TEMA 5 PROTEÍNAS

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TEMA 5 PROTEÍNAS 

1. Proteínas. 

1.1. Concepto. 

1.2. Composición. 

2. Aminoácidos. 

2.1. Clasificación de los aminoácidos. 

●hidrófobos. 

●hidrófilo. 

●ácidos. 

●básicos. 

2.2. Propiedades de los aminoácidos. 

► El comportamiento anfótero 

► Isomerías de los aminoácidos. 

► Actividad óptica. 

3. Peptídos. 

3.1. Enlace peptídico 

► Características del enlace peptídico 

4. Estructura de las proteínas. 

► Estructura primaria. 

► Estructura secundaria. 

▪La ordenación α-hélice. 

▪La ordenación β-laminar o de hoja plegada. 

► Estructura terciaria. 

▪Las proteínas fibrosas 

▪Las proteínas globulares 

► Estructura cuaternaria 

5. Propiedades de las proteínas. 

▪Solubilidad. 

▪Desnaturalización 

▪Especificidad. 

▪Capacidad amortiguadora. 

6. Funciones biológicas de las proteínas. 

▪Funciones enzimáticas o catalíticas 

▪Funciones reguladoras u hormonales. 

▪Funciones defensivas e inmunológicas. 

▪Funciones de transporte. 

▪Funciones estructurales. 

▪Funciones homeostáticas. 

▪Funciones contráctiles. 

▪Funciones de reserva 

7. Clasificación de las proteínas. 

Prueba de acceso a Grado Superior 

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1. PROTEÍNAS. 

1.1. CONCEPTO. 

Las proteínas son polímeros lineales de moléculas de α-aminoácidos que 

desempeñan múltiples funciones específicas. Éstas dependen de su estructura 

tridimensional, que puede presentar cuatro niveles de plegamientos, de complejidad 

creciente. Las proteínas son muy abundantes, pues constituyen casi la mitad del peso en 

seco de la célula 

1.2. COMPOSICIÓN. 

Las proteínas están compuestas por átomos de carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno 

(O) y nitrógeno (N); aunque pueden contener también azufre (S). En algunas proteínas 

complejas (heteroproteínas) también están presentes el fósforo (P) y, en menor 

proporción, hierro (Fe), cobre (Cu), magnesio (Mg), yodo (I), etc. 

2. AMINOÁCIDOS. 

Los aminoácidos son las unidades estructurales básicas de las proteínas. Se 

caracterizan por tener un grupo carboxilo (-COOH) y un grupo amino (-NH2) unidos 

al carbono que ocupa la posición α (C contiguo al grupo carboxilo). Unidos también a 

ese carbono tenemos un átomo de hidrógeno (H) y una cadena lateral, de mayor a menor 

complejidad, llamada radical o cadena (R). Las características de esa cadena son las que 

distinguen unos aminoácidos de otros. 


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2.1. CLASIFICACIÓN DE LOS AMINOÁCIDOS. 

Todas las proteínas de todas las especies se construyen a partir de un conjunto de 

veinte aminoácidos diferentes. De la serie fundamental de 20 aminoácidos (AA), once se 

pueden sintetizar a partir de intermediarios del ciclo de Krebs o de otros metabolismos, 

mediante reacciones sencillas. Estos once aminoácidos reciben el nombre de aminoácidos 

no esenciales. 

Por el contrario, los humanos debemos obtener los nueve aminoácidos restantes a 

partir de los alimentos de la dieta, y por eso reciben el nombre de aminoácidos 

esenciales. 

Aminoácidos no esenciales Aminoácidos esenciales 

Alanina (Ala) 

Arginina (Arg) 

Asparragina (Asn) 

Aspartato (Asp) 

Cisteína (Cys) 

Glutamato (Glu) 

Glutamina (Gln) 

Glicina (Gly) 

Prolina (Pro) 

Serina (Ser) 

Tirosina (Tyr) 

Histidina (His) 

Isoleucina ((Ile) 

Leucina (Leu) 

Lisina (Lys) 

Metionina (Met) 

Fenilalanina (Phe) 

Treosina (Thr) 

Triptófano (Trp) 

Valina (Val) 

A.1- Si todos los aminoácidos tienen en común el grupo amino y el grupo ácido, ¿en qué difieren los 20 

aminoácidos distintos que forman las proteínas? 

► Atendiendo al grupo R, los aminoácidos se clasifican en: 

●Hidrófobos: grupo R no polar formado por cadenas hidrocarbonadas 

●Hidrófilo: grupo R polar pero sin carga. 

●Ácidos: con carga negativa, poseen dos grupos ácidos. 

●Básicos: con carga positiva, poseen dos grupos aminos. 

2.2. PROPIEDADES DE LOS AMINOÁCIDOS. 

Los aminoácidos son compuestos sólidos; incoloros; cristalizables; de elevado punto 

de fusión (habitualmente por encima de los 200 º C); solubles en agua, con actividad 

óptica y con un comportamiento anfótero. 


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► El comportamiento anfótero se refiere a que, en disolución acuosa, los 

aminoácidos pueden comportarse como ácido o como base (captar o ceder protones al 

medio), dependiendo del pH de la disolución en la que se encuentren. Si la disolución es 

ácida, los aminoácidos captan protones y se comportan como una base. Si la disolución es 

básica, ceden protones y se comportan como un ácido. Gracias a esto regulan de pH del 

medio. 

El pH en el cual un aminoácido tiende a adoptar una forma dipolar, neutra (igual 

número de cargas positivas que negativas) se denomina Punto isoeléctrico. 

► Isomerías de los aminoácidos. 

Todos los aminoácidos proteicos, excepto la 

glicocola, tienen almeno un carbono 

asimétrico (el carbono α), es decir, unido a 

cuatro radicales diferentes. Como 

consecuencia de ello pueden presentar dos 

configuraciones espaciales D y L, según la 

orientación del grupo amino – NH2, a la 

derecha o a la izquierda, respectivamente. 

Estas dos configuraciones espaciales 

se denominan esteroisómeros. Ambos 

esteroisómeros son imángenes especulares 

y no superpuestas. Todos los aminoácidos 

proteicos son de la serie L. 

► Actividad óptica. Las moléculas que desvían la luz polarizada a la derecha se 

denominan dextrógiras y se representan con el signo (+). Las moléculas que desvían la luz 

polarizada a la izquierda se denominan levógiras y se representan con el signo (-). 


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3. PEPTÍDOS. 

Los aminoácidos se unen entre sí mediante enlaces peptídicos, un tipo de enlace 

covalente, constituyendo de este modo los péptidos. Dos aminoácidos reaccionan entre 

sí, perdiendo una molécula de agua, la molécula resultante recibe el nombre de dipéptido. 

Cuando son tres tripéptidos, cuatro tetrapéptidos. Un oligopéptido contiene menos de 50 

y en general se denomina polipéptidos a las cadenas que poseen entre 50 Y 100 aa. 

Cuando se unen más de 100 aminoácidos se forman las proteínas. 

3.1. ENLACE PEPTÍDICO 

Este enlace se establece entre el grupo carboxilo (-COOH) del primer aminoácido 

y el grupo amina (-NH2) del segundo aminoácido y se libera una molécula de agua. 

NH2 

| NH 2 

R - CH | 

| R - CH 

COOH | 

CO 

+ H2O + | † Enlace peptídico 

NH 

NHH | 

| R´- CH 

R´ - CH | 

| COOH 

COOH Ejemplo de reacción de dos aminoácidos con la formación de un enlace peptídico. 

La molécula resultante es un dipéptido. 

► Características del enlace peptídico 

1ª) El enlace peptídico es un enlace 

covalente que se establece entre un 

átomo de carbono y un átomo de 

nitrógeno. Es un enlace muy resistente, 

lo que hace posible el gran tamaño y 

estabilidad de las moléculas proteicas. 

2ª) Los estudios de Rayos X de las 

proteínas han llevado a la conclusión de 

que el enlace C-N del enlace peptídico se 

comporta en cierto modo como un 

doble enlace y no es posible, por lo tanto, el giro libre alrededor de él. 

3ª) Todos los átomos que están unidos al carbono y al nitrógeno del enlace peptídico 

mantienen unas distancias y ángulos característicos y están todos ellos en un mismo plano. 


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El enlace peptídico puede ser hidrolizado por acción de las proteasas. Éstas son 

enzimas hidrolíticas presentes en los lisosomas celulares y en los jugos digestivos. 

A.2.- Escribe la reacción de estos tres aminoácidos. 

NH2 

| 

- Glicocola: H - CH 

| 

COOH 

NH2 

| 

- Alanina: H3C- CH 

| 

COOH 

NH2 

| 

- Serina: H2OHC - CH 

| 

COOH 

A.3.- La molécula resultante será un tripéptido con dos enlaces peptídicos. ¿Cuántas moléculas de agua 

se forman como resultado de la reacción? 

4. ESTRUCTURA DE LAS PROTEÍNAS. 

Las proteínas están compuestas por cadenas de aminoácidos (más de 100) unidos 

mediante enlaces peptídicos. La estructura de las proteínas es la composición y forma 

que adopta dicha cadena en el espacio. Tal conformación responde a cuatro niveles de 

organización, cada uno de los cuales se construye a partir del nivel anterior. A estos 

niveles se los denomina, respectivamente, estructura primaria, secundaria, terciaria y 

cuaternaria. 

► Estructura primaria. Es la secuencia de los aminoácidos, nos dice qué 

aminoácidos componen la proteína y el orden en que se encuentran. Una característica de 

esta estructura es la disposición en zigzag de los radicales R. El primer aminoácido tiene 

siempre libre el grupo amino. El último aminoácido siempre tiene libre el grupo 

carboxilo. 

► Estructura secundaria. Hace referencia a la disposición espacial de los 

aminoácidos que componen una proteína. Mediante estudios de difracción de rayos X, se 

ha determinado que la estructura primaria de los péptidos se pliega según dos 

estructuras secundarias posibles, denominadas α-hélice y β-laminar (u hoja plegada). 


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▪La ordenación α-hélice. La cadena polopeptídica se 

enrolla en espiral sobre sí misma, la estructura se mantiene estable 

gracias a los enlaces de hidrógeno intracatenarios entre el -C=O de 

un aminoácido y el -NH- del cuarto aminoácido que le sigue. 

Las cadenas laterales de los aminoácidos quedan hacia el 

exterior de la hélice. 

▪La ordenación β-laminar o de hoja plegada. La 

cadena polopeptídica conserva su estructura en zigzag y se asocian 

entre sí estableciendo uniones mediante puentes de hidrógeno 

intercatenarios, entre grupos C=O y -N-H. Los radicales R van 

quedando alternativamente hacia arriba y hacia abajo. 

Las cadenas polipeptídicas se pueden unir de forma 

paralelas, las cadenas se disponen en el mismo sentido, y 

antiparalelas, en sentido contrario (N-C y C-N). 

Las cadenas laterales de los aminoácidos se encuentran 

situadas por encima y por debajo del plano en zigzag de la lámina 

plegada. Esta ordenación forma grandes regiones en la mayoría de 

las proteínas globulares, y constituye una especie de trama laminar 

sobre la que se construye la proteína. 

Una molécula no tiene que estar constituida exclusivamente por un tipo de 

conformación. Lo normal es que las moléculas proteicas presenten porciones con hélices α, 

otras partes con conformaciones ß y partes que no tienen una conformación definida y 

que se llaman zonas irregulares. 


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► Estructura terciaria. Es la configuración definitiva que adopta la estructura 

secundaria de la proteína en el espacio. Esta estructura es estable gracias a las uniones 

que se producen entre los radicales R de los diferentes aminoácidos que se sitúan en 

posiciones muy alejadas el uno del otro. Estas uniones pueden ser: 

▪Enlaces de hidrógeno entre grupos 

peptídicos. 

▪Atracciones electricas entre grupos 

con carga opuesta. 

▪Atracciones hidrofóbicas 

▪Fuerzas de Van der Waals entre 

radicales aromaticos. 

▪Puentes disulfuros entre radicales 

de aminoácidos que contienen azufre 

(cisteína). Son enlaces covalentes 

entre dos grupos (-SH) de dos 

cisteínas. 

Atendiendo a su configuración, se distinguen dos tipos de estructuras terciarias: 

las fibrosas (o filamentosas) y las globulares, aunque muchos autores consideran que las 

proteínas filamentosas son proteínas que carecen de estructura terciaria. 

▪Las proteínas fibrosas (o filamentosa) poseen una forma de haces lineales o de 

cuerda, suelen tener función estructural, de protección o ambas a la vez y son insolubles 

en agua. Por ejemplo, tienen esta conformación: la queratina del pelo, plumas, uñas, 

cuernos; el colágeno de los huesos y el tejido conjuntivo; y la elastina de la piel, vasos 

sanguíneos. 

▪Las proteínas globulares presentan una forma esférica o de ovillo, son solubles 

en agua y una gran parte desempeñan funciones de transporte, como la hemoglobina 

contenida en los glóbulos rojos; otras actúan de biocatalizadores, como las enzimas, etc. 


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► Estructura cuaternaria. Muchas proteínas de gran 

tamaño están formadas por la asociación de varias cadenas 

polipeptídicas. Cada una de estas cadenas polipeptídicas 

recibe el nombre de protómero. Cada proteína componente 

de la asociación, conserva su estructura terciaria. La unión 

se realiza mediante gran número de enlaces débiles, como 

puentes de Hidrógeno o interacciones hidrofóbicas. Este 

tipo de enlaces facilita enormemente tanto su formación 

como su disgregación. La estructura cuaternaria no la 

poseen todas las proteínas. Algunas que sí la presentan 

son: la hemoglobina y los anticuerpos. 

5. PROPIEDADES DE LAS PROTEÍNAS. 

Las propiedades de las proteínas están estrechamente relacionadas con su 

estructura. 

▪Solubilidad. Las proteínas fibrosas suelen ser insolubles en agua, mientras que 

las globulares generalmente son solubles en medios acuosos. La solubilidad depende del 

tamaño y la forma de las moléculas, de la disposición de los radicales R. Así, si la proteína 

se rodea de una capa de moléculas de agua (capa de solvatación) que impide que se pueda 

unir a otras proteínas, se provocar su precipitación (insolubles). 

▪Desnaturalización. La desnaturalización de las proteínas 

supone el que éstas pierdan sus estructuras secundarias y 

terciarias, es decir su forma tridimensional, aunque mantengan 

su estructura primaria mediante los enlaces peptídicos. Con la 

desnaturalización desaparece la disposición espacial de la 

proteína, perdiendo de esta forma muchas de sus propiedades 

fundamentales, y no pudiendo realizar, por tanto, a partir de 

este momento, sus funciones biológicas. 

Los agentes que producen la desnaturalización de las 

proteínas son, entre otros, cambios de temperatura, o en el pH, 

alteraciones en la concentración; alta salinidad; agitación 

molecular. Si la desnaturalización es breve y suave, la proteína 

puede recuperar de nuevo la conformación original una vez se han 

restablecido las condiciones iniciales (renaturalización). Por el 

contrario, si el cambio es drástico y persistente, la 

desnaturalización se hace irreversible, las largas moléculas se entrecruzan y amontonan, 

la proteína se coagula y se hace insoluble. 


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▪Especificidad. Es una de las propiedades más características y se refiere a que 

cada una de las especies de seres vivos es capaz de fabricar sus propias proteínas 

(diferentes de las de otras especies) y, aún, dentro de una misma especie hay diferencias 

proteicas entre los distintos individuos. La enorme diversidad proteica interespecífica e 

intraespecífica es la consecuencia de las múltiples combinaciones entre los aminoácidos, 

lo cual está determinado por el ADN de cada individuo. 

La especificidad de las proteínas explica algunos fenómenos biológicos como: la 

compatibilidad o no de transplantes de órganos; injertos biológicos; sueros sanguíneos; 

etc. o los procesos alérgicos e incluso algunas infecciones. 

Por otra parte, cada proteína desempeña una función específica. La función de una 

proteína depende de su estructura tridimensional, una proteína no puede desempeñar su 

función si no tiene la forma adecuada para hacerlo o no puede unirse de forma 

completamentaria a otras moléculas sobre las que debe actuar. 

▪Capacidad amortiguadora. Las proteínas tienen un comportamiento anfótero y 

esto las hace capaces de neutralizar las variaciones de pH del medio, ya que pueden 

comportarse como un ácido o una base y por tanto liberar o retirar protones (H + ) del 

medio donde se encuentran. 

6. FUNCIONES BIOLÓGICAS DE LAS PROTEÍNAS. 

Las proteínas son los componentes orgánicos más abundantes en la célula por su 

participación imprescindible y trascendental en casi la totalidad de los procesos 

biológicos. La importancia de las proteínas estriba tanto en la enorme cantidad de 

funciones que desempeñan (de ahí su gran diversidad), como en la calidad de estas 

funciones. Entre estas funciones cabe citar: 

▪Funciones enzimáticas o catalíticas. Las enzimas son proteínas que regulan el 

metabolismo celular, aumentan la velocidad de las reacciones y permanecen inalteradas en 

el transcurso de éstas. 

▪Funciones reguladoras u hormonales. Algunas hormonas son también proteínas. 

Las hormonas son fabricadas por las células glandulares y son transportadas por la 

sangre para que puedan actuar sobre otras células del organismo. Por ejemplo la insulina, 

la tiroxina, la hormona del crecimiento, etc. 

▪Funciones defensivas e inmunológicas. Muchas proteínas desempeñan funciones 

protectoras en el organismo. Las más importantes son las inmunoglobulinas de la sangre. 

Estas proteínas son anticuerpos, se forman como respuesta del organismo a la presencia 


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de sustancias extrañas o antígenos, a los que aglutinan o precipitan. 

▪Funciones de transporte. Entre ellas destaca la hemoglobina, que transporta el 

oxígeno por la sangre de los vertebrados. 

▪Funciones estructurales. Algunas glucoproteínas forman parte de las membranas 

celulares. El colágeno y la elastina son proteínas que en el tejido conjuntivo forman las 

fibras colágenas y elásticas, respectivamente la queratina es un constituyente de las 

uñas, los pelos, las escamas de los reptiles, las plumas de las aves, etc. 

▪Funciones homeostáticas. Las proteínas son capaces de mantener el equilibrio 

del medio interno. Además, dado su carácter anfótero (capaz de disociarse como ácido y 

como base) pueden actuar como tampón y ayudar a mantener constante el pH. 

▪Funciones contráctiles. Los músculos deben su capacidad de contraerse a la 

existencia de dos proteínas contráctiles, la actina y la miosina. 

▪Funciones de reserva. Como la ovoalbúmina en el huevo, o la caseína de la leche. 

A.4.- ¿Qué enlaces se rompen en una molécula proteica que se sitúa en una disolución concentrada de 

sal? Qué le pasa entonces a la molécula de proteína? 

A.5.- Cuando se desnaturaliza una proteína. ¿Qué tipo de estructuras desaparecen? 

A.6.- ¿Qué es un enlace peptídico? 

A.7.- ¿Cuáles son las funciones más importantes que desempeñan las proteínas? 

7. CLASIFICACIÓN DE LAS PROTEÍNAS. 

Dependiendo del criterio de clasificación que utilicemos, las proteínas se pueden 

agrupar de diversas maneras. La clasificación que incluimos en la tabla que acompaña el 

texto se basa en su composición y las divide en: simples (si al hidrolizarse sólo producen 

aminoácidos) y conjugadas (si poseen una parte proteica y otra no proteica, el grupo 

prostético). A su vez las simples, se clasifican según su estructura en filamentosas y 

globulares, y dentro de éstas, según el tipo de función que desempeñan. Las conjugadas 

se clasifican según la naturaleza del grupo prostético. 


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Proteínas 

simples u 

holoproínas. 

Formadas 

exclusivamente 

por aminoácidos, 

en forma de 

cadenas 

polipeptídicas 

(según su forma, 

pueden ser) 

Proteínas 

conjugadas o 

heteroproteínas 

s Formadas por 

cadenas 

peptídicas y 

sustancias 

naturales no 

proteicas, 

llamada grupo 

prostético 

(según la 

naturaleza 

química de su 

grupo prostético 

pueden ser) 

CLASIFICACIÓN DE LAS PROTEÍNAS 

Proteínas fibrosas o 

escleroproteínas. Forma 

alargada o fibrosa. Estructura"hélice. 

Insolubles en agua. 

Función estructural. 

Proteínas globulares o 

esferoproteínas. De forma 

esférica y solubles en agua o 

disoluciones polares. 

Glucoproteínas. Su grupo 

prostético es un azúcar como la 

glucosa unido a la proteína 

mediante un enlace covalente. 

Colágeno. Forman parte de los tejidos óseos, 

cartilaginoso y conjuntivo. 

Elastinas. Forman una matriz elástica. Se encuentran 

en los pulmones, arterias, etc. 

Queratinas. Aparecen en formaciones epidérmicas 

como uñas, cuernos, plumas y pelos. 

Albúminas. Constituyen la fracción principal de las 

proteínas plasmáticas. Regula la presión osmótica de 

la sangre y constituye la reserva principal de 

proteínas del organismo. Transportan hormonas, 

ácidos grasos, etc. 

Globulinas. Incluyen " y$- globulinas (asociadas en 

la hemoglobina), las(-globulinas (anticuerpos),... 

Protaminas e histonas. Asociadas al ADN en los 

cromosomas. 

Mucoproteínas, secretan mucus 

Algunas hormonas (FSH, LH,...) 

Membranas celulares, transporte de sustancoias 

Fibrinógenos: grupos sanguíneos 

Porfirínicas. Poseen un anillo tetrapirrólico con un 

catión en su interior. Ej. Hemoglobina (rojo-sangre) 

Cromoproteínas. Su grupo 

prostético es una sustancia 

coloreada o pigmento. No porfirínicas. Como la hemocianina.(azul) 

Lipoproteínas. Su grupo 

prostético es un lípido polar o 

neutro unido a la proteína 

mediante un enlace no covalente. 

Nucleoproteínas. Su grupo 

prostético es un ácido nucleico. 

Fosfoproteínas. Su grupo 

prostético es el ácido fosfórico. 

LDL: (lipoproteína de densidad baja) transporta 

colesterol desde el hígados a las células y tejidos 

HDL: (lipoproteína de densidad alta) transporta 

colesterol hasta el hígado para ser destruido. 


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1.- (Sept 03-04) Las proteínas son macromoléculas poliméricas constituidas por la unión de moléculas 

más simples. 

a.- ¿Cómo se denominan las unidades que se enlazan para constituir las proteínas? 

b.- ¿Qué características comunes poseen estas unidades? 

e.- Formula el dipéptido Ala-Gly. 

d.- Nombra tres funciones que pueden realizar estas macromoléculas en las células. 

CH3 

| 

H2N- C – COOH 

| 

Ala H 

H 

| 


| 

Gly H 

Junio 04 2.- La figura nº1 adjunta corresponde a una hormona constituida por la union de 51 unidades 

representadas por circulos. La figura nº 2 corresponde a la estructura básica/común de cada una de sus 

unidades. 

a.- ¿A qué grupo de macromoléculas pertenece esta hormona? 

b.- Considerando la estructura básica (fig. nº 2) Dibuja la unión de dos unidades. 

c.- Si las hormonas pertenecientes a este tipo de macromoléculas están formadas por estas unidades, ¿a 

qué se debe la variedad de estas sustancias hormonales? 

Cys 

Cys 

Cys 

Cys 

Figura 1 

Cys 

Cys 

3. (Junio 02) 1. La naturaleza se basta con tan sólo 20 aminoácidos para construir la trama de la vida. 

A partir de esta pequeña colección de compuestos químicos se forman todas las proteínas de un ser 

vivo. Sin embargo, dos grupos de investigadores de varios países, cada uno con un método distinto, han 

logrado alterar el orden de las cosas. En sendos trabajos publicados en Science (20 de abril) ambos 

equipos afirman haber expandido el código genético de una bacteria, Escherichia coli, para que 

codifique aminoácidos no naturales. La posibilidad de sintetizar, de momento a través de bacterias, 

proteínas prácticamente de diseño, 'abre una nueva avenida' para la biotecnología. Modificado de “El 

Pais Digital”, 25 de abril de 2001. 

a.- Define los términos que aparecen subrayados en el texto. ¿Por qué dice el autor que las proteínas 

serían “prácticamente de diseño”? 1,2 puntos. 

b.- ¿Mediante qué tipo de enlace se unen los aminoácidos? Formula el 

enlace a partir de la fórmula general de los aminoácidos que se incluye. 

Explica qué se entiende por estructura primaria de una proteína. 0,9 

puntos. 

c.- ¿Qué entendemos por estructura terciaria y cuaternaria de las 

proteínas? 0,9 puntos. 


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4. (Sept-2003) 1.- Formula el tripéptido Ala-Ser-Gly, sabiendo 

que la alanina es el extremo amino (grupo amino libre) y la 

glicina el extremo carboxilo (grupo carboxilo libre). ¿Cómo se 

llama el enlace que une los aminoácidos? 

5. (Sept-03) Las figuras 1 y 2 muestran la estructura de la 

lisozima, una enzima presente en las lágrimas. 

a) Explica qué nivel estructural representa cada figura y 

en qué consiste. 

b) ¿Cómo se denominan las unidades que aparecen en la 

figura 1? 

c) ¿Qué sucedería si la lisozima se sometiese a altas 

temperaturas? 

6. (Sept-2001) Una de las características más sorprendentes de la enfermedad conocida como “mal de 

las vacas locas” es que está causada por un prión, es decir por una forma alterada y patógena de una 

proteína normal de las vacas. Lo que tiene alterado la proteína patógena respecto a la proteína normal 

es fundamentalmente la estructura 2ª y 3ª. 

a) Las proteínas son polímeros de subunidades más sencillas. ¿Cómo se 

denominan estas unidades? ¿Cómo se denomina el enlace por el que se unen? 

Teniendo en cuenta la fórmula de la Alanina (Ala) que se muestra, formula el 

dipéptido Ala-Ala. 0,8 puntos. 

b) Las proteínas se desnaturalizan por diversos factores tales como el calor. 

¿En qué consiste la desnaturalización de una proteína? 0,6 puntos. 

c) Los anticuerpos también son proteínas. ¿Qué células los producen? ¿Cómo se denominan las 

moléculas con las que reaccionan los anticuerpos? 0,6 puntos. 

Linfocitos B o células plasmáticas. Antígenos. 

d) ¿Conoces alguna enfermedad que afecte a las células productoras de anticuerpos? ¿cuál es el nombre 

general que reciben este tipo de enfermedades? ¿Qué consecuencias tienen para el organismo? 1 punto. 

SIDA. Inmunodeficiencias. Bajada de las defensas y vulnerabilidad frente al ataque de patógenos. Se 

valorará el que se nombren los microorganismos oportunistas. 

7. (Sept-2000) 1. Las enzimas son compuestos orgánicos esenciales en las células vivas. Se ha dicho de 

ellas que son las artífices de que pueda existir vida sobre la Tierra, ya que hacen posible que en las 

células vivas ocurran reacciones químicas de una manera compatible con la vida. 

a) ¿Cuál es la naturaleza química de las enzimas? 0,6 puntos. 

b) Explica brevemente cuál es la función de las enzimas. 1,2 puntos. 

c) Describe con ayuda de un gráfico cuál es la relación entre la energía de activación y la acción de las 

enzimas. 1,2 puntos. 

Se debe explicar el efecto de las enzimas disminuyendo la energía de activación de las reacciones que 

cataliza y el efecto de ello sobre la velocidad de reacción. Se debe comparar gráficamente la evolución 

de la energía a lo largo del progreso de la reacción para una reacción catalizada y una que no lo es. 

8. (Junio 03) 1.- Una macromolécula puede contener tres niveles 

estructurales, tal como se esquematiza en el recuadro. 


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a) ¿De qué macromolécula se trata? 

b) ¿En qué nivel de conformación estructural es funcionalmente activa? 

c) ¿Qué consecuencias tendría para la macromolécula la reacción que la convierte del nivel 3 al 1? 

1 

9. (Junio 03) El cuadro adjunto contiene un azúcar, 

un lípido y un dipétido. 

a) Indentifica cada molécula numerada. 

b) Dibuja las moléculas resultantes de la hidrólisis 

del compuesto nº 2. 

7.- ENZIMAS. 

7.1.- CONCEPTO DE ENZIMA. 

En primer lugar, la enzima, no lo olvidemos es una proteína globular con una determinada 

estructura terciaria, que viene dada, como ya hemos visto, por la secuencia de aminoácidos estructura 

primaria, responsable de la estructura tridimensional de esa proteína. 

Las enzimas son proteínas con una función catalítica, es decir, proteínas que regulan las 

reacciones químicas en los seres vivos. Permiten que reacciones que nunca podrían producirse o que lo 

harían a velocidades muy bajas en condiciones celulares, puedan tener lugar y a una velocidad 

suficiente, a las temperaturas habituales de los organismos. Intervienen en estas reacciones en muy 

pequeñas concentraciones, ya que no se consumen ni se alteran durante la reacción y pueden, por lo 

tanto, actuar sucesivas veces. 

7.2.- NOMENCLATURA DE LAS ENZIMAS. 

La nomenclatura (dar nombre). Los nombres que originalmente se dieron a las enzimas, lo 

fueron a gusto de sus descubridores: así, la pepsina del jugo gástrico, la tripsina del jugo intestinal, o la 

ptialina de la saliva, nombres que nada nos indican acerca del tipo de sustrato sobre el que actúan, ni 

del tipo de reacción que catalizan. 

Posteriormente se les dio nombres que indicaban el sustrato sobre el que actuaban, al que se 

añadía el sufijo “asa”. Así se designaron ureasa, amilasa, maltasa, etc. Pero dado el gran número de 

enzimas que han terminado por descubrirse, en la actualidad alrededor de dos mil, ha sido preciso 

adoptar una nomenclatura más sistematizada. En esta nueva nomenclatura, primero se indica el sustrato 

y a continuación el nombre de la acción típica acabado con el sufijo -asa. Así, la enzima que interviene 

en el paso de ácido 3-fosfoglicérico a ácido 2-fosfoglicérico se denomina fosfoglicero-mutasa. La 

enzima que cataliza la reacción de polimerización del RNA RNA-polimerasa. 


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7.3.- MECANISMO DE ACCIÓN ENZIMÁTICA. 

Las reacciones químicas (incluso las termodinámicamente posibles) no suceden 

espontáneamente si las moléculas reaccionantes carecen de la energía de activación suficiente. Las 

enzimas, como catalizadores que son, actúan disminuyendo la energía de activación. El mecanismo de 

actuación es el siguiente. 

Las enzimas (E) se unen de manera específica al sustrato (S) (molécula sobre la que actúa) 

como una llave se encaja en la cerradura que le corresponde. Formándose así un complejo transitorio 

llamado “enzima-sustrato” (Fig. 4). La unión con el sustrato se realiza en una zona específica de la 

enzima, que recibe el nombre de centro activo. 

(E) + (S) ł (ES) ł (P) + (E) 

En un primer paso se forma un complejo enzima-sustrato (ES). Aquí la enzima indice cambios 

en la molécula de sustrato (ruptura o redistribución de enlaces, cambios en los grupos funcionales, etc.), 

que hacen disminuir su energía de activación y conducen a la formación del producto final (P) y la 

liberación de la enzima (E), inalterada, que puede actuar de nuevo. 

Fig. 4.- Variaciones producidas en la energía libre Fig. 5.- Mecanismo de acción enzimática. Centro activo. 

de una reacción catalizada y e otra no catalizada, 

Si nos detenemos a considerar un momento la forma en que actúan este tipo de catalizadores, 

podemos deducir las características principales de los mismos, o sea, las características de las 

enzimas: 

1.- Especificidad. Una enzima que no tenga la configuración adecuada al sustrato no ofrecerá la 

posibilidad de que éste se una a su centro activo, y por tanto no llegará a formarse el complejo enzimasustrato, 

que facilitará la reacción. Aunque como veremos más adelante, en determinados casos, la 

enzima puede ser “engañada”. 

2.- No forman nunca parte del producto o productos. 

3.- Debido a las circunstancias anteriores, no se consumen. 

4.- Son necesarios, por tanto, sólo en una pequeña cantidad. 


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El centro activo (Fig. 5) de una enzima es una zona de la proteína constituido por una serie de 

aminoácidos. Éstos pueden estar muy alejados entre sí en la estructura primaria, pero cercanos, en 

cambio, en la terciaria. 

De todo lo que acabamos de exponer se desprende que la desnaturalización de la enzima 

produce su inactivación. Pierde su forma, no existe centro activo, o mejor dicho, está desperdigado, y 

no existe así la posibilidad de formación del complejo enzima-sustrato. 

El grado de especificidad varía de unas a otras enzimas, existen enzimas muy estrictas, que 

incluso son capaces de distinguir formas isómeras de la serie D y L. Determinadas enzimas son activas 

con un L-aminoácido e inactivas con su isómero D. Otras enzimas, sin embargo, no llevan su 

especificidad hasta ese punto, y actúan sobre una serie de sustratos de estructura similar; así, por 

ejemplo, la sacarasa actúa sobre la sacarosa facilitando la reacción de hidrólisis que origina glucosa y 

fructosa, pero también lo puede hacer con la maltosa, molécula muy relacionada con la anterior, si bien 

la velocidad de reacción varía de uno a otro caso. 

7.4.- FACTORES QUE INFLUYEN EN LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA. 

7.4.1.- Temperatura. El aumento de la temperatura provoca en las moléculas un 

incremento de su energía cinética, los movimientos de las mismas son más rápidos, y la frecuencia de 

las colisiones entre moléculas aumenta, lo que propicia una mayor velocidad de reacción. Se 

comprobado que un amento de 10 ºC puede llegar a duplicar y en ciertos casos a cuadriplicar la 

velocidad de una reacción. 

Aunque esta característica solamente es 

aplicable a las reacciones catalizadas por las 

enzimas hasta una temperatura “crítica”, que 

coincide con la temperatura óptima, en la que la 

velocidad de la reacción catalizada por una 

determinada enzima es máxima (Fig. 6). 

A partir de esta temperatura óptima se 

produce un brusco descenso de la velocidad de 

reacción, hecho que a la luz de nuestros 

conocimientos tiene fácil explicación. Fig. 6.- Actividad de una enzima, en función de la temperatura. 

A partir de esta temperatura óptima se produce un brusco descenso de la velocidad de reacción, 

hecho que a la luz de nuestros conocimientos tiene fácil explicación. Recordemos nuevamente que las 

enzimas son proteínas, moléculas frágiles, sensibles, y que a altas temperaturas sufren lo que 

conocemos como su desnaturalización, y que una enzima desnaturalizada, es decir, en la que sólo se 

mantiene su estructura primaria, no tiene capacidad para catalizar una reacción metabólica. En general, 

la temperatura crítica de las enzimas oscila entre los 55 y los 60 ºC, aunque las enzimas de algunas 

bacterias, que viven en aguas termales, llegan a tener temperaturas críticas de 80 a 90 ºC. 

7.4.2.- pH. Cada enzima necesita unos valores límites (máximos y mínimos) para poder 

desarrollar su actividad. Traspasados estos valores, la enzima se desnaturaliza y pierde su actividad. 

Dentro de estos límites existe, como en 


17


el caso de la temperatura, un valor determinado 

del pH, en el que la enzima desarrolla su 

actividad máxima, valor al que se le da el 

nombre de pH óptimo, y que varía de unas 

enzimas a otras. Así, la pepsina del jugo gástrico 

posee un pH óptimo de 2, muy ácido, mientras 

que el pH óptimo de la tripsina presente en el 

jugo pancreático es de 7´8, ligeramente básico 

(Fig. 7). 

Fig. 7.- Actividad de los enzimas, pepsina y tripsina en función del 

pH. 

La mayoría de las enzimas intracelulares poseen, sin embargo, un pH óptimo cercano a la 

neutralidad. 

7.4.3.- Concentración del sustrato. En toda reacción enzimática, si se incrementa la 

concentración del sustrato se produce un aumento de la velocidad de formación del producto, tendente 

a restablecer el equilibrio químico entre la concentración del sustrato y la del producto 

ACTIVIDADES 

Actividad 1: Aminoácidos, proteínas 

Actividad 2: Cárga de aminoácidos 

1.- La figura nº 1 adjunta corresponde a una hormona 

constituida por la unión de 51 unidades representadas 

por círculos. La figura nº 2 corresponde a la 

estructura básica/común de cada una de sus unidades. 

a.- ¿A qué grupo de 

macromoléculas pertenece esta 

hormona? 

b.- Considerando la estructura 

básica (fig. nº 2) Dibuja la unión de dos unidades. 

c.- Si las hormonas pertenecientes a este tipo de macromoléculas 

están formadas por estas unidades, ¿a qué se debe la variedad de estas 

sustancias hormonales? 

2. (Sept 01) Una de las características más 

sorprendentes de la enfermedad conocida como “mal de 

las vacas locas” es que está causada por un prión, es 

decir por una forma alterada y patógena de una proteína 

normal de las vacas. Lo que tiene alterado la proteína 

patógena respecto a la proteína normal es 

fundamentalmente la estructura 2ª y 3ª. 


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a) Las proteínas son polímeros de subunidades más sencillas. ¿Cómo se 

denominan estas unidades? ¿Cómo se denomina el enlace por el que se unen? 

Teniendo en cuenta la fórmula de la Alanina (Ala) que se muestra, formula el 

dipéptido Ala-Ala. 0,8 puntos. 

b) Las proteínas se desnaturalizan por diversos factores tales como el calor. 

¿En qué consiste la desnaturalización de una proteína? 0,6 puntos. 

c) Los anticuerpos también son proteínas. ¿Qué células los producen? ¿Cómo 

se denominan las moléculas con las que reaccionan los anticuerpos? 0,6 puntos. 

Linfocitos B o células plasmáticas. Antígenos. 

d) ¿Conoces alguna enfermedad que afecte a las células productoras de 

anticuerpos? ¿cuál es el nombre general que reciben este tipo de 

enfermedades? ¿Qué consecuencias tienen para el organismo? 1 punto. 

SIDA. Inmunodeficiencias. Bajada de las defensas y vulnerabilidad frente al 

ataque de patógenos. Se valorará el que se nombren los microorganismos 

oportunistas. 

3. (Junio 02) La naturaleza se basta con tan sólo 20 aminoácidos para 

construir la trama de la vida. A partir de esta pequeña colección de 

compuestos químicos se forman todas las proteínas de un ser vivo. Sin 

embargo, dos grupos de investigadores de varios países, cada uno con un 

método distinto, han logrado alterar el orden de las cosas. En sendos trabajos 

publicados en Science (20 de abril) ambos equipos afirman haber expandido el 

código genético de una bacteria, Escherichia coli, para que codifique 

aminoácidos no naturales. La posibilidad de sintetizar, de momento a través 

de bacterias, proteínas prácticamente de diseño, 'abre una nueva avenida' 

para la biotecnología. Modificado de “El Pais Digital”, 25 de abril de 2001. 

a. Define los términos que aparecen subrayados en el texto. ¿Por qué dice el 

autor que las proteínas serían “prácticamente de diseño”? 1,2 puntos. 

Se debe definir de manera concisa y clara cada término. Las proteínas serían 

de diseño porque no serían naturales, sino 

diseñadas por el hombre (0,2). 

b. ¿Mediante qué tipo de enlace se unen los 

aminoácidos? Formula el enlace a partir de la 

fórmula general de los aminoácidos que se incluye. 

Explica qué se entiende por estructura primaria 

de una proteína. 0,9 puntos. 

c. ¿Qué entendemos por estructura terciaria y cuaternaria de las proteínas? 

0,9 puntos. 


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4. (Sept 03) Las figuras 1 y 2 muestran la estructura de la lisozima, una 

enzima presente en las lágrimas. 

a. Explica qué nivel estructural representa cada figura y en qué consiste. 

b. ¿Cómo se denominan las unidades que aparecen en la figura 1? 

c. ¿Qué sucedería si la lisozima se sometiese a altas temperaturas? 

5. (Sept 03) Formula el 

tripéptido Ala-Ser-Gly, 

sabiendo que la alanina es el 

extremo amino (grupo amino 

libre) y la glicina el extremo 

carboxilo (grupo carboxilo 

libre). ¿Cómo se llama el enlace que une los aminoácidos? 

6. (Junio 03) Una macromolécula puede 

contener tres niveles estructurales, tal 

como se esquematiza en el recuadro. a) ¿De 

qué macromolécula se trata? b) ¿En qué 

nivel de conformación estructural es 

funcionalmente activa? c) ¿Qué 

consecuencias tendría para la 

macromolécula la reacción que la convierte 

del nivel 3 al 1? 

1 

Identificar la proteína y la importancia de su conformación espacial para su 

funcionalidad. a )Proteína; b) Identificar el n.3 y nombrar Estructura 

Terciaria; c) La desnaturalización conduce a la desorganización estructural e 

inactivación funcional de la proteína. 

7. (Junio 03) El cuadro adjunto 

contiene un azúcar, un lípido y un 

dipétido. a) Indentifica cada 

molécula numerada. b) Dibuja las 

moléculas resultantes de la 

hidrólisis del compuesto nº 2. 


20


8. (Sept 04) Las proteínas son macromoléculas poliméricas constituidas por 

la unión de moléculas más simples. 

a. ¿Cómo se denominan las unidades que se enlazan para constituir las 

proteínas? 

b. ¿Qué características comunes poseen estas unidades? 

c. Formula el dipéptido Ala-Gly. 

d. Nombra tres funciones que pueden realizar estas macromoléculas en 

las células. 

CH3 

| 


| 

Ala H 

H 

| 


| 

Gly H 

9. (Jun 05) Las proteínas son macromoléculas 

poliméricas constituidas por la unión de moléculas 

más simples. 

a. ¿Cómo se denominan las unidades 

estructurales de las proteínas? 

b. ¿Qué características comunes poseen estas 

unidades? 

c. A partir de la fórmula de la glicina (Gly) 

alanina (Ala) y serina (Ser), 

formula el tripéptido Ala-Ser-Gly. 

d. Describa las funciones biológicas más importantes de las proteínas. 

10. (Sept 05) Las proteínas son macromoléculas sintetizadas mediante la unión 

de unidades 

a. Explica qué significa 

estructura primaria de una proteína 

b. Cuando decimos que una 

proteína es globular o fibrosa, ¿a 

qué nos estamos refiriendo? 


21


c. ¿Qué consecuencias tendría el calentar a una proteína? 

11. (Sept 05) La RUBISCO es la enzima clave en el proceso que usa las plantas 

para convertir CO2 en carbohidratos, pero es una enzima relativamente lenta: sólo 

transforma unas 3 moléculas de sustrato por segundo 

a. ¿Qué cantidad de enzima queda después de la reacción? 

b. ¿Qué significa que la actividad enzimática es específica? 

c. ¿Cuál es la naturaleza de la enzima? 


22


TEMA 6. ÁCIDOS NUCLEICOS 

1. Definición. 

2. Composición química de los ácidos nucleicos. 

► Nucleotidos 

► Nucleósido 

3. Nucleótidos no nucleicos 

▪Adenosín trifosfato (ATP) 

▪Adenosín monofosfato cíclico (AMP-c) 

▪NAD y FAD 

▪NADH 

4. Ácido desoxirribonucleico (ADN). 




5. Funciones del ADN. 

6. Desnaturalización del ADN. 

7. Ácido ribonucleico (ARN). 

► Estructura. 

► Tipos y función. 

▪ARN mensajeros (ARNm), 

▪ARN de transferencia (ARNt) 

▪ARN ribosómicos (ARNr) 

▪ARN heterogéneo nuclear (ARNhn) 


1


1. DEFINICIÓN. 

Los ácidos nucleicos son macromoléculas constituidas por la unión mediante 

enlaces químicos de unidades menores llamadas nucleótidos. Los ácidos nucleicos son 

compuestos de elevado peso molecular que están presentes en el núcleo de las células 

(también en determinados orgánulos como mitocondrias y cloroplastos). Son las moléculas 

encargadas de almacenar, transmitir y expresar la información genética. Existen dos 

tipos ADN (ácido desoxirribonucleico) y ARN (ácido ribonucleico), presentes ambos en 

toda clase de células animales, vegetales o bacterianas. 

2. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS. 

Los ácidos nucleicos son macromoléculas 

poliméricas formadas por subunidades llamadas 

nucleótidos. 

► Nucleotidos 

Están formados por la unión de una base 

nitrogenada, una pentosa y una molécula de ácido 

fosfórico (H3 PO4) 

▪ Bases nitrogenadas. Compuestos cíclicos 

formados por carbono y nitrógeno. Existen dos tipos: 

- Bases pirimidínicas, derivadas de la pirimidina. Son la citosina (C), que se 

encuentra tanto en el ADN como en el ARN; la timina (T), que se presenta sólo en 

el ADN; y el uracilo (U), componente del ARN. 

- Bases púricas, derivadas de la purina. Las más importantes son la adenina (A) y 

la guanina (G). Las dos en ambos tipos de ácidos nucleicos. 


2


▪Pentosa, ribosa en el ARN y desoxirribosa en el ADN. 

▪Ácido ortofosfórico (H3 PO4) se encuentran en forma de ion fosfato. 

A.1.- ¿Qué diferencia existe entre la ribosa y la desoxirribosa? 

► Nucleósido 

La unión de una pentosa con una base nitrogenada forma un nucleósido. El enlace 

se forma entre el carbono anomérico del azúcar y uno de los nitrógenos de la base 

nitrogenada. En la unión se forma una molécula de agua. Este enlace recibe el nombre de 

enlace N-glucosídico. Si la pentosa es una ribosa, tenemos un ribonucleósido. Estos 

tienen como bases nitrogenadas la adenina, guanina, citosina y uracilo. Si la pentosa es un 

desoxirribosa, tenemos un 

desoxirribonucleósido. Estos tienen 

como bases nitrogenadas la adenina, 

citosina, guanina y timina. Se nombra 

añadiendo la terminación -osina, si 

derivan de una base púrica, o -idina, 

se ésta es pirimidínica, al nombre de 

la base que lo forma: adenosina, 

guanosina, citidina, timidina, etc. Si 

la pentosa es la desoxirribosa se 

antepone el prefijo desoxi-; por 

ejemplo, desoxiaguanosina, 

desoxicitidina, etc. 

Los nucleótidos se forma por la unión de un nucleósido con el ácido fosfórico, esta 

se produce mediante la esterificación del azúcar por el ácido fosfórico. Es una unión 

fosfoéster entre un OH del ácido fosfórico y el OH situado en el carbono 5 del azúcar, 

con formación de una molécula de agua. Según el azúcar sea la ribosa o la desoxirribosa, 

tendremos ribonucleótidos o desoxirribonucleótidos. 


3


La nomenclatura de los nucleótidos es compleja. Los nucleótidos se nombran como 

el nucleósido del que proceden eliminando la a final y añadiendo la terminación 

monofosfato, por ejemplo, adenosin monofosfato (AMP). Llevan el prefijo desoxi-, en el 

caso de estar formadas por la pentosa desoxirribosa. (dAMP) 

Al grupo fosfato de los nucleótidos 

monofosfato puede unirse un segundo fosfato, 

y a éste un tercero, para formar los 

nucleótidos mono-, di- y trifosfatos (AMP, ADP 

y ATP), 

La unión de dos nucleótidos mediante 

enlaces fosfodiester (entre el OH del ácido 

fosforito de un nucleótido y el OH del carbono 

3' del siguiente formándose una molécula de 

agua) da lugar a un dinucleótido, si se une 

varios forman un polinucleótido. Los ácidos 

nucleicos son precisamente largas cadenas 

polinucleótidicas. 


Formación de un dinucleótido 

4


3. NUCLEÓTIDOS NO NUCLEICOS 

No forman parte de los ácidos nucleicos, se encuentran libres en las células e 

intervienen en el metabolismo y en su regulación de enzimas, aportando energía química 

en las reacciones celulares, como coenzimas o como intermediarios activos en la síntesis 

de biomoléculas. Entre estos tenemos: 

▪ Adenosín trifosfato (ATP) actúa como coenzima en diversas reacciones 

metabólicas implicadas en la transferencia de fosfato y energía siendo el intermediario 

energético celular por excelencia. Al hidrolizarse a ADP+P, libera la energía que es 

utilizada por la célula para realizar diversas funciones, como movimiento, síntesis de 

moléculas, producción de calor, transmisión nerviosa, transporte activo, etc. Por tanto en 

los seres vivos actúan como un almacén de energía. 

▪Adenosín monofosfato cíclico (AMP-c) que actúa como segundo mensajero. 

▪El NAD (nicotín-adenín-dinucleótido) y el FAD (flavín-adenín-dinucleótido), son 

dinucleótidos formados por la unión de un nucleótido de adenina a un nucleótido de 

nicotinamida y flavina, respectivamente, y el NADP (nicotín-adenín-dinucleótido fosfato) 

posee además un fosfato; actúan como coenzimas en procesos metabólicos de 

transferencia de electrones (reacción de óxido-reducción). Estas coenzimas actúan 

aceptando o cediendo electrones (reduciéndose u oxidándose) al tiempo que el sustrato 

se oxida o reduce, ejemplo. 

E (deshidrogenasa) 

A-H2 !!!!! A 

œ ø 

(sustrato reducido) NAD NADH + H + 

ø ø 

(coenzima oxidada) (coenzima reducida) 

(sustrato oxidado) 

▪El NADH se une a enzimas que catalizan reacciones catabólicas, mientras que el 

NADPH lo hace con las que catalizan reacciones de biosíntesis. 


5


4. ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO (ADN). 

El ADN es un polímero líneal formado por desoxirribonucleotidos de adenina, 

guanina, citosina y timina. 

El ADN fue aislado por primera vez en 1869, pero hasta 1950 no se empezó a 

conocer su estructura. Se encuentra en el núcleo de las células eucariotas asociado a 

proteínas (histonas y otras) formando la cromatina, sustancia que constituye los 

cromosomas y a partir de la cual se transcribe la información genética. También hay 

ADN en ciertos orgánulos celulares (por ejemplo: plastos y mitocondrias). 

El estudio de su estructura se puede hacer a 

varios niveles, presentan estructuras primaria y 

secundaria, aunque asociado o no a proteínas nucleares 

adoptan estructuras seperenrolladas que equivalen a 

una estructura terciaria. 


Es la secuencia de nucleótidos de una cadena o 

hebra. Para indicar la secuencia de una cadena de ADN 

es suficiente con los nombres de las bases o su inicial 

(A, T, C, G) en su orden correcto y los extremos 5' y 

3' de la cadena nucleotídica. Así, por ejemplo: 

5'ACGTTTAACGACAAGTATTAAGACAAGTATTAA3' 


De acuerdo con el modelo de doble hélice propuesto por Watson y Crick, la 

estructura secundaria del ADN consiste en: 

▪Una doble hélice formada por dos cadenas helicoidales de polinucleótidos, 

enrolladas la una alrededor de la otra a lo largo de un eje imaginario común. 

▪El enrollamiento es dextrógiro (sentido de las agujas del reloj). 

▪Las cadenas son antiparalelas, se disponen en sentido opuestos. Una va en 

sentido 3' → 5' y la otra en sentido 5' → 3'. 


6


▪Las bases nitrogenadas se sitúan en el interior de la doble hélice mientras que el 

azúcar (la pentosa) y el ácido fosfórico forman el esqueleto externo; los planos de las 

bases quedan perpendiculares al eje de la hélice. 

▪Las dos cadenas están unidas por puentes de hidrógenos formados entre los 

pares adenina-timina (A=T) dos puentes y guanina-citosina (G≡C) tres puentes. Esta 

correspondencia entre las bases explica el hecho de que las dos cadenas de la doble 

hélice posean secuencias complementarias. 

Esta estructura secundaria hace posible explicar el papel del ADN como molécula 

que posee el mensaje genético, capaz de duplicarse o replicarse para transmitir este 

mensaje a las dos células hijas y transcribir, por otra parte, este mensaje para formar 

moléculas de ARN responsables de la síntesis de proteínas. Estas dos importantes 

funciones se basan, como veremos más adelante, en la complementariedad de sus bases. 


La disposición que adopta la doble hélice de ADN al asociarse con proteínas se 

conoce como estructura terciaria. 


7


5. FUNCIONES DEL ADN. 

El ADN contiene la información celular heredable, es decir, información genética 

que se transmite en la reproducción. El modelo de la doble hélice permite comprender 

cómo puede desempeñar esta función atendiendo a las características que requiere esta 

misión: 1º capacidad de replicación, 2º capacidad de contener información y 3º 

posibilidad de mutación. 

La replicación de la molécula original para formar dos moléculas hijas idénticas se 

explica mediante la complementariedad de las bases, si las dos cadenas se separan, cada 

una puede servir de molde para la síntesis de una nueva cadena complementaria. De esa 

manera, la información genética en la secuencia de bases puede transmitirse fielmente. 

La información está contenida en la secuencia de bases. Una determinada 

secuencia de nucleótidos del ADN puede traducirse en una secuencia determinada de 

aminoácidos de acuerdo con la hipótesis “un gen-una enzima”. Mediante el proceso de 

transcripción se transfiere la información (secuencia de bases) a otra molécula, el ARNm 

(mensajero), que traslada sus órdenes al citoplasma donde los ribosomas traducen esta 

información fabricando una determinada cadena polipeptídica. 

La mutación (cambio en la información genética) que hace posible el hecho 

evolutivo se explica como un cambio en la secuencia de las bases, esto implica la 

sustitución de un aminoácido por otro en la proteína que, a su vez, puede significar un 

cambio en la función de ésta. Las mutaciones pueden producirse por “errores” en el 

proceso de replicación. Aunque este fenómeno se produce con mucha frecuencia, la 

mayoría de las mutaciones son inviables, es decir, el resultado es incompatible para la 

vida. Por ello, las células poseen mecanismo de reparación de errores sustituyendo el 

fragmento equivocado y colocando las bases complementarias correctas en la cadena 

inicial. 

6. DESNATURALIZACIÓN DEL ADN. 

Si una disolución de ADN se calienta suficientemente ambas cadenas se separan, 

pues se rompen los enlaces de hidrógeno que unen las bases, y el ADN se desnaturaliza. La 

temperatura de desnaturalización depende de la proporción de bases. A mayor proporción 

de C-G, mayor temperatura de desnaturalización, pues la citosina y la guanina establecen 

tres puentes de hidrógeno, mientras que la adenina y la timina sólo dos y, por lo tanto, a 

mayor proporción de C-G, más puentes de hidrógeno unirán ambas cadenas. La 

desnaturalización se produce también variando el pH o a concentraciones salinas 

elevadas. Si se restablecen las condiciones, el ADN se renaturaliza y ambas cadenas se 

unen de nuevo. 


8


7. ÁCIDO RIBONUCLEICO (ARN). 

► Estructura. 

Los ácidos ribonucléicos (ARN) están formados por ribonucléotidos (nucleótido de 

ribosa), sus bases nitrogenadas son adenina, guanina, citosina y uracilo, compuesto este 

último que sustituye a la timina del ADN. 

Estos ribonucléotidos se unen 

entre sí mediante enlaces 

fosfodiéster en sentido 5 → 3, al 

igual que el ADN. A diferencia del 

ADN, el ARN es casi siempre 

monocatenario (excepto en los 

reovirus donde es bicatenario). 

Poseen, no obstante, zonas con 

estructura de doble hélice, 

denominadas horquillas. Cuando las 

zonas complementarias están 

separadas por regiones no 

complementarias se forman lazos o bucles. 


9


► Tipos y Función. 

Por su localización celular, su estructura y la función que desempeñan se 

distinguen varios tipos de ARN: ARNm (mensajero), ARNr (ribosómico), ARNt 

(transferente) y el ARNhn (heterogéneo nuclear). 

▪ARN mensajeros (ARNm), forman cadenas 

cortas y lineales que poseen únicamente estructura 

primaria y que pueden llegar a estar formadas hasta 

por 5.000 nucleótidos. Sintetizado como copia 

complementaria de un segmento de ADN, lleva la 

información desde el núcleo al hialoplasma para la 

síntesis de proteínas. 

▪ARN de transferencia (ARNt), están formados por moléculas relativamente 

pequeñas que contienen entre 70 y 90 nucleótidos y constituyen una única hebra o 

cadena. Esta cadena presenta zonas con doble hélice, que dan lugar a la estructura 

secundaria en “hoja de trébol”. Los distintos ARNt dispersos en el hialoplasma se 

encargan de recoger los diferentes aminoácidos y de transportarlos hasta los ribosomas. 

En el ARNt podemos distinguir un brazo aceptor de aminoácidos abierto y un bucle 

anticodón formado por un triplete de bases nitrogenadas y que es complementario del 

correspondiente triplete codón del ARNm 


10

▪ARN ribosómicos (ARNr), son los más abundantes (90 - 95 % de los ARN). Al 

igual que el ARNt presenta zonas con estructura de doble hélice. Se encuentra en los 

ribosomas asociado a proteínas, formando parte de subunidades que los integran. Los 

ribosomas son los orgánulos encargados de la biosíntesis de proteínas; concretamente, 

“traducen” la secuencia de bases del ARNm en la secuencia correspondiente de 

aminoácidos. 

▪ARN heterogéneo nuclear (ARNhn), están localizados en el núcleo. Presentan 

gran variedad de tamaños, de ahí su nombre. Es el precursor de los ARNm, en los que se 

transforman tras un proceso de maduración que implica la eliminación de secuencias de 

nucleótidos no codificantes. 

Composición 

química 

Estructura 

Función 


ARN ADN 

Pentosa Posee$-D-Ribosa Posee$-D-Desoxirribosa 

Base 

Cadena 

Configuración 

Adenina, guanina, citosina y 

uracilo. Todas ellas en distinta 

proporción. 

Los ARN son monocatenarios, 

están constituidos por una sola 

cadena polinucleótidica (excepto 

en algún virus) 

Salvo el ARNt (con estructura en 

hoja de trébol), no presentan una 

estructura espacial determinada. 

En el proceso de transcripción se 

traslada información (secuencia 

de bases) del ADN a otras 

moléculas: el ARNm 

(mensajero), actúa como 

intermediario para llevar la 

información contenida en el 

ADN al citoplasma. 

La traducción de la secuencia de 

bases del ARNm se realiza en 

los ribosomas (constituidos por 

ARNr y proteínas) del 

citoplasma. 

Los ARNt específicos 

transportan a los aminoácidos 

colocándolos en el orden exacto 

para formar la proteína. 


Adenina, guanina, citosina y timina. 

La proporción de adenina es idéntica 

a la timina, lo mismo ocurre con 

guanina y citosina (En el ADN de 

doble cadena). 

El ADN es bicatenario, está 

constituido por una doble cadena 

polinucleótidica (excepto en algunos 

virus) 

Estructura en doble hélice, con las 

dos cadenas unidas mediante el 

emparejamiento de las bases A=T y 

G≡C. 

La información sobre qué 

aminoácidos y en qué orden deben 

unirse para producir todas las 

proteínas celulares está codificada en 

la secuencia de bases del ADN. Un 

“gen” se define como un fragmento 

de ADN que contiene la información 

para la síntesis de una cadena 

polipeptídica. 

11


A.2.- ¿Qué secuencia de bases tendrá el ARNm, formado a partir de la siguiente hebra de ADN? 

A-T-C-G-A-A-T-G-A-G-G-T-C-T-A 

¿Cuántos codones poseerá? 

¿Cuántos ARNt serán necesarios en la biosíntesis de ese polipeptído? 

¿Qué anticodones deberá poseer? 

A.3.- En un dúplex de ADN ambas hebras son moléculas poliméricas independientes que se 

mantienen unidas gracias a fuerzas intermoleculares. ¿A qué tipo de enlaces nos referimos? ¿En que 

región de la doble hebra se localizan? ¿En qué parte del nucleótido se localizan los átomos que 

participan en estos enlaces? Ayúdate con un dibujo. 

A.4.- Establecer la correspondencia existente entre los términos de las columnas A y B. 

COLUMNA A COLUMNA B 

1. Uracilo a. Azúcar constitutivo del ARN 

2. Adenosina b. Nucleósido 

3. Histonas c. Nucleótido 

4. ATP d. Base pirimidínica 

5. Ribosa e. Proteína asociadas al ARN 


12


A.5.- Una vez aislado un fragmento monocatenario de ADN humano, se analizaron las proporciones 

de las bases nitrogenadas y se encontró: A: 27%, G: 35%, C: 25%, T: 13%. 

a) Determina las proporciones de bases de la cadena complementaria. 

b) Comentar las propiedades de las dobles hélices en función de las proporciones de bases. 

c) Calcular las proporciones de bases del ARN que se transcribiría del fragmento inicial. 

A.6.- Una cadena de ácido nucleico presenta la siguiente secuencia de bases: 

5'6 GATCAACTGA 63' 

Indica, razonando la respuesta, si se trata de ADN o de ARN y cuál sería la secuencia de 

bases de la cadena complementaria. 

ACTIVIDADES 

Actividad 1: ¡Busca la información genética! 

Actividad 2: La función del ARN. 

Actividad 3: Las características del ARN. 

Unidad didáctica: Composición química de los seres 

vivos. 

PREGUNTAS PAU 

(Junio 2000) El ADN es la molécula encargada de almacenar y transmitir la 

información genética. Su estructura es un reflejo de esta función, ya que 

permite que la molécula se duplique antes de la división celular, de manera que 

la información genética llega a las dos células hijas. 

a) Explica, sin entrar en fórmulas químicas, cuáles son las 

características estructurales básicas de la molécula de ADN. 1 punto. 

b) ¿Qué hay en esta estructura que haga posible la duplicación de la 

molécula? 0,8 puntos. 

c) ¿En qué se diferencian las estructuras de las moléculas de ADN y 

ARN? 1,2 puntos. 


13


(Sept-2000) Las vitaminas son compuestos orgánicos relativamente sencillos 

y que son imprescindibles para la vida. 

a) ¿Por qué es esencial incluirlas en la dieta de los seres humanos, 

mientras que otros organismos pueden vivir sin ellas? 0,5 puntos. 

b) ¿Conoces algún ejemplo de vitamina? ¿Es liposoluble o hidrosoluble? 

¿Qué efectos tiene su carencia? 1 punto. 

c) Algunas vitaminas son de naturaleza proteica. Explica en qué lugar 

de la célula se realiza su síntesis, qué orgánulos participan y cuáles son 

los sustratos (precursores) que se usan en dicha síntesis. 1,5 puntos. 

(Sept-2000) Las enzimas son compuestos orgánicos esenciales en las células 

vivas. Se ha dicho de ellas que son las artífices de que pueda existir vida 

sobre la Tierra, ya que hacen posible que en las células vivas ocurran 

reacciones químicas de una manera compatible con la vida. 

a) ¿Cuál es la naturaleza química de las enzimas? 0,6 puntos. 

b) Explica brevemente cuál es la función de las enzimas. 1,2 puntos. 

c) Describe con ayuda de un gráfico cuál es la relación entre la energía 

de activación y la acción de las enzimas. 1,2 puntos. 

(Junio 01) Las características básicas de la replicación del ADN son las 

siguientes: es bidireccional, es semiconservativa, se inicia en orígenes de 

replicación y avanza sólo en sentido 5’→ 3’. 

a) Explica con tus palabras el 

significado de cada una de estas 

características. 1 punto. 

b) También decimos de la replicación 

que es un proceso que presenta una 

gran “fidelidad”. Explica su 

significado y su importancia en la 

supervivencia de la especie. 0,7 

Puntos. 

c) En ocasiones, durante la 

replicación se producen mutaciones 

en el ADN. ¿Qué entiendes por 

mutaciones? ¿Qué relación hay 

entre las mutaciones y la evolución de las especies? 0,7 puntos. 

e) El ADN es una doble cadena de nucleótidos antiparalela. A partir de las 

fórmulas de la adenina, la desoxirribosa y el ácido fosfórico, formula el 

desoxirribonucleótido de adenina o desoxiadenosin monofosfato (AMP). 0,6 

puntos. 


14


(Junio 02) La replicación del ADN es un proceso 

importante para las células 

a. ¿Cuál es la finalidad de la replicación? ¿En qué 

fase del ciclo celular se produce? ¿Por qué es tan 

importante que la replicación se produzca de forma 

fiel? 1 punto. 

b. Usando los símbolos adjuntos, dibuja una 

molécula de ADN en la que una cadena tenga la secuencia 5’-ATCG-3’. 1 punto. 

c. Dibuja ahora una molécula de ARN con secuencia complementaria a la del 

apartado b). 1 punto. 3´- 

(junio 02) El par A TP I ADP Y el par NÁDH I NAD' tienen un papel central 

en el metabolismo, actuando como aceptores o donadores en diversas 

reacciones y vías metabólicas. 

a. ¿Qué es lo que aceptan o donan cada uno de estos pares? ¿Cuál de 

los dos miembros del pares el donador y cuál es el aceptor? 0,7 puntos 

b. El ATP es un nucleótido. ¿De qué se compone un nucleótido? ¿Y un 

nucleósido? ¿En qué macromoléculas podemos encontrar los 

nucleótidos? 1 punto. 

c. En condiciones aerobias la mayor parte del A TP se produce en la 

fosforilación oxídativa . ¿En qué lugar de la célula ocurre? Describe de 

qué manera se produce A TP a partir de NADH mediante este proceso. 

¿Cuál es el aceptar final de los electrones en la cadena respiratoria? 

1,3 puntos. 

d. Una mutación que cambie solamente una base por otra en el ADN, 

¿podria bloquear la fosforilación oxidativa en las células que contienen 

esa mutación? Razona la respuesta. 1 punto 

(Sept 02) El agua es, sin duda, el componente más abundante de los seres 

vivos y en ella se disuelven el resto de los componentes de la materia viva. 

a) Nombra el tipo de interacción que realizan las moléculas de agua 

entre sí en disolución y explica en qué consisten. ¿Qué se entiende por 

sustancias hidrófobas e hidrófilas? 1 punto. 

b) El ácido fosfatídico (fonnado por glicerol, dos ácidos grasas y una 

molécula de ácido fosfórico) es el más sencillo de los 

glicerofosfolípidos, ya que contiene sólo una molécula de ac. fosfórico 

en la posición 3 del glicerol. Une una molécula de A dos de B y una de C 

para fonnar el ácido fosfatídico. 1 punto. 


15


c) Los glicerofosfolípidos son un componente fundamental de cierto 

tipo de estructuras biológicas. Nombra esta estructura, haz un dibujo 

(poniendo nombre a las diferentes partes) y di en qué consisten sus 

propiedades fundamentales: fluidez y asimetría. 1 punto. 

d) Otro componente de las células, el ADN, tiene la particularidad de 

que se organiza de diferente manera en las células en división y en las 

que no lo están. Nombra y describe brevemente estos dos modelos de 

organización. 1 punto. 

(Junio 03) El 

cuadro 

adjunto 

contiene un 

azúcar, un 

lípido y un 

dipétido. 

a) Indentifica 

cada molécula numerada. 

b) Dibuja las moléculas resultantes de la hidrólisis del compuesto nº 2. 

(Sept-03) La publicidad de cierto producto lácteo dice “Si está preocupado 

por el colesterol y los triglicéridos, le interesa saber que existen dos tipos 

de grasas: las saturadas y las insaturadas, siendo éstas últimas más 

saludables por lo que el producto está enriquecido con ácidos grasos Omega- 

3 para el control de los niveles....”. 

a) ¿A qué tipo de biomoléculas (ac. nucleicos, lípidos, glúcidos o 

proteínas) hace referencia el anuncio? 

b) ¿Cómo son químicamente los ácidos grasos? 

c) ¿Qué significa que son moléculas anfipáticas? 

d) ¿Qué significa que pueden ser saturadas o insaturadas? 

(Sept 03) Completa la tabla adjunta para indicar qué elementos químicos 

forman parte de los compuestos que se muestran. 


16


(Junio 04) Un fragmento de un ácido nucleico bicatenario de una célula está 

constituido por un 20% de G y un 20% de C. 

a. ¿Las letras G y C qué simbolizan? 

b. ¿Cuál es el nombre de cada una? 

c. ¿A quién le corresponde el 60% restante? 

d. ¿A qué tipo de ácido nucleico corresponde el fragmento? 

e. ¿Cuál es su principal función? 

Una vez aislado un fragmento monocatenario de ADN humano, se 

analizaron las proporciones de las bases nitrogenadas y se encontró: A: 27% 

G: 35% C: 25% T: 13% 

a. Determina las proporciones de bases de la cadena complementaria. 

b. Comenta las propiedades de las dobles hélices en función de las 

proporciones de bases. 

c. Calcula las proporciones de bases del ARN que transcribiría del 

fragmento inicial. 

1. El material genético de los virus puede ser ADN (de cadena sencilla o 

doble) o ARN (de cadena sencilla o doble). En la tabla siguiente se indica la 

composición de bases de cuatro virus: 

Determine en cada caso si el virus contiene ADN o ARN y si el ácido nucleico 

es de cadena sencilla o de cadena doble. 

2. El esquema anexo representa el efecto del pH sobre la actividad de dos 

enzimas A y B. 


17


a. Describe el 

comportamiento de las 

dos enzimas. ¿Se 

comportan la misma 

manera? Razona la 

respuesta. 

b. El enzima A cataliza 

la transformación de X 

en Y, y la enzima B la 

transformación de X 

en Z. ¿Cuál de los dos 

productos se formará 

en mayor cantidad a un 

pH de 5? ¿Y a un pH 

de 7,5? Razona la 

respuesta. 

c. ¿Qué relación tienen con la energía de activación? 

d. Además del pH, ¿qué otros factores pueden modificar la actividad 

enzimática? Utiliza ejemplos y razona sobre sus efectos. 

35. El esquema anexo representa el efecto de la temperatura sobre la 

actividad de dos enzimas A y B. 

a. ¿Se comportan las dos 

enzimas de la misma 

manera? Razona la 

respuesta. 

b. El enzima A cataliza la 

reacción de X → Y y la 

enzima B la transformación 

de X → Z . ¿Cuál de los dos 

productos se formará en 

mayor cantidad a 40º C? ¿Y 

a 70º C? Razona la 

respuesta. 

c. ¿Qué es una enzima y 


18


cuales son sus funciones biológicas? ¿Por qué tipos de unidades básicas están 

formadas? ¿Qué relación tienen con la energía de activación? 

d. Además de la temperatura, ¿qué otros factores pueden modificar la 

actividad enzimática? Utiliza ejemplos y razona sobre sus efectos. 

TODAS LAS BIOMOLECULAS 

1) Copia la tabla adjunta para indicar qué elementos forman parten de los 

compuestos que se nombran: 

2) Completa: indicando cuáles de los siguientes elementos químicos están 

presentes en los compuestos mencionados: 

H, C, O, P, N 

3) Completa: indicando cuáles de los siguientes elementos químicos están 

presentes en los compuestos mencionados: 

H, C, O, P, N 


19


4) El agua es, sin duda, el componente más abundante de los seres vivos y en 

ella se disuelven el resto de los componentes de la materia viva. 

a) Nombra el tipo de interacción que realizan las moléculas de agua entre sí 

en disolución y explica en qué consisten. ¿Qué se entiende por sustancias 

hidrófobas e hidrófilas? 1 punto 

b) El ácido fosfatídico (formado por glicerol, dos ácidos grasos y una 

molécula de ácido fosfórico) es el más sencillo de los glicerofosfolípidos, ya 

que contiene sólo una molécula de ac. fosfórico en la posición 3 del glicerol. 

Une una molécula de A, dos de B y una de C para formar el ácido fosfatídico. 

1 punto.. 

c) Los glicerofosfolípidos son un componente fundamental de cierto tipo de 

estructuras biológicas. Nombra esta estructura, haz un dibujo (poniendo 

nombre a las diferentes artes) y di en qué consisten sus propiedades 

fundamentales: fluidez y asimetría. 1 punto. 

d) Otro componente de las células, el ADN, tiene la particularidad de que se 

organiza de diferente manera en las células en división y en las que no lo 

están. Nombra y describe brevemente estos dos modelos de organización. 1 

punto 

5) El siguiente cuadro contiene los datos obtenidos en un experimento en el 

que utilizaron distintas moléculas de origen biológico. Copia en tu hoja de 

examen el cuadro y señala lo que crees que indican los números en los 

recuadros. 


20


6) El siguiente esquema generaliza el transcurso de una de las reacciones que 

ocurren en el metabolismo celular: Triglicéridos Ácidos grasos + glicerina 

a. ¿Qué tipo de lípidos son los triglicéridos? ¿Qué funciones biológicas tienen 

este tipo de lípidos? 

b. ¿Qué "transformación" sufren los triglicéridos para convertirse en ácidos 

grasos + glicerina? ¿Se captaría agua en el transcurso de la reacción 

representada en el esquema? Explícalo brevemente. 

c. ¿Quiénes son los sustratos y los productos de la reacción indicada? ¿Se 

trataría de una reacción anabólica o catabólica? Razona la respuesta. 

25. Copia en tu hoja de examen la siguiente tabla y completa los términos 

correspondientes a las biomoléculas que se mencionan. 


21


TEMA 7. LA CÉLULA. EL NÚCLEO. 

1. Concepto de célula 

1.1. Historia del estudio de las células. 

1.2. Teoría celular 

2. Origen y evolución celular 

2.1. El origen de la vida 

2.2. La evolución de la vida 

2.3. La teoría endosimbiótica 

3. Tipos de organización celular 

4. Forma y tamaño de las células. 

► forma. 

► tamaño. 

5. El núcleo celular. 

6. Núcleo interfásico. 

a. La forma 

b. Número. 

c. El tamaño 

d. Posición. 

6.2. Estructura del núcleo interfásico. 

a. Envoltura nuclear. 

b. Nucleoplasma 

c. Nucléolo. 

d. Cromatina. 

• Heterocromatina 

• Eucromatina 

6.3. Funciones del núcleo interfásico. 

7. Núcleo en división. 

7.1.- cromosomas. 

a. Número de cromosomas (haploide y diploide). 

b. Cariotipo. 

b.1. Cariotipo humano 

b.2. Alteraciones del cariotipo o anormalidades cromosómicas. 


1


1. CONCEPTO DE CÉLULA 

1.1. HISTORIA DEL ESTUDIO DE LAS CÉLULAS. 

• El holandés A. Van Leeuwenhoek (1674) construye el primer microscopio. Observa 

espermatozoides, protozoos y bacterias. 

• El microscopista inglés R. Hooke (1665) describe la estructura de una laminilla de 

corcho vista al microscopio, señala que está formada por celdas e introduce así el término 

célula. 

• Dutrochet (1824) llega a la conclusión de que todos los seres, animales y vegetales 

están compuestos de unidades pequeñas, células. 

• En 1831 el botánico escocés R. Brown demostró la existencia de un corpúsculo en el 

interior de las células vegetales, al que denominó núcleo. 

• En 1839 el checo Purkinje introdujo el término protoplasma, para definir el 

contenido vivo de las células 

• En el mismo año, los alemanes Schleiden y Schwann formularon la teoría celular y 

llegan a la conclusión de que “la célula es una unidad estructural y funcional de todos los 

seres vivos”. Sin embargo mantenían ideas equivocadas sobre el origen de las células. 

• En 1858, R. Virchow completó la teoría celular con sus estudios sobre el origen de 

las células, problema que queda zanjado con la frase: toda célula procede de otra célula. 

1.2. TEORÍA CELULAR 

Con las aportaciones de todos los científicos desde el siglo XVII y con los postulados 

de Schleiden y Schwann en el siglo XIX se desarrolló la llamada teoría celular. Esta teoría 

enuncia los siguientes principios: 

1. La célula es la unidad morfológica de los seres vivos. 

2. La célula es la unidad fisiológica de los seres vivos. 

Con la aportación de Virchow quedó expreso el tercer principio de la teoría celular: 

3. Las células sólo pueden existir a partir de células preexistentes. 

Y con las aportaciones de numerosos científicos del campo de la investigación 

genética (Sutton y Boveri) se fijó el llamado cuarto postulado: 

4. La célula es la unidad genética autónoma de los seres vivos. 

En resumen, la teoría celular enuncia que: 

La célula es la unidad morfológica, fisiológica y genética de todos los seres vivos. 


2


2. ORIGEN Y EVOLUCIÓN CELULAR 

2.1. EL ORIGEN DE LA VIDA 

Según los cálculos más modernos, la Tierra se formó hace unos 4.600-4.500 millones 

de años y un millón de años después aparecería la vida. La explicación de cómo apareció es 

especulativa, ya que las condiciones reinantes en aquella primitiva atmósfera no son 

exactamente reproducibles en un laboratorio. De todas formas, se han diseñado 

experimentos que pueden ayudar a explicar los distintos pasos ocurridos hasta que surgió la 

vida. 

En 1922, el bioquímico A. Oparin formuló su hipótesis sobre los procesos de 

evolución química que debieron producirse durante el origen de la vida. Según él, hace 

3.500 millones de años, la Atmósfera de la Tierra estaba formada fundamentalmente por 

metano, amoniaco y vapor de agua. Estas moléculas sencillas, excitadas por las radiaciones 

solares y las descargas eléctricas durante las tormentas, se fueron condensando y 

diversificando, dando lugar a gran variedad de moléculas orgánicas, las cuales al enfriarse la 

Tierra, fueron arrastradas por torrenciales lluvias hasta el océano. 

El primitivo océano estaba formado por masas de agua caliente donde se iban 

acumulando gran cantidad de estas moléculas orgánicas. A todo este medio se le da el 

nombre de caldo nutritivo o sopa primitiva. 

La temperatura de la sopa favorecía las reacciones entre las moléculas que al unirse 

iban adquiriendo un mayor grado de complejidad y tamaño. Todas estas moléculas se fueron 

asociando formando agregados heterogéneos que Oparin denomino coacervados, el mundo 

científico no dio credibilidad a las hipótesis de Oparin 

Sin embargo, en 1950 un estudiante de la Universidad de Chicago, Stanley Millar, 

probó la hipótesis de Oparín. 

Miller demostró en el laboratorio, utilizando un aparato diseñado por él, similar al que 

ves en el dibujo, la posibilidad de que se formaran espontáneamente moléculas orgánicas. 

Para ello, hizo pasar vapor de agua a través de un recipiente de cristal que contenía una 

mezcla de gases como metano (CH4),amoníaco (NH3), hidrógeno (H2)entre otras moléculas 

que se suponía serían las más abundantes en la primitiva atmósfera reductora. Al mismo 

tiempo, las sometía a descargas eléctricas. 

El resultado fue la formación de una serie de moléculas orgánicas como ácido aspártico, 

ácido glutámico, ácido acético, ácido fórmico, urea, alanina y glicocola entre otras moléculas. 


3


2.2. LA EVOLUCIÓN DE LA VIDA 

Carl Woese (1980) denominó protobionte o progenote al antepasado común de todos 

los organismos y representaría la unidad viviente más primitiva, pero dotada ya de la 

maquinaria necesaria para realizar la transcripción y la traducción. De este tronco común 

surgirían en la evolución tres modelos de células procariotas: 

arqueas 

urcariotas 

bacterias 

Durante un período de más de 2000 millones de años, solamente existieron estas 

formas celulares, por lo que se puede pensar que se adaptaron a vivir en todos los 

ambientes posibles y "ensayarían" todos los posibles mecanismos para realizar su 

metabolismo. 

La evolución celular se produjo en estrecha relación con la evolución de la atmósfera 

y de los océanos. La teoría más aceptada es que: 

1. algunas células aprendieron a fabricar las moléculas orgánicas mediante la fijación y 

reducción del CO2. Se iniciaba así la fotosíntesis, como un proceso de nutrición 

autótrofa. El empleo del agua en la fotosíntesis como donante de electrones, tuvo 

como origen la liberación de O2 y por tanto la transformación de la atmósfera 

reductora en la atmósfera oxidante que hoy conocemos. 

Empezón una revolución del oxígeno que causaría la muerte de muchas formas 

celulares para las que fue un veneno, otras se adaptarían a su presencia y ... 

2. algunas células aprendieron a utilizarlo para sus reacciones metabólicas, lo que dio 

lugar a la respiración aerobia, realizando una nutrición heterótrofa aerobia. 

Estas formas celulares tienen organización procariota y son de pequeño tamaño. A 

partir de ellas, se piensa que evolucionaron las células eucariotas. 


4


2.3. LA TEORÍA ENDOSIMBIÓTICA 

El siguiente paso en la evolución celular fue la aparición de las eucariotas hace unos 

1.500 millones de años. 

Lynn Margulis, en su teoría endosimbiótica propone que se originaron a partir de una 

primitiva célula procariota, que perdió su pared celular, lo que le permitió aumentar de 

tamaño, esta primitiva célula conocida con el nombre de urcariota. Esta célula en un 

momento dado, englobaría a otras células procarióticas, estableciéndose entre ambos una 

relación endosimbionte 

Algunas fueron las precursoras de los peroxisomas, con capacidad para eliminar 

sustancias tóxicas formadas por el creciente aumento de oxígeno en la atmósfera. 

Otras fueron las precursoras de las mitocondrias, encargadas en un principio de proteger a 

la célula huésped contra su propio oxígeno. 

Por último, algunas células procariotas fueron las precursoras de los cloroplastos . 

De hecho, mitocondrias y cloroplastos son similares a las bacterias en muchas 

características y se reproducen por división. Poseen su propio ADN y poseen ARN 

ribosómicos semejantes a los de las bacterias. 

La incorporación intracelular de estos organismos procarióticos a la primitiva célula 

eurcariota, le proporcionó dos características fundamentales de las que carecía: 

1. La capacidad de un metabolismo oxidativo, con lo cual la célula anaerobia pudo 

convertirse en aerobia. 

2. La posibilidad de realizar la fotosíntesis y por tanto ser un organismo autótrofo 

capaz de utilizar como fuente de carbono el CO2 para producir moléculas orgánicas. 

Así mismo, la célula primitiva le proporcionaba a las procariotas simbiontes un 

entorno seguro y alimento para su supervivencia. 

Se trataría de una 

endosimbiosis altamente ventajosa 

para los organismos implicados, ya 

que todos ellos habrían adquirido 

particularidades metabólicas que 

no poseían por sí mismos 

separadamente, ventaja que sería 

seleccionada en el transcurso de la 

evolución. 


5


3. TIPOS DE ORGANIZACIÓN CELULAR 

No todas las células poseen el mismo grado de organización. Las primeras células que 

surgen en el curso de la evolución son células muy simples y primitivas, sus representantes 

actuales son las bacterias y algas verde-azuladas, ambas constituyen el nivel procariota, 

(pro = primitivo, carión = núcleo), poseen de acuerdo con su nombre un núcleo muy sencillo. 

El resto de los seres vivos poseemos células más complejas, con un núcleo bien diferenciado, 

constituyendo el nivel eucariota (eu = verdadero). Las células eucariotas pueden ser 

animales o vegetales. 

DIFERENCIAS MORFOLÓGICAS Y ESTRUCTURALES 

CÉLULAS EUCARIOTAS CÉLULAS PROCARIOTAS 

Poseen un núcleo provisto de membrana nuclear 

que contiene el ADN 

Carecen de membrana nuclear y, por tanto, de 

núcleo definido. Poseen un ADN circular que 

forma el cromosoma bacteriano. 

Ambos tipos celulares poseen membrana plasmática y citoplasmatica, y cuentan con representantes con y 

sin pared celular, aunque su naturaleza es distinta 

Poseen gran variedad de orgánulos citoplasmaticos: 

retículo, aparato de Golgi, lisosomas, ribosomas, 

etc. 

Poseen orgánulos energéticos: mitocondrias en 

todos los casos y cloroplastos en el caso de células 

vegetales. 

DIFERENCIAS FUNCIONALES 

Poseen ribosomas (diferentes a los de las 

eucariotas) pero carecen de otros orgánulos 

celulares provistos de membranas. 

Poseen repliegues en su membrana (mesosomas) 

con enzimas respiratorios. Algunos también poseen 

pigmentos fotosintéticos. 

CÉLULAS EUCARIOTAS CÉLULAS PROCARIOTAS 

Constituyen organismos tanto unicelulares 

(protistas) como pluricelulares: animales, vegetales 

y hongos. 

Son de nutrición heterótrofa o autótrofa 

(fotosintética). 

Constituyen organismos unicelulares llamados 

protistas (móneras): bacterias y cianobacterias. 

Son de nutrición heterótrofa o autótrofa 

(fotosintética o quimiosintética). 

No pueden fijar el N2 atmosférico. Algunos procariotas pueden fijar el N2 atmosférico. 

Son de respiración aerobia aunque existen 

eucariotas capaces de realizar fermentación 

(levaduras y células musculares). 

Existen procariotas aerobios y anaerobios (estrictos 

o facultativos). Muchos realizan fermentaciones. 

En ambos tipos de células existen representantes con capacidad de realizar movimientos como respuesta a 

estímulos. 


6


DIFERENCIAS ENTRE CÉLULAS ANIMALES Y VEGETALES 

Diferencias y 

semejanzas 

Forma de las células 

no especializadas 

Célula Vegetal Célula Animal 

Poliédrica Esférica 

Tamaño Generalmente son mayores Generalmente son menores 

Membrana 

plasmática 

Pared celular 

Orgánulos celulares 

comunes 

Orgánulos exclusivos 

de las células 

vegetales son: 

Orgánulos exclusivos 

de las células 

animales son: 

Posición del núcleo: 

Movilidad 

Son similares en ambos tipos de células. 

Es exterior a la membrana 

plasmática. Está formada 

básicamente por láminas de 

celulosa y constituye el esqueleto 

celular. 

No tienen 

Son comunes a ambos tipos celulares, por ejemplo: mitocondrias, retículo 

endoplasmático, ribosomas, aparato de Golgi,... 

- Los cloroplastos, pueden realizar 

la fotosíntesis (son autótrofoas). 

- vacuolas, en las vegetales 

adquieren gran tamaño (pueden 

llegar a ocupar el 95 % del 

volumen del citoplasma). En ellas 

se acumulan gran variedad de 

sustancias: de reserva, de desecho, 

pigmentos, agua, etc. 

Se encuentra desplazado contra la 

membrana plasmática por las 

grandes vacuolas y ocupa una 

posición excéntrica. 

Carece de capacidad para 

desplazarse (excepto casos 

particulares como algunos 

gametos). 


No poseen cloroplastos (son 

heterótrofas). 

Las vacuolas, aunque también 

aparecen en las células animales 

(denominadas, en éstas, vacuolas 

digestivas o lisosomas 

secundarios), son de pequeño 

tamaño 

- Los centriolos. 

Estos orgánulos, relacionados con 

el movimiento, se encuentran, o 

bien en la base de cilios y flagelos o 

en parejas, formando el diplosoma 

en el interior del centrosoma 

(organizador de los microtúbulos en 

el citoplasma celular). 

Suele ser central, 

Pueden ser moviles mediante 

pseudópodos o pueden poseer 

cilios y flagelos. 

7


Célula eucariota animal. 

Célula eucariota vegetal. 


8


4. FORMA Y TAMAÑO DE LAS CÉLULAS. 

► Forma. 

En las células de vida libre su forma suele ser esférica, pero las que pertenecen a 

seres pluricelulares, las formas pueden ser muy variadas dependiendo de su función o la 

clase de tejido a la que pertenezca. Por ejemplo las células nerviosas tienen formas que 

parecen árboles sin hojas y con muchísimas ramas (dendritas), los glóbulos rojos de la 

sangre tienen forma de discos bicóncavos y los espermatozoides parecen renacuajos con 

una larga cola (flagelo). En general tienden a la forma más o menos esférica, lo que permite 

a las sustancias que se incorporan a la célula llegar pronto a su destino en su interior. 

► Tamaño. 

Las células, con muy raras excepciones, no son visibles a simple vista. Es necesario el 

microscopio para visualizarlas. Ello es debido a que el ojo humano tiene un límite o poder 

resolutivo de unos 0,1-0,2 mm. El poder resolutivo es la capacidad de distinguir dos puntos 

separados una cierta distancia. Esto significa que dos puntos separados a menor distancia 

se verían a simple vista como un único punto. Como las medidas habituales de las células 

están por debajo de esa décima de milímetro, resultan imposibles de visualizar y para 

distinguir sus componentes se usan microscopios, que tienen mayor poder resolutivo que el 

ojo humano. 


9


Las medidas habituales usadas en microscopía son: 

El micrómetro, 1 m, que es la 

millonésima parte del metro, o la 

milésima parte de un milímetro. Es 

decir, en un milímetro hay 1000 

micrómetros. Esta medida se usa 

para definir los tamaños celulares y 

sus orgánulos. 

El nanómetro, 1 nm, que es la 

mil millonésima parte del metro, o la 

millonésima parte de un milímetro. 

Esta medida se usa sobre todo a 

nivel molecular y de orgánulos 

celulares muy pequeños. 

El angstrom, 1 Å, que es la diez milésima parte de un micrómetro, es decir, que 

en un nanómetro hay 10 angstroms. Se usa a nivel molecular. 

Las células eucariotas (las que tienen núcleo definido) son de mayor tamaño que las 

procariotas (sin núcleo), pues poseen más orgánulos y funciones más complejas. Mientras las 

procariotas (bacterias por ej.) no pasan de un m, las eucariotas suelen tener tamaños diez 

veces superior, con frecuencia miden más de 5 m. Por ej. los glóbulos rojos miden unas 7 

m, los espermatozoides humanos sobre los 55 m (50 m mide el flagelo y 5 m su cabeza). 

Los óvulos humanos son células gigantescas que miden sobre 0,12 mm y casi se ven a simple 

vista. Casi todas las células vegetales tienen entre 20 y 30 µm de longitud, forma poligonal y 

pared celular rígida. Las células de los tejidos animales suelen ser compactas, entre 10 y 20 

µm de diámetro y con una membrana superficial deformable y casi siempre muy plegada. 

A pesar de poderse visualizar al microscopio, con frecuencia es necesario teñir 

previamente con colorantes sus estructuras, pues las células suelen ser transparentes o 

bien carentes de color. 


10


5. EL NÚCLEO CELULAR. 

El núcleo fue descubierto por Robert Brown en 1880, es el centro vital de la célula, 

contiene el material genético en forma de una molécula ADN, en el se produce la replicación 

del ADN y su transcripción a ARN mensajero, ARN ribosómico y ARN transferente. 

El núcleo aparece en todas las células salvo en las procariotas y en los eritrocitos 

maduros de mamíferos. 

El núcleo nos lo podemos encontrar en dos fases distintas: interfase o período 

comprendido entre dos divisiones celulares consecutivas, y en división. 

6. NÚCLEO INTERFÁSICO. 

Durante este período de la vida de la célula, el material genético se encuentra 

separado del citoplasma por la membrana nuclear y presenta un aspecto muy característico 

que es claramente 

6.1. Forma, número, tamaño y posición. 

Fig.1.- Fotografía al microscopio 

electrónico de una célula 

eucariota animal en la que 

destaca el núcleo interfásico. Se 

observa también una pequeña 

porción de citoplasma. (Aumento 

original x 8200) 

a. La forma que posee el núcleo durante la interfase suele ser esférica, aunque 

hay excepciones. Las células musculares los poseen fusiformes, las de las células 

glandulares mucosas son discoidales, los leucocitos de nuestra sangre son polimorfos. En las 

células vegetales su forma es discoidal. 

b. Número. Aunque las células poseen generalmente un único núcleo, existen 

excepciones de células con dos e incluso con varios núcleos (por ejemplo, las células de las 

fibras musculares estriadas). 


11


c. El tamaño del núcleo interfásico guarda relación con el tamaño del citoplasma, 

cuyo volumen aumenta en el curso de la vida de la célula, en tanto permanece constante el 

volumen del núcleo. De manera que cuando la célula crece y adquiere un determinado 

volumen, se produce la división celular, ocurriendo como si el núcleo no fuera capaz de 

gobernar una célula que hubiera alcanzado tal tamaño. 

La relación núcleo-citoplasma se designa por K, y se expresa mediante la siguiente 

fórmula: 

Volumen del núcleo 

K = 

Volumen de la célula - Volumen del núcleo 

Cuando esta relación alcanza un determinado valor mínimo, que equivale un volumen 

máximo del citoplasma, la célula se divide. 

d. Posición. Generalmente ocupa una posición central en las células animales; en las 

vegetales es frecuente, sin embargo, que se encuentre desplazada a una zona lateral, 

debido al gran desarrollo de sus vacuolas. 

6.2. Estructura del núcleo interfásico. 

a. Envoltura nuclear. El núcleo está separado del citoplasma por una doble 

membrana, la envoltura nuclear, que es una porción del retículo endoplasmático (tras la 

división celular, en la que desaparece, la envoltura nuclear se forma a partir de cisternas 

del R.E.). La composición de esta envoltura es muy semejante a la de la membrana 

plasmática, se llama membrana externa a la que se encuentra en contacto con el citosol 

(hialoplasma), y membrana interna a la que lo hace con el nucleoplasma. Entre las dos 

membranas queda un espacio de unos 200 Å de grosor, el espacio perinuclear, hay 

estructuras filamentosas que la cruza (Fig. 2). Dada su naturaleza, en estas membranas se 

encuentran enzimas similares a las del retículo endoplasmático, incluyendo por ello su 

actividad metabólica, funciones como la biosíntesis del colesterol, fosfolípidos, 

destoxificación, etc., que ya has estudiado, y que también son realizadas por el retículo. 

En la cara interna de la envoltura se presenta la lámina nuclear, de naturaleza 

proteica, que separa a la cromatina de la membrana nuclear. La membrana externa presenta 

ribosomas (sintetizadores de proteínas, que pueden así pasar al espacio perinuclear) 

adosados a su cara hialoplasmática. 


12


La envoltura nuclear no es continua, pues se encuentra perforada por los poros 

nucleares, a través de los cuales se realiza el intercambio de materiales del núcleo al 

hialoplasma, y viceversa. Sus dimensiones son de unos 800 Å de Ø, y presentan 8 gránulos 

proteicos dispuestos en octógonos (formados por material filamentoso enrollado) tanto en 

la cara interna como en la externa, al conjunto se le denomina "complejo del poro nuclear", 

y en el centro de ellos y del poro, otro gran gránulo regula el paso de sustancias (Fig. 3). 

b. Nucleoplasma. En el interior del núcleo se encuentra el nucleoplasma o jugo 

nuclear, consiste en una disolución acuosa de biomoléculas en estado coloidal, donde 

destacan las proteínas (enzimas, histonas...), ácidos nucleicos (ADN, ARN, nucleótidos...), 

lípidos, glúcidos, sales e iones. Se supone que existe una red proteica con funciones de 

"citoesqueleto nuclear". Al microscopio óptico se observa en él una maraña de fibrillas y 

grumos, que se tiñen con facilidad con colorantes 

básicos, constituida por un material que denominamos 

cromatina. 

c. Nucléolo. En el núcleo teñido pueden verse 

uno o más nucléolos, pero lo normal es uno. Aparece 

como una mancha oscura de aspecto granular, y está 

compuesto por el ADN especializado en la producción 

del ARNr. Los cromosomas a los que pertenece este 

ADN se denominan cromosomas nucleolares, y al ADN 

que codifica este ARNr se le conoce como organizador 


13


nucleolar. En el nucléolo tiene lugar el ensamblaje del ARN con proteínas procedentes del 

citoplasma, para formar las subunidades ribosómicas. Éstas serán exportadas 

posteriormente, a través de los poros nucleares, al citoplasma. 

Al microscopio electrónico se aprecia que no existe membrana que delimite al nucleolo 

y que hay dos componentes: 

· Un componente estrictamente nucleolar en el que se distinguen dos zonas: la zona 

granular, que corresponde a subunidades ribosomicas en proceso de formación, y la zona 

fibrilar, que corresponde a moléculas de ARNr asociadas a proteínas. 

· Un componente nuclear o cromatina asociada, pueden ser, cromatina perinucleolar 

rodeando al nucléolo o cromatina intranucleolar en el interior del núcleo. 

d. Cromatina. En el núcleo interfásico al microscopio óptico, la cromatina se 

aprecia en forma de grumos y filamentos. Cada fibrilla de cromatina está constituida por 

una molécula de ADN asociado a histonas (proteína) con cierta cantidad de otros 

componentes: proteínas ácidas (no histónicas) y ARN. Las histonas son proteínas muy 

básicas. Se han descrito cinco clases de histonas H1, H2A, H2B, H3, H4, todas ellas de bajo 

peso molecular. 

Al microscopio electrónico la fibra de cromatina tiene el aspecto de un “collar de perlas” 

como consecuencia de la especial asociación entre el ADN y las proteínas (histonas) en 

forma de una fibra nucleosómica o fibra de cromatina unidad. A cada “cuenca” se le 

denomina nucleosoma. 

La cromatina interfásica es activa genéticamente, expresando la información que 

contiene mediante los procesos de transcripción y traducción. Entre la cromatina 

distinguimos: 

• La heterocromatina (cromatina densa) que aparece como zonas muy teñidas en las que el 

ADN está fuertemente condesado, y permanece funcionalmente inactivo. 

• La eucromatina (cromatina difusa) que se observa como zonas menos teñidas donde la 

cromatina está más dispersa, despiralizada, y es funcional en ella se realiza la trascripción. 

6.3. Funciones del núcleo interfásico. 

Son fundamentalmente dos: 

► Una, la replicación o formación de cromosomas dobles, que más tarde se separan 

en dos células hijas, asegurando que cada una de ellas posea el mismo patrimonio genético; 

esa duplicación tiene lugar durante un período determinado de la interfase. 


14


► La segunda función supone la transcripción del mensaje genético a los ARNm, 

ARNr y ARNt. 

Para realizar ambas funciones es necesario que la molécula de ADN no se encuentre 

muy plegada (eucromatina), de manera que puedan ser fácilmente accesibles aquellos tramos 

que deberán ser transcritos o duplicados. 

7. NÚCLEO EN DIVISIÓN. 

En el momento de la división de la célula, el núcleo adopta un aspecto muy diferente, 

la cromatina se condensa apretadamente transformándose y adoptando el aspecto de 

bastoncillos: los cromosomas. 

7.1.- Cromosomas. Son 

visibles sólo durante los períodos de 

división celular. Están constituidos 

por la cromatina condensada o "super 

enrollada". 

En el momento de iniciarse la 

división, el cromosoma está formado 

por dos cromátidas, resultantes de 

la duplicación del ADN. 

Ambas se encuentran unidas 

entre sí por una zona más estrecha, 

que constituye la constricción 

primaria o centrómero, que hace que 

el cromosoma se presente en forma 

de cuatro brazos. 

Fig.4 .- Organización de un cromosoma 

metafásico. 

El centrómero engarza las fibras del huso mitótico, tanto en la mitosis como en la 

meiosis, y permite la separación de los cromosomas que corresponderán a las células hijas. 


15


En los cromosomas pueden existir constricciones secundarias, más o menos 

pronunciadas, y que corresponden a la región del nucléolo interfásico. Suelen estar 

relacionadas con regiones satélite, estructuras redondeadas que se encuentran en el 

extremo de los cromosomas unidas a estos por medio de constricciones secundarias. Los dos 

extremos del cromosoma reciben el nombre de telómeros (Fig. 4) 

La función de los cromosomas es facilitar el reparto de la información genética 

durante la división celular. 

Según la posición del centrómero o constricción primaria, hay 4 tipos de cromosomas: 

- Metacéntricos, si los dos brazos tienen aproximadamente la misma longitud. 

- Submetacéntricos, uno de los brazos es ligeramente mayor. 

- Acrocéntricos, cuando los dos brazos son de longitudes diferentes. 

- Telocéntricos, si el centrómero está en el extremo de un brazo, sólo es visible un 

brazo. 


16


a. Número de cromosomas (haploide y diploide). 

Se dice que una célula posee un número diploide de cromosomas (2n) cuando contiene 

parejas de cromosomas homólogos, uno de ellos de origen materno y el otro de procedencia 

paterna. 

Estas parejas de cromosomas homólogos poseen la misma secuencia de genes. Aunque 

debido a su origen, no poseen la misma información genética. 

Las células sexuales, óvulos y espermatozoides contienen únicamente un juego de 

cromosomas (n), o lo que es lo mismo, son células con un número haploide de cromosomas. 

Cada especie posee un número fijo de cromosomas. Así, la especie humana posee 2n = 

46 cromosomas, es decir, 23 parejas de cromosomas homólogos. El chimpancé, el orangután 

y el gorila poseen 2n = 20, y la planta de la papa, 2n = 48. 

Existen también organismos triploides, con tres juegos de cromosomas, e incluso con 

un número mayor de juegos. La poliploidia, es decir, el hecho de que sus células contengan 

varias series de cromosomas, es frecuente entre los organismos vegetales. 

b. Cariotipo. 

Se llama así al número, 

forma y tamaño de los cromosomas 

de una determinada especie. 

Uno de los primeros 

cariotipos conocidos fue el de 

Drosophila melanogaster (mosca de 

la fruta), en la década de los 20. 

Esta mosca posee un número 

diploide de 8 cromosomas (4 

pares), siendo dos de los pares 

metacéntricos, un par puntiforme y 

el último el par de cromosomas 

sexuales 


17


b.1. Cariotipo humano. El número diploide de cromosomas humanos es de 46 (23 

pares: 22 pares de autosomas y un par de cromosomas sexuales). 

El cariotipo humano suele hacerse como un montaje a partir de una microfotografía 

de una célula en división, en la etapa de metafase mitótica. Por tanto dichos 

cromosomas consisten en dos cromátidas hermanas unidas por su centrómero (Fig. 6). 

Por el tamaño y la forma, hay muchos cromosomas del cariotipo que se parecen. Para 

diferenciarlos se utilizan técnicas de bandeado: tinciones específicas con las que 

aparecen unas series de bandas claras y oscuras características en cada cromosoma. 

b.2. Alteraciones del cariotipo o anormalidades cromosómicas. El 

estudio del cariotipo es importante para poder detectar anomalías cromosómicas que, 

en los individuos que las poseen, se traduce en enfermedades genéticas. Una de ellas 

quizá la más conocida, es el mongolismo o síndrome de Down. Las personas afectadas 

poseen 47 cromosomas en lugar de los 46 que contienen las células sanas. La pareja 

número 21 no está formada en este caso por dos cromosomas homólogos, sino por tres, 

de manera que existe en dicha pareja una trisomía, causante de la enfermedad (nariz 

chata, cuello pequeño, retraso mental). Síndromes de Klinefelter (XXY) poseen 47 

cromosomas no realizan la espermatogenesis y presentan retraso mental, Síndrome de 

Doble Y (XYY), son individuos muy agresivos, Síndrome de Turner (X) no presentan 

caracteres sexuales secundarios, no presentan ovulación por atrofia ovárica, retraso 

mental, etc. Algunas son debidas a exceso o defecto en el número de cromosomas y 

otras son debidas a alteraciones en fragmentos de cromosomas: inversiones, 

translocaciones, delecciones (supresión), etc. 

En general, la falta o exceso de cromosomas completos suele deberse a errores en la 

meiosis, como la "no disyunción" o falta de separación de algún par de cromosomas 

homólogos en la Meiosis I, por lo que un gameto tendrá un cromosoma de más y otro 

tendrá uno de menos. 


18


ACTIVIDADES 

Forma, tamaño y estructura general de la célula. 

Actividad 01 Inicial 

Actividad 02: Teoría celular. 

Actividad 03: Identificar los orgánulos celulares. 

El núcleo 

Actividad 04: La envoltura nuclear. 

Actividad 4: Estructura y tipos de cromosomas. 

1. (Sep 04) La célula es la unidad anatómica y funcional de los seres vivos. 

a.- Identifica y nombra los orgánulos marcados por flechas en los 

dibujos. 

b.- ¿A qué tipo de célula corresponde cada dibujo? 

c.- Indica qué orgánulo es exclusivo de cada tipo celular. 

6 

5 

B 

2 

1. La organización celular 

se presenta en la figura 

adjunta. 

a.- Identifica 

los componentes 

celulares 

enumerados. 

b.- Indica a 

qué tipo de célula 

corresponden A y B. 

4 

A 

3 


1 

2 

19


2. Debajo se muestra una 

microfotografía y un esquema de la 

misma zona de una célula. 

a) ¿Qué dos orgánulos puedes distinguir? 

b) Identifica las partes enumeradas. 

c) ¿Se establece alguna relación entre 

ambos orgánulos? 

d) ¿Tienen envoltura doble o simple? 

3. Las células eucariotas y procariotas 

son completamente diferentes entre sí. 

Copia la siguiente tabla en tu hoja de examen y complétala, colocando para 

ello las dos opciones que se dan entre paréntesis en la casilla que 

corresponda (una de las opciones en la columna de procariotas y otra en la 

de eucariotas). 

4. Haga corresponder los orgánulos con sus características, colocando una 

cruz en el lugar correspondiente. 


20


5. En los primeros estadíos de la vida en la Tierra, solamente existieron 

células procariotas. Posteriormente aparecieron unas células más 

complejas denominadas eucariotas. 

a) Enumera al menos 4 diferencias fundamentales entre las células 

procariotas y eucariotas. 

6. Las células eucariotas y procariotas son completamente diferentes 

entre sí. Copia la siguiente tabla en tu hoja de examen y complétala, 

colocando para ello las dos opciones que se dan entre paréntesis en la 

casilla que corresponda (una de las opciones en la columna de procariotas y 

otra en la de eucariotas). 

7. Copia la siguiente tabla en hoja de examen y responde: 

a) Pon una “X” en el cuadro apropiado para señalar las estructuras que 

esperarías en las células dependiendo de que sea vegetal, animal o 

bacteria. 

b) ¿Tienen los virus algunas de estas estructuras? Razona tu respuesta. 

8. Basándose en su organización celular, los principales microorganismos 

pueden ser: acelulares, procariotas o eucariotas. Clasifica los 

microorganismos siguientes: levadura de cerveza, moho del pan, 


21


coronavirus y lactobacillus acidophilus (bacteria presente en productos 

lácteos). 


22


TEMA 8. MEMBRANA PLASMÁTICA Y PARED 

CELULAR VEGETAL. 

1. La membrana plasmática. 


1.2. Composición química. 

1.3. Estructura de la membrana plasmática. 

1.4. Funciones de la membrana plasmática. 

1.4.1. Transporte a través de la membrana plasmática. 

1. Moléculas pequeñas. 

●Transporte pasivo: 

▪Difusión simple: 

▪Difusión facilitada 

●Transporte activo: 

2.- Macromoléculas. 

●Endocitosis: 

▪Pinocitosis. 

▪Fagocitosis. 

●Exocitosis 

1.5. Diferenciaciones de la membrana plasmática. 

I.-Microvellosidades. 

II- Invaginaciones. 

III.- Uniones intercelulares: 

• Uniones occludens (impermeables). 

• Uniones comunicantes. 

• Uniones adherentes (desmosomas). 

2. Pared celular vegetal. 


2.2. Composición química de la pared vegetal. 

2.3. Estructura de la pared celular vegetal. 

I.- Lámina media: 

II.- Pared primaria: 

III.- Pared secundaria: 

2.4. Funciones de la pared celular vegetal. 

3. Matriz extracelular 


1


Membrana 

Citoplasma 

Núcleo 

ESTRUCTURA DE LA CÉLULA EUCARIOTA 

Membrana 

citoplasmática Membrana de Pared celular (celulósica y exclusiva de los 

secreción 

vegetales) 

Hialoplasma (citisol). 

Orgánulos celulares. 

Glucocálix (de glucoproteínas y es propia de 

células animales 

Retículo endoplasmático liso 

Retículo endoplasmático rugoso 

Vacuolas 

Ribosomas 

Aparato de Golgi 

Lisosomas 

Mitocondrias 

Peroxisomas 

Centriolo 

Plastos 

Envoltura nuclear o membrana nuclear 

Nucleoplasma 

Cromatina 

Nucléolo 


2


1. LA MEMBRANA PLASMÁTICA. 


La membrana plasmática constituye el límite entre el citoplasma y el medio en el 

que se encuentra la célula y entre los orgánulos celulares y el citosol (hialoplasma), de 

manera que las biomembranas dividen al interior de la célula en numerosos 

compartimentos. De esta manera se explica que las membranas puedan constituir el 60 % 

del citoplasma celular. 

Posee un espesor de 75 Ǻ (ángstrom). Al microscopio 

electrónico se presenta como una triple capa. Dos bandas 

oscuras externas de 20 Ǻ separadas por una interna de color 

claro de 35 Ǻ. En ocasiones, las láminas externas 

más oscuras pueden tener espesores diferentes. 

Cualquier tipo de célula presenta este tipo 

de membrana de tres capas. Debido a su 

carácter generalizado se le denomina unidad de 

membrana (o membrana unidad). También se 

encuentra formando la envoltura exterior de 

muchos orgánulos como los cloroplastos, 

mitocondrias o vacuolas. 

1.2. COMPOSICIÓN QUÍMICA. 

Las membranas biológicas son conjuntos laminares constituidos aproximadamente 

por un 40 % de lípidos y un 60 % de proteínas principalmente; asociados a los lípidos y las 

proteínas también se encuentran oligosacáridos. 

► Lípidos. Son esencialmente anfipáticos, o sea que sus moléculas poseen un polo 

hidrófilo y un polo hidrófobo. Los más abundantes (en los glóbulos rojo humano) son los 

fosfolípidos (55 % del total de los lípidos), el colesterol (25%) y otros lípidos, 

glucolípidos y ácidos grasos (20 %) que son enteramente hidrófobos. 

Los lípidos, cuando se encuentran en un medio acuoso, se disponen formando una 

doble capa, la bicapa lipídica, con las zonas polares (hidrófilas) orientadas hacia el 

exterior, y las zonas apolares (hidrófobas) protegiéndose mutuamente. 


3


La bicapa lipídica no es una estructura rígida, sino que sus componentes se mueven 

en ella con libertad (Fig. 2), confiriéndole fluidez. Las moléculas de lípidos, más móviles, 

pueden girar sobre sí mismas (rotación) o intercambiar su posición con otras moléculas de 

la misma monocapa (difusión lateral). Es poco 

frecuente el intercambio entre moléculas situadas 

en monocapas distintas (flip-flop). 

▪El colesterol contribuye grandemente a la 

fluidez de la bicapa, debido a que con su pequeño 

tamaño dificulta el establecimiento de interacciones 

hidrofóbicas entre las colas apolares de los lípidos 

de membrana. 

► Las proteínas se disponen intercaladas o adosadas a la bicapa de lípidos, y son de 

diverso tamaño y naturaleza. 

Por su afinidad a los lípidos de la membrana hay dos tipos: 

▪Proteínas integrales o intrínsecas. Están internamente asociadas a los lípidos y 

son difíciles de separar de la bicapa. Constituyen aproximadamente el 70% de las 

proteínas de membrana y son insolubles en agua (hidrófobas) 

▪Proteínas periféricas o extrínsecas. Están débilmente asociadas a los lípidos, se 

separan con facilidad; son hidrosolubles y representan el 30% restante. 

Por su colocación en la membrana, se distinguen los siguientes tipos: 

▪Proteínas transmembranarias: atraviesan completamente la membrana. 

▪Proteínas de hemimembrana: su posición sólo abarca la mitad de la bicapa. 

▪Proteínas adosadas: colocadas por fuera de la bicapa, tanto hacia el interior 

como hacia el exterior de la célula y unidas a proteínas transmembrana o a lípidos. 

► Oligosacáridos. Se asocian a lípidos (glucolípidos) o a proteínas (glucoproteínas). 


4


1.3. ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA. 

El modelo estructural de membrana más aceptado en la actualidad es el propuesto 

por Singer y Nicholson y que recibe el nombre de modelo del mosaico fluido. Según 

éste, todas las membranas celulares responden a un esquema arquitectónico común 

constituido, básicamente, por una bicapa lipídica a la que se unen los otros componentes 

de las membranas, es decir: proteínas y glúcidos. 

La disposición en bicapa de los lípidos se debe al carácter bipolar que poseen estos 

constituyentes de la membrana (fosfolípidos, colesterol, glicolípidos, etc.), en un medio 

acuoso, estos lípidos se disponen enfrentando sus partes hidrófobas dejando sus 

cabezas hidrófilas en contacto con el medio acuoso intra y extracelular. 

La situación de las proteínas (integrales o periféricas) en la membrana la 

determina su afinidad por el agua o los lípidos. Los azúcares (oligosacáridos), asociados a 

proteínas (glucopropteínas) o lípidos (glucolípidos), se sitúan en la cara extracelular de la 

membrana. A esta cubierta se la llama glicocáliz o cubierta celular. 

Según lo expuesto, el modelo de mosaico fluido de membrana sostiene: 

▪Los lípidos y proteínas que forman la membrana plasmática constituyen un 

mosaico molecular. Están dispuestas unas junto a otras como las piezas de un 

mosaico. 

▪Los lípidos y proteínas pueden desplazarse en el plano de la bicapa lipídica: las 

membranas son fluidas. 

▪Las membranas son asimétricas en cuanto a la disposición de sus componentes 

moleculares. La asimetría se debe a que la presencia de oligosacáridos está 

restringida a la superficie de la cara externa y, además, la distribución de los 

lípidos en una y otra monocapa no es simétrica. 


5


1.4. FUNCIONES DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA. 

● Frontera física entre dos medios. Esto permite no sólo la separación del 

interior de la célula con respecto al medio exterior (intra y extracelular), sino también la 

formación de compartimentos en el interior de la célula eucariótica. 

● Facilita que ocurran, de manera simultánea, pero sin mezclarse, una gran 

diversidad de reacciones químicas en sus diferentes orgánulos. 

● La bicapa lipídica es una eficaz barrera para evitar el paso de sustancias 

hidrófilas (se evita la pérdida de sustancias intracelulares). 

● Asegura el intercambio y transferencia de sustancias e información con el 

exterior y con otras células. La naturaleza lipídica de la membrana determina el tipo de 

sustancias que pueden atravesarla y, además, las proteínas que la forman, pueden 

intervenir de manera activa facilitando o impidiendo el transporte de esas sustancias. 

Otras funciones de las diferentes membranas, determinadas por la presencia 

de proteínas específicas, son: 

● Factores de reconocimiento celular. Conforman la “identidad antigénica” de 

cada individuo debido a que las proteínas específicas de la membrana celular constituyen 

una combinación única en cada individuo, que permite ser reconocida por las defensas 

inmunitarias. 

● Receptores hormonales y de otras informaciones. Control del flujo de 

información entre las células y el medio, reciben la información que llega del medio, 

gracia a la existencia de: a) receptores específicos de neurotransmisores y de hormonas, 

y b) el potencial de membrana responsable de la sensibilidad celular. 

●Desempeñar funciones especiales gracias a las diferenciaciones que presentan 

algunas: invaginaciones (aumento de la superficie de intercambio), desmosomas (zonas de 

unión con otras células), etc. 

1.4.1. Transporte a través de la membrana plasmática. 

Las membranas son barreras de permeabilidad muy selectiva. Los mecanismos que 

utilizan las células para permitir el paso de sustancias varían en función de que se trate 

de moléculas pequeñas, que puedan atravesarla, o de moléculas más grandes, que deban 

ser englobadas y posteriormente liberadas por la propia membrana: 


6


1. Moléculas pequeñas. La permeabilidad de las membranas celulares es 

altamente selectiva. El paso a su través de moléculas e iones está controlado por 

mecanismos de transporte específicos. Existen dos mecanismos básicos de transporte: el 

activo y el pasivo. 

● Transporte pasivo: se realiza sin consumo de energía y a favor de un 

gradiente, ya que la sustancia pasa debido a que hay una diferencia de concentración o 

de carga eléctrica (o de ambos, electroquímico). 

▪Difusión simple: las sustancias solubles (apolares) pueden atravesar la membrana 

disueltas en la bicapa lipídica. El agua (y pequeñas moléculas arrastradas por ellas) 

atraviesa la membrana por ósmosis, lo hace a través de canales acuosos formados 

por proteínas transmembranarias, desde el lado de menor concentración salina al de 

mayor. 

▪Difusión facilitada: las sustancias polares (azúcares, aminoácidos), para pasar 

requieren la presencia de proteínas transportadoras (permeasas), a las que se une 

de manera específica la molécula a transportar y son liberadas de nuevo en el otro 

lado de la membrana. 

●Transporte activo: se realiza en contra de un gradiente (es decir, de la zona 

más diluida a la más concentrada), se requieren también proteínas transportadoras 

específicas y un aporte de energía (para realizar el “bombeo”), que se traduce en un 

consumo de ATP. 


7


Un ejemplo es la bomba de sodio-potasio, que mantiene el potencial 

electroquímico a ambos lados de la membrana de las células animales (bombea Na + hacia 

el exterior de la célula y K + hacia el interior). 

2.- Macromoléculas. La célula dispone de mecanismos que permiten incorporar o 

expulsar compuestos de mayor tamaño, por medio de deformaciones de la membrana. 

●Endocitosis: incorpora partículas mediante una invaginación de la membrana en 

la que quedan incluidas. Luego, la invaginación se estrangula y forma una vesícula en el 

interior. Se distinguen dos tipos: 

▪Pinocitosis. Cuando el material captado es líquido (partículas disueltas). 

▪Fagocitosis. Capta partículas sólidas de mayor tamaño, y se forman vacuolas 

digestivas. Sólo la realizan células especializadas (por ejemplo, leucocitos). 

● Exocitosis. Proceso opuesto al anterior. Se expulsan sustancias contenidas en 

una vesícula, al unirse ésta a la membrana plasmática y abrirse al exterior. 


8


LAS DIFERENCIAS ENTRE LOS MECANISMOS DE TRANSPORTE PUEDEN 

RESUMIRSE EN: 

Difusión simple Difusión facilitada Transporte activo 

La difusión simple y la facilitada se realizan a favor de un 

gradiente (de concentración o químico, eléctrico, o 

electroquímico) con lo que no requiere aporte de energía para 

realizarse. 

En la difusión simple no 

intervienen proteínas mediando 

el paso de sustancias. 

El transporte activo se hace en 

contra de gradiente y requiere 

aporte energético, es decir, se 

produce con consumo de ATP 

La difusión facilitada y el transporte activo se realizan con la 

mediación de moléculas de proteínas de la membrana. 

En la difusión facilitada 

intervienen las proteínas 

transportadoras llamadas 

“permeasas” que, a pesar de su 

nombre, no realizan ninguna 

función enzimática. Las 

permeasas se unen de forma 

específica a la molécula que ha 

de ser transportada y por un 

cambio de conformación 

facilitan su paso 

En el transporte activo 

intervienen los complejos 

conocidos como “bombas” (por 

ejemplo, la de Na/K) que tienen 

una doble función: 

Transportadora y enzimática 

(catalizan la hidrólisis del 

ATP). 

1.5. DIFERENCIACIONES DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA. 

Dependiendo de la función que la célula desempeñe, su membrana plasmática puede 

presentar diferentes 

especializaciones. 

I.-Microvellosidades. 

Son evaginaciones que 

aumentan la superficie de 

intercambio. Por ejemplo, 

en las células 

intestinales, en las que 

las moléculas digeridas 

en el interior del tubo 

digestivo deben pasar al 

torrente circulatorio. 

II.- Invaginaciones. Profundos entrantes con finalidad semejante. Por ejemplo, 

en las células de los túbulos contorneados de las nefronas (riñón), para la reabsorción de 

líquido y sales. 


9


III.- Uniones intercelulares: para mantener adheridas y comunicadas células 

vecinas. 

• Uniones occludens (impermeables). No dejan 

espacio entre las células e impiden el paso de 

sustancias, actuando a modo de barrera. Son 

frecuentes entre las células epiteliales. 

• Uniones comunicantes. En ellas existe un 

pequeño espacio intercelular, con lo que las 

membranas no llegan a contactar y permite el paso de 

pequeñas moléculas entre dos células vecinas. Se 

pueden distinguir dos tipos: 

Sinapsis, se realizan entre dos neuronas 

separadas por la hendidura sináptica. 

Uniones en hendidura o de tipo gap (del 

ingles, hendidura), dejan entre sí una hendidura 

lo suficientemente ancha como para permitir el 

paso entre ellas de moléculas relativamente 

grandes. 

• Uniones adherentes (desmosomas). El espacio 

intercelular aumenta y en la cara interna de la 

membrana plasmática se sitúa un material denso, 

denominado “placa”, hacia el que se dirigen haces de filamentos. Estas uniones se 

localizan en aquellos tejidos que se encuentran sometidos a esfuerzos mecánicos. 


occludens o impermeable Comunicante 

adherentes o desmosomas 

10


2. PARED CELULAR VEGETAL. 


La pared celular es una forma especializada de matriz extracelular (segregada 

por la célula y excreta al exterior de la membrana plasmática), que se encuentra adosada 

a la membrana plasmática de las células vegetales, y que se caracteriza por su alto 

contenido en celulosa, lo que la hace ser gruesa, rígida y organizada. 

2.2. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA PARED VEGETAL. 

Como ya hemos señalado, esta formada principalmente por celulosa 

(homopolisacárido que se origina por la unión β(1→4) de la D-glucosa), pero también por: 

• Hemicelulosa 

Heteropolisacáridos 

• Pectinas 

• Sales minerales Pectinatos Ca ++ 

• Agua 

2.3. ESTRUCTURA DE LA PARED CELULAR VEGETAL. 

Está constituida por tres capas, cada una con 

distinta composición y características. Desde fuera 

hacia dentro son: 

I.- Lámina media: es la capa más externa y 

es común a las dos células adyacentes. Es delgada y 

flexible, y está compuesta principalmente por 

Pectinatos de calcio. Se encarga de mantener unidas 

las distintas células en los tejidos vegetales. 

II.- Pared primaria: capa relativamente delgada y semirrígida, típica de las 

células jóvenes, recién divididas (plantas en crecimiento). Está formada por celulosa con 

una abundante matriz hemicelulósica. 

III.- Pared secundaria: capa muy gruesa formada por varias subcapas de 

celulosa, en cada una de las cuales las fibras de celulosa se disponen con distinta 

orientación, lo cual le da a la pared una gran rigidez y resistencia. La pared secundaria 

sólo se presenta en células maduras o ya muertas. Precisamente el grosor de la capa de 

celulosa hace que el citoplasma se vaya "asfixiando", y la célula acabe por morir. 


11


2.4. FUNCIONES DE LA PARED CELULAR VEGETAL. 

▪Constituyen un exoesqueleto que protege a la célula, le da forma y le confiere 

resistencia, pero sin impedir su crecimiento. 

▪Es la responsable de que la planta se mantenga erguida. 

▪Impide que la célula se rompa, ya que interviene activamente en el mantenimiento de la 

presión osmótica intracelular. 

3. MATRIZ EXTRACELULAR 

Se encuentra por fuera de la membrana celular y desempeña un papel muy 

importante en la vida de la célula. Esta constituida por compuestos que segregan 

localmente la propia células. 

El glucocálix (conjunto de cadenas de oligosacáridos) aparece en la cara externa 

de la membrana celular de muchas células animales. Tiene funciones de reconocimiento 

celular indispensables para la fecundación, reconocimiento de la célula a parasitar de 

virus y bacterias, adhesión de células para formación de tejidos y recepción de 

antígenos específicos para cada célula. 

Su estructura consiste en una fina red de fibras de proteína inmersa en una 

estructura gelatinosa de glucoproteínas hidratadas, la sustancia fundamental amorfa. 

En su composición química hay fundamentalmente: colágeno, elastina, 

fibronectina, glucoproteínas. 

La función es primordialmente servir de unión y nexo en los tejidos conectivos, 

cartilaginoso y conjuntivo. Puede acumular sales, originando tejido óseo o quitina y dando 

lugar a exoesqueletos. 


12


PREGUNTAS PAU 

Sep 04 5.- Las neuronas transmiten el impulso nervioso transportando iones cargados como el sodio 

o el potasio a través de la membrana plasmática. Sabiendo que la membrana es impermeable a 

moléculas con carga, 

a.- ¿Qué tipo de moléculas de la membrana se encargan de este proceso de transporte?. 

b.- Explica la diferencia que existe entre canal y molécula transportadora. 

c.- ¿Cómo se llama el transporte en contra de gradiente de concentración? 

d.- ¿Qué se requiere para realizar el transporte contra de gradiente? 

1 

2 

6 

Junio 04 4.- El esquema adjunto 

4 

3 

corresponde a cierta estructura celular: 

a.- ¿Qué estructura está 

representada? 

b.- Identifica los componentes 

enumerados en la figura. 

c.- Indica de qué componente 

depende la función de: 

1.- Reconocimiento 

5 

celular; 

2.- Fluidez; 

3.- Transporte de pequeñas moléculas. 

Junio 04 6.- En el interior de la célula se encuentran ciertas vacuolas resultado de los procesos de 

digestión celular. 

a.- Indica la diferencia entre vacuolas autofágicas y heterofágicas 

b.- ¿Con quién y para qué se fusionan con un orgánulo 

celular con aspecto de vesícula? 

c.- ¿Cuál es el origen de dicho orgánulo? 

d.- Indica la diferencia entre pinocitosis y fagocitosis 

Sept 03 El esquema de la izquierda representa la composición de 

una parte importante de las células. a) ¿De qué se trata? b) Haz 

corresponder los números con los siguientes elementos: 

fosfolípido, proteína integral, polisacárido, proteína periférica, 

colesterol, glucoproteína, citosol, medio externo, bicapa lipídica, 

glucolípido 


13


bicapa 

lipídica 

 

 

 

 

moléculas 

 

 

 

 

1 2 3 

sodio o potasio? 

 

 

 

naturaleza proteica 

Energía Energía Energía Energía Energía Energía Energía Energía 

 

 

 

Gradiente 

 

 

 

 

1.- Jun 03 El transporte de ciertas moléculas 

a través de la membrana celular se esquematiza 

en el recuadro. a) ¿Cómo se denomina cada uno 

de los tres tipos indicados como 1, 2 y 3? b) 

¿Mediante qué mecanismo pueden atravesar la 

membrana celular en contra de gradiente las 

sustancias cargadas eléctricamente tales como el 

a) Sept 02 Copia la tabla adjunta en la hoja del examen y rellénala. Explica la razón por la qué 

algunas proteínas transportadoras tienen actividad ATPasa. 1 punto. 

Tipo de transporte 

Naturaleza de la sustancia a transportar 

Necesita una proteína transportadora (SI/NO) 

Requiere energía (SI/NO) 

¿A favor o contra gradiente? 

Difusió 

n 

simple 

Difusión 

facilitada 

Transport 

e activo 

1. Se sabe que la membrana celular constituye una barrera selectiva al 

movimiento de sustancias entre los medios intra y extracelular. 

a. Haz un esquema de la estructura molecular y composición química de la 

membrana celular según el modelo más aceptado actualmente. Señala en él 

todo lo que puedes encontrar, dando los nombres. 

b. ¿Qué distintos mecanismos de transporte permiten el paso de sustancias a 

través de las mismas? 

c. ¿Por qué son algunos mecanismos de transporte pasivos y otros activos? 

¿En qué se diferencian desde el punto de vista energético? 

d. Explica un ejemplo de mecanismo activo y otro de mecanismo pasivo. 

2. La membrana celular es la barrera selectiva que separa el medio 

intracelular del extracelular. 

a. ¿Cuáles son los principales componentes bioquímicos de la membrana 

celular? 

b. Realiza un dibujo mostrando la estructura de la membrana celular según el 

modelo más aceptado en la actualidad. 

c. ¿Mediante qué mecanismos pueden atravesar la membrana celular las 

sustancias cargadas eléctricamente, como es el caso de los iones potasio, 

cloruro, sodio, etc.? 


14


3. La membrana plasmática juega un papel fundamental en el intercambio de 

moléculas entre el medio interno y el exterior de la célula, en la comunicación 

intercelular, en el reconocimiento celular, entre otras funciones. 

a. Explica cómo están organizados los fosfolípidos en dicha membrana. 

Razona tu respuesta. 

b. ¿Cuál es la importancia de la permeabilidad selectiva de la membrana 

plasmática? 

c. Define los conceptos de difusión simple, difusión facilitada y transporte 

activo. 

d. ¿Cuál es la función de los receptores en la membrana plasmática? Nombra 

algún ejemplo. 

4. Cuando se habla de transporte de moléculas a través de la membrana 

plasmática, se suele distinguir entre tres tipos de transporte: difusión, 

difusión facilitada y transporte activo. A continuación se presentan varios 

ejemplos de transporte. Indica a cuál de estos tres tipos pertenecen, 

razonando la respuesta. 

5. Como sabes, la membrana celular constituye una barrera selectiva al 

movimiento de sustancias entre los medios intracelular y extracelular. 

Además, contiene moléculas receptores que captan información del ambiente 

y marcadores que identifican a las células. 

a) Realiza un dibujo esquemático donde se represente el modelo de la 

estructura de la membrana plasmática y las biomoléculas que la forman. 

b) ¿Qué significa que la membrana tenga una permeabilidad selectiva al 

movimiento de sustancias? Explícalo brevemente. 

c) ¿Por qué son algunos mecanismos de transporte pasivos y otros activos? 

¿En qué se diferencian desde el punto de vista energético? 

d) Explica mediante qué mecanismos de transporte podrían pasar las 


15


siguientes sustancias: agua (H2O), iones (K+, Na+, Cl-,...), glucosa, proteínas y 

ácidos grasos. 

6. El esquema adjunto 

representa la estructura 

molecular de la 

membrana plasmática, la 

cual juega un papel 

determinante en los 

procesos de intercambio 

entre el exterior y el 

medio celular. 

a) Identifica los 

elementos estructurales 

(biomoléculas) señalados en el esquema. 

b) ¿Dónde se localiza el citoplasma? ¿Por qué se dice que la membrana es 

"asimétrica"? 

c) Explica con ayuda de una tabla qué mecanismos de transporte permiten el 

paso de sustancias a través de la misma, señalando las diferencias desde el 

punto de vista energético. 

7. Ciertos lípidos tienen determinadas características estructurales que los 

hacen idóneos como integrantes de las membranas. 

a. Explica cuáles son estas características y de qué manera estos lípidos 

forman las membranas. ¿Qué fuerza los mantienen unidos en las membranas? 

b. ¿Están las membranas biológicas compuestas únicamente de lípidos o 

poseen algún otro tipo de componente?. ¿De qué formas se insertan en la 

membrana? 

c. Muchas moléculas de pequeño tamaño son incapaces de atravesar las 

membranas por difusión simple y han de ser transportadas. ¿Qué similitud 

suelen presentar éstas moléculas entre sí en cuanto a su solubilidad? ¿Qué 

mecanismos de transporte conoces y cuáles son sus características? 

d. En el interior de las células hay orgánulos de membrana simple y orgánulos 

de doble membrana. ¿Podrías nombrar 3 orgánulos de cada tipo? 

8. Copia la tabla adjunta en la hoja del examen y rellénala. Explica la razón 

por la qué algunas proteínas transportadoras tienen actividad ATPasa. 


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9. El transporte de ciertas 

moléculas a través de la 

membrana celular se 

esquematiza en el recuadro. 

a. ¿Cómo se denomina cada uno 

de los tres tipos indicados 

como 1, 2 y 3? 

b. ¿Mediante qué mecanismo 

pueden atravesar la membrana 

celular en contra de gradiente las sustancias cargadas eléctricamente tales 

como el sodio o potasio? 


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TEMA 5 PROTEÍNAS

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