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ADN (ácido desoxirribonucleico)




Enviado por anadiego13



    Indice
    1.
    Introducción

    2. Replicacion Del
    ADN

    3. Clases de ADN
    4. Nucleosomas
    5. Mitosis
    6. Núcleo
    Celular

    1.
    Introducción

    El ácido desoxirribonucleico(polímero de
    unidades menores denominados nucleótidos) junto con el
    ácido ribonucleico, constituye la porción
    prostética de los nucleoproteidos, cuyo nombre tiene un
    contexto histórico, ya que se descubrieron en el
    núcleo de la célula.
    Se trata de una molécula de gran peso molecular
    (macromolécula) que está constituida por tres
    sustancias distintas: ácido fosfórico, un
    monosacárido aldehídico del tipo pentosa (la
    desoxirribosa), y una base nitrogenada cíclica que puede
    ser púrica (adenina ocitosina) o pirimidínica
    (timina o guanina). La unión de la base nitrogenada
    (citosina, adenina, guanina o timina) con la pentosa
    (desoxirribosa) forma un nucleósido; éste,
    uniéndose al ácido fosfórico, nos da un
    nucleótido; la unión de los nucleótidos
    entre sí en enlace diester nos da el
    polinucleótido, en este caso el ácido
    desoxirribonucleico. Las bases nitrogenadas se hallan en
    relación molecular 1:1, la relación adenina +
    timina / guanina + citosina es de valor
    constante para cada especie animal. Estructuralmente la
    molécula de ADN se presente
    en forma de dos cadenas helicoidales arrolladas alrededor de un
    mismo eje (imaginario); las cadenas están unidas entre
    sí por las bases que la hacen en pares. Los apareamientos
    son siempre adenina-timina y citosina-guanina. El ADN es la base
    de la herencia.

    2. Replicacion Del
    ADN

    Es la capacidad que tiene el ADN de hacer copias o
    réplicas de su molécula. Este proceso es
    fundamental para la transferencia de la información genética
    de generación en generación. Las moléculas
    se replican de un modo semiconservativo. La doble hélice
    se separa y cada una de las cadenas sirve de molde para la
    síntesis de una nueva cadena
    complementaria. El resultado final son dos moléculas
    idénticas a la original.

    3. Clases de
    ADN

    El ADN es por lo común el constituyente
    básico de la cromatina (cromosoma) nuclear en las células
    eucarióticas, pero también existe en pequeña
    cantidad en las mitocondrias y cloroplastos. En los procariontes
    forma el nucloide (que a diferencia de los eucariontes no va
    asociado a proteínas,
    es desnudo) y en los virus
    (DNAvirus)que lo poseen constituyen el virión o elemento
    infestante. Por lo común su estructura
    tridimensional posee giro hacia la derecha
    (ß-ADN,dextrogiro) que es la forma más estable y
    ocasionalmente posee giro hacia la izquierda
    (z-ADN,levógiro) Acorde a las evidencias, sólo una
    pequeña parte del ADN constituye genes (menos del 10 %).
    Existen diferentes tipos que los podemos dividir en:
    -ADN de copia única(el 57 % del total) formados por
    segmentos de aproximadamente 1000 pares de nucleótidos del
    longitud, una pequeña parte de este ADN contiene los
    genes.
    -ADN repetitivo(20 %)son unidades de aproximadamente 300 pares de
    nucleótidos* que se repiten en el genoma unas
    105 veces(unidades de repetición). Se
    intercalan con el ADN de copia única.
    -ADN satélite(altamente repetitivo: 28 %)son unidades
    cortas de pares de nucleótidos que se repiten en el
    genomio. Son característicos en cada especie y pueden
    ser separados por centrifugación. Constituyen la
    heterocromatina y no se le conoce función.
    Los porcentajes indicados son del hombre y el
    ratón, y las proporciones serían las mismas en
    otras especies.
    Nucleótido*: Es una molécula compleja formado por
    una base nitrogenada, un hidrato de carbono y un
    grupo fosfato
    (ácido fosfórico inorgánico), unidos entre
    sí por enlaces covalentes.
    Las bases nitrogenadas son anillos heterocíclicos
    compuesto además del carbono e hidrógeno por
    nitrógeno. Son de dos tipos fundamentales, las bases
    púricas (por ser derivadas de la
    purina, de dos anillos heterocíclicos) y las bases
    pirimídicas (por ser derivadas de la pirimidina de un solo
    anillo).
    Dichas bases son cinco, pero en realidad solamente cuatro
    aparecen en el ADN. Las bases púricas presentes son la
    adenina y guanina. Las bases pirimídicas son la citosina y
    la timina (el uracilo es característico del ARN).
    Si bien para la constitución del ADN se unifica a un solo
    grupo fosfato, existen en las células una serie de
    nucleótidos de
    singular importancia en el metabolismo
    celular. Estos producen enlaces muy ricos de energía y los
    di- y tri- nucleótidos como el adenosin-tri-fosfato(ATP)
    son los encargados de muchos procesos
    metabólicos.
     Debe contener información útil
    biológicamente y que pueda trasmitirse sin alteraciones.
    Por lo tanto debe permitir su duplicación para permitir el
    paso de célula a
    célula y de generación en generación. Por
    otra parte debe ser capaz de producir materia
    viva(proteínas) a partir de dicha información. Y
    deberá ser capaz de variar ocasionalmente, para favorecer
    los cambios evolutivos y de adaptación.
    La función principal del ADN es mantener a través
    de una sistema de claves
    (código
    genético) la información necesaria para que las
    células hijas sean idénticas a las progenitoras
    (información genética). Este proceso se almacena en
    la secuencia de las bases (aparentemente aleatoria), que tiene
    una disposición que es copiada al ARNm (traducción)
    para que en el ribosoma sintetice determinada proteína.
    Este proceso es también denominado "dogma central de la
    biología
    molecular". Por medio de los mecanismos de recombinación y
    mutaciones se obtienen las variaciones necesarias para
    adaptaciones y evoluciones.
    El núcleo dirige las actividades de la célula y en
    él tienen lugar procesos tan importantes como la
    autoduplicación del ADN o replicación, antes de
    comenzar la división celular, y la trascripción o
    producción de los distintos tipos de ARN,
    que servirán para la síntesis de proteínas.
    Como puede verse en estos últimos dibujos, en
    una secuencia que va desde el ADN hasta el cromosoma.

    • El número 1 corresponde a la molécula
      de ADN,
    • En el número 2 , vemos el ADN unido a
      proteínas globulares, formando una estructura denominada
      "collar de perlas", formado por la repetición de unas
      unidades que son los "núcleosomas", que
      corresponderían a cada perla del collar.
    • En el número 3 se pasa a una estructura de
      orden superior formando un "solenoide".
    • En el número 4, se consigue aumentar el
      empaquetamiento, formando la fibra de cromatina, nuevos
      "bucles".
    • En el número 5, llegamos al grado de mayor
      espiralización y compactación, formando un denso
      paquete de cromatina, que es en realidad, un
      cromosoma.

     

    4.
    Nucleosomas

    Son unidades repetitivas formadas por un octámero
    de histonas (H2A, H2B, H3 y
    H4, dos de cada una), a manera de esferas aplanadas de
    10 NM, alrededor del cual se arrolla una porción de ADN de
    140 pares de bases en dos vueltas y sellados por fuera con la
    H1 en correspondencia con 60 pares de bases
    más, que actúan como un puente a otros
    núcleosomas. Esto hace que a la microscopía
    electrónica, por la digestión de
    ácidos
    débiles(se desprende la H1)se observen una
    estructura semejante a cuentas de un
    collar.

    El ADN, que el de una célula humana totalmente
    desenrollado es de 2 mts aproximadamente de longitud, sufre con
    esta estructura un empaquetamiento de 5 a 7 veces de su
    longitud.

    Las células
    eucarióticas, que son la unidad anatomofuncional de la
    vida, se hallan constituidas por una membrana plasmática,
    un citoplasma y un núcleo. Obviando las diferencias entre
    las células animales y
    vegetales, en el citoplasma se encuentran los organoides que son
    elementos necesarios para el desarrollo, y
    mantenimiento
    celular: el retículo endoplásmico y citoesqueleto
    como estructura interna; el aparato de Golgi como elemento
    organizador de secreciones celulares; los lisosomas para la
    digestión sustancias alimenticias y extrañas; las
    mitocondrias y cloroplastos como transductores de energía
    y los ribosomas como sintetizadores de proteínas. En su
    interior encontramos el núcleo, órgano responsable
    de la información celular, y por lo tanto de nuestro
    interés. De forma en relación con la
    de la célula que lo contiene, puede haber uno o varios en
    cada una. Y con tamaño variable tiene una relación
    equilibrada con el citoplasma (Índice núcleo
    plasmático). Constituido por una membrana nuclear, doble
    que lo rodea y horadada por poros grandes(150 Å) para el
    paso selectivo de los ARNm. En su interior existe un coloide
    semejante al del citoplasma (núcleo plasma o
    carioplasma).
    Existe un cuerpo muy denso(a veces doble o triple), que no posee
    membrana, el nucleolo constituido especialmente por
    fosfoproteínas y ARN. En el Microscopio
    Electrónico, se reconocen dos partes: una zona granular,
    formada por gránulos y una zona fibrilar, de finas
    fibrillas. Ambas zonas son de ribonucleoproteínas. Durante
    la mitosis
    desaparece y luego se forma a partir del organizador nucleolar,
    durante la telofase y se mantiene en la interfase. La
    región del cromosoma que corresponde al organizador
    nucleolar posee los genes que codifican los ARNr solubles. La
    zona fibrilar corresponde a la presencia de ARNr y ARNt y la zona
    granular contiene precursores ribosómicos.
    El elemento distintivo del núcleo es un cuerpo que aparece
    durante la interfase tiñéndose intensamente con los
    colorantes básicos(ej. hematoxilina) que se lo
    denominó cromatina(de cromos, color).
    La cromatina nuclear se halla durante la interfase en dos
    estados: la eucromatina, que constituiría al ADN funcional
    (en replicación o trascripción) y que con
    coloraciones normales se tiñe débilmente(forma
    laxa) y la heterocromatina, de ADN sin actividad y que se colorea
    intensamente(forma densa). Durante la división celular se
    reorganiza en cuerpos bastoniformes característicos
    llamados CROMOSOMAS.
    La cromatina esta constituida por ADN y proteínas. La
    cantidad total de ADN es constante para las células
    diploides de cada especie(valor C), por ejemplo la
    Drosophíla tiene 40 veces mas que la Escherichia
    coli(bacteria).Los vertebrados poseen cerca de 3 picogramos(pg),
    unas 700 veces mas que la E. coli. El hombre 2,87
    pg y la salamandra (Amphiuma) 84 pg.
    La molécula de ADN está constituida por dos largas
    cadenas de nucleótidos unidas entre sí formando una
    doble hélice. Las dos cadenas de nucleótidos que
    constituyen una molécula de ADN, se mantienen unidas entre
    sí porque se forman enlaces entre las bases nitrogenadas
    de ambas cadenas que quedan enfrentadas. La unión de las
    bases se realiza mediante puentes de hidrógeno, y este
    apareamiento está condicionado químicamente de
    forma que la adenina (A) sólo se puede unir con la timina
    (T) y la guanina (G) con la citosina (C).
    La estructura de un determinado ADN está definida por la
    "secuencia" de las bases nitrogenadas en la cadena de
    nucleótidos, residiendo precisamente en esta secuencia de
    bases la información genética del ADN. El orden en
    el que aparecen las cuatro bases a lo largo de una cadena en el
    ADN es, por tanto, crítico para la célula, ya que
    este orden es el que constituye las instrucciones del programa
    genético de los organismos. Conocer esta secuencia de
    bases, es decir, secuenciar un ADN equivale a descifrar su
    mensaje genético.

    5. Mitosis

    Es la división celular que consiste en que a
    partir de una célula se obtienen 2 células hijas,
    genéticamente idénticas a la madre. Se produce en
    cualquier célula eucarionte, ya sea diploide o haploide y
    como mantiene invariable el número de cromosomas, las
    células hijas resultarán diploides, si la madre era
    diploide o haploide. La división del citoplasma se llama
    citocinesis, y la división del núcleo,
    cariocinesis. Algunas células no realizan mitosis y
    permanecen en un estado
    interfásico, pero otras la realizan frecuentemente
    (células embrionarias, células de zonas de
    crecimiento, células de tejidos sujetos a
    desgaste.).
    Función: crecimiento y desarrollo del organismo
    multicelular, y la regeneración de tejidos expuestos a
    destrucción de células. En unicelulares, cumple la
    función de reproducción asexual.
    Cada mitosis está precedida por una interfase, donde se
    produce la duplicación del material genético.
    Actúa como un mecanismo que asegura que cada célula
    hija reciba la misma información genética.
    Etapas: Profase, Pro metafase, Metafase, Anafase y Telofase.
    Resultado de una división mitótica es la
    obtención de células hijas(2) con igual carga
    cromosómica, o sea, de una célula diploide con su
    carga cromosómica diplode se obtienen dos células
    hijas también diploides. Siguiendo el principio de que los
    cromosomas hermanos(homólogos) no pueden ir a un mismo
    polo se distribuyen aleatoramente.

    6. Núcleo
    Celular

    Es un corpúsculo contenido en el
    citoplasma de las células animales y vegetales, que
    contiene los cromosomas y es centro de información que
    dirige la síntesis proteica . Su forma es variable
    (redondo, oval o elíptico, etc.), su volumen es
    relativo (pero la relación núcleo-citoplasma es
    constante); ocupa una posición central en la célula
    (en general), pero puede estar situado parietalmente. En todas
    las células existe un núcleo, pero también
    hay células binucleadas y plurinucleadas. El núcleo
    se halla rodeado por una membrana nuclear atravesada por poros.
    Los núcleos presentan un doble aspecto según se
    hallen en reposo o en etapa de división celular. En
    período de reposo se observan en su interior nucleolos. Su
    composición química es compleja
    (proteínas, lípidos,
    compuestos inorgánicos, ADN, ARN, protaminas e
    histonas).
    En su interior se encuentra los cromosomas, que contienen el
    material genético responsable del funcionamiento celular y
    de la transmisión de los caracteres que se
    heredan.

    El núcleo
    de las células eucarióticas es una estructura
    discreta que contiene los cromosomas, recipientes de la
    dotación genética de la célula. Está
    separado del resto de la célula por una membrana nuclear
    de doble capa y contiene un material llamado núcleoplasma.
    La membrana nuclear está perforada por poros que permiten
    el intercambio de material celular entre núcleoplasma y
    citoplasma. El núcleo es un orgánulo
    característico de las células eucariota. El
    material genético de la célula se encuentra dentro
    del núcleo en forma de cromatina.

     7. El ARN: Otro
    Acido Importante

    Este ácido, al igual que el ADN, está
    compuesto por tres sustancias: ácido fosfórico, un
    monosacárido del tipo pentosa (la ribosa) y una base
    nitrogenada cíclica que puede ser púrica (uracilo)
    o pirimidínica (adenina o citosina). La unión de la
    base nitrogenada con la pentosa forma un nucleósido, el
    cual al unirse con el ácido fosfórico da un
    nucleótido; la unión entre sí en enlace
    diester da el polinucleótido, en este caso el ácido
    ribonucleico. En algunos virus el ARN es el material de la
    herencia y experimenta autoduplicación; pero
    básicamente se encuentra en los ribosomas (ácido
    ribonucleico ribosómico) y como ácido de
    transferencia y mensajero.

    Dos Grandes Grupos De
    Celulas
    Existen dos tipos de células: las procariotas, que se
    encuentran en los organismos agrupados en el reino Moneras
    (bacterias) y
    se caracterizan, sobre todo, por la ausencia de un núcleo,
    es decir, no poseen una membrana nuclear que encierre la
    información genética de la célula, y las
    células eucariota, que están presentes en todos los
    seres vivos, excepto en las bacterias, y poseen un núcleo
    verdadero. Además de la membrana nuclear, las
    células eucariota poseen compartimientos y sistemas de
    transportes internos, formados por una compleja red de membranas.

     

     

    Trabajo enviado por:
    Ana Diego

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