Material Genético y ADN

 

 Observa el Dibujo y describe en tu cuaderno, aplicando el trabajo de J. Gurdon.

Lee con atención el texto y contesta las preguntas que aparecen resaltadas en rojo

PARTE I:_ 
Material Genético y ADN

Introducción

 El 'material genético' se emplea para guardar la información genética de una forma de vida de maracas y esta almacenado en el núcleo de la célula. Para todos los organismos conocidos actualmente, el material genético es casi exclusivamente ácido desoxirribonucleico (ADN o DNA). Algunos virus usan ácido ribonucleico (ARN o RNA) como su código genético.

Define los conceptos que aparecen subrayados en el párrafo anterior.

¿ Qué es el material genético?

El material genético es toda la totalidad de ADN que presenta un ser vivo.

¿ Cómo está formado?

Nuestro material genético está formado por moléculas de ADN. Estas moléculas están hechas de dos largas cadenas complementarias unidas y retorcidas entre sí.
Las cadenas están formadas por bloques o subunidades. Estos componentes del ADN (polímero) son los nucleótidos (monómeros); cada nucleótido está formado por un grupo fosfato, una desoxirribosa y una base nitrogenada, y son precisamente las bases nitrogenadas las que portan la información

¿ Para qué se emplea?

El material genético se emplea para guardar la información genética de una forma de vida orgánica. Para todos los organismos conocidos actualmente, el material genético es casi exclusivamente ácido desoxirribonucleico (ADN o DNA). Algunos virus usan ácido ribonucleico (ARN o RNA) como su material genético.

¿ Qué es el adn?

Es una molécula orgánica compleja, que constituye el material genético de los organismos. Es el componente químico  de los cromosomas y el material del que los genes están formados. En las bacterias el ADN se encuentra en el citoplasma mientras que en organismos más complejos y evolucionados, tales como plantas, animales y otros organismos multicelulares, la mayoría del ADN reside en el núcleo celular, mitocondrias y plastidios.

Replicación de ADN

Es la capacidad que tiene el ADN de hacer copias o réplicas de su molécula. Este proceso es fundamental para la transferencia de la información genética de generación en generación. Las moléculas se replican de un modo semiconservativo. La doble hélice se separa y cada una de las cadenas sirve de molde para la síntesis de una nueva cadena complementaria. El resultado final son dos moléculas idénticas a la original.

El esquema presenta a Replicación semiconservativa del ADN

Actividad ADN:

1. Describe las características de la molécula de ADN

2.- Explica la composición química de la molécula de ADN y como se diferencia de la molécula de ARN

3. ¿Dónde se encuentra el ADN?

4.- Qué es un gen

5. A qué corresponde el Genoma?

6. ¿Cuál es la estructura de un cromosoma? Dibuja uno y describe

7.- ¿Cuántos tipos de cromosomas podemos encontrar? define cada uno

El Cariotipo:

En general, el cariotipo es la cantidad o complemento cromosómico característico de una especie eucariota. La preparación y estudio de los cariotipos es parte de la citogenética.

Aunque la replicación y transcripción del ADN es altamente estandarizados en los eucariotas,''lo mismo no puede decirse de su''cariotipos, que son a menudo altamente variable. Puede haber variaciones entre las especies en el número de cromosomas y en la organización detallada. En algunos casos, existe una variación significativa dentro de cada especie. A menudo hay una. variación entre los dos sexos, 2. variación entre la línea germinal y el soma (entre gametos y el resto del cuerpo), 3. variación entre los miembros de una población, debido al polimorfismo genético equilibrada, 4. la variación geográfica entre las razas; 5. mosaicos o individuos de otra manera anormal. Además, la variación en el cariotipo puede ocurrir durante el desarrollo del óvulo fecundado.

La técnica de la determinación del cariotipo es generalmente llamado cariotipo''''. Las células se pueden bloquear parte del camino a través de la división (en la metafase) in vitro (en un vial de reacción) con colchicina. Estas células se tiñen, fotografiados y organizados en una karyogram'''', con el conjunto de cromosomas dispuestos, con el fin de autosomas de longitud, y los cromosomas sexuales (X / Y).

Como muchas otras especies que se reproducen sexualmente, los seres humanos tienen cromosomas especiales (los cromosomas sexuales, en contraste con los autosomas). Estos son XX en las hembras y XY en los hombres también llamados heterocromosomas.

Un cariotipo consiste de un diagrama en el cual se muestran todos los cromosomas de un individuo. En un cariotipo los cromosomas son organizados por tamaño, desde el más largo hasta el más pequeño. Con excepción de los cromosomas del sexo el cual acostumbra colocarse al final.
DesarrolloCromosomas.-

• Investiga: Cariotipo de Chimpancé, Gorila, Caballo, Mosca, y cebolla
• ¿Qué son los cromosomas homólogos?
• ¿Qué permiten los heterocromosomas?
• Que es el cariotipo y como se organiza.
• Define Haploide y diploide. ¿Cómo se forman estas células?
• Que cromosomas forman el cariotipo.

Hay distintos tipos de cariotipos como:

1. cariotipos humanos.
2. cariotipos anormales.

1   Cariotipos humanos:
El objetivo de esta práctica es aprender a reconocer los cromosomas humanos, elaborar un cariotipo a partir de una fotografía y saber determinar las anomalías cromosómicas más frecuentes.
La dotación cromosómica normal de la especie humana es de 44XX para las mujeres y de 44 XY para los varones.


En el cariotipo humano los cromosomas se ordenan de mayor a menor. Hay cromosomas grandes, medianos y pequeños. Al ordenar los comosomas se constituyen 7 grupos atendiendo no sólo al tamaño sino también a la forma de las parejas cromosómicas, dentro del cariotipo humano podemos encontrar cromosomas metacéntricos (tienen los dos brazos aproximadamente iguales en longitud), submetacéntricos (con un brazo más pequeño que otro) y acrocéntricos (con un brazo corto muy pequeño).
 idiograma:

Un idiograma es la representación esquemática del tamaño, forma y patrón de todo el complemento cromosómico, los cromosomas se sitúan alineados por el centrómero, y con el brazo largo siempre hacia abajo.

Carácter anormal

 Los resultados anormales pueden indicar síndrome de Down (trisomía 21 = 3 copias del cromosoma 21 en lugar de las 2 copias normales), Trisomía 18, cromosoma Filadelfia, síndrome de Klinefelter, síndrome de Turner u otras anomalías. Un ejemplo de las consecuencias de caracteres anormales son defectos múltiples al momento del nacimiento, presencia de genitales que no pertenecen completamente a ninguno de los dos sexos, etc.

• Porque se producen los cariotipos anormales? investiga tres 
• Para que se puede utilizar el idiograma?
• Nombra y describe brevemente  las anomalías cromosómicas

Cariotipo humano Normal

Describe este cariotipo  e indica a que sexo corresponde


Define los tipo de cromosomas.

PARTE II.-

Ciclo celular: toda célula proviene de otra.

El estado en que se encuentra una célula está determinado por una secuencia periódica de crecimiento y división durante la vida de un organismo. Estos procesos están representados en el ciclo celular en tres etapas fundamentales:la primera corresponde a la interfase , que es de preparación para su posterior división. Cuando se habla de preparación, se debe pensar que la célula requiere crecer para asegurar un volumen suficiente a las células hijas, copiar su material genético (proceso de replicación), ya que se necesitan dos copias para las nuevas células, y también multiplicar sus organelos. La segunda etapa corresponde a la mitosis, que, como tal, permitirá la división del material genético previamente replicado. Finalmente, se darán las condiciones para la división completa de la célula, proceso citoplasmático llamado citocinesis , que no forma parte de la mitosis.La mitosis y la citocinesis harán posible la formación de nuevas células idénticas a las originales. Gracias a esto, los organismos pluricelulares pueden crecer,desarrollarse, regenerar tejidos y, los unicelulares, reproducirse asexualmente. En el caso humano, estamos hablando de una división de células diploides (2n que darán origen a las células diploides).

Centríolos

Los Centríolos son estructuras compuestas por nueve tripletes de microtúbulos acomodados en forma circular que se originan de los centros organizadores o centrosoma. Cuando la célula se va a dividir, este centro organizador también se divide y genera dos pares de Centríolos, cada uno de los cuales migra a los polos de la célula. En las células vegetales no hay centríolos, pero sí se forman microtúbulos.

Huso

Es el conjunto de microtúbulos que nacen delos Centríolos. Hay tres tipos: los strales,que coresponden a extensionescortas y radiales; los cinetocóricos,  que se extienden del polo a los cromosomas específicamente a sus cinetocoros, y los polares, que se extienden de polo a polo.

•  ¿Que Función cumplen los husos?
• ¿De donde se originan los husos y cuando?

Interfase: estado de reposo aparente

Al observar el núcleo de una célula en interfase, da la impresión de que se encuentra en reposo. Lejos de ello, se está produciendo una gran cantidad de eventos fundamentales para la división celular. Se trata de un estado de preparación  en cuanto al Crecimiento Generación de energía y replicación del material genético

G1 (Gap o intervalo): crecimiento celular

En esta etapa la célula crece hasta alcanzar su tamaño normal y se desarrollan los procesos vitales para su mantención, sobre todo los que respectan a la síntesis de ATP, molécula que fue utilizada en el ciclo anterior, durante la mitosis, para proporcionar energía a las reacciones metabólicas

S: síntesis de ADN

En esta etapa se copia el ADN, es decir, se da el proceso de “replicación” y se sintetiza un nuevo juego de histonas, lo que genera dos moléculas idénticas para ser repartidas en las dos células hijas durante la mitosis. De esta manera, los cromosomas que se formarán una vez iniciada la mitosis tendrán dos cromátidas hermanas unidas a un centrómero, lo que se conoce como cromosoma duplicado o doble. En la etapa anterior (G1), los cromosomas provenientes de la división celular, si estuvieran condensados, tendrían un centrómero y una cromátida (cromosoma simple).

G2

(Gap o intervalo): preparación para la mitosis

En esta etapa la célula se prepara antes de entrar en división, sobre todo en lo que respecta a la síntesis de proteínas relacionadas con el despliegue del aparato mitótico, donde comienzan a organizarse los microtúbulos. También se recupera la célula en términos energéticos, ya que en la síntesis de ADN se gastó gran cantidad de ATP.

Ayuda

Durante toda la interfase, el material genético se encuentra en estado de cromatina, ADN asociado a histonas que se encuentra desenrollado en forma de largas hebras, como se observa en el esquema y la fotografía.

Para profundizar

Los tipos celulares que no se dividen nuevamente, como las células del músculo esquelético o algunas neuronas, se retiran del ciclo celular. En estos casos, la interfase se ‘‘eterniza’’ (etapa G0) y pasa a ser el estado natural de estas células.

• Explica que sucede durante las fases de la interfase.
• Nombra las etapas de la mitosis.
• ¿Es la interfase una fase de la Mitosis?

Mitosis en video

Mitosis

Completado el proceso de interfase, la célula se encuentra preparada para dividirse por mitosis y repartir su material genético duplicado en dos células hijas a través de la separación de las cromátidas hermanas. Para su mejor comprensión, en el siguiente esquema este proceso dinámico fue segmentado en cuatro etapas o fases, cada una caracterizada por el comportamiento delos cromosomas. A continuación se representa la división mitótica de una célula animal de cuatro cromosomas. En una célula somática humana se lleva a cabo este mismo proceso, pero con 46 cromosomas en vez de cuatro.

Otro video Mitosis

• Dibuja las etapas de la Mitosis y describe cada una.
• ¿Que sucede con los cromosomas durante la mitosis?
• Que caracteriza a la célula que se obtiene al final de la mitosis?
• Describe en que consiste la Meiosis. Nombra sus etapas

Mira la Meiosis