SESIÓN 2

Los seres vivos.

Características de los seres vivos:
✓ Son sistemas abiertos ya que intercambian materia y energía con el entorno.
✓ Presentan una proporción muy alta de ciertos elementos como el Carbono, el Hidrógeno, el
Nitrógeno, el Oxígeno, entre otros.
✓ Están formados por células (pueden ser una o muchas). Estas células poseen información
genética (ADN), una membrana plasmática que delimita la célula y permite generar un
medio interno constante, una red de procesos químicos que se desarrollan mayormente en el
citoplasma y receptores que permiten “percibir” el entorno, es decir, recibir señales.
✓ Tienden a la homeostasis, que es la capacidad de mantener su medio interno relativamente
constante y estable a pesar de los cambios del entorno. Un ejemplo sería la regulación de la
temperatura o de la concentración salina.
✓ Realizan metabolismo, que es el conjunto o red de las reacciones e interacciones químicas
propias de los seres vivos y que permite el aprovechamiento y la transformación de la
materia y la energía.
✓ Presentan irritabilidad, que es la capacidad de reaccionar ante estímulos, ya sean internos o
externos e interaccionar con el entorno.
✓ Se reproducen, es decir, generan descendencia.
✓ Crecen y se desarrollan: el crecimiento es el aumento irreversible de volumen de un
individuo (por un aumento en su número de células o por expansión de las células
existentes) y el desarrollo se relaciona, en el caso de muchos organismos pluricelulares, con
la diferenciación (especialización) celular.
✓ Provienen de un mismo ancestro común y su material genético es el ADN. Este ADN fue
experimentando cambios, mutaciones, a lo largo del tiempo y esto permitió que los
organismos evolucionen a través de múltiples generaciones.
✓ Son sistemas autopoiéticos: los seres vivos son sistemas que tienen la capacidad de
autoorganizarse, autogenerarse y autorregular sus propios procesos y su organización.
✓ Son sistemas complejos: están constituidos por componentes que están interconectados, que
son interdependientes, cuyos límites (donde empieza y termina cada uno) son difusos o
permeables y que presentan características emergentes distintas a la suma de las
características de cada componente que lo constituye.

Niveles de organización de la materia

Se detallan de manera creciente, de menor a mayor nivel de complejidad, los niveles de organización
de los organismos vivos. Los niveles subatómico, atómico, molecular, macromolecular y subcelular
corresponden a lo abiótico o materia inerte, a partir del nivel celular podemos considerar a un
organismo como una estructura viva (lo biótico). En este grupo se incluyen tanto unicelulares,
formados por una sola célula (bacterias, levaduras y amebas), como células pertenecientes a
organismos pluricelulares.
Los pluricelulares pueden alcanzar a su vez un nivel tisular, de órganos o un conjunto de sistemas de
órganos. La población, la comunidad, el ecosistema y la biósfera corresponden a interacciones de
individuos entre sí o con el entorno.

La biodiversidad
Todos los organismos actualmente presentes en la Tierra derivamos de un grupo de células
originales, al que muchas veces se denomina como LUCA por sus siglas en inglés (Last Universal
Common Ancestor o Último Ancestro Común Universal). Este grupo de organismos fue
evolucionando, gracias a cambios de su ADN, a lo largo de miles de millones de años hasta llegar a
los organismos presentes en la actualidad.

Los seres vivos se pueden organizar y clasificar de distintas maneras de acuerdo a sus características
morfológicas (presencia o ausencia de núcleo), metabólicas (tipo de alimentación), a su origen
evolutivo o, la más actual y vigente, la clasificación según el parecido genético.

Whittaker (1969) dividió a los organismos en 5 reinos: monera, protista, fungi, plantae y animalia.
En 1977 Carl Woese, basándose en similitudes y diferencias genéticas, divide los organismos en 3
dominios: Archaea, Bacteria y Eukarya (que a su vez se subdividen en distintos reinos).
Eucariontes: grupo de organismos cuyas células el ADN se rodea por una membrana.
Procariontes: grupo de organismos sin una membrana rodeando el material genético.

Clasificación ecológica.
Red trófica: se encuentran los productores, organismos autótrofos como plantas, algas o bacterias
fotosintéticas, capaces de sintetizar sus propias biomoléculas apartir de sustancias inorgánicas como
el agua y el dióxido de carbono. Los autótrofos son la base energético- nutricional de los
ecosistemas terrestres.

Los consumidores, por otro lado, son organismos heterótrofos que se alimentan de otros
organismos, es decir, que incorporan materia orgánica elaborada por otros. Y mientras que los
consumidores primarios se nutren de plantas (herbívoros), de algas o incluso de cianobacterias, los
consumidores secundarios y terciarios (carnívoros) se alimentan de los primarios y/o secundarios
respectivamente.
Los descomponedores (hongos, ciertas bacterias, etc.), degradan los restos orgánicos de los seres
vivos y los transforman en moléculas inorgánicas u orgánicas más pequeñas que serán reutilizadas
por productores y otros consumidores. Su rol tiene que ver con el reciclado de la materia.

LA CÉLULA COMO UNIDAD DE LOS SERES VIVOS

Según la teoría celular:
✓ Todos los seres vivos están formados por al menos una célula. Por ello se dice que es la
unidad morfológica (de estructura) de los seres vivos. Es el elemento más pequeño que
puede ser considerado como algo vivo.
✓ Las funciones vitales de los seres vivos ocurren dentro de las células. Por ello la célula es la
unidad funcional de los seres vivos.
✓ Toda célula proviene de otra preexistente.
 ✓ Las células contienen el material hereditario.

Organización celular:

ESTRUCTURAS Y/O PROCESOS PRESENTES EN CÉLULAS PROCARIONTES Y EN

EUCARIONTES:

• Pared celular: Estructura rígida que rodea la membrana plasmática y brinda protección y
sostén a las células. En eucariontes está presente en plantas (de celulosa), hongos (de
quitina) y algas (de celulosa). En bacterias está formada por peptidoglicano o mureína.
• Flagelos: Se trata de apéndices móviles extracelulares. Su función se relaciona con el
desplazamiento de las células. Pueden estar presentes en algunos procariontes y en
eucariontes (ej: espermatozoides).
• Cápsula y/o biofilm: Estructura rígida o laxa que rodea la pared celular y está presente en
algunos procariontes y eucariontes como hongos. Les permite adherirse a estructuras
(dientes) o protegerse de la ingestión por parte de otros organismos.
• Tipos de nutrición:
a. Heterótrofa: se basa en la incorporación de biomoléculas sintetizadas por otros
organismos (proteínas, lípidos, etc). Son organismos heterótrofos los animales, los
protozoos, los hongos y algunas bacterias
b. Autótrofa: consiste en la síntesis de biomoléculas (glucosa) a partir de sustancias
inorgánicas, por ejemplo, agua y dióxido de carbono. Un ejemplo sería la
fotosíntesis. A este grupo pertenecen las plantas, las algas y las cianobacterias.
• División celular: Proceso que implica la generación de células hijas a partir de una célula
madre. Puede tratarse de una fisión binaria (en bacterias) o mitosis o meiosis (en
eucariontes).

CÉLULA PROCARIONTE:
Los procariontes carecen de un núcleo celular, es decir de una membrana que rodea el material
genético. Algunos procariontes poseen estructuras características llamadas pilis o fimbrias. Ellas le
otorgan la capacidad de adherirse y acercarse a estructuras como epitelios humanos, dientes u
incluso a otras bacterias. Gracias a los pilis pueden enlazar otras bacterias y transferir plásmidos,
material genético “extracromosómico”, a otras células.
Desde un aspecto nutricional algunos procariontes como las arqueas presentan una gran
variabilidad dado que pueden aprovechar como fuente alimenticia desde el petróleo, los
plásticos o incluso sustancias como el azufre, el metano, entre otros.
CÉLULA EUCARIONTE:
Las células eucariontes surgieron mucho más tardíamente que las procariontes a lo largo de la
evolución biológica y probablemente se generaron por fusión de dos o más organismos procariontes.

Características principales de las células vegetal y animal.

Las células eucariontes presentan estructuras características a ese tipo celular que pueden variar de
un de organismo o de una célula a otra y que se relacionan con la función que cumplen. Muchas de
estos componentes están rodeadas por membranas. Entre ellos podemos nombrar organelas
membranosas como mitocondrias, cloroplastos y peroxisomas.

Estructuras exclusivas de organismos procariotas:

• Núcleo celular: Compartimiento rodeado por una membrana que contiene al material
genético, el ADN.
• Mitocondrias: Organelas membranosa implicadas en la respiración celular cuyo objetivo es
la síntesis de ATP a partir de la ruptura de moléculas como la glucosa. Presentes en casi
todos los organismos eucariotas.
• Cloroplastos: Organelas membranosas implicadas en el proceso de fotosíntesis. Presentes
en plantas y algas (cromistas).
• Peroxisomas: Organelas membranosas que participan en procesos de detoxificación de
ciertas sustancias como por ejemplo el etanol.
• Sistema de endomembranas: Sistema de membranas internas de las células eucariotas que
divide la célula en un sistema de compartimentos funcionales y estructurales.
• Citoesqueleto desarrollado: Red de filamentos proteicos que da soporte y forma a la
célula, organizando las estructuras internas. Participa también en los procesos de
locomoción, tráfico intracelular de sustancias y división celular.
• Vacuola central: Presente en plantas. Se trata de una gran vesícula rodeada por una
membrana que permite mantener la turgencia de la célula.
LOS VIRUS:
Se trata de partículas extremadamente pequeñas que no están conformadas por células. Carecen de
una estructura celular, de metabolismo y de homeostasis propia, por lo que requieren de la
maquinaria de una célula viva para multiplicarse. Sin embargo, poseen material genético propio
capaz de adaptarse a entornos cambiantes y sus ciclos de multiplicación dentro de las células que
parasitan son sumamente complejos.
¿Cuáles son las características que definen a los virus?:
✓ No están formados por células: no poseen membrana plasmática ni citoplasma.
✓ Contienen un único tipo de material genético (ADN o ARN).
✓ No presentan metabolismo ni homeostasis propios.
✓ Se multiplican dentro de la célula viva haciendo uso de la maquinaria metabólica de síntesis y
de las estructuras de la misma y por ello se los llama parásitos intracelulares obligados.
✓ Se desplazan de una célula a otra por distintas vías (por vía aérea, por fluidos corporales como
sangre, semen, saliva o incluso por materia fecal.
¿Cómo se conforma la partícula viral?
• Su material genético (ADN o ARN), que porta la información necesaria para formar las
nuevas partículas virales.
• Una cápside de naturaleza proteica, que protege al material genético.
• Antígenos virales (también llamados espículas o spikes), que son las estructuras que le
permiten unirse e ingresar a las células que van a infectar. Si un virus no presenta antígenos
no podrá infectar a las células.
• Una envoltura lipídica, no siempre presente, que rodea la cápside. Los virus que presentan
una envoltura son más fáciles de eliminar con detergentes dado que esta membrana, al ser de
naturaleza lipídica, se desintegra en presencia de los mismos y junto a ella se pierden los
antígenos virales. Este sería el caso de virus como el SARS-CoV-2.
¿Cómo se multiplican los virus?
El ácido nucleico viral (ADN o ARN) es clave para la multiplicación del virus ya que aporta toda la
información necesaria para la formación de nuevas partículas virales (viriones). Sin embargo, será la
célula infectada la que decodificará esta información genética aportando la energía y las moléculas
necesarias para la síntesis de proteínas y del material genético del virus.

Ciclos virales en células procariontes:

El primer paso de una multiplicación viral consiste en introducir el ADN o ARN dentro de la célula.
En el caso de los fagos, deberán perforar la pared celular procariota e introducir a través del orificio
su material genético. La cápside quedará fuera de la célula y será descartada.
Los fagos pueden propagarse gracias dos mecanismos alternativos:
• El ciclo lítico, que lleva a la ruptura y muerte de la célula bacteriana.
• El ciclo lisogénico, donde la bacteria no muere, pero el material genético del virus (ADN)
queda integrado al ADN celular.

Pasos de un CICLO LÍTICO VIRAL:

1. Fijación o adsorción: el fago se une a la célula por medio de sus antígenos virales.
2. Penetración: el fago inyecta el ADN dentro de la célula bacteriana.
3. Síntesis y replicación: la célula bacteriana sintetiza a partir de la información genética viral
las distintas biomoléculas del virus.
4. Ensamblado: Los componentes virales se ensamblan formando partículas virales.
5. Lisis de la célula y liberación de las partículas virales: la célula hospedadora se lisa y se
liberan las partículas virales infectantes.

Pasos de un CICLO LISOGÉNICO VIRAL: En este caso se repiten los pasos 1 y 2 pero la
diferencia reside en que el ADN del fago se integra en el ADN bacteriano. Este ADN viral integrado
en el ADN de la bacteria se denomina PROFAGO. Y cada vez que la bacteria se divida lo hará junto
al ADN viral.
Ciclos virales en células procariontes:

1. Fijación o adsorción: el virus se une de manera específica a los receptores de la célula por
medio de sus antígenos virales.
2. Penetración y decapsidación: el virus ingresa a la célula gracias a una invaginación de la
membrana plasmática de la célula. A continuación, pierde la cápside.
3. Síntesis: la célula sintetiza a partir de la información genética viral las distintas
biomoléculas del virus (proteínas y ARN viral). Para ello aporta sus propias biomoléculas y
la energía celular.
4. Ensamblaje: Los componentes virales se ensamblan formando los nuevos viriones.
5. Liberación: la célula hospedadora libera partículas virales. En este proceso, porciones de la
membrana plasmática rodean a las cápsides virales y forman la envoltura viral. De esta
manera, los nuevos viriones abandonan la célula rodeados de una envoltura que proviene de
la membrana plasmática de la célula hospedadora. A partir de ahora los virus están en
condiciones de infectar células vecinas. Y de esta manera prosigue el ciclo de infección.

VIROIDES:
Son agentes infecciosos constituidos exclusivamente por una molécula de ARN. Infectan
fundamentalmente a plantas. Pertenecen al nivel de organización macromolecular por estar formados
por tan solo una molécula de ARN.

PRIONES:
Se trata de proteínas infecciosas que afectan al sistema nervioso central y son responsables de
encefalopatías espongiformes transmisibles. Pertenecen al nivel de organización macromolecular por
estar formados por una proteína.
SESIÓN 3

Biomoléculas.
Biomoléculas inorgánicas:
El agua.
Su estructura son dos átomos de hidrógeno unidos por una unión covalente (unión fuerte) a un átomo
de oxígeno. Esta sustancia constituye alrededor del 65 al 75% de la composición de un ser vivo.
Como los átomos de oxígeno e hidrógeno varían mucho en su electronegatividad, los electrones de
los hidrógenos suelen estar más tiempo alrededor del núcleo del oxígeno, lo que genera una densidad
de carga negativa cerca del núcleo del oxígeno, mientras que tendremos densidad de carga positiva
alrededor de los átomos de hidrógeno. Este desplazamiento de densidades de carga tiene como
consecuencia que el agua sea una molécula polar, pues tiene dos polos – uno positivo y otro
negativo–.

Las moléculas de agua forman uniones puente de hidrógeno entre sí. La polaridad de las moléculas
de agua permite que interactúen entre sí, ya que las zonas con densidades negativas ( -) de una
molécula son atraídas por las zonas con densidades positivas ( ɗ +) de otra molécula.

La capacidad del agua de ser solvente universal agrupa al resto de las moléculas en tres tipos, según
su capacidad de ser disueltas en agua. Las sustancias serán hidrofílicas (hidro, agua; fílicas, afinidad)
si pueden interactuar con el agua, hidrofóbicas si no se mezcla con agua o moléculas anfipáticas si
dentro de la misma molécula posee regiones que pueden interactuar con el agua y otras regiones que
rechazan al agua.
Las moléculas anfipáticas se denominan así por tener un doble comportamiento frente al agua. Los
jabones y los detergentes -por ejemplo- se sirven de esta propiedad para “limpiar” o solubilizar el
aceite, ya que establecen por un lado interacciones con el agua (mediante su región hidrofílica) y con
el aceite (por medio de la región hidrofóbica).

Sales o nutrientes minerales.

Estas sales están compuestas por elementos como el nitrógeno (N), fósforo (P) y el potasio (K),
sodio (Na), hierro (Fe), calcio (Ca), silicio (Si), zinc (Zn), cobalto (Co), cobre (Cu), flúor (F), entre
otros. Algunos son esenciales para la vida y a otros, se los denomina beneficiosos.
Dentro de los nutrientes minerales esenciales, si se analiza la cantidad que se encuentra en los seres
vivos, podríamos clasificarlos en macronutrientes (se encuentra en grandes cantidades) y
micronutrientes (se encuentra en muy pequeñas cantidades o trazas). Las concentraciones
encontradas van desde los gramos a los nanogramos (10-9 gramos).

Los nutrientes minerales son de gran importancia para los seres vivos. Algunos de ellos cumplen su
función biológica por sí solos, y otros la cumplen combinándose con las biomoléculas orgánicas de
las cuales estamos hechos.
Ejemplos de iones y sus funciones biológicas:
Sodio (Na+) y Potasio (K+): Mantenimiento de presión osmótica.
Proporcionan un medio adecuado para que ocurran las reacciones
metabólicas.
Intervienen en la concentración muscular y la transmisión del
impuso nervioso.

Calcio (Ca2+): Depositado en los huesos le otorga dureza a los mismos.

Interviene a la contracción muscular.
Interviene en la coagulación sanguínea entre otras funciones.

Hierro (Fe2+) Forma parte de la hemoglobina, de manera que es el responsable del

transporte de oxígeno en sangre.
Forma parte de algunas enzimas.

Magnesio (Mg2+) Coenzima.

Interviene en la contracción muscular.
Forma parte de la molécula de clorofila.

Cobre (Cu2+) Funcionamiento del sistema nervioso.

Coenzima.

Iodo (I-) Forma parte de la estructura de las hormonas de tiroides (que

regulan el metabolismo).

Biomoléculas orgánicas.
Las biomoléculas orgánicas son los compuestos carbonados de lo que está formada la materia de los
seres vivos. Están compuestos principalmente de carbono (C) y otros compuestos como hidrógeno
(H), oxígeno (O), nitrógeno (N), fósforo (P) y azufre (S). Su estructura y su ordenamiento de átomos
define sus grupos funcionales (si son ácidos, alcoholes, aldehídos, etc.), su función y reactividad.
Son de cuatro tipos:
• Los lípidos,
• Los hidratos de carbono o glúcidos
• Las proteínas.
• Los ácidos nucleicos.
El carbono es el átomo que compone la estructura básica de todas las moléculas orgánicas de los
seres vivos. Gracias a eso, nosotros podemos alimentarnos de las plantas y otros animales. Los
organismos que descomponen las hojas caídas de un bosque pueden degradar estos compuestos en
materia y energía para poder crecer y volver a generar compuestos que forman parte de la tierra.

Las biomoléculas, además pueden ser moléculas relativamente sencillas, formadas por unos pocos
átomos de carbono, o pueden ser macromoléculas, moléculas grandes formadas por cientos de
átomos de carbono. Existen complejos macromoleculares, formados por la asociación de distintos
tipos de macromoléculas.
Las Biomoléculas también pueden ser moléculas pequeñas que se repiten en estructura
constituyendo unidades denominadas monómeros o polímeros si se trata de la unión covalente de
una gran cantidad de monómeros.

Lípidos.
Los lípidos son biomoléculas orgánicas que se caracterizan por su insolubilidad en agua.
Dentro de la célula cumplen distintos roles: algunos lípidos permiten almacenar energía o bien
actuar como combustible celular (triglicéridos y ácidos grasos), mientras que otros cumplen una
importante función estructural ya que son los principales componentes de las membranas biológicas
(fosfolípidos, glucolípidos y colesterol).
Otro grupo interviene como mensajero celular, de manera de establecer la comunicación entre las
células (por ejemplo, las hormonas lipídicas como los estrógenos, la progesterona y la testosterona).
Son un grupo heterogéneo de biomoléculas que comparten una característica fundamental que es su
insolubilidad en agua. Esto se debe a que las uniones covalentes que se establecen entre sus átomos
son predominantemente del tipo no polar.

Tipos de lípidos:
• Ácidos grasos: son biomoléculas que presentan un grupo carboxilo (grupo ácido) y una
cadena carbonada (por lo general con número par de carbonos).

Estructura de un ácido graso donde se observa la cadena carbonada (no polar) y el grupo carboxilo (polar).
El grupo carboxilo es un grupo funcional polar (ya que presenta uniones covalentes polares,
mientras que la cadena carbonada es de naturaleza NO polar (ya que predominan las uniones
covalentes no polares). Ya que presentan una parte polar y una no polar, las moléculas de ácidos
grasos son débilmente anfipáticas, por lo que, al estar en contacto con el agua, se organizan
formando micelas.
En relación con las funciones de los ácidos grasos, se trata de moléculas que pueden funcionar como
combustibles celulares alternativos, pues pueden ser degradados para obtener energía, pero también
pueden ser utilizados para sintetizar otros lípidos más complejos, como los triglicéridos, los
fosfoglicéridos y los glucolípidos.

1. Triglicéridos: Son lípidos formados por la unión de ácidos grasos y glicerol. También se los
denomina grasas neutras. Estos compuestos son totalmente insolubles en agua.
Si los ácidos grasos que forman el triglicérido son en su mayoría saturados, a temperatura
ambiente estos triglicéridos son sólidos y reciben el nombre de grasas. Este tipo de
triglicéridos son más comunes en células animales.
En cambio, si el triglicérido presenta en su estructura ácidos grasos insaturados, a
temperatura ambiente estará al estado líquido por lo que reciben el nombre de aceites. Este
tipo de triglicéridos son más comunes en células vegetales.
Dentro de las funciones de los triglicéridos, la principal es funcionar como reserva de
energía a largo plazo.
2. Fosfolípidos y glucolípidos: Como su nombre lo indica son lípidos en cuya estructura
encontramos fósforo. El elemento fósforo en las células se encuentra formando un ión
negativo (anión) que se denomina fosfato. Este anión está formado por la unión de fósforo y
átomos de oxígeno e hidrógeno.
Este grupo fosfato se puede unir a distintos lípidos formando fosfoglicéridos y
fosfoesfingolípidos. En ambos casos el grupo fosfato suele unirse a otro grupo y le otorga a
la molécula de lípido polaridad, haciendo que estos lípidos sean anfipáticos.

Respecto de su función, se encuentran formando las bicapas lipídicas de las membranas

biológicas. Las cabezas polares de estos lípidos interactúan con el agua y las colas no
polares interactúan entre sí ocultándose del agua,
estableciendo de esta forma monocapas o
bicapas.
Las cabezas polares interactúan entre sí por
medio de puentes de hidrógeno y las colas no
polares interactúan por medio de interacciones
hidrofóbicas.
 3. Esteroides: Los esteroides corresponden a un conjunto de moléculas con estructura química
cíclica conformadas fundamentalmente por carbono e hidrógeno.
a. Colesterol: Es un esteroide presente en las células animales. Es un lípido ligeramente
anfipático, por lo que lo encontramos formando parte de las membranas celulares de
dichas células.
Función: Forma parte de las membranas de las células animales, es decir, tiene
función estructural. Además, el colesterol en nuestro organismo, actúa como precursor
de otros esteroides importantes como las hormonas esteroides (hormonas sexuales:
estrógenos y andrógenos, hormonas corticales: cortisol), ácidos biliares y vitamina D.
Lipoproteinas: son, como su nombre lo indica, asociaciones de un gran número de
moléculas de lípidos y de proteínas (son agregados macromoleculares). Debido a su
carácter hidrofóbico, los lípidos no pueden circular libres en la sangre (la cual está
formada fundamentalmente por agua). Para que sea posible transportar los lípidos a
todas las células de nuestro organismo a través de la sangre, el hígado asocia los
distintos lípidos con proteínas específicas formando estas lipoproteínas.
Función de lipoproteínas: Transporte de lípidos hidrofóbicos o anfipáticos como ser
colesterol y triglicéridos a través de la sangre.

Glúcidos o carbohidratos.
Características generales de los glúcidos:
Los glúcidos, carbohidratos o hidratos de carbono son uno de los cuatro grupos de biomoléculas
orgánicas que se encuentran en los seres vivos. Todos utilizamos los glúcidos como fuente de
energía, pero -además- los glúcidos llevan a cabo otras funciones como por ejemplo intervienen en
la estructura celular, participan en el reconocimiento de moléculas y la comunicación intercelular.

Los glúcidos son un grupo de biomoléculas que están formadas por carbono, hidrógeno y oxígeno,
en una proporción de aproximada de 1 átomo de carbono por cada 2 de hidrógeno y 1 de oxígeno, es
decir Cn(H2O)n; de ahí que se los denomina también carbohidratos. Al presentar un gran número de
grupos polares, los glúcidos son moléculas altamente hidrofílicas, y pueden interactuar con el agua.

Clasificación de glúcidos: Se los clasifica en:

1. Monosacáridos.
(mono=uno, sacárido=azúcar) componen el grupo de glúcidos más sencillos. Están formados por
cadenas de 3 a 8 carbonos. Poseen en su estructura un grupo funcional aldehído o cetona y varios
grupos funcionales hidroxilos.
Tanto los grupos hidroxilos como el grupo aldehído y cetona son grupos polares, lo que permite que
los monosacáridos interactúen con el agua por medio de la formación de puentes hidrógeno y se
disuelven en ella. Aquellos monosacáridos que presentan un grupo aldehído, reciben el nombre de
aldosas. Los que presentan un grupo cetona, se denominan cetosas.
a. Funciones de monosacáridos: La función más importante de los monosacáridos es la de
actuar como combustible celular. La glucosa es el principal combustible celular ya que es usada
en la respiración celular para obtener energía a partir de su degradación.
Son componentes de glúcidos más complejos, como oligosacáridos y polisacáridos. Otros
tienen función estructural o bien función de intermediarios metabólicos.
 b. La unión glucosídica: Una de las funciones de los monosacáridos es la de formar glúcidos
más complejos. Para lograr esto, los monosacáridos, especialmente los que poseen 6 átomos
de carbono, se unen entre sí en forma covalente por medio de las llamadas “uniones
glucosídicas”. De esta manera es posible formar cadenas de monosacáridos, de distinta
longitud. Cada monosacárido será entonces una unidad (monómero).

2. Oligosacáridos:
(oligo=pocos, sacárido=azúcar) son glúcidos formados por la unión de 2 hasta 10 unidades de
monosacáridos, unidos por medio de uniones glucosídicas. Cuando los oligosacáridos están
formados por dos unidades de monosacáridos, reciben el nombre de disacáridos. Dentro de este
grupo podemos mencionar a la sacarosa (azúcar común), que es un disacárido de especial
importancia; se encuentra exclusivamente en el mundo vegetal y es uno de los productos directos de
la fotosíntesis que estos realizan.

Otro grupo de oligosacáridos importantes lo constituyen los oligosacáridos de membrana. Estos

oligosacáridos están formados por varias unidades de monosacáridos y se encuentran unidos a
lípidos o proteínas de las membranas biológicas y cumplen importantes funciones en los procesos de
reconocimiento de la superficie celular.

3. Polisacáridos:
(poli=muchos, sacárido=azúcar) son polímeros, es decir, están formados por cientos de unidades de
monosacáridos unidos por uniones glucosídicas.
Pueden estar formadas por un mismo tipo de monosacáridos, en cuyo caso reciben el nombre de
homopolisacáridos (homo=igual/sacárido=azúcar) o bien por dos monosacáridos distintos que se
unen alternadamente, los heteropolisacáridos (hetero=distinto/sacárido=azúcar).
Proteínas.
Las proteínas son las que mayor número de funciones biológicas realizan, determinando tanto la
forma de la célula como su función específica. Son las responsables de la organización de la célula,
de la síntesis de todos y cada uno de los componentes, así como también de la degradación de los
mismos. Intervienen en las respuestas inmunológicas, permiten la comunicación entre células y
también actúan como reguladores del metabolismo. Cada ser vivo posee un conjunto específico de
proteínas, codificadas por su material genético y que le permiten así llevar a cabo estas tareas.
Desde el punto de vista químico, las proteínas son biomoléculas formadas por largas cadenas
lineales de aminoácidos unidas en forma covalente por medio de uniones peptídicas.

Aminoácidos: Son las unidades (monómeros) que forman las distintas proteínas. Como su nombre
lo indica, un aminoácido es una molécula orgánica que posee un grupo funcional amino (NH2) y un
grupo funcional carboxilo (ácido, COOH) ambos grupos están unidos a un mismo carbono que
llamamos carbono alfa (α), el resto de las valencias de este carbono se completan con un átomo de
hidrógeno (H) y un resto o cadena carbonada variable (R).

En la naturaleza existen 20 aminoácidos distintos, los cuales se diferencian entre sí, sólo en la
estructura del R. Dado que la naturaleza de los grupos R es variable, cada aminoácido se comportará
de manera distinta frente al agua. Aquellos aminoácidos cuyos R sean no polares o apolares, serán
hidrofóbicos, aquellos que presenten R polares, serán hidrofílicos.

Unión peptídica: Es una unión covalente entre los aminoácidos, lo que permite la formación de las
cadenas polipeptídicas. Para que se forme está unión o enlace, debe reaccionar el grupo ácido de un
aminoácido con el grupo amino de otro, como resultado de esta reacción se libera una molécula de
agua y se forma un dipéptido.

El dipéptido formado posee dos extremos distintos, el extremo Aminoterminal (el primer
aminoácido de la cadena=y el extremo Carboxiloterminal (el último aminoácido de la cadena).

• Péptidos: cadenas de unos pocos aminoácidos.

• Polipéptidos: cadenas formadas por muchos aminoácidos.
Una proteína es una molécula que puede estar formada por una o varias cadenas polipeptídicas.

Estructura de las proteínas.

Todas las proteínas resultan de la unión de muchos aminoácidos por medio de uniones peptídicas.
Todas las proteínas están formadas por los mismos 20 aminoácidos, entonces ¿qué es lo que
diferencia a una proteína de otra? La respuesta está en su secuencia de aminoácidos, es decir, el
orden en que los aminoácidos se van disponiendo uno a continuación del otro en cada tipo de
proteína.
Esta secuencia única y característica que presenta cada proteína, determina que adopte una estructura
tridimensional, ya que la cadena de aminoácidos se va plegando sobre sí misma debido a
interacciones que se dan entre los aminoácidos. De esta forma cada proteína presenta una estructura
tridimensional que llamamos conformación nativa que será la responsable de la función biológica de
esa proteína.
Estructura primaria:
Llamamos así a la secuencia de aminoácidos, la cual está determinada en el ADN. Esta secuencia es
la que define el resto de los niveles estructurales. Está mantenida por las uniones peptídicas.

Estructura secundaria:
Es la que resulta del plegamiento de los aminoácidos a medida que se va formando la cadena. Este
plegamiento puede ser regular, en forma de alfa hélice o beta plegada o bien un plegamiento
irregular o aleatorio.

Estructura terciaria:
Es la disposición espacial que adopta la proteína, luego de adquirir la estructura secundaria. Esta
estructura se estabiliza debido a interacciones puente hidrógeno, interacciones hidrofóbicas y
uniones del tipo puente disulfuro entre los R de los aminoácidos.

Estructura cuaternaria:
Algunas proteínas pueden presentar esta estructura. Esta estructura se alcanza cuando la proteína
está formada por dos o más cadenas polipeptídicas que interactúan entre sí por medio de uniones no
covalentes.
Para que una proteína realice su función biológica es necesario que conserve su estructura o
conformación nativa, es decir la forma final que adopta esa proteína. Si por algún motivo pierde esa
conformación la proteína pierde su función biológica.

Desnaturalización e hidrólisis de una proteína.

Desnaturalización: Es la pérdida de la conformación nativa debido a la ruptura de las estructuras
secundaria, terciaria y si es que la posee, también la cuaternaria. Este proceso puede ocurrir por
acción del calor, la presencia de ácidos o bases como así también por la de sustancias oxidantes. La
estructura primaria se mantiene, es decir, los aminoácidos siguen unidos entre sí por las uniones
peptídicas.

Hidrólisis: El proceso de hidrólisis implica la ruptura de las uniones peptídicas, es decir, si una
proteína sufre el proceso de hidrólisis, se rompe liberando los aminoácidos. Este proceso ocurre por
ejemplo durante la digestión.

Función biológica de las proteínas.

✓ Transportadores de sustancias: muchas proteínas están involucradas en el transporte de
sustancias. Un grupo importante lo componen las proteínas transportadoras de membrana
que permiten el pasaje de sustancias a través de la membrana plasmática.
✓ Reguladoras: existe una gran variedad de hormonas que tienen estructura proteica, un
ejemplo lo constituye la insulina.
✓ Receptores: las proteínas receptoras reconocen sustancias llamadas “mensajeros” o
“señales” responsables de los cambios en el funcionamiento de la célula. Algunas de estas
proteínas se encuentran en la membrana plasmática otras en el citoplasma de la célula.
✓ Catalizadoras: una mención especial corresponde a un grupo de proteínas llamadas Enzimas.
Las enzimas son proteínas que aceleran las reacciones del metabolismo, sin ellas la vida no
sería posible.
✓ Estructurales: algunas proteínas intervienen en la estructura de la célula, podemos
mencionar por ejemplo a las proteínas presentes en el citoesqueleto. Otro ejemplo lo
constituye el colágeno que se encuentra fuera de las células.

Ácidos nucleicos.
Los ácidos nucleicos son moléculas complejas que almacenan, expresan y transmiten la información
genética. Son moléculas de gran tamaño formadas por miles de unidades denominadas nucleótidos.
Existen dos tipos de ácidos nucleicos: el ácido desoxirribonucleico (ADN) y el ácido ribonucleico
(ARN).

Nucleótidos:
Son las biomoléculas complejas que forman los ácidos nucleicos. Un nucleótido resulta de la unión
de una base nitrogenada, una pentosa y un ácido fosfórico.
Una base nitrogenada: son moléculas cíclicas que contienen átomos de nitrógeno además del
carbono formando parte de su estructura. Existen bases nitrogenadas que poseen un solo anillo, a
estas bases las denominados pirimidinas (Timina, Citosina y Uracilo) y otras presentan dos anillos,
denominadas purinas (Adenina y Guanina).
 + Pentosa +1 fosfato +2 fosfatos +3 fosfatos
Adenina Adenosina Adenosina Adenosina Adenosina
monofosfato difosfato trifosfato
(AMP) (ADP) (ATP)
Guanina Guanosina Guanosina Guanosina Guanosina
monofosfato difosfato trifosfato
(GMP) (GDP) (GTP)
Citosina Citidina Citidina Citidina Citidina
monofosfato difosfato trifosfato
(CMP) (CDP) (CTP)
Timina Timidina Timidina Timidina Timidina
monofosfato difosfato trifosfato
(TMP) (TDP) (TTP)
Uracilo Uridina Uridina Uridina Uridina
Monofosfato Difosfato Trifosfato
(UMP) (UDP) (UTP)

Nomenclatura de los nucleótidos.

Funciones de nucleótidos:
• Transportadores de energía: los nucleótidos trifosfatados transportan energía a través de
los enlaces de alta energía que se forman entre los grupos fosfatos. Actúan como
intermediarios energéticos del metabolismo.
• Coenzimas: algunos nucleótidos actúan como coenzimas, es decir se unen a enzimas para
que estas puedan cumplir con su función.
• Componentes de los ácidos nucleicos (monómeros) ya que se unen entre sí por medio de
uniones fosfodiéster.

Uniones fosfodiéster:
Son uniones covalentes que se forman entre dos nucleótidos. Para ello reacciona el OH de la pentosa
(que está ubicado en el carbono 3´) de un nucleótido, con el grupo fosfato (ubicado en el carbono 5´)
de la pentosa de otro nucleótido. De esta manera la unión fosfodiéster es una unión 3´-5´.

El agregado sucesivo de nucleótidos por medio de uniones fosfodiéster permite formar las cadenas
polinucleotídicas. Estas cadenas presentan dos extremos distintos, ya que en un extremo el grupo
fosfato de la posición 5´ no forma parte de ninguna unión (el primer nucleótido de la cadena) y en el
otro extremo el OH de 3´ también estará libre (sin formar parte de ninguna unión).
Ácido ribonucleico o ARN.
Los ARNs son polímeros que están formados por una sola cadena de ribonucleótidos
(monocatenarios) de Adenina, guanina, citosina y uracilo. No encontramos nucleótidos de timina en
los ARNs.
Se conocen varios tipos de ARN: ARNm (mensajero), ARNt (transferencia), ARNr (ribosomal) y
ARNpn (pequeños nucleares) y ARNpc (pequeños citoplasmáticos). Todos los ARN están
involucrados directa o indirectamente en la síntesis de proteínas.

Función de los ARN:

Los ARN participan de la síntesis de las proteínas, cada uno cumple un rol específico en dicho
proceso. Todos los ARN se sintetizan a partir de secuencias específicas del ADN (genes) por medio
de un proceso llamado transcripción.
• ARNm: son las moléculas que transportan la información para sintetizar proteínas. Esta
información está contenida en su secuencia de nucleótidos. Son cadenas de longitud
variable.
• ARNt: son los encargados de llevar los aminoácidos que se encuentran en el citoplasma de
la célula al ribosoma. Son cadenas relativamente cortas, entre 75 a 90 nucleótidos. Presentan
secuencias de nucleótidos que son complementarias, por lo que se pliegan dando una forma
característica.
• ARNr: forman parte de la estructura de los ribosomas que son los organoides donde se
realiza la síntesis de proteínas. Estos ARNr se asocian a proteínas para formar las
subunidades ribosómicas.
• ARNpc: participan en el desplazamiento de las proteínas recién sintetizadas.
• ARNpn: intervienen en procesos de maduración de los otros ARNs.

Ácido desoxirribonucleico o ADN.

Las moléculas de ADN son polímeros lineales de desoxirribonucleótidos de adenina, guanina
citosina y timina. No poseen nucleótidos de uracilo. A diferencia de los ARN, las moléculas de
ADN están formadas por dos cadenas (bicatenario). Dichas cadenas no son iguales, sino que son
complementarias entre sí.
Las moléculas de ADN estaban formadas por dos cadenas y que dichas cadenas no eran iguales sino
que se complementaban. La adenina se complementa con la timina y la guanina con la citosina. A su
vez las cadenas están orientadas de distinta forma, mientras una cadena está orientada en sentido 5´a
3´ la otra cadena está orientada de 3´a 5´, es decir, las cadenas son antiparalelas. Los nucleótidos de
cada cadena interactúan entre sí por medio de puentes hidrógeno.
Estructura del ADN.

Función biológica del ADN:

Las moléculas de ADN son las responsables de almacenar la información genética de un ser vivo.
Dicha información está contenida en la secuencia de nucleótidos que cada molécula de ADN posee.
Por medio de esta información el ADN puede controlar todos los procesos metabólicos de la célula.
Además de almacenar la información, por medio del proceso de transcripción esa información se
puede expresar, es decir, a partir de esa información la célula puede sintetizar todas y cada una de las
proteínas necesarias.

Vitaminas.
Las vitaminas son biomoléculas orgánicas necesarias para el metabolismo. Poseen distinto tipo de
estructura química, algunas vitaminas tienen estructura lipídica, otras son derivados de nucleótidos o
de glúcidos, por lo que no podemos incluirlas dentro de uno solo de dichos grupos de biomoléculas.
Nuestro organismo no es capaz de sintetizarlas (excepto la vitamina D, que la podemos sintetizar a
partir del colesterol), por lo que es necesario incorporarlas con nuestra dieta. La capacidad para
sintetizar las vitaminas no es igual en todos los animales.

Las vitaminas como grupo se clasifican en:

• Hidrosolubles (se disuelven en agua, por lo que el exceso lo eliminamos a través de la
orina). Ejemplos Vitaminas B (B1,B2,B6,B12 Y C).
• Liposolubles (no son solubles en agua, por lo que las acumulamos en nuestro organismo).
Ejemplos: Vitaminas A, D, E y K.
SESIÓN 4
Membranas biológicas
Barreras/vesículas semipermeables y dinámicas conformadas por bicapas lipídicas.

FUNCIONES:
- Regulan el tamaño y los límites de las células.
- Son selectivamente permeables, lo cual permite regular el intercambio de sustancias
entre el citoplasma y el medio extracelular.
- Diferencian el medio intra del extracelular, sino también diferenciar compartimientos
celulares.
- Actúan de manera receptora, facilitando la interacción o comunicación de las células de
la matriz extracelular y con células vecinas.
- Permiten el anclaje de las células con el medio extracelular.
-
ESTRUCTURA Y COMPOSICION:
Son estructuras sumamente delgadas, con un espesor que no supera los 10−8 . Están
conformadas por una bicapa fluida de fosfolípidos (bicapas lipídicas), quienes tienen una cabeza
polar (hidrofílicas, se pueden disolver en el agua) y una cola no polar (hidrofóbica, no se
disuelve). Los fosfolípidos nos dan la capacidad de que algunas sustancias puedan atravesar la
membrana libremente, como los gases y otras como el sodio, que no la pueden atravesar.
Las biomoléculas que la conforman:
a. Lípidos: fosfolípidos – colesterol.
Los fosfolípidos son moléculas anfipáticas, ósea que presentan tanto zonas hidrofílicas como
zonas hidrofóbicas. Las colas carbonadas pueden presentar dobles enlaces entre los átomos de
carbono y en este caso, no están saturadas de hidrógeno.
El colesterol, se encuentra en las membranas de las células animales y ausente en el resto de los
organismos vivos, se encuentra entre los fosfolípidos y permiten regular la fluidez de las
membranas.
b. Proteínas: integrales – periféricas.
Cada tipo de membrana presenta una composición proteica distintiva.
Las proteínas integrales o intrínsecas pueden atravesar parcial o totalmente la bicapa, pueden
difundir y rotar sobre su propio eje. Se diferencian en monopaso (cuando la proteína atraviesa la
membrana una sola vez) y multipaso (cuando la proteína atraviesa dos o más veces la bicapa
lipídica).
Las proteínas periféricas se adosan a las membranas desde el exterior o el interior de la célula.
c. Hidratos de carbono:
Se ubican en la parte extracelular de la membrana plasmática formando una estructura llamada
glicocálix y se unen tanto a lípidos como a proteínas. Entre sus funciones, participa en el
proceso de reconocimiento celular de sustancias ajenas al organismo (bacterias, virus, etc.) y de
moléculas propias del organismo (hormonas, neurotransmisores, etc.)
Los oligosacáridos que forman parte de receptores brindan al organismo una “identidad” propia
que nos diferencia uno de otros. Como en los casos de incompatibilidad de grupos sanguíneos o
trasplantes de órganos.

PROPIEDADES DE LAS MEMBRANAS:

Los fosfolípidos pueden presentar distintos tipos de movimientos, algunos de estos ocurren
de manera espontánea, como la difusión lateral (desplazamiento sobre una misma monocapa) y
la rotación ( giro sobre su propio eje de la molécula). En cambio, otros como el flip-flop
(translocación de fosfolípido de una monocapa a otra) no ocurren libremente.
Existen factores que pueden afectar la fluidez de las membranas:
- Variaciones de temperatura: Al incrementar la temperatura, aumenta el movimiento
propio de las moléculas como los fosfolípidos, por ende, se incrementa la fluidez. en
cambio, una disminución de la temperatura torna más rígidas a las membranas.
- Presencia de ácidos grasos insaturados: A mayor presencia de colas insaturadas a en los
fosfolípidos, mayor la fluidez de la membrana, dado que la instauración de las colas
genera un acodamiento que restringe la compactación entre fosfolípidos. Por otro lado,
una mayor saturación facilita la compactación de las colas y disminuye la fluidez.
- Presencia de colesterol: Este lípido regula el grado de fluidez de distinta manera, a los
37°C restringe el movimiento excesivo de los fosfolípidos disminuyendo la fluidez,
estabilizando las membranas. En cambio, a temperaturas menores a 37°C, evita que los
fosfolípidos se compacten demasiado y así aumenta la fluidez.
Son asimétricas:
La composición de glúcidos, lípidos y proteínas de ambas monocapas son distintas.

Presentan permeabilidad selectiva:

Las células intercambian materia y energía con el entorno y para ello incorporan sustancias
como glúcidos y aminoácidos, eliminan productos desecho como 𝐶𝑂2 , y regulan la
concentración intracelular de distintos iones. La membrana plasmática actúa como una barrera
selectivamente permeable que regula el tránsito de moléculas y permite mantener así el medio
interno celular dentro de parámetros relativamente constantes, debido a su naturaleza
hidrofóbica, permite la difusión de moléculas no polares como los cases y distintos lípidos
(siempre y cuando su tamaño no sea demasiado grande).

TRANSPORTE A TRAVÉS DE LAS MEMBRANAS:

Gradiente: cambio gradual de un lado a otro de la membrana, de un lado a mayor concentración
y del otro, menor.
• Difusión pasiva o simple: las moléculas pueden atravesar la membrana de algún modo
ya que son polares muy pequeñas o no polares, como los gases o lípidos. se mueven a
favor del gradiente de concentración

• Ósmosis: Movimiento de moléculas de agua a través de una membrana semipermeable,

desde una solución hipotónica hacia una hipertónica. Es pasiva.
Solución hipotónica: Presenta comparativamente menor concentración de
soluto. Si una célula se sumerge en un medio hipotónico gana agua (lisado y turgente)
Solución isotónica: Presenta igual cantidad de soluto. Una célula aquí
sumergida se mantiene estable (normal y fláccida)
Solución hipertónica: Presenta comparativamente mayor concentración de
soluto. Una célula sumergida en un medio hipertónico pierde agua (crenación y
plasmólisis)

• Difusión facilitada: Son impermeables a los iones y a la mayoría de las moléculas

polares sin carga (glucosa y otros monómeros necesarios para el metabolismo celular),
en consecuencia, estas sustancias necesitan de proteínas especificas que permitan
trasportarlas de un lado a otro de la membrana. Ocurre a favor del gradiente y por ello
no requiere aporte de energía
Canales iónicos: Proteínas selectivas que facilitan el paso de iones a una
velocidad muy elevada. Están presentes en todas las membranas y transportan iones de
tamaño pequeño.
 Carriers/proteínas transportadoras: Transportan una gran variedad de
moléculas polares como la glucosa, los aminoácidos y iones a favor de su gradiente
(químico o electroquímico) y no requieren gasto de ATP.

• Transporte activo: Transportan moléculas en contra de su gradiente electroquímico,

con gasto electrónico. Una gran parte de la energía de la célula se destina para estos
procesos del que participan proteínas llamadas bombas, al ser en contra del gradiente,
las bombas requieren de la energía que aporta el ATP.
Uniporte: transfieren un solo tipo de soluto de un lado al otro de la membrana.
Simporte: transfieren dos tipos de solutos, ambos en la misma dirección.
Antiporte: transfieren dos tipos de solutos en sentidos contrarios.

• Transporte en masa: Requiere de la participación de una porción mas extensa de

membrana, formando vesículas. Si se incorporan sustancias desde el exterior, es una
endocitosis. En cambio, si las sustancias abandonan la célula, se trata de una exocitosis
o secreción.
Endocitosis: Un sector de la membrana se rodea progresivamente a la materia
que será internalizado a la célula hasta que finalmente queda englobado en una vesícula
endocítica. Se distinguen 3 tipos de procesos, de acuerdo a tipo de sustancias que
ingresan a la célula:
Fagocitosis: Ciertas células rodean con su membrana a partículas sólidas, restos
celulares o microorganismos y las incorporan al interior de la célula. Esto se desarrolla
gracias a la emisión de pseudópodos que engloban la partícula hasta finalmente
incorporaría a la célula en forma de vesícula llamada fagosoma. Este, luego, se fusiona
con otra vesícula para formar los lisosomas.
En los organismos unicelulares (protistas) este proceso constituye un modo de
alimentación, en los animales solo se da en células especializadas llamadas fagocíticas
(macrófagos y glóbulos blancos).
Endocitosis mediada por receptor: Se trata de un proceso altamente selectivo donde
receptores específicos de membrana plasmática reconocen a moléculas (ligandos) que
luego serán endocitados en forma de una vesícula llamada endosoma. Un ejemplo de
este proceso es la captación de colesterol, que, debido a su carácter hidrofóbico, es
transportado por la sangre unido a proteínas, formando estructuras llamadas
lipoproteínas.
Endocitosis mediada por receptor: Es la incorporación inespecífica de líquidos y
moléculas disueltas en él a través de vesículas de tamaño reducido.

Exocitosis: Es un proceso donde vesículas provenientes del aparato de Golgi,

las vesículas de secreción, se fusionan con la membrana plasmática y el material
contenido en las mismas es liberado al medio extracelular. En este caso, la membrana de
la vesícula se integra a la membrana plasmática.
La secreción de sustancias puede ser continua, donde las moléculas son liberadas sin
estímulos externos al medio extracelular, pero también regulado, donde señales externas
a la célula inducen a liberar el contenido de las vesículas de secreción (hormonas y
neurotransmisores que se liberan en respuesta a estímulos externos, también en plantas
que excretan en ambientes salinos)

LAS MEMBRANAS DELIMITAN DISTINTOS ESPACIOS INTRACELULARES:

Las células eucariontes poseen estructuras membranosas internas que permiten generar espacios
o compartimientos intracelulares diferenciados, cada uno con una función característica. Las
diferencias en cuanto a su composición y funcionalidad se vinculan, entre otros, a la diversidad
de orígenes evolutivos de estas organelas membranosas.
Podemos diferenciar a grandes rasgos tres tipos de estructuras membranosas:
• La membrana plasmática: Delimita el interior (citoplasma) del exterior celular,
gracias a su permeabilidad selectiva contribuye a mantener la homeostasis celular.
• Las membranas de organelas membranosas: Delimitan estructuras como
mitocondrias, cloroplastos y peroxisoma Si bien presentan diferencias en cuanto a su
composición, tienen, desde el punto evolutivo, un origen procariota (no cuentan con
organelas membranosas internas). Tanto las membranas de las mitocondrias como las
de los cloroplastos presentan un complejo conjunto de proteínas integrales involucradas
en procesos de transformación energética.
Cloroplastos: llevan a cabo la fotosíntesis, los complejos proteicos y la clorofila
ubicados sobre sus membranas permiten la transformación de energía lumínica en
energía química (síntesis de ATP).
• Las membranas que conforman el sistema de endomembranas o sistema vacuolar
citoplasmático (SVC): Son estructuras membranosas interrelacionadas presentes en
organismos eucariontes.

SISTEMAS DE ENDOMEMBRANAS:
Se trata de un “sistema” dado que sus componentes están relacionados y trabajan de modo
interdependiente.

Estructuras y funciones de los componentes del SVC:

A este sistema no pertenecen organelas como las mitocondrias, los cloroplastos ni los
peroxisomas, a pesar de estar rodeados y conformados por membranas. Su origen evolutivo
deriva de organismos procariotas a través de un proceso denominado endosimbiosis), y por ello,
se dividen por fisión binaria. La membrana plasmática tampoco pertenece a este sistema, si bien
existe un transporte continuo y fluido entre ambas estructuras.
Entre el citosol de la célula y el lumen (espacio interno) del sistema de endomembranas no hay
contacto ni continuidad.
El Sistema Vacuolar Citoplasmático se conforma por las siguientes componentes:
• La envoltura o membrana nuclear o carioteca: La envoltura nuclear rodea y contiene
al material genético de la célula y presenta poros que permiten el transporte de
sustancias desde el citosol hacia el interior del núcleo y viceversa. Sus membranas
presentan continuidad con la del REG y su membrana externa presenta ribosomas
adheridos sobre su cara citoplasmática.

• Retículo endoplasmático liso (REL): Sistema de túbulos membranosos sin ribosomas

adheridos en superficie. En el REL se produce la degradación del glucógeno,
liberándose glucosa. Participa en la síntesis de los lípidos (fosfolípidos, colesterol,
ceramida, triglicéridos) y en la detoxificación (En hepatocitos, transforma drogas
liposolubles en hidrosolubles: orina). También participa indirectamente en la
degradación del glucógeno y en el almacenamiento de calcio y en su liberación.

• Retículo endoplasmático rugoso (REG o RER): Es un sistema de sacos membranosos

interconectados con el REL y con la membrana nuclear. Presenta ribosomas adheridos
en su cara citosólica, la presencia de estos ribosomas se relaciona con la síntesis y la
glicosilación de proteínas de membrana, proteínas de exportación o de secreción,
enzimas que pertenecen al SVC y las enzimas hidrolíticas o lisosomales.

• Aparato de Golgi: Conjunto de cisternas curvas y apiladas. Es el intermediario entre

los productos del retículo endoplasmático y la membrana plasmática de la célula, está
constituido por distintas cisternas (o sacos membranosos) apiladas que se subdividen en
tres zonas: la cis (más cercana al REG o al REL), la medial y la trans (más cercana a la
membrana plasmática).
Entre las funciones del complejo de Golgi podemos nombrar:
El procesamiento de biomoléculas, como el de los lípidos, que se sintetizaron en el REL
(por ejemplo, la glicosilación de lípidos y la fosforilación de fosfolípidos que
conforman las membranas biológicas)
El procesamiento de las proteínas que se sintetizaron en el REG (por ejemplo, la
glicosilación de muchas proteínas). Las proteínas, por ejemplo, recorren
secuencialmente el grupo de cisternas desde donde luego son direccionadas hacia sus
destinos definitivos: lisosomas o vesículas que se dirigirán a la membrana plasmática.
 • Lisosomas: Son vesículas de membrana simple que se originan en el aparato de Golgi y
contienen enzimas Hidrolíticas o hidrolasas ácidas. Participan en la digestión celular, que
puede ser heterofagia (digestión de materiales exógenos) o autofagia (digestión de
materiales propios de la célula, como ejemplo mitocondrias viejas). Las hidrolasas ácidas
son glucoproteínas, inician su síntesis en el REG y completan su síntesis en el Golgi.
• Vesículas de transporte intracelular: La función de estas vesículas es el transporte de
sustancias entre distintas estructuras membranosas SVC, membrana plasmática,
peroxisomas, etc).
• Endosomas: Se trata de vesículas formadas a partir de los distintos procesos
endocíticos.

Transporte de sustancias entre comportamientos del SVC:

El transporte de sustancias entre compartimentos como el REG y el complejo de Golgi o la
membrana plasmática se lleva a cabo a través de vesículas, pequeñas bolsas membranosas. Estas
se generan por brotación, a partir de la membrana de un compartimiento “generador” (por
ejemplo, el REG), se transportan por el citosol y, a continuación, se funden con la membrana
“aceptora”.
Síntesis y direccionamiento de lípidos: En el caso de los lípidos, por ejemplo, fosfolípidos o
colesterol sintetizados en el REL, la vía de transporte es: membrana del REL → membrana de la
vesícula→ membrana del Golgi → membrana de la vesícula → membrana plasmática.
Los lípidos se sintetizan en la membrana del REL, continúan en la membrana del Golgi y
finalmente son transportados en vesículas hacia la membrana plasmática de la que formarán
parte.
Tráfico y direccionamiento intracelular de proteínas: El REG es el lugar de síntesis de distintas
proteínas celulares y extracelulares. Muchas serán posteriormente glicosiladas por agregado de
oligosacáridos que luego se modificarán y terminarán de procesar en el Golgi. Desde allí son
transportadas por medio de vesículas hasta su ubicación final, que pueden ser:
1. Los lisosomas, en caso de tratarse de enzimas hidrolíticas.
2. La membrana plasmática, si se tratara de proteínas de membrana (las bombas, los
carriers y/o los receptores).
3. La matriz extracelular, en el caso de proteínas de secreción (por ejemplo, hormonas
como la insulina que serán transportadas luego por vía sanguínea o componentes que
 forman la matriz extracelular como el colágeno).

Digestión celular y lisosomas:

Existe tres tipos de vías que conducen a la formación de lisosomas, es decir a la
digestión celular de sustancia y estructuras:
1. La endocitosis mediada por receptores, donde la vesícula endocítica, el endosoma se
fusiona con una vesícula con enzimas hidrolíticas proveniente del Golgi y se forma así
el lisosoma.
2. La heterofagocitosis incorpora sustancias particuladas como, por ejemplo, bacterias
desde el exterior de la célula. Se forma así una vesícula endocítica denominada
heterofagosoma y que finalmente también llevará a la formación de un lisosoma.
3. La autofagocitosis, en la cual, la vesícula formada se denomina autofagosoma. En este
proceso, organelas como las mitocondrias son degradadas por presentar algún daño o
porque la disponibilidad de energía de la célula es insuficiente. En consecuencia, la
célula degradará sus propias estructuras y biomoléculas contenidas en ellas para obtener
energía.

Lisosoma primario: Vesícula con hidrolasas, pequeña e inactiva.

Lisosoma secundario: Vesícula con el material a digerir más las hidrolasas: Autofagolisosoma,
fagolisosoma, cuerpo residual.

El proceso fagocítico de una bacteria y su posterior degradación en un lisosoma por parte

de un glóbulo blanco: Como producto de esta digestión celular, gracias a las enzimas presentes
en los lisosomas, las estructuras bacterianas como la pared celular, la membrana lipídica,
incluso el ADN y los ribosomas son degradados totalmente. Las biomoléculas de la bacteria
aprovechables son incorporadas por la célula. En cambio, las sustancias que la célula no puede
degradar, por ejemplo, la pared celular de peptidoglucano de las mismas, es eliminada por
medio de vesículas secretoras hacia el exterior de la célula.
Las células se alimentan, interaccionan y crecen gracias al intercambio de sustancias con
el medio circundante y las membranas biológicas juegan un rol esencial en este
intercambio. Gracias a su notoria fluidez, maneras diversas. Por otro lado, al interior de
las células, las membranas permiten la compartimentalización y diversificación de c
funciones de distintas áreas celulares.
Las reacciones catabólico-exergónicas (que liberan energía a partir de la ruptura de
enlaces covalentes) se acoplan con la síntesis de ATP, que se forma a partir de la
energía liberada por dichas reacciones. En cambio, las reacciones anabólico-endergónicas (que
requieren del aporte de energía para formar nuevos enlaces) siempre se acoplan a la ruptura del
ATP, ya que aporta la energía que dichas reacciones necesitan.

Distintos procesos catabólicos

que se llevan a cabo en el
organismo. Algunos procesos
catabólicos (degradación de
moléculas con función
energética como glucosa y
ácidos grasos) están vinculados
a la síntesis de ATP. Pero en
otros (la degradación de
proteínas ingeridas a partir de
la dieta), el proceso de ruptura
no se relaciona con la
obtención de energía libre en
forma de ATP sino con la
disponibilidad de aminoácidos
para poder sintetizar las
proteínas corporales.

No todos los procesos endergónicos son anabólicos. Muchos procesos que requieren de energía
no incluyen la síntesis de moléculas. Como ejemplo de esto podemos citar la contracción muscular
o el transporte de vesículas dentro de la célula.

Enzimas:
Son catalizadores biológicos: aceleran las reacciones químicas disminuyendo la energía de
activación de estos procesos. Aumentan la velocidad de la reacción, es decir, aumentan la cantidad
de producto formado por unidad de tiempo.

Estas reacciones pueden ser tanto catabólicas como anabólicas. Las enzimas aumentan la
cantidad de producto (pcto) formado por unidad de tiempo (tpo), es decir aumentan la velocidad de
la reacción química.
Energía de activación: la misma es una barrera energética que debe superarse para que una
reacción suceda, ya que es la energía mínima necesaria que hay que aportarle al sistema para que
una reacción química comience. Las enzimas disminuyen la energía de activación inicial que
necesita la reacción química para que suceda. Sin embargo, la variación de energía total (Energía
final - energía inicial= ΔE).
De la reacción no se ve modificada por la presencia de las enzimas ya que las energías iniciales de
los sustratos y las finales contenidas en los productos no se modifican. En consecuencia, no habrá
cambios en la variación de la energía global de la reacción.

Características de las enzimas:

✓ Son específicas porque cada enzima cataliza un solo tipo de reacción y por ello se unirá a
un solo tipo de sustrato o sustratos.
✓ Son eficientes en pequeñas cantidades.
✓ No se alteran en el curso de la reacción química y por ello son reutilizables.
✓ Son saturables: La concentración de enzimas presentes en una reacción es limitada y, por
ello, si se aumenta la cantidad de sustrato, en algún momento estas enzimas tendrán todos
sus sitios activos “ocupados” por los sustratos. Para que la enzima pueda captar nuevos
sustratos deberá liberar primero los productos transformados.

Clasificación de las enzimas:

Las enzimas pueden clasificarse de acuerdo a su estructura en enzimas simples, si sólo están
conformadas por proteínas, y conjugadas, si requieren combinarse con otras sustancias (llamadas
cofactores) para poder llevar a cabo el proceso catalítico. Se denomina holoenzima a la enzima
completa y funcional, conformada por la parte proteica (apoenzima) y un cofactor no proteico. A su
vez, los cofactores pueden ser inorgánicos (iones) u orgánicos (coenzimas o grupos prostéticos).
Dentro de las coenzimas podemos nombrar el NADH y el FADH.

Mecanismo de la acción enzimática:

La enzima reconoce al sustrato (reactivo), el que se une específicamente a una zona especializada
de la estructura tridimensional de la enzima llamada sitio activo. En este sitio activo se desarrolla el
proceso de transformación química de los sustratos en productos. Finalmente, los productos son
liberados de la enzima y la misma está en condiciones de unirse a un sustrato nuevamente e iniciar
el mismo proceso.
Hay dos modelos que intentan explicar la unión específica de la enzima con el sustrato al momento
de formarse el complejo enzima/sustrato: el modelo de llave-cerradura o ajuste y el acoplamiento
inducido.
En el modelo llave-cerradura el sitio activo presenta una complementariedad preexistente en la
forma 3D del sitio activo y el sustrato al igual que una llave y una cerradura.
En el del acoplamiento inducido, el mismo sustrato, al entrar en contacto con la enzima, induce la
forma definitiva del sitio activo, como si se tratara de una mano y un guante

Factores que afectan la velocidad de las reacciones enzimáticas:

La velocidad de las reacciones catalizadas por enzimas puede ser modificada, afectada o influida
por diversos factores:
1. Concentración de sustrato:
A medida que aumenta la concentración de sustrato presente en el medio, aumenta la
velocidad de la reacción (es decir, aumenta la cantidad de producto generado). Pero llegado
 a una determinada concentración de sustrato, la velocidad de la reacción, es decir, la
cantidad de producto generado, no sigue aumentando, sino que permanece constante. A
esta velocidad se la denomina velocidad máxima (Vmax). Esto se explica porque todos los
sitios activos de las enzimas están ocupados, es decir que las enzimas están “saturadas” de
sustratos y sólo podrán captar nuevo sustrato cuando se libere el producto generado. La
velocidad máxima sólo podría superarse si se aumentara la cantidad de enzima.
2. Variaciones de pH:
La mayor parte de las enzimas corporales presenta un pH óptimo alrededor de 7 y ado que
las enzimas son proteínas, los cambios del pH modifican la estructura tridimensional de las
enzimas. En consecuencia, se alterará el sitio activo y por ello, la actividad o velocidad de
las mismas. Cada enzima presenta un pH óptimo, dependiendo del lugar físico que ocupa.
3. Temperatura:
Los cambios en la temperatura afectan la estructura proteica y por ende la actividad o
velocidad de las enzimas. Cada enzima presenta una temperatura óptima. A temperaturas
que superan la temperatura óptima las enzimas se desnaturalizan, es decir que pierden su
estructura secundaria, terciaria y cuaternaria o incluso se pueden hidrolizar, perdiendo a su
vez la estructura primaria.
4. Cantidad de enzima presente:
A mayor cantidad de enzima, mayor será la velocidad máxima (Vmax) que puede alcanzar
una reacción enzimática. Es decir, más sustrato podrá ser transformado por unidad de
tiempo en producto y mayor será la velocidad máxima que puede alcanzar una reacción.
5. Presencia de inhibidores: Inhibición enzimática
Los inhibidores son moléculas ajenas al organismo que al unirse a las enzimas
disminuyen su actividad, dado que disminuyen o incluso suprimen el producto
formado. Los inhibidores pueden ser:
a. Reversibles: Son inhibidores competitivos donde el inhibidor, que es muy semejante al
sustrato, se une al sitio activo y por lo tanto compite con el sustrato por el mismo.

b. Irreversibles: Son inhibidores no competitivos, el inhibidor modifica la actividad de la

enzima por unión a un sitio diferente al sitio activo y por ello no compite con el sustrato.

Regulación enzimática: Los organismos regularán la actividad de las distintas enzimas de

acuerdo a las necesidades de cada momento. La regulación puede darse a distintos niveles:
1. Regulación de la actividad catalítica: (activación – inhibición)
La misma consiste en modificar la actividad enzimática sin tener que variar la concentración de las
mismas. Este proceso puede llevarse a cabo de distintas maneras:
a. Regulación alostérica: En los organismos vivos, la actividad de algunas enzimas puede
regularse mediante la unión de uno o más ligandos llamados reguladores alostéricos. Los
mismos se unen a un lugar o lugares distintos al sitio activo y, como consecuencia de esto,
inducen cambios conformacionales en la enzima. Los reguladores positivos cambian la
forma de la enzima de manera que se optimiza la unión enzima/sustrato y por ello aumenta
la velocidad de la reacción. En cambio, los reguladores negativos tienen el efecto contrario,
es decir disminuyen la cantidad de producto formado.
Las enzimas moduladas de esta manera se suelen llamar también enzimas alostéricas y
generalmente se trata de proteínas con estructura cuaternaria y no terciaria, dado que, a
mayor complejidad estructural de una proteína, mayor es la posibilidad de ser regulada. A
diferencia de la inhibición enzimática, la regulación de las enzimas se lleva a cabo por el
propio organismo, de acuerdo, como ya se dijo, a las necesidades de cada momento.
b. Sistemas multienzimáticos: Muchas enzimas participan de vías metabólicas, es decir,
actúan de modo secuencial, catalizando reacciones consecutivas y encadenadas, conectadas
por intermediarios comunes, de modo que el producto de una enzima es el sustrato del
siguiente, y así sucesivamente. Los sistemas enzimáticos pueden comprender desde dos
hasta veinte o más enzimas actuando en una secuencia o vía metabólica. En muchos casos
el producto final modula negativamente a la primera o una de las primeras enzimas de esta
vía que suele ser una enzima de tipo alostérica. Este proceso se denomina retroalimentación
o feed back negativo.
c. Modificación covalente: Hay enzimas que se activan o inactivan si se les une
covalentemente cierto grupo químico. Hay otras que se activan cuando se les elimina una
cierta porción de aminoácidos o se le agrega un grupo fosfato.
d. Compartimentalización: implica la separación de las distintas enzimas metabólicas en
compartimientos separados (por ejemplo, las enzimas presentes en los distintos
compartimentos mitocondriales o las que se encuentran en el Golgi y en el REG). De este
modo se delimitan los espacios en las que cada una actúa y las funciones de cada
compartimiento. Cabe aclarar que esto es exclusivo de eucariontes exclusivamente.
e. Isoenzimas: Distintas formas estructurales de una misma enzima, cada una adaptada a un
determinado tipo de tejido u organismo, pero que catalizan una reacción similar,
transformando los mismos sustratos en productos.

2. Regulación de la síntesis de enzimas: (inducción – represión)

Dado que las enzimas son proteínas, las mismas están codificadas por genes presentes en el ADN.
De acuerdo a los requerimientos del organismo se puede inducir o reprimir la formación de estas
enzimas. Esto conllevaría a una mayor o menor actividad enzimática, es decir a una mayor o menor
cantidad de producto formado. Ciertas sustancias como las hormonas pueden inducir su síntesis si el
organismo o la célula así lo requiere.

3. Regulación de la degradación de enzimas:

Si por alguna razón fuera necesaria una menor concentración de enzimas, una alternativa posible es
que las mismas sean degradadas en las proteasomas, estructuras donde ocurre la hidrólisis de
proteínas
SESIÓN 7

Fotosíntesis y respiración celular.

FOTOSINTESIS
Es un proceso anabólico (el CO2 se anaboliza a la glucosa) y endergónico (es un proceso que
requiere del aporte externo de energía, en este caso, la energía solar)
Es un proceso de oxido-reducción, para que exista esta reacción, en el sistema debe haber un
átomo o molécula que ceda electrones y otro que los acepte. Cuando un átomo o molécula
pierde electrones, se oxida y cuando capta electrones del medio, se reduce.
Ecuación general (cualitativa):

Considerando la ecuación general, el H2O pierde sus electrones (sus Hidrógenos) y se oxida de
esta manera a O2 (sus electrones se usarán para la síntesis de glucosa). Por otro lado, el CO2 se
reduce gracias a los hidrógenos provenientes del H2O y se transforma en glucosa.
La fotosíntesis se subdivide en dos etapas: la etapa Fotoquímica y la Bioquímica.

Etapa fotoquímica: la energía lumínica es transformada en energía química, es decir, se

incorpora a los enlaces químicos (enlaces covalentes) de moléculas químicas como el ATP y el
NADPH. El pigmento que se vincula con la captación de la energía lumínica es la clorofila.
1. Las clorofilas de ambos fotosistemas absorben la energía de la luz y sus electrones
pasan a un estado energéticamente más elevado.
2. Como consecuencia de esto los electrones abandonan dichos fotosistemas
(fotooxidación) y son captados por otras moléculas llamadas aceptores primarios.
 3. el déficit de electrones en el fotosistema II es compensado con electrones que provienen
de la fotólisis del H2O. Por este mecanismo el H2O se oxida y forma O2 liberado a la
atmósfera.
4. Los electrones desprendidos del fotosistema II se transfieren por una cadena de
transporte de electrones, que permite la síntesis de ATP (modelo quimiosmótico).
5. Los electrones desprendidos del fotosistema I tienen como aceptor final al NADP+ que
se reduce a NADPH + H+. El fotosistema I queda con déficit de electrones que van a
ser aportados por los provenientes del fotosistema II. Se cubre así el déficit de
electrones
del fotosistema I.

EL MODELO QUIMIOOSMÓTICO

Consiste en una cadena de transporte de electrones, un bombeo de protones hacia el interior

tilacoidal que permite generar un gradiente electroquímico de protones y finalmente, la energía
contenida en este gradiente permite la síntesis de ATP.
Los electrones en su trayecto liberan energía. Esa energía es utilizada para transportar H + en
contra de su gradiente generando así un gradiente electroquímico de H +. La energía contenida
en ese gradiente se utilizará, al retornar los H+ al estroma, para la síntesis de ATP. De esto se
ocupa el complejo ATP sintetasa.
Sustratos, productos y lugares donde suceden las reacciones de la etapa fotoquímica:

Etapa bioquímica o Ciclo de Calvin-Benson:

Consiste en una serie compleja de reacciones químicas encadenadas en forma de ciclo. Es decir
que se parte de cierto compuesto y al finalizar el ciclo se debe formar el mismo compuesto de
partida. Este ciclo es el Ciclo de Calvin que comienza con la unión entre ribulosa 1,5
difosfato y el CO2 (fase de fijación). Se forma otra molécula (PGA) que con gasto de energía
del ATP y electrones provistos por el NADPH formará otra molécula, PGAL (fase de
reducción). Algunos PGAL se utilizan para regenerar ribulosa 1,5 difosfato (fase de
regeneración) y otros para la síntesis de otras moléculas como la glucosa.
Sustratos, productos y lugares donde suceden las reacciones de la etapa bioquímica:

Integración de las etapas foto dependiente y fotoquímica:

Entre las 2 etapas de la fotosíntesis ya que en las mismas los productos generados en la etapa
fotoquímica (el ATP y el NADPH) son a su vez los reactivos o sustratos del ciclo de Calvin o
etapa bioquímica. La e tapa fotoquímica ocurre en las membranas de los tilacoides en
eucariontes y la etapa bioquímica en el estroma de estos organismos.

RESPIRACIÓN CELULAR Y FERMENTACIÓN

La mayoría de los organismos oxidan hidratos de carbono como fuente principal de energía
celular. Las vías catabólicas más comunes en que se genera esta energía útil (en forma de
ATP) son la respiración celular y la fermentación. Ambos procesos utilizan una vía en
común llamada glucólisis. Los pasos posteriores a seguir dependerán de las condiciones
ambientales (presencia o ausencia de oxígeno) y fisiológicas (la posibilidad de cada célula de
poder llevar a cabo el/los procesos).
En la mayoría de las células eucariotas, en presencia de O2 la vía que se da es la respiración
celular, en la cual se logra la oxidación total de la glucosa y es un mecanismo muy eficiente con
alto rendimiento de ATP. En ausencia de O2 , la célula realiza el proceso de fermentación. En
eucariontes, el proceso de respiración ocurre en la mitocondria mientras que la fermentación es
citosólica.

Respiración celular:
Es un proceso catabólico (la glucosa se cataboliza a CO2 ) y exergónico (es un proceso que
libera energía que permitirá sintetizar ATP).
Es un proceso de óxido-reducción (un compuesto se oxida cuando cede electrones o Hidrógenos
y se reduce cuando gana electrones o Hidrógenos).

Durante el proceso de respiración celular la glucosa se degrada completamente a CO2 y la

energía liberada por este proceso se destina para la síntesis de ATP.
Etapas de la respiración celular:
La respiración celular consiste en una serie de 4 pasos generales cuya finalidad es la ruptura de
la molécula de glucosa y la captura de la energía útil en forma de ATP: glucólisis, ciclo de
Krebs, cadena de transporte de electrones y fosforilación oxidativa.
a. Glucólisis: implica la degradación parcial de la glucosa (molécula de 6 carbonos) a 2
moléculas de ácidos pirúvicos (molécula de 3 carbonos). Consiste en una serie de
reacciones encadenadas. Hay reacciones de oxidación (cuyos electrones se utilizan para
reducir NAD+ a NADH), reacciones en las que se requiere energía (que se obtiene del
ATP) y reacciones en las que se libera energía (que se utiliza para formar ATP). Es un
proceso universal presente en casi todos los organismos vivos.

b. Descarboxilación oxidativa: cada ácido pirúvico se oxida originando un acetilo (dos

carbonos) y los electrones liberados pasan al NAD + que se reduce a NADH + H +. El
acetilo se transfiere a la coenzima A formando así acetil-CoA. Además de oxidarse, el
 ácido pirúvico “pierde” un átomo de carbono en forma de CO2 . (Aclaración: en el
siguiente cuadro se tiene en cuenta lo que ocurre con 1 ácido pirúvico. Hay que recordar
que por glucosa original hay 2 ácidos pirúvicos)

c. Ciclo de Krebs: Conjunto de reacciones encadenadas en forma de ciclo. Se produce la

oxidación completa de cada acetil-CoA. Los electrones liberados se utilizan para reducir
al NAD + a NADH + H + y también al FAD + a FADH2 . También hay liberación de
energía que es utilizada para sintetizar GTP. En este ciclo se liberan también 2 CO2 a la
atmósfera.

d. Cadena respiratoria: todas las moléculas de NADH + H + y de FADH2 formadas

hasta el momento se oxidan (formando entonces NAD + y FAD + ). Esos electrones
pasan por una serie de complejos transportadores de electrones (la cadena respiratoria)
siendo el último aceptor de esos electrones al final de la cadena el O2 , que entonces se
reduce y forma H2O. Este proceso, se lleva a cabo en la membrana plasmática de
procariotas y en la membrana interna mitocondrial en eucariotas.

e. Fosforilación oxidativa (síntesis de ATP): a medida que los electrones eran

transportados en la cadena respiratoria, liberaron energía. Esa energía (y de acuerdo con
la hipótesis o modelo quimiosmótico) se utiliza para transportar H+ generando un
gradiente de H+. La energía de ese gradiente se utiliza luego para sintetizar ATP. En
este proceso participa la ATP sintetasa.
Rendimiento energético: una molécula de glucosa sometida a respiración celular aeróbica
rinde un total de 38 moléculas de ATP

El Ciclo de Krebs como nudo metabólico

De la degradación de glucosa se obtiene acetil-CoA, que ingresará al ciclo de Krebs y luego
continuará la cadena respiratoria y fosforilación oxidativa. Pero de la degradación de otras
moléculas también se obtiene acetil-CoA que seguirá ese mismo camino. De la degradación de
los ácidos grasos y de las proteínas también se genera acetil-CoA y todo acetil-CoA ingresará
entonces a Krebs. A su vez, el ciclo de Krebs es una importante vía de síntesis de biomoléculas.
Vías anaeróbicas: Fermentación
• Implica una degradación parcial de la glucosa, que entonces no es oxidada
completamente como en la respiración celular aeróbica.
• Solo genera pequeñas cantidades de ATP (2 moléculas de ATP por molécula de
glucosa). El último paso tiene como objetivo la reoxidación del NADH + H + a NAD+
para que pueda continuar el proceso de glucólisis.
• Se lleva a cabo en ausencia de oxígeno.
• Un fermentador realiza primero la glucólisis y luego reduce al ácido pirúvico para
regenerar el NAD+ (oxidado)
Hay dos tipos de fermentaciones:
1. Fermentación alcohólica: el ácido pirúvico se reduce a etanol (los electrones para eso
provienen del NADH + H + que se oxida a NAD + ). Se da en algunas bacterias y
hongos.
2. Fermentación láctica: el ácido pirúvico se reduce a ácido láctico (los electrones para eso
provienen del NADH + H + que se oxida a NAD + ). Se da en algunas bacterias, en
células musculares, en glóbulos rojos.

GLOSARIO:
H2O: Molécula de agua.
O2: Oxígeno.
CO2: Dióxido de carbono.
ATP: (Adenosín Trifosfato o Trifosfato de Adenosina) es la molécula portadora de la energía
primaria para todas las formas de vida. Desempeña un papel crítico en el transporte de
macromoléculas tales como proteínas y lípidos en y fuera de la célula.
NADPH: (Nicotinamida Adenina Dinucleótido Fosfato) es una coenzima reducida que juega un
papel clave en la síntesis de los hidratos de carbono en los organismos fotosintéticos, es la
forma reducida de la NADP+.
PGA: Ácido 3-Fosfoglicérico: Es una molécula de tres carbonos, formada cuando el CO2 se fija
a una molécula de ribulosa bifosfato (RuBP) durante el ciclo de calvin de la fotosíntesis.
PGAL: Glicelaldehído-3-fosfato. Una sustancia formada a partir del PGA durante el Ciclo de
Calvin.
acetil-CoA: El acetil coenzima A es una molécula intermediaria clave en el metabolismo que
interviene en un gran número de reacciones bioquímicas.
FAD: es una molécula compuesta por una unidad de riboflavina (vitamina B2), unida a un
pirofosfato (PPi), este unido a una ribosa y ésta unida a una adenina. Por tanto, la molécula es
en realidad ADP unido a riboflavina; o también AMP unido a la coenzima FMN.
FADH2: Flavín adenín dinucleótido.
GTP: Guanosín Trifosfato, es uno de los nucleótidos trifosfato usados en el metabolismo
celular junto al ATP, CTP, TTP y UTP. El GTP es un nucleótido cuya base nitrogenada es la
purina guanina.
Sesión 9:

La continuidad de la vida.
ORGANIZACIÓN DEL GENOMA.
NUCLEO (interfásico) -> se refiere al momento en el que la célula no se divide. Cuando la célula
entra en fase de división celular, el núcleo experimenta cambios y pierde la envoltura nuclear.

Modelo de corte transversal del

núcleo celular en interface, se
representan estructuras internas
(nucleoplasma, heterocromatina,
eurocromatina, nucleolo y
lamina nuclear), poros
nucleares, envoltura nuclear y
estructuras externas asociadas
(ribosomas y retículo
endoplasmático rugoso).

Estructura del núcleo:

- Envoltura nuclear o carioteca: formada por dos membranas concéntricas, la membrana interna (en
contacto con el interior del núcleo) y la membrana externa (en contacto con el citoplaplasma y con
ribosomas adheridos e interconectados con el REG).
Ambas membranas están separadas por el espacio perinuclear, que separa al citoplasma del
nucleoplasma, y mantener separados los procesos metabólicos de ambos medios. La carioteca presenta
“perforaciones”: los complejos del poro, que permiten una comunicación entre el núcleo y el
citoplasma.
El transporte a través de los poros es, para la mayoría de las moléculas excepto las muy pequeñas, un
transporte activo (consume energía de GTP), mediado por proteínas y muy selectivo.
o Transporte citoplasma-núcleo: las moléculas que ingresan al núcleo deben presentar una señar
que indique que su destino es el interior del núcleo llamada NSL (Señal de Localización
Nuclear).
Las proteínas que facilitan el ingreso de las moléculas al núcleo se llaman “importinas”.
Algunos ejemplos de moléculas que se transportan desde citoplasma hacia el núcleo son las
histonas, las proteínas ribosomales, las enzimas que participan de la duplicación del ADN y las
enzimas que participan de la transcripción.
o Transporte núcleo-citoplasma: las moléculas que salen, abandonan el núcleo y presentan una
señal que indique que su destino es el citoplasma llamado NES (Señal de Exportación
Nuclear). En este caso las proteínas transportadoras son las exportinas, algunos ejemplos de las
moléculas que se transportan desde el nucleo hacia el citoplasma son el ARNm (ARN
mensajero) y ARNt (ARN de transferencia).
- Lámina nuclear: es una red de filamentos proteicos (del tipo de filamentos intermedios) que está
adyacente a la membrana interna. Da soporte interno al núcleo y se relaciona con la desorganización y
reorganización de la carioteca al momento de la división celular.
- Nucleoplasma: es el espacio interno del núcleo y contiene sustancias disueltas, la matriz nuclear
(esqueleto filamentoso que será soporte de cromosomas) y el ADN asociado a histonas.
- Nucléolo: es el área dentro del núcleo donde se sintetizan algunos ARN ribosomales que allí mismo
se ensamblarán con proteínas ribosomales para formar las subunidades ribosomales.
- Cromatina: es la asociación del ADN con histonas y otras proteínas. Las moléculas de histonas se
agrupan de a ocho unidades, formando estructuras llamadas octámeros, alrededor de las cuales se
enrolla el ADN. A este
conjunto de ADN e
histonas se lo denomina
nucleosoma (unidad
básica de la cromatina).
La histona H1, si bien no
forma parte del
nucleosoma, se puede
unir también al mismo.

En el núcleo en interfase la cromatina adopta dos tipos de formas:

o Heterocromatina: es la más condensada y por ello no se copia, es decir, no se transcribe.
o Eurocromatina: está en estado más laxo y es la que se transcribe.
La longitud del ADN humano en cada uno de nuestros trillones de núcleos celulares asciende a 2
metros. En interfase y de acuerdo a las necesidades de la célula, el ADN se pliega paulatinamente con
ayuda de histonas y de otras proteínas, alcanzando así distintos niveles de compactación. Sin
embargo, el máximo grado de compactación de la cromatina (en forma de cromosoma mitótico o
condensado) únicamente se alcanza durante la división celular. En este caso, la cromatina se
compacta 10000 veces más que en su forma extendida.

Niveles de compactamiento de la cromatina: Desde la molécula de ADN, pasando por los

nucleosomas (el ADN unido a las histonas), el solenoide (los nucleosomas unidos a las histonas H1),
los bucles o lazos llegando finalmente al cromosoma condensado (solamente presente durante la
división celular). Podemos observar entonces que el cromosoma condensado está conformado por
ADN, histonas y otras proteínas, es decir, por cromatina.
Representación de un cromosoma duplicado y sus partes: Presenta un cromosoma duplicado
típico que consta de un centrómero, dos cromátides
hermanas y 4 telómeros. Cada cromátide está
conformada por una molécula de ADN asociada a
distintas proteínas. Las dos cromátides hermanas de un
cromosoma son dos moléculas de ADN idénticas
originadas a partir de la duplicación del ADN.

Morfología que pueden adoptar los cromosomas

de acuerdo a la ubicación del centrómero:
- Metacéntrico: El centrómero está ubicado en el centro y
los brazos presentan igual longitud.
- Submetacéntrico: La longitud de un brazo de la
cromátide es mayor que el otro.
- Acrocéntrico: Un brazo es muy corto y el otro muy
largo. Las zonas NOR de los cromosomas acrocéntricos
llevan información para la síntesis de ARNr, presente en
los ribosomas.
- Telocéntrico: Solo se distingue un único brazo por estar el centrómero en el extremo del cromosoma.
Cabe aclarar que este tipo de cromosomas no está presente en la especie humana.

Cariotipo: El concepto de cariotipo refiere a la dotación (otorgar, aportar, asignar) de

cromosomas de un individuo contenidos en el núcleo de una célula somática. También se llama
cariotipo a la presentación gráfica de los cromosomas, ordenados por forma y tamaño y muchas veces
se lo utiliza para buscar alteraciones en el número o en la estructura de los cromosomas. La especie
humana presenta 46 cromosomas, dispuestos de a pares.
A la izquierda se observan los cromosomas homólogos desorganizados y a la derecha, un cariotipo
humano con 46 cromosomas organizados por pares de acuerdo a forma y tamaño. Para realizar este
estudio y poder visibilizar los cromosomas, las células deberán encontrarse en división celular,
concretamente en la etapa de metafese, que corresponde al momento de máxima condensación de la
cromatina.

Concepto de ploidía:
Se refiere a la cantidad de juegos de cromosomas que presenta una célula, cada uno de los cuales
se indica con una letra n. En caso de presentar un solo juego, la ploidía sería 1n o n. Si la célula
presentara dos juegos sería 2n, si hubiera 3 juegos, 3n, y así sucesivamente.
Un óvulo y un
espermatozoide, ambas
células haploides, con 23
cromosomas, donde cada
uno aporta una variante
alélica de un gen. Cuando
ambas gametas se
fusionan se forma primero
una célula y a partir de la
misma, luego de
progresivas divisiones
celulares, un organismo
diploide, con 46
cromosomas y 23 pares de
cromosomas homólogos.

Célula diploide o 2n:

Una célula diploide es aquella que presenta un doble juego de cromosomas y nos referiremos a ella
como 2n. Los cromosomas pueden agruparse entonces de a pares, los pares de cromosomas
homólogos. Estos pares son cromosomas similares en forma y tamaño que codifican para el mismo
tipo de información, pero donde cada uno de los cromosomas del par proviene de uno de ambos
progenitores. Es decir que un par de homólogos tiene exactamente los mismos genes (codifica para las
mismas funciones).
Pero si bien los cromosomas homólogos tienen los mismos genes, las variantes o alelos para ese gen
no necesariamente tienen que ser las mismas. Por lo tanto, podemos concluir que en una célula
diploide hay dos copias de cada gen (una por cada homólogo). Las dos versiones o alelos pueden
coincidir o ser diferentes entre sí.

Célula haploide o n:
Una célula haploide, es aquella que presenta un juego simple de cromosomas. Por ello, no presenta
pares de cromosomas homólogos. En los individuos humanos las células haploides son las gametas:
óvulos y espermatozoides. En consecuencia, podemos concluir que en una célula haploide hay solo una
copia de cada gen.
Así, una célula se caracteriza según su ploidía como haploide o diploide, y a su vez según el número de
cromosomas que posee. Si una célula es 2n=46, el 2n se refiere a la cantidad de juegos de cromosomas
(1n, 2n, 4n, etc) y la cifra 46 a la cantidad de cromosomas presentes en esa célula. Si se tratara de una
célula n=23, diremos que esa célula posee un solo juego de cromosomas y que la cantidad de
cromosomas presente es 23.
2n=4: Significa que es una célula que tiene 4 cromosomas en total y, al ser diploide, podemos decir
entonces que esos 4 cromosomas se agrupan en pares. Concretamente 2 pares de cromosomas
homólogos.
n=4: Quiere decir que se trata de una célula que tiene 4 cromosomas en total y al ser haploide,
podemos concluir que esos 4 cromosomas no se agrupan en pares.
SESIÓN 10.
Expresión Génica
ADN, genes y genoma:
En una especie, al conjunto del ADN y de los genes que contiene se lo denomina genoma.
Los genes son considerados las unidades físicas básicas de la herencia, actualmente se los define como
secuencias de ADN que llevan información necesaria para la síntesis de productos celulares funcionales
como proteínas (por ejemplo anticuerpos) o ARNs (como el ARN ribosomal, el ARN de transferencia o
los ARNs pequeños no codificantes). Es decir, segmentos de ADN que al expresarse puedan cumplir
alguna función en la célula. También se consideran genes a aquellos fragmentos de ADN que codifiquen
para proteínas con mutaciones y que por ende no sean funcionales.

El ADN como molécula informacional:

En el caso de los eucariontes, la mayor parte del material genético, o ADN, se encuentra en el núcleo de
las células conformando la cromatina y los cromosomas. La molécula de ADN se compone de dos hebras
unidas por medio de enlaces débiles de tipo puente hidrógeno. Son antiparalelas, es decir, una de las
hebras se orienta de 5´ a 3´ y la otra de 3´ a 5´ y complementarias, ya que las bases o nucleótidos se
aparean de modo tal que la Adenina (A) siempre conecta con la Timina (T) y la Citosina (C) siempre con
la Guanina (G). Estas bases nitrogenadas o nucleótidos, A T C G, son los desoxirribonucleótidos, es
decir, los monómeros del ADN.
¿Cómo se decodifica o expresa la información contenida en este ADN? y a partir de esa información
¿cómo se generan las proteínas?
Tanto en los organismos procariotas como eucariotas, el flujo de la información génica involucra dos
procesos: la transcripción y la traducción. En los eucariotas, el proceso de transcripción se realiza en el
núcleo y en los procariotas, al no tener núcleo celular, se realiza en el citoplasma.
El ADN puede aportar información tanto para generar como producto final un ARN o una proteína. En el
caso que el producto final sea un ARN, como el de transferencia (ARNt), el ribosomal (ARNr) o
distintos ARN no codificantes (ARNnc), el único proceso involucrado en su síntesis será la
transcripción. En cambio, en la síntesis de proteínas o polipéptidos, la expresión del gen involucrará
dos pasos: la transcripción y luego la traducción, en este caso, inicialmente se transcribe o expresa la
información del ADN a una molécula de ARN mensajero (ARNm). Esta copia casi exacta del gen luego
se traduce en proteína.
En las células eucariotas, el ARN mensajero atraviesa además un proceso de maduración antes de salir
del núcleo. En esta instancia, el ARNm se modifica y se pueden obtener, de un mismo ARNm original,
distintos ARNm maduros.
En la decodificación de la información genética del ADN, el ARN transcripto a partir del ADN presenta
una secuencia de nucleótidos y una dirección (5´- 3´) equivalente a la hebra de ADN denominada hebra
codificante. A su vez, este ARN es complementario y antiparalelo a la hebra molde, cuya orientación es
3´- 5´.

Mientras que
en la transcripción se copia un ácido nucleico (ARN) a partir de otro ácido nucleico (ADN), en la
traducción hay un cambio del idioma químico: una secuencia de nucleótidos (ARNm) se traduce a una
secuencia de aminoácidos, es decir, a un polipéptido.

Retrotranscripción o transcripción inversa: Es menos frecuente, a partir de una hebra de ARN se

sintetiza una molécula de ADN. Este proceso se da en algunos virus denominados retrovirus, como el
VIH (Virus de la Inmunodeficiencia Humana) y en células embrionarias y germinales de animales.

¿Qué determina que un gen se exprese o no? ¿O que se exprese en mayor o menor cantidad de
copias? ¿Cómo se desencadena este proceso y qué efectos produce?
En los organismos pluricelulares, donde todas las células y tejidos son interdependientes, las
señales que regulan la cantidad de proteínas o de ARN generado proviene frecuentemente de otras células
del organismo y estas células, a su vez, actúan en respuesta a señales del
entorno. Por ejemplo, en nuestro sistema inmune, una célula inductora (como los macrófagos)
detecta la presencia de un agente extraño y envía una señal química que es captada por los
linfocitos induciendo en los mismos la producción de anticuerpos.

Transcripción: síntesis de ARN: La transcripción es el proceso por el cual se genera una molécula de
ARN a partir de un gen, tomando como molde una de las hebras del ADN.

Estructura básica de un gen: Un gen es una secuencia de desoxirribonucleótidos de ADN y, cada gen
presenta zonas o secuencias específicas. El +1 indica el lugar donde se inicia la transcripción, es decir el
comienzo de la zona codificante. Se trata de una secuencia de nucleótidos específica donde se inicia la
transcripción. A su vez, también existe una zona no codificante del gen, la que no se copia, en la que
hay secuencias reguladoras denominadas así justamente porque pueden modular o regular cuántas
veces se transcribe un gen y entonces promueve o inhibe la expresión de ese gen.

Las tres etapas de la transcripción:

1. Inicio de la transcripción.
En células eucariontes, las proteínas reguladoras llamadas factores de transcripción, se unen a secuencias
específicas del promotor y del regulador del gen. Esto facilita la unión de la enzima ARN polimerasa
(ARNpol) al ADN y la ruptura de las uniones de puente hidrógeno entre las hebras complementarias del
ADN, generando así una estructura denominada burbuja de transcripción.
2. Elongación.
A medida que la enzima ARNpol separa las cadenas, lee las bases de la hebra molde en dirección 3´- 5´,
acerca los nucleótidos complementarios a esa hebra molde y enlaza covalentemente esos nucleótidos
entre sí, polimerizando el nuevo ARN en dirección 5´- 3´.

Secuencia del ARN (en rojo:

5´ACAUG...) es complementaria a la
hebra molde (en violeta: 3´TGTAC...)
y similar a la codificante
(5´ACATG...) con la salvedad de que
las bases que presentan Timina en el
ADN serán reemplazadas por Uracilo
en el ARN.

A medida que la ARNpol avanza, desplaza la burbuja sobre la hebra molde en dirección 3´- 5´ (en la
imagen, de izquierda a derecha). Una vez que la ARN polimerasa avanza y una vez sintetizado el ARN,
las hebras ya leídas del ADN vuelven a aparearse por puentes de hidrógeno y el ARN es liberado
parcialmente de la burbuja de transcripción. Y continúa creciendo la cadena de ARN hasta que la
secuencia de ADN marque en su secuencia un final o stop.

¿Cómo se lleva a cabo este proceso a nivel molecular? Los monómeros que conforman la molécula de
ARN son los ribonucleótidos o, lo que es lo mismo, ribonucleósidos monofosfato.
Los sustratos o reactivos necesarios para la transcripción son los ribonucleósidos trifosfatados UTP, ATP,
GTP y CTP. Estos aportarán:
- la estructura material, es decir los monómeros, de la molécula de ARN y
- la energía necesaria para este proceso anabólico o de síntesis.
Los nucleósidos trifosfatados contienen cada uno, dos uniones de alta energía entre los grupos fosfatos
(P~P), energía que al romperse, se utiliza en la polimerización o unión de los monómeros para formar el
ARN.
3. Finalización.
Este proceso de lectura y síntesis continúa hasta llegar a una secuencia específica de “terminación” al
final de la secuencia codificante del gen. Allí, la ARNpol se separa del ADN y abandona la burbuja de
transcripción, el ARN sintetizado es liberado y las hebras de ADN vuelven a aparearse por enlaces de
hidrógeno entre las bases AT y CG.

Los productos de la transcripción:

El proceso de transcripción puede dar como productos distintos tipos de ARN, entre ellos el ARN
mensajero, el de transferencia o el ribosomal. Los únicos ARN que luego se traducen a proteínas son los
ARN mensajeros o ARNm, Los ARN de transferencia o ARNt participarán en el citoplasma del proceso
de traducción y el ARN ribosomal o ARNr se asociará con proteínas ribosomales conformando los
ribosomas, maquinaria fundamental para el proceso de traducción.

Proceso de maduración del transcripto primario o pre-ARNm: En el núcleo de las células

eucariotas, el ARNm recién transcripto (“transcripto primario” o pre-ARNm) deberá atravesar un proceso
de maduración antes de abandonar el núcleo. Este proceso consiste en 3 modificaciones que ocurren en el
núcleo celular.
1. Capping.
A medida que el ARNm se sintetiza, se le agrega un nucleótido adicional en el extremo 5´ denominado
CAP o capuchón. Su función es proteger y estabilizar este extremo del ARN para ser traducido. El ARN
mitocondrial y de cloroplastos no tiene capping.
2. Poliadenilación.
Consiste en el agregado de una larga secuencia de adenosinas, la cola poli-A al extremo 3´ del ARNm.
Está asociado a la salida del ARNm del núcleo.
3. Splicing.
Proceso de corte y empalme del ARNm inmaduro. Los ARNm inmaduros se caracterizan por la presencia
de dos tipos de secuencias: los exones (secuencias que llevan información para la síntesis proteica) y los
intrones (segmentos intragénicos que no llevan información para la síntesis de proteínas). Durante el
splicing se eliminan los intrones y se empalman los exones entre sí. El resultado es un ARNm maduro
que al salir del núcleo podrá ser traducido a proteína.

Traducción: síntesis de proteínas

El código genético: La traducción implica la decodificación del ácido nucleico ARNm para sintetizar un
polipéptido, una cadena de aminoácidos, ¿Por qué denominamos a este proceso traducción? Porque
hay un cambio de “idioma”: partimos de un lenguaje basado en nucleótidos (que conforman al ADN y al
ARN) y pasamos a otro basado en aminoácidos (que conforman las proteínas). Como en toda traducción,
necesitamos una clave o herramienta que establezca relaciones de equivalencia entre ambos lenguajes, es
decir, entre los nucleótidos del ARNm y los aminoácidos que conforman la proteína. Esta clave que
determina las equivalencias entre la secuencia de tres bases nucleotídicas y un aminoácido es el código
genético.
Este código relaciona grupos de 3 nucleótidos consecutivos en el ARNm (los codones) con distintos
aminoácidos. Estas 4 bases (AUCG) asociados en grupos de tres (4.4.4 = 43 = 64), forman 64
combinaciones o codones o tripletes distintos. Cada uno de estas 64 combinaciones de 4 nucleótidos o 64
codones que se forman codifican alguno de los 20 aminoácidos presentes en las proteínas, 3
combinaciones no codifican para un aminoácido y son los codones de finalización o stop. En todos los
organismos vivos rige el mismo código genético, que tiene 3 características:
1. Es UNIVERSAL: El código es compartido por todos los organismos conocidos, incluyendo virus
y orgánulos, aunque pueden aparecer pequeñas diferencias.
2. Es DEGENERADO o REDUNDANTE: distintos codones pueden codificar para el mismo
aminoácido (ej: los codones sinónimos CCA – CCC – CCU – CCG codifican para el aminoácido
prolina o Pro).
3. Es ESPECÍFICO (no es ambiguo) y CONTINUO: a cada codón le corresponde uno y sólo un
aminoácido. La secuencia de nucleótidos se leerá siempre codón por codón, de manera lineal,
contínua y no solapada, utilizando cada nucleótido una sola vez.
De los codones que presenta el código, destacamos:
- AUG que codifica para metionina (en azul en el código). Es el codón que siempre marcará el inicio
del marco de lectura de la traducción.
- UAG, UGA, UAA que son los codones de terminación, es decir, señalan el fin de la traducción (en
rojo en el código).

El proceso de traducción
¿Cómo se desarrolla la traducción?
La decodificación, es decir, la lectura del ARNm avanza desde el extremo 5´ hacia el extremo 3´,
comenzando siempre por el primer codón AUG que aparezca: el codón de inicio. Este codón marca el
inicio de la traducción y a la vez da un marco de lectura, dado que a partir del primer codón queda
determinada la lectura secuencial de los codones restantes. Estos se irán leyendo y traduciendo a
aminoácidos, uno por uno, hasta llegar a uno de los tres codones de terminación posibles, que pueden ser
UAG, UAA o UGA y no codifican para ningún aminoácido.
Las dos grandes etapas de la traducción
1. Aminoacilación: ARNt se une al aminoácido que corresponde, de acuerdo a su anticodón y
según lo determine el código genético. Esto se lleva a cabo por enzimas específicas que requieren
energía, usan ATP, durante el proceso.
2. Traducción o síntesis de proteínas: La síntesis de proteínas se lleva a cabo en los ribosomas,
tanto en los libres citosólicos como en los unidos al REG o Retículo Endoplásmico Rugoso.
Iniciación: la subunidad menor del ribosoma se une al ARNm. El anticodón (UAC) del ARNt
iniciador unido al aminoácido metionina (Met) reconocerá al codón de inicio AUG. A
continuación se acopla la subunidad mayor del ribosoma, de modo que el ARNt iniciador se
ubique en el sitio P y que el sitio A quede libre.
Elongación: al sitio A vacante ingresa un segundo ARNt unido a su correspondiente aminoácido.
La enzima peptidil transferasa cataliza la unión entre ambos aminoácidos, es decir, forma el
enlace peptídico y, en consecuencia, el aminoácido ubicado en el sitio P (Met) se libera del ARNt
y se une al aminoácido del ARNt ubicado en el sitio A.
Luego se produce un corrimiento del ribosoma hacia el extremo 3´ del ARNm: la traslocación.
Como consecuencia, el ARNt ubicado en el sitio P es desplazado y abandona el ribosoma, y
el que estaba en A pasa a estar en P. Así, ahora el sitio A queda libre, y siguen ingresando ARNt
a este sitio, igual que al inicio de esta etapa. Al sitio A llegará otro ARNt y los pasos se repiten
secuencialmente.
Terminación: dado que no hay un ARNt con el anticodón complementario a los codones de
terminación, su presencia en el ARNm determinará el fin del mensaje y serán reconocidos por
proteínas específicas llamadas factores de terminación. A continuación, la cadena
polipeptídica se libera del ARNt que la transporta, el ARNm ya leído se disocia del ribosoma y
finalmente se separan ambas subunidades ribosomales. La proteína sintetizada ahora deberá
plegarse, glicosilarse -si hiciera falta- y derivarse hacia el lugar donde ejercerá su función.
 Diferencias entre la traducción en procariontes y eucariontes:
En procariontes, la traducción es simultánea con la transcripción, es decir es co-transcripcional.
Esto se debe a que ambos procesos (transcripción y traducción) ocurren en el mismo lugar (el
citoplasma) y a que los ARNm no son procesados antes de su traducción.
En cambio, en eucariontes la traducción es post-transcripcional, debido a que ambos procesos
ocurren en compartimientos diferentes (núcleo y citoplasma respectivamente) y los ARNm
siempre son procesados previos a la traducción.

Mutaciones Génicas
Las mutaciones son cambios en el ADN que pueden ocurrir de manera aleatoria o bien por
sustancias genotóxicas, como radiaciones o compuestos químicos y, también, virus como el del
HPV. Si se mutan células de la línea germinal (espermatozoides y óvulos), pueden heredarse a la
descendencia. Y, si bien son fuente de variabilidad y diversidad y, por ello, el principal motor que genera
cambios evolutivos a gran escala, a nivel individual son responsables de muchas enfermedades (ya que
pueden dar como resultado, proteínas y otros productos celulares defectuosos). Estas mutaciones pueden
deberse tanto a cambios a nivel de los nucleótidos de un gen (mutaciones génicas) como de la estructura o
incluso del número de cromosomas (mutaciones cromosómicas). Mutaciones génicas que pueden
deberse a tres situaciones:
1. Sustituciones: se trata del cambio de un nucleótido por otro en el ADN. Si la secuencia codifica
para una proteína y la sustitución ocurriera en el primer o segundo nucleótido del codón, siempre
se modificará el aminoácido. Sin embargo, si la sustitución fuera del tercer nucleótido, podría
 llegar a ser “silenciosa”, es decir codificar para el mismo aminoácido, dado que el código está
degenerado.
2. Inserciones: implica la adición de un nucleótido en la secuencia de ADN. Esto llevaría a un
cambio en el marco de lectura del ARN resultante luego de la transcripción.
3. Deleciones: implica la adición de un nucleótido en la secuencia de ADN y también conduce
cambio del marco de lectura del ARN.

Distribución intracelular de proteínas:

Los ribosomas celulares pueden presentar tres ubicaciones distintas:
✓ Citosólica.
✓ Unidos a la membrana del REG (retículo endoplasmático rugoso).
✓ En organelas como mitocondrias y cloroplastos.
Todas las proteínas celulares, salvo las que se sintetizan en mitocondrias y cloroplastos, comienzan su
síntesis en los ribosomas libres citosólicos. La misma podrá continuar luego por dos rutas diferentes de
acuerdo a la presencia o ausencia de una secuencia de aminoácidos hidrofóbicos (péptido señal
hidrofóbica) en el primer tramo de la proteína naciente.

a. Distribución de proteínas en AUSENCIA de un péptido señal hidrofóbico: En el caso que la

proteína no presente una secuencia hidrofóbica (péptido señal) al inicio de la traducción, la
misma empieza y finaliza en los ribosomas libres citosólicos. La ubicación final de estas futuras
proteínas será el citosol, el núcleo o las organelas membranosas como ser mitocondrias,
cloroplastos o peroxisomas.
b. Distribución de proteínas en presencia de un péptido señal hidrofóbico: Si al iniciar la
síntesis proteica el primer tramo de aminoácidos es de naturaleza hidrofóbica (péptido señal
hidrofóbico), el ribosoma es transportado junto al péptido naciente a la membrana del REG,
 donde continuará la síntesis. Allí el péptido señal hidrofóbico, se ancla en la membrana y la
cadena polipeptídica en crecimiento va ingresando al REG a través de una proteína translocadora.
Una vez en el REG, el péptido señal puede ser removido, lo que permite que la cadena polipeptídica se
libere dentro del lumen del mismo. Finalmente, la proteína ya sintetizada se pliega hasta adoptar su
estructura nativa definitiva. Aquellas proteínas, cuyo destino final es formar parte de membranas,
presentan una segunda secuencia hidrofóbica, que les permite anclarse a estas membranas. En este caso
no serán liberadas al lumen del REG, sino que permanecerán unidas a la membrana del mismo.
Dentro del REG, muchas proteínas también son glicosiladas por agregado de oligosacáridos, que luego
se modificarán y terminarán de procesar en el Golgi. Desde allí son transportadas por medio de vesículas
hasta su ubicación final, que pueden ser:
✓ La matriz extracelular, en el caso de
proteínas de secreción.
✓ La membrana plasmática, si se tratara de
proteínas de membrana.
✓ Los lisosomas, en caso de tratarse de
enzimas hidrolíticas.

Proceso global de direccionamiento proteico: Aquellas proteínas sin péptido señal hidrofóbico
continuarán su síntesis en los ribosomas libres citosólicos.
Algunos ejemplos de este tipo de proteínas son:
✓ Las propias del citosol (por ejemplo, las del del citoesqueleto).
✓ Las mitocondriales.
✓ Las del cloroplasto o peroxisoma.
✓ Las proteínas nucleares (por ejemplo, las histonas o las proteínas implicadas en la síntesis de los
ácidos nucleicos).
En cambio, las proteínas que presentan un péptido señal hidrofóbico continuarán su síntesis en el REG.
A este grupo pertenecen:
✓ Las proteínas de exportación (por ejemplo, hormonas como la insulina o componentes de la
matriz extracelular como el colágeno).
✓ Las enzimas lisosomales.
✓ las proteínas de membrana (las bombas, los carriers y/o los receptores).
✓ Las propias del sistema de endomembranas.
Distribución de las proteínas en la célula de acuerdo a la presencia o ausencia de un péptido señal en la
proteína naciente.

Regulación de la expresión genética en eucariontes

¿Por qué el ADN de un tejido que se analiza es equiparable con el de cualquier otro tejido? ¿Por
qué el ADN de una célula presente en la saliva es equiparable al de un glóbulo blanco sanguíneo?
Debido a que todas las células del cuerpo presentan el mismo ADN, es decir los mismos genes y por ello
son genéticamente idénticas. Una excepción a esto son las gametas, óvulos y espermatozoides, que tienen
la mitad de la dotación genética.
La expresión diferencial de los genes presentes en
células que conformarán los distintos tejidos
durante la embriogénesis lleva a la diferenciación
celular.

La fusión de las gametas durante la fecundación

genera una célula llamada cigoto, que atravesará
muchas divisiones celulares a lo largo del proceso
embrionario. Durante ese lapso, las células se
diferencian y especializan desarrollando
características morfológicas y funciones específicas
de cada tipo celular. ¿Pero cómo ocurre esta
diferenciación de las células si la composición
genética de todas las células es similar? Gracias a
cambios en los patrones de expresión génica que conducen a una composición proteica diferenciada y, en
consecuencia, a una función distinta de cada célula. Por ello, si bien la información genética entre células
no varía, no necesariamente estarán activos los mismos genes en todos los tipos celulares.
¿Cómo interpretan las células la información contenida en sus genes? ¿Y cómo se decide en la
célula qué genes expresar?
Las células no están aisladas del resto del organismo y del entorno y muchas veces los patrones de
expresión dependen de señales externas a esas células, como mensajeros químicos o niveles de nutrientes
disponibles, pero, también, de señales internas como la disponibilidad de ATP, el daño en el ADN o la
necesidad de determinadas proteínas. Es decir, existen muchos factores que inciden en la expresión de los
genes.
Estas señales actúan de modos diversos según la naturaleza química de la señal y según la célula y el
organismo en cuestión. Muchas de ellas activan o inhiben proteínas mientras que otras provocan
modificaciones en la tasa de expresión de un gen. Cabe aclarar que no debemos considerar a los genes
como estructuras aisladas, sino en términos de redes genéticas, compuestas por muchos genes o
productos genéticos que interactúan entre sí, se regulan y, en conjunto, afectan el desarrollo de un rasgo
particular. Por ello, una modificación de un gen particular no siempre trae consecuencias notables.

Niveles o puntos de control de la expresión génica:

Las células eucariontes controlan la expresión de sus genes (que abarca desde la transcripción de ARNs,
la síntesis de proteínas y el procesamiento y activación de las mismas) a través de distintos mecanismos.
Esto no solo sucede durante el período embrionario sino, también, a lo largo de toda la vida adulta e
incluso en distintos momentos de un mismo día. Hay actividades que requieren una mayor, otras una
menor, disponibilidad de una determinada proteína.
Etapas del proceso de expresión de un gen donde se puede controlar:
1. Control a nivel de la estructura de la cromatina (remodelación de la cromatina y
accesibilidad de los genes): Cuanto más condensada se encuentre la cromatina, menor será la
posibilidad de que la ARNpol acceda a los genes y puedan ser transcriptos. Estos cambios en la
accesibilidad suceden por modificaciones químicas del ADN o de las histonas asociadas al ADN.
La unión de grupos metilo (CH3 ) desactiva al promotor de un gen y, en muchos casos, lleva a la
compactación de la cromatina.
A estas modificaciones que cambian la forma por la cual los genes se activan o desactivan, pero que no
alteran a los genes en sí, se los conoce como mecanismos epigenéticos. existen distintas situaciones tanto
fisiológicas como vinculadas al entorno que se afirma que pueden modificar este código: el consumo de
sustancias adictivas como la cocaína, la acción de ciertas hormonas, el estrés, factores nutricionales o
incluso la presencia de determinadas bacterias intestinales. Algunos cambios epigenéticos pueden
perdurar toda la vida de un individuo e incluso, en algunos casos, heredarse a su descendencia.
2. Relación a nivel de la transcripción:
 3. Regulación a nivel del procesamiento del ADN: solo los ARN correctamente procesados (con
capping, cola poli A y splicing) podrán abandonar el núcleo y dirigirse al citoplasma. Existe,
también, una forma de empalme más compleja, el splicing alternativo, donde además de eliminar
los intrones del ARNm, se eliminan ciertos exones. Este mecanismo permite generar, a partir de
un mismo ARN inmaduro, distintos ARNm maduros y, en consecuencia, distintas proteínas.
4. Estabilidad del ARN (regulación a nivel de la traducción): Otro factor a tener en cuenta es la
vida media de los ARNm, ya que esto determina la cantidad de proteínas que se sintetizarán. En
células eucariotas existen ARN no codificantes (ARNnc) pequeños involucrados en el proceso de
interferencia de ARN. Por medio de este proceso se pueden bloquear ARN extraños (de virus, por
ejemplo) pero también ARNm propios. Esto sucede gracias a un emparejamiento entre ambos
ARN lo que lleva a un bloqueo o incluso a la hidrólisis del ARNm. Cabe aclarar que gran parte
del genoma se transcribe a ARN pero no se traduce a proteínas.
5. Modificaciones postraduccionales: actividad y vida media de las proteínas:
Activación de proteínas: Muchas proteínas, una vez sintetizadas, deberán ser modificadas
químicamente para ser funcionalmente activas, es decir, para terminar de expresarse.
Ruptura de proteínas: Existe una gran variación en cuanto a la vida media de las proteínas del
cuerpo. Aquellas con función estructural como las del músculo o hueso pueden perdurar meses e
incluso años. En cambio, las enzimas metabólicas y las proteínas involucradas en la división
celular, en algunos casos, se degradan a los minutos, o incluso segundos, luego de haberse
sintetizado. Para degradar una proteína se le adosa un polipéptido llamado ubiquitina que es una
señal que las dirige a la proteasoma, una estructura donde estas proteínas dañadas serán
degradadas por proteasas (enzimas que hidrolizan proteínas).

Regulación de la expresión génica en procariontes:

Los ADN procariotas se organizan a menudo en estructuras denominadas operones, donde un solo
promotor regula la transcripción de distintos genes estructurales que codifican para proteínas relacionadas
entre sí. El ARNm que se transcribe a partir de un operón es policistrónico, es decir, una secuencia de
ARNm codifica para distintas proteínas relacionadas entre sí.
El operón, además de contar con genes estructurales, un operador y un promotor, también presenta un gen
regulador implicado en el control del mismo operón. El más conocido es el operón lactosa u operón lac.
Este presenta genes implicados en la síntesis de proteínas, enzimas, que participan de la ruptura, o sea del
catabolismo, de la lactosa. Debido a que la presencia de este glúcido no es habitual en el entorno
bacteriano (y porque las bacterias prefieren utilizar antes otros glúcidos como la glucosa), en condiciones
basales este operón está reprimido. En ese caso no se sintetizarán las enzimas que participan de la ruptura
de la lactosa. ¿Cómo se mantiene reprimido? Por acción de una proteína represora que se une a una
zona del ADN llamada operador y que evita así la transcripción de los genes. ¿Y qué activará al operón?
La misma presencia de lactosa que, al unirse a la proteína represora genera un cambio en la forma de la
misma y la separa del operador. Esto permitirá la síntesis del ARNm y de las enzimas.
Podemos concluir, entonces, que la expresión de los genes implica, en caso de síntesis de proteínas, dos
grandes pasos: la transcripción y la traducción. Tanto en procariontes como en eucariontes los
mecanismos básicos de transcripción y traducción son similares. En los eucariontes, debido a la
compartimentalización celular donde la transcripción (núcleo) está separada espacialmente de la
traducción (citosol) los procesos de regulación son mucho más complejos que en los procariontes.
SESIÓN 11

Ciclo Celular.
EL CICLO CELULAR Y SUS ETAPAS:
El ciclo celular consiste en una serie de eventos por los que pasa una célula a lo largo de su vida. El
ciclo se divide en dos grandes etapas: la interfase (el período de mayor duración) y la división celular
(el período más breve).
Interfase: La célula se preparará para una futura división. Durante la división la célula deberá
“repartir” todos sus componentes entre sus futuras células hijas (citoplasma, ADN).
Como la interfase es bastante larga, se la subdivide según sus características en tres fases
consecutivas: G1, S y G2.
1. G1: Es la fase con la que comienza todo ciclo celular. En este momento, la célula aumenta su
masa citoplasmática, o sea que la célula aumenta de tamaño (todo esto implica la síntesis de
nuevas organelas y demás estructuras). Es un período metabólicamente muy activo para la
célula, con intensa transcripción y traducción de gran variedad de proteínas. Hacia el final de
esta fase la célula ya alcanzó el tamaño promedio para ese tipo celular, que puede variar según
el tipo.
2. S: Fase destinada exclusivamente para la duplicación del ADN. También en esta fase hay
además transcripción y traducción, pero de un sólo tipo de proteínas: las histonas.
3. G2: Es la fase previa a la división celular. Es la etapa de preparación para la división ya que en
este período se sintetizan proteínas relacionadas con la división celular. También hay entonces
transcripción y traducción, pero en este caso de proteínas necesarias para la división celular.

División celular/mitótica: En este período, que es bastante breve, la célula repartirá todo lo
sintetizado a lo largo de la interfase entre sus células hijas. El resultado final serán esas células
hijas, cada una de las cuales comenzará su propio ciclo celular. Cuando una célula entra en
división, lo primero que se observa es que la cromatina experimenta cambios progresivos y
rápidos: se condensa lo máximo posible, y se hacen visibles los cromosomas.

FASES DEL CICLO CELULAR:

Durante la interfase (G1, S, y G2) las moléculas de ADN están relativamente laxas. En G1 el
cromosoma presenta una sola cromátide, en S ya tiene 2 cromátides (porque el ADN se
duplicó), en G2 cada cromosoma tiene dos cromátides y, en división, esas cromátides se
condensan al máximo. Es decir que, a lo largo del ciclo celular, la cantidad de cromátides por
cromosoma cambia y, también, cambia el grado de condensación de esas cromátides.
 Ejemplo:

La clave está en conocer en los distintos momentos del ciclo celular “qué aspecto” tienen
los cromosomas, es decir, si tienen una cromátide o dos cromátides y recordar que una
cromátide es una molécula de ADN.

REGULACIÓN O CONTROL DEL CICLO CELULAR:

La transición entre una fase y la siguiente implica un mecanismo de control del ciclo celular, una vez
que se cumplió con todo lo que debe ocurrir en una fase, se pasa a la siguiente.
La regulación del ciclo celular está dada por un complejo regulador, que tiene dos componentes:
• Parte reguladora, ejercida por unas proteínas llamadas ciclinas. Su concentración varía a lo
largo del ciclo. Aumenta hasta llegar a un máximo y luego su concentración disminuye
nuevamente.
• Parte catalítica, ejercida por unas enzimas llamadas quinasas (que agregan fosfatos a distintos
sustratos, proceso denominado fosforilación). Su concentración es constante a lo largo del
ciclo. Estas enzimas solamente se activan cuando la concentración de ciclinas alcanza un valor
máximo. Por debajo de ese valor, las quinasas se inactivarán.
¿Cómo se da la regulación, o transición de una fase a la siguiente?
A lo largo de la fase en cuestión, la concentración de ciclinas va aumentando hasta alcanzar un valor
máximo. Es entonces cuando la quinasa correspondiente se activa. En este momento está constituido
el complejo regulador. La fosforilación que hará la quinasa es lo que permite el paso a la fase siguiente.

Transición entre G1 y S: En el transcurso de G1, la concentración de ciclina, en este caso la ciclina

G1, va aumentando paulatinamente hasta alcanzar un valor máximo. Se activa entonces la quinasa
correspondiente llamada CDK2. Se constituye así el complejo regulador llamado FPS (factor
promotor de la fase S o de síntesis). La quinasa fosforila a compuestos relacionados con la
duplicación del ADN.
Transición entre G2 y división: En el transcurso de G2, la concentración de la ciclina M (ciclina
mitótica) va aumentando hasta alcanzar un valor máximo. Se activa entonces la quinasa
correspondiente llamada CDK1. Se constituye de este modo el complejo regulador llamado FPM
(factor promotor de la fase M o mitosis).
La quinasa fosforila, por un lado, a la lámina nuclear, lo que conduce a que la envoltura nuclear se
desorganice. Por otro lado, fosforila a la histona 1, lo que desencadena la rápida compactación del
ADN hasta el estado de máxima condensación que llamamos cromosoma.

LA DUPLICACIÓN DEL ADN.

CARACTERISTICAS DE LA DUPLICACION O REPLICACION DEL ADN:
✓ La duplicación del ADN es semiconservativa
Cuando el ADN se duplica, las dos hebras se separan y cada una sirve como molde para la síntesis de
dos cadenas nuevas. La duplicación es semiconservativa porque cada una de las moléculas hijas
conserva de la hebra original una cadena y la otra es totalmente nueva.
 ✓ La duplicación del ADN es bidireccional
A partir del punto en que las cadenas del ADN se separan (origen de replicación u ORI), la separación
de las hebras se da en dos direcciones y hacia esas dos direcciones se va a producir la duplicación
(señalada por las dos flechas inferiores). El lugar donde las hebras ya se separaron es la burbuja de
replicación, que podemos dividirla en dos mitades: cada una es una horquilla de replicación.

✓ La duplicación del ADN es discontinua (o semidiscontinua)

En cada horquilla, una de las hebras nuevas se sintetiza en forma continua y la otra hebra nueva en
forma discontinua porque está formada por pequeños fragmentos.

✓ La duplicación del ADN es asimétrica (en horquilla)

Vemos que ambas horquillas son asimétricas en cuanto a la ubicación de las cadenas continuas y
discontinuas en cada una de ellas.

EL PROCESO DE DUPLICACIÓN DEL ADN:

La enzima responsable de sintetizar las hebras nuevas es la ADN polimerasa, que se caracteriza
porque:
• Lee la hebra molde siempre en dirección 3´ a 5´ (esto suele denominarse 3 “prima” a 5“prima”)
• Sintetiza las hebras nuevas siempre en dirección 5´ 3´.
• Necesita para comenzar la síntesis la presencia de un cebador o primer (corta secuencia de
nucleótidos de ARN).

Duplicación del ADN: horquilla de replicación y las enzimas que intervienen.

En primer lugar, la replicación siempre comienza en los sitios de origen en cada cromosoma. En
ellos, el ADN presenta secuencias especiales de nucleótidos. Cabe destacar, que las células
eucariontes disponen de múltiples sitios de origen de replicación en cada cromosoma.
Por otro lado, una de las características de las ADN-polimerasas es que sólo pueden actuar en dirección
5’ 3’, por agregado de nucleótidos en el extremo 3’ de las cadenas nuevas. A medida que se separan las
cadenas progenitoras en la horquilla de replicación, una presenta sus nucleótidos en dirección 5’ 3’ y la
otra en dirección 3’ 5’. De manera que la primera al ser copiada debería formar una cadena hija en
sentido 3’ 5’, algo que las polimerasas no pueden hacer.

Las células “solucionan” esta situación utilizando estrategias distintas en la construcción de cada una
de las nuevas cadenas. La cadena hija que se formó en dirección 5' 3’ se construye en forma continua
mediante el agregado de nucleótidos en el extremo 3’ a medida que avanza la horquilla de replicación.
En cambio, la otra cadena hija es sintetizada de manera discontinua, en pequeños tramos, llamados
fragmentos de Okazaki, los cuales se unen entre sí a medida que se sintetizan, por acción de la enzima
ADN-ligasa
Metafase II.
Los cromosomas continúan migrando para finalmente disponerse alineados en el
plano ecuatorial. Esto significa que cada cromosoma tiene una de sus cromátides
orientada hacia un polo y la otra hacia el polo opuesto.

Anafase II.
Se separan las cromátides al azar, migrando cada una hacia polos
opuestos. Recordemos que las dos cromátides de cada homólogo han
sido recombinadas, osea que no son idénticas.

Telofase II.
Se descondensa el ADN, se reorganizan dos envolturas
nucleares (una en torno a cada polo) y se desorganiza el huso
meiótico. Resta la división del citoplasma, con todo su
contenido, o citocinesis.

El resultado de la meiosis son 4 células hijas distintas entre sí y distintas a la célula

madre y que tienen la mitad de cromosomas que la célula original.

GAMETOGÉNESIS:
Es el proceso de formación de gametas por medio de la meiosis, a partir de células germinales. En
humanos al proceso de producción de espermatozoides se lo denomina espermatogénesis y se realiza
en los testículos, mientras que la producción de óvulos se denomina ovogénesis y se realiza en los
ovarios.
Comparación de Mitosis y Meiosis:

ESPERMATOGÉNESIS: A partir de la pubertad y por efecto hormonal, las espermatogonias

aumentan su masa y se pasa a llamarlas espermatocitos primarios. Estos espermatocitos sufren
meiosis I dando como resultado dos espermatocitos secundarios. Cada uno de ellos se dividirá por
meiosis II generando finalmente 4 espermátides. Las espermátides, por un proceso de diferenciación,
pasan a formar las gametas maduras o espermatozoides.
OVOGÉNESIS: Aproximadamente al tercer mes de vida intrauterina, las ovogonias aumentan
su masa y se pasa a llamarlas ovocitos primarios. Al quinto mes de vida intrauterina, esos
ovocitos primarios comienzan la meiosis I. Se completa la profase I y la meiosis se detiene. Esos
ovocitos primarios quedan en profase I hasta aproximadamente los 12 años (edad de la primera
menstruación) cuando, a un ovocito por mes (uno por cada ciclo menstrual), retoman la meiosis I
hasta completarla. El resultado de la meiosis I son 2 células, pero hay una que debido a una
citocinesis desigual queda entonces tan sólo una célula viable, el ovocito secundario.
Este ovocito secundario comienza la meiosis II que se detiene en metafase II. Solamente si ese
ovocito fuera fecundado, la meiosis II se completa generando una célula de gran tamaño, el óvulo, y
nuevos cuerpos polares que degeneran. Si no hubiera fecundación, el ovocito secundario detenido
en metafase II será eliminado en la menstruación.

GENÉTICA.
En una gameta no hay pares de homólogos (porque se separaron en la meiosis I), por lo tanto, de
cada gen habrá una sola copia. Al fusionarse dos gametas por la reproducción sexual, la constitución
genética del nuevo individuo o genotipo es el resultado de los genes que aporta cada una. Cada
gameta aporta una versión de cada gen.
Podemos decir entonces que el genotipo de este nuevo individuo, para cada característica, se
compone de dos versiones o alelos, una de origen materno y otra de origen paterno. Los alelos
pueden ser dominantes o recesivos.
• Los dominantes son los que siempre que están presentes se expresan.
• Los recesivos son aquellos que en presencia del dominante no se expresan en el fenotipo.

✓ Los dos alelos de cada gen pueden ser iguales y en ese caso hablamos de un genotipo
homocigota (dos alelos dominantes o dos alelos recesivos).
✓ Los alelos pueden ser diferentes o genotipo heterocigota (un alelo dominante y el otro
recesivo).
En este nuevo individuo, cuando sus genes se expresen, se manifestarán de alguna manera visible. A
esa manifestación visible, a lo que se ve, lo denominaremos fenotipo.
Ejemplo:
En cierta especie de ratones, el gen para el color del pelo tiene dos alelos: pelo negro (alelo
dominante) o gris (alelo recesivo). Podríamos encontrar los siguientes genotipos, y fenotipos
correspondientes, posibles dentro de la población de ratones:
Si observamos las dos cromátides hermanas de cada cromosoma, vemos que los alelos de ambas son
idénticos puesto que se originan a partir de la duplicación del ADN. Mientras que los alelos de los
cromosomas homólogos solamente son iguales en el genotipo homocigota (en el heterocigota son
diferentes).
En cuanto a los fenotipos, en el caso del genotipo heterocigota, el fenotipo es negro dado que gris
es recesivo y en presencia del dominante no se expresa. Notemos que, por lo tanto, el color gris
solamente se presenta en homocigosis.
¿Cómo podrían ser los descendientes (en cuanto al color del pelo) que resultarían del
cruzamiento entre una hembra homocigota dominante y un macho heterocigota?
El paso siguiente es ver qué tipo de gametas podrá producir cada uno, se recurre a la meiosis.

✓ En el caso de la hembra, dado su genotipo, puede producir un único tipo de gametas que
llevan el alelo A. Decimos que el 100% de las gametas serán A.
✓ En el caso del macho, al ser heterocigota, podrá formar dos tipos de gametas: que lleven el
alelo A, o bien a. Por lo tanto, hay un 50% de probabilidades que las gametas sean A o bien
un 50% que sean a.

Una vez que hemos analizado cuáles son las gametas posibles de cada uno de los padres, lo que resta
es ver qué combinaciones entre esas gametas posibles tenemos, de manera de ver así cómo
podrían resultar los descendientes posibles. Las posibilidades son (se consideran solamente los
tipos de gametas diferentes que produce cada uno de los padres).
Tendrán un 50% de probabilidades de que los descendientes sean homocigotas dominantes y un
50% de probabilidades de que sean heterocigotas

Primera Ley de Mendel

Todo individuo tiene un par de alelos para cada rasgo o gen, y que se separan o segregan durante la
meiosis.
Primera Ley de Mendel
Cuando dos pares de alelos se ubican en cromosomas no homólogos, cada par se segrega
independientemente de los alelos del otro gen.
SESIÓN 13

Evolución.
¿A qué nos referimos cuando hablamos de evolución biológica?
Se trata de los cambios que suceden a lo largo de muchísimas generaciones y que conducen tanto al
surgimiento de organismos con características biológicas distintas como también a la desaparición de otros.
Hablamos de un “proceso” evolutivo, dado que la historia de la vida, es decir, la diversificación de los
organismos a partir de un ancestro común, se presenta como una lenta transformación a lo largo de millones
de años y no como un evento rápido o repentino.
La evolución biológica significa una adaptación de los distintos organismos a sus ambientes naturales a lo
largo de múltiples generaciones. Y esto implica que a lo largo de este proceso transformativo surjan
organismos o especies nuevas y se extingan otras.
Cuando hablamos de evolución en Biología nos referimos a los cambios que:
• Suceden a lo largo de múltiples generaciones (filogenia).
• No a las transformaciones a lo largo de la vida de un organismo (desarrollo u ontogenia).

La microevolución (evolución a pequeña escala) aborda los cambios genéticos dentro de una población, de
una generación a la siguiente.
La macroevolución (evolución a gran escala) describe el proceso evolutivo en la cual surgen diferentes
especies a lo largo de muchas generaciones a partir de un ancestro común.

La adaptación no está determinada por el “deseo y voluntad del organismo”, sino por un proceso donde este
no tiene poder de decisión y en el cual, en general, sobrevivirán simplemente los más adaptados para este
entorno.

El desarrollo de la vida en la Tierra.

¿Dónde y cómo se originó la vida? Las evidencias indican que todos los seres vivos descendemos de un
organismo o de un grupo de organismos procariontes, denominado/s LUCA (Ultimo Ancestro Común
Universal). Este hipotético primer organismo, probablemente habitó la Tierra hace alrededor de 3.800 o
4.200 millones de años, cuando esta era todavía un lugar inhóspito, con temperaturas extremas, radiaciones
dañinas y erupciones volcánicas constantes.
La mayoría de los autores sostiene que los primeros seres vivos se originaron en la Tierra (ancestro común o
LUCA) pero otros plantean que se originaron en otros lugares del universo (Teoría de la panspermia).

Diversificación de la vida.
Con el tiempo algunos descendientes de LUCA, el primer “habitante” de nuestra Tierra, sufrieron cambios
en su material genético y surgieron dos linajes (antepasados y descendientes) distintos de procariontes: las
bacterias (eubacterias) y las arqueas (arqueobacterias).
A lo largo de los siguientes miles y millones de años, el árbol de la vida se diversificó y surgieron los
primeros eucariontes: los protistas. Recién hace alrededor de 500 y 600 millones de años evolucionó el resto
de los eucariotas: los hongos, las plantas y los animales.
La base del tronco representa el antepasado común de los organismos de ese árbol y la
ramificación refleja la diversificación de las características de los organismos que evolucionaron a
partir de este ancestro común. Ramas más largas implican más tiempo transcurrido. A mayor
cantidad de ramas, mayor diversidad de características entre los organismos.

Todos presentamos una gran similitud no solo en cuanto a las biomoléculas que nos conforman, sino también
a los procesos metabólicos vinculados a las mismas. Pero las moléculas y los procesos están determinados
por nuestro ADN. A su vez, esta información genética se ha ido heredando, generación a generación, desde
un único ancestro, es decir, a partir de un ADN común. Y por ello estamos conectados gracias a este ADN y
a la transferencia de genes a través de las distintas ramas del árbol de la vida.

La formación del núcleo y el proceso de endosimbiosis.

Los primeros organismos que poblaron la superficie terrestre fueron procariontes, es decir, seres unicelulares
que no contaban con un núcleo que rodeara su material genético. Se postula que hace alrededor de 1500
millones de años, alguna célula procariota primitiva rodeó su material genético por una invaginación de su
membrana plasmática y se formó, así, el núcleo celular,

Todas las células eucariotas presentan mitocondrias y algunas células fotosintéticas, también cloroplastos.
Estas organelas muestran algunas características peculiares, muy similares a bacterias: ADN circular y
desnudo, genes similares a los procariotas, ribosomas procariotas y división por fisión binaria, entre otros.
La secuenciación del ADN de los genomas de organelas como mitocondrias y cloroplastos las emparenta
genéticamente a bacterias todavía existentes en la actualidad
¿De qué manera se podría haber llevado a cabo el proceso por el cual organismos procariontes se
transformaron en organelas eucariontes? El posible origen de estas organelas es gracias a un proceso
denominado endosimbiosis: una célula primitiva eucariota y anaeróbica habría fagocitado células
procariotas con capacidad de llevar a cabo la respiración celular y en otro evento posterior, habría ocurrido la
fagocitosis de una procariota con capacidad de fotosintetizar. Este proceso habría establecido una relación
endosimbiótica donde ambas obtendrían un beneficio.
En el caso de la mitocondria podríamos pensar que la célula obtiene energía y la mitocondria un entorno
protegido y nutrientes para metabolizar. Además de las mitocondrias y los cloroplastos, también se postula
que los peroxisomas, y tal vez otras estructuras como el centríolo, presenten este origen procariota.
Por ende, podríamos decir que las células eucariotas se formaron a partir de la asociación y los aportes
de distintos tipos de células procariotas.

Desde los individuos unicelulares a los pluricelulares. ¿Cómo habrá ocurrido el pasaje de los
organismos unicelulares a los pluricelulares?
Probablemente, en un primer momento la división de tareas intracelular de los organismos eucariotas
permitió una mayor especialización de estos organismos individuales. Sin duda, un paso previo intermedio
entre la uni y la pluricelularidad, fue la asociación de unicelulares formando colonias.

Origen de la reproducción sexual.

Este proceso requiere formar gametas haploides (n), por ejemplo, espermatozoides y óvulos por medio del
proceso de división celular denominado meiosis, para luego reestablecer la la dotación genética diploide (2n)
original durante la fecundación. Los primeros seres se reproducían asexualmente, como todavía lo hace hoy
gran parte de los organismos vivos.

El origen del proceso de fusión de gametas (fecundación) se remonta a organismos protistas haploides de
reproducción asexual que, necesitados de alimento, se fagocitaron unos a otros. Se postula que tal vez algún
protista “hambriento” no pudo degradar a la célula fagocitada y, en consecuencia, se generó una nueva célula
con un doble juego de cromosomas, una célula diploide. Con el tiempo, el número de células diploides se fue
extendiendo en la población, ya que esto representó una ventaja evolutiva.
¿En qué consistió la ventaja? La explicación es que las con dos juegos de cromosomas (es decir que cada
gen presenta ahora dos variantes o alelos) tienen mayor variabilidad genética.
Esta situación de heterocigosis favorecería dos situaciones: minimizar los efectos de mutaciones deletéreas y
permitir una mayor variabilidad de fenotipos.

El origen y evolución de animales y plantas.

El origen de los primeros animales se remonta hasta 600 o tal vez 700 millones de años atrás. Probablemente
fueron esponjas acuáticas. Poco después aparecieron los placozoos, pequeños animales planos y reptantes,
considerados el último antecesor común de todos los animales. Recién hace 630 millones de años surgen los
animales con simetría bilateral, es decir aquellos en los que presentan dos mitades prácticamente idénticas,
por ejemplo, la derecha y la izquierda. Y finalmente se desarrollan los vertebrados, es decir aquellos
animales que presentan una columna vertebral o espina dorsal.

Las primeras plantas se desarrollaron más tardíamente, hace aproximadamente 500 millones de años.
Posteriormente surgieron las plantas vasculares en las que se observan estructuras más complejas como
tejidos especializados para la conducción de agua y nutrientes minerales (xilema) o azúcares y otros
compuestos (floema). Más tarde, se desarrollaron las plantas con semillas (como órgano de propagación) y
mucho tiempo después, las plantas con flor. Tanto los primeros animales como las plantas fueron acuáticos y
que recién mucho después los mismos colonizaron tierra firme.

Herramientas para estudiar el proceso evolutivo

1. Datación radiométrica: La desintegración de los elementos radiactivos permite, en algunos casos,
determinar la edad de las rocas y de otras estructuras como los restos fósiles.
2. Estratigrafía: Gracias a la estratigrafía, la rama de la geología que estudia las sucesivas capas o
estratos geológicos y los fósiles hallados en las mismas, es posible extrapolar probables secuencias
de hechos y fechas en las que habitaron estos organismos. Sin embargo, esta documentación
paleontológica brinda una información fragmentada, en la que faltan eslabones, por lo cual no
proporciona una demostración unívoca del proceso evolutivo. Aun así, muestran claros indicios de la
evolución biológica.
3. Comparación de características homólogas o semejantes: Si dos o más especies comparten una
característica física única, como una estructura ósea, es posible que hayan heredado dicha
característica de un ancestro común. Las características físicas compartidas gracias a la historia
evolutiva (a un ancestro común) se denominan homólogas.
4. Los relojes moleculares: Para medir el tiempo evolutivo analizando las modificaciones del ADN,
del ARN o de proteínas. El avance tecnológico arrojó luz acerca de similitudes y diferencias del
material genético entre distintos organismos gracias a la comparación de sus secuencias de ADN. A
mayor diferencia entre sus ácidos nucleicos, más lejana estará una especie de otra, es decir, más
grande será su distancia evolutiva. Y a menor diferencia, más cercano será el parentesco entre
ambas.
a. El ADN mitocondrial: El ADN que encontramos en las mitocondrias es un reloj molecular muy
útil para estudiar la evolución de los seres humanos ya que presenta las siguientes características:
✓ Solo se heredan las mitocondrias maternas y no las paternas.
✓ Su ADN tiene una tasa (velocidad) de mutación elevada y constante a lo largo del
tiempo.
Esta herramienta permite determinar linajes (antepasados y descendientes) de organismos y
posibles vías de migración de nuestra especie a partir de un lugar de origen: África.
b. Herencia del cromosoma Y: se trataría de un linaje masculino: el del cromosoma Y. Esto es así
ya que el cromosoma Y solo se hereda por vía paterna, de padre a hijo.
Teorías que explican el proceso evolutivo.
Durante la Edad Media y hasta comienzos del siglo XIX el pensamiento imperante en aquella época era el
fijismo, que aceptaba que las distintas especies que nos rodeaban habían sido creadas y diseñadas por Dios y
se mantenían fijas, sin variación, a lo largo del tiempo.
La teoría de evolución según J. B. Lamarck (1807): Jean-Baptiste Lamarck fue uno de los primeros en
sugerir una evolución transformativa y gradual de los organismos vivos. Para ello se basó en los hallazgos de
restos fósiles ubicados en distintos estratos geológicos, que indicaban la existencia de organismos extintos.

• El entorno cambia y los seres vivos se transforman para adaptarse al mismo.

• Estas transformaciones se dan gracias un “deseo o impulso interno” de los organismos para auto
superarse. Se evoluciona con un fin determinado.
• La necesidad o no de ciertas estructuras de un organismo (su uso o desuso) puede conducir a un
mayor o menor desarrollo de las mismas, incluso a su degeneración. Es decir, que "la función o
necesidad crea al órgano"
• Los cambios o modificaciones acumuladas a lo largo de la vida de un organismo son transmitidas a
la descendencia (herencia “blanda” o herencia del fenotipo o de los caracteres adquiridos).

Teoría evolutiva según C. Darwin (1859): Su teoría no solo planteó que el orden natural es el cambio y no
el fijismo, sino que los distintos fenómenos naturales pueden explicarse por mecanismos naturales y no
divinos.

• Los organismos presentan un alto potencial reproductivo.

• En cada grupo existe una variabilidad más o menos importante entre sus integrantes (altura,
velocidad, color, pero también actitudes y capacidades).
• Los organismos con variaciones favorables para un determinado entorno natural tienen más
posibilidades de sobrevivir, reproducirse y, en consecuencia, tendrán más posibilidad de dejar
descendientes (que heredarán esas variaciones). Es decir, la selección del más apto a través de la
supervivencia en la lucha por la existencia (selección natural).
• Con el tiempo, debido a esta presión ambiental, surgirán nuevas especies.

Teoría sintética (1930 hasta la actualidad): La misma retoma los postulados de la teoría de la
evolución por medio de la selección natural de Darwin, y la fusiona con los principios de genética
(para explicar proceso de herencia y la aparición de las variaciones) y con los modelos matemáticos
de genética de poblaciones.
la evolución se refiere tanto a los cambios a pequeña escala o microevolución o cambios que suceden
a gran escala o macroevolución. A continuación, trabajaremos algunos de estos conceptos.
1. Microevolución: Cambio en la frecuencia de los alelos dentro de una misma población,
considerando a una población como un grupo de organismos que comparten un pool génico
común. Los cambios microevolutivos se generan por mecanismos que permiten el proceso
evolutivo, variaciones que se generan por mutaciones, por migraciones, por selección natural
y por deriva génica.
2. Macroevolación: Abarca las grandes tendencias y transformaciones en la evolución, tales
como el origen de los mamíferos y la radiación de las plantas con flores.
3. El pool o patrimonio génico de una población: La genética de poblaciones incluye como
concepto central al pool génico o conjunto de genes de una población. El mismo consiste en
la sumatoria de las distintas combinaciones de alelos de los genes presentes en los
individuos de una población.
4. La selección natural: Es el proceso a través del cual los organismos mejor adaptados
sobrevivirán y dejarán mayor descendencia que los menos adaptados gracias la acumulación
lenta y gradual de cambios genotípicos favorables en la población a lo largo de las
generaciones.
5. Especiación: Ernst Mayr definió a la especie como grupos de poblaciones naturales que
pueden cruzarse entre sí, pero que están aislados reproductivamente de otros grupos afines.
La especiación es el proceso por el cual, en una población, determinados grupos se separan,
aislándose así reproductivamente de los demás y, al cabo de un tiempo, pueden alcanzar una
diferenciación suficiente de la población origen como para constituirse en una nueva
especie. Podemos considerar dos tipos de especiación:
 • La especiación alopátrida (debido al aislamiento geográfico).
• La especiación simpatrida (sin aislamiento geográfico).
Según Mayr, lo que permite este proceso de especiación es la interrupción del flujo génico entre las
poblaciones, por la aparición de una barrera física, por ejemplo, un río, o bien, por diferencias en el
comportamiento u ecológicas que impidan el apareamiento de estas poblaciones.

Postulados de la Teoría sintética:

✓ La evolución es el resultado de los cambios acumulados en el pool génico de una población a lo
largo de múltiples generaciones.
✓ Los principales motores del cambio evolutivo son las mutaciones, la recombinación génica, la deriva
génica y la selección natural.
✓ Las mutaciones, es decir, las modificaciones que operan a nivel del ADN, son la principal causa de
información genética nueva y se generan al azar.
✓ La selección natural es la responsable de los cambios en los pooles de alelos de las poblaciones
actuando directamente sobre la variabilidad fenotípica (grupos A, B y O) e indirectamente, sobre la
variabilidad genotípica (AA, AO, BB, BO y OO).
✓ La variabilidad genética entre distintos organismos tiene origen en las mutaciones y en la posterior
recombinación genética (por ejemplo, crossing over) entre otros.
✓ La evolución ocurre de manera gradual y no por medio de “saltos” bruscos (en contraposición a la
teoría saltacionista).

Explicación del desarrollo del lenguaje por parte de los humanos actuales desde el punto de
vista de la Teoría sintética:
Fueron apareciendo en la población variaciones en la capacidad del lenguaje debidas a mutaciones en el
ADN. Es decir, que esta capacidad del lenguaje distintiva se debió a cambios genéticos que ocurrieron al
azar. Y estas variaciones del habla debido a las mutaciones serán luego sometidas a la selección del
ambiente, a la selección natural. Pero si bien se selecciona el fenotipo (lo que se expresa) lo que va a variar
acá es la frecuencia de alelos (de los genotipos) presentes en la población. Es decir, la cantidad de AA, Aa y
aa que hay en una población.

Los mecanismos que permiten el proceso evolutivo:

1. Mutaciones: Las mutaciones son cambios azarosos, operados en el ADN y serían, hasta ahora, la
única causa de la aparición de información genética nueva. Son considerados la materia prima del
cambio evolutivo, ya que brindan la variabilidad sobre la que podrán actuar los otros factores
evolutivos. En general, el cambio evolutivo requiere de la acumulación de múltiples mutaciones.
Estas pueden ser favorables, neutras o desfavorables, pero no surgen en respuesta a necesidades de
un organismo, sino que se generan al azar.
No todas las mutaciones son materia prima para la evolución: si bien el ADN está presente en todas
las células de nuestro cuerpo, solo las mutaciones que se dan en las células sexuales, por ejemplo, los
espermatozoides y óvulos, se transmiten a la descendencia. No pueden generar mutaciones
beneficiosas o dañinas de acuerdo con la necesidad de los organismos. No se muta “para algo”.

Hay dos tipos de mutaciones: génicas y cromosómicas:

a. Mutaciones génicas.
 Se trata de cambios en el genotipo, es decir a nivel de los nucleótidos de los genes, y que pueden
llegar a heredarse.
b. Mutaciones cromosómicas.
Por cambios en la estructura de los cromosomas:
✓ deleciones (pérdida de un segmento de un cromosoma)
✓ duplicaciones (repetición de un segmento de cromosoma)
✓ inversiones (un segmento de un cromosoma que tiene su orientación invertida
Por alteraciones del número de cromosomas:
✓ modificaciones de la ploidía: cambios en el juego completo de cromosomas, 3n
(triploidía), 4n (tetraploidía), etc.
✓ modificaciones del número de cromosomas (aneuploidía): por exceso de un cromosoma
(por ejemplo, una trisomía) o por su falta (por ejemplo, monosomía).

2. Recombinación génica durante la meiosis y la reproducción sexual: El crossing-over (durante la

profase I), la separación al azar de los cromosomas homólogos (durante la anafase I) y la fusión de
gametas durante la fecundación son los tres factores asociados a la reproducción sexual que generan
variabilidad genética, dado que introducen nuevas combinaciones genéticas en una población.

Recombinación o crossing over durante la meiosis.

Distribución al azar de los cromosomas durante la meiosis (anafase I)

3. Flujo génico: Es el desplazamiento de alelos hacia adentro o hacia afuera de una población. Su causa son
factores migratorios de individuos en edad reproductiva. Puede introducir nuevos alelos o cambiar las
proporciones de los genotipos y fenotipos existentes.
4. Deriva génica: Es una modificación de las frecuencias génicas de una población debida al azar. La
consecuencia puede ser un aumento, una disminución o, incluso, la desaparición de alelos en una población.
Hay dos situaciones que caracterizan a la deriva génica: el efecto fundador y el cuello de botella.
a. Efecto fundador: Un pequeño grupo (genéticamente representativo o no) de individuos se
separa de una población original y funda una nueva colonia. Como resultado de esto, algunos
fenotipos poco frecuentes pueden estar más representados respecto de la población original,
 mientras que otros pueden estar totalmente ausentes. Y esto se va a manifestar, también, en las
siguientes generaciones.
b. Cuello de botella: El número de individuos que conforman una población se reduce
drásticamente por situaciones externas (inundaciones, erupciones volcánicas, terremotos, etc.) y
no por la selección natural.

Aportes y controversias a la Teoría sintética de la evolución:

1. Teoría de los equilibrios puntuados o saltacionista (1972):
Stephen Jay Gould y Niles Eldredge, sugieren que los grandes cambios macroevolutivos, que se refieren al
origen de nuevas especies o de taxones superiores (géneros, familias o clases), se dan de a saltos y no pueden
explicarse por un proceso gradual. Esta teoría sugiere que:
✓ El azar juega un rol más importante que el aceptado originalmente por la Teoría sintética y que la
selección natural no es el único mecanismo evolutivo, ya que las catástrofes, los accidentes, entre
otros, limitan e influyen en la variación genética.
✓ El ritmo de la evolución no es gradual, sino que procede de a saltos: los procesos macroevolutivos
(más allá del nivel de especie) no pueden explicarse igual que los microevolutivos (a nivel
intraespecie), es decir, por la acumulación gradual de pequeños cambios.

2. Teoría neutralista (1968):

Los cambios por deriva génica (por azar) serían tanto o más importantes que aquellos mediados por
selección natural. Motō Kimura resume esta situación como la “supervivencia del más afortunado”, dentro
de una población existe un elevado número de genes denominados polimórficos, es decir, que presentan más
de dos alelos. Estos alelos distintos pueden originar, sin embargo, proteínas idénticas o, en todo caso, muy
parecidas, que no difieren en su función. Y, en consecuencia, estos rasgos no están sometidos al proceso de
selección natural.
Esto implicaría que algunas mutaciones puedan propagarse dentro de una población sin presentar una ventaja
selectiva. Si un mutante es selectivamente equivalente a los demás alelos, su destino depende del azar.