Nivel Básico
Biología Celular
División celular, ADN y reproducción
Mitosis y Meiosis
División celular: crecimiento y reproducción sexual
🔬 Mitosis y Meiosis
La mitosis es la división celular que produce dos células hijas idénticas (diploides) a partir de una célula madre. Permite el crecimiento, la renovación y la cicatrización. La meiosis produce cuatro células hijas haploides (con la mitad de cromosomas) y es la base de la reproducción sexual.
🔁 Fases de la Mitosis
- Profase: los cromosomas se condensan y se hacen visibles
- Metafase: cromosomas se alinean en el ecuador celular
- Anafase: cromátidas se separan hacia los polos
- Telofase: se forman dos núcleos; la célula se divide
- Resultado: 2 células diploides (2n) idénticas
⚙️ Meiosis vs Mitosis
- Meiosis I: separa cromosomas homólogos
- Meiosis II: separa cromátidas (como mitosis)
- Resultado: 4 células haploides (n)
- Crossing over: intercambio de fragmentos → variabilidad genética
- Ocurre en: óvulos y espermatozoides
✏️ Ejercicios
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Ejercicio 1
¿En qué fase de la mitosis se alinean los cromosomas en el ecuador de la célula?
En la Metafase. Los cromosomas se alinean en la placa ecuatorial, facilitando su posterior separación hacia los polos. -
Ejercicio 2
Una célula humana tiene 46 cromosomas. ¿Cuántos tendrá cada célula hija tras la mitosis? ¿Y tras la meiosis?
Tras la mitosis: cada célula hija tendrá 46 cromosomas (igual que la madre). Tras la meiosis: cada célula tendrá 23 cromosomas (haploide). -
Ejercicio 3
Explica por qué el crossing-over durante la meiosis es importante para la evolución.
El crossing-over genera nuevas combinaciones genéticas en los gametos, aumentando la variabilidad de los descendientes. Esto permite a las poblaciones adaptarse mejor al ambiente y es motor de la evolución.
ADN y Genoma
Estructura del ADN, replicación y código genético básico
🧬 ADN y Genoma
El ADN (Ácido Desoxirribonucleico) es la molécula que contiene la información genética de todos los seres vivos. Tiene estructura de doble hélice, descubierta por Watson y Crick en 1953. Cada segmento de ADN que codifica una proteína se llama gen. El conjunto completo de genes de un organismo es su genoma.
🔗 Estructura del ADN
- Nucleótido: fosfato + azúcar (desoxirribosa) + base nitrogenada
- Bases: Adenina (A), Timina (T), Guanina (G), Citosina (C)
- Complementariedad: A con T, G con C
- Doble hélice: dos cadenas antiparalelas unidas por puentes de hidrógeno
📋 Genoma humano
- ~3,000 millones de pares de bases
- ~20,000-25,000 genes
- Organizado en 46 cromosomas (23 pares)
- Proyecto Genoma Humano: completado en 2003
- Solo el ~2% del ADN codifica proteínas
✏️ Ejercicios
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Ejercicio 1
Si una cadena de ADN tiene la secuencia: A-T-G-C-C-A, ¿cuál es la secuencia complementaria?
Aplicando las reglas de complementariedad (A-T, G-C): T-A-C-G-G-T -
Ejercicio 2
¿Cuál es la diferencia entre gen y genoma?
Un gen es un segmento específico de ADN que contiene la información para fabricar una proteína. El genoma es el conjunto completo de todo el material genético de un organismo, incluyendo todos sus genes.
Nivel Intermedio
Genética y Ecosistemas
Herencia mendeliana, biodiversidad y cadenas tróficas
Genética y Herencia
Leyes de Mendel, dominancia y cuadros de Punnett
🫘 Genética y Leyes de Mendel
Gregor Mendel (1822-1884) estudió la herencia en plantas de guisantes y formuló las bases de la genética moderna. Sus experimentos mostraron que los caracteres hereditarios se transmiten en unidades discretas (hoy llamadas genes) que pueden ser dominantes (se expresan siempre) o recesivos (se expresan solo si están en doble dosis).
📜 Leyes de Mendel
- 1ª Ley (Uniformidad): Al cruzar dos razas puras distintas, todos los híbridos F1 son iguales
- 2ª Ley (Segregación): Los alelos se separan durante la formación de gametos
- 3ª Ley (Distribución independiente): Los genes de distintos caracteres se heredan de forma independiente
🧮 Conceptos clave
- Alelo: versión alternativa de un gen
- Homocigoto (AA, aa): dos alelos iguales
- Heterocigoto (Aa): dos alelos diferentes
- Genotipo: composición genética (Aa)
- Fenotipo: característica observable (color)
- F2 monohibridismo: proporción 3:1 (Dom:Rec)
✏️ Ejercicios
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Ejercicio 1
En los guisantes, el color amarillo (A) es dominante sobre el verde (a). Cruza un guisante heterocigoto (Aa) con uno homocigoto recesivo (aa). ¿Cuál es la proporción genotípica y fenotípica?
Cruce Aa × aa: Genotipos: 1 Aa : 1 aa (50% heterocigotos, 50% homocigotos recesivos). Fenotipos: 1 amarillo : 1 verde (50% amarillos, 50% verdes). -
Ejercicio 2
¿Por qué dos padres con ojos marrones pueden tener un hijo con ojos azules?
Porque ambos padres son heterocigotos (Aa): tienen un alelo dominante (marrón) y uno recesivo (azul). El 25% de sus hijos puede ser homocigoto recesivo (aa) y tener ojos azules. -
Ejercicio 3
¿Cuál es la diferencia entre genotipo y fenotipo? Pon un ejemplo.
El genotipo es la información genética (ej: Aa). El fenotipo es la característica visible resultado de ese genotipo más el ambiente (ej: ojos marrones). Dos individuos con genotipos AA y Aa tienen el mismo fenotipo (marrón).
Ecosistemas y Biodiversidad
Cadenas tróficas, equilibrio ecológico y biodiversidad
🌎 Ecosistemas y Biodiversidad
La biodiversidad es la variedad de formas de vida en la Tierra: diversidad de genes, especies y ecosistemas. Un ecosistema estable depende de su biodiversidad: a mayor diversidad, mayor resiliencia ante perturbaciones. Perú es uno de los 17 países megadiversos del mundo.
🔗 Niveles tróficos y cadenas
- Productores: plantas, algas (fotosíntesis)
- Consumidores primarios: herbívoros
- Consumidores secundarios: carnívoros
- Consumidores terciarios: superdepredadores
- Descomponedores: hongos, bacterias
- Regla del 10%: solo 10% de energía pasa al nivel siguiente
🌱 Biodiversidad en Perú
- 3 grandes regiones: Costa, Sierra, Selva
- ~20,000 especies de plantas (10% del total mundial)
- ~500 especies de mamíferos
- ~1,800 especies de aves
- Amenazas: deforestación, minería ilegal, cambio climático
✏️ Ejercicios
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Ejercicio 1
En la cadena: Pasto → Cuy → Zorro → Puma, ¿qué pasaría con el puma si los cuyes desaparecieran?
Si los cuyes desaparecen, los zorros tendrían menos alimento y disminuirían en número. Al haber menos zorros, la población de pumas también disminuiría por falta de presas. Esto muestra la interdependencia de los ecosistemas. -
Ejercicio 2
¿Por qué la deforestación afecta la biodiversidad de un ecosistema?
La deforestación elimina el hábitat de miles de especies, destruye los productores de la cadena trófica, altera los ciclos del agua y del carbono, y puede llevar a la extinción local de muchas especies animales y vegetales.
Nivel Avanzado
Química y Física Básica
Tabla periódica, enlaces químicos y movimiento
Tabla Periódica y Enlaces
Elementos, grupos, periodos y tipos de enlace
⚗️ Tabla Periódica y Enlaces Químicos
La tabla periódica organiza los 118 elementos conocidos según su número atómico (Z) y propiedades similares. Fue propuesta por Mendeleev en 1869. Los enlaces químicos son las fuerzas que mantienen unidos a los átomos para formar moléculas y compuestos.
📊 Organización de la tabla periódica
- Grupos (columnas 1-18): elementos con propiedades similares
- Periodos (filas 1-7): mismo número de capas electrónicas
- Metales: izquierda (buena conductividad)
- No metales: derecha (malos conductores)
- Metaloides: propiedades intermedias (Si, Ge)
- Gases nobles (Grupo 18): muy estables, casi inertes
🔗 Tipos de enlaces químicos
- Iónico: metal + no metal (cesión de electrones). Ej: NaCl
- Covalente: no metal + no metal (compartir electrones). Ej: H₂O
- Metálico: entre metales (electrones libres). Ej: Fe, Cu
- Iónico → sólidos cristalinos, alto punto de fusión
- Covalente → puede ser gas, líquido o sólido
✏️ Ejercicios
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Ejercicio 1
¿En qué grupo y periodo se encuentra el sodio (Na, Z=11)?
El sodio está en el Grupo 1 (metales alcalinos) y en el Periodo 3. Tiene 11 electrones distribuidos en 3 capas: 2-8-1. -
Ejercicio 2
¿Qué tipo de enlace se forma entre Na y Cl? ¿Por qué?
Se forma un enlace iónico. El Na (metal) cede un electrón al Cl (no metal), formando Na⁺ y Cl⁻. Los iones de cargas opuestas se atraen formando el cristal de NaCl (sal común). -
Ejercicio 3
Clasifica: O₂, MgO, Cu, H₂O. ¿Qué tipo de enlace tiene cada uno?
O₂: covalente (no metal-no metal) | MgO: iónico (metal-no metal) | Cu: metálico (solo metales) | H₂O: covalente polar (no metales)
Movimiento y Cinemática
Velocidad, aceleración y tipos de movimiento
🚀 Movimiento y Cinemática
La cinemática estudia el movimiento sin considerar sus causas. Un objeto está en movimiento cuando cambia su posición respecto a un punto de referencia. Los conceptos clave son la velocidad (tasa de cambio de posición) y la aceleración (tasa de cambio de velocidad).
📐 Tipos de movimiento
- MRU (Movimiento Rectilíneo Uniforme): velocidad constante, aceleración = 0
- MRUV (Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado): aceleración constante
- Movimiento circular: trayectoria en círculo
- Movimiento parabólico: proyectil (combinación)
🔢 Fórmulas básicas
- Velocidad media: v = d/t (m/s)
- Aceleración: a = Δv/t = (vf-vi)/t (m/s²)
- MRU: d = v × t
- MRUV: vf = vi + at
- MRUV: d = vi·t + ½·a·t²
✏️ Ejercicios
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Ejercicio 1
Un auto recorre 240 km en 3 horas. ¿Cuál es su velocidad media?
v = d/t = 240/3 = 80 km/h -
Ejercicio 2
Un ciclista parte del reposo y alcanza 18 m/s en 6 segundos. ¿Cuál es su aceleración?
a = (vf - vi)/t = (18 - 0)/6 = 3 m/s² -
Ejercicio 3
Un tren con aceleración de 2 m/s² parte del reposo. ¿Cuánto recorre en 10 segundos?
d = vi·t + ½·a·t² = 0 + ½ × 2 × 100 = 100 metros