Nucleótidos y Ácidos Nucleicos

Moléculas capaces de almacenar, transmitir y expresar la información genética. Existen 2 tipos: ADN y ARN. Están constituidos por nucleótidos, que a su vez se componen de una base nitrogenada, una pentosa y una molécula de ácido fosfórico.

Estructura Terciaria

La hebra de ADN se organiza en nucleosomas, histonas, solenoides, fibras de cromatina, y se compacta hasta formar cromosomas.

Hipótesis Endosimbionte

La célula huésped incorpora una bacteria heterótrofa y otra autotrófica que, por evolución biológica, quedaron incorporadas. Las células eucariotas se originaron a partir de una primitiva célula eucariótica que engloba organismos procariotas, estableciéndose una relación endosimbionte.

Membrana Plasmática

Composición

• Lípidos: carácter anfipático, que permite la fluidez de la membrana.
• Proteínas: confieren funciones específicas a la membrana.
• Glúcidos: se encuentran en la cara externa, protegen de posibles lesiones y aportan propiedades inmunitarias.

Estructura

Bicapa lipídica o mosaico fluido. La membrana realiza funciones de intercambio de sustancias, reconocimiento de información extracelular, transmisión al medio intracelular, adhesividad y regulación del paso de sustancias.

Mitocondrias y Cloroplastos

Orgánulos con propio ADN que fabrican lo que necesitan, poseen menos membrana externa y realizan la mayoría de las oxidaciones, produciendo la mayor parte del ATP. Ambos son orgánulos energéticos de las células eucariotas, semiautónomos y evolucionaron a partir de células procariotas.

Diferencias

• Los cloroplastos son mucho mayores que las mitocondrias.
• Los cloroplastos tienen tres membranas diferentes y, por tanto, tres compartimentos internos separados, mientras que las mitocondrias solo tienen dos membranas y dos compartimentos.
• En las mitocondrias se realiza la respiración celular, mientras que en los cloroplastos se lleva a cabo la fotosíntesis.
• Las mitocondrias se encuentran tanto en células animales como en vegetales, mientras que los cloroplastos solo están presentes en vegetales.
• Las mitocondrias proceden de primitivas bacterias aeróbicas y los cloroplastos de primitivas cianobacterias.

Centrosoma

Estructura sin membrana, consta de un cuerpo central formado por dos centriolos perpendiculares. El centriolo es una estructura cilíndrica cuyas paredes están formadas por 9+0 microtúbulos A (13 protones), C (10) y B (10), unidos entre sí mediante nexina, dando una estructura de carro.

Anabolismo

El anabolismo es el metabolismo de síntesis de moléculas en las que se requiere energía. Son reacciones de reducción.

Anabolismo Autótrofo

Producción de compuestos orgánicos a partir de inorgánicos utilizando la energía del medio.

Fotosíntesis

Conjunto de reacciones en las que se sintetizan moléculas complejas a partir de moléculas sencillas, utilizando energía lumínica.

Pigmentos Fotosintéticos

Moléculas que contienen un cromóforo para absorber fotones de luz y transformar la energía lumínica en química. Se encuentran en las membranas tilacoidales del cloroplasto. Clorofila: 4 anillos pirrólicos tipo A, B y C.

Fase Luminosa

Ocurre en las membranas de los tilacoides. Se transforma la energía luminosa en química. Las etapas son:

• Fotólisis del agua: H2O → 2H + 2e + ½ O2
• Fotorreducción del NADP: NADP + 2H → NADPH2
• Fotofosforilación: ADP + Pi → ATP

Esquema en Z

Dos fotones excitan el PSI, disminuyendo su potencial redox y se oxida. Este suelta 2e, que pasan a 2 intermediarios y reducen NADP. El NADP se une a 2 protones de la lisis del H2O, formando NADPH, que cataliza la lisis del agua.

Fase Oscura

Conjunto de reacciones donde se fija el CO2 atmosférico y forma glúcidos sencillos como la glucosa. Se producen sin necesidad de luz, en presencia de NADPH y ATP. Tiene lugar en el estroma del cloroplasto, a través del Ciclo de Calvin. Para formar 1 glucosa, se dan 6 vueltas al ciclo.

Las Leyes de la Herencia

La genética es la parte de la biología que estudia la herencia biológica e intenta explicar cómo se transmiten los caracteres a la descendencia. Está dividida en:

• Genética Mendeliana: clásica, estudia aspectos macroscópicos.
• Genética Molecular: estudia los mecanismos de acción del material genético.

Carácter

Cada uno de los rasgos que se usan en la descripción de los seres vivos.

Carácter Cualitativo

Rasgo que se presenta en 2 alternativas claras y fáciles de observar (ej. blanco/negro).

Carácter Cuantitativo

Rasgo que tiene diferentes graduaciones entre 2 valores extremos (ej. blanco/gris/negro).

Genotipo y Fenotipo

• Genotipo: combinación de alelos.
• Fenotipo: conjunto de caracteres, manifestación observable.

Alelos

Cada una de las diferentes formas alternativas que puede presentar un gen.

Homocigótico y Heterocigótico

• Homocigótico: individuo cuyos 2 alelos son iguales.
• Heterocigótico: individuo cuyos 2 alelos son diferentes.

Leyes de Mendel

• 1ª Ley: uniformidad de los híbridos de la primera generación.
• 2ª Ley: ley de la separación de los genes que forman la pareja de alelos.
• Retrocruzamiento: se utiliza en casos de herencia dominante para averiguar el genotipo de un individuo que solo se conoce su fenotipo, cruzándolo con el homocigótico recesivo.
• 3ª Ley: ley de la herencia independiente de los caracteres.

Teoría Cromosómica de la Herencia

Establece que los factores hereditarios o genes están situados en los cromosomas. La ordenación de los genes es lineal a lo largo del cromosoma, y existen genes ligados que se encuentran en el mismo cromosoma y tienden a heredarse juntos.

Genética Molecular

Replicación

1. Desenrollamiento y apertura de la doble hélice. La separación comienza en los orígenes de replicación, formando burbujas de replicación que se extienden a lo largo del cromosoma, dando origen a las horquillas de replicación. Intervienen enzimas helicasas que rompen los puentes de H entre las dos cadenas, girasas y topoisomerasas que actúan rompiendo y sellando la doble hélice donde se originan tensiones.
2. Síntesis de dos nuevas cadenas de ADN. La ARN polimerasa sintetiza una nueva cadena de ribonucleótidos que actúan como cebador para la ADN polimerasa III, que reconoce la secuencia complementaria de ADN molde y selecciona el desoxirribonucleótido trifosfato complementario.
3. Síntesis del ARN: Transcripción. La ARN polimerasa reconoce en el ADN la señal de iniciación (centro promotor) y hace que la doble hélice de ADN se abra para incorporar ribonucleótidos.

Las Mutaciones

Alteraciones al azar del material genético. Pueden ser beneficiosas, perjudiciales o neutras.

Tipos de Mutaciones

• Germinales: afectan a los gametos y se transmiten a la descendencia.
• Somáticas: afectan a las células somáticas.

Según la Extensión del Material

• Génicas: provocan cambios en la secuencia de nucleótidos de un gen determinado.
• Cromosómicas: afectan a la disposición de genes.
• Genómicas: alteran el número de cromosomas de cada especie.

Mutaciones Génicas

Por sustitución de bases: cambio de una base del ADN por otra.

• Transiciones: sustitución de una base púrica por otra púrica, o pirimidínica por otra.
• Transversiones: sustitución de base púrica por otra pirimidínica o viceversa.

Por Pérdida o Inserción de Bases

• Delecciones: se pierde algún nucleótido.
• Inserciones: se añade algún nucleótido.

Mutaciones Cromosómicas

Durante meiosis, sufren roturas y uniones que alteran la estructura.

• Delecciones o deficiencias: cuando falta un segmento.
• Duplicaciones o repeticiones: segmento repetido.
• Translocaciones: cambio de localización de un segmento cromosómico.
• Inversiones: segmentos girados 180º.

Mutaciones Genómicas

Se producen por segregación anómala de cromosomas o cromátidas durante meiosis.

• Euploidías: alteraciones en el número normal de dotaciones cromosómicas.
• Haploidía: un solo cromosoma de cada par (n).
• Poliploidía: contienen más de un juego de cromosomas (3n).
• Aneuploidía: cromosoma de más o de menos.

Defensa del Organismo Frente a las Infecciones

La Inmunidad

Capacidad de ser invulnerable a ciertas enfermedades. Los mecanismos que han desarrollado los organismos frente a la invasión de agentes patógenos son de 2 tipos:

• Inespecíficos: actúan desde el exterior y el interior del cuerpo, ante cualquier germen.
• Específicos: respuesta inmunitaria.

Mecanismos de Defensa Inespecíficos

Las barreras primarias son superficies a través de las cuales el cuerpo se relaciona con el medio externo:

• Mecánicas: piel y mucosas.
• Químicas: secreciones mucosas, lisozima, esperma.
• Biológicas: flora bacteriana.

Barreras Secundarias

Actúan mediante la reacción inflamatoria y fagocitosis. Las células implicadas en la defensa por fagocitosis son:

• Monocitos: leucocitos de núcleo grande que se transforman en macrófagos.
• Macrófagos: células grandes con gran capacidad para fagocitar.
• Neutrófilos: pequeños con un núcleo lobulado.