Fundamentos de la Genética y el Metabolismo Celular

El ADN y la Información Genética

El ADN es una gran molécula formada por la unión de dos cadenas que no están rectas, sino que forman una doble hélice. Estos nucleótidos pueden ser de cuatro tipos: A, T, C, G. Estos nucleótidos se colocan en un orden determinado, llevando una información genética.

Un nucleótido resulta de la unión de tres moléculas: una molécula de ácido fosfórico, una molécula de un monosacárido de 5 átomos de carbono llamado desoxirribosa y una base nitrogenada que puede ser: adenina (A), timina (T), citosina (C) o guanina (G).

Las dos cadenas o hebras del ADN son complementarias; es decir, si en una cadena hay un nucleótido de adenina, en la otra habrá una timina, ambas unidas por dos enlaces o puentes de hidrógeno. Donde hay una citosina estará su complementaria, la guanina, ambas unidas por tres enlaces o puentes de hidrógeno. Las dos cadenas de nucleótidos son antiparalelas, es decir, tienen diferente polaridad.

El Ciclo Celular

Cuando una célula tiene que expresar sus genes, la doble hélice se abre y se copia una de las hebras, formándose una cadena de ADN. Este proceso se llama ciclo celular: son los acontecimientos que suceden desde que se forma por división de una preexistente hasta que ella misma se divide o muere.

En el ciclo celular se distinguen dos tipos de fases: la interfase y la división celular. La mayor parte del ciclo celular corresponde a la interfase, que se divide en tres fases:

• G1: Primer crecimiento.
• S (Síntesis): Duplicación del ADN.
• G2: Segundo crecimiento. La célula sigue haciendo su vida normal y se prepara para la división celular, comenzando la condensación del ADN.

Durante toda la interfase, la célula está expresando sus genes de diferente manera. El ARN servirá para fabricar una proteína en los ribosomas; este proceso se llama traducción.

Mitosis

Es el ciclo celular por el cual una célula humana (de una persona) divide 46 cromosomas en dos células con 46 cromosomas cada una.

Meiosis

Entrecruzamiento o sobrecruzamiento: el cromosoma paterno y el materno se juntan; el materno le da un poco al paterno y al revés, y por eso, al volver a dividirse, no es igual.

Gameto

Células reproductoras como los espermatozoides o óvulos.
1. Finalidad de la meiosis: que al unirse sumen 23 (pares).
2. La mitosis surge en prácticamente todas las células; la meiosis, en los gametos.

El Metabolismo Celular

Es el conjunto de reacciones químicas. En el que caracteriza a las células vegetales clorofílicas, a las algas y a algunas bacterias, el agua, el dióxido de carbono y las sales minerales aportan los átomos necesarios para la síntesis de moléculas orgánicas utilizando, como fuente de energía, la luz solar. El proceso, denominado fotosíntesis, se realiza en los cloroplastos de las células y va acompañado de la liberación de oxígeno por la célula.

Metabolismo Autótrofo

Caracteriza a las células vegetales clorofílicas, a las algas y a algunas bacterias. El agua, el dióxido de carbono y las sales minerales aportan los átomos necesarios para la síntesis de moléculas orgánicas utilizando, como fuente de energía, la luz solar. El proceso, denominado fotosíntesis, se realiza en los cloroplastos de las células y va acompañado de la liberación de oxígeno por la célula.

Metabolismo Heterótrofo

Característico de las células vegetales no clorofílicas, de los animales, los hongos y de algunas bacterias. Toma de su medio las moléculas orgánicas que son degradadas mediante un conjunto de reacciones en las que se consume oxígeno y se libera dióxido de carbono. El proceso es la respiración celular y sucede en el interior de las mitocondrias celulares.

Cromosoma y Cromatina

Cromosoma: es un fragmento de ADN supercondensado en la división celular.

Cromatina: es una masa formada por todos los fragmentos de ADN durante la interfase. (En la cromatina, el ADN se encuentra compactado pero no demasiado; es decir, lo suficientemente abierto como para duplicarse y transcribirse).

Diferencias entre Mitosis y Meiosis

• Finalidad:
  • Mitosis: Asegura el crecimiento y reparación de los tejidos en los organismos pluricelulares y la reproducción asexual en los unicelulares.
  • Meiosis: Reduce el número de cromosomas de las células germinales exactamente a la mitad para mantener constante ese número y no duplicarlo por la fusión de los gametos en la fecundación.
• Tipo de células en que se realiza el proceso:
  • Mitosis: Todas las células del organismo pluricelular.
  • Meiosis: Exclusivamente en las células germinales.
• Duración del proceso:
  • Mitosis: Dura unas horas.
  • Meiosis: Puede durar años.