Biologia I, II, III

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Módulo común PSU – Contenidos de I y II año medio 
PRETCH 
Manuel Mallol Simmonds 
 
Coordinador Biología 
Preuniversitario de Estudiantes Tradicionales de Chile 
 ® 2 0 1 2 
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Manuel Mallol Simmonds 
 
 
Prólogo 
 
La biología es uno de los componentes de la familia de las ciencias naturales, encargada 
del estudio de los componentes bióticos y abióticos que son cruciales para el desarrollo de la vida. 
 
En este libro se incluyen todos los contenidos exigidos por el MINEDUC (Ministerio de 
Educación) para los niveles medios I y II, además de contenidos adicionales seleccionados para 
una mejor comprensión y extrapolación del conocimiento hacia diferentes áreas. 
 
Además, cada capítulo posee doce ejercicios desarrollados para ejercitar las cinco 
habilidades cognitivas que el alumno debe dominar para rendir satisfactoriamente la Prueba de 
Selección Universitaria (PSU): Reconocimiento, Comprensión, Análisis, Síntesis y Evaluación. 
 
Espero que disfrutes leyendo este libro tanto como se disfrutó en su escritura y desarrollo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Manuel Mallol Simmonds 
Estudiante de medicina 
Universidad de Santiago de Chile (USACH) 
 
Todos los derechos de autor reservados 
 
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Manuel Mallol Simmonds 
 
 
Bibliografía 
 
Este libro ha sido elaborado con el conocimiento adquirido en los años de experiencia 
docente y universitaria en Medicina. Todas las consultas en diferentes tópicos fueron realizadas 
desde los siguientes libros utilizados en ramos universitarios 
 
- Alberts B, “Biología Molecular de la Célula” IV edición. 
- Lehninger, “Principios de Bioquímica” V edición 
- Guyton, “Fisiología médica”, XI edición 
 
La PSU de ciencias con electivo biología 
 
▪ Datos específicos 
La Prueba de Selección Universitaria (PSU) de Ciencias es una de las dos pruebas 
electivas que el postulante debe rendir en el proceso de admisión oficial a la educación superior (el 
postulante debe rendir al menos una de las pruebas electivas). 
 
Esta PSU difiere de Lenguaje, Matemática e Historia en que abarca tres doctrinas 
diferentes: Biología, Física y Química. En base a lo anterior existen tres modalidades de la PSU 
de ciencias, a saber: 
 
- PSU de ciencias – Biología 
- PSU de ciencias – Química 
- PSU de ciencias – Física 
La prueba está constituida de 80 preguntas de selección múltiple, distribuidas de la 
siguiente manera: 
 
- 18 preguntas de módulo común física 
- 18 preguntas de módulo común química 
- 18 preguntas de módulo común biología 
- 26 preguntas de módulo electivo 
En las preguntas del tipo módulo común (MC) se evalúan los contenidos de física, química 
y biología desde Primero medio a Segundo medio. Las dieciocho preguntas de MC en cada una 
de las doctrinas evaluadas son obligatorias para cualquier postulante que rinda la PSU de ciencias. 
 
Las veintiséis preguntas abarcadas por el módulo electivo (ME) son conocimientos 
entregados desde Primero medio a Cuarto medio respecto a la doctrina elegida por el postulante 
(p. ej: Si el postulante eligió dar la PSU de ciencias con biología electivo, las veintiséis preguntas 
del ME serán de biología entre Primero y Cuarto medio). 
 
Los indicadores de las preguntas en la PSU de ciencias se acompañan, además del 
número de la pregunta, con el indicador MC o ME, aclarando si la pregunta pertenece al módulo 
electivo o común. Dependiendo de la elección del postulante, el MC y ME de una doctrina se 
mezclaran, por lo que las preguntas serán entregadas aleatoriamente (p. ej: 1. MC, 2. MC, 3. ME, 
4. MC…). 
 
Importancia de la PSU de ciencias 
Si bien la PSU de ciencias no es obligatoria, es un importante determinante de las 
aptitudes específicas del postulante hacia la educación superior. Rendir esta PSU es la única 
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manera de probar la base de conocimientos en un área en particular, en muchos casos relacionada 
con las preferencias de postulación a carreras. 
 
Las carreras científicas tanto en universidades pertenecientes al Concejo de Rectores 
como en universidades privadas consideran en su ponderación la PSU de ciencias (tomando en 
cuenta que las primeras consideran más el puntaje de esta prueba que las segundas). 
 
Finalmente, la constitución triple de esta prueba otorga al postulante que decida prepararla 
una base sobre tres doctrinas íntimamente relacionadas con el cuestionamiento del por qué la vida 
es como la conocemos. 
 
Tabla de especificaciones DEMRE (última disponible 2009) 
 
 Áreas/Ejes 
Temáticos 
Cantidad de 
Ítemes por Módulo 
Total de Ítemes 
por Área/Eje 
Módulo 
Común 
Módulo 
Electivo 
Organización, 
estructura y 
actividad celular. 
4 5 9 
Procesos y 
funciones vitales. 
6 9 15 
Biología humana y 
salud. 
3 4 7 
Variabilidad, 
herencia y 
evolución. 
2 5 7 
Organismo y 
ambiente. 
3 3 6 
Total 18 26 44 
 El total de ítemes por cada Área Temática es sólo referencial. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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SECCION I: LA CELULA 
 
 
 Capítulo I – El agua y los iones…………………………… 8 
 El agua……………………………….…………………………… 9 
 Los iones…………………………………………………….... 11 
 Capítulo II – Las biomoléculas…………………………… 17 
 Los carbohidratos……………………………………………… 18 
 Las proteínas………………………………………………….. 21 
 Los lípidos………………………………………………….. 25 
 Los ácidos nucleicos………………………………………… 29 
 Capítulo III – Las enzimas………………………………… 38 
 Capítulo IV – Microscopía y generalidades celulares… 48 
 Historia y teoría celular………………………………………… 49 
 Microscopía…………………………………………………. 52 
 Las células procariotas………………………………………… 54 
 Las células eucariotas…………………………………………. 56 
 Formas de vida celular………………………………………… 62 
 Capítulo V – La membrana plasmática………………… 67 
 Composición y estructura……………………………………… 68 
 Transportes a través de la membrana…………………………. 70 
 Diferencias entre membranas plasmáticas…………………… 79 
 Capítulo VI – Catabolismo celular eucariota…………… 85 
 Generalidades y estructura mitocondrial……………………….. 86 
 La glucólisis……………………………….………………… 88 
 La acetilación de la Coenzima A……………………………….. 88 
 Ciclo de Krebs……………………………….……………… 89 
 Fosforilación oxidativa…………………………………………. 90 
 Capítulo VII – Catabolismo celular procariota y anabolismo 96 
 Rutas de catabolismo alternativo………………………………. 97 
 Fermentación………………………………………………….. 98 
 Anabolismo y estructura cloroplastídea………………………… 99 
 Fotosintesis dependiente de la luz…………………………… 104 
 Fotosintesis independiente de la luz…………………………… 105 
 Capítulo VIII – Ciclo celular…………………………… 111 
 Diferentes estados del DNA nuclear…………………………… 112 
 Ciclo celular mitótico………………………………………… 117 
 Origen del cáncer y control del ciclo celular……………………. 120 
 Apoptosis……………………………………………………. 121 
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 Ciclo celular meiótico………………………………………….. 124 
 
SECCION II: FISIOLOGIA HUMANA 1 
 
 
 Capítulo IX – Nutrición y dietética……………………… 131 
 Los alimentos y sus nutrientes…………………………………. 133 
 Las vitaminas………………………………………………….. 138 
 Tasa Metabólica Basal e Indice de Masa Corporal…………… 139 
 Enfermedades nutricionales…………………………………… 142 
 Anexo I – Organización tisular…………………………… 149 
 Capítulo X – Aparato digestivo…………………………… 156 
 Generalidades anatómicas…………………………………… 157 
 La digestión mecánica………………………………………… 164 
 La digestión enzimática (química) …………………………… 166 
 Absorción de nutrientes y sustancias………………………… 168 
 Enfermedades del aparato digestivo……………………………170 
 Capítulo XI – Sistema cardiovascular………………… 177 
 La sangre…………………………………………………… 178 
 El sistema vascular…………………………………………… 183 
 El sistema cardiaco…………………………………………… 186 
 Adaptaciones del sistema cardiovascular……………………… 190 
 El sistema linfático…………………………………………… 192 
 Enfermedades del sistema cardiovascular…………………… 193 
 Capítulo XII – Aparato respiratorio…………………… 200 
 Generalidades anatómicas…………………………………… 201 
 Dinámica respiratoria en vertebrados superiores……………… 205 
 Intercambio y transporte de gases: Hematosis……………… 206 
 Adaptaciones a condiciones de bajo oxígeno………………… 210 
 La respiración en otros organismos………………………… 211 
 Enfermedades del aparato respiratorio………………………… 213 
 Capítulo XIII – La excreción……………………………… 220 
 Generaldades del aparato nefrourinario……………………… 221 
 La piel y los pulmones como órganos excretores……………… 224 
 El aparato digestivo como órgano excretor…………………… 225 
 Capítulo XIV – Sistema endocrino…………………… 229 
 Concepto de hormona………………………………………… 230 
 Hipotálamo e hipófisis………………………………………… 233 
 La tiroides…………………………………………………… 235 
 Glándulas suprarrenales……………………………………… 237 
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 El páncreas endocrino………………………………………… 238 
 Las gónadas………………………………………………… 240 
 Otras glándulas endocrinas…………………………………… 242 
 Fitohormonas………………………………………………… 243 
 
SECCION III: REPRODUCCIÓN Y DESARROLLO 
 
 
 Capítulo XV – La reproducción………………………… 247 
 Reproducción sexual y asexual en organismos simples……… 248 
 Reproducción sexual en unicelulares, animales y plantas……… 250 
 Reproducción humana………………………………………… 252 
 El ciclo menstrual……………………………………………… 257 
 Enfermedades de transmisión sexual………………………… 261 
 Capítulo XVI – Gametogénesis y fecundación……… 271 
 Ovogénesis…………………………………………………… 272 
 Espermatogénesis…………………………………………… 273 
 El viaje de los gametos………………………………………… 276 
 La fecundación………………………………………………… 278 
 Apéndice: Los métodos anticonceptivos……………………… 281 
 Capítulo XVII – Desarrollo y crecimiento…………… 290 
 Desarrollo embrionario………………………………………… 291 
 Desarrollo fetal……………………………………………… 294 
 Anexos embrionarios………………………………………… 295 
 Parto, lactancia y crecimiento neonatal………………………… 299 
 Infancia y niñez……………………………………………… 301 
 Pubertad……………………………………………………… 302 
 
SECCION IV: GENETICA 
 
 
 Capítulo XVIII – Variabilidad intraespecie…………… 309 
 ¿Qué es la variabilidad? ……………………………………… 310 
 Generadores de variabilidad…………………………………… 310 
 Manifestaciones de variabilidad intraespecie…………………… 312 
 Frecuencia de alelos en una población………………………… 313 
 Capítulo XIX – Genética y herencia……………………… 317 
 Generalidades de la genética………………………………… 318 
 Herencia mendeliana………………………………………… 318 
 Herencia intermedia…………………………………………… 324 
 Codominancia………………………………………………… 325 
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Manuel Mallol Simmonds 
 
 
 Herencia ligada al sexo……………………………………… 327 
 Pedigrís……………………………………………………… 327 
 Apendice: Mutaciones y enfermedades genéticas……………… 331 
 Las mutaciones……………………………………………… 331 
 Enfermedades genéticas……………………………………… 333 
 
SECCION V: ECOLOGIA Y MEDIOAMBIENTE 
 
 
 Capítulo XX – Ecología…………………………………… 342 
 Método científico……………………………………………… 343 
 La biósfera…………………………………………………… 344 
 Flujos de energía……………………………………………… 344 
 Ciclos biogeoquímicos………………………………………… 349 
 La lluvia ácida y el efecto invernadero………………………… 353 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Manuel Mallol Simmonds 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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 El agua es una molécula ampliamente estudiada bajo los prismas 
de diferentes ciencias naturales. En la biología, el agua permite la 
existencia y desarrollo de la vida tal y como la conocemos, siendo una 
molécula imprescindible en el estudio de la misma. Por otra parte, los 
iones son importantes elementos que aportan la dinámica necesaria a 
muchos procesos fisiológicos que ocurren a cada segundo en la vida de 
un individuo. 
 
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Módulo común y electivo 
 
http://www.pretch.cl 
http://moodle.pretch.cl 
http://www.pretch.cl/
http://moodle.pretch.cl/
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Capítulo I – El agua y los iones 
 
Para comprender de manera correcta los temas que se presentarán a lo largo del 
desarrollo del curso de biología, debemos hacer hincapié en las moléculas que componen a todos 
los seres vivos. Dichas moléculas son conocidas en el mundo biológico como biomoléculas, las 
cuales son, generalmente, grandes polímeros (molécula compuesta de muchas unidades 
fundamentales) compuestos en base a aminoácidos, nucleótidos, monosacáridos, etc. 
 
 El agua y los iones son puntos importantes a tratar en este capítulo. Su organización, 
procesamiento y distribución en diferentes localizaciones celulares confiere y determina la 
morfofisiología celular tal y como la conocemos hoy en día. 
 
La organización de la materia en los sistemas biológicos tiene características especiales, 
como la presencia de niveles de organización microcomplejos (biomoléculas) hasta sistemas 
macrocomplejos (organismos y ecosistemas). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Manuel Mallol Simmonds 
 
 
El agua 
▪ Características físicoquímicas 
El agua es una molécula compuesta en base a hidrogeno y oxigeno, unidos por enlaces 
covalentes en la proporción 2:1 respectivamente, teniendo como formula química H2O. Posee una 
geometría angular, teniendo 104,5° entre cada átomo de hidrógeno. La distribución especial de los 
átomos en esta molécula forma polos eléctricos, siendo negativo el polo del oxígeno y positivo el 
lado de los hidrógenos. 
 
 
Molécula de agua (δ = Carga) 
 
El agua posee un alto calor específico, el que se define como la cantidad de energía (cal) 
que requiere un gramo de sustancia para elevar su temperatura en un grado celsius (°C). 
Esto otorga los privilegios necesarios al agua de ser el componente principal de las células (65-
70% de su peso) puesto que no varía mucho su temperatura con pequeños cambios calóricos y 
tiene un alto punto de ebullición (en contraste con otros solventes como el etanol y soluciones 
oleosas). 
 
Otras características que presenta el agua son: 
 
 Alta tensión superficial 
 Solvatación (o hidratación) 
 Disolvente biológico por excelencia 
 Medio de reacciones bioquímicas 
 
▪ Aplicaciones biológicas del agua 
El agua, como se mencionó antes, es el principal componente líquido de las células, y por 
consiguiente, de los seres vivos. Aproximadamente un 70% del peso neto de un organismo 
corresponde a agua en estado líquido. Esto es por su estabilidad ante oscilaciones de temperatura 
y por su extraordinaria capacidad de rodear otras moléculas cargadas (solvatar), permitiéndoles 
fluir, moverse y reaccionar con otras. 
 
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Manuel Mallol Simmonds 
 
 
Es muy improbable encontrar agua en estado puro (agua libre) dentro de sistemas 
biológicos; casi siempre se encuentra actuando como disolvente ya sea para iones (véase más 
adelante), sales u otras biomoléculas. También es importante destacar el rol lubricante del agua en 
superficies corporales como las articulaciones, mucosas, etc. 
 
 
El gran uso del agua por los sistemas vivos se vereflejada en el desarrollo de un organismo (ontogenia). Todos los 
organismos tienen su desarrollo, desde la fecundación hasta el 
nacimiento, rodeados de agua (clara de huevo, líquido amniótico, 
etc). Se sabe que el origen de las primeras moléculas surgió en 
agua (formación de las primeras micelas; vesículas rodeadas de 
lípidos con agua en su interior). Esos antecedentes pueden 
explicar de cierta manera el porcentaje de agua presente en las 
células, además de sus propiedades ya mencionadas. 
 
 
 
 
Curiosidades… 
 
 
Iones 
 
Antiguamente se pensaba que el constituyente mínimo de toda la materia correspondía al 
átomo. Hoy por hoy se sabe que átomos están compuestos por partículas subatómicas (electrones, 
protones y neutrones) y estos a su vez en partículas más pequeñas (quarks). Los electrones y 
protones poseen carga eléctrica, respectivamente negativa y positiva. En un átomo en estado 
normal, como el Carbono (C), la suma de electrones y protones da siempre una carga neta igual a 
0 C (Coulombs). 
 
Sin embargo, con mucha frecuencia es posible encontrar átomos cuya suma de cargas no 
siempre resulta 0 C, proporcionando átomos con carga positiva o negativa. Estos átomos 
cargados son llamados iones (átomos que han perdido o ganado electrones). 
 
 
 
¿Sabías que con el agua 
de todas las personas de un 
Estadio Nacional lleno (aprox. 
60.000 personas) podríamos 
llenar una piscina olímpica? 
 
 
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Manuel Mallol Simmonds 
 
 
 
Distribución de iones comunes en el líquido intracelular y extracelular. El tamaño del 
símbolo químico es proporcional a su concentración. 
 
Existen iones con carga positiva (cationes) y con carga negativa (aniones). En la célula la 
suma de determinadas concentraciones de aniones y cationes da como resultado potenciales 
eléctricos (medidos en mV; milivolt). 
 
 
Nombre Tabla periódica Tipo de ion Rol general 
Sodio Na Catión (Na
+
; ion 
sodio) 
Despolarización / Transporte 
activo secundario / Equilibrio 
hidrosalino 
Hidrógeno H Catión (H
+
; 
protón) 
Gradiente electroquímico / 
cotransporte 
Potasio K Catión (K
+
; ion 
potasio) 
Repolarización / Cotransporte 
Cloro Cl Anión (Cl
-
; 
cloruro) 
Cotransporte / Hiperpolarizador 
Calcio Ca Catión (Ca
2+
; 
ion calcio) 
Contracción muscular / 
mensajero intracelular / 
Exocitosis / Huesos y dientes / 
Hemostasis 
Magnesio Mg Catión (Mg
2+
; 
ion magnesio) 
Componente de la clorofila. 
Estabilizador intracelular de 
biomoléculas como DNA y ATP 
Fósforo P Anión (PO
4-
; 
grupo fosfato) 
Constituyente de ácidos 
nucleicos / moléculas 
energéticas / Señalizaciones 
Bicarbonato // Anión (HCO3
-
; 
ion bicarbonato) 
Buffer (aumento del pH) 
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Existen también elementos inorgánicos, como sales de calcio y fosforo (entre otras), que 
tienen una gran importancia en órganos como los huesos. Además, las sales minerales de 
distintos componentes (NaCl, KCl, etc) al disolverse en agua, liberan iones utilizados por las 
células (principio de solvatación). Las sales se encuentran de manera natural en las aguas de río, 
principalmente obtenidas por el contacto y roce con arena, tierra y/o rocas. 
 
El exceso de sales minerales en el organismo, esencialmente de calcio y fosfato puede 
ocasionar la aparición de “piedras” en órganos como los riñones y la vesícula biliar, patologías 
llamadas respectivamente nefrolitiasis ó cálculos renales y colelitiasis o cálculos vesiculares. 
 
Por otra parte, hay que señalar que existen elementos que muchas veces se encuentran 
unidos a otras moléculas, como los que se señalan a continuación: 
 
Nombre Símbolo Rol principal 
Carbono C Esqueleto de biomoléculas 
Nitrógeno N Componente de ácidos 
nucleicos y proteínas. 
Oxígeno O Componente del agua, grupos 
COOH y grupos fosfato. 
Azufre S Componente de aminoácidos 
sulfurados (puentes disulfuro) 
Oligoelementos (trazas) Variados Aporte de cofactores, 
estabilizadores, etc (Zinc, 
selenio, etc). 
 
¿Qué proporción de elementos existe en el organismo? 
 
 
Del 30% restante de masa corporal (recordar que el 70% es agua), la proporción de elementos es 
la siguiente: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Manuel Mallol Simmonds 
 
 
Ejemplo de ejercicio PSU: 
 
 
MC Un investigador desea estudiar la cantidad de agua libre que existe en el medio 
intracelular. A su sorpresa, al concluir el estudio no pudo obtener agua pura en ningún 
compartimento intracelular. ¿A que puede deberse dicho fenómeno? 
 
a) La cantidad de células que analizó fue insuficiente, porque existen tipos de 
células que poseen agua libre. 
b) Era lo que debía esperarse, puesto que el agua en las células siempre está 
actuando como disolvente de biomoléculas y elementos. 
c) Era lo que debía esperarse, puesto que el agua libre solo existe en células 
procariotas 
d) Es imposible determinar el por qué de la sorpresa de las conclusiones 
e) Ninguna de las anteriores 
 
 
La respuesta correcta en este caso es la alternativa b). 
 
La alternativa a) no es correcta, debido a que no existen tipos de células que posean agua 
pura. La alternativa b) dice algo que es correcto y que el investigador no consideró en un 
comienzo. La alternativa c) no es correcta, debido a que las células procariotas poseen agua 
actuando como disolvente de iones y biomoléculas, al igual que las células eucariotas. La 
alternativa d) no es certera, y la información que brinda el encabezado es suficiente para saber 
donde estuvo el error. 
 
 
 
Tip PSU 
 
Es improbable que haya más de una pregunta sobre agua e iones en la PSU. Lo que si te 
vas a encontrar es que las demás preguntas dan por sabido todos los conceptos relacionados 
con el capítulo, por lo que estos dos puntos analizados deben ser estudiados a cabalidad, 
esencialmente para comprender lo que continuará en los siguientes capítulos. 
 
 
Ejercicios Capítulo I “El agua y los iones” 
 
 
1. El agua presenta propiedades que la convierten en la molécula esencial de la vida. ¿Cuál 
de las siguientes NO es característica del agua? 
 
a) Su molécula es polar 
b) Tiene bajo calor especifico 
c) Sus moléculas pueden formar enlaces de hidrogeno entre sí 
d) Presenta pH neutro 
e) Puede flotar en estado solido 
 
2. El agua tiene un alto calor específico. Se define calor especifico como: 
 
I. La cantidad de calor que se necesita para subir en 1ºC la temperatura de 1gr o 1cc de 
sustancia 
II. La cantidad de calor necesario para subir en 1ºC la temperatura de 1gr o 1cc de agua 
III. La cantidad de calor que se necesita para subir en 1ºC la temperatura de 1gr o 1ml de 
sustancia. 
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Manuel Mallol Simmonds 
 
 
 
a) Solo I 
b) Solo II 
c) Solo III 
d) Solo I y III 
e) Solo II y III 
 
3. El proceso para obtener un ion a partir de un átomo consiste en: 
 
a) Ganancia o pérdida de electrones 
b) Ganancia o pérdida de protones 
c) Ganancia o pérdida de neutrones 
d) Fusión nuclear entre átomos de baja masa 
e) Ninguna de las anteriores 
 
4. Son propiedades de relevancia biológica del agua: 
 
I. Ser humectante y lubricadora 
II. Entre 0 y 4 ºC su volumen disminuye y su densidad aumenta 
III. Posee gran cohesión entre sus átomos 
IV. Está formada por dos moléculas de hidrogeno y una de oxigeno 
V. Puede formar puentes de hidrogeno con otras moléculas de agua 
 
a) Solo I y III 
b) Solo I, II y III 
c) Solo III y IV 
d) Solo III y V 
e) Solo I y V 
 
5. ¿Cuál de los siguientes elementos está presente tanto en huesos como en los dientes? 
 
a) Fosforo 
b) Potasio 
c) Calcio 
d) Sodio 
e) Azufre 
 
6. Indique cual de las siguientes afirmaciones es FALSA: 
 
I. El potasio es el principal catión del interior de las células 
II. El nitrógeno es componente de todas las proteínas y ácidos nucleicos 
III. Calcio: importante en la contracción muscular, conducción de impulsos nerviosos y 
coagulación de la sangre. 
IV. El Na
+
 es elprincipal catión del líquido intersticial (tisular) y es importante en el 
equilibrio hidrosalino del cuerpo. 
 
a) Solo I 
b) Solo II 
c) Solo III 
d) Solo IV 
e) Ninguna de las anteriores 
 
 
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B D A E C E 
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 El agua es una molécula ampliamente estudiada bajo los 
prismas de diferentes ciencias naturales. En la biología, el agua 
permite la existencia y desarrollo de la vida tal y como la 
conocemos, siendo una molécula imprescindible en el estudio de la 
misma. Por otra parte, los iones son importantes elementos que 
aportan la dinámica necesaria a muchos procesos fisiológicos que 
ocurren a cada segundo en la vida de un individuo 
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[Escriba una cita del documento 
o del resumen de un punto 
interesante. Puede situar el 
cuadro de texto en cualquier 
lugar del documento. Utilice la 
ficha Herramientas de cuadro de 
texto para cambiar el formato del 
cuadro de texto de la cita.] 
Manuel Mallol Simmonds 
Módulo común y electivo 
 
http://www.pretch.cl 
http://moodle.pretch.cl 
 Los carbohidratos 
 Los lípidos 
 Las proteínas 
 Los ácidos nucleicos 
 
http://www.pretch.cl/
http://moodle.pretch.cl/
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Manuel Mallol Simmonds 
 
 
Capítulo II – Las biomoléculas 
 
 
En el capítulo anterior se describieron las propiedades de relevancia biológica del agua y 
de los iones, dos importantes conceptos esenciales para la comprensión de la biología. En este 
capítulo nos adentraremos en las propiedades estructurales, dinámicas y funcionales de los 
lípidos, carbohidratos, ácidos nucleicos y proteínas. 
 
Los carbohidratos 
Los glúcidos o carbohidratos son moléculas poliméricas formadas por uno o varios 
monosacáridos, unidos a través de un enlace covalente llamado enlace glucosídico. 
 
Sus diferentes funciones en la biología oscilan desde aspectos energéticos, estructurales e 
identificadores hasta codificadores de información. 
 
▪ Los monosacáridos nota 
Como se mencionó, los constituyentes monoméricos de los carbohidratos 
corresponden a los monosacáridos. Estos son moléculas compuestas por Carbono, 
Hidrogeno y Oxigeno en la proporción Cn(H2O)n. Existen dos grandes familias: una 
conjugadas a un grupo aldehído y otra a un grupo cetona. Dentro de esta división, son 
clasificados según el número de átomos de carbono que contengan. 
 
Para la PSU las que ganan importancia corresponden a: 
 
 
o Triosas: Son poco conocidas. Los únicos componentes de esta familia corresponden al 
gliceraldehido y la dihidroxicetona. Generalmente se encuentran en forma de 
metabolitos o intermediarios. 
o Pentosas: Sus exponentes comúnmente citados son la ribosa y la 2-desoxirribosa, 
ambas aldopentosas. Forman parte de los nucleótidos del RNA, DNA y energéticos 
(como el ATP). 
o Hexosas: Son las más conocidas. En ellas podemos citar a la galactosa, la fructosa y 
a la glucosa. 
La glucosa existe en dos estados conformacionales: α-glucosa y β-glucosa. 
 
La α -glucosa es el combustible energético de casi todos los seres vivos. Se encuentra en 
forma polimérica en el almidón y el glucógeno. Forma parte de la sacarosa y de la lactosa. 
 
La β -glucosa es constituyente de algunos disacáridos y del polímero estructural celulosa, 
presente en células eucariontes vegetales. También es combustible energético de isópteros 
(termitas), gracias a que poseen un protozoo simbionte en su intestino (Trichonympha sp.) capaz 
Monosacaridos 
Triosas (3C) 
Pentosas 
(5C) 
Hexosas 
(6C) 
19 | P á g i n a 
 
Manuel Mallol Simmonds 
 
 
de producir celulasa, enzima que puede digerir la celulosa. En general los demás seres vivos no 
poseen dicha enzima, por lo que no pueden utilizar la celulosa como fuente de energía. 
 
 
Comparación entre la α – glucosa y la β-glucosa. La primera posee el 
grupo OH del carbono 1 bajo el eje, mientras que la segunda lo posee arriba 
 
▪ Los disacáridos nota 
Los disacáridos son el producto de la unión entre dos monosacáridos, sean iguales o 
diferentes, a través de un enlace O-glucosídico. La formación de los disacáridos tiene lugar a 
través de condensación, formando H2O 
 
De igual manera que la síntesis de disacáridos, su lisis es llevada a cabo por hidrólisis 
(añadir agua), proceso realizado por enzimas especificas para dicho disacárido. 
 
Los disacáridos de interés para la PSU son: 
 
o Lactosa: Disacárido formado por galactosa y glucosa. Presente en la leche. 
o Sacarosa: Disacárido formado por glucosa y fructosa. Corresponde al azúcar 
de mesa. 
o Maltosa: Disacárido formado por glucosa y glucosa. Es el producto de la 
actividad de la a-amilasa salival, intestinal y pancreática sobre el almidón. 
 
 
Lactosa, un disacárido. Se aprecian sus unidades fundamentales: Galactosa y glucosa 
 
▪ Los polisacáridos nota 
Los polisacáridos son polímeros de monosacáridos, sean estos homogéneos (iguales) o 
heterogéneos (mezclas). Son la forma más común de encontrar glúcidos en la naturaleza 
(madera, algodón, cereales, tubérculos, etc), y generalmente actúan como reservas de energía 
o como soporte estructural. 
 
Los polisacáridos de interés para la PSU son: 
 
Figura 8. Tres diferentes disacáridos (Lactosa, Sucralosa 
P á g i n a | 20 
 
Manuel Mallol Simmonds 
 
 
o Almidón: Polisacárido de α-glucosa. Está formado por cadenas lineales de α-glucosa 
llamadas amilosas y por cadenas ramificadas de α-glucosa llamadas amilopectinas. Su 
biosíntesis es llevada a cabo por los organismos productores (plantas), actuando como 
reserva de α-glucosa. 
o Glucógeno: Polisacárido ramificado de α-glucosa. Está formado por cadenas lineales 
de α -glucosa enlazadas unas con otras. Es más compacto que el almidón y es la 
principal forma de reserva de α-glucosa en las células eucariontes animales. Su 
depósito principal en los animales es el hígado, y luego el musculo estriado. 
 
 
 (Izquierda) Gránulos de almidón en célula vegetal, vistos por microscopía electrónica 
de transmisión (MET). (Derecha) Gránulos de glucógeno en hepatocito (célula del hígado) a través 
de MET. Se aprecia la diferencia de tamaño de los gránulos. 
 
 
o Celulosa: Polisacárido estructural formado por cadenas entrecruzadas lineales de β-
glucosa. Presente en las células eucariontes vegetales y la pared celular de algunos 
hongos. 
o Peptidoglicáno: Polisacárido estructural propio de bacterias formado por unidades 
repetidas de un disacárido especial, entrelazadas por cadenas cortas de aminoácidos. 
o Quitina: Polisacárido estructural presente en el exoesqueleto de muchos artrópodos. 
Está formada por unidades repetidas de N-acetilglicosamina. 
 
 
 
 
 
 
 
 
21 | P á g i n a 
 
Manuel Mallol Simmonds 
 
 
 
Interacción y organización de la celulosa en la pared celular. La interacción entre cadenas 
de celulosa es del tipo puente de hidrógeno. 
 
 
Las proteínas 
 
Conocidas también como polipéptidos o polímeros de aminoácidos, las proteínas son 
importantes biomoléculas celulares compuestas de Carbono, Hidrógeno, Nitrógeno, Oxígeno y 
Azufre. Pueden llegar a tener enorme número de roles dentro de la dinámica celular. 
 
Comenzaremos el análisis de las proteínas por sus constituyentes monoméricos: los 
aminoácidos. 
 
▪ Los aminoácidos 
Los aminoácidos son los las unidades monoméricas de las proteínas. En la naturaleza 
proteica existen veinte, de los cuales diez (Isoleucina, Leucina, Lisina, Metionina, Fenilalalina, 
Treonina, Triptófano, Valina, Tirosina* e Histidina) no son sintetizados por el organismo humano (y 
otros organismos) siendo necesaria su ingesta en la dieta (aminoácidos esenciales) 
 
Existen aminoácidos raros que no forman parte de las proteínas, pero son importantes 
intermediarios.Dos buenos ejemplos corresponden a la citrulina y la ornitina, dos aminoácidos 
presentes en el ciclo de la urea. 
 
Químicamente consisten en un carbono quiral (que posee cuatro sustituyentes diferentes) 
siendo tres de ellos altamente conservados entre los veinte aminoácidos. Estos sustituyentes 
corresponden a: 
 
 Un átomo de hidrógeno (H) 
 Un grupo amino (NH2) 
 Un grupo carboxilo (COOH) 
 Un radical [R] (el que otorga la identidad a cada aminoácido) 
 
 
 
 
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Manuel Mallol Simmonds 
 
 
 
Estructura básica de un aminoácido único en solución acuosa. Los grupos NH2 y COOH se 
muestran cargados por consecuencia de no estar unido a un polipéptido y estar disuelto en agua. 
 
Dentro de los aminoácidos, podemos distinguir diferentes familias: 
 
o Cargados (hidrofílicos) 
o Apolares (hidrofóbicos) 
La anterior clasificación cobra importancia en el hecho que las diferentes combinaciones de 
aminoácidos contribuyen a una conformación tridimensional propia (véase más adelante); cada 
proteína tiene su propia combinación. 
 
▪ Estructuras proteicas 
Las proteínas tienen la complejidad de poseer varias estructuras conformacionales, en 
relación al estado de síntesis en el que éstas se encuentran. 
 
Es conveniente señalar (aunque se verá en capítulos posteriores) que la síntesis de las 
proteínas se lleva a cabo en tres diferentes complejos celulares: los ribosomas, el Reticulo 
Endoplasmático (o ergastoplasma) Rugoso y el Aparato de Golgi. 
 
Las proteínas poseen cuatro estructuras, conforme a su grado de maduración (en estricta 
relación con su función futura): 
 
a. Estructura lineal (Primaria) 
b. Estructura Secundaria 
 Helice alfa 
 Hoja beta (pliegues) 
c. Estructura globular (terciaria) 
d. Estructura heterogenia (cuaternaria) 
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Manuel Mallol Simmonds 
 
 
 
Estructuras proteicas. 
 
La estructura lineal es la estructura que se obtiene apenas la cadena de aminoácidos ha 
sido producida en el ribosoma. En ese periodo la cadena es muy joven y no ha sufrido las 
modificaciones necesarias para ejercer su efecto definitivo. Las hormonas peptídicas (cuyo número 
de aminoácidos no supera los diez en general) son una gran excepción a esta regla. 
 
Para obtener la estructura lineal es necesario unir varios aminoácidos estrictamente 
seleccionados. Esta unión entre aminoácidos se conoce como enlace peptídico, y se forma de 
manera semejante al enlace O-glucosídico: por condensación. 
 
La estructura secundaria se obtiene cuando los aminoácidos de la cadena lineal 
comienzan a interaccionar unos con otros (p. ej. Aminoácidos positivos y negativos tienden a 
atraerse, y si están muy separados la cadena lineal tenderá a plegarse). La fuerza presente en 
dicha estructura corresponde a los puentes de hidrogeno. Dependiendo de esta interacción se 
pueden formar dos estructuras: Una hélice, α-hélice, o una estructura “quiebrada” o plegada, 
conocida como hoja beta o β-plegada. En un mismo polipéptido pueden coexistir ambas 
estructuras. 
 
La estructura terciaria aparece cuando la proteína ya ha sido modificada en el RER y ya 
cursa su modificación final en el aparato de Golgi. Los aminoácidos que poseen radicales 
sulfurados (cisteína) forman enlaces del tipo puentes disulfuros (cisteína-cisteína). La posición de 
P á g i n a | 24 
 
Manuel Mallol Simmonds 
 
 
dichos aminoácidos está determinada genéticamente para lograr establecer una estructura 
funcional acorde a la proteína. Una vez que se forman estos puentes, la proteína puede ejercer 
una función. 
 
La estructura cuaternaria no está presente en todas las proteínas. Consiste en la 
interacción covalente entre dos o más cadenas peptídicas diferentes en estructura terciaria (en 
general tienden a ser grandes proteínas). El exponente más conocido de esta estructura es la 
hemoglobina, la cual será estudiada en la guía dedicada al aparato respiratorio. 
 
En resumen, las estructuras proteicas poseen las siguientes características: 
 
Estructura Característica Enlace 
responsable 
Ejemplo 
Primaria Estructura lineal Enlace peptídico LH, FSH, GH. 
Secundaria α-Hélice; β-
Plegada 
Puentes de 
hidrógeno 
Segmentos en 
diferentes 
proteínas. 
Terciaria Estructura 
globular 
potencialmente 
funcional 
Puente disulfuro RNA polimerasa 
II 
Cuaternaria Interacción entre 
diferentes 
péptidos grandes 
Covalente entre 
proteínas 
diferentes 
Hemoglobina 
 
▪ Función de las proteínas 
Ya se dijo al comienzo de este tópico que las proteínas poseen muchas funciones, 
dependiendo de la estructura primaria que se les haya conferido. Dentro de esas funciones las de 
mayor importancia para la PSU son: 
 
o Enzimas 
o Canales iónicos 
o Proteínas de adhesión celular 
o Proteínas de señalización intracelular 
o Receptores celulares 
o Pigmentos 
o Soportes tisulares (colágeno) 
o Hormonas 
o Soporte celular (citoesqueleto) 
o Inmunidad (anticuerpos) 
o Contracción muscular 
o Coagulación sanguínea 
o Transporte de O2/CO2 
Las funciones antes mencionadas irán apareciendo en el análisis de diferentes tópicos, en 
los que se aplicará su función al contexto del sistema/aparato o dinámica respectiva. 
 
 
 
 
 
 
25 | P á g i n a 
 
Manuel Mallol Simmonds 
 
 
Los lípidos 
 
Los lípidos son otra de las biomoléculas de importancia para la vida celular. Están 
formados casi en su totalidad por Carbono e Hidrógeno, con cantidades mínimas de Oxígeno. 
Son comúnmente llamados grasas, dado su comportamiento aceitoso a nivel macroscópico. 
 
A nivel general, sus funciones son: 
 
o Aislantes termomecánicos 
o Reservas de alta energía 
 
Al contrario de las demás biomoléculas, los lípidos no forman parte de la familia de los 
polímeros, sino que sólo son grandes moléculas que pueden ser divididas en cierto número de 
unidades fundamentales. 
 
En la célula es posible encontrarlos de diferentes maneras, con diferentes funciones. Antes 
de comenzar su análisis, es conveniente hacer hincapié en un grupo de moléculas especiales 
íntimamente ligadas a ellos: los ácidos grasos. 
 
▪ Los ácidos grasos 
Es cierto que los lípidos no son polímeros, por lo que decir que los lípidos están formados 
por muchas unidades de ácidos grasos estaría totalmente errado. Sin embargo, es correcto decir 
que la mayoría de los lípidos poseen ácidos grasos (hasta un número máximo de 3). 
 
Los ácidos grasos son largas cadenas hidrocarbonadas (de 4 a 36 átomos de carbono) 
unidas a un grupo carboxilo, el cual les confiere un carácter ácido. No poseen carga eléctrica, por 
lo que son altamente hidrofóbicos (en solución acuosa tienden a formar micelas; nunca forman 
solución en agua). 
 
Según la cantidad de enlaces dobles que posean, se clasifican en ácidos grasos 
saturados (que no poseen enlaces dobles; los átomos de carbono se encuentran saturados de 
hidrogeno) y en ácidos grasos insaturados (que poseen, al menos, un enlace doble en la cadena 
hidrocarbonada). 
 
 
 (a) Acido graso saturado, se aprecia su forma recta. 
(b). Acido graso monoinsaturado, se aprecia su “quiebre”. 
 
Los ácidos grasos poliinsaturados (con muchos enlaces dobles) interaccionan mejor con el 
agua que los ácidos grasos saturados, lo que los cataloga como menos perjudiciales a la salud, 
debido a su mayor facilidad de metabolización y/o eliminación. 
 
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Manuel Mallol Simmonds 
 
 
 
 
Existen ácidos grasos que no pueden ser sintetizados por el organismo, los llamados ácidos 
grasos esenciales (ácido araquidónico, acido linoléico y ácido linolénico, entre otros). Dichos 
ácidos grasos serán comentados con mayor detalle en el capítulo de nutrición. 
 
▪ Los triglicéridos 
Una de las formas más comunes de encontrar ácidos grasos es en forma de 
triacilgliceroles, más conocidos como triglicéridos. Las acumulaciones de triglicéridos en los 
alimentos son llamadas por la gente común como “grasa”. 
 
Los triglicéridos consisten en tres moléculasde ácidos grasos unidos a un alcohol de tres 
carbonos llamado glicerol. 
 
 
 (Arriba) Molécula de glicerol. (Centro) Expresión tridimensional de un triglicérido mixto. 
(Abajo) Expresión molecular de un triglicérido mixto (el acido graso central es poliinsaturado). 
 
Los triglicéridos son almacenados en forma de gota lipídica en unas células especializadas 
llamadas adipocitos, formadoras del tejido adiposo. 
 
Ante estímulos endocrinos (hormona leptina), los triglicéridos pueden ser degradados y 
liberar sus ácidos grasos (p. ej. En el caso de una hambruna prolongada). 
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Manuel Mallol Simmonds 
 
 
 
Microfotografía electrónica de transmisión sobre el tejido adiposo unilocular. Se aprecian cuatro fragmentos de 
cuatro adipocitos. En el de la esquina inferior derecha es posible apreciar el núcleo apretado contra la periferia 
a causa de la gota lipídica (marcada con un asterisco). 16.000x 
 
El tejido adiposo se conoce como reserva de energía debido a que los ácidos grasos 
pueden ser metabolizados a energía celular, proceso detallado en capítulos ulteriores. 
 
▪ Los fosfolípidos 
Los fosfolípidos son la familia de lípidos responsable de la estructuración y dinámica de 
la membrana plasmática de las células. Posee una conformación molecular que le permite tener 
un extremo con carga eléctrica (hidrofílico) y otro apolar (hidrofóbico), convirtiéndolo en una 
molécula anfipática. 
 
El extremo apolar generalmente está formado por dos ácidos grasos, uno saturado y otro 
insaturado (generalmente) 
 
El extremo polar está formado por un grupo fosfato conjugado a un radical, de ahí las 
cuatro variedades de fosfolípidos. No las detallaremos, porque no son importantes para la PSU. 
 
Ambos extremos están conectados a través de enlaces ester a una molécula de glicerol, 
muy parecido al caso de un triacilglicerol. 
 
 
 
 
 
* 
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Manuel Mallol Simmonds 
 
 
Estructura molecular y tridimensional de la fosfatidilcolina, un fosfolípido. Se aprecia la diferencia 
entre el acido graso saturado e insaturado, común entre los fosfolípidos. 
 
Las membranas plasmáticas están formadas por una bicapa lipídica de fosfolípidos 
principalmente, con proteínas incrustadas en ella. El interior de la bicapa está formado por los 
extremos hidrofóbicos de los fosfolípidos (los ácidos grasos) y las caras externa e interna por los 
grupos polares de los mismos. 
 
Además de participar en la conformación de la membrana plasmática, muchos fosfolípidos 
participan en la vía de transmisión intracelular de señales externas. 
 
▪ Los esfingolípidos 
Otra gran familia de lípidos formadores de membrana plasmática son los esfingolípidos. 
Estos lípidos poseen un amino-alcohol de cadena larga llamado esfingosina. 
 
Su organización molecular consiste en: esfingosina, uno o dos ácidos grasos y un radical 
variable unidos a una molécula de glicerol. 
 
Exponentes de esta familia son la esfingomielina y la ceramida. 
 
La función de este tipo de lípidos se ve marcada en las neuronas (células del tejido 
nervioso), en donde actúan principalmente como receptoras de señales extracelulares, 
activando la cascada de eventos que comunica la señal con el interior de la célula. 
 
▪ Los esteroles 
La familia de los esteroles difiere molecularmente de las otras familias de lípidos debido a 
que no posee ni glicerol ni ácidos grasos en su estructura. En su lugar posee una estructura 
de cuatro anillos hidrocarbonados fusionados, a partir del cual se derivan todas las moléculas 
pertenecientes a esta familia, entre las que se destacan las hormonas lipídicas (que conservan la 
estructura de cuatro anillos), vitaminas y pigmentos (que son estructuras derivadas del núcleo 
con cuatro anillos). 
 
 
Estructura tridimensional y molecular de un esterol muy conocido: el colesterol. Se aprecia el 
extremo polar que esta molécula posee gracias a un OH en el anillo A. 
 
El colesterol es un esterol conjugado con cadenas hidrocarbonadas que le confirieren un 
comportamiento anfipático. Esta molécula es muy importante en el mantenimiento de la fluidez de 
29 | P á g i n a 
 
Manuel Mallol Simmonds 
 
 
la membrana plasmática de las células eucarionte y de algunas bacterias, dado que interviene en 
las fuerzas de Van der Walls de los ácidos grasos de los fosfolípidos, dejando la membrana en un 
estado de “gel” (se analizará más adelante) 
 
Usualmente se le atribuye a efectos dañinos. Hay que destacar que el comúnmente 
denominado “colesterol malo” corresponde a las lipoproteínas y apolipoproteinas de baja densidad 
(apoLDL, LDL y VLDL), las cuales son vesículas con pocas proteínas y mucho colesterol en su 
interior, cuyo rol consiste en su transporte por la sangre. Estas vesículas se pueden acumular en 
los vasos sanguíneos, especialmente arterias, formando una placa de lípidos (placa aterosclerótica 
o ateroma), disminuyendo la luz del vaso. Con el pasar del tiempo ese vaso puede llegar a 
ocluirse. Esta patología se conoce como aterosclerosis. 
 
 
 
Cortes transversales en arteria con aterosclerosis. La imagen de la esquina superior izquierda muestra una 
arteria normal. La imagen de la esquina superior derecha muestra ya formación de una placa aterómica. En la 
esquina inferior izquierda se observa la notoria disminución de la luz vascular y en la esquina inferior derecha 
se observa como un coagulo sanguíneo quedó atrapado debido a la disminución del diámetro de la luz. 
 
El “colesterol bueno”, atribuido a las lipoproteínas y apolipoproteinas de alta densidad 
(apoHDL, HDL y VHDL) son vesículas que tienen una mayor carga proteica que de colesterol, por 
lo que no tienen un riesgo tan alto de producir aterosclerosis como las LDL, las apoLDL y VLDL. 
 
Los ácidos nucleícos 
 
Finalmente, concluiremos este tópico con una familia infaltable de biomoléculas celulares. 
Los ácidos nucleícos son biomoléculas poliméricas formadas por Carbono, Hidrógeno, 
Nitrógeno, Oxigeno y Fósforo, organizadas en unidades monoméricas llamadas nucleótidos. 
 
Los exponentes más conocidos de esta familia de biomoléculas consisten en el DNA (ácido 
desoxirribonucleico; desoxirribonucleic acid) y el RNA (ácido ribonucleico; ribonucleic acid). 
 
El rol que poseen los ácidos nucleícos en la célula está íntimamente relacionado con la 
información genética. La dinámica de funcionamiento del DNA y del RNA se analizará en mayor 
profundidad en guías del módulo electivo. 
 
Por ahora, comenzaremos este punto describiendo como se organizan las unidades 
fundamentales de los ácidos nucleícos: los nucleótidos. 
 
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Manuel Mallol Simmonds 
 
 
▪ Los nucleótidos 
Los nucleótidos son los componentes monoméricos de los ácidos nucleícos. Están 
compuestos de tres componentes estructuralmente diferentes: 
 
- Un grupo fosfato (véase en el capítulo 1) 
- Una pentosa (ribosa o desoxirribosa) 
- Una base nitrogenada (Adenina, Timina, Guanina, Uracilo o Citosina). 
 
El grupo fosfato se encuentra en todos los nucleótidos, ya sea como monofosfato (un grupo 
P), difosfato (dos grupos P) o trifosfato (tres grupos P). Cabe señalar que los componentes del 
DNA y RNA solo son nucleótidos monofosfatados. Los nucleótidos difosfatados y trifosfatados 
(como el ADP y el ATP) poseen otras funciones en la célula, que serán comentadas en guías 
posteriores. 
 
 
 
 
Estructura básica de un nucleótido. En el rectángulo superior derecho se expresa el lugar que ocupa la base 
nitrogenada (purina [Adenina o Guanina] o pirimidina [Citosina, Timina o Uracilo]), bajo él se destaca la 
pentosa (en este caso una ribosa) y a su izquierda el grupo fosfato unido al C5. 
 
 
Las bases nitrogenadas son moléculas pequeñas provenientes de dos familias: las purinas 
(cuyos constituyentes son la Adenina y Guanina) que se caracterizan por la presencia de un anillo 
doble, y las pirimidinas (cuyos constituyentes son la Citosina, Uracilo y Timina) que se 
caracterizanpor la presencia de un anillo único. 
 
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Manuel Mallol Simmonds 
 
 
 
 Estructura química de las purinas y pirimidinas 
 
Las pentosas que forman nucleótidos (que fueron mencionadas en el punto referente a 
carbohidratos) corresponden a la ribosa y la desoxirribosa. La única diferencia entre ambas, es 
que la desoxirribosa no posee un oxigeno en el carbono 2, que si posee la ribosa. 
 
 
(izq) Desoxirribosa. (der) Ribosa. Destáquese 
la presencia de oxígeno en la ribosa y su ausencia en la 
desoxirribosa (marcado con un cuadrado rojo). 
 
 
▪ Acido Desoxirribonucleico, DNA o ADN 
Esta biomolécula se analizará con mayor detalle y precisión en el módulo electivo 
 
El ácido desoxirribonucleico (ADN, DNA) es una biomolécula formada por los 
nucleótidos dAMP (Adenina), dTMP (Timina), dCMP (Citosina) y dGMP (Guanina), ordenados en 
forma de hélice dextrógira (sentido de giro a la derecha) de una larga longitud. La “d” antes de 
cada sigla de nucleótido representa la presencia de la pentosa desoxirribosa, característica 
especial y única del DNA. 
 
Posee dos tipos de enlaces que mantienen la hélice estable. En sentido horizontal (base 
nitrogenada con base nitrogenada) participan los enlaces de hidrógeno. En sentido vertical (grupo 
fosfato con grupo fosfato) participan los enlaces 5’-3’-fosfodiester. 
 
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Manuel Mallol Simmonds 
 
 
 
El DNA, el sentido dextrógiro de su enrollamiento. En amarillo se representan las bases nitrogenadas y en 
azul los grupos fosfato junto con las desoxirribosas. 
 
Los nucleótidos que componen el DNA se ordenan de tal manera que siempre la Adenina 
forma enlaces de hidrógeno con la Timina y la Guanina con la Citosina 
 
 
 
 
Únicamente es posible encontrar DNA en: 
 
- Núcleo eucarionte 
- Nucleoide procarionte 
- Plásmidos procariontes 
- Mitocondrias y cloroplastos 
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Manuel Mallol Simmonds 
 
 
- Virus DNA 
- Kinetoplastos (estructuras protozoarias) 
 
Curiosidades… 
 
 
 El DNA es un largo pergamino que contiene todas las instrucciones para confeccionar las 
proteínas en los ribosomas, y así poder desarrollar un individuo completo y su dinámica 
bioquímica, biológica y ontogénica. Si pudiésemos estirarlo y medirlo, su longitud sería de dos 
metros aproximadamente (en células eucarionte). 
 
Las letras que componen las palabras dentro de este “mensaje genético” son los 
nucleótidos antes mencionados, que en un orden específico forman diferentes palabras conocidas 
como genes. 
 
El DNA presente en cloroplastos y mitocondrias, así como en bacterias es mucho más 
corto que el de las células eucariontes, estando organizado en un solo cromosoma (se verá en 
profundidad en guías ulteriores) circular (a diferencia de los eucariontes, que es lineal). 
 
▪ Acido Ribonucleico 
El ácido ribonucleico (ARN, RNA) es una biomolécula formada por los nucleótidos AMP 
(Adenina), UMP (Uracilo), CMP (Citosina) y GMP (Guanina), ordenados en diferentes estructuras, 
todas lineales de larga o corta longitud. Son cadenas similares al DNA (poseen enlaces 5’-3’ 
fosfodiester y pueden formar enlaces de hidrógeno) pero no son dobles cadenas en hélice, sino 
que son monocatenarios (una sola cadena). Los nucleótidos constituyentes del RNA poseen todos 
las mismas bases nitrogenadas del DNA con excepción del Uracilo, y a diferencia del DNA poseen 
ribosa en su estructura. 
 
¿Sabías que la longitud 
total del ADN que posee un 
ser humano es equivalente a 
realizar siete mil viajes ida-
vuelta a la Luna? 
 
 
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 (Izquierda) Diagrama de la estructura de un mRNA (RNA mensajero). (Derecha) Diagrama molecular del 
esquema adyacente. 
 
Se mencionó que el DNA en las células tiene un rol central en el almacenamiento de 
información genética, fundamental para el correcto funcionamiento de la célula. En base a eso la 
naturaleza creó un acido nucleico que pudiese copiar la información genética (o parte de ella), salir 
del núcleo y de esa manera expresarse. Si algo le pasase a esa molécula, simplemente se 
sintetizaría otra, dado que solo es una copia de la original. Si algo le pasase al DNA (daño 
irreparable) la célula debe morir. 
 
 Así podemos distinguir, de manera general tres tipos de RNAs, que serán profundizados en 
el módulo electivo de biología: 
 
o RNA mensajero 
o RNA ribosomal 
o RNA de transferencia 
 
En resumen, el RNA es una copia de una de las cadenas del DNA, generada por un 
proceso llamado transcripción. 
 
Ejemplo de ejercicio PSU: 
 
 
MC De las siguientes, ¿Cuál(es) es(son) función(es) propia(s) de las proteínas? 
 
I. Formar parte del exoesqueleto de artrópodos. 
II. Almacenar información genética 
III. Ser catalizadoras positivas en reacciones bioquímicas. 
IV. Constituir la matriz de soporte de las células (citoesqueleto). 
 
a) Solo I 
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Manuel Mallol Simmonds 
 
 
b) Solo II 
c) Solo I y II 
d) Solo II y III 
e) Solo III y IV 
 
 
La respuesta correcta en este caso es la alternativa e). 
 
La alternativa a) no es correcta porque el exoesqueleto de artrópodos está constituido por 
quitina, un polisacárido. La alternativa b) tampoco es correcta porque es el DNA, un ácido nucleico, 
es el encargado de almacenar información genética. La alternativa c) no es correcta porque 
considera los enunciados I y II. La alternativa d) no es correcta porque, si bien los catalizadores 
positivos en reacciones químicas son, por excelencia, las enzimas, que sí son proteínas, considera 
el enunciado II, que no es correcto. Finalmente la alternativa e) es correcta, porque el citoesqueleto 
está formado por proteínas, al igual que las enzimas. 
 
 Tip PSU 
 
Generalmente aparecen preguntas relacionadas con esta guía, pero se basan en el 
dominio de los conceptos básicos. Te reiteramos que se esfuerces por dominar las bases de 
cada biomolécula, y posteriormente avances hacia los detalles. 
 
 
 
Ejercicios Capítulo II “Las Biomoléculas” 
 
 
1. La formula general para un monosacárido es Cn(H2O)n. Entonces la formula general para 
un disacárido debe ser: 
 
a) C12H24O12 
b) C12H22O11 
c) Cn(H2O)n-1 
d) Cn(H2O)n + Cn(H2O)n 
e) C12H22O12 
 
 
2. Una molécula está compuesta por una cadena de carbonos e hidrógenos, y presenta 
enlaces simpes y dobles entre los C. Presenta además un grupo carboxilo. Esta molécula 
corresponde a: 
 
a) Base nitrogenada 
b) Acido débil 
c) Carbohidrato 
d) Acido graso 
e) Triglicérido 
 
3. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es falsa? 
 
a) El RNAt y RNAm tienen el mismo tipo de bases pirimídicas 
b) El uracilo puede ser un componente del genoma viral 
c) El DNA presenta doble hélice en eucariontes y procariontes 
d) El enlace entre G y C es más fuerte que el enlace entre A y T 
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Manuel Mallol Simmonds 
 
 
e) La adenina del DNA es distinta a la adenina del RNAm 
 
 
4. La sacarosa es el azúcar que endulza normalmente el té. Es un disacárido, es decir, un 
carbohidrato formado por la unión de 2 monosacáridos. ¿Cuáles son los monosacáridos 
que forman la sacarosa? 
 
a) Glucosa y lactosa 
b) Galactosa y manosa 
c) Glucosa y fructosa 
d) Glucosa y glucosa 
e) Manosa y fructosa 
 
5. Los carbohidratos, en sus diferentes formas, son utilizados como fuente de obtención de 
energía o bien tienen un rol estructural. Indique cual(es) de los siguientes carbohidratos 
es(son) sintetizado(s) para que cumpla(n) un rol estructural: 
 
I. α-Glucosa 
II. Almidón 
III. Celulosa 
IV. Quitina 
 
a) Solo I y II 
b) Solo II y III 
c) Solo III y IV 
d) Solo III 
e) Todas las anteriores 
 
6. El DNA es la molécula que porta la información genética en todos los seres vivos. De los 
siguientes compuestos, ¿Cuáles forman parte de su estructura? 
 
a) Fosfato y ribosa 
b) Timina y guanina 
c) Desoxiribosa y ribosa 
d) Adenina y uracilo 
e) Citosina y trifosfato 
 
7. De las siguientes moléculas sonexclusivamente LIPIDOS: 
 
I. Triglicéridos 
II. Aminoácidos 
III. Mielina 
IV. Carotenoides 
V. Lipoproteinas 
 
a) Solo I, III, IV y V 
b) Solo I, II y III 
c) Solo III, IV y V 
d) Solo I, III y IV 
e) I, II, III, IV y V 
 
8. El enlace covalente que une dos aminoácidos se denomina: 
 
a) Glucosídico 
b) Enlace de hidrógeno 
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Manuel Mallol Simmonds 
 
 
c) Covalente coordinado 
d) Peptídico 
e) Iónico 
 
9. Las proteínas son esenciales en la química de la vida ya que cumplen numerosas 
funciones, entre las cuales se encuentran: 
 
a) Funciones reguladoras 
b) Función de defensa 
c) Reconocimientos de señales químicas 
d) Codifica la información genética 
e) Todas las anteriores 
 
10. Un investigador desea aislar fehacientemente el receptor del neurotransmisor 5-HT en las 
neuronas del núcleo trigémino vascular, para determinar el rol de este NT en la generación 
de migraña. Para ello posee tres enzimas A, B y C, respectivamente capaces de aislar 
Carbohidratos, Proteínas y Lípidos esteroidales. Antes de comenzar el experimento, le pide 
su concejo, ¿Qué enzima debería utilizar para lograr su objetivo? 
 
a) A, dado que los receptores de membrana generalmente son polisacáridos modificados 
b) A, para extraer el glicocálix de la neurona. 
c) B, dado que los receptores de membrana son proteínas integrales multi-paso. 
d) B, dado que es necesario degradar las proteínas de membrana para disolverla y aislar el 
receptor, que es lipídico. 
e) C, dado que el receptor de 5-HT es el único receptor de origen esteroidal presente en las 
membranas plasmáticas. 
 
 
 
1 2 3 4 5 6 
C D E C C B 
 
 
7 8 9 10 
D D E C 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Manuel Mallol Simmonds 
 
 
I Medio 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 De haber algo característico en el mundo biológico son las 
reacciones químicas, que permiten llevar a cabo la transformación 
de diferentes moléculas, lo cual consiste en la dinámica de la vida. 
Todas las reacciones celulares son posible gracias a la presencia 
de ayudantes moleculares que regulan el transcurso de una 
reacción química: Las enzimas. 
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Manuel Mallol Simmonds 
Módulo común y electivo 
 
http://www.pretch.cl 
http://moodle.pretch.cl 
http://www.pretch.cl/
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39 | P á g i n a 
 
Manuel Mallol Simmonds 
 
 
Capítulo III - Las enzimas 
 
En el capítulo anterior se abordaron, entre otros puntos, las proteínas. Dentro de ese punto 
no se incorporó un tema fundamental en la comprensión de la dinámica y fisiología celular: Las 
enzimas. 
 
A lo largo de esta guía describiremos qué son las enzimas, cómo y dónde actúan, y los 
factores que afectan su actividad. 
 
 
 
Descripción general 
 
Las enzimas son catalizadores positivos de las reacciones químicas que ocurren en 
la célula. Casi en su totalidad son de origen proteico, sin embargo existen moléculas de RNA 
con actividad similar a las enzimas llamadas ribozimas. 
 
Para poder comprender la importancia de la existencia de las enzimas, debemos describir 
las etapas de una reacción química. 
 
▪ La reacción química 
 
Se define como reacción química un evento dinámico en el cual dos o más reactantes 
se combinan de una manera diferente para formar uno o más productos. En base a lo anterior 
es fácil hacer el enlace con biología: constantemente la célula está realizando cambios y procesos, 
sin parar. 
 
Las etapas simples de una reacción química son: 
 
1. Contacto entre reactantes 
2. Acumulación de energía de activación 
3. Formación del complejo activado 
4. Liberación de productos 
 
¿Para qué existen las enzimas? Resulta que una reacción química normal, como mezclar 
hidróxido de sodio con ácido clorhídrico, no requiere una gran energía de activación, que se define 
como la energía necesaria para que los reactantes reaccionen y formen productos. Debido a 
eso si propiciamos la reacción (mezclamos los reactantes) espontáneamente reaccionarán. 
 
Sin embargo, las reacciones químicas que se llevan a cabo en la célula (p. ej. Glucosa + 
O2  H2O + CO2 + ATP) requieren una energía de activación tan alta, que esperar a que esta 
reacción ocurra espontáneamente requeriría millones de años. 
 
Las enzimas al ser catalizadores positivos hacen “más” posible una reacción bioquímica, 
bajando la cantidad de energía de activación que los reactantes necesitan. Además, la célula 
dispone de una batería enzimática tan grande, que prácticamente toda reacción que ocurre en la 
célula esta mediada por una enzima. De esa manera, la célula se asegura que todas sus 
reacciones necesarias puedan ocurrir. 
 
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Manuel Mallol Simmonds 
 
 
 
Comparación de una reacción química con (azul) y sin (rojo) la intervención de enzimas 
 
Cada célula en un organismo pluricelular tiene asignada una batería enzimática característica, 
y es en base a eso que existen células capaces desde alimentarse de bacterias (macrófagos y 
neutrófilos) hasta capaces de producir impulsos eléctricos (neuronas). 
 
Estructura de una enzima 
 
La estructura básica de las enzimas corresponde a una estructura protéica terciaria, con una 
cavidad o superficie especial llamada sitio activo. 
 
El sitio activo es el lugar donde los reactantes encajan y pueden reaccionar. Cabe señalar que 
el sitio activo de una enzima en particular solo sirve para un reactante en especial, llamado 
sustrato. Así, podemos decir que cada enzima sirve solo con un sustrato. 
 
Existen dos teorías para la unión enzima sustrato: 
 
- El modelo llave cerradura: El sustrato que calce perfecto con el sitio activo de 
una enzima será sólo para dicha enzima 
- El modelo de encaje inducido: El sustrato puede modificar el sitio activo de 
una enzima, para poder ser de dicha enzima. 
 
 Se sabe que en general todos los sustratos tienen un nivel de inducción a su enzima en conjunto a 
su especificidad. Así podemos decir que ambos modelos son válidos. 
 
Una enzima también tiene otros sitios aparte del sitio activo, que sirven como “interruptores”. 
Muchas enzimas necesitan que una molécula las encienda para poder funcionar. 
 
 
 
 
 
 
41 | P á g i n a 
 
Manuel Mallol Simmonds 
 
 
 
 
 
Etapas de una reacción mediada por enzimas 
Las etapas en una reacción mediada por enzimas son las siguientes: 
1. Formación del complejo enzima-sustrato 
2. Reacción química 
3. Formación del complejo enzima-producto 
4. Liberación de los productos 
En la siguiente imagen se ven representadas dichas etapas anteriores 
 
Y como reacción química se puede escribir de la siguiente manera: 
 
 
Factores que afectan la actividad enzimática 
 
Este es un punto importante para la PSU y para lograr comprender los contextos en los 
que las enzimas se desenvuelven. 
 
Existen muchos factores, moleculares, biológicos o químicos, que pueden afectar la 
actividad de una enzima, ya sea disminuyéndola o potenciándola. 
 
 
 
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Manuel Mallol Simmonds 
 
 
 La temperatura 
 
La temperatura es uno de los factores físicos que más puede afectar la actividad 
enzimática. Las enzimas al ser proteínas, vienen establecidas para un rango de temperatura en la 
que son estables (generalmente bajo 45 °C). Cuando se supera dicho límite, la estructura terciaria 
de las enzimas se pierde, proceso llamado desnaturalización. Con la pérdida de la estructura 
terciaria, la actividad enzimática se pierde. 
 
 
Se aprecia el “punto óptimo” para una enzima en particular, a la cual ella funciona en su máximo 
punto. 
 
 El pH 
 
Bajo el mismo concepto de desnaturalización, el pH puede ejercer efectos parecidos. Las 
proteínas vienen fabricadas para rangos de pHbastante estrechos. Un claro ejemplo es la enzima 
gástrica pepsina, cuyo tengo de pH óptimo es entre 1 y 2. Si esa enzima se mezcla con el jugo 
pancreático, cuyo pH se encuentra entre 7 y 8, su actividad cesa debido a su desnaturalización. 
 
 
Se aprecian tres enzimas con rangos de pH diferentes (Pepsina, Peptidil transferasa y 
Amilasa pancreática). Se puede apreciar como en el rango de máxima actividad de una, la de otras 
es mínimo. 
43 | P á g i n a 
 
Manuel Mallol Simmonds 
 
 
 Inhibidores enzimáticos 
 
Un inhibidor enzimático es una molécula que limita la actividad de la enzima. Existen dos 
familias de inhibidores: 
 
 
o Reversibles: Son moléculas parecidas al sustrato. Ocupan el sitio activo de la 
enzima sin permitir la reacción. Si se eleva la concentración del sustrato, éste 
desplaza al inhibidor. 
o Irreversibles: Son moléculas que se unen a otra región de la enzima, 
alterando su conformación tridimensional. La enzima queda limitada sin poder 
liberarse del inhibidor. 
 
 
Representación de la inhibición reversible. 
 
 Ayudantes ó estimulantes 
 
Son moléculas que algunas enzimas necesitan para poder ejercer su actividad. Se 
conocen como coenzimas (de origen orgánico; p. ej. Coenzima A) o cofactores (de origen 
inorgánico; p. ej. Magnesio). Su unión a la enzima potencia la actividad enzimática y/o permite su 
funcionamiento. 
 
También las propiedades que pueden afectar son la presencia de inhibidores artificiales, 
como medicamentos específicos, la concentración del sustrato y de la enzima, etc. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Manuel Mallol Simmonds 
 
 
 
Curiosidades… 
 
 
Ejemplo de ejercicio PSU: 
 
 
MC De las enzimas podemos afirmar con certeza: 
 
a) Pueden ser de naturaleza proteica o lipídica 
b) Son catalizadores, por lo tanto alteran el equilibrio de una reacción 
c) Algunas requieren un componente químico adicional llamado coenzima o 
cofactor 
d) Aumentan la velocidad de reacción aumentando la energía de activación 
e) Su función no requiere condiciones de pH especiales. 
 
La respuesta correcta en este caso es la alternativa c). 
 
La alternativa a) no es correcta porque actualmente no se conocen enzimas lipídicas. La 
alternativa b) tampoco es correcta porque los catalizadores afectan la velocidad de reacción, no u 
equilibrio (que depende de las leyes de conservación de matera). La alternativa c) es correcta 
porque efectivamente algunas enzimas requieren coenzimas o cofactores. La alternativa d) no es 
correcta porquesi se aumentase la energía de activación, la reacción tendería a no ocurrir; las 
enzimas hacen lo contrario. Finalmente la alternativa e) no es correcta, porque las enzimas, al ser 
proteínas, dependen íntimamente de las condiciones de pH del medio. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
¿Sabías que existe una 
enzima llamada telomerasa 
que previene el avance brusco 
del envejecimiento? 
 
 
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Manuel Mallol Simmonds 
 
 
Tip PSU 
 
Las preguntas que puedan aparecer respecto a las enzimas se enfocan 
fundamentalmente a los factores que afectan su actividad. Así, pueden aparecer análisis de 
gráficos de actividad vs. pH, en donde el postulante debe saber qué rol tiene el pH en la 
actividad enzimática. 
 
 
Ejercicios Capítulo III “Las enzimas” 
 
El siguiente gráfico representa la actividad de la enzima E (% de capacidad) y concentración (M) de 
la sustancia S versus el tiempo, con respecto a este gráfico: 
 
 
 
1. ¿Qué podría deducirse entre los 3 y 6 segundos? 
 
a) A medida que la sustancia S decrece en concentración, también lo hace la enzima 
b) A medida que la sustancia S aumenta su concentración, la actividad enzimática disminuye. 
c) A medida que la enzima disminuye su actividad, la sustancia S aumenta. 
d) Tanto A como C son válidas con la información proporcionada 
e) Tanto B y C son válidas con la información proporcionada. 
 
2. Si se agrega el detalle que la sustancia S es un producto inoculado a la célula (no es producida 
por ella) ¿Qué podría afirmar al respecto? 
 
a) Mientras más sustancia S agrego al cultivo celular, menos actividad posee la enzima E 
b) Mientras más sustancia S agrego al proceso, menos actividad posee la enzima E entre los 
3 y 6 segundos. 
c) Mientras más sustancia S agrego al proceso, más potencia tiene la enzima E de aumentar 
su actividad en un futuro 
d) La sustancia S es un inhibidor alostérico 
e) Ninguna de las anteriores. 
 
3. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta con respecto a lo sucedido entre los 7 y 13 
segundos? 
0 
10 
20 
30 
40 
50 
60 
70 
80 
90 
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 
Actividad (%) 
Concentración (M) 
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Manuel Mallol Simmonds 
 
 
a) La sustancia S es capaz de estimular la transcripción de los genes codificantes de la 
enzima E, por lo cual mejora su actividad al haber una mayor disponibilidad 
b) La sustancia S es capaz de quelar elementos citoplasmáticos y transformarse en un 
cofactor que estimula (luego de un tiempo) a la enzima para que sea más productiva. 
c) La enzima inactiva en el tiempo anterior es ubiquitinizada (Marca para degradar 
proteínas) y es reemplazada por una enzima más eficiente para producir producto, la 
cual no es sensible a la sustancia S 
d) Al estar disminuida la cantidad de producto de E, la célula estimula la expresión de los 
genes responsables de la enzima E (feedback), con lo cual aumenta exponencialmente 
la actividad enzimática (que es censado por la concentración de producto), 
indiferentemente de la concentración de la sustancia S 
e) Al agregar temperatura, la sustancia S (un inhibidor termolábil) es inhabilitado, por lo 
tanto no importa la cantidad que agregue; la enzima E no se verá afectada. 
 
4. Un estudiante de IV medio busca inducir la apoptosis (muerte celular programada) en un 
cultivo de fibroblastos a través de la ruptura de lisosomas (organelos de pH ácido, con enzimas 
degradativas en su interior). Al realizar la lisis, se da cuenta que la célula no se autodegrada. 
¿Por qué pudo haber fallado? 
 
a) Las enzimas de los lisosomas están diseñadas para actuar a pH ácido, y el citoplasma 
tiene pH neutro. 
b) Las enzimas de los lisosomas están ancladas a su membrana plasmática, por lo que al 
romper los organelos, también se degradan las enzimas. 
c) Los sustratos existentes en el citoplasma no son reconocidos por las enzimas 
lisosomales. 
d) La concentración de sustrato citoplasmático supera con creces la concentración de 
enzimas lisosomales, por lo que no ocurre la degradación 
e) La tasa de recuperación interna de una célula es tan alta que las enzimas lisosomales 
no alcanzan a degradar a la célula. 
 
5. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es falsa? 
 
a) En muchas reacciones procariotas, sus enzimas son más simples que las eucariotas. 
Un ejemplo es la transcripción. 
b) Las enzimas procariotas no utilizan el sistema de sitio activo para sus reacciones. 
c) Tanto los eucariotas como procariotas poseen complejas maquinarias enzimáticas 
para la reparación del DNA. 
d) La fiebre es un potente inhibidor de las enzimas termolábiles de las células 
procariotas. 
e) Gran cantidad de antibióticos son inhibidores enzimáticos para células procariotas. 
 
6. La existencia de procesos enzimáticos encadenados (como en la glucólisis) se explica por un 
fenómeno relacionado con: 
 
a) Entalpia 
b) Energía libre de Gibbs 
c) Electrofilia 
d) Termofilia 
e) Inducción por producto 
 
7. ¿Qué se entiende por zimógeno? 
 
a) Una enzima encargada de actuar en rangos de pH para los que no fue diseñada 
b) Una enzima que tiene capacidad de catalizar múltiples reacciones 
c) Una enzima inactiva, que requiere un estímulo físico-químico para activarse 
47 | P á g i n a 
 
Manuel Mallol Simmonds 
 
 
d) Un análogo enzimático sintetizado in vitro, que puede inocularse a la actividad celular 
e) Ninguna de las anteriores 
 
8. De las siguientes moléculas, ¿Cuál(es) no es(son)enzima(s)? 
 
I. Fibrinógeno 
II. Ureasa 
III. Trombina 
IV. DNA polimerasa 
V. Tripsina 
VI. Carboxipeptidasa 
 
a) Solo I 
b) I, II y IV 
c) II y V 
d) I, III y V 
e) I y V 
 
9. La pepsina es una enzima que se encuentra en el jugo gástrico y se encarga de la digestión 
parcial de proteínas. ¿Qué fenómeno podría explicar que no digiera al mismo estómago? 
 
a) El estomago secreta factor intrínseco, que es un inhibidor selectivo de la pepsina. 
b) El estomago deja de producir pepsina cuando las fibras nerviosas detectan que dicha 
enzima está digiriendo las paredes estomacales 
c) El estómago tiene una capa de lípidos que recubren las superficies protéicas, 
protegiéndolo de la degradación enzimática 
d) El estomago produce mucus, que junto con contener glicoproteínas que protegen del 
HCl, contiene bicarbonato. 
e) Ninguna de las anteriores. 
 
10. Una estudiante de IV medio trabaja junto a su compañero en un proyecto científico. Mientras 
su compañero experimenta con lisosomas, ella decide realizar un Knock Out al gen que 
codifica la enzima Manosidasa II. ¿Cuál(es) de las siguientes consecuencias esperaría 
observar? (Knock Out: Silenciar la expresión de un gen) 
 
a) Disminución radical de producción de N-Oligosacárido complejo 
b) Interrupción de la vía de maduración de proteínas en el Aparato de Golgi 
c) Falla multiorgánica al poco tiempo en el organismo 
d) Acumulación de oligopéptidos sin función 
e) Todas las anteriores 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 2 3 4 5 6 
E B D A B B 
 
7 8 9 10 
C E D E 
 
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Manuel Mallol Simmonds 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Manuel Mallol Simmonds 
Módulo común y electivo 
 
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http://moodle.pretch.cl 
 
 “La constatación de que la vida manifiesta un diseño 
inteligente es tan trascendental como la observación de que la Tierra gira 
en torno al Sol.” 
 
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http://moodle.pretch.cl/
49 | P á g i n a 
 
Manuel Mallol Simmonds 
 
 
Capítulo IV – Microscopía y generalidades celulares 
 
 
 
“La constatación de que la vida manifiesta un diseño inteligente es tan trascendental como 
la observación de que la Tierra gira en torno al Sol.” 
 Michael J. Behe 
 
A partir de este capítulo comenzaremos el análisis de un misterio actual para la biología: El 
diseño de la vida, la célula. Si se piensa empíricamente el estudio de la biología celular está muy 
avanzado, resultando en datos bastante complejos y asombrosos. 
 
Sin embargo, la duda más trascendental acerca de la célula aún no ha podido ser resuelta: 
¿Logró la naturaleza concebir una maquinaria tan compleja, aparentemente perfecta en 
términos termodinámicos, a través del azar? Definitivamente, la respuesta a esa pregunta debe 
crearse en la mente de cada uno de los científicos ya formados, y en formación, como ustedes. 
 
Historia celular 
 
En la actualidad se habla que la célula es la unidad de menor tamaño capaz de 
considerarse viva. Según los términos de la biología celular, la célula es la unidad encargada de 
llevar a cabo la reproducción, el funcionamiento y otorgar la forma a cada organismo. 
 
La historia de la célula está en relación a los avances tecnológicos que permitían su 
estudio. De esa manera, podemos destacar brevemente el aporte de los siguientes personajes (si 
deseas saber más de este tópico, recomendamos el libro Historia de la Célula, de JD Vial): 
 
 
 
o Hooke (1665), quien 
observo corcho en una lente con un aumento 
de 50 veces. Llamo a las estructuras en 
forma de panal “células”, derivado del latin 
“cella”, que significa “hueco”. 
 
o Anton Van Leeuwenhoek 
(1670), quien fue la primera persona en 
lograr ver células eucariontes vivas en su 
microscopio (construido por él mismo). 
Observaba protozoos y espermatozoides 
(pintura de la izquierda). 
 
 
 
 
 
o Schwann (1830), quien postula que la célula es la unidad mínima elemental de un 
ser vivo (animal o planta) y que es necesaria para su funcionamiento y 
reproducción. 
 
o Brown (1831) y Purkinje (1839), que logran observar respectivamente el núcleo 
celular y el citoplasma, otorgando las primeras caracterizaciones generales a la 
célula. 
 
P á g i n a | 50 
 
Manuel Mallol Simmonds 
 
 
o Virchow (1850), quien postuló que todas las células provienen de otra célula. 
 
o Margulis (1981), quien postula la teoría de la endosimbiosis serial, teoría que 
explica el origen de los organelos eucariontes. 
 
▪ La teoría celular 
 
En el año 1830, Schwann y Schleiden postulan la teoría que unifica los conceptos celulares 
obtenidos hasta esa fecha, bautizada como la teoría celular. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Actualmente se estudia si incorporar la unidad genética de los seres vivos, debido a que 
son las células las que portan la información necesaria para constituir, tanto morfológica como 
fisiológicamente, un organismo. 
 
La importancia de esta teoría radica en la incorporación al estudio de los fenómenos 
biológicos en toda su diversidad el prisma celular. Todas las explicaciones del funcionamiento 
de los aparatos y sistemas de un organismo, así como su crecimiento y desarrollo están 
relacionadas con las células, de manera que la postulación de esta teoría cambió para siempre 
el enfoque de la biología. 
 
 
Generalidades de la célula 
 
Una célula es un compartimento “aislado” del medio externo que lo rodea, la cual 
puede compararse con una ciudad altamente dinámica rodeada por una muralla selectiva al paso. 
 
Existen organismos vivos que solo constan de una sola célula (organismos unicelulares) 
como protozoos, algunos hongos y bacterias, y existen organismos más complejos que están 
formados por muchas células (organismos pluricelulares) que abarcan desde organismos 
relativamente simples, como artrópodos o nematodos microscópicos, hasta los seres humanos y 
las plantas. 
 
La estructura básica de una célula consiste en tres elementos indispensables: 
 
o El núcleo celular: Un compartimento aislado de la célula, en el cual se almacena el 
material genético del organismo. 
o La membrana plasmática: Es una fina membrana constituida de lípidos y proteínas, la 
cual limita la región de una célula. También regula las sustancias que entran y salen de 
ella. 
o El citoplasma: Es un medio acuoso comprendido entre el núcleo y la membrana 
plasmática. En él se encuentran los organelos (compartimentos delimitados por 
La teoría celular establece que la célula 
es la unidad fisiológica, morfológica y 
reproductiva de todos los seres vivos. 
 
51 | P á g i n a 
 
Manuel Mallol Simmonds 
 
 
membranas), el citoesqueleto (soporte celular), complejos supramoleculares y 
sustancias en solución. 
 
 
 
 
Continuaremos con la descripción de dichos componentes más adelante, en sus respectivas 
secciones. 
 
Para comprender mejor las diferencias evolutivas de las células, es fundamental destacar los 
dos grandes grupos de células existentes en la naturaleza: 
 
 
 
 
 
PROCARIOTAS 
(<pro> antes, <carion> núcleo; antes del 
núcleo), cuyos únicos constituyentes son 
las bacterias. Estas células se caracterizan 
por no tener un núcleo definido ni 
organelos. 
EUCARIOTAS 
(<Eu> verdadero, <carion> núcleo; núcleo 
verdadero) que componen a todos los 
organismos que no son bacterias 
(organismos eucariontes). Poseen un 
núcleo verdadero y múltiples organelos 
P á g i n a | 52 
 
Manuel Mallol Simmonds 
 
 
 
Bases de la microscopía 
Un microscopio es un instrumento óptico que permite a un científico observar una imagen muy 
pequeña (invisible al ojo humano) para determinar su morfología y características. 
 
Existen diferentes clases de microscopio, las cuales serán descritas a continuación: 
 
▪ Microscopio óptico 
 
La microscopía óptica se basa en el uso de combinaciones de lentes y espejos para lograr