Fisiología de Guyton Capitulo 3 Introducción En

Fisiología de Guyton Capitulo 3
Introducción
En general se conoce que los genes son el medio principal para la herencia de
genes de padres a hijos, que se encuentra en el núcleo de las células de todo
el organismo. Sin embargo este desarrolla funcionas más específicas y
necesarias del organismo, controlando así la función cotidiana de todas la
células del organismo, los genes controlan las funciones de las células al
determinar que sustancias se van a sintetizar dentro de ella misma.
Desarrollo
Genes en el núcleo celular:
Los genes se unen por sus extremos, formando la doble hélice llamada ADN.
Esta molécula está formada por varios compuestos químicos sencillos unidos
con un patrón regular.
Bloques básicos del ADN: sus principales componentes son el ácido fosfórico,
una azúcar, ya sea ribosa o desoxirribosa y cuatro bases nitrogenadas. Estos
nucleótidos se unen laxamente entre sí, para formar la doble cadena de ADN,
esto por enlaces débiles llamados puentes de hidrógenos, pero que en gran
cantidad logran ser muy estables. Cada base purinica de adenina se una con
una pirimidinica de timina, cada base purinica guanina siempre se une con una
pirimidinica citosina, debido a la laxitud de los puentes de hidrogeno, estas
hebras se separan con facilidad. En cada vuelta completa de la hélice, hay diez
pares de nucleótidos.
La importancia del ADN es sucapacidad de sintetizar proteínas mediante su
código genético, el cual consta de tripletes sucesivos de bases nitrogenadas.
El código del ADN del núcleo celular se transfiere al código de ARN en el
citoplasma celular: transcripción.
El primer paso para sintetizar ARN es separar temporalmente las dos hebras
del ADN y usar una como molde, las diferencias entre una hebra de ADN y
ARN es la ribosa en vez de desoxirribosa y uracilo en lugar de timina en el
ARN. Después a estos nucleótidos se les añade a cada uno dos radicales
fosfato más, para formar trifosfatos, y así “activar” a los nucleótidos. Con el fin
de que cada nucleótido cuente con una gran cantidad de energía.
La ARN polimeraza es una gran enzima proteica que tiene muchas
propiedades funcionales para la formación de ARN.
Esta reconoce y se une al promotor por medio de una estructura
complementaria, después provoca el desenrrollamiento de dos vueltas de
hélice y separa momentáneamente las de hebras, después esta se desplaza
por la hebra de ADN y conforme esta avance van añadiéndose nucleótidos de
ARN y se forma la cadena de ARN, primero se forman los puentes de
hidrogeno entre las bases nitrogenadas del ADN y ARN, después la ARN
polimeraza rompe 2 radicales fosfato de los nucleótidos de ARN liberando
energía para producir enlaces covalentes muy fuertes entre el fosfato ylas
ribosas adyacentes y así formar la cadena de ARN, al final la ARN polimeraza
se encuentra con un secuencia terminadora de cadena que provoca que esta
enzima y la cadena de ARN se separe de la cadena de ADN, después esta
enzima se puede usar de nuevo.
Hay 4 tipos diferentes de ARN que tiene un papel independiente y totalmente
diferente en la síntesis de proteínas.
ARN mensajero: Transporta el código genético al citoplasma para controlar el
tipo de proteína que se forma. Estas cadenas son largas, compuestas por
varios cientos de miles de nucleótidos, es una cadena no pareada, con
codones complementarios a los tripletes de código de genes del ADN.
ARN de transferencia: Transfiere las moléculas de aminoácidos a medida que
se sintetiza proteínas cada tipo de ARDt b se combina específicamente con 1
de los 20 aminoácidos, este reconoce el codón del ARNm y libera el
aminoácido, contiene solo 80 nucleótidos, tiene una cadena plegada.
ARN ribosomal: Constituye el 60% del ribosoma, el resto lo conforma proteínas,
este se sintetiza en el nucléolo, por lo tanto en células que producn grandes
cantidades de proteínas el nucléolo esta agrandado, el ARNr se une a las
proteínas ribosómicas en el nucléolo, estos salen por los poros de la membrana
nuclear al citoplasma y se convierten en ribosomas.
MicroARN: Son cortos fragmentos de ARNmonocatenario, de 21 a 23
nucleótidos que regulan la expresión génica.
Formación de proteínas en los ribosomas: El proceso de traducción.
Es la unión de una molécula de ARNm a un ribosoma, este le su codón de
inicio, las moléculas de ARNt transportan los aminoácidos y los libera para
formar la proteína. Al llegar al codón de terminación se separan y la proteína
queda completa. En algunos casos un solo ARNm puede sintetizar varias
cadenas de aminoácidos con ayuda de un complejo llamado polirribosomas, el
ARNm se une a varios ribosomas.
Síntesis de otras sustancias en la célula.
Las enzimas se producen a partir del proceso que acabamos de ver, estas
favorecen la síntesis de lípido, glucógeno, purinas, pirimidinas y cientos de
otras sustancias
Control de la función genética y actividad bioquímica de las células.
Hay dos métodos de control de las actividades químicas de la célula, 1) la
regulación genética, que cubre todo el proceso, desde la transcripción del
código genético en el núcleo hasta la formación de proteínas en el citoplasma,
esta controla el grado de activación de los genes y la formación de productos
génicos, y 2) regulación enzimática, que regula los niveles de actividad de las
enzimas ya formadas en la célula.
La celula tiene un ciclo vital que transcurre desde el inicio de la reproducción
celular , hastael inicio de la siguiente reproducción celular, las células animales
no inhibidas se reproducen tan rápido como puedes y su ciclo puede durar de
10 a 30 horas, y termina por una serie de sucesos físicos diferenciados
llamados mitosis, esta dura solo 30 minutos.
La reproducción de la célula comienza en el núcleo, con la replicación del ADN,
esta comienza de 5 a 10 horas antes de la mitosis y se completa en 4 a 8
horas,
Para la replicación del ADN se replican ambas cadenas, y de forma completa,
en esto participan las ADN polimeraza y la ADN ligasa que provoca la unión de
nucleótidos, la formación de una nueva cadena de ADN se produce en cientos
de lugares simultáneamente, cada molécula nueva de ADN se mantiene unida
a la original por puentes de hidrogeno.
Las hélices de ADN del núcleo se desenrolla en cromosomas. La célula
humana tiene 46 cromosomas en 23 pares.
Proface: los cromosomas del núcleo se condensan en cromosomas bien
definidos.
Prometafase: las puntas de los microtúbulos en crecimiento se fragmentan en
la cubierta nuclear.
Metafase: las dos ásteres del aparato mitótico se separan.
Anafase: las dos cromatidas de cada cromosoma son separadas en el
centromero.
Telofase: los dos juegos de cromosomas hijos se separan.
En algunos tejidos la falta de células provocan que estas se reproduzcan mas
rápida y continuamente,el crecimiento celular se controla por medio de factores
de crecimiento, las células dejan de crecer si salen de su medio y cuando se
puede recoger cantidades diminutas de sus propias secreciones.
El tamaño de la célula está regulado principalmente por la cantidad de ADN
funcionante en el núcleo.
La diferenciación celular son los cambios de las propiedades físicas y
funcionales de las células a medida que proliferan en el embrión para formar
las distintas estructuras y órganos corporales.
El número de células en el organismo no está solo controlado por la división
celular, también por el control de la velocidad de muerte, cuando las células ya
no se necesitan, o cuando se convierten en una amenaza para el organismos,
sufre la muerte celular programada llamada apoptosis , esto implica una
cascada proteolítica especifica que hace que la célula se encoja y condense
para desmontar su citoesqueleto y alterar su superficie de tal manera que una
célula fagocitica cercana , se pueda unir a la membrana celular y digerir la
célula.
El cáncer se debe en todo o en casi todos los casos a la mutación o alguna otra
actividad anormal de los genes celulares que controlan el crecimiento y la
mitosis celular, los genes anormales se denominan oncogenes y se han
descubierto hasta 100 tipos diferentes.
Las células cancerígenas norespetan los niveles normales de crecimiento, no
se adhieren fácilmente entre si y producen factores angiogenicos. El tejido
canceroso compite con el tejido normal, como las células cancerígenas
continúan proliferándose continuamente, su número aumenta día con día y
pronto demandan prácticamente toda la nutrición disponible.
Análisis
El conocer la función específica del núcleo, nos ayuda a salir de las
generalidades, como médicos debemos conocer cuáles son las verdaderas
funciones de la célula, sin embargo, es importante saber que cada proceso que
se realiza en la célula es mediado por otro proceso, esto nos lleva hasta el
núcleo, siendo este la base para la producción de proteínas, las cuales regulan
todos los procesos de la célula y el organismo en general, por lo tanto es
importante que se conozca cual es el proceso por el cual se producen las
proteínas, se duplica el ADN y se produce el ARN, puesto que a final de
cuentas todo depende de estas moléculas.
Al igual es importante conocer que las células tienen mecanismos de
regulación que determinan su crecimiento y tamaño de cada célula, así como
hay un mecanismo que regula la muerte celular, todo esto con el in de que
exista un equilibrio, en el que todas las células sean funcionales y que el
organismo cuente con el número necesario de células.
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