Biotecnologia

Capítulo I
MOLÉCULAS INFORMACIONALES DE LA CÉLULA VIVA
ÁCIDOS NUCLEICOS Y PROTEÍNAS
F. G. BOLÍVAR ZAPATA
LA CÉLULA VIVA; COMPONENTES Y FUNCIONES
Todos los seres vivos estamos integrados por una o más células, que conforman nuestro organismo. Los seres vivos más sencillos, los llamados
procariontes, están constituidos por una sola célula, es decir son organismos unicelulares. Los demás, sonorganismos que se denominan
eucariontes. Muchos de los eucariontes, tales como el hombre y las plantas, son organismos pluricelulares, aunque también hay eucariontes unicelulares, como la levadura (1).
Los procariontes, que incluyen a las bacterias y a las arqueas, son organismos sencillos en los cuales su material genético no se encuentra contenido por una membrana nuclear, como es el caso delos eucariontes,
y por lo tanto el material genético está en contacto directo con el citoplasma celular. Los cromosomas bacterianos son relativamente sencillos,
comparados con los de los ecuariontes, y para su duplicación no requieren de procesos de meiosis y mitosis que sí requieren los cromosomas de los
organismos eucariontes (2)(figura I.1).
Las células procariontes están incluidas ydelimitadas por membranas
resistentes o semirrígidas, que les dan forma (esférica, cilíndrica, elongadas, etc.), les protege del exterior y controla el paso de materiales del exterior de la célula al citoplasma celular y viceversa. Las membranas están
compuestas principalmente por lípidos y proteínas, y de hecho están formadas por dos capas, la interna y la externa.
El citoplasma bacteriano es unasolución acuosa en el que se llevan
a cabo las reacciones bioquímicas de la célula procarionte. Contiene al material genético, en la mayor parte de los casos un solo cromosoma —aun-
19que hay procariontes con varios cromosomas—, a los ribosomas, al conjunto de proteínas —y entre ellas, enzimas involucradas en la síntesis del
material genético y de las mismas proteínas— a otras macromoléculasbiológicas (lípidos y carbohidratos), y al conjunto de moléculas involucradas en el metabolismo de la célula.
Los ribosomas son estructuras esféricas compuestas de RNA y proteína,
en los cuales se lleva a cabo la síntesis de proteínas, tal y como veremos
más adelante. Cada ribosoma está compuesto por dos moléculas grandes
de RNA ribosomal —llamadas 70S y 50S—, y varias moléculas más pequeñas
deRNA, como el 5S. Además, cada ribosoma tiene del orden de 50 proteínas diferentes. La bacteria tiene varios cientos de ribosomas que se
localizan en la parte interna de la membrana celular, para llevar a cabo
la función de la síntesis de proteínas.
Las células eucariontes son células que tienen en promedio un tama-
ño de varios miles de veces mayor al de las células procariontes y cuyaestructura, organización y complejidad es también mucho mayor que el
de las bacterias (1)(figura I.2).
Las células de los organismos eucariontes tienen una membrana plasmática que las delimita pero que también permite la comunicación con las
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Figura I.1
ESQUEMA DE LA CÉLULA PROCARIONTE
La figura muestra la composición y organización de los elementos que integran la célula de los organismosprocariontes.
Membrana interna
Nucleoide: cromosoma
Membrana externa
Flagelos
Plásmidos
Citoplasma
Ribosomas
Pared celular
(peptidoglicano)otras células del organismo. Al igual que en los procariontes, la membrana está compuesta por lípidos y proteínas e incluye una gran cantidad de
subestructuras y organelos celulares entre los que destacan los siguientes:
La mitocondria. Es el organelocelular responsable del proceso de la
síntesis biológica del ATP (adenosin trifosfato), que es la molécula que
provee la energía para la mayor parte de las recciones de biosíntesis en
la célula. El ATP se sintetiza enzimáticamente mediante un proceso conocido con el nombre de fosforilación oxidativa. La mitocondria posee su
propio material genético (que es un solo cromosoma), en donde reside
la...