lunes, 16 de diciembre de 2013
martes, 26 de noviembre de 2013
Número de cromosomas
Número de
cromosomas
El número de cromosomas diferentes (n) de una determinada
célula es una constante para todas las que pertenecen a un mismo organismo.
La mayoría de organismos, tanto animales como vegetales, son
diploides (2n), es decir, tienen en
sus células dos juegos de cromosomas, uno heredado del padre y otro heredado de
la madre. Los cromosomas formas parejas
de homólogos conteniendo información genética para los mismos caracteres.
En estos organismos sus células reproductoras o gametos, tanto el óvulo como el
espermatozoide, solo presentan un juego de cromosomas. Son, por tanto, células haploides.
También existen organismos en los que todas sus células son
haploides, por ejemplo, algunas algas y la fase gametofítica de los helechos y
musgos. Además existen organismos que tienen en sus células más de dos juegos
de cromosomas. A los que tienen tres se les denomina triploides (3n); a los de cuatro, tetraploides (4n) y a los que tienen más se los denomina poliploides.
El número de cromosomas no guarda relación alguna con el
nivel evolutivo alcanzado por la especie; la especie humana cuenta con 46
cromosomas, mientras que algunos protoctistas llegan a tener más de 300.
Al conjunto de todos los cromosomas de una célula representados
fotomicrográficamente se le denomina cariotipo. Dentro del cariotipo se
distinguen dos tipos de cromosomas:
Los autosomas:
comunes en los dos sexos de la misma especie e implicados en desarrollar las
características del soma o del cuerpo.
Los cromosomas
sexuales: responsables por número, presencia o ausencia, de la
determinación del sexo. En los humanos son el cromosoma X y el Y de menor
tamaño.
miércoles, 6 de noviembre de 2013
mas dominios
¿Qué son los dominios proteicos?
Si consideramos una molécula de proteína formada por un aúnica molécula prlipeptídica, su estructura plegada puede ser una unidad compacta única de modo que, tras su plegamiento ninguna porción de la misma pueda existir separadamente o se desbaratará el conjunto. Sin embargo, éste puede no ser el caso, sobre todo en proteínas grandes de más de 200 aminoácidos de longitud. En este tipo de proteínas cuando se determina la estructura tridimensional, es frecuente observar la existencia de dos o más regiones que forman "islas" compactas de plegamiento, normalmente unidas por un fragmento polipeptídico desestructurado. El análisis de la estructura permite al observador sacar la impresión de que si estas regiones plegadas se pudieran obtener separadamente, permanecerían cuidadosamente plegadas en su estado nativo.
Si consideramos una molécula de proteína formada por un aúnica molécula prlipeptídica, su estructura plegada puede ser una unidad compacta única de modo que, tras su plegamiento ninguna porción de la misma pueda existir separadamente o se desbaratará el conjunto. Sin embargo, éste puede no ser el caso, sobre todo en proteínas grandes de más de 200 aminoácidos de longitud. En este tipo de proteínas cuando se determina la estructura tridimensional, es frecuente observar la existencia de dos o más regiones que forman "islas" compactas de plegamiento, normalmente unidas por un fragmento polipeptídico desestructurado. El análisis de la estructura permite al observador sacar la impresión de que si estas regiones plegadas se pudieran obtener separadamente, permanecerían cuidadosamente plegadas en su estado nativo.
CITOESQUELETO EN EUCARIOTAS
El citoesqueleto es un entramado tridimensional de proteínas que provee soporte interno en las células, organiza las estructuras internas de la misma e interviene en los fenómenos de transporte, tráfico y división celular.1 En las células eucariotas, consta de filamentos de actinas, filamentos intermedios y microtúbulos, mientras que en las procariotas está constituido principalmente por las proteínas estructurales FtsZ y MreB. El citoesqueleto es una estructura dinámica que mantiene la forma de la célula, facilita la movilidad celular (usando estructuras como los cilios y los flagelos), y desempeña un importante papel tanto en el tráfico intracelular (por ejemplo, los movimientos de vesículas y orgánulos) y en la división celular.
Intervienen en diversos procesos celulares que involucran desplazamiento de vesículas de secreción, movimiento de orgánulos, transporte intracelular de sustancias, así como en la división celular (mitosis y meiosis), ya que forman el huso mitótico. Además, constituyen la estructura interna de los cilios y los flagelos. Los microtúbulos son más flexibles pero más duros que la actina.
El citoesqueleto es un entramado tridimensional de proteínas que provee soporte interno en las células, organiza las estructuras internas de la misma e interviene en los fenómenos de transporte, tráfico y división celular.1 En las células eucariotas, consta de filamentos de actinas, filamentos intermedios y microtúbulos, mientras que en las procariotas está constituido principalmente por las proteínas estructurales FtsZ y MreB. El citoesqueleto es una estructura dinámica que mantiene la forma de la célula, facilita la movilidad celular (usando estructuras como los cilios y los flagelos), y desempeña un importante papel tanto en el tráfico intracelular (por ejemplo, los movimientos de vesículas y orgánulos) y en la división celular.
Microfilamentos (actina)
Los microfilamentos tienen un diámetro de unos 5 a 7 nm. Están formadas por una proteína globular llamada actina que puede presentarse de dos formas:- Actina no polimerizada es utilizada para polimerizar microfilamentos cuando es necesario.
- Actina polimerizada es una hélice de dos hebras de actina no polimerizada. Esta actina se puede encontrar asociada a otras proteínas, la más importante es la miosina que permite la contracción muscular al permitir que la actina se desplace sobre ella.
Filamentos intermedios
Son filamentos de proteína fibrosa que van de 8 a 11nm, son los componentes del citoesqueleto más estables, dando soporte a los orgánulos (por sus fuertes enlaces), y heterogéneos. Las proteínas que conforman estos filamentos, la citoqueratina (tonofilamentos de células epiteliales), vimentina (propio de células como los fibroblastos, condrocitos), neurofilamentos, desmina (células musculares) y la proteína fibrilar acídica de la glia, dependen del tejido en el que se hallen. Su función principal es la organización de la estructura tridimensional interna de la célula. También participan en algunas uniones intercelulares (desmosomas). En general, confieren una gran resistencia mecánica.Microtúbulos
Los microtúbulos son estructuras tubulares de 25 nm de diámetro que se originan en el centro organizador de microtúbulos y que se extienden a lo largo de todo el Citoplasma. Se pueden polimerizar y despolimerizar según las necesidades de la célula. Se hallan en las células eucariotas y están formados por la polimerización de un dímero de dos proteínas globulares, la alfa y la beta tubulina.Intervienen en diversos procesos celulares que involucran desplazamiento de vesículas de secreción, movimiento de orgánulos, transporte intracelular de sustancias, así como en la división celular (mitosis y meiosis), ya que forman el huso mitótico. Además, constituyen la estructura interna de los cilios y los flagelos. Los microtúbulos son más flexibles pero más duros que la actina.
martes, 5 de noviembre de 2013
ARNt como adaptador
CÓDIGO GENÉTICO
El Código está formado por un grupo de tres bases
nitrogenadas (triplete) o codones (unidades decodificación), cuya presencia en
la cadena polinucleotídica del ARNm codifica o da lugar a la presencia de un
aminoácido en la cadena polipeptídica. Si la correspondencia se estableciese
entre una base y un aminoácido, o lo que es lo mismo, si cada base codificase
un aminoácido, al existir sólo cuatro bases tan sólo podrían encontrarse cuatro
aminoácidos; si se combinasen dos bases para cada aminoácido, se podría hacer
una correspondencia entre las dieciséis combinaciones de bases (42) con
dieciséis aminoácidos. La existencia de veinte aminoácidos indica que son
necesarias al menos combinaciones de tres bases para codificar un aminoácido.
Los experimentos genéticos confirmaron que un grupo de tres bases codifica un
aminoácido, existiendo por lo tanto, 64 tripletes o codones (43 combinaciones
posibles) que constituyen las palabras del ácido nucleico.
Características principales del Código Genético
La secuencia de codones y el ordenamiento de los mismos en
la molécula de ARNm, es la clave de la organización de la información genética
que especifica una proteína. Se hallan en el código una serie de cualidades,
que justifican el procedimiento de lectura y traducción de la información
escrita bajo la forma de secuencia de bases.
1) Existen 64
codones, de los que 61 codifican aminoácidos y tres son señales para la
terminación de la cadena. Comparados con el número existente de aminoácidos,
que es bastante menor, se deduce que muchos aminoácidos están codificados por
más de un triplete. Basándose en esta característica, se dice que el código es
degenerado. Un aminoácido
concreto puede ser especificado por más de un codón. Existe una
correlación directa entre el número de codones que tiene cada aminoácido con su
frecuencia de aparición en las proteínas.
2) Los codones
que especifican al
mismo aminoácido se
les denomina sinónimos. Normalmente los sinónimos
comparten las dos primeras bases del triplete o codón, siendo la tercera base
del triplete la
menos importante (UC
codifica serina, independientemente de cual sea la tercera
base UCU, UCC, UCA, UCG).
3) Cada codón o
triplete sólo codifica un aminoácido, se dice que el código no presenta
ambigüedad (UCU sólo codifica el aminoácido serina, ningún otro aminoácido
dispone de este codón).
4) El código tiene
codones que no codifican aminoácidos. Estos codones tienen funciones
especiales, uno de ellos es el triplete de iniciación, AUG. Este codón no sólo
marca el inicio de la síntesis proteica, en eucariotas y en procariotas, sino
que también codifica metionina cuando está situado en el interior de la
secuencia polinucleotídica. En procariotas, esta señal de iniciación marca el
primer aminoácido que es un derivado de la metionina, la formil-metionina.
Existen, además, tres
tripletes o codones
de terminación, que son
UAA, UAG y
UGA, que marcan el final de la
síntesis de la cadena peptídica. Son denominados codones de detención o codones
“sin sentido”.
5) El código
es continuo, los
tripletes son traducidos
uno tras otro
de forma secuencial
y continua sin solaparse
las bases de
uno con otro,
y sin dejar
bases intermedias que no
pertenezcan a ningún
triplete. Se dice
que no hay
comas o huecos,
ni yuxtaposiciones entre las
bases. La dirección de lectura es fija del extremo 5' del ARNm al extremo 3'.
6) El código es
prácticamente universal; desde virus y bacterias hasta organismos superiores
utilizan el mismo código. Sin embargo, ha de puntualizarse que las mitocondrias
presentan un código ligeramente distinto.
SÍNTESIS DE PROTEÍNAS
Para realizar el
proceso biosintético se
requiere que estén
presentes en el
citoplasma celular los veinte
aminoácidos proteicos, el
conjunto de 300
moléculas que se
mencionaron en la
introducción y el suministro energético adecuado en forma de ATP. De
todos los elementos que participan, se van a detallar previamente dos de ellos;
el primero es una agrupación de moléculas que forma un orgánulo celular: el
ribosoma; y el segundo, es una molécula de ácido ribonucleico, el ARNt, que
funciona como “adaptador” en el proceso de traducción.
Estudio del ribosoma
Una célula de Escherichia coli posee unos 15.000 o
más ribosomas, formados
por un 35% de proteínas y un 65%
de ARNr. Las proteínas y el
ARN ribosómico se
ensamblan en dos subunidades
de diferente tamaño,
la mayor denominada 50S y la
menor 30S, que forman conjuntamente un
ribosoma de 70S.
Las diferentes moléculas de
ARN forman una
estructura espacial a manera de armazón, sostenida por enlaces entre
cadenas, en dicha estructura se asientan las distintas proteínas. Los
ribosomas eucarióticos son
más grandes 80S
y más complejos
que los descritos
de procariotas. Están formados por dos subunidades de 60S y
40S.
Las dos subunidades
ribosómicas presentan una
extraña morfología, al
acoplarse forman una hendidura a través de la cual pasa el
ARNm según se desplaza el ribosoma a lo largo del mismo. De la hendidura se
origina, también, la cadena polipeptídica recién sintetizada.
Estudio de los ARN transferentes
La estructura del
ARNt determina su
función de adaptador en el
proceso de síntesis proteica. Por una región de su molécula se
une a un
codón específico de la
molécula de ARNm, y por otra al aminoácido
específico para este
codón. De esta forma,
los aminoácidos quedan
alineados de acuerdo con
la secuencia de
codones del ARNm. Cada uno de los veinte aminoácidos tiene,
como mínimo, un
tipo de ARNt asignado
aunque la mayoría
de los aminoácidos tienen
varios. Además de esta
función de adaptador,
también desarrolla una
segunda función consistente en activar
el aminoácido a
través de un enlace
rico en energía
entre el extremo carboxilo del aminoácido y el ARNt.
Son moléculas pequeñas
de las que
existen al menos 32
variedades distintas, incluso en algunas células más, con una serie
de características comunes:
1) Presentan bases
modificadas en al menos ocho de sus nucleótidos.
2) Su extremo 5'
suele llevar una guanina, mientras que su extremo 3' lleva una secuencia fija
de CCA.
3) El brazo AA o
aminoacídico es el punto de unión del aminoácido. A través del grupo carboxilo
del aminoácido se forma un enlace éster con el C 2' o 3' de la adenosina
situada en el extremo 3' del ARNt.
4) El brazo del
anticodón contiene la secuencia
de tres bases
complementaria y antiparalela del codón.
La interacción codón-anticodón se
realiza por apareamiento
antiparalelo, mediante la formación
de puentes de hidrógeno entre las bases complementarias del ARNm y del ARNt.
La relación codón-anticodón presenta
una característica que
se conoce con el
nombre de hipótesis
de balanceo. En
esta relación se
observa que la
parte más específica del codón la forman las dos
primeras bases, debido a que es a través de las mismas como se enlazan más
fuertemente el triplete del codón con el del anticodón. La tercera base (de
balanceo) del codón contribuye a la especificidad, pero al unirse más
débilmente facilita la rápida separación entre ambos, incrementando la
velocidad de la síntesis proteica. Para traducir los 61 codones no se necesitan
61 ARNt sino que es suficiente con un mínimo de 32.
Tomado de : http://www.google.es/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&ved=0CDoQFjAB&url=http%3A%2F%2Focw.unican.es%2Fciencias-de-la-salud%2Ffisiologia-general%2Fmateriales-de-clase-1%2Ftema-1.-introduccion-al-estudio-de-la-fisiologia%2FTema%25207D-Bloque%2520I-Traduccion.pdf&ei=-kd5Uv_5Iair0QXd4IDwBQ&usg=AFQjCNG1LNhmAuwqL5mKWvW_UC41l-UBAA&sig2=EjIW2oKxzXT39QEJqAhB1A&bvm=bv.55980276,d.d2k&cad=rja
La fijación simbiótica del nitrógeno:
La fijación más eficaz del nitrógeno la realizan las bacteria simbióticas de los géneros Rhizobium y Bradyrhizobium, que formas nódulos (bacteriorrizas) en las raíces de las leguminosas (hecho al que se debe su gran riqueza en proteínas). Este proceso fue puesto de manifiesto por Beuerinck, en 1888, al conseguir aislar y cultivar las bacterias de los nódulos y comprobar que semillas libres de bacterias producían plantas con nódulos cuando eran tratadas con las bacterias de los cultivos.
Los rizobios penetran por los pelos radicales e infectan las células del córtex de la raíz, en donde quedan englobados en vacuolas, recibiendo el nombre de bacteroides.
Las Rhizobium son bacilos Gram negativos móviles, que necesitan molibdeno como catalizador y la presencia de una forma especial de hemoglobina, la leghemoglobina, (caso único en vegetales), que se encuentra en el citoplasma de las células de las raíces. La misión de esta proteína es fijar el oxígeno que llaga a las células para mantener una presión parcial baja, condición que necesitan las nitrogenasas bacterianas para actuar. Ni la bacteria ni la planta son capaces, independientemente, de sintetizar leghemoglobina.
Las Rhizobium fijan grandes cantidades de nitrógeno molecular, que, a través de xilema, circula en forma de amoníaco hacia los órganos aéreos de las plantas. Parte del nitrógeno se difunde por el suelo que rodera a las raíces (rizosfera), sobre todo al degradarse los nódulos viejos. En cultivos de alfalfa o trébol puede estimarse en 150-400 Kg por hectárea y año el nitrógeno que acumulan los órganos aéreos y subterráneos de estas leguminosas.
En la actualidad, se consideran cultivos bacterianos para inocular semillas antes de la siembra. Por su importancia económica, hay acuerdo en considerar que esta práctica es la mayor contribución de la bacteriología a la agricultura. Existen bacterias de otros géneros, y de los grupo actinomicetes, que establecen nudosidades simbióticas que fijan el nitrógeno atmosférico. Árboles como cycas, gingkos o alisos presentan nudosidades radicales.
La fijación más eficaz del nitrógeno la realizan las bacteria simbióticas de los géneros Rhizobium y Bradyrhizobium, que formas nódulos (bacteriorrizas) en las raíces de las leguminosas (hecho al que se debe su gran riqueza en proteínas). Este proceso fue puesto de manifiesto por Beuerinck, en 1888, al conseguir aislar y cultivar las bacterias de los nódulos y comprobar que semillas libres de bacterias producían plantas con nódulos cuando eran tratadas con las bacterias de los cultivos.
Los rizobios penetran por los pelos radicales e infectan las células del córtex de la raíz, en donde quedan englobados en vacuolas, recibiendo el nombre de bacteroides.
Las Rhizobium son bacilos Gram negativos móviles, que necesitan molibdeno como catalizador y la presencia de una forma especial de hemoglobina, la leghemoglobina, (caso único en vegetales), que se encuentra en el citoplasma de las células de las raíces. La misión de esta proteína es fijar el oxígeno que llaga a las células para mantener una presión parcial baja, condición que necesitan las nitrogenasas bacterianas para actuar. Ni la bacteria ni la planta son capaces, independientemente, de sintetizar leghemoglobina.
Las Rhizobium fijan grandes cantidades de nitrógeno molecular, que, a través de xilema, circula en forma de amoníaco hacia los órganos aéreos de las plantas. Parte del nitrógeno se difunde por el suelo que rodera a las raíces (rizosfera), sobre todo al degradarse los nódulos viejos. En cultivos de alfalfa o trébol puede estimarse en 150-400 Kg por hectárea y año el nitrógeno que acumulan los órganos aéreos y subterráneos de estas leguminosas.
En la actualidad, se consideran cultivos bacterianos para inocular semillas antes de la siembra. Por su importancia económica, hay acuerdo en considerar que esta práctica es la mayor contribución de la bacteriología a la agricultura. Existen bacterias de otros géneros, y de los grupo actinomicetes, que establecen nudosidades simbióticas que fijan el nitrógeno atmosférico. Árboles como cycas, gingkos o alisos presentan nudosidades radicales.
La gametogénesis (2)
La gametogénesis es el conjunto de procesos que conducen a la formación de los gametos. Se distinguen dos modalidades según se trate de los gametos masculinos o de los femeninos: la espermatogénesis y la ovogénesis.
La espermatogénesis es la formación de los gametos masculinos que se efctúa sólamente en los testículos. Estos órganos presentan en su interior multitud de tubos (túbulos) seminíferos que son unos canales huecos, muy largos y finos, apelotonados densamnente unos contra otros. En los hombres existen entre 500 y 1000 por testículo con una longitud de 400 a 1000 mm y un diámetro de 0,2 mm.
El interior de3 los tubos se encuentra recubierto por numerosas células esféricas dispuestas en varias capas a partir de la pared. Representan, a un mismo nivel, los distintos estados de formación de los espermatozoides. El hueco central de los tubos está bordeado por los espermatozoides, cuyos flagelos se enmadejan en la luz del tubo.
En todas las especies animales, la espermatogénesis se desarrolla de una manera sismilar , que puede esquematizarse en las siguientes cuatro fases: fase de multiplicación o proliferación, fase de crecimiento, fase de maduración o meiosis y fase de diferenciación o espermiogénesis.
Las células madre de las espermatogonias (células germinales), situadas junto a la pared del tubo, sufren algunas mitosis (3 en el hombre), que originan varias espermatogonias. Las espermatogonias de la última generación sufren un ligero crecimiento y se convierten en espermatocitos de primer orden (diploides). Cada espermatocito de primer orden se divide en dos espermatocitos de segundo orden (haploides), cada un de los cuale se divide a su vez en dos espermátidas. Estas dos divisiones consecutivas constituyen la meiosis. Cada una de las dos espermátidas se transforma a continuación
en un espermatozoide (haploide), mediante una fase de diferenciación llamada espermiogénesis.
Espermiogénesis.
Durante la espermiogénesis, la espermátida que es una célula esférica con un citoplasma normal, se transforma progresivamente en el espermatozoide, mediante los siguientes procesos:
* formación de un flagelo.
* Eliminación de una gran cantidad del citoplasma y el que no se elimina se sitúa en la base del núcleo y a lo largo del flagelo.
* Reorganización de los orgánulos citoplasmáticos, que implican la formación del acrosoma, en contacto con el núcleo, mediante la unión de vesículas del aparato de Golgi.
* Alargamiento y aplanamiento del núcleo (que da la forma a la cabeza del espermatozoide) y condensación de la cromatina.
* Disposición de las mitocondrias en espiral alrededor de la base del flagelo.
El espermatozoide queda dividido en cuatro partes: cabeza, cuello, segmento intermedio y cola.
La espermatogénesis es la formación de los gametos masculinos que se efctúa sólamente en los testículos. Estos órganos presentan en su interior multitud de tubos (túbulos) seminíferos que son unos canales huecos, muy largos y finos, apelotonados densamnente unos contra otros. En los hombres existen entre 500 y 1000 por testículo con una longitud de 400 a 1000 mm y un diámetro de 0,2 mm.
El interior de3 los tubos se encuentra recubierto por numerosas células esféricas dispuestas en varias capas a partir de la pared. Representan, a un mismo nivel, los distintos estados de formación de los espermatozoides. El hueco central de los tubos está bordeado por los espermatozoides, cuyos flagelos se enmadejan en la luz del tubo.
En todas las especies animales, la espermatogénesis se desarrolla de una manera sismilar , que puede esquematizarse en las siguientes cuatro fases: fase de multiplicación o proliferación, fase de crecimiento, fase de maduración o meiosis y fase de diferenciación o espermiogénesis.
Las células madre de las espermatogonias (células germinales), situadas junto a la pared del tubo, sufren algunas mitosis (3 en el hombre), que originan varias espermatogonias. Las espermatogonias de la última generación sufren un ligero crecimiento y se convierten en espermatocitos de primer orden (diploides). Cada espermatocito de primer orden se divide en dos espermatocitos de segundo orden (haploides), cada un de los cuale se divide a su vez en dos espermátidas. Estas dos divisiones consecutivas constituyen la meiosis. Cada una de las dos espermátidas se transforma a continuación
en un espermatozoide (haploide), mediante una fase de diferenciación llamada espermiogénesis.
Espermiogénesis.
Durante la espermiogénesis, la espermátida que es una célula esférica con un citoplasma normal, se transforma progresivamente en el espermatozoide, mediante los siguientes procesos:
* formación de un flagelo.
* Eliminación de una gran cantidad del citoplasma y el que no se elimina se sitúa en la base del núcleo y a lo largo del flagelo.
* Reorganización de los orgánulos citoplasmáticos, que implican la formación del acrosoma, en contacto con el núcleo, mediante la unión de vesículas del aparato de Golgi.
* Alargamiento y aplanamiento del núcleo (que da la forma a la cabeza del espermatozoide) y condensación de la cromatina.
* Disposición de las mitocondrias en espiral alrededor de la base del flagelo.
El espermatozoide queda dividido en cuatro partes: cabeza, cuello, segmento intermedio y cola.
domingo, 13 de enero de 2013
Reproducción celular
Tomado de Biología - 2º de Bachillerato. Editorial SM. 2009
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