Cromatina y Cromosomas
- Cromatina: Complejo de ADN y proteínas que se divide en 23 cromosomas.
- Genes: Determinan las características de un individuo.
- Genoma: Conjunto completo de información genética almacenada en el ADN.
- Cariotipo: Disposición ordenada de los cromosomas en un cuadro.
- Cromosomas homólogos: Pareja de cromosomas, uno paterno y otro materno.
Estructura de un Cromosoma
- Metacéntrico: Centrómero ubicado en la mitad del cromosoma, brazos de igual longitud.
- Submetacéntrico: Un brazo es más largo que el otro.
- Acrocéntrico: Un brazo muy corto (p) y otro muy largo (q).
- Telocéntrico: Solo se aprecia un brazo, centrómero en el extremo.
El ADN entremezclado con información irrelevante se denomina»ADN basur». El cromosoma 22, uno de los más pequeños, representa el 1,5% del genoma humano y consta de secuencias repetidas de ADN que se empaquetan en una forma compacta de cromatina. Con una ampliación de X10, se observan alrededor de 40 genes.
Nucleoplasma
Gel de estructura y composición similar al citoplasma, no contiene microtúbulos ni microfilamentos. Está formado por H2O, proteínas, ARN e iones. En él se encuentran inmersas la cromatina y se dan los procesos de síntesis de ARN y replicación de ADN.
Cromatina
- a) Histonas: Proteínas básicas de bajo peso molecular, presentes en la misma proporción que el ADN.
- b) No histonas: Grupo heterogéneo y numeroso, principalmente enzimas que intervienen en la transcripción y replicación del ADN.
- Eucromatina: Zona donde la cromatina está poco condensada, transcribe información genética.
- Heterocromatina: Forma inactiva, localizada en la periferia del núcleo, se tiñe con coloraciones fuertes.
- A) Constitutiva: Carece de información genética, representa del 10 al 20%.
- B) Facultativa: Contiene información, pero los genes no se expresan (80 al 90%).
El nucleosoma está formado por proteínas básicas de 8 moléculas de histonas. Se libera de la cromatina por digestión con una nucleasa. Su longitud de 146 pares de nucleótidos es suficiente para envolver alrededor de 1,65 veces el núcleo de histonas.
Membranas Biológicas
Los componentes fundamentales de la membrana celular son lípidos, proteínas y, en menor cantidad, hidratos de carbono. Los dos procesos más importantes de conversión de energía, la fotofosforilación y la fosforilación oxidativa, se llevan a cabo en las membranas.
Funciones
- Regulan el intercambio de materiales de manera selectiva.
- Participan en la recepción de estímulos del exterior y la generación de señales químicas o eléctricas.
- La matriz extracelular proporciona protección general y coopera en las relaciones intercelulares.
En 1972, Singer y Nicolson propusieron un modelo de proteínas, lípidos y carbohidratos:
- A) Las membranas biológicas son estructuras fluidas y asimétricas.
- B) Sus componentes se integran formando un mosaico.
- C) Están compuestas por una bicapa lipídica, proteínas y glucidos.
Proteínas de Membrana
- Integrales: (70% del total) Atraviesan parcial o totalmente la membrana.
- Periféricas: Se encuentran en la cara interior y están unidas a proteínas integrales, glucolipidos o ácidos grasos.
Los hidratos de carbono están en el lado externo de la membrana formando el glicocálix. Están unidos por enlaces covalentes a las proteínas y lípidos.
Bicapa Lipídica
Barrera altamente selectiva para el paso de sustancias. Se dispone de una bicapa cerrada de 4 a 5 nm de espesor, compuesta por fosfolípidos, esfingolípidos y colesterol. Son moléculas anfipáticas.
El colesterol actúa como»amortiguador de fluide». A bajas temperaturas, las moléculas de colesterol provocan la»cristalización de la membran», y a altas temperaturas, disminuyen su fluidez.
Autoensamblaje
Se produce cuando los lípidos se exponen a un medio acuoso, formando bicapas donde sus colas hidrofóbicas quedan escondidas entre dos capas de cabezas hidrofílicas.
Autosellado
Tienden a cerrarse sobre sí mismas formando compartimentos herméticos, eliminando los bordes libres.
Fluidez
Los movimientos de difusión, flexión y rotación se producen por interacciones hidrofóbicas y cambios de temperatura.
- Factores que aumentan la fluidez de la membrana: Ácidos grasos insaturados, baja concentración de colesterol, altas temperaturas, colas hidrocarbonadas cortas.
- Factores que favorecen la viscosidad: Alto grado de saturación y mayor longitud de colas hidrocarbonadas, menor temperatura del medio.
La fluidez permite la difusión e interacción de proteínas, la distribución de lípidos, la fusión de membranas y la distribución equitativa de las moléculas de membrana entre las células hijas después de la división celular.
Funciones de las Proteínas
- Transporte de nutrientes, iones y metabolitos.
- Conexión de moléculas a uno u otro lado de la membrana.
- Recepción de señales químicas del exterior y transmisión al interior de la célula.
- Catálisis de reacciones específicas actuando como enzimas.
Las proteínas representan el 50% de la membrana. Por cada molécula de proteína, hay 50 lípidos.
Carbohidratos de la Membrana
Se sitúan en la superficie externa de las células eucariotas y representan del 2 al 10% del peso seco.
- Función: Proteger la superficie de la célula, intervenir en el reconocimiento y adhesión celular, poseer cargas negativas que atraen cationes y agua del medio extracelular.
- Propiedades inmunológicas: Las diferencias entre los grupos sanguíneos están determinadas por ciertos oligosacáridos presentes en la membrana plasmática de los glóbulos rojos.