Fundamentos de la Genética Celular: ADN, ARN, Cromosomas y Ciclo de División
El Núcleo Celular: Estructura y Características
El núcleo es la central de información genética de la célula.
Características Morfológicas
- Tamaño: Entre 5 y 25 nanómetros de diámetro.
- Número: Suele ser único, pero existen excepciones:
- Células anucleadas (ej. eritrocitos).
- Células binucleadas (ej. paramecio).
- Células plurinucleadas (ej. fibras musculares).
- Posición:
- Central (ej. blastómeros).
- Lateralizada (ej. adipocitos).
- Basal (ej. células secretoras).
- Forma: Esférico, ovalado o polilobulado.
La Carioteca o Membrana Nuclear
La carioteca es la membrana que limita y contiene el núcleo. Su función principal es regular el intercambio entre el núcleo y el citoplasma.
Material Genético y Cromosomas
El núcleo contiene el material genético, que es el ADN (Ácido Desoxirribonucleico).
Estructura del Cromosoma Metafásico
El cromosoma, visible durante la metafase de la mitosis, está constituido por dos cromátidas unidas por el centrómero, el cual divide al cromosoma en dos brazos.
Cromatina y Dotación Cromosómica
- Cromatina: Es la combinación de ADN y proteínas.
- Dotación Humana: 23 pares de cromosomas (46 en total).
- Determinación Sexual: Hombre XY y mujer XX.
- Número de Cromosomas (n): Se representa como 2n.
Definiciones de Ploidía
- Diploide (2n): Posee un par de cromosomas homólogos, es decir, dos juegos de cromosomas.
- Haploide (n): Posee un solo alelo o un solo juego de cromosomas.
Ácidos Nucleicos
Los ácidos nucleicos son biomoléculas formadas por pentosas, bases nitrogenadas y grupos fosfato. La unión de estos componentes forma el enlace fosfodiéster.
Diferencias entre Genoma Procarionte y Eucarionte
| Característica | Procarionte | Eucarionte |
|---|---|---|
| Estructura del ADN | Doble hebra de ADN circular y única. | Doble hebra de ADN lineal y múltiple. |
| Ubicación | Formando un nucleoide (no protegido por membrana). | Protegido dentro del núcleo. |
| Organización de Genes | Genes policistrónicos. | Genes monocistrónicos. |
| Segmentos Codificantes | Genes continuos, sin segmentos internos no codificantes. | Genes discontinuos, con segmentos internos no codificantes (intrones). |
Expresión Genética: Replicación, Transcripción y Traducción
1. Replicación del ADN
La replicación del ADN es el proceso de almacenamiento de la información genética. Es un proceso en el que se preserva la identidad génica inalterada, garantizando la fidelidad informática.
2. Transcripción
La transcripción es la primera etapa en la expresión genética y ocurre en el núcleo.
Diferencias Clave entre ARN y ADN
| Característica | ARN (Ácido Ribonucleico) | ADN (Ácido Desoxirribonucleico) |
|---|---|---|
| Estructura | Hebra simple. | Hebra doble. |
| Base Nitrogenada | Tiene Uracilo como base. | Tiene Timina como base. |
| Azúcar | Ribosa. | Desoxirribosa. |
| Función | Transporta información para la codificación de proteínas. | Mantiene la información para codificar proteínas. |
| Actividad Catalítica | Puede ser catalítico. | No es catalítico. |
3. Traducción
La traducción es la segunda etapa en la expresión génica y ocurre en el citoplasma.
Ciclo Celular y División
Interfase
La interfase es la etapa de preparación de la célula para la división y se divide en:
- G1 (Gap 1)
- S (Síntesis): La replicación del ADN ocurre en esta fase.
- G2 (Gap 2)
Mitosis
La mitosis es el proceso de división celular que produce células somáticas diploides (2n). Sus fases son:
- Profase
- Metafase
- Anafase
- Telofase
Este proceso culmina con la Citoquinesis (división del citoplasma).
Meiosis
La meiosis es el proceso de división celular que produce células sexuales (gametos) haploides (n). Se caracteriza por ser un proceso que involucra dos divisiones consecutivas (Meiosis I y Meiosis II).