EL ADN Y LA SÍNTESIS DE PROTEÍNAS

1. EL ADN Y LA SÍNTESIS DE PROTEÍNAS El ADN y la síntesis de proteínas son de vital importancia para el mantenimiento del orden de un sistema biológico, ya sea, de una célula o un organismo pluricelular

2. SÍNTESIS DE PROTEÍNAS Transcripción del ADN El ADN permite la formación de ARN(m). El orden de las bases nitrogenadas del ARNm se da a partir del orden de las bases nitrogenadas del ADN. El ARNm formado posee una serie de tripletes llamados codones (cada codón están formado por tres bases nitrogenadas).

3. SÍNTESIS DE PROTEÍNAS Traducción del ARN Participa al ARNt y ocurre en los ribosomas. La traducción es el proceso que permite la sucesión de las bases que el ARNm transcribió, en la sucesión de aminoácidos en el polipéptido. El ARNt recoge los aminoácidos y los transporta a los ribosomas para que se integren a la cadena polipéptidos que se está formando.

4. SÍNTESIS DE PROTEÍNAS Traducción del ARN El ARNt posee un anticodón, que recolecta el aminoácido determinado, en un proceso de lectura del ARNm, deslizándose sobre el ribosoma. El anticodón (ARNm) se combina con su codón respectivo (ARNm). La formación de cada par de bases nitrogenadas es codón (ARNm) + anticodón (ARNt). El ADN dirige la síntesis de proteínas, porque le da la información al ARN(m) para se forme el polipéptido

5. Duplicación de ADN • Una molécula de ADN puede originar dos moléculas de ADN idénticas, a esto se le conoce como duplicación del ADN. • Recordemos que la doble hélice está formada por nucleótidos (un azúcar, un fosfato y una base nitrogenada). • Donde la doble hélice se desenrolla

6. PASOS La molécula se abre como un “zipper”. Se forman dos nuevas cadenas complementarias y se unen a las cadenas viejas. Cada cadena vieja se enrolla con la cadena complementaria nueva y forma dos hélices idénticas. Posteriormente cada nueva hélice pasa a cada una de las células hijas.

7. Gen o Gene • Es cada porción de ADN que dirige la síntesis de una proteína. • Los genes son unidades de material genético que se encuentran organizados en paquetes denominados cromosomas. • Se dice también que un gen es el segmento de un cromosoma, que gobierna un conjunto de caracteres del organismo de un modo determinado.

8. Cromosoma • Es un cuerpo con forma de filamento formado de ADN, se encuentran en número variable dentro del núcleo de cada célula (eucariota), según la especie a la cual este pertenezca

9. ALTERACIONES EN LA SÍNTESIS DEL ADN En algunos casos se producen errores en la duplicación del ADN que traen como consecuencia cambios en el material hereditario de la célula de lo cual resulta un ADN mutante. Mutación: cuando el material hereditario de una célula cambia, provocado por un error en la duplicación

10. REGULACIÓN DE LA SÍNTESIS DE ADN EN PROCARIOTAS • La regulación se explica por medio del Modelo Operón, el cual explica que el ADN posee dos tipos de genes: los estructurales y los reguladores. • Un operón es un grupo de genes que trabajan coordinadamente como una unidad.

11. Funciones del Operón • Genes Estructurales: contienen datos que especifican el orden de los aminoácidos en el polipéptido para sintetizar el tipo de proteína que se debe producir. • Genes Reguladores: poseen datos codificados que dan origen a un polipéptido. Influyen en el citoplasma para evitar que el ARNm se forme o llegue al citoplasma. También estos genes intervienen para evitar que se formen dos o más proteínas a la vez. Es decir son los encargados de activar o desactivar el operón. Los genes de las células eucariotas no realizan la regulación mediante el modelo operón, sino mediante la transcripción y la traducción, donde hay varios punto de control.

12. CÁNCER Es el crecimiento patológico del tejido, originado por una proliferación continua de células anormales, que produce una enfermedad. Se caracteriza por su capacidad para elaborar sustancias con actividad biológica nociva, por su capacidad de expansión local o por su potencial de invasión y destrucción de los tejidos adyacentes o a distancia. Cuando las células se reproducen sin razón, invaden los tejidos donde se encuentran y no son capaces de detener la multiplicación, pueden producir problemas de tumoración o enfermedades cancerígenas. Algunos tipos de cáncer son producidos por la multiplicación desordenada de las células y alteran tejidos u órganos del cuerpo, provocando generalmente la muerte de la persona.

13. SIGNOS DE ALERTA PARA DETECTAR EL CÁNCER • Trastornos digestivos. • Bulto indoloro en los senos. • Dolor de garganta o ronquera. • Pérdida anormal de sangre y peso. • Ulceraciones en la lengua y labios. • Carnosidad de la piel que aumenta o se convierte en úlcera

14. FACTORES DE RIESGO Consumo de sustancias tales como el tabaco, el alcohol y alimentos enlatados. Exposiciones a radiaciones, por ejemplo: luz ultravioleta (UV), sustancias químicas y tóxicas, disposición heredada, agentes infecciosos, como los virus. El Stress, donde la glándula timo regula las funciones inmunológicas, este tiene un efecto directo sobre esta glándula y al afectarla abre la posibilidad de sufrir la enfermedad.

15. FACTORES DE RIESGO • La radiación ultravioleta (UV), está formada por varios tipos de rayos UV, UV-A, UV-B y los UV-C, estos últimos son de mayor energía, los rayos UV-C son filtrados en la atmósfera por moléculas que posee la capa de ozono, pero este proceso de filtración se ve perturbado por los clorofluorocarbonos (CCIF3). • Estos gases son los principales causantes de la destrucción de la capa de ozono y de la llegada de los potentes rayos UV a la tierra causando así los conocidos cáncer de piel.

16. FACTORES DE RIESGO • Una nutrición inadecuada, ya que la ausencia de esta altera el balance metabólico de los pacientes con cáncer y su posible curación. • La falta de ejercicio, es otro elemento que contribuye a la formación del cáncer. El ejercicio mejora las funciones del sistema linfático y la limpieza de toxinas.

17. PREVENCIÓN • Buenos hábitos alimenticios, higiene, trabajo, buenas relaciones interpersonales. • Atención y cuidados especiales a los niños, adultos mayores y enfermos. • Protección y cuidados especiales ante las infecciones traumatológicas o desequilibrios hormonales, así como a exposiciones de agentes físicos o químicos.

18. TIPOS DE CÁNCER • Los carcinomas • La leucemia • El sarcoma • El liposarcoma

19. DIVISIÓN CELULAR EN CÉLULAS CANCEROSAS • Después de que se ha formado el tumor, por la multiplicación anormal de células, las células cancerosas pueden invadir a otros órganos diferentes de aquel donde se originó el cáncer, a esto se le llama metástasis. • Las células tumorales usan el torrente sanguíneo y el sistema linfático, para alcanzar un capilar de otra zona, lo atraviesan y generan una nueva tumoración (tumor secundario). • Hoy se afirma que la semilla del cáncer está en los genes, cuya alteración puede ocasionar: que el ciclo celular o desarrollo normal de las células sea alterado y que la producción o inhibición de sustancias necesarias para el desarrollo normal también se vea alterada.

20. DIVISIÓN CELULAR EN CÉLULAS CANCEROSAS • Los tumores malignos están implicados dos tipos de genes: • Protooncogenes: genes que mutan y se convierten en oncogenes. Tales son los casos del Lymc (cáncer de pulmón) y el Nras (mutante en el cáncer de la sangre o leucemia). • Genes Supresores de Tumores: también se les denomina antioncogenes. Estos inhiben de forma natural en el ciclo celular. Pero si se ausentan o funcionan inadecuadamente en cada mutación, será un hecho que se produzcan células malignas. Tal es el caso del antioncogen llamado p53, este es considerado como un protector del genoma, que impiden la reproducción celular si el contenido genético se daña y se encarga de reparar las lesiones del contenido genético.

21. REPRODUCCIÓN CELULAR En las células ocurren transformaciones que les permiten nacer, crecer y reproducirse, lo cual constituye el ciclo celular

22. IMPORTANCIA DEL CICLO CELULAR • Restaurar las lesiones. • Sustituir las células muertas. • Transmisión de caracteres de una célula a otra. • Llenar espacios vacíos y cuando alcanzan el objetivo, el proceso automáticamente se detiene. • En el caso de que ocurra una infección, las células que se reproducen y atacan la infección los leucocitos o glóbulos blanco

23. CICLO CELULAR • Interfase • Al finalizar esta etapa la célula tendrá dos juegos idénticos de cromosomas y está lista para la división.

24. G1 • Es la fase de crecimiento. La célula aumenta de tamaño, se sintetiza el nuevo material citoplasmático. • Se realizan actividades de conducción y absorción de sustancias. • Tiempo duración: 4 horas. • S • Se da la duplicación de ADN, al acabar esta fase el núcleo contiene el doble de proteínas nucleares y de ADN que al principio. • Los cromosomas se han replicado teniendo dos cromátidas. • Tiempo duración:10 horas. G2 • La célula se dispone a dividirse. • Pero aún no se reconocen los cromosomas dentro del núcleo, sino que se conservan como una conglomeración de filamentos muy delgados (cromatina nuclear).

25. MITOSIS • La fase M del ciclo celular recibe el nombre de Mitosis. • En este período ocurre la división de la célula progenitora y la formación de 2 células hijas. • Tiempo de duración: 2 horas • Es un proceso en el cual cada célula hija recibe el mismo número de cromosomas presentes en la célula progenitora. • Durante esta fase se completan dos etapas: • Cariocinesis: división del núcleo. -Citocinesis: división del citosol o citoplasma Se presenta 4 fases

26. PROFASE • Es el inicio de la mitosis. • El centríolo se duplica y emigra hacia los polos de la célula. Alrededor de este aparecen una fibrillas llamadas áster. • En las células vegetales se forma un Casquete Polar. La membrana nuclear empieza a desaparecer. • Se forma el huso acromático o una serie de filamentos que unen los centríolos • Los hilos de cromatina se hacen visibles, se acortan y engruesan dando origen a los cromosomas. • Al final el nucleolo desaparece

27. METAFASE • Aparece el huso acromático •  Los cromosomas se hacen más visibles. •  Los cromosomas se desplazan hacia el ecuador de la célula con la ayuda del huso. • Los cromosomas que se encuentran en el ecuador de la célula forman la placa metafísica.

28. ANAFASE • El centrómero se divide. • Cada cromosoma se separa en sus dos cromátidas. • El huso acromático se acorta, arrastrando así cada uno de los centrómeros y por consiguiente cada cromátida. • Esta fase es crucial porque en ella se realiza la distribución de las dos copias de la información genética original

29. TELOFASE • Se forma una nueva membrana nuclear alrededor de cada juego de cromosomas. • Reaparecen los nucléolos. • Desaparecen las fibras del huso acromático. • Se da la citocinesis. • Se originan a 2 células idénticas, a la célula madre.

30. VARIACIONES DEL CICLO CELULAR

31. REPRODUCCIÓN ASEXUAL • Ocurre cuando un individuo produce progenie sin la participación de células especializadas. • En cada una de las formas de reproducción asexual las células realizan el proceso de Mitosis

32. REPRODUCCIÓN ASEXUAL • La característica principal en el proceso de la reproducción asexual (mitosis) es que las células hijas conservan el contenido genético idéntico al de la célula progenitora (célula madre).

33. Contenido Genético • Si una célula tiene 6 cromosomas, decimos, que su contenido genético es (2n) diploide. • Los cromosomas se encuentran por pares, entonces la célula posee un contenido genético de 3 pares de cromosomas. • A la hora de reproducirse la célula madre posee 3 pares de cromosomas, también las células hijas poseerán 3 pares.

34. REPRODUCCIÓN VEGETATIVA • Es la reproducción a partir de otras partes de la planta, con funciones diferentes a la reproducción, tales como: hojas, ramas y tallos

35. Por medio de una porción del tallo. • Ejemplos: Papas, Ciruelas, Higos y Yuca. Estaca

36. Acodo • Por medio de la parte de una rama sin separarse de la planta. • Ejemplos: Fresa, Uva, Pasto y Laurel.

37. Injerto • Es la unión de tejidos de dos plantas de especies afines. • Ejemplos: Naranja, Limó, Mandarina y los Cítricos.

38. REPRODUCCIÓN SEXUAL • Para que un organismo se reproduzca sexualmente, es necesario que se originen células especializadas llamadas gametos, las cuales se reproducen por Meiosis. • Este proceso es similar a la Mitosis, sólo que los cromosomas se duplican una vez, aunque ocurren dos divisiones diferentes.

39. REPRODUCCIÓN SEXUAL • Cuando las células se reproducen por Meiosis se completa, también un Ciclo Celular. • A partir de una célula especializada, que posee el número completo de cromosomas (célula diploide, 2n), resultan 4 células hijas, cada una con la mitad del número de cromosomas que tenía la célula progenitora (4 células haploides, n).

40. MEIOSIS I : DIVISIÓN REDUCTORA • Se divide en: • Profase I • Metafase I • Anafase I • Telofase I

41. Profase I • Los cromosomas se condensan y los que son homólogos se aparean por medio se sinapsis, formando tétradas, ocurriendo el intercambio genético al ocurrir el entrecruzamiento, en los quiasmas o lugares específicos.

42. Profase I • El centríolo se duplica. • Se inicia la formación del huso acromático. • La membrana nuclear empieza a fragmentar, desapareciendo el nucléolo

44. Metafase I • Las tétradas se alinean en el ecuador de la célula y se unen al huso acromático por el centrómero. • Se completa el huso.

46. Anafase I • El centrómero no se divide. • Los cromosomas migran hacia los polos con sus cromátidas hermanas unidas.

47. Telofase I • Los cromosomas son envueltos por una membrana nuclear. • Se produce la citocinesis. • Cada célula posee un cromosoma idéntico a la célula inicial.

50. MEIOSIS II DIVISIÓN REDUCTORA • Sin ocurrir una nueva duplicación del material genético, se inicia casi de inmediato la siguiente división celular. • Donde la célula entra a una fase parecida a interfase (pero los cromosomas no se duplican) llamada Intercinesis