Ácidos Nucleicos: Estructura e Interacción

ADN y ARN

Son moléculas que contienen la información genética de la célula y son responsables de la transmisión hereditaria. Son grandes moléculas formadas por la repetición de una unidad molecular: el nucleótido.

Estructura del Nucleótido

Un nucleótido está compuesto por:

• Una pentosa: ribosa o desoxirribosa
• Ácido fosfórico
• Una base nitrogenada:
  • Purinas: adenina y guanina
  • Pirimidinas: citosina, timina y uracilo

Formación de Ácidos Nucleicos

• Se forman enlaces fosfodiéster entre el fosfato de un nucleótido y el hidroxilo de otro.
• La cadena formada presenta un extremo 5′ fosfato y otro 3′ hidroxilo.
• Los polinucleótidos se sintetizan en dirección 5′ a 3′.
• Existen dos tipos de ácidos nucleicos: ADN y ARN.

Diferencias entre ADN y ARN

Estructura del ADN

• El ADN está constituido por dos cadenas de nucleótidos unidas formando una doble hélice.
• Las cadenas corren en direcciones opuestas.
• Las bases se unen mediante puentes de hidrógeno: Adenina (A) con Timina (T) y Guanina (G) con Citosina (C).
• La secuencia de bases nitrogenadas define la información genética.
• Las cadenas son complementarias.

La Célula y sus Componentes

Membrana Plasmática

• Rodea la célula, delimita su territorio y controla su contenido químico.
• Composición: lípidos, proteínas y glúcidos.
• Modelo de mosaico fluido.
• El colesterol contribuye a la estabilidad y fluidez de la membrana.
• Las proteínas actúan como estaciones de peaje para el transporte de moléculas.

Funciones de la Membrana Plasmática

• Unión
• Transporte
• Reconocimiento y Comunicación

Transporte a través de la Membrana

• Transporte pasivo: sin gasto de energía, a favor del gradiente.
  • Difusión simple: a través de la bicapa lipídica o canales proteicos.
  • Difusión facilitada: mediante proteínas transportadoras (carrier).
• Transporte activo: con consumo de energía, en contra del gradiente. Ej: bomba de Na+/K+.

Las soluciones hipertónicas tienen mayor concentración de solutos, mientras que las hipotónicas tienen menor concentración. El cuerpo mantiene la isotonicidad del plasma sanguíneo.

Organelos Subcelulares: Estructura y Función

Aparato de Golgi

• Unidad básica: el sáculo.
• Conjunto de sáculos: dictiosoma.
• Procesa, almacena, selecciona y transporta proteínas y lípidos.
• Ruta de las proteínas: ribosomas → RER → vesículas de transporte → Golgi → vesículas secretoras → exterior.

Lisosomas

• Contienen enzimas digestivas.
• Tipos: primarios y secundarios.
• Actúan como bolsas suicidas si se rompe su membrana.
• Funciones: digestión celular, autofagia.

Peroxisomas

• Contienen enzimas oxidantes.
• Detoxifican sustancias tóxicas, especialmente en el hígado.

Ribosomas

• Contienen rRNA y proteínas.
• Lugar de síntesis de proteínas.
• Libres o asociados al RER.

Retículo Endoplasmático

• Red de membranas que forman cisternas, sáculos y tubos.
• Tipos: rugoso (RER) y liso (REL).
• RER: síntesis de proteínas.
• REL: síntesis de lípidos, detoxificación.

Endocitosis y Fagocitosis

• Endocitosis: proceso de captación de macromoléculas y partículas.
  • Pinocitosis: ingestión de fluidos.
  • Fagocitosis: ingestión de grandes partículas.

Exocitosis

• Proceso inverso a la endocitosis.
• Tipos: constitutiva y regulada.

Citosol y Citoesqueleto

Citosol

Parte líquida del citoplasma.

Citoesqueleto

• Red de proteínas filamentosas.
• Tipos de filamentos:
  • Microtúbulos: soporte, transporte.
  • Microfilamentos de actina: movimiento celular, contracción muscular.
  • Filamentos intermedios: resistencia a tensiones mecánicas.

Flagelos y Cilios

• Proyecciones del citoesqueleto.
• Flagelos: largos y pocos.
• Cilios: cortos y numerosos.

Centrosomas y Centríolos

• Centrosomas: centros de organización microtubular.
• Centríolos: estructuras cilíndricas dentro del centrosoma.

Replicación del ADN

1. Etapa de desenrollamiento y apertura de la doble hélice.
2. Síntesis de dos nuevas hebras.
3. Corrección de errores.

Transcripción

Proceso de síntesis de ARN a partir de ADN.

Transcripción en Eucariontes

1. Iniciación
2. Elongación
3. Finalización
4. Maduración

El Código Genético

• Equivalencia entre bases nitrogenadas del ARN y aminoácidos.
• Características: universal, no ambiguo, degenerado, sin solapamiento, unidireccional.

El Núcleo

Funciones

• Almacenar y organizar los genes.
• Transporte de moléculas.
• Producir ARNm y ribosomas.

Componentes del Núcleo

• Envoltura nuclear
• Nucleoplasma
• Nucleolo
• Cromatina: heterocromatina y eucromatina

Clasificación de los ARN

• ARN mensajero (ARNm)
• ARN ribosómico (ARNr)
• ARN nuclear (ARNn)
• ARN de transferencia (ARNt)

Traducción o Síntesis de Proteínas

1. Iniciación
2. Elongación
3. Finalización

Regulación de la Expresión Génica

Mecanismos que controlan la síntesis de proteínas.

Ciclo Celular

Conjunto de etapas que conducen a la división celular.