TEORÍA CELULAR ( ADN, ARN, Composición de los
acidos nucleicos ,genoma Humano, teoría de
Watson y Crick,,Ingeniería genética )

La celula unidad funcional de los seres
vivos la cual esta formada por:
MEMBRANA PLASMATICA

CITOPLASMA

NUCLEO

ESTRUCTURA DE LA CELULA
La célula consta de dos partes independientes:
1. El núcleo: separado del citoplasma por la
membrana nuclear
2. Citoplasma:delimitado por fuera por una
membrana delgada y débil llamada membrana
celular.
PARTES ESTRUCTURALES FUNCIONALES DE LA
CELULA:
1.MEMBRANA CELULAR
CITOPLASMA






Región que ocupa
Constituido por una solución
 . viscosa donde están
suspendida sustancias orgánicas, elementos
químicos y una red de sistema de membranas.
El agua el 85 o 90%,y otros
PRESENTA DOS REGIONES:
a)ECTOPLASMA (de mayor densidad)
b)Endoplasma (organitos citoplasmáticos)
 PROTOPLASMA sustancia básica de la vida
contenida dentro de la membrana que
comprende núcleo y citoplasma
EL NÚCLEO




Descubierto por Robert Browm en 1831
Es el control y la parte esencial de la célula y
desempeña funciones de metabolismo y función
celular.
Tiene formas variables
Tamaño variable y en relación con el tamaño del
citoplasma.
EL NUCLEO
FUNCIONES DEL NÚCLEO
•Principalmente la división celular
•Como contiene los factores hereditarios
(genes) se encarga de conservar y trasmitir
los rasgos característicos de una especie
•Controla la reproducción de la célula,
reacciones bioquímicas y síntesis de proteínas.
•Permite a la célula adaptabilidad a las
condiciones cambiantes del medio y señales
externas de las hormonas.
CONSTITUYENTES QUÍMICOS DEL
NÚCLEO
•PROTEINAS
•ACIDOS NUCLEICOS
•LIPIDOS
•COMPUESTOS INORGÁNICOS.
ADN





Principios de los 50 J.WATSON y F. CRICK
estudiaron la molécula de ADN y propusieron el
modelo que lleva sus nombres:
Peldaños son las bases nitrogenadas
Los lados por los azúcares y fosfatos
Las dos bases emparejadas se encuentran a
través de la hélice
Se mantienen juntas por puentes de hidrogeno.
MODELO PROPUESTO POR WATSON Y
CRICK
ADN



Estructura fundamental donde está contenida la
información genética del organismo.
Permite a cada ser plasmar en sus sucesores los
caracteres típicos de su especie
Solo se encuentra en el núcleo a nivel de los
cromosomas.
EL ADN ESTA FORMADO POR
CUATRO COMPONENTES
1-Bases nitrogenadas:formada
principalmente por carbono,nitrogeno y
algunos casos oxígeno; en este
conseguimos cuatro tipos:
 Derivados pirimídicos (timina-citosina)
 Derivados purínicos (adeninaguanina)
2-Azúcares : formado por cinco átomos de
carbono llamada dexosirribosa
3-Acido fosfórico: se encarga de actuar como
medio de unión entre los azúcares que
forman parte del ácido nucleico.
4-Nucleótidos: Unión entre las bases :
 Adenina-timina
 Guanina-citosina
EN LA DUPLICACION DEL ADN SE
ESTUDIARON VARIAS TEORIAS DE LAS
CUALES FUERON
 REPLICACION CONSERVATIVA
 REPLICACION DISPERSIVA
 REPLICACION SEMICONSERVATIVA
DUPLICACION DE ADN(MAS
ACEPTADA)
Proceso mediante el cual cada molécula de
ADN se duplica y origina dos células hijas las
cuales conservan una hélice o cordón de la
molécula madre y se sintetisa una nueva
molécula.
Se forman dos moléculas hijas exactamente
iguales.
La síntesis de ADN se realiza antes de la
división celular durante la interfase.
ESTA AUTODUPLICACION SE LLAMA
SEMICONSERVATIVA.
EL ARN


Es el encargado de trasmitir la información
contenidas en las moléculas de ADN
Posee el nucleótido URACILO en
sustitución de la TIMINA presente en el
ADN.

Las cadenas son mas cortas que el ADN

Esta formado por solo una hélice
COMPOSICIÓN DEL ARN
BASES NITROGENADAS
PIRIMÍDICAS : CITOSINA-URACILO
PURINAS :ADENINA-GUANINA
AZÚCARES :
RIBOSA
ACIDO FOSFÓRICO
DIFERENCIAS ENTRE ADN Y ARN

BASES NITROGENADAS

AZÚCAR

LOCALIZACION

FUNCION
CODIGO
GENETICO
CODIGO GENETICO
CODIGO
GENETICO
CÓDIGO GENÉTICO





Es la relación entre la secuencia de bases
nitrogenadas del ADN y la secuencia de
AA en las proteínas.
ADN (Trascripción )
ARN m
ARN t (Traducción)
Proteínas
La información fluye del ADN al ARN por vía del proceso llamado
trascripción, y luego a la proteína por el proceso de traducción.
•Trascripción es el proceso de fabricación ARN usando el ADN como
molde.
•Traducción es la construcción de una secuencia de aminoácidos
(polipéptido) con la información proporcionada por la molécula de ARN.
El esquema de este "dogma" ha sido encontrada repetidamente y se
considera una regla general.
El orden de las cuatro bases bases nitrogenadas en el
ADN podría determinar la secuencia de AA en la
formación de polipéptidos
Las proteínas se forman con 20 clases diferentes de
AA donde el código esta formado por combinación de
tres nucleotidos.Pueden existir entre 61 a 64
combinaciones.
La lectura que realiza al final el ARN de transferencia
es a través de un triplete de nucleótido ,llamado
anticodón, que es el complemento de la tripleta de
nucleótidos que trae el ARNmensajero llamado codón
Traducción
Información contenida en el ARNm controla la
secuencia en que debe unirse los AA para la síntesis
de proteínas.
Al formar una proteína el ARN de transferencia queda
libre.
Ejemplo de aminoácidos con códigos
diferentes:
UUU Y UUC FORMAN FENILALANINA
UUA Y UUG FORMAN LEUCINA
UCU,UCC,UCA Y UCG FORMAN SERINA
LA SÍNTESIS DE PROTEÍNAS ESTÁ
REGULADA POR GENES SEGÚN MODELO DE
JACOD Y MODOT

GENES ESTRUCTURALES

EL OPERON (G.ESTRUCTURAL Y OPERADOR)

GEN OPERADOR

GEN REGULADOR

ADN-REGULADOR-OPERADOR-ESTRUCTURAL
•Los genes estructurales: Ocupan una función del ADN y tienen
la función de explicar la función de aminoácidos en las moléculas
de proteínas.
•El operon: Está formado por varios genes estructurales y el gen
operador.
•El gen operador que están ubicado en el extremo inicial de los
genes estructurales. Este gen actúa como interruptor de corriente.
•El gen regulador: Produce una determinada sustancia que al
combinarse con el producto final, actúa como represor del operón.
Esta sustancia produce un bloqueo de la acción del operon ya que
se combinaron con el operador, el cual como dijimos anteriormente.
CARACTERISTICAS DEL CÓDIGO

ES UNIVERSAL

DEGENERADO


LOS CODONES QUE ESPECIFICAN A UN
MISMO AA SE LLAMAN SINÓNIMOS
ESTA ORGANIZADO EN TRIPLETAS O
CODONES
Codigo genético
Regulación del operón de la vía del triptófano . Si no hay triptófano el represor está en su
forma inactiva. Los genes estructurales de la vía del triptófano se transcriben y se traducen, con lo que se
sintetiza el triptófano necesario para la célula.
Operón reprimible
Regulador
Operador
Gen a
Gen b
Gen c
ARNm
enzimas
Represor
inactivo
Vía metabólica del triptófano
triptófano
Cuando hay suficiente triptófano Regulación del operón de la vía del triptófago. Cuando
hay demasiado triptófano, este se une al represor y lo activa. El represor se une al operador, inactivándolo.
Los genes a, b y c no se transcriben ni se traducen, con lo que la vía de síntesis del triptófano se paraliza. Lo
que asegura que no se sintetice una cantidad excesiva de triptófano.
Operón reprimible
Regulador
Operador
Gen a
Gen b
Gen c
ARNm
enzimas
Represor
inactivo
Vía metabólica del triptófano
Represor
activo
triptófano
La ingeniería genética es la tecnología o más concretamente la
biotecnología de la manipulación y transferencia de ADN de un organismo a
otro, que posibilita la creación de nuevas especies, la corrección de defectos
genéticos y la fabricación de numerosos compuestos.
En 1973 los investigadores Stanley Cohen y Herbert Boyer
producen el primer organismo recombinando partes de su ADN en lo que se
considera el comienzo de la ingeniería genética. En 1997 se clona el primer
mamífero, la Oveja Dolly.
Actualmente la Ingeniería Genética está trabajando en la creación
de técnicas que permitan solucionar problemas frecuentes de la humanidad
como, por ejemplo, la escasez de donantes para la urgencia de trasplantes.
La ingeniería genética tiene un gran potencial. Por ejemplo, el gen
para la insulina, que por lo general sólo se encuentra en los animales
superiores, se puede ahora introducir en células bacterianas mediante un
plásmido o vector. Después la bacteria puede reproducirse en grandes
cantidades constituyendo una fuente abundante de la llamada insulina
recombinante a un precio relativamente bajo. La producción de insulina
recombinante no depende del suministro de tejido pancreático animal. Otros
usos de la ingeniería genética son el aumento de la resistencia de los
cultivos a enfermedades, la producción de compuestos farmacéuticos en la
leche de los animales, la elaboración de vacunas, y la alteración de las
características del ganado.
PROPÒSITOS DE LA INGENIERÌA GENÈTICA
 Las finalidades pueden ser diversas: en las plantas se intenta
crear variedades mas resistentes al clima, plagas, con mayor
poder nutritivo, de mayor tamaño, en los animales se obtienen
variedades ganaderas de mayor rendimiento, de más rápido
crecimiento...; en la especie humana se intentan curar
determinadas enfermedades genéticas; es la llamada terapia
génica; también se obtienen sustancias útiles para el hombre
producidas por bacterias que se utilizan como fábricas de
producción, una vez introducidos en ellas determinados genes.
 Así se han obtenido la insulina, la hormona de crecimiento, el
interferón y el factor VIII de la coagulación sanguínea, algunos
tipos de vacunas... también se pretende utilizar a los
microorganismos modificados genéticamente para que degraden
determinados contaminantes como metales y plásticos.
La clonación
El 23 de febrero de 1997 se produjo la clonación de la oveja Dolly. Era
una oveja de seis meses que había sido clonada a partir de una célula tomada
del tejido de la ubre de una oveja.
La clonación en la especie humana
¿Qué posibilidades hay de que la tecnología de clonación desarrollada
en ovejas pueda ser transferida a nuestra especie?
Según el prestigioso científico Lee M. Silver, la clonación en mamíferos ya se
ha producido además de en ovejas, en vacas, cerdos, cabras, conejos y ratones
a partir de embriones con núcleos transplantados. También se ha conseguido
en el mono Rhesus.
En el caso de la especie humana hay que asegurarse de que el
riesgo de taras de nacimiento no sea mayor que el asociado con niños
concebidos de forma natural.
La clonación de humanos podría utilizarse para curar determinadas
enfermedades: por ejemplo un cáncer de sangre, una leucemia nucleóide
que solo puede curarse eficazmente mediante el reemplazo de células
sanguíneas germinales cancerosas por otras sanas proporcionadas por un
transplante de médula de una persona compatible, es decir un clon: la
madre podría tener un nuevo hijo clonado a partir de una célula adulta suya
y este hermano pequeño podría curar al mayor, enfermo.
 La clonación también podría satisfacer el
deseo de tener hijos de parejas con problemas
de infertilidad.
Los Estados Unidos son del parecer que la llamada
clonación “terapéutica” o “experimental”, que supone
la creación y destrucción de embriones humanos, debe
estar incluido en esta prohibición mundial y general

 Cualquiera que sea su propósito, la clonación mediante
la transferencia de núcleos de células somáticas humanas
supone la creación de un embrión humano vivo
CONSECUENCIAS DE LA CLONACIÓN
Un niño que va a nacer, se puede someter a enormes riesgos de
anormalidades físicas y de desarrollo. Amenaza la individualidad humana,
imponiendo deliberadamente al clon las características genéticas de una
persona que ya ha vivido.
Se corre el riesgo de que el cuerpo de las mujeres se
convierta en una mercancía, que ellas venderán para someterlo a
tratamientos farmacéuticos arriesgados con el fin de producir los
muchos óvulos que se necesitan para la clonación. T
También es un paso gigante que se da hacia una sociedad
donde la vida se crea por pura conveniencia y los seres humanos son
libres de escoger de acuerdo a su ética principios morales,
espirituales religiosos el camino del mal o del bién . Ejemplo: los
homosexuales parejas podrían clonar hijos y los militares dictadores
clonar supersoldados para dominar al mundo.
LA CLONACIÓN HUMANA Y SUS IMPLICACIONES
ÉTICAS
La clonación, incluso si no conllevara la muerte de embriones y
tuviese un 100% de éxito dando lugar a un ser humano sin fallos, supone
un atentado a la persona así generada, que sufriría una manipulación
difícil de superar:
El clonado sería seleccionado positivamente por otros, que han
decidido cuál va a ser su dotación genética y sus características
biológicas.
El clonado sería generado con un fin: emular a alguien cuyas
características interesan por algún motivo: un hijo fallecido al que se
pretende sustituir, un genio cuyas habilidades interesa mantener, con las
consecuencias psicológicas de esa presión serían imprevisibles.
El clonado carecería de las relaciones elementales de familia: no
tendría en absoluto padre, ni propiamente hablando madre: tendría un
hermano gemelo mayor, una madre ovular (¿citoplásmica?) y una madre
de alquiler
La clonación humana con “fines terapéuticos”: el
descubrimiento de las células madre embrionarias.
La posibilidad de curar enfermedades llevando a cabo
transplantes no con órganos completos, sino con células,
mediante la llamada terapia celular.
Consistiría en reemplazar las células enfermas por otras
sanas, sin necesidad de transplantar el órgano entero.
Obtención de células madre embrionarias a partir de
embriones humanos que procedían de la fecundación in vitro.
Esos embriones estaban en la fase llamada de blastocisto. Los
blatocistos son embriones de 5-6 días

Fase blastocística ; Son masas celulares internas de
varios blastocistos (destruyéndolos en el proceso) y las
pusieron en cultivo. Consiguieron por un lado que esas
células, llamadas células madre embrionarias, viviesen y se
dividieran activamente en cultivo; y tratándolas con diferentes
factores consiguieron que dieran lugar a células tipo piel (
ectodermo ), tipo tubo digestivo ( endodermo ) o tipo músculo
( mesodermo ).
En qué consiste entonces la propuesta de clonación humana
con fines terapéuticos? Consistiría en combinar la técnica de
clonación con la de obtención de células madre embrionarias, para
curar a adultos que tuviesen una enfermedad que pudiera resolverse
mediante transplante celular

Algunas alternativas a la clonación humana con fines
terapéuticos
Existen alternativas a la clonación humana con fines terapéuticos
que no presentan objeciones éticas tan serias. La más interesante es la
posibilidad de conseguir células madre de origen no embrionario.
En el cuerpo humano existen células madre de adulto que son
precursoras de otros tipos celulares: células menos especializadas que
podrían dar lugar a varios tipos de células.

Estas células son mucho más versátiles de lo que se pensaba. Si
se ponen en cultivo y se tratan con diversos factores puede hacerse que se
diferencien hacia tipos celulares muy diferentes
Por ejemplo, a partir de células de médula ósea
Las células madre se encuentran en el adulto en la médula ósea, el sistema nervioso
También pueden obtenerse células madre del cordón umbilical y de la
placenta del recién nacido
Utilizar esas células para auto-transplantes no presentaría
ningún inconveniente ético, ya que no habría una nueva vida
implicada
ÉTICA Y CLONACIÓN HUMANA
El dilema ético de la experimentación con humanos parte del
principio de lo que significa una vida humana y lo que a ella le debemos en
respeto y dignidad
Además la libertad de un ser humano acaba cuando empieza la de
otro, es decir el derecho a reproducirse de una pareja concierne también al
posible hijo y éste tiene el derecho a nacer en condiciones iguales a todos
los niños y a vivir una vida digna.
¿Qué tipo de vida será la de un individuo tan polémico? Comencemos
por considerar su existencia característica de clon que lo diferencia de hijo
biológico de una pareja sino réplica genética de sólo uno de ellos.
Un niño clonado en cambio, será distinto desde el momento de su
creación y para siempre, dada su condición de originarse únicamente a partir de
un genoma ajeno anteriormente “vivido” por otra persona y por ende ya conocido.
Los efectos psicológicos que la clonación humana puede conllevar parten de éste
mismo fundamento.
Es bien sabido que la vida de una persona no está dictada
enteramente por su información genética ni mucho menos, claro está
que los factores ambientales interaccionan con éstos para dar el
fenotipo, pero además son las experiencias vividas las que van
condicionando a una persona y haciéndola lo que cada una es.
Sin embargo, las consecuencias psíquicas de ser clon no se deben
tanto a lo que éste genoma ajeno codifique realmente sino a la percepción
subjetiva que el clon puede tener de su condición.
Otra de las consecuencias surge del hecho de que el donador del
genoma, sea el “padre” o la “madre”, no será en términos génicos su
progenitor, sino su gemelo.
El donador puede llegar a sentirse más que padre dueño del
clon, con todos los derechos sobre él, basándose obviamente en el
hecho de que únicamente su propio genoma le dio origen.
Además el donante pudiera acabar destituyendo a su pareja como
“padre” o “madre”, negándole derechos o no teniéndola en cuenta. Todo
esto puede ocurrir también por parte del clon y no de su donador, perdiendo
totalmente el respeto por su “padre” por ejemplo. En conclusión, los roles en
la familia quedarán poco definidos generando múltiples conflictos que
afectarán a todas las personas relacionadas de alguna manera al clon.
El clon cuando tuviera edad suficiente como para entender su
naturaleza, inevitablemente se sentiría como conejillo de indias en el laboratorio
que para él será el mundo entero y podría ocasionarle paranoia.
Podrían crearle además un gran resentimiento al sujeto. Resentimiento
contra sus padres que decidieron darle ese tipo de vida, contra los médicos que
lo llevaron a cabo y contra la sociedad en general que no se opuso.
Su condición distinta a la de todos los humanos, privado de la
variabilidad genética que hace adaptarse y evolucionar a las especies en la
tierra; podría hacerlo sentir solo y contra el mundo. El hecho de no
identificarse con nadie sumado al profundo resentimiento podría acabar
incluso en un estado anímico muy peligroso para su salud mental.
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HERENCIA Y AMBIENTE