los cromosomas están unidos a la envoltura nuclear a través de placas de unión. - Comienza a formarse el huso mitótico. 1.3)Zigoteno - Los cromosomas homólogos se aparean punto por punto. - En las zonas de contacto se origina una estructura denominada complejo sinaptonénico. - Cada pareja de cromosomas se llama bivalente o tétrada. 1.4)Paquiteno - Se produce el sobrecruzamiento (redistribución del material genético) entre cromátidas de cromosomas homólogos. - Los puntos de sobrecruzamiento corresponden a los nódulos de recombinación. 1.5)Diploteno - Los bivalentes inician su separación, aunque se mantienen unidos por los puntos de unión llamados quiasmas. - Pueden persistir varios quiasmas, dependiendo de cuantos sobrecruzamientos hayan tenido lugar. - Es la etapa más larga de la meiosis. 1.6)Diacinesis - Los cromosomas aparecen muy condesados preparándose para la metafase. - Los bivalentes siguen separándose y permanecen los quiasmas, que se van desplazando hacia el ecuador. - La envoltura nuclear desaparece y se forma el huso acromático. Prometafase meiótica I - Termina de desaparecer la membrana nuclear. - Empieza la unión de los bivalentes a los microtúbulos cinetocóricos. Matafase meiótica I - Los bivalentes se disponen en el plano ecuatorial Anafase meiótica I - Se separan los bivalentes y cada cromosoma emigra hacia cada polo. Telofase meiótica I - Esta telofase da lugar a dos células hijas cuyos núcleos tienen n cromosomas con dos cromátidas. - Aparece el nucléolo y la membrana nuclear. - A continuación, se produce la citocinesis. Segunda división meiótica - Equivale a una mitosis normal en la que las dos cromátidas de cada cromosoma se separan. - Se subdivide en: Profase II, Metafase II, Anafase II, y Telofase II. Meiosis y reproducción sexual La variabilidad genética generada en la reproducción sexual se debe a: - Las posibilidades de reparto en la segregación de los cromosomas durante la primera división meiótica. - La recombinación y el intercambio de información genética producidos en la profase meiótica I. Ciclos biológicos - Ciclo diplonte. El individuo es diploide durante todo el ciclo, excepto en la fase de gameto. Solo los gametos son haploides. La fase haploide sería la fase gamética. - Ciclo haplonte. El individuo es haploide durante todo el ciclo, excepto en la fase de cigoto. Todas las células son haploides excepto el cigoto. - Ciclo haplo-diplonte. Combina fases haploides y diploides. Un individuo adulto diploide origina, por meiosis, esporas haploides que por mitosis dan lugar a un individuo haploide. Este produce unos gametos que, tras la fecundación, originan un cigoto diploide. Citocinesis La división del citoplasma se inicia en la telofase. Se produce un reparto del citoplasma y de los orgánulos celulares, y la célula comienza a sufrir una constricción en la zona ecuatorial (surco de división). - En las células animales la constricción se produce en la zona ecuatorial, causada por un anillo periférico contráctil por estrangulación del citoplasma. 3

Biología segundo trimestre En las células vegetales la citocinesis se produce por la acumulación en la zona media de la célula de vesículas. Posteriormente, las vesículas se fusionan con las paredes laterales para originar un tabique o fragmoplasto que dará lugar a las membranas de las dos células hijas, separadas por la lámina media.  Diversidad microbiana  Características: - Tamaño microscópico - Capacidad para desarrollar todas las funciones vitales - La metodología empleada en su estudio Los microorganismos se distribuyen en reinos: - Organización procariota: reino Monera (bacterias) - Organización eucariota: reino Protista (protozoos, algas microscópicas y hongos mucosos) y Reino Hongos. - Virus  Métodos de estudio de los microorganismos Se requiera su aislamiento, obtención y manipulación de cultivos puros. Para evitar la contaminación de los medios y los materiales de cultivo se usan técnicas asépticas.  Técnicas de esterilización El método más común es la esterilización por calor. Cuando el calor se aplica en una atmósfera de humedad tiene mayor poder de penetración, por eso uno de los métodos más empleados es la esterilización en el autoclave. Si los utensilios resisten al calor, esterilización por calor seco; sino, esterilización por filtración o radiaciones. También se pueden utilizar compuestos químicos volátiles.  Aislamiento de microorganismos Las técnicas de aislamiento se basan en la reducción progresiva del número de microorganismos para lo cual se pueden emplear varios procedimientos: - Aislamiento por agotamiento en asa de superficie. Se realizan series de estrías en la superficie de un medio sólido en una placa de Petri. - Aislamiento por dilución y siembra en profundidad: se preparan diluciones de la muestra inicial y, posteriormente, se tomas volúmenes de conocidos de las distintas diluciones y se mezclan con agar en una placa de Petri. Este método se emplea también para efectuar el recuentro de microorganismos. - Aislamiento directo. Los microorganismos de mayor tamaño se pueden aislar utilizando una pipeta.  Ciclo de crecimiento microbiano En un cultivo cerrado, discontinuo o batch, se diferencian cuatro fases: - Fase de latencia. No se observa crecimiento (latencia). Las células se adaptan a las condiciones del cultivo. - Fase exponencial (o logarítmica). Una vez adaptadas, las poblaciones crecen exponencialmente. - Fase estacionaria. Se agotan nutrientes esenciales y se acumulan productos de desecho. Equilibrio entra las células que nacen y mueren. - Fase de muerte. Faltan nutrientes y se acumulan productos tóxicos. El número de células disminuye.  Ciclo continuo Los cultivos microbianos pueden mantenerse en condiciones de crecimiento constante. Para ello es necesario suministrar periódicamente medio de cultivo fresco y eliminar el medio “agotado” con el exceso de células.  Observación de microorganismos por tinción Se emplean para aumentar el contraste de los microorganismos en el microscopio óptico: - Tinción simple. Un único colorante (safranina, cristal violeta). - Tinción negativa. Nigrosina o tinta china. - Tinciones diferenciales. Se usan al menos dos colorantes. Tinción gram.  Características generales de la célula procariota -

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Biología segundo trimestre Microrganismos cuyo tamaño oscila entre 2 y 10 µm. Pertenecen al reino monera Grupo de organismos vivos más ampliamente distribuidos en la naturaleza.  Estructura  No presentan orgánulos. Las funciones celulares no estas compartimentadas.  Material genético libre en el citoplasma.  En la mayor parte de los casos presentan pared celular.  Se clasifican en:

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 Pared celular procariota: Compuesta por peptidoglicano o mureína. Solo en algunas bacterias El peptidoglicano está formado por NAG (ácido N-acetilglucosamina) unido por enlaces N-glucosídicos a NAM (ácido N-acetilmurámico). El NAM se une a su vez con una corta cadena de 4 aminoácidos. Existen 2 tipos de pared celular procariota: - Pared celular de tipo gram +: gruesa capa de peptidoglicano a la que se unen ácidos teicoicos o lipoteicoicos. - Pared celular de tipo gram -: estructura trilaminar más compleja.  Membrana externa constituida por una bicapa lipídica y lipopolisacáridos (componentes polisacáridos y lípido A).  El periplasma contiene distintos tipos de proteínas receptoras y enzimas hidrolíticas.  Capa de peptidoglicano unida a la membrana externa por lipoproteínas que atraviesan el periplasma.

Funciones de la pared celular - Mantiene la forma de la célula - Previene la lisis osmótica. - Presenta capacidad antigénica: ácidos teicoicos y lípido A. - Regula el intercambio con el exterior (especialmente Gram -). - Algunas bacterias no tienen pared celular: micoplasmas (aumentan la rigidez de la membrana con esteroles). 5

Biología segundo trimestre  Envolturas externas Las cubiertas gruesas y adheridas firmemente a la pared se denominan cápsulas y las cubiertas finas y laxas capas mucosas.  Funciones de las envueltas externas - Protegen a la bacteria de factores tóxicos y de la fagocitosis por otras células. - Evitan la desecación. - Permiten la adherencia a superficies y a otras células.  El citoplasma Está formado por el protoplasma (matriz gelatinosa), ribosomas 70S y inclusiones de variada naturaleza y función.  El nucleoide Se observa una zona de aspecto fibrilar situada en la región central del citoplasma (nucleoide). El material genético está constituido por: - Un cromosoma principal formado por ADN bicatenario, circular y superenrollado. El plegamiento se estabiliza por proteínas estructurales. - Uno o varios plásmidos, pequeñas moléculas de ADN circular extracromosómico que se replican de forma independiente al cromosoma principal.  Flagelos Son apéndices externos implicados en el movimiento.  La estructura del flagelo procariota está formada por: - Un filamento rígido y curvado, constituido por flagelina. - Un codo o gancho que une el filamento a la superficie de la célula. - Una estructura basal compuesta por una serie de anillos. El movimiento del flagelo se produce por la rotación de los anillos de la base gracias a la energía generada por la disipación de un gradiente.  Fimbrias y pelos Las fimbrias son prolongaciones cortas, finas y numerosas y tienen una función de adhesión a otras células o superficies. Los pelos o pili están implicados en la unión de dos células durante la conjugación bacteriana.  Reproducción Se dividen asexualmente por bipartición o gemación. La reproducción sexual no existe, pero sí fenómenos parasexuales: - Transformación: se transfiere un fragmento de ADN libre desde la bacteria donadora hasta una bacteria receptora. No es necesario el contacto entre ambas células. - Transducción: se transfieren fragmentos genéticos desde la bacteria donadora a la receptora a través de virus. - Conjugación: se transfieren plásmidos a través del contacto entre la célula donadora y la receptora. El fragmento de ADN transferido desde la célula donadora puede experimentar recombinación con un fragmento homólogo de la célula receptora.  Clasificación  Según su metabolismo: - Fotótrofas: obtienen energía a partir de la luz solar. - Quimiotrofas: obtienen energía a partir de compuestos químicos. - Autótrofas: su fuente de carbono es el CO2. - Heterótrofas: su fuente de carbono son compuestos orgánicos  Según sus relaciones filogenéticas: - Bacterias gram -. Cianobacterias. Bacterias rojas, púrpuras y verdes. Bacterias del hierro y el azufre. Enterobacterias - Bacterias gram +. Bacterias lácticas. Género Bacillus y Clastridium. Micoplasmas. 6

Biología segundo trimestre Arqueas: características muy diferentes al resto. Pared celular sin peptidoglicanos. Realizan metabolismo respiratorio aerobio o anaerobio. Se encuentran en ambientes extremos (halófila, termófilas, acidófilas).  Protistas Se incluyen en este grupo los protozoos, las algas microscópicas y los hongos mucosos. Constituyeron las primeras células eucariotas ancestrales.  Protozoos Son microorganismos eucariotas que presentan movilidad (cilios, flagelos, pseudópodos). Incluyen organismos fotosintéticos con cloroplastos, así como heterótrofos y organótrofos, que utilizan la materia orgánica como fuente de carbono y energía. Los protozoos se dividen asexualmente por escisión binaria, aunque también pueden ocurrir procesos sexuales. Presentan quistes de resistencia o esporas. Su clasificación por locomoción, metabolismo y ecología es: flagelados, sarcodinos, esporozoos y grupos afines y ciliados.  Algas microscópicas Son organismos eucariotas, fotosintéticos (presentan cloroplastos). Se reproducen de forma asexual y sexual. La mayoría de las algas tienen paredes celulares de celulosa o quitina. Las algas son organismos acuáticos y forman los componentes fundamentales del fitoplancton. También es posible encontrarlas en rocas, troncos de árboles o superficies húmedas. Se clasifican en: clorofitas (algas verdes), euglenófitas (euglenoides), crisofitas (diatomeas) y pirrofitas (dinoflagelados).  Hongos mucosos Son organismos eucariotas quimiorganoheterótrofos que presentan un ciclo de vida muy complejo.  Hongos Constituyen un grupo de organismos eucariotas unicelulares o filamentosos y heterótrofos. Se encuentran en el suelo. Algunos hongos son parásitos de plantas o animales, por lo que tienen una importancia agrícola y sanitaria considerable. - Estructura de los hongos: los hongos poseen paredes celulares rígidas, compuestas por quitina o celulosa. Todos los hongos con excepción de los unicelulares (levaduras), presentan un micelio vegetativo, constituido por hifas o filamentos simples cuya función es la absorción de nutrientes. - Reproducción de los hongos: los hongos se reproducen de manera sexual y asexual. - Se clasifican en: ascomicetos, basidiomicetos, zigomicetos, quitidiomicetos y deuteromicetos.  Virus Son organismos acelulares, no presentan estructura ni organización celular. Los virus contienen información genética propia. Los virus son parásitos intracelulares obligados, y en su ciclo alternan una fase extracelular inerte y una fase intracelular activa. Se clasifican en tres grandes grupos: virus bacterianos (bacteriófagos), virus vegetales y virus animales. Se caracterizan por su pequeño tamaño y su simplicidad estructural.  Estructura y composición de los virus La partícula vírica o virión está constituida por un fragmento de ácido nucleico encerrado en una cubierta proteica o cápsida. Algunos virus presentan una envoltura membranosa compuesta por una bicapa lipídica procedente de la célula hospedadora; se denominan virus con envoltura, en contraposición a los virus desnudos. El ácido nucleico de los virus puede ser ARN, ADN, mono o bicatenario. La información genética se encuentra en una única molécula lineal o circular o bien en distintos fragmentos, como sucede con el virus de la gripe.  Tipos de virus - Virus con simetría helicoidal. Forma de varilla en los que los capsómeros se disponen helicoidalmente alrededor del ácido nucleico. Virus de la rabia. - Virus con simetría icosaédrica. Forma de icosaedro en el cual cada cara (capsómero) está formada por subunidades proteicas....