1. Ciclos de Vida y Reproducción Celular

Haplonte: El adulto es haploide (n). El cigoto (2n) es la única fase diploide. Es típico en algas y hongos.

Diplonte: El adulto es diploide (2n) y los gametos son haploides (n). Es típico en animales y humanos.

Haplodiplonte: Presenta alternancia de generaciones entre el gametofito (n) y el esporofito (2n). Es típico en plantas.

Mitosis y Meiosis

Mitosis: Consta de las siguientes fases:

  • Profase: El ADN se condensa.
  • Metafase: Los cromosomas se alinean al centro.
  • Anafase: Las cromátidas se separan.
  • Telofase: Reaparece el núcleo.

Resultado: 2 células diploides iguales.

Meiosis I (Reducción):

  • Profase I: Ocurre el crossing-over (recombinación).
  • Metafase I: Se alinean parejas de homólogos.
  • Anafase I: Se separan los cromosomas homólogos, no las cromátidas.
  • Telofase I: Se obtienen 2 células haploides.

Meiosis II (Similar a la mitosis):

  • Anafase II: Se separan las cromátidas.

Resultado final: 4 células haploides.

2. Genética Mendeliana y Herencia

Proporciones de Mendel:

  • Monohíbrido fenotipo: 3:1 (Cruce Aa x Aa).
  • Monohíbrido genotipo: 1:2:1 (Cruce Aa x Aa).
  • Dihíbrido fenotipo: 9:3:3:1 (Cruce AaBb x AaBb).

Conceptos clave:

  • Homocigoto: Ambos alelos son iguales. Puede ser AA (dominante) o aa (recesivo).
  • Heterocigoto: Los alelos son distintos (Aa).

Tipos de Dominancia:

  • Dominancia completa: En el heterocigoto (Aa) solo se expresa el alelo dominante (A). Es la genética típica de Mendel.
  • Dominancia incompleta: El heterocigoto (Aa) muestra una mezcla intermedia. Ejemplo: Rojo × Blanco = Rosa.
  • Codominancia: En el heterocigoto (Aa) se expresan ambos alelos. Ejemplo: Rojo × Blanco = Rojo y Blanco.

3. Biología Celular y Molecular

Soluciones y Tonicidad

  • Hipertónica: Hay más solutos afuera; el agua sale y la célula se encoge.
  • Hipotónica: Hay más solutos adentro; el agua entra y la célula se hincha o revienta.

Evolución y Estructuras

  • Homólogas: Tienen un origen común pero función distinta.
  • Análogas: Tienen una función igual pero origen distinto.
  • Vestigiales: Estructuras sin función aparente como el coxis, el apéndice o los músculos auriculares.

Organelos Celulares

  • Núcleo: Contiene el ADN.
  • Ribosomas: Síntesis de proteínas.
  • RER (Retículo Endoplasmático Rugoso): Proteínas para exportar.
  • REL (Retículo Endoplasmático Liso): Síntesis de lípidos y detoxificación.
  • Aparato de Golgi: Modifica y empaca moléculas.
  • Lisosoma: Digestión celular.
  • Mitocondria: Producción de ATP (energía).
  • Cloroplasto: Realiza la fotosíntesis.
  • Vacuola: Almacena agua y mantiene la turgencia.
  • Centrosoma: Forma el huso mitótico.
  • Pared celular: Compuesta de celulosa en plantas, peptidoglucano (PG) en bacterias y quitina en hongos.

Membrana Plasmática y Transporte

Estructura de la Membrana:

  • Bicapa: Formada por fosfolípidos.
  • Fluidez: Regulada por el colesterol.
  • Transporte y señales: Realizado por proteínas (Integrales si atraviesan la membrana y Periféricas si no la atraviesan).

Tipos de Transporte:

  • Pasivo: Difusión simple, difusión facilitada y ósmosis.
  • Activo: Bombas (como la Na/K) y procesos de endocitosis/exocitosis.

Diferencias entre Células

  • Procariota: ADN en el nucleoide, sin núcleo definido, sin organelos membranosos y con pared de peptidoglucano.
  • Eucariota: Posee núcleo y organelos membranosos, ADN lineal. En plantas, la pared es de celulosa.

4. Metabolismo y Ciclo Celular

Rutas Metabólicas

  • Glucólisis: Ocurre en el citoplasma.
  • Acetil-CoA: Se forma en la matriz mitocondrial.
  • Ciclo de Krebs: Ocurre en la matriz mitocondrial.
  • Cadena de electrones: Se localiza en la membrana interna mitocondrial.
  • Fermentación: Ocurre en el citoplasma. Ante la falta de oxígeno, se produce la fermentación láctica.

Balance Energético: El catabolismo rompe moléculas para producir ATP, mientras que el anabolismo construye estructuras consumiendo energía.

Ciclo Celular

  • Interfase: Comprende las fases G1, S y G2.
  • G1: La célula crece y verifica daños. Punto de control G1/S.
  • S: Se duplica el ADN.
  • G2: Se prepara para la mitosis y revisa el ADN. Punto de control G2/M.

5. Características de los Seres Vivos y Método Científico

Seres vivos: Se definen por su organización, metabolismo, homeostasis, crecimiento, reproducción, respuesta a estímulos y evolución.

Método científico: Observación → Pregunta → Hipótesis → Experimento → Análisis → Conclusión.

6. Fisiología de los Sistemas Humanos

Sistema Respiratorio

  • Inspiración: El diafragma se contrae, el volumen aumenta y la presión intrapulmonar disminuye (siendo menor que la atmosférica), permitiendo que el aire entre.
  • Espiración: El diafragma se relaja, la presión intrapulmonar aumenta y el aire sale.
  • Intercambio gaseoso: Se realiza por difusión. El O₂ pasa del alvéolo a la sangre y el CO₂ de la sangre al alvéolo.
  • Transporte: El O₂ viaja en un 98% unido a la Hemoglobina (Hb) y el CO₂ en un 70% como bicarbonato (HCO₃⁻).
  • Regulación: El centro respiratorio está en el bulbo. El principal estímulo es el aumento de CO₂. Los quimiorreceptores centrales detectan el pH del LCR, mientras que los periféricos detectan O₂, CO₂ y pH.
  • Ley de Bohr: El aumento de CO₂ o la disminución del pH provocan que la hemoglobina libere más O₂ a los tejidos.

Sistema Cardiovascular

  • Sistema Eléctrico: El marcapasos natural es el Nodo SA. El Nodo AV retarda el impulso. El orden es: SA → AV → Haz de His → Ramas → Fibras de Purkinje.
  • Ciclo Cardíaco:
    • Sístole ventricular: Inicia con el cierre de válvulas AV (mitral/tricúspide) y se abren las semilunares (aórtica/pulmonar).
    • Diástole: Cierre de semilunares, apertura de válvulas AV y llenado ventricular.
  • Gasto Cardíaco (GC): GC = VS × FC (Volumen Sistólico por Frecuencia Cardíaca).
  • Resistencia Periférica: Se localiza principalmente en las arteriolas.
  • Circulaciones:
    • Sistémica: Ventrículo Izquierdo (VI) → Cuerpo → Atrio Derecho (AD).
    • Pulmonar: Ventrículo Derecho (VD) → Pulmones → Atrio Izquierdo (AI).
  • Valores de referencia: FC 60–100 lpm, FR 12–20 rpm, PA 120/80 mmHg. Fracción de eyección (FE): 55–70%.

Sistema Renal

  • Funciones: Filtrar la sangre, eliminar desechos y regular agua, electrolitos (Na⁺, K⁺) y pH.
  • Filtración: Ocurre en el Glomérulo y la Cápsula de Bowman.
  • Túbulos Renales:
    • Proximal (TCP): Reabsorbe todo lo importante (glucosa, aminoácidos, Na⁺, agua).
    • Asa de Henle: La rama descendente reabsorbe agua y la ascendente reabsorbe sales.
    • Distal (TCD): Realiza ajustes finos.
    • Colector: Es donde actúa la hormona ADH.
  • Hormonas: La ADH reabsorbe agua. La Aldosterona reabsorbe Na⁺ y elimina K⁺. La Eritropoyetina (EPO) estimula la creación de glóbulos rojos. La Renina activa el sistema RAAS para aumentar la presión arterial.

Sistema Digestivo

  • Boca: Acción de la amilasa.
  • Estómago: Pepsina y HCl. Se forma el quimo.
  • Hormonas: Gastrina (aumenta ácido), Secretina (estimula bicarbonato), CCK (estimula bilis y enzimas por grasas).
  • Intestino Delgado: El duodeno recibe bilis, enzimas y bicarbonato. El yeyuno absorbe nutrientes y el íleon absorbe B12 y sales biliares.
  • Colon: Absorción de agua.
  • Páncreas: Produce amilasa, lipasa, tripsina y bicarbonato.
  • SNE (Sistema Nervioso Entérico): Plexo de Auerbach (motilidad) y Plexo de Meissner (secreción).

Sistema Reproductor

  • Ciclo Ovárico: Fase folicular (FSH), Ovulación (pico de LH) y Fase lútea (progesterona).
  • Ciclo Uterino: Fase menstrual, Proliferativa (estrógenos) y Secretora (progesterona).
  • Hombre: Espermatogénesis en túbulos seminíferos, maduración en el epidídimo. La FSH actúa en Sertoli y la LH en Leydig.

7. Sistema Nervioso y Neurotecnología

Fisiología Nerviosa

  • Potencial de Acción: El Na⁺ entra (despolarización) y el K⁺ sale (repolarización).
  • Mielina: Aumenta la velocidad de conducción.
  • Neurotransmisores (NT): Glutamato (excitatorio), GABA (inhibitorio), Acetilcolina (ACh, unión neuromuscular).
  • Arco Reflejo: Receptor → Vía aferente → Médula → Vía eferente → Efector.

Herramientas y Tecnologías

  • EEG: Registro de actividad eléctrica cortical (epilepsia, sueño).
  • EDA: Actividad electrodérmica (sudor simpático por estrés).
  • HRV: Variabilidad de la frecuencia cardíaca (estrés y tono autonómico).
  • Pupilometría: Tamaño de la pupila relacionado con la carga cognitiva.
  • DBS: Estimulación cerebral profunda para el Parkinson.
  • BCI: Interfaces cerebro-computadora para control de prótesis.
  • Exoesqueletos y Neuroestimulación: Utilizados para la rehabilitación de la marcha.

8. Conceptos Clínicos y Homeostasis

  • Homeostasis: Mantenimiento del equilibrio interno.
  • Equilibrio Ácido-Base: Si el CO₂ sube, el pH baja (acidosis). Si el CO₂ baja, el pH sube (alcalosis).
  • Leyes Físicas:
    • Boyle: Relación inversa entre volumen y presión (V↑ P↓).
    • Dalton: Presiones parciales.
    • Henry: Solubilidad de gases.
    • Fick: Difusión a través de membranas.
  • Presiones Capilares: La hidrostática empuja el agua hacia afuera y la oncótica la atrae hacia adentro.
  • SNA (Sistema Nervioso Autónomo): El Simpático aumenta la FC, PA y produce broncodilatación. El Parasimpático aumenta la motilidad y secreción digestiva.

Trampas Típicas y Datos Extra

  • La bilis NO digiere, solo emulsifica las grasas.
  • El TCP reabsorbe TODO lo esencial.
  • El glomérulo solo filtra.
  • La ovulación es causada por el pico de LH.
  • El endometrio alcanza su máximo grosor por la progesterona.
  • El colon es el principal sitio de absorción de agua.
  • La microbiota influye en el eje intestino-cerebro.