Procesos Fundamentales de la Biología Celular

1. Transcripción del Gen: Síntesis de ARN

Tiene lugar en el núcleo y forma una cadena de ARNm (lleva el mensaje del gen del núcleo al citoplasma para sintetizar una proteína), utilizando una de las hebras del ADN como molde. Otras secuencias dan lugar a otros tipos de ARN (ARNr; ARNt).

2. Traducción del ARNm: Síntesis de Proteínas

Tiene lugar en el citoplasma. El mensaje es captado por el ribosoma y convertido en la secuencia de aminoácidos de una proteína, mediante el código universal (asigna a cada grupo de tres bases del ARNm, triplete o codón, un aminoácido de las proteínas). El ribosoma es un excelente traductor que recorre la molécula de ARNm, incorporando los aminoácidos, con ayuda de las moléculas de ARNt.

3. Replicación del ADN

Desenrollamiento y apertura de la doble hélice, actuando cada cadena como molde para formar otra complementaria: dos moléculas de ADN bicatenario idénticas y también a la doble hélice de ADN, se reparten una a cada célula hija. La doble hélice del ADN de cada cromosoma se libera de las histonas y se abre. Cada hebra de ADN sirve de molde para que la enzima ADN-polimerasa sintetice su complementaria. Resultado: dos dobles hélices de ADN, idénticas entre sí y con la original, que constituyen un cromosoma doble. Cuando el cromosoma se duplique las dos copias están unidas por el centrómero y cada subunidad del cromosoma "doble" se llama cromátida.

4. El Ciclo Celular

Todas las células surgen por división de otras células y, hasta que vuelven a dividirse, atraviesan por una serie de fases: G1, G2, S y M, que constituyen el ciclo celular. Durante las fases G1, G2 y S el núcleo celular no cambia de forma (núcleo interfásico); en la fase M, la envoltura nuclear se desintegra y las fibras de cromatina se condensan y dan lugar a los cromosomas. A partir de la fase M la célula puede entrar en la fase G1 (nuevo ciclo) o G0. La replicación del ADN permite que la información genética se copie a sí misma igual y en la etapa S se da la división celular (cromosomas dobles con dos cromátidas unidas por el centrómero). Esta capacidad es la base de la reproducción: reproducción asexual (mitosis) rasgos idénticos; reproducción sexual (meiosis) algunos caracteres diferentes.

5. Mitosis y Citocinesis

Es un proceso de división del núcleo que permite el reparto equitativo del material cromosómico entre las dos células hijas, fases: profase, metafase, anafase y telofase.

• Profase: desaparece la envoltura nuclear y el nucléolo. Los centriolos se duplican y cada par se va a un polo opuesto de la célula y se forma el huso mitótico. Los cromosomas (con sus dos cromátidas), se hacen más cortos y gruesos y se individualizan.
• Metafase: el huso mitótico está formado y los cromosomas (con sus dos cromátidas) son visibles en la zona ecuatorial de este.
• Anafase: en cada cromosoma doble se rompe el centrómero y cada una de las cromátidas emigra a un polo opuesto.
• Telofase y citocinesis: reaparecen el nucléolo y la envoltura nuclear y desaparece el huso mitótico, tiene lugar la división del citoplasma formándose dos células hijas idénticas con los mismos cromosomas.

6. Mitosis y Reproducción Asexual

Un único individuo progenitor da lugar a descendientes genéticamente idénticos entre sí.

• Ventajas: es rápida y eficaz, basta un solo individuo progenitor para formar una población de descendientes idénticos entre sí. Método ideal y ventajoso para los organismos que los genes les permiten estar adaptados al medioambiente en el que viven.
• Inconvenientes: ningún individuo posee la información genética para poder adaptarse a los nuevos cambios, entonces si el medio ambiente cambiara, toda la población se extinguiría.

7. Meiosis y Reproducción Sexual

Los descendientes heredan características paternas y maternas, pero en distintas proporciones, por lo que son parecidos, pero no idénticos. Se necesitan gametos de progenitores de sexo opuesto unidos por la fecundación para formar un cigoto el cual formará un embrión.

• Ventajas: diversidad génica de las poblaciones, cada cigoto y cada individuo adulto tendrá una mezcla de caracteres maternos y paternos: serán semejantes, pero no idénticos. Cabe la posibilidad de que algún individuo pueda sobrevivir a una brusca variación medioambiental.
• Inconvenientes: requiere dos individuos de sexos opuestos que produzcan muchos gametos. Los gametos tienen que ser móviles para encontrarse y fecundarse (en un medio acuático) y que se desarrolle el embrión.