Replicación, transcripción y traducción del ADN: células eucariotas y procariotas

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Resumen

El documento explica los procesos de replicación, transcripción y traducción del ADN, y compara las estructuras de las células animales, vegetales y procariotas. También describe las fases de la mitosis. Es un repaso útil de biología celular y de genética molecular.

Puntos clave

  • En la replicación, cada cadena de ADN sirve de molde para sintetizar una nueva cadena complementaria, dando dos moléculas idénticas.
  • En la transcripción, la información del ADN se copia en una molécula de ARNm que sale del núcleo; el uracilo sustituye a la timina.
  • La traducción utiliza el ARNm para sintetizar proteínas en los ribosomas, leyendo el código en tripletes que codifican aminoácidos.
  • Las células vegetales tienen pared celular, cloroplastos y vacuolas grandes, estructuras ausentes en las animales, que tienen centriolos.
  • Las células procariotas carecen de núcleo verdadero y de orgánulos membranosos, y su material genético es un único cromosoma circular.
  • La mitosis consta de profase, metafase, anafase y telofase, y produce dos células hijas idénticas a la madre.

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Replicación, Transcripción y Traducción del ADN

Replicación del ADN

Durante la replicación, las uniones de las parejas de nucleótidos complementarios se rompen y las dos cadenas de la doble hélice se separan. Cada cadena sirve de molde para fabricar una nueva cadena complementaria acoplando los nucleótidos. Frente a una adenina (A) solo podrá encajar una timina (T) y frente a una citosina (C), una guanina (G). El resultado final son dos moléculas idénticas de ADN, copias exactas de la molécula original, que contienen la misma información genética. Una vez realizada la copia exacta del material genético, la molécula de ADN se retuerce, se acorta y queda únicamente unida en un punto llamado centrómero. Se inicia la profase estando los cromosomas duplicados.

Transcripción del ADN

La transcripción es el proceso por el cual la información genética del ADN se copia en una molécula de ARN mensajero (ARNm). La molécula de ADN es una macromolécula incapaz de salir del núcleo. Cuando se necesita sintetizar una proteína, la información genética la tiene el ADN, pero la síntesis se realiza en los ribosomas. Esto se hace gracias a una molécula muy similar al ADN llamada ácido ribonucleico (ARN). El ARN solo tiene una cadena, a diferencia del ADN que tiene dos. Sus bases nitrogenadas son adenina (A), citosina (C), guanina (G) y uracilo (U) en lugar de timina (T). Su azúcar es ribosa en lugar de desoxirribosa. Es una molécula mucho más pequeña que realiza la transcripción en el núcleo acercándose en forma de ARNm. Se acerca a un fragmento de ADN que lleva la información de una proteína determinada y copia la información para salir del núcleo. La copia se realiza formando una cadena de ARN en la que la timina será sustituida por uracilo. Cada tres bases (triplete) codifican un aminoácido.

Traducción del Mensaje Genético

La traducción es el proceso por el cual la información codificada en el ARNm se utiliza para sintetizar una proteína. El ARNm, que lleva el código para la fabricación de la proteína, sale del núcleo y llega a los ribosomas. Allí, se transforma en ARNt (ARN de transferencia) y se introduce en el ribosoma. El ARNt se modifica en ARNr (ARN ribosómico) que va leyendo el código genético. Una proteína está formada por miles de aminoácidos.

Diferencias entre Células Animales y Vegetales

Las células animales y vegetales comparten algunas estructuras, pero también presentan diferencias significativas:

  • Mitocondrias: Orgánulos de forma ovalada con doble membrana. Se encargan de obtener la energía para las funciones celulares. Presentes en ambas.
  • Lisosomas: Vesículas en cuyo interior se produce la digestión de las grandes moléculas orgánicas. Presentes en ambas.
  • Aparato de Golgi: Formado por pilas de sacos membranosos aplanados rodeados de pequeñas bolsas o vesículas. Se incorporan productos que la célula fabrica en el retículo endoplasmático. Presente en ambas.
  • Citoesqueleto: Filamentos que forman una red. Es el esqueleto de la célula e interviene en sus movimientos. Presente en ambas.
  • Retículo endoplasmático: Sacos y canales membranosos comunicados entre sí, que pueden llevar adosados ribosomas. Presente en ambas.

Estructuras Exclusivas de la Célula Animal

  • Centriolos: Dos cilindros con paredes formadas por filamentos. Se encargan de dirigir el movimiento de los filamentos del citoesqueleto.

Estructuras Exclusivas de la Célula Vegetal

  • Vacuolas: Grandes bolsas que contienen agua con sustancias disueltas.
  • Cloroplastos: Orgánulos ovalados que contienen clorofila, donde se realiza la fotosíntesis.
  • Pared celular: Cubierta rígida y gruesa que está fuera de la membrana plasmática. Posee poros que permiten el intercambio de sustancias con el exterior.

Células Procariotas

Las células procariotas se caracterizan por tener un citoplasma no compartimentado y carecer de un núcleo verdadero. Su tamaño es diez veces menor que el de una célula eucariota y su forma es muy variada. Si son redondas se llaman cocos y si son alargadas, bacilos. Su estructura es muy sencilla. Poseen membrana plasmática y pared celular. El citoplasma contiene ribosomas. No tienen cloroplastos, ni mitocondrias, ni retículo endoplasmático. Algunas poseen uno o varios flagelos. El material hereditario lo forma un único cromosoma de forma circular. No tienen un núcleo verdadero. Sus funciones son nutrición, relación y reproducción.

Mitosis

La mitosis es el proceso de división celular que produce dos células hijas idénticas a la célula madre. Se divide en las siguientes fases:

  • Profase: La cromatina se condensa, los cromosomas se hacen visibles, se dispersan y la membrana nuclear desaparece poco a poco.
  • Metafase: Los cromosomas se disponen en un plano central (placa ecuatorial).
  • Anafase: Las cromátidas hermanas se separan y se mueven hacia polos opuestos de la célula.
  • Telofase: Los cromosomas hijos llegan a los polos, se rodean de una nueva membrana nuclear y se completa la división del núcleo.

Una vez finalizada la división del núcleo, el citoplasma se divide por estrangulamiento en las células animales o por formación de un fragmoplasto en las células vegetales.

Preguntas frecuentes

¿Qué diferencia hay entre el ARN y el ADN?

El ARN tiene una sola cadena, azúcar ribosa y uracilo en lugar de timina, mientras que el ADN tiene dos cadenas y desoxirribosa.

¿Qué estructuras tienen las células vegetales y no las animales?

Las células vegetales tienen pared celular, cloroplastos y vacuolas grandes. Las animales tienen centriolos, que no aparecen en las vegetales.

¿Cómo se divide el citoplasma al final de la mitosis?

En las células animales se divide por estrangulamiento, y en las vegetales por formación de un fragmoplasto.

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Test

1. ¿Qué base nitrogenada sustituye a la timina en el ARN?
2. ¿Cuántas bases forman un triplete que codifica un aminoácido?
3. ¿Qué orgánulo de las células vegetales contiene clorofila?
4. ¿Cuál es el material hereditario de las células procariotas?
5. ¿En qué fase de la mitosis se disponen los cromosomas en la placa ecuatorial?
6. ¿Dónde se sintetizan las proteínas?

Preguntas generadas con IA a partir del documento: comprueba las respuestas con el texto.