ADN: La Molécula de la Vida
El ADN (ácido desoxirribonucleico) es el material hereditario que compone los genes. Cada cromosoma contiene una molécula de ADN, que durante la mitosis se presenta como estructuras dobles con dos moléculas idénticas.
Estructura de la Doble Hélice
En 1953, Francis Crick y James Watson, investigadores de la Universidad de Cambridge, propusieron el modelo de la doble hélice del ADN, por el cual recibieron el Premio Nobel de Medicina en 1962. Este modelo se caracteriza por:
- Dos cadenas de nucleótidos enrolladas en forma de hélice.
- Cuatro tipos de nucleótidos: A (adenina), T (timina), C (citosina) y G (guanina).
- Apareamiento específico: A con T y G con C, siendo complementarios.
La molécula de ADN está formada por dos cadenas de nucleótidos enrolladas y unidas por el emparejamiento A-T y G-C.
Funciones del ADN
- Llevar la información genética.
- Controlar la expresión de los caracteres.
- Transmitir la información a las células hijas durante la división celular.
Cada cromosoma contiene una única molécula de ADN con múltiples genes. Un gen es un segmento de ADN que codifica la información para un carácter específico, controlando la producción de una proteína.
Código Genético
El código genético es el lenguaje del ADN, donde cada triplete de nucleótidos codifica un aminoácido.
Replicación del ADN
La replicación asegura la transmisión exacta de la información genética durante la división celular. El proceso incluye:
- Separación de las dos cadenas de la doble hélice.
- Síntesis de nuevas cadenas complementarias usando cada cadena original como molde (A-T, G-C).
El resultado son dos moléculas de ADN idénticas a la original.
Mutaciones
Las mutaciones son cambios súbitos y aleatorios en el ADN, causados por agentes mutagénicos como:
- Radiaciones: rayos X, luz ultravioleta, radiación atómica.
- Sustancias químicas: ácido nitroso.
Ingeniería Genética
La ingeniería genética permite modificar el ADN artificialmente, incluyendo:
- Localizar y aislar genes.
- Insertar genes en otros segmentos de ADN.
- Introducir ADN recombinado en células huésped.
- Clonar genes.
Permite identificar, aislar y producir copias idénticas de genes para transferirlos a células que fabricarán el producto codificado.
Proyecto Genoma Humano
Iniciado en 1990, dirigido por James Watson, con los objetivos de:
- Identificar y mapear todos los genes en los cromosomas.
- Determinar la secuencia exacta de nucleótidos de cada gen.
Características: 3200 millones de pares de bases, 25000 genes, con funciones aún desconocidas para la mitad.
Teorías de la Evolución
Lamarckismo (Teoría de los Caracteres Adquiridos)
- Las condiciones ambientales cambian.
- Los cambios ambientales generan nuevas necesidades.
- Surgen nuevos hábitos que modifican los órganos por uso o desuso.
- Estas modificaciones se transmiten a la descendencia.
Darwinismo (Teoría de la Selección Natural)
- Existen variaciones heredables entre individuos.
- Se establece una lucha por la supervivencia debido a recursos limitados.
- Las variaciones favorables tienen más éxito reproductivo.
- La especie cambia gradualmente con la acumulación de variaciones favorables.
Evidencias de la Evolución
- Fósiles: restos de organismos preservados.
- Órganos Homólogos: misma estructura interna, diferente función.
- Órganos Análogos: misma función, diferente estructura (convergencia adaptativa).
Teoría Sintética de la Evolución
Integra la selección natural con la genética, paleontología y ecología.
- La unidad evolutiva es la población.
- Los individuos portan diferentes alelos originados por mutación.
- Los fenotipos con mayor éxito reproductivo se vuelven más frecuentes.
La selección natural es el principal mecanismo evolutivo, definiendo la evolución como un cambio gradual en la composición genética de las poblaciones.
Adaptación y Especiación
La adaptación es el resultado de la selección natural sobre la variación hereditaria. La especiación ocurre en etapas: aislamiento de poblaciones, diferenciación gradual y formación de dos especies diferentes.