El estudio de la estructura ,función .y composición de las moléculas biológicamente importantes ,está área está relacionada con otros campos de la BIOLOGIA , y la QUIMICA particularmente INGENIERIA GENÉTICA y BIOQUIMICA .
L a biologia molecular concierne principalmente al entendimiento de las interacciones de los diferentes sistemas de la célula , lo que incluye muchisimas relaciones ,entre ellas las del ADN con el ARN la sintesis de proteinas , el metabolismo , y el cómo todas esas interacciones son reguladas para conseguir un correcto funcionamiento de la célula.
La BIOLOGÍA MOLÉCULAR pretende fijarse con preferencia en el comportamiento biológico de las macromoléculas ADN ,ARN, ENZIMAS , HORMONAS etc. dentro de la célula y explicar las funciones biológica del ser vivo por estas propiedades a nivel molecular
Método.
Utiliza los análisis químicos ,cualitativos y cuantitativos ,los conocimientos de la QUIMICA ORGÁNICA ,la biología de microorganismos y de virus ,etc.
Merecen destacarse la microscopia electrónica que permite resoluciones que alcanzan lo 10 amstrongs .la difraccción de Rayos X que determina la estructura y disposición espacial de los átomos de las macromoléculas . ; la ultracentrifugación, diferencial ,tanto analitica como preparativa que permite separaciones antes imposibles;
La cromotografia de gases , y en fase liquido ,la espectrografia de infrarrojos, la quimica con isótopos trazadores ,la espectrografia de masas etc..
CONTENIDO
Pero cuando deseamos saber la composición y forma de actuación de un gen necesitamos penetrar a fondo en la estructura del ADN ,doble helicoide de WATSON y CRICK ,el ordenamiento de bases púricas y pirimidicas , es decir la información genética.
ÁCIDO RIBONUCLEICO ( ARN ).
Es un ácido nucleico formado por una cadena de ribonucleicos ,esta presente tanto en las células procarioticas como en las eucarioticas , y es el único material genético de ciertos virus ( virus ARN ).el ARN celular es lineal y de hebra sencilla ,pero en el genoma de algunos virus es de doble hebra.
Es la molécula que dirige las etapas intermedias de la sintesis proteica , el ADN no puede actuar solo ,y se vale del ARN para transferir esta información vital durante la sintesis de proteinas ( producción de las proteinas que necesita la célula para sus actividades y su desarrollo.)
Varios tipos de ARN regulan la expresión géneca ,mientras que otros tienen actividad catalitica .el ARN es pues mucho más versátil que el ADN.
ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO ADN.
Es un tipo de ácido nucleico , una macromolécula que forma parte de todas las células ,contiene la información genética usada en el desarrollo y el funcionamiento de los organismos ,vivos conocidos y de algunos virus y es responsable de su transmición hereditaria.
BIOQUIMICA.
Es una ciencia que estudia la composición de los seres vivos especialmente las proteinas ,carbohidratos ,lipidos , y ácidos nucleicos ,además de otros pequeñas moléculas presentes en las células y las reacciones químicas que sufren estos compuestos ( metabolismo ) que les permiten obtener energía obtener energía ( catabolismo ) y generar biomoléculas propias ( anabolismo ) la bioquimica se basa en el concepto de que todo ser vivo contiene CARBONO ,y en general las moléculas biológicas están compuestos principalmente de CARBONO,HIDROGENO,OXIGENO, NITROGENO, FÓSFORO,Y AZUFRE. es la ciencia que estudia la base química de la vida : las moleculas que componen las células y los téjidos ,que catalizan las reacciones quimicas del metabolismo célular como la digestión ,la fotosintesis y la inmunidad entre otras muchas cosas .
Podemos entender la bioquimica como una disciplina ciéntifica integradora que aborda el estudio de las biomoleculas y biosistemas .
CARBONO .
El carbono es un elemento quimico de número atómico 6 y simbolo C,es sólido a temperatura ambiente es el pilar básico de la química orgánica ; se conocen cerca de 16 millones de compuestos de carbono ,aumentando este número en unos 500.000 compuestos por año ,y forma parte de los seres vivos conocidos ,forma el 0.2% de la corteza terrestre.
6
C
HIDRÓGENO ( H2 )
Es un elemento químico representado por el simbolo ( H ) y con un número atómico de 1 ,en condiciones normales de presión y temperatura ,es un gas ,diatómico ( H 2 ) ,incoloro,inodoro ,insipido ,no metálico y altamente inflamable y es también ,el elemento más abundante constituyendo aproximadamente el 83 .9% de la materia visible del universo.
El hidrogeno puede formar compuestos con la mayoria de los elementos y está presente en el agua y en la mayoria de los compuestos orgánicos ,desempeña un papel particularmente importante en la quimica acido --base ,en las que muchas reacciones conllevan el intercambio de protones ( iones hidrogeno H ) entre moléculas solubles ,el estudio de la energia y del enlace del átomo de hidrógeno ha sido fundamental para el desarrollo de la mecánica cuántica.
OXIGENO.
El oxigeno es un elemento químico de número átomico 8 y simbolo O .en su forma molecular más frecuente O2, es un gas a temperatura ambiente ,representa aproximadamente el 20.9% en volumen de la composición de la atmosfera terrestre.
Es uno de los elementos más importantes de la química orgánica y participa de forma muy importante en el ciclo energético de los seres vivos ,esencial en la respiración célular de los organismos aeróbicos
es un gas ,incoloro, inodoro, ( sin olor ) e insípido ,existe una forma molécular formada por tres átomos de oxigeno, O3 denominada OZONO cuya presencia en la atmósfera protege la tierra de la incidencia de radiación ultravioleta procedente del sol ,Un átomo de oxigeno combinado con dos de hidrógeno forman una molécula de agua .
NITROGENO.
El nitrogeno es un elemento químico ,de número atómico 7 , símbolo N y que en condiciones normales forma un gas diatómico ( nitrogeno diatómico ) o molecular que constituye del orden del 78 % del aire atmosférico ,en ocasiones es llamado ÁZOE ----antiguamente se uso también AZ como símbolo del nitrogeno.
FÓSFORO.
El fósforo es un elemento químico de número átomico 15 y símbolo P ,es un no metal multivalente perteneciente al grupo del nitrógeno ( grupo 15 ( v a ) nitrogenoide ) que se encuentra en la naturaleza
combinado en fosfatos inórganicos y en organismos vivos pero nunca en estado nativo.,es muy reactivo y se oxida espóntaneamente en contacto con el oxígeno atmosférico emitiendo luz.
El fósforo como molécula de Pi ( fosfato inórganico ) forma parte de las moléculas de ADN y ARN,las células lo utilizan para almacenar y transportar la energia mediante el adeno sin trifosfato.( ATP ) además la adicción y eliminación de grupos fosfato a las proteinas ,fosforilación y desfosforilación respectivamente ,es el mecanismo principal para regular la actividad de proteinas intracelulares y de ese modo el METABOLISMO de las células eucarioticas tales como los espermatozoides,
AZUFRE .
El azufre es un elemento químico de número atómico 16 y simbolo S ( del latin sulplur ) es un no metal abundante con olor caracteristico.,es un elemento químico esencial para todo los organismos y necesario para muchos aminoacidos ,y por consiguiente ,también para las proteinas. Se usa principalmente como fertilizante pero también en la fabricación de póvera ,laxante,cerillos o insecticidas.
INGENIERIA GENÉTICA.
La ingenieria genética ,también llamada BIOGENÉTICA, es la tecnología del control y transferencia de ADN de un organismo a otro .lo que posibilita la creación de nuevas especies ,la corrección de defectos genéticos y la fabricación de numerosos compuestos.
QUÍMICA.
Se denomina química a la ciencia que estudia tanto la composición ,estructura y propiedades de la materia como los cambios que ésta experimenta durante las reacciones quimicas y su relación con la eneregía,
Entre éstas se tienen la química inorgánica ,que estudia la materia inorgánica; la química orgánica que trata con la materia orgánica ; la bioquimica ,el estudio de substancia en organismo biológicos ;la fisico -quimica que comprende los aspectos energéticos de sistemas químicos a escalas macroscópicas ,moleculares y atómicas ;la química analitica que analiza muestras de materia y trata de entender su composición y estructuras otras ramas de la quimica han emergido en tiempos recientes ,por ejemplo la NEUROQUIMICA , estudia los aspectos quimicos del cerebro.
La química es de gran importancia en muchos campos del conocimiento como la ciencia de materiales ,la biología,la farmacia ,la medicina ,la geologia,la ingenieria y la astronomia ,entre otros.
¿ QUE ES UNA MOLÉCULA ?
La mayoria de lo que nos rodea está formada por grupos de átomos unidos que forman conjuntos llamados moléculas,los átomos que se encuentran en una molécula se mantienen se mantienen unidos debido que comparten o intercambian electrones.
Las moléculas estan hechas de átomos de uno o más elementos ,algunas moléculas están hechas de un solo tipo de átomos ; por ejemplo ,dos átomos de oxigeno se unen para formar una molécula O2,la parte de aire que necesitamos para respirar y vivir.
H NH3
H/ N O
/ H / /
- O----O
- / /
En quimica se llama molécula a un conjunto de al menos dos átomos enlazados covalentemente que forman un sistema estable y eléctricamente neutro.casi toda la quimica orgánica y buena parte de la química inorgánica se ocupan de la sintesis y reactividad de moléculas y compuestos moléculares la química cuántica también estudia ,cuantitativamente ,en su caso las propiedades y reactividad de las moléculas ,la bioquimica está intimamente relacionada con la biología molécular ,ya que ambos estudian a los seres vivos a nivel molécular. es el campo de estudio de la química supramolécular ,estas fuerzas explican las propiedades fisicas como las salubilidad o el punto de ebullición de un compuesto molécular.
CÉLULA .
Una célula es la unidad morfológica y funcional de todo ser vivo ,de este modo ,puede clasificar los organismos vivos según el número de células que poseen ; si solo tienen una se les denomina unicelulares como pueden ser los protozoos o las bacterias ,organismos microscopicos si poseen más se les llama pluricelulares.Las células suelen poseer un tamaño de 10um y una masa de 1 ng,si bién existen células muchas mayores .
METABOLISMO.
El metabolismo es el conjunto de reacciones bioquimicas y procesos fisicos químicos que ocurren en una célula y en el organismo .Estos complejos procesos interrelacionados son la base de la vida a escala molécular ,y permite las diversas actividades de las células ; crecer,reproducirse ,mantener sus estructuras,responder a estimulos etc.
La metabolización es el proceso por el cual el organismo consigue que sustancias activas se transformen en no activas,este proceso lo realizan en los seres humanos enzimas localizados en el higado. por tanto ,la importancia del higado y el porqué este órgano se ve afectado a menudo en los casos de consumo masivo o continuado de drogas.
El metabolismo se divide en dos procesos conjugados CATABOLISMO y ANABOLISMO,las reacciones catabólicas liberan energía ,un ejemplo es la GLUCOLISIS,un proceso de degradación de compuestos como la GLUCOSA ,cuya reacción resulta en la liberación de la energía retenido en sus enlaces quimicas ,las reacciones anabólicas ,en cambio utilizan esta energia liberada para recomponer enlaces. quimicas y construir componentes de las células como lo son las PROTEINAS y los ÁCIDOS NUCLEICOS, el catabolismo y el anabolismo son procesos acoplados que hacen al metabolismo en conjunto ,puesto que cada uno depende del otro .
CATABOLISMO.
El catabolismo es la parte metabolismo que consiste en la transformación de BIOMOLECULAS complejas en moléculas sencillas y en el almacenamiento adecuado de la energía química desprendida en forma de enlaces de fosfato y de moléculas que contienen gran cantidad de energia en los ENLACES COVALENTES que lo forman ,a traves de reacciones de reducción -oxidación
EL catabolismo es el proceso inverso del anabolismo aunque no es simplemente la inversa de las reacciones catabólicas.
ANABOLISMO.
El anabolismo son los procesos del metabolismo que tienen como resultado la sintesis de componentes celulares a partir de precursores de baja MASA MOLECULAR , por lo que recibe también el nombre de biosintesis,es una de las dos partes en que suele dividirse el metabolismo encargado de la sintesis de moléculas orgánicas ,BIOMOLECULAS , más complejas a partir de otras más sencillas , orgánicas o inorgánicas con requerimiento de energia ( reacciones endorgánicas ) y de poder reductor ,al contrario que el catabolismo son dos procesos contrarios ,los dos funcionan coordinada y armónicamente y constituye una unidad dificil de separar.
Los sistemas del cuerpo humano funcionan coordinamente para que el organismo ,en su conjunto pueda desarrrollar tareas complejas .
NEUROQUIMICA.
La neuroquimica es una rama de la neurociensia que se encarga del estudio de los neuroquimicos ,un neuroquimico es un MOLÉCUL ORGÁNICA ,que participa en la actividad neuronal.
Este término es empleado con frecuencia para referir a los neurotransmisores y otras moléculas como las drogas neuro.activa que influencia la función neuronal.
NEUROCIENCIA
La neurociencia son un conjunto de disciplina cientificas que estudian la estructura y la función el desarrollo,la bioquimica ,la farmacología y la patología del sistema nervioso y de cómo sus diferentes elementos interactuan ,dando lugar a las bases biológicas de la conducta.
GEN.
Un gen es una secuencia ordenado de cromosomas en la molécula de ADN ( o ARN en el caso de algunos virus ) que contiene la información necesaria para la sintesis de una macromolécula con función célular especifica ; normalmente proteinas pero también ARNm ARNr y ARN t
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