CONTROL GENETICO DE LA SINTESIS PROTEICA, LAS

FUNCIONES DE LA CELULA Y LA REPRODUCCION CELULAR.

FRANCISCO ENRIQUE VARGAS LOPEZ.11/06/2012

GENES EN EL NUCLEO CELULAR

• En el núcleo celular hay un gran numero de genes unidos por sus extremos, formando las moléculas de doble hélice largas de ADN que tienen un peso molecular que se mide por miles de millones.

• La molécula esta formada por varios compuestos químicos sencillos unidos siguiendo un patrón regular.

BLOQUES BASICOS DEL ADN• Los compuestos básicos en la

formación del ADN son el acido fosfórico, el azúcar desoxirribosa y cuatro bases nitrogenadas (purinicas: adenina y guanina, pirimidinicas: timina y citosina)

• El acido fosfórico y la desoxirrobosa forman las dos hebras helicoidales que sirven de soporte para la molécula de ADN, mientras que las bases nitrogenadas se apoyan entre las dos hebras y se conectan entre si.

NUCLEOTIDOS

• Se forman al combinar una molécula de acido fosfórico, una molécula de desoxirribosa y una de las cuatro bases.

• Se pueden formar cuatro tipos de nucleótidos:– Acido desoxiadenilico.– Acido desoxitimidilico.– Acido desoxiguanilico.– Acido desocitidilico.

CODIGO GENETICO

• Capacidad para controlar la formación de las proteínas en la célula.

• Consta de “tripletes” sucesivos de bases, es decir, tres bases sucesivas componen una palabra del código.

• Los tripletes sucesivos controlan en ultimo termino la secuencia de aminoácidos en una molécula proteica que la célula debe sintetizar

EL CODIGO DE ADN DEL NUCLEO CELULAR SE TRANSFIERE AL CODIGO DE ARN EN EL CITOPLASMA

• PROCESO DE TRANSCRIPCION– El ADN se encuentra en el núcleo

de la célula. El mecanismo para que los genes del ADN del núcleo controlen las reacciones químicas del citoplasma, se consigue mediante la intermediación del ARN.

– El código se transfiere al ARN por medio de la transcripción. Y este a su vez se difunde desde el núcleo a través, de lo poros del núcleo al compartimiento citoplasmático.

– es decir, la producción de ARN a partir de DNA se denomina transcripción.

SINTESIS DE ARN

• La transcripción conduce a varios tipos de RNA– ARN mensajero (mRNA)– ARN de transferencia (tRNA)– ARN ribosomal (rRNA)

ARN MENSAJERO (mRNA)

• transporta el código genético al citoplasma para controlar el tipo de proteína que se forma

ARN DE TRANSFERENCIA (tRNA)

• Transporta los aminoácidos activados a los ribosomas para usarlos en el montaje de la molécula proteica.

ARN RIBOSOMAL O RIBOSOMICO (rRNA)

• Junto con 75 proteínas distintas, forman ribosomas, las estructuras físicas y químicas en las que se montan realmente las moléculas proteicas.

EL SISTEMA GENETICO DE ADN TAMBIEN CONTROLA LA REPRODUCCION CELULAR

• El eje central de la vida es el sistema genético del ADN.

• La reproducción celular es un ejemplo del papel que tiene el sistema genético del ADN.

• Los genes y sus mecanismos reguladores determinan las características decrecimiento de las células y también se dividen para formar nuevas células.

CICLO VITAL DE LA CELULA

• Es el periodo que transcurre desde el inicio de la reproducción celular hasta el inicio de la siguiente reproducción celular.

• Mitosis: serie de sucesos físicos diferenciados y que tiene como finalidad lograr la división de la célula en dos células hijas nuevas.– Dura solo unos 30 min.

REPLICACION DEL ADN• Replicación de todo el ADN de los

cromosomas y solo después de tener lugar la mitosis.

• La duplicación empieza entre 5 y 10 hrs antes de la mitosis y se completa en 4-8 hrs.

• Resultado dos replicas exactas de todo el ADN; las cuales se convierten en el ADN de las dos células hijas nuevas que se formaran en la mitosis.

• Después hay otro periodo de 1-2 hrs antes que comience bruscamente la mitosis.

FENOMENOS FISICOS Y QUIMICOS DE LA REPLICACION DEL ADN

CROMOSOMAS Y SU REPLICACION

• Las hélices de ADN del núcleo se enrollan en cromosomas.

• La célula humana contiene 46 cromosomas dispuestos en 23 pares.

• Los genes de los cromosomas son idénticos o casi idénticos entre si en su mayor parte

• Hay una gran cantidad de proteínas, principalmente muchas moléculas pequeñas de histonas cargadas positivamente.

• Proteínas no histonas , funcionan como proteínas estructurales, con la maquinaria reguladora genética, activadores, inhibidores y enzimas

• La replicación de los cromosomas se produce minutos después a la finalización de la replicación de las hélices de ADN.

• Los dos cromosomas nuevos se mantienen unidos entre si en un punto que se denomina centromero, situado cerca del centro, estos se conocen como cromatidas.

MITOSIS CELULAR

• Proceso por el cual se divide la célula en dos nuevas

• Se produce automáticamente en 1 o 2 horas.

APARATO MITOTICO

• Uno de los primeros pasos de la mitosis tiene lugar en el citoplasma, en torno a unas pequeñas estructuras llamadas centriolos (formado principalmente por nueve estructuras tubulares paralelas dispuestas en forma de un cilindro).

• Centrosoma: dos centriolos de cada par se unen en ángulos rectos y cada par de centriolos, junto al material pericentriolar unido a el.

• Los dos pares de centriolos comienzan a separarse uno del otro

PROFASE

• Primera etapa de la mitosis. Mientras se forma el haz, los cromosomas del núcleo se condensan en cromosomas bien definidos.

PROMETAFASE

• Las puntas de los microtubulos en crecimiento del aster se fragmentan en la cubierta nuclear.

• Los microtubulos del aster se unen al cromatidas en los centromeros, donde las cromatidas pareadas aun están unidas entre si; los túbulos tiran de una cromatida de cada par, alejando cada una hacia el polo celular correspondiente.

METAFASE• Los dos ásteres del aparato

mitótico se separan, lo que parece suceder porque las puntas de los microtubulos de ambos donde se imbrican entre si para formar el huso mitótico.

• Simultáneamente, los microtubulos insertados en las cromatidas tiran fuertemente en ellas hasta el centro de la célula, alineándolas para formar el plano ecuatorial del huso mitótico.

ANAFASE

• Las dos cromatidas de cada cromosoma son separadas en el en el centromero. Se forman dos juegos independientes de 46 cromosomas hijos.

TELOFASE• Aquí los dos juegos de

cromosomas hijos se separan completamente.

• El aparato mitótico se disuelve y se desarrolla una nueva membrana nuclear que rodea cada grupo de cromosomas.

• Poco después la célula se divide en dos, en la zona media entre los dos núcleos, como consecuencia de la formación de un anillo de microfilamentos .

APOPTOSIS

• Cuando las células ya no se necesitan, o cuando se convierten en una amenaza para el organismo, sufren una muerte celular programada o apoptosis.

• Implica una cascada proteolítica especifica que hace que la célula se encoja y condense para desmontar su citoesqueleto y alterar su superficie de tal forma que una célula fagocita cercana, como un macrófago, se puede unir a la membrana celular y digerir a la celular.

• Da lugar al desmontaje y fagocitosis de la célula antes de que se produzca alguna fuga de su contenido, por lo que las células vecinas se mantienen sanas.

CANCER

• Solo una pequeña parte de las células que mutan serán cancerosas.– La mayoría de las células mutadas tienen una

capacidad de supervivencia menor que las células normales.

– Solo algunas de las células mutadas que sobreviven son cancerosas, porque la mayoría de estas células mutadas tienen controles de retroalimentación normales que impiden su crecimiento excesivo.

– Las células que son potencialmente cancerosas se destruyen, si no siempre, casi siempre, en el sistema inmunitario del organismo antes de que crezcan y desarrollen un cáncer;• La mayoría de las células mutadas forman proteínas

anormales en el interior de los cuerpos celulares como consecuencia de su alteración genética. Estas proteínas activan el sistema inmunitario del organismo, lo que hace que generen anticuerpos o linfocitos sensibilizados que reaccionan contra las células cancerosas y las destruyen.

– Se necesita la presencia de varios oncogenos activados activados para provocar el cáncer.

Factores químicos, físicos o biológicos que aumentan la probabilidad de mutaciones

• La radiación ionizante.• Sustancias químicas (carcinógenos)• Irritantes físicos.• Tendencia hereditaria• Algunos virus provocan ciertas clases de

cáncer.

CARACTERISTICAS INVASIVAS DE LAS CELULAS CANCEROSAS

• La célula cancerosa no respeta los limites de crecimiento celular.

• Son menos adhesivas entre si, por lo que tienden a dispersarse por los tejidos.

• Algunos canceres producen factores angiogenicos que provocan crecimiento de muchos vasos sanguíneos nuevos dentro del cáncer.