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2.2. ADN y genética molecular

ADN y genética molecular

Aunque ya se conocía desde la década de 1940 que la información genética estaba en el núcleo celular, que tenía carácter ácido y que también tenía proteínas, no fue hasta los años 50, cuando los datos aportados por muchos investigadores permitieron a Francis Crick y James Watson, en 1953, proponer el modelo de doble hélice del ADN.

El conocimiento de las características del ADN permitió un gran avance en la genética molecular, cuyo objetivo es el estudio de la composición y funcionamiento de los genes y su posible manipulación. Dedicaremos el Tema 3 de este libro a la genética.

Los cromosomas

Los cromosomas (del griego χρώμα, -τος chroma, color y σώμα, -τος soma, cuerpo o elemento) son las estructuras, formadas por ADN y proteínas, que contienen la información genética del individuo. Están en el núcleo celular, aunque sólo se hacen visibles cuando la célula se está dividiendo (mitosis o meiosis). En interfase no se pueden ver porque están en forma de cromatina.

En células eucariotas, los cromosomas son lineales, más o menos alargado. En células procariotas, el cromosoma bacteriano es circular.

El ADN está formado por una sucesión de nucleótidos (dos cadenas antiparalelas) que sólo se diferencian en sus bases nitrogenadas, por lo que se pueden representar únicamente por su secuencia de bases nitrogenadas:

...AAAGAACTGTAACCTGCACAGTCACGTGACGTAGTCCCAGTGCACGTGC...

Esta serie de bases nitrogenadas representan un fragmento de ADN, la materia que forma los genes. Un gen es un segmento de ADN que contiene la información necesaria para sintetizar una macromolécula, como una proteína o ARN. Por tanto, un cromosoma está formado por un conjunto de genes que determinan las características hereditarias de la célula.

Los genes que están en el mismo cromosoma se llaman genes ligados, ya que tienden a transmitirse juntos.

Un cromosoma somático está formado por:

  • Dos cromátidas idénticas procedentes de la duplicación del ADN, por lo que se les denomina cromátidas hermanas.
  • El centrómero o constricción primaria que hace que el cromosoma presente cuatro brazos, manteniendo unidas a las dos cromátidas.
  • El cinetocoro, donde se insertan los microtúbulos del huso mitótico.
  • El satélite, segmento del cromosoma separado por la constricción secundaria).
  • El telómero es el extremo del cromosoma, con propiedades especiales que protegen al cromosoma.

El número de cromosomas

Todas las células, excepto los gametos, de los seres pluricelulares de una misma especie, tienen el mismo número de cromosomas. Los gametos (células reproductoras) tienen la mitad de cromosomas (n), ya que cuando se unan el óvulo y el espermatozoide en la fecundación, el cigoto que se forme tendrá el número normal (2n) de cromosomas.

Los humanos, por ejemplo, tienen 23 pares de cromosomas, 23 procedentes del padre y 23 procedentes de la madre. Otras especies, tienen otros números, sin que el tener mayor número de cromosomas indique mayor complejidad.

Según el número de cromosomas de la célula distinguimos:

  • Células haploides. Son aquellas células que sólo tienen un juego de cromosomas, por lo que no tienen ninguno repetido. Una célula haploide se representa "n".
  • Células diploides. Son células que tienen dos ejemplares de cada cromosoma, uno procedente del padre y otro de la madre, por lo que a cada uno de estos pares se les llama cromosomas homólogos. El número de cromosomas de una célula o individuo diploide se representa con "2n".

Para que se mantenga constante el número de cromosomas en los individuos de la misma especie, la reproducción de las células que originan los gametos se realiza mediante meiosis. Así, se reduce a la mitad el número de cromosomas en los gametos (n, haploides) para que el cigoto se diploide (2n).

 

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