Ciclo celular y replicación de ADN

Hoja de trabajo Semanas 27 y 28

Tema: Ciclo celular y replicación de ADN

A. INTRODUCCIÓN.

El ácido desoxirribonucleico (ADN o DNA) es la macromolécula que contiene toda la información

genética que define las características de cada célula y dirige su funcionamiento. El cuerpo humano

está formado por trillones de células, que se originaron de una célula original o cigoto, mediante

múltiples divisiones mitóticas.

La generación de una célula nueva a partir de una preexistente ocurre a través de un proceso llamado

ciclo celular el cual consta de 2 fases: interfase y fase M. La interfase a su vez se subdivide en: G1,

S y G2. Durante la Fase S ocurre la replicación del ADN, proceso que garantiza la disponibilidad de

una copia de la información genética contenida en las células madres para cada célula hija. Lo

anterior es una de las propiedades más notables de las células, pues le proporciona la capacidad de

reproducirse con una fidelidad casi perfecta, no solamente una vez, sino durante centenares y

millares de generaciones. Por otro lado, en la fase M ocurre la división celular que permite la

repartición equitativa del material genético.

El modelo que explica cómo se duplica el ADN se denomina semiconservativo, ya que a partir de

una molécula de ADN se obtienen dos exactamente iguales y cada una conserva la mitad de la

molécula original.

Sin embargo, a lo largo del tiempo el ADN puede presentar cambios en la secuencia de sus nucleótidos

o en su organización. Esto es parte de la evolución de los organismos y en este caso se llama

MUTACIÓN NATURAL o ESPONTÁNEA. También existe la MUTACIÓN INDUCIDA, que es producida

por agentes físicos, químicos y biológicos, por ello, existen mecanismos enzimáticos que revisan y

corrigen los errores que pueden ocurrir durante la replicación, evitando así, la generación de

mutaciones que alteren el funcionamiento celular, como las que pueden desencadenar el cáncer.

Al desarrollar esta hoja de trabajo, se espera que el estudiante logre los siguientes

B. OBJETIVOS:

1. Describa los eventos importantes de las fases del ciclo celular eucariota.

Interfase: la célula crece y hace una copia de su ADN.

1. Fase G1: la célula crece físicamente, copia los organelos y hace componentes moleculares que

necesitará en etapas posteriores.

2. Fase S: la célula sintetiza una copia completa del ADN en su núcleo. También duplica una estructura

de organización de microtúbulos llamada centrosoma. Los centrosomas ayudan a separar el ADN

durante la fase M.

3. Fase G2: la célula crece más, hace proteínas y organelos, y comienza a reorganizar su contenido en

preparación para la mitosis. La fase G2 termina cuando comienza la mitosis.

Fase mitótica: la célula separa su ADN en dos grupos y divide su citoplasma para formar dos nuevas

células. Implica dos procesos distintos; la mitosis y la citocinesis.

Mitosis: el ADN nuclear de la célula se condensa en cromosomas visibles y es separado por el huso

mitótico, una estructura especializada hecha de microtúbulos. La mitosis ocurre en cuatro etapas; profase,

metafase, anafase y telofase y anafase.

Citocinesis: el citoplasma de la célula se divide en dos, lo que forma dos nuevas células. La citocinesis

generalmente comienza apenas termina la mitosis, con una pequeña superposición. Es importante notar

que la citocinesis ocurre de forma diferente en células animales y vegetales.

2. Explique el proceso de replicación de ADN en células eucariotas y la función de las moléculas que

participan en él.

El ADN es una molécula que puede ser replicada para hacer copias casi perfectas de sí misma. Para este

proceso utiliza polimerasas, que son moléculas dedicadas específicamente a solo copiar ADN. Replicar

todo el ADN de una sola célula humana lleva varias horas, y al final de este proceso, una vez que el ADN

se ha replicado, en realidad la célula tiene el doble de la cantidad de ADN que necesita,

entonces la célula se puede dividir y depositar la mitad de este ADN en la célula hija, de manera que la

célula hija y la original sean en muchos casos absolutamente idénticas genéticamente.

3. Categorice diferentes tipos de mutaciones puntuales y sus implicaciones para la célula. ADRIANA

Silenciosa: hay un cambio en una de las bases del ADN de forma que el triplete de nucleótidos se

modifica, pero sigue codificando para el mismo aminoácido. Es así porque el código genético tiene cierto

margen de seguridad y para cada aminoácido hay varias combinaciones de tripletes que lo determinan.

Polimosfirmos: hay un cambio de una de las bases de ADN, de tal manera que el triplete de nucleótidos

que es una parte se cambia, pero incluso si se necesita un cambio de aminoácido, el aminoácido que

entra en el lugar en cuestión resulta tener poco o ningún impacto en la función de la proteína. Missense