5.9. Biología molecular: ADN y ARN: expresión genética
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La Biología Molecular es un área de la ciencia que estudia los procesos de la vida en su nivel más fundamental, es decir, cómo interactúan y se comportan las moléculas dentro de una célula. El ADN y el ARN son dos tipos de moléculas que desempeñan un papel vital en la expresión genética, que es el proceso mediante el cual la información de un gen se utiliza para producir una proteína funcional. Este tema es esencial para comprender la genética y, a menudo, se trata en detalle en ENEM.
El ADN (ácido desoxirribonucleico) es la molécula que contiene la información genética de un organismo. Está formado por dos hebras de nucleótidos que se enrollan entre sí para formar una estructura de doble hélice. Cada nucleótido está compuesto por una base nitrogenada (adenina, timina, citosina o guanina), un azúcar (desoxirribosa) y un grupo fosfato. La secuencia de estas bases nitrogenadas es la que determina la información genética.
El ARN (ácido ribonucleico) es similar al ADN, pero tiene algunas diferencias importantes. Suele ser de cadena sencilla, contiene el azúcar ribosa en lugar de desoxirribosa y la base uracilo en lugar de timina. Hay tres tipos principales de ARN: ARN mensajero (ARNm), ARN de transferencia (ARNt) y ARN ribosómico (ARNr), cada uno con diferentes funciones en el proceso de expresión génica.
La expresión genética se produce en dos pasos principales: transcripción y traducción. En la transcripción, la información de un gen se copia del ADN al ARN mensajero. Este proceso tiene lugar en el núcleo de la célula y lo lleva a cabo una enzima llamada ARN polimerasa. La ARN polimerasa se une al ADN en la región del gen y separa las dos hebras de ADN. Luego utiliza una de las cadenas de ADN como plantilla para sintetizar una molécula de ARNm complementaria.
Una vez que la molécula de ARNm está completa, se exporta desde el núcleo al citoplasma de la célula, donde tiene lugar la traducción. En la traducción, la información del ARNm se utiliza para construir una proteína. Este proceso lo llevan a cabo los ribosomas, que leen la secuencia de bases del ARNm y añaden los aminoácidos correspondientes para formar la cadena proteica. El ARNt desempeña un papel crucial en este proceso, ya que es responsable de llevar el aminoácido correcto al ribosoma según la secuencia del ARNm.
La expresión genética es un proceso complejo y altamente regulado. Muchos factores pueden influir en la expresión genética, incluida la disponibilidad de nutrientes, la presencia de señales externas y la actividad de otras proteínas en la célula. Además, los errores en la expresión genética pueden provocar una variedad de enfermedades, incluido el cáncer y enfermedades genéticas.
Comprender la biología molecular y la expresión genética es fundamental para comprender la vida en su nivel más básico. Este conocimiento no sólo es importante para la biología, sino que también tiene aplicaciones en medicina, agricultura y biotecnología. Por lo tanto, es esencial que los estudiantes que se preparan para ENEM tengan una comprensión sólida de estos conceptos.
Ahora responde el ejercicio sobre el contenido:
¿Cuál es la secuencia correcta de los procesos de expresión génica y qué moléculas intervienen en cada paso?
¡Tienes razón! Felicitaciones, ahora pasa a la página siguiente.
¡Tú error! Inténtalo de nuevo.
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