Composición química del ADN y su duplicación. Síntesis de

Composición química del ADN y su duplicación. Síntesis
de proteínas
El ácido desoxirribonucleico (ADN) es un polímero de alto peso molecular formado por dos cadenas
o hebras de monómeros llamados nucleótidos. Cada nucleótido está conformado por moléculas
más pequeñas: una base nitrogenada (adenina, guanina, citosina o timina), un hidrato de carbono
(desoxirribosa) y un grupo fosfato (fig. 1). Los cuatro tipos de nucleótidos difieren solamente en el
tipo de base nitrogenada, las cuales pueden ser púricas (adenina o guanina) o pirimídicas (citosina
o timina). Se les llama púricas o pirimídicas porque derivan de moléculas llamadas purina o
pirimidina.
Fig. 1: Esquema de un nucleótido
El conocimiento de los componentes del ADN y otros antecedentes permitió a los científicos
Watson y Crick construir un modelo tridimensional de la molécula. Este modelo propone la
presencia de dos cadenas de nucleótidos entrelazadas en forma de doble hélice. Cada una de estas
hebras se une a la otra por las bases nitrogenadas mediante puentes de hidrógeno, siguiendo un
patrón fijo: la adenina se une a la timina y la guanina a la citosina. Los nucleótidos de cada cadena
se unen a través de los grupos fosfato y la desoxirribosa (fig. 2).
Figura 2. a. Modelo de la doble hélice del ADN; b. Disposición de los nucleótidos en el ADN
El modelo descrito permite explicar cómo se pueden sintetizar nuevas moléculas de ADN: el
proceso comienza con la ruptura de los enlaces de hidrógeno y la consecuente separación las dos
cadenas complementarias. Esto permite que cada una de las cadenas sirva de molde para formar
una cadena complementaria nueva. En este proceso participa una serie de enzimas, una de ellas
es la ADN polimerasa, que permite el enlazamiento de los nucleótidos en las cadenas
complementarias nuevas. Este modelo de duplicación del ADN (replicación o autoduplicación) se
denomina semiconservativo, ya que cada ADN sintetizado está formado por una cadena “antigua”,
que sirvió de molde, con la otra “nueva”.
EL CICLO DE VIDA DE LA CÉLULA
Una vez conocida la composición básica de la célula eucariota, hacia 1970,
comenzaron a abordarse interrogantes sobre detalles moleculares de los procesos
individuales de la vida celular, estableciéndose que esta se encuentra en algún estado
del ciclo celular: interfase, mitosis, citocinesis o fase G0.
NECESIDAD DE LA DIVISIÓN CELULAR.
Cuando las células alcanzan determinado crecimiento dejan de crecer y se dividen
entrando continuando el ciclo celular. Si las condiciones ambientales no son adecuadas
para la entrada en el ciclo, la célula entra en un periodo de quiescencia, denominado
G0, en el que puede permanecer largo tiempo. Además, desde este estadío de G0 la
célula es sensible a señales de diferenciación, en el caso de organismos pluricelulares,
o de inicio de procesos sexuales, en el caso de organismos unicelulares. Si las
condiciones ambientales vuelven a ser favorables, la célula puede volver a iniciar ciclos
de división.
EL CICLO CELULAR.
Se denomina ciclo
celular a:
"El proceso de suceciones y crecimiento y didisiones celulares". "Periodo que va desde
el principio de una división hasta el inicio de la siguiente".
El ciclo celular de la célula eucariota abarca las siguientes etapas: interfase, mitosis,
citocinesis y G0.
La Interfase, etapa que sucede entre dos periodos de división celular que comprende
las subfases G1 o primera fase de intervalo, la fase S o fase de síntesis y la fase G2 o
segunda fase de intervalo y, corresponde a un periodo de gran actividad, durante el que
se llevan a cabo en una secuencia ordenada de complicados y elaborados preparativos
para la división celular. Es la etapa del ciclo celular en que permanece la mayor parte
de vida una célula, aproximadamente un 90%.
En la Fase G1, la célula aumenta su volumen celular debido a la síntesis de proteinas y
duplicación de organelos celulares como mitocondrias, cloroplastos, lisosomas,
ribosomas y otros al igual que toma la decisión de atravesar el punto de Inicio (Start)
que compromete irreversiblemente el comienzo del ciclo celular.
En la fase S o de síntesis, tiene lugar la duplicación del ADN grantizando la repartición
equitativa entre las dos células hijas. Al terminar esta fase la célula tiene el doble de
proteínas nucleares y ADN.
En la fase G2 la célula analiza si ha completado correctamente la fase S y decide entre
permitir el paso a mitosis, o en su caso, esperar para que se realicen las reparaciones
necesarias.