Replicación del ADN

Es el proceso mediante el cual el ADN se duplica antes de que la célula se divida.

Cómo explicarlo en la PAU

La replicación del ADN tiene lugar antes de la división celular para asegurar que cada célula hija reciba una copia completa de la información genética. Primero, la enzima helicasa separa las dos cadenas de ADN rompiendo los puentes de hidrógeno. Después, cada cadena sirve como molde para sintetizar una nueva cadena complementaria. La ADN polimerasa añade nucleótidos siguiendo la complementariedad de bases (A-T y C-G). Como resultado, se forman dos moléculas de ADN idénticas a la original. Se trata de un proceso semiconservativo porque cada molécula nueva contiene una cadena antigua y otra recién sintetizada.

Transcripción

Es el paso de ADN a ARN. La transcripción es el proceso mediante el cual la información genética contenida en el ADN se copia en una molécula de ARN mensajero (ARNm). La ARN polimerasa se une al ADN y utiliza una de sus cadenas como molde para sintetizar una molécula de ARN complementaria. Cuando termina el proceso, el ARN mensajero abandona el núcleo y transporta la información genética hacia los ribosomas para la síntesis de proteínas.

Traducción

Es el paso de ARN a proteína. La traducción es el proceso mediante el cual la información contenida en el ARN mensajero se utiliza para fabricar proteínas. Tiene lugar en los ribosomas. El ARN mensajero es leído en grupos de tres bases llamados codones. Los ARN de transferencia (ARNt) transportan aminoácidos específicos y los colocan según la secuencia de codones. Finalmente, los aminoácidos se unen formando una cadena polipeptídica que dará lugar a una proteína.

Mitosis

La mitosis es una división celular que origina dos células hijas genéticamente idénticas. Se divide en:

• Profase: los cromosomas se condensan.
• Metafase: se colocan en el centro de la célula.
• Anafase: las cromátidas se separan.
• Telofase: se forman dos núcleos nuevos.

Finalmente, ocurre la citocinesis y se forman dos células hijas. Su función es permitir el crecimiento, la regeneración de tejidos y la reproducción asexual.

Meiosis

La meiosis es una división celular que produce cuatro células haploides. Consta de dos divisiones consecutivas. Durante la profase I se produce el entrecruzamiento entre cromosomas homólogos, generando variabilidad genética. Al finalizar la meiosis, se obtienen cuatro células con la mitad de cromosomas que la célula inicial. Su función es formar gametos y aumentar la variabilidad genética.

Respuesta Inmunitaria

Cuando un patógeno entra en el organismo, sus antígenos son reconocidos por el sistema inmunitario. Los linfocitos B producen anticuerpos específicos que se unen al antígeno para neutralizarlo. Los linfocitos T colaboran en la destrucción de las células infectadas. Tras la infección, permanecen linfocitos de memoria que permiten una respuesta más rápida en futuros contactos con el mismo patógeno.

Fotosíntesis

La fotosíntesis es el proceso mediante el cual las plantas transforman la energía luminosa en energía química. Tiene lugar en los cloroplastos y consta de dos fases. En la fase luminosa se capta la energía solar y se producen ATP y NADPH, liberándose oxígeno. En la fase oscura o ciclo de Calvin se utiliza esa energía para transformar el dióxido de carbono en glucosa.

Inmunología

¿Por qué es necesaria la dosis de recuerdo?

Un niño recibe una vacuna frente al tétanos. Cinco años después se administra una dosis de recuerdo. La dosis de recuerdo sirve para reforzar la memoria inmunológica y aumentar la cantidad de anticuerpos disponibles frente al patógeno.

¿Qué células participan en la memoria inmunológica?

Las células responsables de la memoria inmunológica son los linfocitos B de memoria y los linfocitos T de memoria. Estas células permanecen en el organismo durante años y permiten una respuesta más rápida cuando vuelve a aparecer el mismo antígeno.

Expresión Génica

¿Qué proceso se verá afectado si se bloquean los ribosomas?

Un investigador bloquea la acción de los ribosomas de una célula. El proceso afectado será la síntesis de proteínas. Los ribosomas son los orgánulos encargados de traducir la información contenida en el ARN mensajero para fabricar proteínas. Si dejan de funcionar, la célula no podrá producir proteínas necesarias para su actividad.

PCR (Reacción en Cadena de la Polimerasa)

En una prueba de paternidad se utiliza la PCR. ¿Qué es la PCR? La PCR es una técnica que permite obtener millones de copias de un fragmento de ADN. Resulta útil porque permite analizar cantidades muy pequeñas de ADN y comparar los perfiles genéticos de distintas personas para establecer relaciones biológicas.

Mitosis y Cáncer

Algunas células pierden el control de la división celular. En estos casos puede aparecer un cáncer porque ocurren determinadas mutaciones que afectan a genes que regulan el ciclo celular. Como consecuencia, las células comienzan a dividirse de manera descontrolada formando tumores.

Meiosis y Variabilidad Genética

¿Por qué dos hermanos pueden ser genéticamente diferentes aunque tengan los mismos padres?

La meiosis aporta variabilidad genética gracias al intercambio de fragmentos entre cromosomas homólogos (sobrecruzamiento) y a la distribución aleatoria de los cromosomas durante la formación de gametos. Por ello, cada gameto contiene una combinación genética única y los descendientes presentan diferencias entre sí.

Mutaciones

¿Cómo se denomina a la mutación que modifica un único nucleótido?

Se trata de una mutación génica o puntual. Sí puede afectar a la proteína si cambia el aminoácido codificado o genera un codón de parada. Sin embargo, también puede no producir ningún efecto debido a la redundancia del código genético.

Importancia de la Replicación del ADN

¿Por qué la replicación del ADN es imprescindible antes de una división celular?

La replicación duplica la información genética de la célula. Gracias a este proceso, cada célula hija recibe una copia completa e idéntica del ADN, garantizando la conservación de la información genética.

Comparativa entre Mitosis y Meiosis

La mitosis y la meiosis son procesos de división celular precedidos por la replicación del ADN.

• Mitosis: Produce dos células hijas genéticamente idénticas y mantiene el número de cromosomas. Tiene lugar en células somáticas y permite el crecimiento, la reparación de tejidos y la reproducción asexual.
• Meiosis: Produce cuatro células hijas con la mitad de cromosomas que la célula original. Tiene lugar en las células germinales y permite la formación de gametos. Además, genera variabilidad genética mediante el entrecruzamiento cromosómico y la segregación independiente de los cromosomas.

Respiración Celular

La respiración celular es el proceso por el cual las células obtienen energía a partir de la glucosa. Se realiza principalmente en las mitocondrias. La glucosa se degrada en presencia de oxígeno produciendo ATP, dióxido de carbono y agua. La energía obtenida se utiliza para realizar las funciones celulares.

Vacunas

Las vacunas contienen microorganismos debilitados, muertos o fragmentos de ellos. Estos antígenos activan el sistema inmunitario sin producir la enfermedad. Como consecuencia, se forman anticuerpos y células de memoria. Cuando el organismo vuelve a entrar en contacto con el patógeno, la respuesta es más rápida y eficaz, evitando el desarrollo de la enfermedad.