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EL ADN Y EL ARN

El ADN es una molécula portadora de la información genética.

Fue aislada por primera vez por Fredrich Miestcher .Al encontrarse únicamente en los núcleos de la célula a esta sustancia se le llamó nucleína. La nucleína era una molécula ácida,por lo que pasó a llamarse ácido nucleico;y más tarde se denominó ácido desoxirribonucleico para diferenciarlo del ácido ribonucleico (ARN)

El ADN está formado por compuestos químicos básicos denominados nucleótidos. Incluye un grupo de fosfato , otro de azúcares y una de cuatro bases nitrogenadas alternativas.Para formar cadenas ,rotanando con los grupos de fosfato y azúcar.Las base nitrogenadas son la Adenina(A) con la Timina (T), la Citosina (C) con la Guanina (G) unidas por puentes hidrógenos.De esta manera en el ADN las bases nitrogenadas se organizan uniéndose las Purinas con las Pirimidinas formando una secuancia de 4 letras (AT-CG) que se repiten a lo largo de la molécula de ADN. En el ARN la complementariedad de las bases nitrogenadas obedece a las que se cumplen en el ADN, con la diferencia que en el ARN no hay Timina sino Uracilo(U), por ende, la complementaridad en el ARN es A-U; CG.

El ADN contiene las instrucciones que un organismo necesita para desarrollarse, sobrevivir y reproducirse. Para realizarlo las secuencias de ADN deben ser transcritas a mensajes que se traduzcan para la fabricación de proteínas , moléculas que hacen la mayor parte de trabajo. Una secuencia de ADN que contiene la información para formar el gen .Su tamaño puede variar desde 1 000 hasta 1 millón.

Los genes solo forman aproximadamente el 1% de la secuencia de ADN.

El ARN sirve como una plantilla para la traducción de ganes.

Similar a la del ADN pero con diferencias en su composición. Lleva una sola cadena de poli nucleótido. En varios tipos de ARN se encuentra una estructura secundaria que se parece a una cadena de ADN y es que la cadena lineal del ARN toma forma de horquilla uniéndose las bases mediante puentes de hidrógeno. El ARN se encuentra en la pared de los ribosomas. Hay varios tipos y cada uno de ellos va a desempeñar una función diferente en la síntesis de proteínas y también en la transferencia de información del ADN. Se puede afirmar que el ARN se sintetiza en el núcleo, como un filamento complementario a una de las cadenas del ADN. En el momento que se sintetiza el ARN existe dentro del núcleo un híbrido ADN-ARN de vida corta. Una vez separado el ARN atraviesa la membrana nuclear y se dirige a los ribosomas que se encuentran en el citoplasma, es el ARN mensajero. El ARN ribosómico es el que se encuentra en los ribosomas unido a las proteínas. Una vez que el ARN mensajero se une a los ribosomas sirve como molde para la interconexión entre los diferentes aminoácidos. Son transportados por pequeñas moléculas solubles de ARN que se conoce como ARN transportador.

CROMOSOMAS

Los cromosomas son las estructuras que contienen los genes .

Los genes son las instrucciones individuales que le dicen a nuestro cuerpo como desarrollarse y funciones ,regulan las características físicas y medicas como el color de cabello, ojos , piel , sangre y algunas enfermedades.

Se encuentran en el núcleo que es donde se encuentra el ADN.

Los seres humanos tienen 23 pares de cromosomas, es decir 46 cromosomas en total. Heredamos uno de los cromosomas de cada par de nuestra madre y el otro de nuestro padre. Uno de estos pares está formado por los cromosomas que determinan el sexo. Las mujeres tienen dos cromosomas X y los hombres un cromosoma X y un cromosoma Y.

ANOMALÍAS CROMOSÓMICAS

Generalmente ocurren cuando se presentan cualquier error en 

la división celular. Hay dos grupos básicos:

• ANOMALÍAS CROMOSÓMICAS NUMÉRICAS :

• -Monosomía: pérdida de un cromosoma. Por tanto, solamente quedará una copia del cromosoma cuando en una situación de normalidad habrían dos.
• -Trisomía: Existencia de tres copias de un cromosoma específico, en lugar de dos (en una situación de normalidad). El síndrome de Down es un ejemplo de trisomía. Las personas con síndrome de Down tienen tres copias del cromosoma 21.

• ANOMALÍAS CROMOSÓMICAS ESTRUCTURALES:

Las anomalías cromosómicas estructurales se tratan de alteraciones en la estructura de los cromosomas. Dichas alteraciones pueden ser de dos tipos:

-Con ganancia o pérdida de material genético: esto tendrá una implicación a nivel fenotípico para el portador. Ejemplo: deleción, inserción,etc.

-Sin ganancia ni pérdida de material: normalmente no tiene ninguna consecuencia para el portador pero si tiene consecuencias a nivel reproductivo. Ejemplo: translocación equilibrada, inversión , etc.

Tipos de anomalías estructurales:

Deleción: se debe a la pérdida de segmentos de un cromosoma o de una cantidad muy pequeña de material (puede incluir a un solo un gen).

Ejemplos:

• Síndrome de Prader-Willi: deleción de una determinada región del cromosoma 15 de origen paterno.
• Síndrome de Angelman: deleción en el cromosoma 15 de origen materno.
• Síndrome de “cri du chat” o maullido de gato: deleción en el cromosoma 5.

Inversión: Se origina cuando el segmento de un cromosoma cambia de orientación. Para ello deben producirse dos roturas dentro del mismo cromosoma, posteriormente el segmento gira 180º y finalmente se vuelve a unir.

Aparentemente las inversiones tienen un impacto mínimo sobre los individuos portadores ya que no comportan pérdida ni ganancia de ADN. En cambio, dependiendo del tipo de región cromosómica y de su tamaño sí pueden tener efectos negativos sobre los gametos (ovocitos o espermatozoides) producidos.

Translocación: Implica un intercambio entre dos fragmentos de dos cromosomas. Este intercambio puede ser de dos tipos:

• -Translocación equilibrada: no se produce ni aumento ni pérdida de material cromosómico. Los individuos portadores de una translocación equilibrada son fenotípicamente normales pero pueden tener problemas de esterilidad.
• -Translocación desequilibrada: se produce aumento o pérdida de material cromosómico. Este tipo de translocaciones si que tiene efectos fenotípicos en el individuo. Estos efectos son muy variables dependiendo de los segmentos cromosómicos implicados.

Existen dos tipos de translocaciones cromosómicas:

• -Translocación Recíproca: se producen por transferencia de segmentos entre dos cromosomas de tal forma que se producen cambios en la configuración pero no en el número total de cromosomas.
• -Translocación Robertsoniana: se produce por la fusión de dos cromosomas acrocéntricos que son los cromosomas 13, 14, 15, 21 y 22. Estos cromosomas tienen el centrómero muy cerca del extremo final resultando en un brazo p muy corto. Cuando se produce esta fusión, se pierden los extremos y los dos cromosomas quedan unidos en uno, es por eso que los individuos portadores de este tipo de translocaciones tienen 45 cromosomas en lugar de 46.

ENVEJECIMIENTO Y MUERTE CELULAR 

El envejecimiento es el proceso de degeneración ,tanto morfológica como funcional , que experimentan las células antes de la muerte.

La muerte se caracteriza por la detención de todos los procesos vitales y por la dispersión de la materia que constituye las células .

Pero el envejecimiento y la muerte celular no depende la una de la otra ,esto quiere decir que , no es necesario que una célula este vieja para que muera o que muera y este vieja.

A la hora de tratar el envejecimiento y la muerte celular en los seres pluricelulares , es preciso distinguir entre células somáticas y células sexuales .

-Células Somáticas: constituyen los diferentes órganos y partes del cuerpo y llevan a cabo varias funciones: digestión , transporte , percepción.Con el paso del tiempo se degeneran y ,finalmente ,mueren.

-Células Sexuales o Gametos: tras la fecundación ,originan un nuevo individuo al que transmiten el mensaje genético de sus progenitores , este nuevo individuo , a su vez ,lo transmite a la generación siguiente.

De este modo , puede decirse que la estirpe de células que origina los gametos no envejece ni muere como las células somáticas.

TIPO DE MUERTE CÉLULAR

Es preciso distinguir por Necrosis y por Apoptosis  

-NECROSIS: cuando las células sufren una lésion que sobrepasa su capacidad de reparación de los daños sufridos.Se produce necrosis debido a heridas , por infecciones o por agresiones de agentes químicos. También se produce necrosis cuando , por falta de irrigación sanguínea , un tejido deja de recibir oxígeno. 

-APOPTOSIS: también conocida como muerte celular programada o suicidio celular , es un proceso controlado por la célula misma:en un momento determinado activa una serie de enzimas que se encargan de su propia destrucción.

REPRODUCCIÓN 

Es un proceso biológico que permite la creación de nuevos organismos, siendo una característica común de todas las formas de vida conocidas. Las dos modalidades básicas de reproducción se agrupan en dos tipos, que reciben los nombres de reproducción asexual o vegetativa y reproducción sexual o generativa.

El proceso de la replicación de los seres vivos, llamado reproducción, es una de sus características más importantes. Crea organismos nuevos, que pueden reemplazar a los que se hayan dañado o muerto. Existen dos tipos básicos:

TIPOS DE REPRODUCCIÓN
Reproducción Sexual	Reproducción Asexual
Ø  Más de un progenitor	Ø  La realiza un solo progenitor
Ø  Intervienen órganos reproductores y células sexuales o gametos	Ø  No intervienen órganos reproductores ni células especializadas
Ø  Los nuevos individuos son diferentes a sus progenitores y entre si	Ø  Los descendientes son idénticos entre sí y al progenitor

Reproducción sexual

La reproducción sexual requiere la intervención de uno (hermafrodita, genera tanto gametos masculinos como femeninos) o dos individuos, siendo de sexos diferentes, o también hermafroditas. Los descendientes producidos como resultado de este proceso biológico, serán fruto de la combinación del ADN de ambos progenitores y, por tanto, serán genéticamente distintos a ellos. Esta forma de reproducción es la más frecuente en los organismos complejos. En este tipo de reproducción participan dos células haploide originadas por meiosis, los gametos, que se unirán durante la fecundación.

  Reproducción Sexual en las Plantas :

La reproducción sexual en las plantas se caracteriza porque la mayoría de los vegetales producen tanto gametos como esporas, en ciclos de vida complejos, formando a veces dos organismos claramente diferentes que viven por separado.

En general, los gametos se fusionan en la fecundación y dan origen a un organismo diploide, el esporofito, llamado así porque forma directamente esporas. Cuando una espora se desarrolla, da origen a un organismo haploide, el gametofito, denominado así porque forma nuevos gametos.

Etapas de la reproducción de las plantas:

Polinización: El polen es transportado de una flor a otra por el viento o los insectos principalmente.

Fecundación: Unión de los espermatozoides con los óvulos dentro del pistilo.

Formación de la semilla y del fruto: Fecundado el óvulo, éste se transforma en semilla y el pistilo en fruto.

Dispersión de la semilla: La semilla es transportada por animales, aire, agua al lugar de germinación.

Germinación de la semilla: Con humedad y temperatura adecuada el embrión de la semilla empieza a crecer y aparece una nueva planta.

  

Reproducción sexual en las bacterias:

Los distintos mecanismos de reproducción sexual de las bacterias son: transformación, transducción y conjugación.

•Transformación: es el intercambio genético producido cuando una bacteriaes capaz de captar fragmentos de ADN de otra bacteria, cuando estosfragmentos de ADN se encuentran dispersos en el medio ambiente dondevive.

•Transducción: éste tipo de reproducción sexual de las bacterias es cuando se produce un intercambio de ADN entre una bacteria y otra a través de un virus. El virus actua como un vector intermediario entre las dos bacterias.

•Conjugación: es cuando una bacteria transmite un fragmento de ADN a otra bacteria a través de unos pelos  que vendran a ser algo asi como un órgano sexual.

Reproducción sexual en los hongos:

Cuando los hongos completan su período de crecimiento dan inicio a su fase reproductiva. En esta producen y liberan una gran cantidad de esporas. Las esporas son células individuales que se producen de diferentes formas dentro de los hongos.Cuando dos células sexuales se encuentran. En este sentido, la existencia de dos cargas genéticas diferentes le brinda a los hongos una importante variabilidad genética que le permite adaptarse a nuevos ambientes.El proceso de reproducción sexual en los hongos es único. En la mayoría de animales, plantas y protistas la membrana celular se diluye y se forma nuevamente. Sin embargo, en el caso de los hongos esta permanece intacta durante todo el proceso.Cuando el proceso de reproducción se desarrolla de forma sexual, esto implica la fusión de dos núcleos que se unen cuando dos células sexuales se encuentran.

Reproducción Sexual en los Animales:

Todos los organismos animales proceden del desarrollo de una célula llamada huevo o cigoto que procede de la unión de los gametos, un espermatozoide y un óvulo, células especiales que se forman en las gónadas, testículos y ovarios respectivamente.

En los animales existe una gran diversidad de formas de reproducción sexual, la mayoría son unisexuales pero algunos grupos son hermafroditas como determinados anélidos, moluscos o peces, realizando una fecundación cruzada entre dos organismos, ya que no se pueden fecundar a sí mismos.

 

Reproduccion en los Humanos

Es una función biológica importante para la perpetuación de la especie humana. Para que se produzca esta, tiene que existir la unión del óvulo y del espermatozoide que son gametos. Los gametos se forman en las glándulas sexuales, es decir, los espermatozoides se forman en los testículos y los óvulos en los ovarios.

Para la reproducción humana se necesita de la intervención de un hombre y una mujer, que tienen grandes diferencias entre ellos. Las mayores diferencias se encuentran en los diferentes aparatos reproductores porque los hombres tienen testículos (encargados de producir la hormona sexual masculina, la testosterona), y las mujeres tienen los ovarios (encargados de producir hormonas sexuales femeninas, estrógenos y progesterona, que son las responsables del desarrollo de los pechos, el vello púbico y las primeras menstruaciones).

 Reproducción asexual

En la reproducción asexual en un solo organismo es capaz de originar otros individuos nuevos, que son copias exactas del progenitor desde el punto de vista genético. Un claro ejemplo de reproducción asexual es la división de las bacterias en dos células hijas, que son genéticamente idénticas. En general, es la formación de un nuevo individuo a partir de células maternas, sin que exista meiosis, formación de gametos o fecundación. No hay, por lo tanto, intercambio de material genético (ADN). El nuevo ser vivo creado mantiene las características y cualidades de sus progenitores.

Reproducción asexual en las plantas:

La reproducción asexual de las plantas consiste en la producción de una planta a partir de una célula, un tejido, un órgano o parte de una planta madre.

·         TUBÉRCULOS

En la reproducción asexual intervienen partes de la planta distintas de las flores: Tubérculos. Son tallos subterráneos engrosados que almacenan muchas sustancias nutritivas. A partir de ellos se pueden formar nuevas plantas. Un ejemplo es la papa.

·         RIZOMAS

Son tallos, igual que los estolones, pero subterráneos. Se encuentran, por ejemplo, en algunos céspedes. Los rizomas crecen indefinidamente. En el curso de los años mueren las partes más viejas pero cada año producen nuevos brotes, de ese modo pueden cubrir grandes áreas de terreno. Sus ramas engrosadas suelen presentar entrenudos cortos, tienen catáfilos incoloros y membranáceos, raíces adventicias y yemas.

·         ESTOLONES

Son tallos que crecen horizontalmente. Cuando entran en contacto con el suelo, forman raíces y dan lugar a una nueva planta. Es un brote delgado, que nace en la base del tallo de algunas plantas herbáceas o subterráneas. Los encontramos, por ejemplo, en los fresales.

·         EL DATO

Muchas plantas combinan la reproducción sexual y asexual, como los claveles del aire, junco, jazmín de arroz, jazmín del Cabo, irupé, duraznero y naranjo, etc.

Reproducción asexual en hongos:

La fase asexual o imperfecta de un hongo recibe el nombre de anamorfo.La reproducción asexual, aunque no proporciona la variabilidad genética de la sexual, es mucho másrápida; los fitopatógenos suelen emplearla para propagarse a gran velocidad en un cultivo.El objetivo común de este tipo de reproducción asexual de los hongos es generar uncrecimiento del micelio fúngico o colonizar un sitio o sustrato específico, para el cual ya secuenta con los genes necesarios para sobrevivir.

Reproducción asexual:

a) División transversal: división por constricción en el centro.

b) Gemación: formación de yemas (levaduras)

a) Producción de esporas: Mitosis

Reproducción asexual en las bacterias:

En la reproducción asexual las células del individuo generado tienen la misma dotación cromosómica e idéntico genoma que su progenitor. En los organismos procariotas la división más común es la bipartición; en los eucariotas la división celular es la mitosis.

·         Bipartición: las bacterias se reproducen asexualmente por medio de una división binaria transversal. Se forma en la célula madre una pared transversal y finalmente se produce la separación de las dos células hijas. La reproducción está ligada a los mesosomas. Antes de separarse las células, deben haberse distribuido las dos copias del ADN en cada célula hija, que serán genéticamente idénticas. Una bacteria aislada, al dividirse muchas veces, forma una colonia de clones, es decir, células idénticas que provienen de una célula.

Reproducción asexual en los animales:

En los animales protistas, en gusanos poliquetos y planarias, y en animales sésiles acuáticos como los tunicados, cnidarios y esponjas la reproducción ocurre de distintas maneras.

     Fragmentación - esta forma de reproducción es algo curiosa. El individuo original se divide en varias partes y de cada parte surge un individuo nuevo idéntico al original. Algunos animales en         los que se da este proceso son los nemertinos (gusanos) y turbelarios (planarias o gusanos planos).

      Gemación - en este tipo de reproducción los nuevos individuos nacen en forma de yema, adheridos al original, formando una colonia. Ejemplos de animales que se reproducen así son: los tunicados y cnidarios como la hidra.

         

                     Escisión unicelular - un animal se divide en mitades generalmente iguales que se desarrollan             hasta formar dos adultos idénticos al original. En este proceso de división primero se divide el             núcleo y luego el citoplasma. Los esporozoos, como el Paramecio, llevan a cabo este tipo de               reproducción.

  

     Esporulación - en este caso el núcleo se divide varias veces y el citoplasma también. Cada                 pedazo de núcleo se lleva una porción del citoplasma. De cada división surge un nuevo individuo.