Ácidos Nucleicos: ADN y ARN
Introducción a los Ácidos Nucleicos
Los ácidos nucleicos son moléculas esenciales para la vida, responsables de almacenar y transmitir la información genética. Están formados por la unión de unidades más sencillas llamadas nucleótidos.
Nucleótidos: Los Bloques de Construcción
Cada nucleótido está compuesto por tres partes:
- Una base nitrogenada: Adenina (A), Guanina (G), Citosina (C), Timina (T) (exclusiva del ADN) y Uracilo (U) (exclusiva del ARN).
- Un azúcar: Ribosa en el ARN y desoxirribosa en el ADN.
- Un grupo fosfato, derivado del ácido fosfórico.
Tipos de Ácidos Nucleicos
1. ARN (Ácido Ribonucleico)
El ARN se encuentra en el núcleo y el citoplasma celular. Sus nucleótidos contienen ribosa y las bases nitrogenadas A, G, C y U. El ARN es de cadena sencilla y existen varios tipos, como el ARNm (mensajero) y el ARNt (de transferencia), que participan en la síntesis de proteínas.
2. ADN (Ácido Desoxirribonucleico)
El ADN se localiza en el núcleo de las células eucariotas y en el citoplasma de las procariotas. Sus nucleótidos contienen desoxirribosa y las bases nitrogenadas A, G, C y T. El ADN tiene una estructura de doble hélice con características importantes:
- Dos cadenas de desoxirribonucleótidos unidas por enlaces entre las bases nitrogenadas.
- Apareamiento de bases complementarias: A-T y G-C.
- El orden de los nucleótidos determina la información genética.
- La doble hélice protege la información genética de posibles alteraciones.
Funciones de los Ácidos Nucleicos
Los ácidos nucleicos desempeñan funciones cruciales en la célula:
- Regular la actividad celular: Controlan la síntesis de proteínas.
- Transmitir la información genética: El ADN se replica y se transmite a las células hijas durante la división celular.
Síntesis de Proteínas
La síntesis de proteínas es un proceso fundamental que consta de dos etapas:
1. Transcripción
En el núcleo, se sintetiza una molécula de ARNm utilizando un fragmento de ADN como molde. El ARNm lleva la información genética del ADN al citoplasma.
2. Traducción
En el citoplasma, el ARNm se une a los ribosomas, donde se traduce la secuencia de bases del ARNm en una secuencia de aminoácidos para formar una proteína. El ARNt transporta los aminoácidos al ribosoma.
El Código Genético
El código genético es la correspondencia entre los codones del ARNm (tripletes de bases) y los aminoácidos. Es universal, degenerado (varios codones pueden codificar para el mismo aminoácido) y tiene codones de inicio y de fin.
Replicación del ADN
La replicación del ADN es el proceso de copia del ADN. Se desarrolla en tres pasos:
- La molécula de ADN se desenrolla y las cadenas se separan.
- Cada cadena sirve como molde para la síntesis de una nueva cadena complementaria.
- Se obtienen dos moléculas de ADN idénticas, cada una con una cadena original y una nueva.
División Celular
La división celular es el proceso de formación de nuevas células. En las células procariotas, se produce por bipartición. En las células eucariotas, se lleva a cabo mediante el ciclo celular, que incluye la interfase y la división celular (mitosis y citocinesis).
Mitosis
La mitosis es un proceso de división nuclear que produce dos células hijas idénticas a la célula madre. Se divide en cuatro etapas:
- Profase: La cromatina se condensa en cromosomas, la membrana nuclear desaparece y se forma el huso mitótico.
- Metafase: Los cromosomas se alinean en el centro de la célula (placa ecuatorial).
- Anafase: Las cromátidas hermanas de cada cromosoma se separan y se dirigen a polos opuestos de la célula.
- Telofase: Los cromosomas se descondensan, se forma la membrana nuclear y se divide el citoplasma (citocinesis).
Cromosomas
Los cromosomas son estructuras formadas por ADN condensado. Cada cromosoma tiene dos cromátidas hermanas unidas por el centrómero. Las células diploides (2n) tienen dos juegos de cromosomas homólogos, mientras que las células haploides (n) tienen un solo juego.
Células Humanas
Las células humanas son diploides y tienen 23 pares de cromosomas (46 en total), excepto los gametos (óvulos y espermatozoides), que son haploides.