“Transducción del ARN “

Objetivos: demostrar el proceso de transducción  en una  célula eucarionte animal a través de una maqueta con una variedad de materiales.

Materiales:

1.  Silicona

2.  Cartón piedra

3.  Palos de maqueta

4.  Alambre

5.  Lana

6.  Pelotas de pluma bit

7.  Cola fría

8.  Pincel

9.  Temperas

10. Tijeras

 11. Goma Eva

Procedimiento:

1.  Pintar cartón piedra (base )

2.  Cortar por la mitad las pelotas pequeñas ( aminoácidos) y pelota grande de pluma bit , pintarlas y pegarlas en la base

3.  Colocar los alambres forrados con lana

4.  Colocar palo de maqueta que serán las líneas con las bases nitrogenadas en el lado inferior de la maqueta

5.  Detalles las partes con plumón y letras de aminoácidos con goma Eva

Imagen del estado inicial y final:

                                                            Inicio                                                                 

                                                       Final 
 

Conceptos (10)

1.    Aminoácido :son aquellos ácidos orgánicos , algunos de los cuales son los componentes básicos de las proteínas humanas

2.    Codón : triplete de bases de la molécula de ADN ( o ARN ) que codifica para un aminoácido especifico en la cadena polipeptidica durante la síntesis de proteínas o determina el cese de dicha síntesis

3.    ARN: es el acido ribonucleico ( de estructura helicoidal ) , es decir, uno de los dos tipos de ácidos nucleicos , cuya azúcar es una ribosa , y se halla dentro de las células tanto procariotas como eucariotas

4.    Proteína : son moléculas complejas imprescindibles para la estructura y función de células

5.    Poli péptido :     son aquellos péptidos con mas de 10 aminoácidos , pero con una cifra inferior a la que tienen las proteínas

6.    Bases nitrogenadas: son compuestos orgánicos cíclicos , que incluyen dos o más átomos  de nitrógeno   

7.    Ácidos :  es una sustancia que , en disolución , incrementa la concentración de iones de hidrogeno

8.    Transducción :  es el proceso de síntesis de proteínas llevado a cabo en los ribosomas , a partir de la información aportada por el ARN mensajero que es , a su vez , una copia de un gen

9.    Citoplasma : es la parte del protoplasma que , en una célula eucarionte  , se encuentra entre el núcleo celular y la membrana plasmática .

10. Ribo nucleótidos: es un nucleótido formado por la unión de una purina o una piramidica  y una molécula de ribosa 

                         El Ciclo Celular

                               

1) ¿En que consiste el ciclo?

De acuerdo a la teoría celular establecida por el biólogo alemán Rudolf Virchoff en el siglo XIX, “las células sólo provienen de células”. Las células existentes se dividen a través de una serie ordenada  de pasos denominados ciclo celular; en el la célula aumenta su tamaño, el número de componentes  intracelulares (proteínas y organelos), duplica su material genético y finalmente se divide.

2) Fases del ciclo o etapas

Fases: - PROFASE - METAFASE - ANAFASE - TELOFASE - CITOCINESIS  

 

  La cèlula puede encontrarse en dos estados claramente diferenciados:
  El estado de no división o interfase. La célula realiza sus funciones                          específicas y, si está destinada a avanzar a la división celular, comienza por realizar la    duplicación de su ADN. El estado de división, llamado fase M.

·         Interfase: Es el período comprendido entre mitosis. Es la fase más larga del ciclo celular, ocupando casi el 90% del ciclo, trascurre entre dos mitosis y comprende tres etapas:

·         Fase G₁: Es la primera fase del ciclo celular, en la que existe crecimiento celular con síntesis de proteínas  y de ARN. Es el período que trascurre entre el fin de una mitosis y el inicio de la síntesis de ADN. Tiene una duración de entre 6 y 12 horas, y durante este tiempo la célula duplica su tamaño y masa debido a la continua síntesis de todos sus componentes, como resultado de la expresión de los genes que codifican las proteínas responsables de su fenotipo particular. En cuanto a carga genética, en humanos (diploides) son 2n 2c.

·         Fase S: Es la segunda fase del ciclo, en la que se produce la replicación o síntesis del ADN, como resultado cada cromosoma se duplica y queda formado por dos cromátidas idénticas. Con la duplicación del ADN, el nùcleo  contiene el doble de proteínas nucleares y de ADN que al principio. Tiene una duración de unas 10-12 horas y ocupa alrededor de la mitad del tiempo que dura el ciclo celular en una célula de mamífero típica.

·         Fase G₂ (del inglés Growth o Gap 2): Es la tercera fase de crecimiento del ciclo celular en la que continúa la síntesis de proteínas y ARN. Al final de este período se observa al microscopio cambios en la estructura celular, que indican el principio de la división celular. Tiene una duración entre 3 y 4 horas. Termina cuando la cromatina empieza a condensarse al inicio de la mitosis. La carga genética de humanos es 2n 4c, ya que se han duplicado el material genético, teniendo ahora dos cromátidas cada uno.

·         Fase M (mitosis y citocinesis). Es la división celular en la que una célula progenitora (células eucariotas, células somáticas -células comunes del cuerpo-) se divide en dos células hijas idénticas. Esta fase incluye la mitosis, a su vez dividida en: profase, metafase, anafase, telofase; y la citosinesis, que se inicia ya en la telofase mitótica. Si el ciclo completo durara 24 horas, la fase M duraría alrededor de media hora (30 minutos).

3) Características de cada etapa y sus alteraciones (interface, mitosis y meiosis)

 1.    INTERFASE: La interfase se caracteriza por la presencia de un núcleo con membrana nuclear intacta, predominio de eucromatina (cromatina laxa) y presencia de nucléolo. La Interfase es la fase más

activa del ciclo celular, aquí se realiza la duplicación del ADN.

      La Interfase es la fase durante la cual la célula crece y el ADN se duplica.

     Comprende cuatro periodos: G0, G1, S y G2.

1.1) G0: (Gap 0, Gap: hueco o brecha) fase de reposo.

1.2)  G1: (Gap 1) es un período de crecimiento activo del citoplasma,                     incluyendo la producción de los orgánulos.

1.3) S: (S: síntesis) se replica el ADN.  1.4) G2: (Gap 2) se sintetiza el material citoplasmático necesario   para la       división celular, como por ejemplo las moléculas  detubulina, proteína  que compone los micro túbulos para el huso acromático.

  2) M. (REPRODUCCION)

  la mitosis y meiosis se caracterizan por ser tipos de división celular, pero no se da en el mismo tipo de células, la mitosis es característica en el organismo viviente animal, de las células somáticas, aquellas que conforman los tejidos, órganos, sistemas, etc. Mientras que la meiosis se caracterizan por darse en las células sexuales también en llamadas gametos.

 2.1) mitosis * En la mitosis hablamos de la duplicación  del número total de cromosomas de la célula madre para originar 2 células hijas con el mismo número de cromosomas 

* Se presenta tanto en células animales como en vegetales 

* Se distribuye también la totalidad de organelos que se encuentran en la célula madre junto con el citoplasma (mitocondrias, ribosomas, lisosomas, vacuolas.etc.)

 2.2) * En la meiosis hablamos de la repartición del número total de cromosomas para dar origen a 4 células hijas con la mitad de cromosomas de la madre 

* Se presenta solo en células animales y vegetales 

*tiene las mismas fases que la mitosis solo que se realizan dos veces, es decir hay dos profases dos metafases dos anafases y dos telofases 

*se da en células sexuales 

4) Similitudes de ambos procesos y sus diferencias

SIMILITUDES:

 

 1. Tanto la Mitosis como la Meiosis presentan las mismas Fases: - PROFASE - METAFASE - ANAFASE - TELOFASE - CITOCINESIS 

2. Para su reproducción necesitan de los CROMOSOMAS que poseen el ADN. 

3. Se produce en Células EUCARIOTAS. 

4. Hay DUPLICACIÓN del ADN en ambas. 

5. Presentan Cromosomas HOMÓLOGOS ambas.

DIFERENCIAS: 

 

1. La MITOSIS o Cariocinesis se produce en células SOMÁTICAS o formadoras del cuerpo, por cada célula madre diploide (2n) se originan 2 células hijas diploides (2n) con la misma cantidad o juego cromosómico que la célula madre, en cambio, la MEIOSIS se produce en células SEXUALES, germinales o gametas (Espermatozoide y óvulo) por cada célula madre diploide se originan 4 células hijas Haploides (n) con la mitad del juego cromosómico que la célula progenitora. 

2. La MITOSIS es un proceso de división celular corto (dura horas) en cambio, la MEIOSIS es un proceso largo, puede llevar días, meses o años. 

3. En la MITOSIS cada ciclo de duplicación del ADN es seguido por uno de división, las células hijas tienen un número DIPLOIDE de cromosomas y la misma cantidad de ADN que la célula madre, en cambio, en la MEIOSIS cada ciclo de duplicación del ADN es seguido por 2 divisiones (Meiosis1 o Reduccional y Meiosis 2 o ecuacional), y las 4 células hijas Haploides resultantes contienen la mitad de la cantidad de ADN.

 4. En la MITOSIS la síntesis del ADN se produce en el período S (síntesis) que es seguido por G2 (gaps) antes de la división, en la MEIOSIS hay una SÍNTESIS PREMIÓTICA de ADN que es mucho mas larga que en la Mitosis, la fase G2 es corta o falta. 

5. En la MITOSIS cada cromosoma se comporta en forma independiente, en la MEIOSIS los cromosomas homólogos están relacionados entre si (apareamiento) por CROSSING-OVER en la profase I. 

6. En la MITOSIS el material cromosómico permanece constante salvo que existen mutaciones o aberraciones cromosómicas, en cambio, en la MEIOSIS ocurre variabilidad genética (pronúcleos haploides en óvulo y espermatozoides), por eso una de las consecuencias genéticas mas importantes durante la Fecundación es la "RECONSTITUCIÓN del Núcleo Diploide de la célula Huevo o Cigoto". 

7. La Función de la MITOSIS es formar y regenerar las CÉLULAS SOMÁTICAS o células del cuerpo y consiste en la DIVISIÓN de la Célula y la MULTIPLICACIÓN de los Cromosomas. La Función de la MEIOSIS es formar a la gameta masculina llamada ESPERMATOZOIDE y a la Gameta femenina llamada ÓVULO, es decir es el proceso reproductor durante el cual la célula da origen a otras cuyo número de cromosomas es la MITAD del número de cromosomas de la célula madre. En el ser humano las células somáticas tienen 46 cromosomas y al reproducirse mediante la Meiosis originan GAMETAS que solo tienen 23. 

5) Importancia biológica de M interfase.La mitosis y la meiosis son dos procesos de reproducción celular. No obstante, tienen un significado biológico distinto. En los organismos unicelulares, la mitosis tiene como finalidad la reproducción asexual del propio organismo, de modo que se produce un incremento de la población de la especie. Los individuos así generados son idénticos al progenitor. Los organismos pluricelulares utilizan la división celular por mitosis para su propio crecimiento, para renovar células destruidas y para renovar tejidos dañados. Por el contrario, la meiosis origina células sexuales haploides, como medio para asegurar un número constante de cromosomas en los organismos a lo largo de sucesivas generaciones. Así mismo, gracias al intercambio de la información genética que se produce en la primera división meiótica, asegura la variabilidad genética de la descendencia. Dicha variabilidad permite la evolución de las especies, su adaptación a ambientes cambiantes y por lo tanto aumenta sus posibilidades de supervivencia.

  

La interfase es la fase más importante y más larga del ciclo celular, está a su vez se compone de tres fases, la primera es la fase G1 aquí la célula "decide" si se va a dividir o no, cuando lo hace sigue la fase S, que es la fase de síntesis, donde se duplica el ADN para poder formar así los cromosomas, sin esta fase, sería imposible que se separen y que las células hijas sean idénticas en el caso de la Mitosis, y en el caso de la Meiosis impediría que los cromosomas intercambien material genético entre ellos y así que haya variabilidad, entre otras cosas, luego en la siguiente fase, la fase G2 se duplican los organelos para dejar así lista a la célula para comenzar con las mitosis

Mecanismos de comunicación y transporte celular:

Osmosis: La ósmosis es un fenomeno fisico relacionado con el movimiento de un solvente a través de una membrana semipermeable. Tal comportamiento supone una difusión simple a través de la membrana, sin gasto de energía. La ósmosis del agua es un fenómeno biológico importante para el metabolismo celular de los seres vivos.

Dialisis: La diálisis funciona según los principios de la difusión de los solutos y la ultrafiltración de fluidos a través de membranas semipermeables. La difusión se describe como una propiedad de las sustancias en el agua en el que las sustancias tienden a moverse del área con mayor concentración a la zona con menor concentración. La sangre fluye de un lado de la membrana semipermeable y un líquido de diálisis especial fluye en el sentido opuesto. La membrana semipermeable es una fina capa de material que contiene agujeros de varios tamaños o poros. Los solutos pequeños pasan a través de la membrana, pero esta bloquea el paso de grandes sustancias (por ejemplo, eritrocitos y grandes proteínas). Esto imita el proceso de filtración que ocurre en los riñones, donde las sustancias más grandes de la sangre se separan de las pequeñas en los glomérulos.

Difusion: es un proceso fisico irreversible, en el que particulas materiales se introducen en un medio que inicialmente estaba ausente, aumentando la entropia (Desorden molecular) del sistema conjunto formado por las partículas difundidas o soluto y el medio donde se difunden o disuelven.

Normalmente los procesos de difusión están sujetos a la Ley de Fick. La membrana permeable puede permitir el paso de partículas y disolvente siempre a favor del gradiente de consentracion. La difusión, proceso que no requiere aporte energetico, es frecuente como forma de intercambio celular.

Transporte activo: El transporte activo es un mecanismo celular por medio del cual algunas moléculas atraviesan la membrana celular contra un gradiente de concentración, es decir, desde una zona de baja concentración a otra de alta concentración con el consecuente gasto de energía. Los ejemplos típicos son la bomba de sodio-potasio, la bomba de calcio o simplemente el transporte de glucosa.

Fagocitosis: consiste en la ingestión de grandes partículas que se engloban en grandes vesículas (fagosomas) que se desprenden de la membrana celular.

Exocitosis: La exocitosis es el proceso celular por el cual las vesículas situadas en el citoplasma se fusionan con la membrana citoplasmática, liberando su contenido. La exocitosis se observa en muy diversas células secretoras, tanto en la función de excreción como en la función endocrina.También interviene la exocitosis encargada de la secreción de un neurotransmisor a la brecha sináptica, para posibilitar la propagación del impulso nervioso entre neuronas. 

Endocitosis: La endocitosis es el proceso celular, por el que la célula mueve hacia su interior moléculas grandes o partículas, este proceso se puede dar por evaginación, invaginación o por mediación de receptores a través de su membrana citoplasmática, formando una vesícula que luego se desprende de la pared celular y se incorpora al citoplasma. Esta vesícula, llamada endosoma, luego se fusiona con un lisosoma que realizará la digestión del contenido vesicular.

Pinocitosis: consiste en la ingestión de líquidos y solutos mediante pequeñas vesículas.

Diferencias procariontes- eucariontes

La célula procariota no tiene núcleo protector del material genético. La célula eucariota sí presenta núcleo.

El citoplasma de la célula eucariota se encuentra compartimentado, mientras que en la procariota no aparece esta compartimentación.

Las células procariotas son organismos más primitivos que las células eucariotas.

El ADN de células procariotas es circular, mientras que el ADN de eucariotas es lineal.

Similitudes procariontes- eucariontes

Ambas tienen membrana plasmática, citoplasma, pared celular, y ADN.

Ambas tienen organelos para cumplir las funciones celulares

   Diferencias y similitudes de ecurionte vegetal y animal.

Están formadas por tres estructuras básicas: el material nuclear (que puede estar rodeado o no por una envoltura nuclear) donde se localizan las moléculas de ADN portadoras de la información hereditaria, el citoplasma donde ocurren importantes reacciones del metabolismo celular y la membrana citoplasmática que delimita al citoplasma y actúa como una barrera selectiva al intercambio con el medio extracelular.

·                                 Algunas células poseen pared celular por fuera de la membrana citoplasmática, que le sirve de soporte y sostén a la célula y mantiene la presión osmótica interna del citoplasma.

• Se dividen y durante la división celular se trasmite la información genética o hereditaria a las células resultantes, por lo que manifiestan el fenómeno de la herencia.

• Presenta orgánulos como: los lisosomas, las vacuolas, las mitocondrias, los cloroplastos en las células vegetales y los centríolos en las células animales.

La célula procariota se distingue por:

·                                 Carecer de envoltura nuclear, de ahí que la región nuclear de este tipo de célula reciba el nombre de nucleoide.

·                                 Su citoplasma es sencillo sin sistema de membranas.

·                                 No posee los orgánulos citoplasmáticos característicos de la célula eucariota.

·                                 El metabolismo ocurre por la presencia de complejos enzimáticos asociados a la membrana citoplasmática.

La célula eucariota se caracteriza por:

·                                 Presentar envoltura nuclear que delimita a la región nuclear (núcleo) del citoplasma y permite mediante los poros presentes en esta envoltura, el intercambio de sustancias como agua, iones, ARN y enzimas entre el núcleo y el citoplasma.

·                                 Su citoplasma es complejo, dividido o compartimentado por un sistema de membranas.

Material Genetico 10/10/13