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Elogos de la traducción

  • Proceso fundamental en la biología molecular.

1. Etapas de la traducción

1.1. Inicio
  • El ARN se une al ribosoma.
  • El ribosoma reconoce el codón AUG (metionina).
  • Llega el ARN con metionina.
  • Se forma el complejo inicial entre el ribosoma y el ARN.
1.2. Elongación
  • Proceso de construcción de la proteína.
  1. Entrada (Sitio A): Llega un ARNt con su aminoácido correspondiente.
  2. Unión (enlace peptídico): Se forma un enlace entre aminoácidos, creando la cadena proteica.
  3. Desplazamiento: El ribosoma se mueve hacia adelante (AP) y entra otro ARNt; este proceso se repite sucesivamente hasta que se complete la cadena de aminoácidos.
1.3. Terminación
  • Ocurre cuando aparece un codón de terminación (STOP).
  • Codones de terminación: UAA, UAG, UGA. Estos no tienen ARNt correspondiente.
  • Finalización del proceso:
      1. La proteína recién formada se libera.
      2. Se disocia el ribosoma.

2. Regulación Génica

  • Proceso mediante el cual la célula decide qué genes se expresan, cuándo y cómo.
  • No todos los genes están activos todo el tiempo, lo que permite la especialización celular.
  • Ejemplo: Las células del ojo y las células musculares son distintas porque expresan genes diferentes.
2.1. Expresión de un gen
  • Un gen activado produce su propia proteína.
  • Un gen desactivado no produce proteína.
2.2. Regulación a nivel de ADN
  • Eucromatina: ADN abierto; se puede transcribir.
  • Heterocromatina: ADN cerrado; no se puede transcribir.
  • Factores de transcripción: Proteínas que activan o inhiben la expresión de genes.

3. Detalles importantes sobre la traducción

  • El ARN se lee en tripletas, conocidas como codones, que especifican aminoácidos.
  • La traducción ocurre en el ribosoma.
  • El ARNt trae aminoácidos y se forman enlaces peptídicos.
  • Incluye un codón de inicio (AUG) y codones de término (UAA, UAG, UGA).

4. Diferencias entre Transcripción y Traducción

  • Transcripción: Copiar información del ADN al ARN.
  • Traducción: Usar la información del ARN para sintetizar proteínas.

Técnicas en Biología

1. Cultivo celular

  • Crecimiento de células en un laboratorio.

2. Fraccionamiento

  • Separación de organelas para análisis.

3. Inmunofluorescencia

  • Visualización de proteínas usando luz fluorescente.

4. PCR (Reacción en cadena de la polimerasa)

  • Amplifica ADN, donde la DNA polimerasa copia el ADN generando millones de copias.

5. Polimerasa

  • Máquina que copia material genético.

6. Anticuerpo

  • Proteína del sistema inmune que reconoce moléculas específicas llamadas antígenos.
  • Funciona para defender el cuerpo y se puede detectar fácilmente debido a su fluorescencia.

7. Centrifugación

  • Proceso donde se giran las células rápidamente para fraccionarlas, resultando en la separación de núcleos, mitocondrias y ribosomas.

Transcripción (ADN-ARN)

1. ADN Polimerasa

  • Función principal: Sintetiza hélices de ADN y corrige errores.

2. Primasa

  • Requiere un cebador para iniciar la síntesis.

3. Enzima Topoisomerasa

  • Impide que el ADN se enrede durante su apertura.
3.1. Componentes de la maquinaria de replicación
  • Helicasa: Abre el ADN.
  • Primasa: Coloca el cebador.
  • ADN Polimerasa: Sintetiza el ADN.
  • Ligasa: Une los fragmentos de Okazaki.

4. Resultado final

  • Se obtienen dos ADN idénticos.

5. Proceso de Transcripción

  • El ARN es complementario al ADN y se sintetiza en dirección 5'-3'.
  • La ARN polimerasa inicia y elongación el ARN, separando las hebras del ADN y uniendo nucleótidos complementarios.

6. Terminación de la Transcripción

  • La ARN polimerasa se detiene al encontrar una secuencia de terminación, liberando el ARN recién formado (pre-ARN).
6.1. Modificaciones post-transcripcionales
  • Caperuza 5': Se agrega una guanina al extremo 5'.
  • Splicing: Eliminación de intrones (no codifican) y unión de exones (si codifican), produciendo ARN maduro.
  • Cola de Poli-A: Se agregan muchas adeninas al extremo 3'.
6.2. Diferencias en procariontes vs. eucariontes
  • En eucariontes: la transcripción ocurre en el núcleo y la traducción en el citoplasma.

7. Resumen

  • La transcripción utiliza una hebra molde, ocurre de manera específica y da lugar a un ARN mensajero.

Traducción

  • La traducción es el proceso mediante el cual el ARNm se usa para sintetizar proteínas.
  • Se lee en grupos de 3 letras (codones).

1. Elementos clave en la traducción

  • ARNm: Lleva la información genética.
  • Codones: Tripletas de nucleótidos que determinan aminoácidos. Ej: AUG (inicio - metionina).
  • Anticodón: Complementario al codón en el ARNt.
  • Ribosoma: Organelo que fabrica proteínas y tiene 2 subunidades (pequeña y grande).
1.1. Sitios en el Ribosoma
  • A (Aminoacilo): Donde llega el ARNt con su aminoácido.
  • P (Peptidilo): Donde se forma el enlace peptídico.
  • E (Salida): Donde se expulsa el ARNt.

2. Proceso de Traducción

  • Inicia cuando el ribosoma lee el ARNm y añade aminoácidos en la secuencia especificada por los codones.
  • Ej: Metionina-Alanina-Fenilalanina.

Estructura y Organización de la Célula

1. La célula

  • Unidad más pequeña capaz de realizar funciones vitales.
  • Composición: Átomo → Molécula → Macromolécula → Organelo → Célula → Tejido → Órgano → Sistema → Organismo.

2. Tipos de Células

2.1. Procariontes
  • No tienen núcleo definido.
  • ADN libre en el nucleoide.
  • No tienen organelos membranosos.
  • Ejemplo: Bacterias y Arqueas.
2.2. Eucariontes
  • Células con núcleo delimitado.
  • Poseen organelos como el núcleo, mitocondrias, retículo endoplasmático, aparato de Golgi, entre otros.

3. Estructura de la Membrana Plasmática

  • Barrera que regula el ingreso y salida de sustancias; está formada por una bicapa de fosfolípidos (cabeza hidrofílica y cola hidrofóbica).

4. Organelos y sus Funciones

  • Núcleo: Controla la célula y contiene el ADN.
  • Mitocondria: Produce energía mediante la respiración celular.
  • Retículo Endoplasmático: Rugoso (sintetiza proteínas) y Liso (sintetiza lípidos).
  • Aparato de Golgi: Modifica y distribuye proteínas.
  • Lisosomas: Contienen enzimas digestivas.
  • Peroxisomas: Degradan sustancias tóxicas.

Enlaces químicos y biomoléculas

1. Enlaces químicos

1.1. Enlace covalente
  • Los electrones se comparten.
  • Ejemplos: Agua (H₂O) y glucosa (C₆H₁₂O₆).
1.2. Enlace iónico
  • Un átomo pierde electrones (carga positiva) y otro gana electrones (carga negativa).
  • Ejemplo: NaCl.
1.3. Puentes de hidrógeno
  • Atracciones débiles entre moléculas polares.

2. Biomoléculas Orgánicas

2.1. Carbohidratos
  • Energía inmediata; monómero: monosacáridos (ej: glucosa).
2.2. Lípidos
  • Reserva de energía; no tienen un monómero típico (ej: ácidos grasos + glicerol).
2.3. Proteínas
  • Función estructural y enzimática; monómero: aminoácidos.
2.4. Ácidos nucleicos
  • Almacenan y transmiten información genética; monómero: nucleótidos.

3. Organización del ADN

3.1. Estructura básica
  • Doble hélice formada por nucleótidos (fosfato, azúcar-desoxirribosa y base nitrogenada).
  • Bases nitrogenadas: Adenina, Timina, Citosina, Guanina (A-T, C-G).
3.2. Compactación del ADN
  • Se compacta con proteínas (histonas) formando nucleosomas.
  • Eucromatina (activa) vs. Heterocromatina (inactiva).

4. Replicación del ADN

  • Objetivo: Duplicar el ADN antes de la división celular; proceso semiconservativo.
  • Enzimas principales: Helicasa (abre el ADN) y ADN polimerasa (sintetiza nuevas hebras).
  • Proceso: Hebra líder (sintetizada continuamente) vs. hebra rezagada (sintetizada en fragmentos).
  • Resultado: Se generan dos hélices de ADN idénticas.