CONTROL GENÉTICO DE LA SÍNTESIS DE PROTEÍNAS, LA FUNCIÓN Y REPRODUCCIÓN CELULAR.

Prácticamente todo el mundo sabe que los genes controlan la herencia de los padres a hijos, pero mucha gente ignora que los mismos genes controlan la reproducción celular y las funciones de todas las células días tras días.

Los genes controlan las funciones celulares determinando que sustancias se han de sintetizar dentro de las células: que estructura, qué enzimas, que productos químicos.

Cada gen que es un acido nucleído llamado ácido desoxirribonucleico (ADN) controla automáticamente la formación de otro acido nucleíco, el acido ribonucleico (ARN), el cual difunde por la célula y controla la formación de una proteína especifica.

Algunas proteínas, son proteínas estructurales, las cuales, en asociación con diversos lípidos y carbohidratos , forman las estructuras de las distintas Organelas.

Las mayoría de la proteínas son enzimas que catalizan las diferentes reacciones oxidativas que proporcionan energía a la célula y facilitan la síntesis de diversos productos químicos tales como lípidos, glucógeno, trifosfato de adenosina (ATP)

Normalmente existe un solo par de genes en cada célula para la formación de cada proteína celular.

Se calcula que las células del se humano tienen mas de 100.000 pares de estos genes, lo que significa que en las distintas células se forman unas 100.000 proteínas diferentes, aunque no todas en la mismas células.

LOS GENES. Los genes se encuentran unidos extremo con extremo

en móleculas helicoidales extraordinariamentes largas de ADN de doble filamento que tienen un peso molecular de miles de millones.

BLOQUES BÁSICOS CONSTRUCCIÓN DE ADN.

1. El acido fosfórico.2. Un azúcar llamado desoxirribosa.3. Cuatro bases nitrogenadas dos Purinas: adenina y guanina. dos Pirimidas: timina y citosina.

LOS NUCLEÓTIDOS.

El primer paso en la formación de ADN es la combinación de una molécula de acido fosfórico, una molécula de desoxirribosa y una de las cuatro bases para formar un nucleótido.

Se forma así: cada 4 nucleótidos diferentes por cada una de las 4 bases: los ácidos desoxiadenilico, desoxicitidilico, desoxiguanilico, y desoxicitidilico.

ESTRUCTURA QUÍMICA DEL ACIDO DESOXICITIDILICO.

SÍMBOLOS SENCILLOS PARA LOS 4 NUCLEÓTIDOS BÁSICOS QUE FORMAN EL ADN

ORGANIZACIÓN DE LOS NUCLEÓTIDOS PARA FORMAR EL ADN.

Se combinan de tal suerte que el acido fosfórico y la desoxirribosa van alterando en cada uno de los filamentos y que estos filamentos se mantienen juntos por enlaces débiles entre las bases de purina y pirimida.

Observar:1. La base de purina adenina siempre se

aparece con la base de timina.2. La base de purina guanina siempre se

aparece con la base de pirimidina citosina.

CÓDIGO GENETICO.

La importancia del ADN radica en su capacidad de controlar la formación de otras sustancias en la célula. Esto lo consigue por medio del llamado CODIGO GENETICO.

Cuando se separan las dos bandas de una molécula de ADN, quedan expuestas las bandas púricas y pirimidicas que se proyectan hacia un lado de cada filamento. El código esta constituido por estas bases.

El código genético consiste en tripletes de bases sucesivos, es decir, cada tres bases sucesivas constituyen una clave.

Estos tripletes controlan la secuencia de aminoácidos de una molécula de proteína durante su síntesis.

ARN- EL PROCESO DE TRASCRIPCIÓN.

SÍNTESIS DEL ARN.

COMPONENTES BÁSICOS DE ARN.

Son casi los mismo que el ADN excepto por dos diferencias.

1. El azúcar desoxirribosa no se usa en la formación del ARN en su lugar se encuentra otro azúcar de composición muy ligeramente distinta, la ribosa.

2. La timina esta sustituido por otra pirimidina, el uracilo.

FORMACIÓN DE NUCLEÓTIDOS DEL ARN. Se utiliza 4 nucleótidos distintos en

formación del ARN, estos contienen las bases adenina, guanina, citosina, y uracilo, estas son las misma que las bases del ADN, excepto el uracilo que sustituye la timina del ADN.

ACTIVACIÓN DE LOS NUCLEÓTIDOS.

TIPOS DE ARN

ARN mensajero: que lleva el código genético al citoplasma para controlar las formación de proteínas.

ARN de trasferencia: que trasporta los aminoácidos activados a los ribosomas para ser utilizados en el ensamblado de las moléculas de proteínas.

ARN ribosomatico: que junto con una 75 proteínas diferentes, constituye los ribosomas, las estructuras físicas y químicas sobre las que se van a ensamblar realmente las proteínas.

SÍNTESIS DE OTRAS SUSTANCIAS EN LA CÉLULA.

Muchos miles de enzimas proteicas controlan esencialmente todas las otras reacciones químicas que tienen lugar en las células. Estas enzimas facilitan las síntesis de lípidos, glucógeno, purinas, pirimidas, y ciento de otras sustancias.

CONTROL DE LA FUNCIÓN GENÉTICA Y DE LA ACTIVIDAD BIOQUÍMICA EN LAS CÉLULAS.

Cada célula tiene poderosos mecanismo internos de control por retroalimentación que mantienen sincronizadas sus distintas operaciones funcionales. Por cada gen o por cada pequeño grupo de genes (100 000 en total), existe al menos uno de tales mecanismo de retroalimentación.

Básicamente hay 2 métodos diferentes por los que se controlan las actividades bioquímicas en la célula. Uno de ellos se llama regulación genética que controla la actividades de los propios genes, y el otro es la regulación enzimática que controla los niveles de actividad de las enzimas dentro de las células.

REGULACIÓN GENETICA.

El operón del procariota y su control de la síntesis bioquímica. Función del promotor.

Control del operón por una proteína represora. El operador represor.

Control del operón por una proteína activadora. El control activador.

Control de operón por retroalimentación negativa.

CONTROL DE LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA. Inhibición enzimática: algunas de las

sustancias químicas formadas en la célula tienen un efecto de retroalimentación directo para inhibir los sistemas enzimáticos respectivos que las sintetizan. Casi siempre el producto sintetizado actúa sobre la primera enzima de una secuencia, más que sobre enzimas subsiguientes; en general, se une directamente a las enzimas e induce en ella un cambio conformacional que la activa.

ACTIVACIÓN ENZIMATICA.

Las enzimas que son normalmente inactivas, o bien que han sido inactivadas por alguna sustancia inhibidora, con frecuencia pueden ser activadas de nuevo.

REPRODUCCIÓN CELULAR.

Los genes y sus mecanismo de regulación determinan las características de crecimiento de las células y también si estas células se dividen para formar nuevas células.

El sistema genético controla cada etapa del desarrollo del ser humano, desde el ovulo fecundado hasta todo el cuerpo en funcionamiento.

EL CICLO VITAL DE LA CÉLULA.

Es ciclo vital de una célula es el periodo de tiempo que trascurre desde una reproducción celular a otra.

La mitosis hace que la célula se divida en dos células nuevas hijas.

La etapa real de mitosis, dura solo 30 minutos, de modo que más del 95% del ciclo vital, lo representa el intervalo entre mitosis, llamado interface.

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LA REPRODUCCIÓN CELULAR EMPIEZA CON LA REPLICACIÓN DEL ADN

Al igual que es cierto para todos los acontecimientos importantes de la célula, la reproducción comienza en el propio núcleo.

La replicación es el primer paso de todo ADN de los cromosomas.

La mitosis sólo puede tener lugar después de que esto ha ocurrido.

LOS CROMOSOMAS Y SU REPLICACIÓN.

LA MITOSIS.

PROFASE.

PROMETAFASE.

METAFASE

ANAFASE.

TELOFASE

DIFERENCIACIÓN CELULAR.

Una característica especial del crecimiento celular de la división celular es la diferenciación celular, que significa cambios de las propiedades físicas y funcionales de las células a medida que proliferan en el embrión para formar las diferentes estructuras corporales.

FIN.