I
Biología Avanzada
Genética y Evolución
Herencia mendeliana y teoría de Darwin
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Genética y Herencia
ADN, genes, cromosomas y Leyes de Mendel
🧬 Genética y Herencia Mendeliana
La genética estudia la herencia biológica. Gregor Mendel (1866) descubrió las leyes básicas de la herencia experimentando con guisantes. El ADN es la molécula que contiene la información genética.
🔬 Conceptos fundamentales
- ADN: molécula en forma de doble hélice que contiene los genes
- Gen: segmento de ADN que codifica una característica
- Alelo: versión de un gen (dominante D o recesivo r)
- Genotipo: composición genética (DD, Dd, dd)
- Fenotipo: característica visible resultante
- Homocigoto: DD o dd · Heterocigoto: Dd
📋 Leyes de Mendel
- 1ª Ley (Uniformidad): el cruce entre dos homocigotos produce heterocigotos uniformes en F1
- 2ª Ley (Segregación): los alelos se separan durante la formación de gametos
- 3ª Ley (Distribución independiente): genes de cromosomas distintos se heredan independientemente
- Cuadro de Punnett: herramienta visual para predecir cruzas
Cruce Dd × Dd → 1DD : 2Dd : 1dd (proporción 3:1 en fenotipo)
Cuadro de Punnett — Dd × Dd
Gametos: D y d. Cruce: DD (25%), Dd (50%), dd (25%). Si D=color y d=blanco → 75% color, 25% blanco.
✏️ Ejercicios
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Ejercicio 1
Un hombre portador del daltonismo (X^D X^d) se cruza con una mujer normal (X^D X^D). ¿Qué proporción de hijos tendrán daltonismo?
Padre aporta X^D o X^d. Madre aporta X^D. Hijos: X^D X^D (normal), X^D X^d (portadora normal), X^D Y (hombre normal), X^d Y (hombre daltónico). Proporción de daltónicos: 25% (solo hombres). -
Ejercicio 2
En guisantes, flor morada (M) es dominante sobre blanca (m). ¿Qué fenotipos esperas del cruce Mm × mm?
Cuadro de Punnett: Mm × mm → Mm, Mm, mm, mm. Fenotipo: 50% moradas (Mm) y 50% blancas (mm).
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Teoría de la Evolución
Darwin, selección natural y evidencias evolutivas
🦎 Teoría de la Evolución — Darwin
Charles Darwin (1859, "El Origen de las Especies") propuso que las especies cambian a lo largo del tiempo por selección natural: los individuos mejor adaptados sobreviven y dejan más descendencia.
🔬 Principios de la selección natural
- Variación: los individuos de una especie son diferentes entre sí
- Herencia: las variaciones se transmiten a la descendencia
- Lucha por la existencia: recursos limitados → competencia
- Supervivencia del más apto: los mejor adaptados sobreviven más y se reproducen más
- Tiempo geológico: la evolución opera en millones de años
📚 Evidencias de la evolución
- Registro fósil: muestra cambios graduales en el tiempo
- Anatomía comparada: homología — mismos huesos en mamíferos distintos (brazo humano, aleta de ballena, ala de murciélago)
- Biología molecular: todos los seres vivos comparten el código genético (ADN)
- Biogeografía: distribución de especies apoya la teoría
- Embriología: embriones de distintas especies son muy similares
✏️ Ejercicios
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Ejercicio 1
Explica con un ejemplo cómo funciona la selección natural.
Ejemplo: En una población de polillas, algunas son claras y otras oscuras. Cuando la corteza de los árboles se oscurece por la contaminación, las polillas claras son más visibles para los depredadores y mueren más. Las oscuras sobreviven y se reproducen más. Con el tiempo, la población se vuelve mayoritariamente oscura.
II
Química Orgánica
Los compuestos del carbono
Hidrocarburos, alcoholes y ácidos carboxílicos
⚗️
Química Orgánica
El carbono, hidrocarburos, alcoholes y funciones orgánicas
⚗️ Química Orgánica
La química orgánica estudia los compuestos del carbono. El carbono puede formar 4 enlaces, crear cadenas largas y es la base de millones de compuestos diferentes — incluyendo los que forman los seres vivos.
⛓️ Hidrocarburos (C e H)
- Alcanos: solo enlaces simples C-C. Fórmula: CₙH₂ₙ₊₂
- Metano CH₄, Etano C₂H₆, Propano C₃H₈, Butano C₄H₁₀
- Alquenos: un doble enlace C=C. Etileno CH₂=CH₂
- Alquinos: un triple enlace C≡C. Acetileno HC≡CH
- Aromáticos: anillo bencénico. Benceno C₆H₆
🧪 Funciones orgánicas principales
- Alcoholes (-OH): etanol C₂H₅OH (bebidas, combustible)
- Ácidos carboxílicos (-COOH): ácido acético CH₃COOH (vinagre)
- Ésteres: aroma frutal, grasas y aceites
- Aminas (-NH₂): base de los aminoácidos
- Aplicaciones: plásticos, medicamentos, combustibles, alimentos
✏️ Ejercicios
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Ejercicio 1
¿Cuál es la fórmula molecular del alcano con 5 carbonos (pentano)?
Fórmula alcanos: CₙH₂ₙ₊₂. Para n=5: C₅H₁₂ (pentano) -
Ejercicio 2
Clasifica estos compuestos: etanol, ácido acético, metano, benceno.
Etanol → alcohol · Ácido acético → ácido carboxílico · Metano → alcano (hidrocarburo) · Benceno → hidrocarburo aromático
III
Física
Electricidad y Ondas
Ley de Ohm, circuitos y propiedades de las ondas
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Electricidad y Ley de Ohm
Carga, voltaje, corriente, resistencia y circuitos
⚡ Electricidad y Ley de Ohm
La electricidad es el flujo de cargas eléctricas (electrones). La Ley de Ohm relaciona voltaje, corriente y resistencia en un circuito eléctrico.
📋 Magnitudes eléctricas
- Carga (Q): propiedad de la materia, en Coulombs (C)
- Corriente (I): flujo de carga por segundo, en Amperios (A)
- Voltaje/Tensión (V): diferencia de potencial, en Voltios (V)
- Resistencia (R): oposición al flujo, en Ohmios (Ω)
- Potencia (P): energía por segundo, en Watts (W)
🔧 Ley de Ohm y circuitos
- V = I × R (Ley de Ohm)
- P = V × I = I²R = V²/R
- Serie: R_total = R₁+R₂+R₃ (misma corriente)
- Paralelo: 1/R_total = 1/R₁+1/R₂ (mismo voltaje)
- Ley de Kirchhoff: suma de corrientes en nodo = 0
V = I × R | P = V × I | Potencia en W = V × A
✏️ Ejercicios
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Ejercicio 1
Una resistencia de 100Ω tiene una corriente de 0.5A. ¿Cuál es el voltaje y la potencia disipada?
V = I×R = 0.5×100 = 50 V. P = V×I = 50×0.5 = 25 W -
Ejercicio 2
Dos resistencias de 6Ω y 12Ω en paralelo. ¿Cuál es la resistencia equivalente?
1/R = 1/6 + 1/12 = 2/12 + 1/12 = 3/12 = 1/4. R = 4Ω
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Ondas y Sonido
Tipos de ondas, propiedades y aplicaciones
🌊 Ondas y Sonido
Una onda es una perturbación que se propaga transportando energía sin transportar materia. Las ondas están en todas partes: luz, sonido, radio, WiFi, terremotos.
📋 Tipos y propiedades
- Mecánicas: necesitan medio (sonido, agua) · Electromagnéticas: no (luz, radio)
- Transversales: vibración ⊥ propagación (luz) · Longitudinales: vibración ∥ propagación (sonido)
- Amplitud (A): máximo desplazamiento — relacionada con la energía
- Frecuencia (f): ciclos/segundo, en Hertz (Hz)
- Longitud de onda (λ): distancia entre crestas
- Velocidad: v = f × λ
🔊 El sonido
- Onda mecánica longitudinal
- Velocidad en aire: 340 m/s · en agua: ~1500 m/s
- Tono: determinado por la frecuencia (grave/agudo)
- Intensidad/Volumen: determinada por la amplitud
- Infrasonido: <20 Hz · Ultrasonido: >20,000 Hz
- Efecto Doppler: cambio de frecuencia por movimiento fuente/receptor
v = f × λ | f en Hz | λ en metros | v en m/s
✏️ Ejercicios
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Ejercicio 1
Una onda de sonido tiene frecuencia de 440 Hz (nota La). Si la velocidad del sonido es 340 m/s, ¿cuál es su longitud de onda?
λ = v/f = 340/440 ≈ 0.77 metros (77 cm) -
Ejercicio 2
¿Por qué el sonido viaja más rápido en agua que en aire?
Porque el agua es más densa y elástica que el aire. Las moléculas de agua están más juntas y transmiten las vibraciones más rápidamente. La velocidad del sonido depende de la densidad y elasticidad del medio.