DOCUMENTO 1: QUÉ ES EL ADN? Los seres vivos estamos formados por estructuras microscópicas conocidas como células. Algunos organismos, como las bacterias y las amebas, están formados por una sola célula. Por este motivo se les conoce como seres unicelulares. Pero la mayoría de los organismos, incluidos nosotros, estamos formados por millones de células individuales, por ello se nos conoce como organismos multicelulares. Nuestras células varían en tamaño, forma y función. Sin embargo, la mayoría de ellas tienen el mismo diseño básico. Las células están cubiertas por una membrana que las mantiene protegida del exterior. Dentro de la célula hay una sustancia gelatinosa conocida como citoplasma. En el citoplasma se encuentran diferentes estructuras llamadas orgánulos, uno de ellos es el núcleo. El núcleo es como el cerebro de la célula ya que contiene las instrucciones para elaborar las proteínas que le permiten mantenerse viva. Estas instrucciones se encuentran a lo largo de una estructura de doble hélice o espiral conocida como ADN o ácido desoxirribonucleico y están escritas en un lenguaje químico. El ADN es una molécula tan pero tan larga, que si se pudiera estirar el ADN que contiene una sola célula de nuestro cuerpo ésta alcanzaría cerca de metro y medio de longitud. Esta medida es equivalente a 100000 veces el tamaño de la célula que la contiene. El ADN está formado por la unión de pequeñas moléculas que se llaman NUCLEÓTIDOS; en el ADN sólo existen cuatro tipos de nucleótidos distintos, diferenciándose solamente en uno de sus componentes, las llamadas BASES NITROGENADAS: nucleótidos con ADENINA=A nucleótidos con GUANINA=G nucleótidos con CITOSINA=C nucleótidos con TIMINA = T Como lo único que cambia en el ADN son las bases nitrogenadas, el ADN se puede representar por su secuencia de bases: 1
...AAAGAACTGTAACCTGCACAGTCACGTGACGTAGTCCCAGTGCACGTGC... meiosis. Este conjunto de letras sin sentido aparente es un fragmento de ADN, y es la materia que constituye los GENES. Un gen no es más que un fragmento de ADN, es decir, un conjunto de bases unidas entre sí, con información para un carácter determinado. Los genes determinan las características hereditarias de cada célula u organismo. En los humanos, la totalidad del ADN está organizada en 46 cromosomas. Los cromosomas aparecen cuando la célula está en división, ya sea mitosis o MITOSIS Y MEIOSIS MITOSIS: La mitosis es un proceso de división celular que sirve para repartir las cadenas de ADN de forma que todas las células hijas que se originan tengan la MISMA INFORMACIÓN GENÉTICA que su madre y entre ellas. La mitosis es igualmente un verdadero proceso de multiplicación celular que participa en el desarrollo, el crecimiento y la regeneración del organismo. Este proceso tiene lugar por medio de una serie de operaciones sucesivas que se desarrollan de una manera continua. El siguiente gráfico representa de manera sencilla el proceso de mitosis: 2
MEIOSIS: Es un proceso de división nuclear que utiliza los mismos mecanismos que la mitosis, por lo que es bastante parecida, aunque su significado biológico es diferente: reducir a la mitad el número de cromosomas para que no se duplique el número de la especie tras la fecundación (= fusión de gametos). La meiosis es en realidad una doble división (de las cuales la segunda es como una mitosis normal) que se da exclusivamente en células diploides (2n). El proceso comienza igual que la mitosis, es decir, con una replicación previa de todas las cadenas de ADN, de manera que al comenzar la división tenemos doble número de cadenas; tras la duplicación comienza la meiosis. Durante la misma los cromosomas se agrupan por parejas de manera que los cromosomas que son iguales (cromosomas homólogos) quedan formando pares unidos cromátida contra cromátida; esta unión va a permitir que se lleve a cabo el proceso más importante de la reproducción sexual ya que es el que permite que las generaciones filiales sean diferentes a las parentales, es la RECOMBINACIÓN GENÉTICA, que consiste en que las cromátidas de los cromosomas homólogos que quedan juntas se intercambian trozos de sus cadenas de ADN, apareciendo cromátidas nuevas que antes no existían, las cromátidas recombinadas, que darán lugar a la aparición de individuos adultos nuevos que tampoco existían anteriormente. Recombinación genética En el siguiente esquema se representa la meiosis: 3
ANÁLISIS DEL DOCUMENTO 1: QUÉ ES EL ADN? 1. Busca en el documento 1 las definiciones de ADN, nucleótido, gen y cromosoma; escríbelas a continuación. 2. Cuántos cromosomas tenemos los seres humanos en nuestras células? 3. Qué es la mitosis? 4. Qué es la meiosis? 5. Qué es la recombinación genética? 6. Busca el significado de mutación (o alteracion del ADN). 4
CÉLULA ANIMAL EL ADN EN EL ARTE El Gran Masturbador en paisaje surrealista con ADN Salvador Dalí (1957) Reproducción a gran escala de una secuencia de ADN en el interior del Museo de la Ciencia de Valencia. 5