ADN y ARN

El ARN se diferencia químicamente del ADN por dos cosas: la molécula del azúcar del ARN contiene un átomo de oxígeno que falta en el ADN; y el ARN contiene la base uracilo en lugar de la timina del ADN.

Mutación

Todas las alteraciones que se producen en el material cromosómico o genético de las células que se transmiten a los descendientes.

Mutación Génica

Se deben a alteraciones de los genes a nivel molecular, puede afectar una célula somática en cuyo caso no se hereda. Cuando afecta a células germinales, puede transmitirse a la descendencia.

Mutación Cromosómica

Se producen cuando ocurre una alteración en la estructura de los cromosomas. Se producen las alteraciones de la estructura del cromosoma por: translocación, inversión, deleción o deficiencia y duplicación.

Causas

Podemos mencionar las sustancias químicas (el ácido nitroso, la hidroxilamina, el uretano) y los agentes físicos (la radiación ultravioleta, los rayos X y los rayos gamma)

Fotosíntesis

Es un proceso anabólico en el cual se obtiene materia orgánica a partir de materia inorgánica.

Fase Luminosa

ATP, NADPH y Oxígeno. Reacciones que capturan energía. Cuando un fotón o partícula energética de la luz incide sobre un pigmento fotosintético, desplaza un electrón a un orbital de mayor energía. La molécula excitada tiende a volver a su estado original de tres formas posibles:

1. Transfiriendo la energía a otro pigmento fotosintético vecino, mediante un proceso denominado transferencia de energía por resonancia.
2. Oxidándose, al perder un electrón de alta energía, que será captado por un gran portador cercano de electrones.

Fase Oscura

Gliceraldehído-3-fosfato y agua. Se utiliza en el poder reductor en forma de ATP y el poder reductor en forma de NADPH obtenidos durante la fase luminosa, al impulsar la transformación de sustancias inorgánicas en materia orgánica. Esta transformación es muy desfavorable energéticamente, y por ello ha de acoplarse a las reacciones de la fase luminosa, en las que se genera la energía necesaria para impulsar la síntesis de materia orgánica. El proceso fundamental de los pasos oscuros es la fijación de carbono a partir del dióxido de carbono formándose en primer lugar glúcidos sencillos de los que derivan el resto de los compuestos orgánicos.

Mitosis

A partir de 1 célula madre se obtienen 2 células hijas iguales a la madre, con el mismo número de cromosomas, existen cuatro fases:

Meiosis

Sólo ocurre a partir de células diploides. Son 2 divisiones sucesivas al final de las cuales se obtienen 4 células hijas con la mitad de cromosomas que la madre, es decir, haploides.

Interfase

Nucleolo visible, cromosomas difusos o cromatina.

Profase

Desaparece la membrana nuclear y el núcleo. Los centriolos se dirigen hacia los polos opuestos de la célula, formando el huso mitótico. Se comienza a condensar la cromatina empezando a hacerse visibles los cromosomas. Los cinetocoros de los cromosomas empiezan a formar los microtúbulos cinetocóricos.

Profase I

Pero además, los cromosomas homólogos se unen en un proceso llamado sinapsis. Los cromosomas unidos se llaman bivalentes y al tener 4 cromátidas se les llama tétradas. Posteriormente se produce un sobrecruzamiento, esto es, el intercambio de trozos de cromátidas entre cromosomas, lo cual tiene como consecuencia la recombinación genética. Los cromosomas se empiezan a separar pero permanecen unidos en puntos llamados quiasma, que indican el lugar donde tuvo lugar el sobrecruzamiento.

Metafase

Los cromosomas se sitúan en fila india en el centro del huso formando la llamada placa ecuatorial. Los microtúbulos cinetocóricos se encuentran perfectamente desarrollados llegando hasta los extremos de la célula.

Metafase I

Los cromosomas se colocan en el centro del huso en fila de 2, unidos por el quiasma en caso de que haya habido sobrecruzamiento.

Anafase

Los microtúbulos cinetocóricos se acortan y las cromátidas (Anafase I: los cromosomas enteros) van hacia los polos opuestos.

Telofase

Aparece la membrana nuclear y el núcleo, las cromátidas (los cromosomas) se comienzan a descondensar. La membrana de la célula se comienza a estrangular.

Telofase I

Al final de la Telofase I ocurre la citocinesis donde se obtienen 2 células hijas. Se produce una interfase en la cual no hay duplicación ya que los cromosomas son enteros. Y luego se produce una mitosis normal.

Nucleolo

Es la transcripción del ARN ribosomal por la polimerasa I, y el posterior procesamiento y ensamblaje de los pre-componentes que formarán los ribosomas.

Enzima

Son proteínas biocatalizadoras y específicas. Intervienen en las reacciones químicas haciendo que tengan lugar a gran velocidad y a la temperatura propia de los organismos.

Coenzima

Son cofactores orgánicos no proteicos, termoestables, que unidos a una apoenzima constituyen la holoenzima o forma catalíticamente activa de la enzima.

Centro Activo

Es la zona de la enzima en la que se une el sustrato para ser catalizado. La reacción específica que una enzima controla depende de un área de su estructura terciaria. Dicha área se llama el sitio activo y en ella ocurren las actividades con otras moléculas. Debido a esto, el sitio activo puede sostener solamente ciertas moléculas. Las moléculas del sustrato se unen al sitio activo, donde tiene lugar la catálisis. La estructura tridimensional de éste es lo que determina la especificidad de las enzimas. En el sitio activo sólo puede entrar un determinado sustrato. Dentro del centro activo hay ciertos aminoácidos que intervienen en la unión del sustrato a la enzima y se denominan residuos de unión, mientras que los que participan de forma activa en la transformación química del sustrato se conocen como residuos catalíticos.

Especificidad

Una enzima presenta las características físico-químicas que permiten que la formación del complejo con tal sustrato sea posible, quiere decir entonces que dicha enzima presenta especificidad con ese tal sustrato.

Temperatura

A muy baja temperatura, no habrá suficiente velocidad de las moléculas para que se catalice la reacción. Mientras que a una muy alta temperatura se desnaturaliza la enzima.

Ciclo Lisogénico

Es cuando el ADN del virus se integra a la célula huésped y esta lo reconoce como parte de su información y al replicarse la célula las células hijas también tendrán la información del virus.

Ribosomas

Son complejos macromoleculares de proteínas y ARN que se encuentran en el citoplasma. Encargados de sintetizar proteínas a partir de la información genética que les llega del ADN transcrita en forma de ARN mensajero.

Solución Isotónica

En el cual la concentración de soluto es igual fuera y dentro de una célula.

Osmosis

Paso de agua a través de una membrana semipermeable.

Replicación del ADN

Es el mecanismo que permite al ADN duplicarse (es decir, sintetizar una copia idéntica). De esta manera de una molécula de ADN única, se obtienen dos o más «clones» de la primera. Esta duplicación del material genético se produce de acuerdo con un mecanismo semiconservativo, lo que indica que las dos cadenas complementarias del ADN original, al separarse, sirven de molde cada una para la síntesis de una nueva cadena complementaria de la cadena molde, de forma que cada nueva doble hélice contiene una de las cadenas del ADN original. Gracias a la complementación entre las bases que forman la secuencia de cada una de las cadenas, el ADN tiene la importante propiedad de reproducirse idénticamente, lo que permite que la información genética se transmita de una célula madre a las células hijas y es la base de la herencia del material genético. La molécula de ADN se abre como una cremallera por ruptura de los puentes de hidrógeno entre las bases complementarias en puntos determinados: los orígenes de replicación. Las proteínas iniciadoras reconocen secuencias de nucleótidos específicas en esos puntos y facilitan la fijación de otras proteínas que permitirán la separación de las dos hebras de ADN formándose una horquilla de replicación. Un gran número de enzimas y proteínas intervienen en el mecanismo molecular de la replicación, formando el llamado complejo de replicación o replisoma.

Pasos de la Replicación del ADN

Consiste en que a partir de una molécula de ADN se originan 2 moléculas iguales. Se lleva a cabo antes de la división celular y garantiza que tanto la madre como la célula hija tengan su juego completo de ADN.

1. Separación de Hebras: La enzima Helicasa separa las dos hebras de ADN, para que de cada una se pueda originar una nueva cadena.
2. Eliminación de Tensión: La enzima topoisomerasa rompe una hebra de ADN para eliminar los nudos y poder continuar con la duplicación, evitando mutaciones.
3. Síntesis de Nuevas Hebras: A partir de cada cadena molde, la enzima ADN polimerasa busca los nucleótidos que complementan cada hebra.
4. Unión de Bases Nitrogenadas: Se unen las bases nitrogenadas de las hebras, conformándose las 2 cadenas de ADN, por una enzima llamada ligasa.