LOS RETOS DE LA BIOMEDICINA: ENTRE LA CIENCIA Y LA ÉTICA

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1 AULA DE MAYORES Y DE LA EXPERIENCIA F.Córdoba, R.Torronteras, A.Canalejo Departamento de Biología Ambiental y Salud Pública LOS RETOS DE LA BIOMEDICINA: ENTRE LA CIENCIA Y LA ÉTICA Tema 1.3. Los sistemas biológicos de información: los genes y las proteínas. La transmisión de la información entre células: la reproducción celular. Qué é entendemos por información? Comunicación y lenguaje. El lenguaje de las células. Células, cromosomas y ADN. Los cromosomas humanos. El ADN. La relación ADN/proteínas. Los genes y sus controles. Transmitiendo la información: copia y traducción del ADN. Los errores de copia o mutaciones, y sus consecuencias. Francisco Córdoba García, 2005

2 QUÉ ENTENDEMOS POR INFORMACIÓN? Informar: Transmitir señales mediante un código común al emisor y al receptor. (DRAE) Información: Propiedad intrínseca de ciertos biopolímeros, como los ácidos nucleicos, originada por la secuencia de las unidades componentes. (DRAE)

3 COMUNICACIÓN Y LENGUAJE Los sistemas de comunicación son sistemas de transferencia de información, que utilizan determinados códigos y normas que definen el lenguaje usado como medio de comunicación. Ejemplos: Lenguas habladas o escritas: hola, cómo están ustedes? Lenguaje Morse: --- (S.O.S. Llamada de socorro) Lenguaje informático: Lenguaje matemático: (4+3)x2 < 4x(3+2) Lenguaje de signos para sordos: etc

4 EL LENGUAJE DE LAS CÉLULAS Los seres vivos utilizan moléculas como sistemas de información. Las moléculas informativas deben ser polímeros: formados por unidades o monómeros, de diversos tipos. el mensaje que contienen depende del tipo y orden de dichos monómeros Ácidos nucleicos Proteínas

5 CÉLULAS, CROMOSOMAS Y ADN núcleo Cromosoma Célula El cuerpo contiene millones de células. Cada célula contiene la misma información genética, que se agrupa en el núcleo formando cromosomas. Los cromosomas están formados por ADN, que contiene el mensaje genético....act GTA CGG GAG... Mensaje genético ADN

6 LOS CROMOSOMAS HUMANOS Cada una de las células de un ser humano contiene 23 pares de cromosomas. Todas las células de una persona contienen los mismos cromosomas. 23 cromosomas proceden del padre y 23 de la madre.

7 EL CARIOTIPO DE UN HOMBRE Y DE UNA MUJER Tanto hombres como mujeres contenemos 23 pares de cromosomas. En las mujeres el par 23 se denomina XX. En los hombres el par 23 se denomina XY. CROMOSOMAS X e Y

8 EL ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO (ADN) El ADN está formado por dos cadenas enrolladas Cada cadena contiene 4 tipos de bases en un determinado orden: A, C, T, G. Una molécula de ADN tiene miles de A, C, T y G. Cada cadena es la imagen especular de la otra cadena (A-T; G-C)

9 COMPARANDO EL ADN Y LA LENGUA ESPAÑOLA Biología...ACT GTA CGG GAG... Gen (mensaje genético) Lengua Si mi voz muriera en tierra oración GAG GTA ACT tripletes CGG A T C G nucleótidos voz tierra muriera en mi Si palabras... m r i s n o... letras El mensaje genético contenido en el ADN contiene instrucciones que la célula traduce (fabricando proteínas o ADN nuevo). En cierto sentido, el mensaje genético se puede analizar de la misma forma que un mensaje lingüístico.

10 LA RELACIÓN ENTRE EL ADN Y LAS PROTEÍNAS La información contenida en el ADN sirve para fabricar las proteínas. Las proteínas ejecutan las instrucciones contenidas en el ADN. ADN Proteínas

11 EL CONCEPTO DE GEN Un gen es una secuencia de ADN que contiene información para codificar una proteína o regular su síntesis (dónde, cuándo y qué cantidad de proteína se sintetiza) PROTEÍNA CODIFICADA POR EL GEN Un cromosoma contiene alineados miles de genes. CROMOSOMA GEN

12 POR QUÉ SON DIFERENTES LAS CÉLULAS?? ZIGOTO ESPERMATOZOIDE Y ÓVULO Todas las células contienen la misma información genética, pero no todas las células utilizan toda la información genética, sino que leen sólo aquellos genes que requieren para realizar determinadas funciones.

13 POR QUÉ NO ACTÚAN SIEMPRE LAS CÉLULAS DE LA MISMA FORMA? Ante distintas necesidades, las células responden específicamente. Estas respuestas dependen del tipo de célula y de los estímulos que las desencadenan. El tipo de respuesta y el momento en que se desencadena están regulados por genes específicos. Estímulo Ejemplos: - Si la temperatura corporal es alta, ciertas células de la piel producen sudor. - Si como carne (proteínas), ciertas células del estómago producen ácidos para digerirla. - Si fumo demasiado, ciertas células de los pulmones pueden comenzar a dividirse descontroladamente: se produce un tumor. - En una mujer y en un hombre, al llegar a la pubertad se liberan varias hormonas que al alcanzar ciertas células, cambian su funcionamiento y como consecuencia cambia el aspecto físico y la fisiología. - Etc, etc.

14 EL GENOMA HUMANO FASCINANTE!!! Un ser humano contiene: ~ genes = ~ pares de bases 1 página p = ~2.600 ~ bases páginas = ~ ~ bases En cada célula c de nuestro cuerpo Información equivalente a 1000 volúmenes de Don Quijote

15 CÓMO SE COPIA LA INFORMACIÓN?: LOS CROMOSOMAS SE DUPLICAN ANTES DE LA MITOSIS Mitosis ANTES DE LA MITOSIS: SE DUPLICAN LOS CROMOSOMAS

16 CÓMO SE COPIA LA INFORMACIÓN?: LA DUPLICACIÓN DE LOS CROMOSOMAS ES EL RESULTADO DE LA REPLICACIÓN O COPIA DEL ADN

17 CÓMO SE TRADUCE LA INFORMACIÓN DEL ADN A LA INFORMACIÓN CONTENIDA EN UNA PROTEÍNA? La célula contiene un sistema para traducir la información del ADN: cada tres bases consecutivas equivalen a un aminoácido, las unidades que constituyen las proteínas.

18 EL DOGMA DE LA BIOLOGÍA MOLECULAR ADN ARN Proteína TRANSCRIPCIÓN TRADUCCIÓN CITOPLASMA NÚCLEO ADN ARN ARN Ribosoma PROTEÍNA

19 LA SÍNTESIS DE PROTEÍNAS El código genético El código genético es el diccionario que utilizan las células para traducir el lenguaje al ADN al lenguaje de las proteínas.

20 LAS MUTACIONES Una mutación es un cambio en la información genética. ADN original Copia de ADN sin errores ADN normal ADN normal ADN original Copia de ADN con mutación ADN mutado

21 CONSECUENCIAS DE LAS MUTACIONES Estirpes celulares normales Mutación! Estirpe celular mutada

22 LA CAUSA DE LAS MUTACIONES Las mutaciones se deben a: - causas naturales (errores de copia) - causas inducidas, por agentes mutagénicos. Los agentes mutagénicos: -Físicos: rayos X, radiación UV, radiactividad, etc. -Químicos: carcinógenos, algunos colorantes, algunos pesticidas, metales pesados, etc. -Biológicos: algunos virus y bacterias En general las mutaciones son perjudiciales, pero representan la única fuente de cambio (variación) de los seres vivos. Sin las mutaciones no se podría explicar la variedad genética.

23 TIPOS DE MUTACIONES PUNTUALES o MOLECULARES: Afectan a algún(os) nucleótido(s)s o base(s) CROMOSÓMICAS Afectan a varios genes en uno o dos cromosomas GENÓMICAS Afectan a cromosomas completos Cariotipo anormal: trisomía 21 (Mujer con síndrome de Down)

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