EL ADN

Cada molécula de ADNestá constituida por dos cadenas o bandas formadas por un elevado número de compuestos químicos llamados nucleótidos. Estas cadenas forman una especie de escalera retorcida que se llama doble hélice. Cada nucleótido está formado por tres unidades: una molécula de azúcar llamada desoxirribosa, un grupo fosfato y uno de cuatro posibles compuestos nitrogenados llamados bases: adenina (abreviada como A), guanina (G), timina (T) y citosina (C).La siguiente figura ilustra las tres unidades,en el dibujo que esta a la izquierda,la bolita roja es oxigeno,la violeta es fosforo,la verde es carbono,la blanca es hidrogeno y la azul es nitrogeno.

EL CROMOSOMA

En biología, se denomina cromosoma a cada uno de los pequeños cuerpos en forma de bastoncillos en que se organiza la cromatina del núcleo celular durante las divisiones celulares. Sus características:

• Dos cromátidas: Son las dos mitades del cromosoma, formadas cada una d ellas por una molécula de ADN. Son simétricas, paralelas e iguales entre sí. Permanecen unidas gracias al centrómero.
• Centrómero: estrechamiento que divide las dos cromátidas del cromosoma en dos brazos. Por él, el cromosoma se une a las fibras del huso mitótico.
• Cinetócoro: se situa al lado del centrómero, en cada cromátida. En ellos se engancha los microtúbulos del huso mitótico, lo que permite la separación de los cromosomas.
• Brazos: Son cada una de las porciones, de idéntica o de distinta longitud, en que el centrómero divide al cromosoma.
• Telómero: Son los extremos del cromosoma.

TIPOS DE CROMOSOMAS: según la posición del centrómero.

• Metacéntrico: El centrómero se encuentra en la mitad del cromosoma, y los brazos tienen la misma longitud. En el huso mitótico adquieren forma V.
• Submetacéntrico: El centrómero ocupa una posición submedial, por lo que la longitud de un brazo es algo mayor que la del otro. Forma L.
• Acrocéntrico: El centrómero se sitúa muy cerca del extremo del cromosoma, por lo que los brazos tienen una longitud muy diferente; uno es muy largo, y otro, muy corto.
• Telócéntrico: El centrómero está situado en el extremo del cromosoma o muy próximo a él, por lo que presenta un único brazo distinguible.

MEIOSIS

La meiosis es un proceso en el que, a partir de una célula con un número diploide de cromosomas (2 n), se obtienen cuatro células hijas haploides (n), cada una con la mitad de cromosomas que la célula madre o inicial. Este tipo de división reduccional sólo se da en la reproducción sexual, y es necesario para evitar que el número de cromosomas se vaya duplicando en cada generación.

El proceso de gametogénesis o formación de gametos, se realiza mediando dos divisiones meióticas sucesivas:

Primera división meiótica. una célula inicial o germinal diploide (2 n) se divide en dos células hijas haploides (n).

Segunda división meiótica. Las dos células haploides (n) procedentes de la primera fase se dividen originando cada una de ellas dos células hijas haploides (n).

Las fases de la meiosis son:

PRIMERA DIVISIÓN MEIÓTICA:

Interfase o fase de reposo. En una célula en la que hay una masa de ADN procendente del padre y otra procedente de la madre se va a iniciar una meiosis.

Final de la interfase. Duplicación del ADN.

Profase I A. Formación de los cromosomas.

Profase I B. Entrecruzamiento. Los cromosomas homólogos intercambian sectores. El núcleo se rompe.

Metafase I. Aparece el huso acromático. Los cromosomas se fijan por el centrómero a las fibras del huso.

Anafase I. Las fibras del huso se contraen separando los cromosomas y arrastrándolos hacia los polos celulares.

Telofase I. Se forman los núcleos y se originan dos células hijas. Los cromosomas liberan la cromatina.

SEGUNDA DIVISIÓN MEIÓTICA

Profase II. Se forman los cromosomas y se rompe el núcleo.

Metafase II. Los cromosomas se colocan en el centro celular y se fijan al huso acromático.

Anafase II. Los cromosomas se separan y son llevados a los polos de la célula.

Telofase II. Se forman los núcleos. Los cromosomas se convierten en cromatina y se forman las células hijas, cada una con una información genética distinta.

En los individuos machos, la gametogénesis recibe el nombre de espermatogénesis y tiene lugar en los órganos reproductores masculinos. En los individuos hembras, la gametogénesis recibe el nombre de ovogénesis y se realiza en los órganos reproductores femeninos.

 

EL CICLO CELULAR:

 

Mitosis

Mitosis: es un proceso de división de la célula madre en el que se obtienen, como resultado, dos células hijas con igual información genética que la célula madre.

Es el tipo básico de reproducción asexual de los eucariotas unicelulares y de los células somáticas de los organismos pluricelulares.

Previamente a la mitosis se produce la duplicación del ADN y el crecimiento celular en la fase final de la Interfase (periodo entre dos mitosis).

a) Profase:La cromatina (en la que ya se ha duplicado la molécula de ADN) se condensa formando los cromosomas.Desaparece el nucleolo y la membrana nuclear.
Se duplican los centriolos y emigran a ambos lados del núcleo.
Comienza a formarse el Huso mitótico (microtúbulos que conectan ambas parejas de centriolos).

b) Metafase:

Los cromosomas se alinean en la parte central de la célula, unidos al huso mitótico, formando la Placa ecuatorial.

c) Anafase:

Se separan las cromátidas (brazos que forman los cromosomas) que emigran hacia los polos de la célula.

d) Telofase:Las cromátidas se agrupan el los polos celulares, se descondensan y aparece la cromatina.Formación de la membrana nuclear.

El proceso finaliza con la Citocinesis, estrangulación de la célula y división del citoplasma para dar lugar a dos células independientes idénticas genéticamente a la célula original (en las células animales).



En las células vegetales la división de las células hijas se produce por la formación de un tabique (fragmoplasto) entre ambas.

Cilio, Centriolo y Flagelo

         Los cilios son unos orgánulos exclusivos de las células eucariotas, que se caracterizan por presentarse como apéndices con aspecto de pelo que contienen una estructura central altamente ordenada, envuelta por la membrana plasmática. Su tamaño es de unos 10-15 μm, número por célula (suelen ser muchos) y en su caso, por el patrón de movimiento (los cilios baten como un remo, son inmóviles o crean un vórtice).

         Los cilios se sitúan normalmente en células estacionarias, y gracias a su impulso mueven líquidos o elementos contenidos en él. Se mueven rítmicamente y de forma coordinada, cada uno con un movimiento semejante al del brazo de un nadador, retrocediendo en posición extendida, y en conjunto al de un trigal azotado por el viento. Mientras reciban la energía necesaria en forma de ATP los cilios siguen batiendo automáticamente. El efecto es un empuje, que da lugar a que la célula se desplace en su medio o que el líquido extracelular circundante sea impulsado, que es la función que cumplen los cilios en el epitelio de las vías respiratorias humanas.

         Los centriolos son una pareja de estructuras que forman parte del citoesqueleto, semejantes a cilindros huecos. Los centriolos son orgánulos que intervienen en la división celular, siendo una pareja de centriolos un diplosoma sólo presente en células animales. Los centriolos son dos estructuras cilíndricas que, rodeadas de un material proteico denso, forman el centrosoma o que permiten la polimerización de microtúbulos que forman parte del citoesqueleto. Los centriolos se posicionan perpendicularmente entre sí.

         Un flagelo es un apéndice movible con forma de látigo presente en muchos organismos unicelulares y en algunas células de organismos pluricelulares. Un ejemplo es el flagelo que tienen los espermatozoides. Usualmente los flagelos son usados para el movimiento, aunque algunos organismos pueden utilizarlos para otras funciones.

         Existen tres tipos de flagelos: eucarióticos, bacterianos y arqueanos. De hecho, en cada uno de estos tres, los flagelos son completamente diferentes tanto en estructura como en origen evolutivo.

• Eucarióticos: los flagelos son estructuras poco numerosas, uno o dos por célula. 

      El flagelo bacteriano es un apéndice movido por un motor rotatorio. El rotor puede girar a 6.000-17.000 rpm, pero el apéndice usualmente sólo alcanza 200-1000 rpm. 1-filamento, 2-espacio periplásmico, 3-codo, 4-juntura, 5-anillo L, 6-eje, 7-anillo P, 8-pared celular, 9-estátor, 10-anillo MS, 11-anillo C, 12-sistema de secreción de tipo III, 13-membrana externa, 14-membrana citoplasmática, 15-punta.

• El flagelo es superficialmente similar al bacteriano pero no es homólogo. Ambos flagelos consisten en filamentos que se extienden fuera de la célula y rotan para impulsar al microorganismo.

Las diferencias implican que los flagelos bacterianos y arqueanos son un caso clásico de evolución convergente.

 

El ribosoma

Los ribosomas son complejos macromoleculares de proteínas y ácido ribonucleico (ARN) que se encuentran en el citoplasma, en las mitocondrias y en los cloroplastos. Son un complejo molecular encargado de sintetizar proteínas a partir de la información genética que les llega del ADN transcrita en forma de ARN mensajero (ARNm).

En células eucariotas, los ribosomas se elaboran en el núcleo pero desempeñan su función de síntesis en el citosol. Están formados por ARN ribosómico (ARNr) y por proteínas. Estructuralmente, tienen dos subunidades. En las células, estos orgánulos aparecen en diferentes estados de disociación. Cuando están completos, pueden estar aislados o formando grupos (polisomas); las proteínas sintetizadas por ellos actúan principalmente en el citosol; también pueden aparecer asociados al retículo endoplasmático rugoso o a la membrana nuclear, y las proteínas que sintetizan son sobre todo para la exportación.


Ribosomas procariotas.

Los ribosomas de las células procariotas son los más estudiados. Son de 70 S y su masa molecular es de 2.500 kilodalton. Las moléculas de ARNr forman el 65% del ribosoma y las proteínas representan el 35%. Las moléculas de ARN ribosómico son ricas en adenina y guanina y forman una hélice alrededor de las proteínas


Ribosomas mitocondriales.

Las mitocondrias tienen su propio aparato de síntesis proteica que incluye ribosomas, ARNt y ARNm. Los ribosomas mitocondriales de las células animales contienen dos tipos de ARN ribosómicos.

Ribosoma de plastos.

Los ribosomas que aparecen en plastos son similares a los procariotas. Son, al igual que los procariotas, 70 S, pero en la subunidad mayor hay un ARNr de 4 S que es equivalente al 5 S procariota.

Lisosoma

Los lisosomas son vesículas rodeadas de membrana que contienen unos 50 enzimas digestivos diferentes, que pueden hidrolizar biomoléculas. Su diametro oscila entre 50-100nm.

         El interior del lisosoma es muy ácido (debido a una bomba de protones de su membrana), y todos sus enzimas tienen un pH 5. si la membrana de los lisosomas  se rompiera, la dependencia ácida de los enzimas protegería el contenido del citosol.

La bomba de protones en los lisosomas:

         La bomba de protones transporta H+ desde el citosol al interior del lisosoma, y mantiene así su pH ácido. Tiene una membrana constituida  por una capa de glucoproteínas, que impiden la destrucción  de la bomba de protones por la acción de los enzimas que contiene.

TIPOS DE LISOSOMA:

Primarios: tienen sólo enzimas y todavía no han participado en procesos digestivos, son los mas pequeños y su contenido es homogéneo.

Secundarios: además de enzimas tiene materiales en vía de digestión. Son de mayor tamaño y son heterogéneos. Las ezimas que contienen solo actuan cuando se rompe la membrana.

FUNCIONES:

·        Participa en la muerte celular. (Autofagia)

·        Intervienen en la digestión de las sustancias ingeridas por endocitosis.

VACUOLAS

Las vacuolas son sacos limitados por membrana, llenos de agua con varios azúcares, sales, proteínas, y otros nutrientes disueltos en ella.

FUNCIONES:

Mantenimiento de la turgencia celular: la presión osmótica es muy alta por la elevada concentración de sustancias. El agua tiende a penetrar en las vacuolas por ósmosis para equilibrar la presión, y así la célula se mantiene turgente.

Digestión celular: para la digestión celular, tiene en su interior hidrolasas ácidas.

Almacenamiento de sustancias: almacena sustancias de reserva, y en ocasiones tóxicas. Sobre todo almacena agua.

VESÍCULAS

Las vesículas citoplásmicas son pequeños sacos de membrana de forma más o menos esférica que aparecen en el citoplasma.
Son realmente muy pequeñas, de aproximadamente 50 nm de diámetro.

Sirven para transportar moléculas; también transportan las sustancias que una célula exocita al exterior (secreción) y las que toma por endocitosis a través de la membrana plasmática.