Hoy hemos empezado la clase comentando la imagen del Science Quizz 5 titulado: ¿El eslabón perdido o una carrera de cuatro patas? No se trataba de una fiesta folclórica o una curiosa carrera, sino de un raro caso del llamado Síndrome de Uner Tan. Se trata de una alteración del ADN que provoca un subdesarrollo del cerebelo y produce una atrofia en el sistema del equilibrio y las habilidades motrices (vídeo 1).
Vídeo 1.- Síndrome de Uner Tan
Esta llamativa alteración de los genes nos ha servido para abrir nuestro apetito científico y profundizar en el sustrato molecular de la información genética: el ADN. Una apasionante macrobiomolécula en forma de escalera de caracol en la que los peldaños son las bases nitrogenadas y los pasamanos las cadenas formadas por el azúcar y el ácido fosfórico.
Para l@s más curios@s no puede faltar una lectura del artículo original de Watson y Crick (fig. 1) o la recopilación de artículos publicados en la revista Nature sobre la estructura del ADN, a propósito del 50º. aniversario celebrado en 2003. También, es interesante este otro enlace sobre los ácidos nucleicos como visión general del tema.
Figura 1.- Francis Crick (derecha) junto a James D.Watson,
codescubridores de la estructura y función del ADN
Finalmente, recordar que aunque las estructuras alternativas a la doble hélice no son muy importantes, la función biológica del ADN, sí lo es. No hay que olvidar que es la molécula encargada de almacenar la información genética, que tiene la posibilidad de replicarse y que existe una relación entre la cantidad de ADN y la complejidad de los seres vivos (fig. 2)
Figura 2.- Niveles de complejidad del ADN
¿ESTO PARA QUÉ SIRVE?
Como dijo Francis Crick, el conocimiento de la estructura del ADN nos ha permitido conocer el secreto de la vida. Cada molécula de ADN lleva un mensaje escrito. Sus bases nitrogenadas son las letras con las que se construyen los "enunciados" proteícos que componen el texto de la vida.
Hoy hemos descubierto dónde está escondido el jeroglífico y, a partir de aquí, iremos descubriendo cómo la célula lo descifra y fabrica las herramientas proteícas que le permiten realizar sus funciones vitales de nutrición, relación y reproducción.
¿Quién sabe?, a lo mejor, algun@ de nosotr@s llegue algún día a descubrir cómo reparar el ADN de enfermos como los del Síndrome de Uner Tan. Si llega ese día, recordaremos que fue hoy cuando conocimos la molécula que guarda el secreto de la vida.
Selectividad: nucleótidos y ácidos nucleicos, el "hardware genético"
El último tema y no el menos importante de la bioquímica de 2º de bachillerato se trata de los nucleótidos y de los ácidos nucleicos, un temario amplio ya que es la base para comprender el ADN y el ARN y su importancia y colosales funciones en el aspecto biológico, pues bien, en selectividad nos pedirán una parte del tema de las cuales nos deberemos ceñir si queremos llegar a conseguir la nota deseada. Esto nos viene dado en las orientaciones y en el caso de este tema se resume en:
Ácidos nucleicos:
- 1 Concepto e importancia biológica.
- 2 Nucleótidos. Enlace fosfodiéster. Funciones de los nucleótidos.
-3 Tipos de ácidos nucleicos. Estructura, localización y funciones.
De estos puntos debemos saber:
-1 Definir los ácidos nucleicos y destacar su importancia.
-2 Conocer la composición y estructura general de los nucleótidos.
-3 Reconocer a los nucleótidos como moléculas de gran versatilidad funcional y describir las funciones más importantes: estructural, energética y coenzimática.
-4 Describir el enlace fosfodiéster como característico de los polinucleótidos.
-5 Diferenciar y analizar los diferentes tipos de ácidos nucleicos de acuerdo con su composición, estructura, localización y función.
Aquí os dejo unos ejercicios sobre nucleótidos y ácidos nucleicos.
¿Para qué sirve esto?
Si seguimos las pautas y nos ceñimos a lo pedido podremos sacar una buena nota ya que el profesor le ser más fácil de corregir y tendremos más posibilidades de entrar a la carrera que queramos
Teoría, origen y evolución de la célula: todo en uno
¿Qué es una célula?
Una célula es la unidad morfológica y funcional de todo ser vivo. De hecho, la célula es el elemento de menor tamaño que puede considerarse vivo. Se define célula como un organismo en e que las acciones integradas de los genes producen grupos de proteínas determinadas que, junto con otras moléculas, constituyen las estructura características que llevan a cabo actividades relacionadas con la cualidad de la vida: crecer, reproducirse, responder a estímulos y comunicarse con su entorno.
Teoría celular.
Robert Hooke, observó una muestra de corcho bajo el microscopio y observó que el corcho estaba formado por una serie de celdillas de color transparente para referirse a cada una de estas celdas, él utiliza la palabra célula. Anton Van Leeuwenhoek, usando microscopios simples, realiza innumerables observaciones sentando las bases de la Morfología Microscópica
Dos científicos alemanes, Theodor Schwann, histólogo y fisiólogo, y Jakob Schleiden, botánico,Asentaron un principio de la teoría celular histórica: "La célula es la unidad básica de organización de la vida".
Otro alemán, el médico Rudolf Virchow, interesado en la especificidad celular de la patología (sólo algunas clases de células parecen implicadas en cada enfermedad) explicó lo que debemos considerar el tercer principio: '"Toda célula se ha originado a partir de otra célula, por división de ésta".
El concepto moderno de la Teoría Celular se puede resumir en los siguientes principios:
1-La célula es la unidad estructural de la materia viva, y una célula puede ser suficiente para constituir un organismo. 2-En una célula caben todas las funciones vitales, de manera que basta una célula para tener un ser vivo (que será un ser vivo unicelular). Así pues, la célula es la unidad fisiológica de la vida. 3-Todas las células proceden de células preexistentes, por división de éstas (Omnis cellula ex cellula). Es la unidad de origen de todos los seres vivos. 4-Cada célula contiene toda la información hereditaria necesaria para el control de su propio ciclo y del desarrollo y el funcionamiento de un organismo de su especie. Así que la célula también es la unidad genética.
Aceptación de teoría celular.
Los llamados "reticularistas" sostenían que el sistema nerviosos no estaba formado por células independientes sino formando un plexo, esta batalla la inició Ramón y Cajal en 1906 y culminó con la demostración de la individualidad de las neuronas.
El comienzo de la vida.
Prebiotico, quiere decir antes de la vida en la Tierra.
Síntesis prebiotica fue un termino utilizado en 1924, por el bioquímico ruso Alexandr Oparin. Lo utilizo para elaborar una teoría para explicar el origen de la vida. Se basaba en el conocimiento de las condiciones físico-químicas que reinaban en la Tierra hace 3.000 a 4.000 millones de años. Oparin postuló que, gracias a la energía aportada primordialmente por la radiación ultravioleta procedente del Sol y a las descargas eléctricas de las constantes tormentas, las pequeñas moléculas de los gases atmosféricos (H2O, CH4, NH3) dieron lugar a unas moléculas orgánicas llamadas prebióticas. Estas moléculas, cada vez más complejas, eran aminoácidos (elementos
constituyentes de las proteínas) y ácidos nucleicos. Según Oparin, estas primeras moléculas quedarían atrapadas en las charcas de aguas poco profundas formadas en el litoral del océano primitivo. Al concentrarse, continuaron evolucionando y diversificándose.
El proceso de formacion tiene unas fases iniciales:
1-Formación de moléculas orgánicas sencillas.
2-Formación de moléculas orgánicas complejas.
3-Formación de coacervados. Son un conjunto de moléculas coloidales en las que las moléculas de agua están rígidamente orientadas respecto a ellas y rodeadas por una pelìcula de agua, que delimitan nítidamente los coacervados del líquido en el cual flotan .
Experimento de Miller
Este experimento dio como resultado la formación de una serie de moléculas orgánicas, entre la que destacan ácido acético, ADP-Glucosa y los aminoácidos glicina, alanina, ácido glútamico y ácido aspartico usados por las células como los pilares básicos para esintetizar sus proteínas. Fue clave para explicar la teoria del caldo primordial
Las primeras células.
El siguiente paso evolutivo tendría que ser la formación de macromoléculas , ya que según Geoffrey M. Cooper " Solamente una macromolécula capaz de dirigir la síntesis de nuevas copias de sí misma podría ser capaz de reproducirse y posteriormente evolucionar".
Hoy día solo los ácidos nucleicos son capaces de autorreplicarse. Altman y Cech demostraron que el ARN es capaz de catalizar una serie de reacciones.
Otras teorías sobre el origen de la vida.
La panspermía: en ella se propone que la vida proviene del espacio exterior y que usa como medio de transporte a los meteoritos, ya que en ellos se han encontrado aminoácidos, que son componentes orgánicos de los cuales se presume sirvieron como catalizadores para la creación de la vida en la tierra.
Vida inorgánica: planteada por Cairns-Smith, que proponía una vida inorgánica en las arcillas que actuaban como catalizadores formando en su superficie moléculas orgánicas.
Teoría de hierro-sulfuro por Wachterhaüser: se fundamenta en la existencia de chimeneas hidrotermales en los fondos oceánicos, donde existen minerales de sulfuro de hierro y níquel que `pudieron catalizar la formación de las primeras biomoléculas.
La teoría endosimbionte.
Carl Woese denominó protobionte al antepasado común de todos los organismos y representante de la unidad viviente mas primitiva, dotada ya con mecanismo de transcripción y traducción genética. De este tronco común surgirían en la evolución las células procarióticas, posteriormente aparecerían las células eucarioticas.
Lynn Margulis, en su teoría endosimbionte propone que la célula eucarioticas se originaron a partir de una primitiva célula urcariota, que en un momento englobaría a otras células estableciendose entre ambos una relación endosimbionte
¿para qué sirve esto?
La célula es el componente más importante de la vida ya que sin células esta no sería posible, la célula ha tenido que pasar por muchas evoluciones y muchos procesos para llegar a ser la que es hoy día, es fascinante ver la numerosa especialización y diversidad celular que existe, cada célula tiene su función en los organismos y conocer su historia nos ayudará a comprender mejor su importancia. VíctorPR.
La teoría celular dice que todos los seres vivos están constituidos por células y
que cada una de estas procede de la división de una anterior.
Las primeras observaciones microscópicas:
En 1665 Robert Hooke publica unas imágenes de una lámina de corcho y observa unas estructuras con forma de celdillas usando en ellas por primera vez el nombre de célula.
En esa misma época Anton van Leeuwenhoek, un comerciante de paños, sorprendio a la comunidad científica de la época con los dibujos de sus observaciones con su propio microscopio granjeandose un puesto en la Royal Society de Londres.
Estos descubrimientos revolucionaron por completo el mundo científico haciendo que el número de investigadores se incrementara rápidamente.
El establecimiento de la teoría celular:
Debido a ese afán de ivestigación la resolución de los microscopios paso a ser de 0.25µm.
Gracias a esto el botánico Matthias J. Schleiden y el zoólogo Theodor Schawnn en el siglo XIX en sus publicaciones consideraron a la célula soprte estructural y metabolico de los seres vivos
Tiempo despues el alemán Rudolph Virchow propondría en 1855 que la unidad de origen de cada célula es otra misma, haciendo famosa la frase:"Toda célula procede de otra célula" estableciendo las bases de la teoria celular:
La célula es la unidad estructural de los seres vivos
La célula es la unidad funcional de los seres vivos
La célula es la unidad reproductora de los seres vivos
Caben destacar los descubrimientos de Santiago Ramón y Cajal sobre las células nerviosas.
TIPOS DE ORGANIZACIÓN CELULAR
Todas las células disponen tanto de menbrana celular (separando el citoplasma del medio) asi como de un material hereditario o ADN (DNA en inglés). Teniendo en cuenta esto podemos hablar de dos tipos de organización celular según como guarden este material hereditario.
Organización celular eucariotica: En el citoplasma se encuentran compartimentos rodeados de membrana donde ocurren reacciones específicas y el material hereditario se encuentra separado del citoplasma en un compartimento especial llamado núcleo.
Organización celular procariotica:No poseen compartimentos y el material hereditario corre libremente por el citoplalsma.
Las células procariotas en concreto se componen de:
Membrana plasmática:Normalmente protegida por una Pared celular.
Nucleoide:Una única cadena de ADN circundante en el citoplasma y a veces se pueden encontrar trozos de esta llamados plásmidos.
Citoplasma:Se trata del resto del material dentro de la célula constituido por hialoplasma y ribosomas.
Con todo esto algunas células procariotas pueden contener otras estructuras.
LA CÉLULA ANIMAL
(adjunto un video de profundizacion sobre la célula eucariota)
Una célula animal al igual que una vegetal es un tipo de céluala Eucariotica.
La estructura de una célula animal típica se compone de una serie de estructuras específicas
que pueden dividirse en dos grupos:
Estructuras celulares no membranosas:Como son el Citoesqueleto y el centrosoma que dan forma a la célula.
Estructuras celulares membranosas:Tambien conocidas como orgánulos generalmente son:
Gracias a esto sabemos que las enfermedades no son causadas por malos actos u miasmas.
Sino que son causadas por bacterias virus y otros tipos de agentes patógenos que afectan a estas células.
Si no fuera por los microscopios no hubiesemos podido desarrollar vacunas para paliar las enfemedades.
Gracias al descubrimiento de Robert hooke y Aton van Leeuwenhoek podemos vivir en un mundo donde las enfermedades pueden ser combatidas con metodos efectivos y cada vez más rápidos.
En la clase de hoy, hemos visto y explicado el último apartado de la lección uno. Que trata sobre los ácidos nucleicos, son biomoléculas formadas por carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y fósforo. Su unidad fundamental son losnucleótidos.
Un nucleótido es una molécula formada por la unión de:
Una base nitrogenada. Se divide en dos tipos, las bases pirimidínicas y las purínicas.
Un grupo fosfato.
Una pentosa. Puede ser la ribosa o la desoxirribosa.
Bases pirimidínicas y purínicas.
TIPOS DE ÁCIDOS NUCLEICOS
Se diferencian dos tipos:
El ADN. Contiene la desoxirribosa y sus bases nitrogenadas son la citosina, la timina, la adenina y la guanina.
El ARN. Contiene la ribosa y sus bases nitrogenadas son la citosina, la adenina, el uracilo y la guanina.
-Estructura.Está formada por una sola cadena de nucleótidos.
-Tipos de ARN y función. Existen diferentes tipos de ARN:
ARN mensajero. Copia la información del ADN y la lleva hasta los ribosomas con los que colaboran en la síntesis de proteínas.
ARN robisómico. Forma parte de la estructura de los ribosomas.
ARNde transferencia o soluble. Formado por pequeñas moléculas que transportan los aminoácidos a los ribosomas para que se construya la cadena de proteína.
Función de los diferentes tipos de ARN.
ESTO PARA QUÉ SIRVE
La función biológica de los ácidos nucléicos son las de almacenamiento, replicación, recombinación, y transmisión de la información genética (son las moléculas que determinan lo que es y hace cada una de las células vivas).
Específicamente las funciones del ADN es la de contener la información hereditaria que se utilizan para desarrollar y llevar a cabo funciones biológicas, almacena información para construir proteínas y otras moléculas orgánicas para desarrollar un organismo. Y el ARN lleva la información del ADN a los ribosomas de sus células.
Con este último apartado se da como finalizada la lección uno.
La información ha sido obtenida tanto de nuestro libro de Biología (1ºBto) como de diversas páginas web como Wikipedia, ácidos nucléicos, nucleótidos, etc.
Cuaderno de Bitácora, dirigido a los alumnos del Colegio de la Presentación que cursen Biología y Geología de ESO y Bachillerato. Aquí encontrarás recursos para tus clases: direcciones de Internet, instrucciones para trabajos y otros. Será como una pequeña prolongación de las clases del colegio con la idea de ayudarte en tus tareas. Espero que te sea útil.
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