¿Qué pasaría si la célula no tuviera ADN?

Una célula sin ADN tiene muchas limitaciones que pueden acelerar su desaparición. las células requieren ADN para llevar a cabo funciones esenciales de la vida, transmitir material genético, ensamblar las proteínas correctas y adaptarse a las condiciones ambientales fluctuantes. Algunas células altamente especializadas eliminan su núcleo para realizar de manera más eficiente una tarea específica, como transportar hemoglobina y dióxido de carbono. Las células anucleadas, como los glóbulos rojos maduros, son más susceptibles a la toxicidad ambiental y tienen una vida útil relativamente corta.

El ácido desoxirribonucleico (ADN) contiene las instrucciones de codificación genética de los organismos vivos. el ADN se compone de bases de adenina, citosina, guanina y timina que se emparejan y se conectan a través de enlaces de hidrógeno. Un par de bases complementarias, como la adenina (a) y la timina (t), unidas a las moléculas de azúcar y fosfato, se llama nucleótido. largas hebras de nucleótidos forman la ahora famosa doble hélice de ADN descubierta en 1952 por james watson, francis crick, rosalind franklin y maurice wilkins, científicos del King's College de Londres.

Las células eucariotas replican el ADN y luego comparten una copia cuando la célula se divide a través del proceso de mitosis o meiosis. la meiosis incluye un paso adicional durante la división celular donde los fragmentos de ADN se separan de un cromosoma y se unen al cromosoma correspondiente. Los cromosomas divididos se desplazan a los extremos opuestos de la célula y las envolturas nucleares se reforman alrededor de la cromatina.

el núcleo sirve como el comandante en jefe que pasa órdenes a las unidades de mando. El ADN alojado en el núcleo proporciona todas las instrucciones para codificar las proteínas que necesita el organismo. perder el núcleo causaría un caos dentro de la célula. sin un conjunto claro de instrucciones, la célula somática típica no tendría idea de qué hacer a continuación.

las células también necesitan un núcleo para ayudar a regular el movimiento de sustancias a través de la membrana celular. Las moléculas se mueven hacia atrás y hacia adelante por ósmosis, filtración, difusión y transporte activo. diferentes tipos de vesículas también desempeñan un papel en el movimiento de sustancias dentro o fuera de la célula. sin un núcleo ejecutando el espectáculo, una célula podría colapsarse o hincharse y explotar.

La envoltura nuclear es una estructura de membrana doble que separa el ADN (cromatina) dentro del núcleo. Durante la interfase, el núcleo obtiene nutrientes y proporciona un entorno óptimo para la duplicación de ADN. Una vez que la célula está lista para comenzar a dividirse, la envoltura nuclear se desmonta y libera los cromosomas en el citoplasma. El ADN está protegido y protegido en el núcleo porque contiene todo el genoma del organismo necesario para la propagación de especies.

¿Puede existir la vida sin el ADN? ¿Están viviendo los virus? ¿Están vivas las células tumorales? responder a estas preguntas requiere comprensión y acuerdo sobre el significado de la vida, pero no en un sentido filosófico arcano. según los astrobiólogos de la nasa , “la vida es un sistema químico autosuficiente capaz de la evolución darwiniana”. Sin embargo, las definiciones de vida difieren, y eso afecta la forma en que se clasifican los virus que solo contienen ARN, por ejemplo.

las células eucariotas contienen ADN en su núcleo, que supervisa los procedimientos operativos normales. El propósito de la división celular es crecer y multiplicarse. La evolución y la adaptación son el resultado de uniones únicas de nucleótidos de ADN. Las células sin ADN no tendrían material genético para transmitir.

Las moléculas de ácido ribonucleico mensajero (ARNm) actúan como intermedias entre el ADN nuclear y el resto de la célula. como su nombre indica, mrna copia (transcribe) partes de ADN y envía mensajes legibles a orgánulos, indicando cuándo dividir o ensamblar ciertos tipos de proteínas. Si una célula pierde su núcleo y ADN, la célula eventualmente se debilitará y atrapará la atención de los micrófagos devoradores en el sistema inmunológico.

Las células eucariotas tienen un núcleo que contiene ADN. Por definición, los organismos eucariotas no existirían sin el ADN. Además de un núcleo, los organismos eucariotas contienen muchos tipos de orgánulos que funcionan en el momento justo:

• El retículo endoplásmico (er) es una membrana plegada unida al núcleo. La capa externa se llama áspera porque está cubierta de ribosomas desiguales. Las moléculas de proteína se juntan entre la capa rugosa y la capa interna lisa de la misma. Las vesículas mueven las proteínas recién ensambladas al aparato de Golgi para su posterior procesamiento y distribución.

• Los ribosomas son estructuras proteicas diminutas pero importantes. los ribsomas decodifican el ARN mensajero copiado del ADN y juntan los aminoácidos prescritos en el orden correcto. después de formarse en el nucleolo, los ribosomas flotan alrededor del citoplasma o se unen al retículo endoplásmico rugoso.
  

• El citoplasma es un líquido semifluido dentro de la célula que facilita las reacciones químicas. El citoesqueleto, hecho de proteínas fibrosas, ayuda a colocar los orgánulos en el citoplasma. Las cromátidas se condensan en la mitosis y se alinean a lo largo de la mitad de la célula antes de ser separadas por el huso mitótico, que consiste en microtúbulos en el citoplasma.
  

• Las vacuolas son bolsas de almacenamiento en la celda que retienen temporalmente los alimentos, el agua y los desechos. Las plantas tienen una gran vacuola que almacena agua, regula la presión del agua y refuerza la pared celular.
  

• Las mitocondrias son comúnmente conocidas como la planta de energía de la célula. La energía del trifosfato de adenosina (atp) se produce a través de la respiración celular. Las células con altas necesidades energéticas contienen grandes cantidades de mitocondrias. 
  

El ADN de las células procariotas se encuentra en una región nucleoide. El ADN procariótico y los orgánulos no están rodeados por membranas. Los ribosomas que producen proteínas son los organelos predominantes en el citoplasma. Las bacterias ejemplifican formas de vida procarióticas; Algunos tienen flagelos en forma de flagelo que son orgánulos sensoriales.

la mayoría de los ADN se encuentra en el núcleo (ADN nuclear), pero también hay pequeñas cantidades en las mitocondrias (ADN mitocondrial). el ADN nuclear regula el metabolismo celular y transmite material genético de una célula en división a la siguiente. El ADN mitocondrial sintetiza proteínas, produce enzimas y se replica. las células procariotas también contienen ADN, pero no hay membrana nuclear o envoltura.

una célula requiere un núcleo por algunas de las mismas razones por las que un cuerpo necesita un corazón y un cerebro. El núcleo gestiona las operaciones diarias de la célula. orgánulos necesitan instrucciones del núcleo. sin un núcleo, la célula no puede obtener lo que necesita para sobrevivir y prosperar.

una célula sin ADN no tiene la capacidad de hacer mucho más que su tarea dada. Los organismos vivos dependen de los genes en el ADN para guiar las proteínas y las enzimas. Incluso las formas de vida primitivas tienen ADN o ARN. De acuerdo con la digestión genética , dentro de los 46 cromosomas del cuerpo humano, hay aproximadamente 20,500 genes en el ADN que son responsables de los billones de células en el tejido humano .

todos los organismos comienzan con una pequeña bola de células que se especializan en diferentes tipos de células, como neuronas, glóbulos blancos y células musculares. Al principio, todas las células necesitan un núcleo para decirle qué hacer. Las instrucciones pueden incluso incluir la muerte programada. Por ejemplo, el cabello, la piel y las uñas son células muertas llenas de queratina.

La clonación reproductiva o terapéutica consiste en extraer el núcleo de una célula del óvulo y reemplazarlo con el núcleo de una célula donante somática. entonces la celda es eléctrica o químicamente arrancada. bajo condiciones cuidadosamente controladas, las células crecerán y se diferenciarán en un nuevo órgano, tejido u organismo que posea el ADN del donante.

Los glóbulos rojos maduros y las células epiteliales de la piel y el intestino son propensos al desgaste, las lesiones y la mutación debido a los desechos de transporte o al contacto con toxinas ambientales. no es sorprendente que las células que no tienen un núcleo mueran más rápido que otros tipos de células. La ausencia de un núcleo en tales células ofrece un factor protector. Si estas células tuvieran un núcleo, las probabilidades de daño cromosómico serían mayores y posiblemente fatales para el organismo si se permitieran dividir y transmitir mutaciones que amenazan la vida, causando enfermedades y tumores.

sin el ADN, las células no podrían reproducirse, lo que significaría la extinción de la especie. Normalmente, el núcleo hace copias de ADN cromosómico, luego segmentos de ADN se recombinan, y luego los cromosomas se dividen dos veces, formando cuatro óvulos haploides o células espermáticas. Los errores en la meiosis pueden dar lugar a células con ADN faltante y enfermedades hereditarias.

Al igual que las células animales, las células vegetales tienen un núcleo cerrado por membrana que contiene ADN. Además, las plantas contienen clorofila, que capta la energía solar para su uso en la fotosíntesis y la recolección de energía alimentaria. A su vez, las plantas producen alimentos para el resto de la red alimenticia. Las plantas también mejoran el medio ambiente liberando oxígeno y hundiendo el dióxido de carbono atmosférico.

la presencia de un núcleo permite a las plantas reproducir y mantener la estabilidad de la población. Si las plantas no tuvieran un núcleo dirigiendo las actividades de la célula, no podrían fabricar alimentos. En consecuencia, las plantas se extinguirían. a su vez, los herbívoros estarían en peligro si se eliminara su fuente de alimento.

La biodiversidad es la clave para la supervivencia de las especies para los organismos multicelulares. las especies de plantas no pueden migrar a un nuevo hogar si los cambios climáticos o los vectores de enfermedades amenazan repentinamente la supervivencia de una especie aislada en un área en particular. a través de la recombinación de genes en la meiosis, existe una variación genética dentro de las poblaciones que hace que ciertas plantas sean más resistentes y resistentes, gracias a su genoma único. Aunque las plantas del mismo tipo pueden parecerse todas a primera vista, típicamente existen pequeñas pero significativas diferencias observables para el ojo entrenado.

por ejemplo, dos plantas aparentemente idénticas que crecen lado a lado pueden tener ligeras variaciones en el tamaño promedio de las hojas, la venación y la estructura de la raíz debido a su genotipo único. tales diferencias sutiles pueden ser útiles o perjudiciales si cambian las condiciones ambientales. por ejemplo, durante los períodos de sequía, las plantas enfrentan mayores tasas de evaporación de agua. Las plantas con hojas muy veteadas y pequeñas pueden adaptarse mejor para sobrevivir y reproducirse en condiciones áridas, por ejemplo.

Los virus pueden representar una seria amenaza para el ADN de la célula huésped. un virus infecta a su huésped inyectando moléculas de ADN o ARN en una célula huésped. ADN viral ordena a la célula producir copias de proteínas virales en lugar de las propias células, para crear más virus que continúen replicándose. eventualmente, la célula puede explotar y morir, propagando virus que se dividirán una y otra vez. Las enfermedades comunes, como la varicela y la influenza, son causadas por virus, que no responden a los antibióticos.

Los estudiantes que estudian biología celular y molecular deben tener un firme conocimiento del papel y la importancia del ADN en todas las fases del ciclo celular. Sin el ADN, los organismos vivos no podrían crecer. Además, las plantas no podían dividirse por mitosis, y los animales no podían intercambiar genes a través de la meiosis. La mayoría de las células simplemente no serían células sin ADN.

preguntas de muestra de prueba:

si faltaran su núcleo y su ADN, una célula vegetal no podría, ¿ cuál de las siguientes?

1. Completa el ciclo celular.
2. crecer más grande.
3. dividir por mitosis.
4. Todas las anteriores.

si faltara su núcleo y ADN, una célula animal no podría hacer cuál de las siguientes opciones?

1. Completa el ciclo celular.
2. crecer más grande.
3. dividir por meiosis.
4. Todas las anteriores.