Biotecnología guía examen 1

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Biotecnología 
La biotecnología es el uso de un organismo, o de algún componente de un organismo u otro sistema biológico, para hacer un producto o proceso.
	COLOR
	FINALIDAD
	VERDE
	VEGETAL
	AZUL
	MARINA
	BLANCA
	INDUSTRIAL
	ROJA
	MEDICINA HUMANA
	GRIS
	CIENCIAS AMBIENTALES Y ECOSISTEMAS
	MARRÓN
	TRAMAMIENTO DE SUELOS
	DORADA
	BIOINFORMÁTICA
	NEGRA
	BIOTERRORISMO
	MORADA
	ASPECTOS LEGALES
	AMARILLA
	INDUSTRIA ALIMENTARIA
	NARANJA
	DIVULGACIÓN DE LA BIOTECNOLOGÍA
Interdisciplinas
· Biología 
· Química
· Genética
· Virología
· Agronomía
· Ecología
· Ingeniería 
· Física
· Química 
· Medicina
· Veterinaria 
Ejemplos de biotecnología 
· Vacunas
· Alimentos transgénicos
· Variedades de cultivo
· Mejora del ganado
· Queso 
· Yogurt
· Bioproducción de productos químicos, energía y otros materiales sostenibles 
· Cultivos modificados genéticamente para aumentar la producción sostenible de alimentos
· Biocombustibles
· Medicina regenerativa para crear nuevos órganos 
Célula
En biología, es la unidad más pequeña que puede vivir por sí sola y que forma todos los organismos vivos y los tejidos del cuerpo. 
Tipos de células
Procariota
· Características 
· Unicelular
· Simples
· Pequeñas 
· 1-10 mm
· No tiene organelos membranosos 
· Asexual
· Principalmente bacterias 
· No tienen núcleo definido
· No tiene citoesqueleto
· Fosforilación oxidativa en el espacio periplasmático
· Ribosomas de 50S y 30S 
· No realizan slicing
· Formas 
· Esféricas (coco)
· Alargadas (bacilos)
· Espiral (espiroquetas)
· Bacterias
· Tiene una capsula viscosa 
· Formada de polisacáridos 
· Arqueas 
· 3400 millones de años
· Componentes 
· Pili
· Membrana celular
· Citoplasma 
· Material hereditario 
· ADN plasmídico (disperso por el citoplasma)
· Forma circular 
· Nucleoide 
· Fimbrias
· Pared celular 
· Espirilos 
Eucariota
· Características
· Sexual
· Asexual 
· Células grandes 10-100 mm
· Fosforilación oxidativa en la mitocondria 
· Ribosomas de 60S y 40S 
· Grandes
· Pluricelulares 
· Realizan slicing
· Unicelulares
· Diversidad de formas
· 2500 millones de años
· Componentes
· Cilios
· Flagelos
· Vacuolas
· Citoesqueleto
· Núcleo
· Citoplasma
· Lisosomas
· Peroxisomas
· Nucléolo
· Centriolos
· Vesículas 
· Pared celular
· Retículo endoplasmático
· Rugoso
· Liso
· Aparato de Golgi
· Mitocondria 
· Plasmodesmos 
· Uniones nexos
· Organelos membranosos
· Canales/poros 
· División celular
· Mitosis 
· Meiosis 
· Cloroplastos
· Vacuolas 
· Vegetales
· Presentan una pared celular de celulosa y proteínas, además de cloroplastos para la clorofila destinada a la fotosíntesis. Presentan una vacuola central grande, que le otorga a la célula su forma.
· Hongos
· Presentan pared celular de quitina, a pesar de una menor definición celular.
· Animales
· Carecen de plastos y paredes celulares, centriolos y vacuolas de menor tamaño pero mayor abundancia.
Características en común entre las células
· Ribosomas
· Citoplasma
· Pared celular
· Endocitosis
· Flagelos
· ADN extracromosómico 
· Material hereditario
· Membrana celular
	
	EUCARIOTA
	PROCARIOTA
	Núcleo
	SI
	NO
	Material genético está rodeada de una membrana nuclear
	SI
	NO
	Membrana celular
	SI
	NO
	ADN (DNA)
	Combinado con proteínas
	No cubierto
	Cromosomas
	Múltiples
	Único
	División celular
	Mitosis, meiosis
	Fisión binaria
	Mitocondria
	SI
	NO
	Retículo endoplasmático
	SI
	NO
Ácidos nucleicos 
· Trabajan almenando información en la célula
· Son moléculas específicas y grandes claves en la continuidad de la vida, hechas de cadenas de polímeros que se repiten 
· Funciones
· Duplicación y transcripción del ADN
· Traducción del mensaje en el ARNm a proteínas en los ribosomas 
· Expresión del material genético 
ADN
· Estructura 
· Azúcar
· Desoxirribosa 
· Fosfato 
· Bases nitrogenadas 
· Adenina
· Citosina
· Guanina 
· Timina 
· Función 
· Guarda la información genética
· En todos los organismos
· Para dirigir la síntesis de proteínas
· La mayoría de organismos están organizados en cromosomas (forma de X con locus)
· Cromosomas 
· Forma de x
· Tiene locus
· Muy organizadas
· Están en el interior de la célula
· Estructura doble
· Paralelas entre si
· Unidas por centrómeros llamados cromátidas
· Función 
· Contiene proteínas que ayudan al ADN
· Preservar el material genético
· Esenciales 
· En la expresión y transmisión del material hereditario 
· En el crecimiento de organismos
· Permite
· Creación de células
· Reposición de células
· Replicación celular
ARN
· Estructura 
· Azúcar 
· Ribosa 
· Fosfato 
· Bases nitrogenadas 
· Adenina
· Citosina
· Guanina 
· Uracilo 
· Es necesario para que se exprese la información genética 
· Se forma por la polimerización de ribonucleótidos 
	ADN
	ARN
	Bases nitrogenadas
· A (adenina)
· C (citosina)
· G (guanina) 
· T (timina)
	Bases nitrogenadas
· A (adenina)
· C (citosina)
· G (guanina) 
· U (uracilo)
	Doble hélice
	Hélice sencilla 
	Estable 
	Dinámico 
	Largo 
	Corto 
	Hebra bicatenaria
	Hebra monocatenaria 
	2 tipos
· Nuclear
· Mitocondrial 
	3 tipos
· Mensajero
· De transferencia
· Ribosomal 
· No codificante
	Funciones
· Proveer información genética
· Participar en el metabolismo celular
· Capacidad de mutación 
	Funciones
· Síntesis proteica
· Transporte de aa
· Catálisis de síntesis proteica 
	Mayor peso molecular 
	Menor peso molecular
	Desoxirribosa 
	Ribosa
	Bases complementarias
· A-T
· C-G
	Bases complementarias
· A-U
· C-G
Leyes de Mendel 
Las leyes de Mendel son los principios que establecen cómo ocurre la herencia, es decir, el proceso de transmisión de las características de los padres a los hijos.
PRIMERA LEY: PRINCIPIO DE LA UNIFORMIDAD.
Establece que cuando se cruzan dos individuos de raza pura (homocigotos), la primera generación filial (heterocigotos), será igual entre ellos (fenotipos y genotipos) y, además, sobresaldrá el rasgo fenotípico de uno de los progenitores (genotipo dominante).
Al cruzar una raza pura de una especie (AA) con otro individuo de raza pura de la misma especie (aa), la descendencia de la primera generación filial será fenotípicamente (físicamente) y genotípicamente igual entre sí (Aa).
· Proporción genotípica: 100% Aa 
· Proporción fenotípica 100% amarillas
SEGUNDA LEY: PRINCIPIO DE LA SEGREGACIÓN.
Consiste en que del cruce de dos individuos de la primera generación filial (Aa) tendrá lugar una segunda generación filial en la cual reaparecerá el fenotipo y genotipo del individuo recesivo (aa)
Proporciones genotípicas:
· 25% AA
· 50% Aa
· 25% aa
Proporciones fenotípicas
25% Verdes (recesivo)
75% Amarillas (dominante)
TERCERA LEY: SEGREGACIÓN INDEPENDIENTE 
Establece que cuando se cruzan dos individuos de raza pura (homocigotos), la primera generación filial (heterocigotos), será igual entre ellos (fenotipos y genotipos) y, además, sobresaldrá el rasgo fenotípico de uno de los progenitores (genotipo dominante). El cigoto resultante de la fusión de un gameto masculino y un gameto femenino presenta 16 posibles resultados distintos este proceso lo que representa una relación fenotípica de 
· 9 amarillos lisos
· 3 amarillos rugosos
· 3 verdes
· 1 verde rugoso
Cuando dos loci están situados sobre cromosomas distintos (son independientes), un diheterocigoto (AaBb) produce cuatro clases de gametos en igual proporción.
(½ A + ½ a) x (½ B + ½ b) = ¼ AB + ¼ Ab + ¼ aB + ¼ ab.
Transcripción 
El ADN está dentro de la membrana nuclear de la célula, la enzima helicasa es la encargada de replicación de ADN, rompe los puentes de hidrógenos por lo cual se separan las hebras y antes de que se vuelvan a unir las proteínas estabilizadoras lo impedirán con la finalidad de que la enzima ARN polimerasa se establezca en una de las hebras para copiar su información de manera idéntica recibiendo el nombre de ARN mensajero o transcrito, una vez copiada la información el ARN queda libre y la ARN polimerasa se desprende de la hebra copiada para permitir que se formen nuevamente los puentes de hidrógeno y se unan las hebras, quedando así el ADN intacto. Para que el ARN mensajero salga de la membrananuclear y se dirija al ribosoma tiene que pasar por una etapa de maduración la cual está formada por 3 etapas
1. La más importante se llama corte y empalme o splashing
a. La parte central del ARN mensajero lleva el nombre de intrón y este se debe eliminar mediante este proceso y por medio de enzimas de restricción y unir los exones que son los extremos de este ARN
2. La unión de cap o casquete 
a. Es la identificación que necesita el ribosoma para poder ingresar en su interior este ARN y se encuentra al principio
3. La unión de Pol y A o cola de Pol y A
a. En la célula se encuentran enzimas ARNasas las cuales sin la existencia de Pol y A hidrolizarían (cortarían) al ARN mensajero, por lo cual la adición de esta cola sirve como protección puesto que las ARNasas cortan esta cola y así quedando el ARN mensajero intacto y con el casquete para poder llegar e ingresar al ribosoma celular 
Descripción gráfica del ADN y la creación del ARN mensajero
ADN y sus 2 hebras 
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
Separación de las hebras (parte azul son las hebras)
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
Adición de la ARN polimerasa en una hebra (parte verde)
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
ARN mensajero (parte roja) y unión de las hebras
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
Descripción gráfica de la maduración del ARN mensajero (ARNm)
Partes del ARNm
	Exón
	Intrón
	Exón
Eliminación del intrón 
	Exón
	
	Exón
Unión de los exones y disminución del ARNm
	
	
	
	
	
	
Etapas 2 y 3 del ARNm 
	CAP
	ARN mensajero
	Cola de Pol y A
Traducción 
El ARNm está compuesto por bases nitrogenadas (A, G, C, y U) y cuando llega al ribosoma, que está dividido en 2 sitios uno “A” y uno “P”, primero llega al sito A donde existen los ARN de transferencia que tienen solo 3 bases nitrogenadas y un aminoácido (dependiendo las bases nitrogenadas que tengan es el aminoácido formado) y se unen de 3 en 3 con la característica de que cada ARNt (ARN de transferencia) se unen al ARNm con sus las bases nitrogenadas contrarias, por ejemplo 
	ARN
	Bases nitrogenadas
	Mensajero
	A
	U
	G
	De transferencia
	U
	A
	C
	Mensajero
	U
	G
	A
	De transferencia
	A
	C
	U
	Mensajero
	C
	C
	A
	De transferencia
	G
	G
	U
Como se unen de 3 en 3 cada sección de 3 bases nitrogenadas del ARNm se le llama codón y del ARNt se le llama anticodón; posteriormente de la unión de codones con anticodones esta cadena pasa al sitio P del ribosoma y ARNr (ARN ribosomal) junto con enzimas ensamblaran los aa (aminoácidos) entre sí para posteriormente separar los aa de la unión de codones y anticodones con la finalidad de que los aa salgan del ribosoma y se unan a otros para formar proteínas y estas puedan realizar sus funciones y las uniones de codones y anticodones salgan del ribosoma, sean cortadas por enzimas ARNasas y se reutilicen para volver realizar el proceso.
Resúmen
El ARN mensajero transcribe la información para crear proteínas por medio de la secuencia de bases nitrogenadas transcribe una cadena sustituyendo T (timina) por U (uracilo), se dirige al citoplasma y en el ribosoma se traduce a su posición original la cadena por medio del ARN ribosomal complementando así la información, mientras que el ARN de transferencia hace la traducción y cada 3 se separa con la finalidad de identificar y adicionar un aminoácido (aa) a lo que se le nombra codón.
· Una secuencia de aa genera una proteína
· Existen 20 aa en estado natural
· Sin embargo, hay excepciones: en algunos seres vivos el código genético tiene pequeñas modificaciones y puede codificar otros aminoácidos. El aminoácido número 21 es la selenocisteína, que aparece tanto en eucariotas como procariotas y arqueas, y el número 22 es la pirrolisina que aparece solo en algunas arqueas.
· Existen 2 tipos de codones 
· Codón codificador de proteínas
· Codón indicador de donde termina y donde comienza una proteína
Resúmen gráfico
· La regulación génica controla qué genes en el ADN de una célula se expresan (se utilizan para hacer un producto funcional como una proteína).
· Diferentes células en un eucarionte pueden expresar grupos muy diversos de genes, aun cuando contienen el mismo ADN.
· El grupo de genes expresados en una célula determina el grupo de proteínas y de ARN funcionales que contiene, y le da sus características únicas.
· el patrón de la expresión génica de una célula lo determina la información tanto del interior como el exterior de la célula. Por ejemplo
· Información del interior de la célula: las proteínas que heredó de su célula madre, si su ADN está dañado y cuánto ATP tiene.
· Información del exterior de la célula: señales químicas de otras células, señales mecánicas de la matriz extracelular y niveles de nutrientes.
· La célula detecta el factor de crecimiento a través de la fijación del factor de crecimiento a una proteína receptora en la superficie de la célula.
· La unión del factor de crecimiento causa que el receptor cambie de forma, lo que acciona una serie de eventos químicos en la célula que activa las proteínas llamadas factores de transcripción.
· Los factores de transcripción se fijan a ciertas secuencias de ADN en el núcleo y causan la transcripción de los genes relacionados con la división celular.
· Los productos de estos genes son varios tipos de proteína que hacen que la célula se divida (promueven el crecimiento de la célula y/o hacen que la célula avance en el ciclo celular).
· ETAPAS
· Accesibilidad de la cromatina
· Transcripción
· Procesamiento del ARN
· Estabilidad del ARN
· Traducción
· La actividad de la proteína
BIOTECNOLOGÍAS GANADERAS
· Nutrición y producción animal
· Reproducción, genética y mejoramiento animal
· Biotecnologías en salud animal
ADN
ARNm
ARNt
ARNr