Especialidad de Bioquímica - avanzado

Ciencia y Salud

Requisitos

  1. Tener la especialidad de Bioquímica.

    Respuesta: El conquistador debe haber obtenido ya la especialidad de Bioquímica básica (CS-021), comprobada con distintivo en el uniforme y registro en el SGC (Sistema de Gestión del Club). Sin el prerrequisito, no puede iniciar la versión avanzada, que profundiza en el metabolismo de los carbohidratos, la gluconeogénesis, las hormonas reguladoras, el ayuno y enfermedades metabólicas como la diabetes. — La regla de prerrequisito es universal en las especialidades 'avanzadas' de la DSA. Bioquímica básica cubre los fundamentos de las macromoléculas (carbohidratos, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos) y las enzimas. La versión avanzada (CS-022), construida sobre esa base, detalla las vías metabólicas (glucólisis, ciclo de Krebs, cadena respiratoria), la regulación hormonal y la fisiopatología. El SGC es la plataforma en línea de la DSA que registra las especialidades. El distintivo de la básica se coloca por encima del bolsillo derecho del uniforme estándar de los conquistadores.

  2. Definir los siguientes términos:
    • Síntesis
    • Anabolismo
    • Catabolismo
    • Reducción
    • Oxidación
    • Fotosíntesis
    • Hormona

    Respuesta: 1) Síntesis: proceso de producir una molécula más compleja a partir de moléculas más simples. 2) Anabolismo: conjunto de vías metabólicas constructivas, que ensamblan moléculas complejas y consumen (gastan) energía. 3) Catabolismo: conjunto de vías metabólicas de degradación, que descomponen moléculas complejas en otras más simples y liberan energía. 4) Reducción: reacción química en la que una sustancia gana electrones (disminuye el número de oxidación). 5) Oxidación: reacción química en la que una sustancia pierde electrones (aumenta el número de oxidación). 6) Fotosíntesis: proceso por el cual las plantas producen glucosa utilizando luz solar, dióxido de carbono (CO2) y agua, liberando oxígeno. 7) Hormona: mensajero químico producido por glándulas, que es transportado por la sangre y regula funciones de células u órganos diana. — La bioquímica básica es precisa: anabolismo + catabolismo = metabolismo. Las reacciones redox (reducción-oxidación) están acopladas — quien pierde electrón se oxida, quien lo gana se reduce. Mnemotecnia OIL RIG: Oxidation Is Loss, Reduction Is Gain. La fotosíntesis (6CO2 + 6H2O + luz → C6H12O6 + 6O2) ocurre en los cloroplastos. Las hormonas incluyen la insulina (páncreas), la tiroxina (tiroides), la adrenalina (suprarrenal), la testosterona/estrógeno (gónadas). Cada término es fundamental para las vías metabólicas complejas estudiadas en el nivel avanzado.

  3. Además del suministro de energía, ¿qué otras funciones tienen los carbohidratos?

    Respuesta: Estructural: la celulosa forma la pared de las células vegetales; la quitina compone el exoesqueleto de los insectos. Reserva: el glucógeno se acumula en el hígado y los músculos. Reconocimiento celular: las glucoproteínas y los glucolípidos de la membrana actúan en la señalización. Componente del ADN/ARN: la ribosa y la desoxirribosa forman parte de los ácidos nucleicos. Lubricación: ácido hialurónico en las articulaciones. — Los carbohidratos van mucho más allá de la energía. Estructural: celulosa (vegetales), quitina (artrópodos/hongos), peptidoglicano (bacterias). Reserva: glucógeno en hígado/músculo (animales), almidón (vegetales). Reconocimiento: los grupos sanguíneos ABO están determinados por glucoproteínas; los antígenos virales usan carbohidratos. Estructura nucleica: ribosa en el ARN, desoxirribosa en el ADN. Articulaciones: ácido hialurónico, glucosaminoglicanos (proteoglicanos del cartílago). Coagulación: heparina. Estos papeles hacen que los carbohidratos sean esenciales para la vida en todos los dominios biológicos.

  4. ¿Cómo se hace la clasificación de los carbohidratos?

    Respuesta: Por el número de unidades de azúcar: monosacáridos (1 — glucosa, fructosa, galactosa), disacáridos (2 — sacarosa, lactosa, maltosa), oligosacáridos (3-10) y polisacáridos (muchas — almidón, glucógeno, celulosa). También por función: energéticos, estructurales o de reserva. — La clasificación primaria es por grado de polimerización. Los monosacáridos son los monómeros (3 a 7 carbonos: triosas, tetrosas, pentosas, hexosas); son dulces y solubles. Disacáridos: unión mediante enlace glucosídico (sacarosa común, lactosa de la leche). Los oligosacáridos aparecen en las glucoproteínas. Los polisacáridos son macromoléculas: almidón (vegetal), glucógeno (animal), celulosa (estructural vegetal), quitina (animal). Por función: energéticos (glucosa), de reserva (almidón, glucógeno), estructurales (celulosa, quitina). La glucosa es el principal combustible celular.

  5. ¿Cuáles son las consecuencias de la falta de glucosa en el organismo?

    Respuesta: Hipoglucemia: temblor, sudor frío, hambre, taquicardia, debilidad, irritabilidad. En casos graves: confusión, convulsiones, pérdida de consciencia, coma y muerte. El cerebro depende de la glucosa; su falta compromete a las neuronas antes que a otros tejidos. Tratamiento: azúcar simple o glucosa IV. — La glucosa es el principal sustrato energético cerebral (consume 120 g/día, el 20% del gasto basal). El sistema nervioso central tiene una reserva mínima de glucógeno, por lo que es el primero afectado ante una caída. Cuando la glucemia es < 70 mg/dL, aparecen síntomas adrenérgicos (temblor, sudor — adrenalina); por debajo de 50 mg/dL surgen síntomas neurológicos (confusión, coma). Causas comunes: ayuno prolongado, sobredosis de insulina (en diabéticos), ejercicio extenuante. Tratamiento agudo: ingerir 15-20 g de carbohidrato simple (jugo, caramelos) o glucagón IM en emergencia.

  6. Para mantener constantes los niveles de glucosa, durante el período de ayuno, el organismo es capaz de producir ese carbohidrato. ¿Cómo ocurre la vía de la gluconeogénesis o neoglucogénesis?

    Respuesta: Síntesis de glucosa a partir de compuestos no glucídicos, en el hígado y los riñones. Sustratos: lactato, glicerol y aminoácidos glucogénicos. Ocurre en el ayuno prolongado, gasta energía, está regulada por el glucagón (la activa) y la insulina (la inhibe). Es esencial para abastecer al cerebro y a los glóbulos rojos durante el ayuno prolongado. — La vía es esencialmente el reverso de la glucólisis, pero con 4 enzimas propias (piruvato carboxilasa, PEPCK, fructosa-1,6-bisfosfatasa, glucosa-6-fosfatasa) que sortean las 3 reacciones irreversibles. Se localiza en el citosol y la mitocondria del hepatocito. En ayuno: el páncreas libera glucagón → activa la adenilato ciclasa → AMPc → PKA → fosforila enzimas → activa la gluconeogénesis e inhibe la glucólisis. Sustratos: ciclo de Cori (lactato muscular), ciclo glucosa-alanina, glicerol de la lipólisis. Es importante mantener la glucemia en ~90 mg/dL para el cerebro durante el ayuno.

  7. ¿Cuál es la importancia de las hormonas insulina y glucagón en el organismo humano? ¿Dónde se producen?

    Respuesta: El páncreas, en los islotes de Langerhans: insulina (células beta) y glucagón (alfa). La insulina baja la glucemia después de la comida, almacenándola como glucógeno/grasa. El glucagón eleva la glucemia en ayuno mediante gluconeogénesis y glucogenólisis. Actúan de forma antagónica para mantener la glucemia en 70-100 mg/dL. — El páncreas tiene dos funciones: exocrina (jugo pancreático) y endocrina (islotes de Langerhans, ~1% de la masa). Las células α (alfa) producen glucagón; las β (beta) producen insulina; las δ (delta) somatostatina; las PP, polipéptido pancreático. Insulina: el receptor tirosina-quinasa activa el GLUT4 en músculo/tejido adiposo, estimula la síntesis de glucógeno, la lipogénesis y la síntesis proteica. Glucagón: receptor acoplado a proteína G, activa la adenilato ciclasa → AMPc → activa la glucogenólisis hepática y la gluconeogénesis. La desregulación causa diabetes (déficit de insulina) o hipoglucagonemia.

  8. ¿Cómo es el metabolismo de un individuo en ayunas?

    Respuesta: En el ayuno, el glucagón y el cortisol suben y la insulina cae. El hígado libera glucosa por glucogenólisis (12-24 h) y luego por gluconeogénesis. El tejido adiposo libera ácidos grasos; el músculo cede aminoácidos. La cetogénesis aumenta en ayunos > 3 días, generando cuerpos cetónicos para el cerebro. Mantiene la glucemia y la energía. — El ayuno es la prueba clásica del control metabólico. Fases: posabsortiva (4-12 h, glucogenólisis), inicial (12-72 h, gluconeogénesis), prolongada (> 72 h, cetosis). En el ayuno prolongado, el cerebro se adapta a usar cuerpos cetónicos (acetoacetato, beta-hidroxibutirato), sustituyendo hasta el 70% de la glucosa. Hormonas: glucagón (alto), insulina (baja), cortisol (alto), GH (alto). Adaptaciones: reducción del metabolismo basal (-15% en 1 semana), ahorro de proteína muscular gracias a la cetosis. Razón de los límites: ~30-40 días sin comida (con agua), regulación evolutiva crucial.

  9. ¿Cómo es el metabolismo de un individuo bien alimentado?

    Respuesta: En estado alimentado, predomina la insulina y el glucagón cae. La glucosa absorbida es energía inmediata y el exceso se convierte en glucógeno y grasa (lipogénesis). Los aminoácidos van a la síntesis proteica y los ácidos grasos forman triglicéridos en el tejido adiposo. Predominan las vías anabólicas, almacenando energía para el ayuno. — Tras una comida mixta (carbohidrato, proteína, lípido), se libera insulina, activando el GLUT4 en músculo/tejido adiposo. Hígado: glucosa → glucógeno (hasta 100 g) y el exceso → ácidos grasos → triglicéridos exportados en VLDL. Músculo: glucosa → glucógeno (hasta 400 g) y síntesis proteica. Tejido adiposo: los triglicéridos de la dieta (vía quilomicrones) o de la síntesis hepática (VLDL) se almacenan tras la hidrólisis por la LPL. Pico glucémico ~1 h, retorno al basal en 2-3 h. El reposo anabólico en ese período permite la reparación tisular y el crecimiento.

  10. ¿Qué enfermedad resulta de la falta de producción de insulina en los seres humanos? ¿Cuáles son las principales características de esa enfermedad?

    Respuesta: Diabetes Mellitus tipo 1 (DM1): autoinmune que destruye las células beta del páncreas, con deficiencia absoluta de insulina. Características: hiperglucemia, glucosuria, poliuria, polidipsia, polifagia, pérdida de peso, cetosis. Aparece en la infancia. Tratamiento: insulinoterapia, dieta y monitorización. — La DM1 representa el 5-10% de los casos de diabetes. Etiología: autoinmunidad (anticuerpos anti-GAD, anti-IA2, anti-islotes), con componente genético (HLA-DR3/DR4) y desencadenantes ambientales. Sin insulina: la glucosa no entra en las células → hiperglucemia → glucosuria → poliuria osmótica → deshidratación y sed (polidipsia). La cetoacidosis diabética es una emergencia aguda. Diferenciación: la DM2 tiene inicialmente resistencia a la insulina, con producción preservada; en la DM1 hay falta total. La insulinoterapia es vital — Frederick Banting descubrió la insulina en 1921, revolucionando el tratamiento, antes letal.

  11. El exceso de carbohidratos y aminoácidos se almacena en el organismo mediante su conversión en lípidos. ¿Cómo se sintetizan los lípidos en el organismo? ¿Dónde se almacenan los lípidos?

    Respuesta: La lipogénesis ocurre en el hígado: la glucosa se convierte en piruvato y acetil-CoA, base de los ácidos grasos. Estos se unen al glicerol formando triglicéridos, exportados en VLDL al tejido adiposo. Los aminoácidos cetogénicos siguen la misma ruta. Depósito principal: tejido adiposo subcutáneo y visceral del cuerpo. — La lipogénesis de novo es predominante en el hígado. El acetil-CoA (del exceso glucídico/proteico) es carboxilado a malonil-CoA por la acetil-CoA carboxilasa (paso regulado). La ácido graso sintasa produce palmitato (C16). Los triglicéridos (3 ácidos grasos + glicerol) se empaquetan en VLDL y se exportan. Los adipocitos los hidrolizan (LPL) y reesterifican para su almacenamiento. Un adulto normal tiene 10-20 kg de grasa, suficientes para 2-3 meses sin comer. La hormona insulina activa la lipogénesis; el glucagón y la adrenalina activan la lipólisis en el ayuno.

  12. ¿Cuáles son los tipos de lípidos existentes en los seres humanos?

    Respuesta: Triglicéridos (reserva de energía en el tejido adiposo). Fosfolípidos (membranas celulares). Esteroides como el colesterol (membranas, hormonas) y hormonas sexuales. Esfingolípidos (sistema nervioso). Glucolípidos (reconocimiento celular). Ceras (protección). Ácidos grasos libres (combustible). Lipoproteínas (transporte: quilomicrones, VLDL, LDL, HDL). — Los lípidos son una clase diversa unida por su solubilidad en disolventes orgánicos. Los triglicéridos constituyen el 95% de la grasa corporal. Los fosfolípidos forman la bicapa de las membranas (fosfatidilcolina, fosfatidilserina). El colesterol es precursor de las hormonas esteroides (cortisol, aldosterona, testosterona, estrógeno) y de la vitamina D. Los esfingolípidos son abundantes en la vaina de mielina. Las lipoproteínas transportan los lípidos en la sangre (HDL 'bueno', LDL 'malo'). Cada tipo tiene una función fisiológica específica y esencial para el organismo humano.

  13. Los aminoácidos son producidos por los seres vivos. Los llamados productores son capaces de sintetizar los 20 aminoácidos esenciales; los mamíferos solo pueden sintetizar algunos. ¿Cuáles son los precursores usados para la síntesis de esos aminoácidos? ¿Cómo obtienen los mamíferos los aminoácidos que no son capaces de sintetizar?

    Respuesta: Precursores: intermediarios del ciclo de Krebs, piruvato, 3-fosfoglicerato, PEP y ribosa-5-P. Los mamíferos sintetizan 11 aminoácidos no esenciales mediante transaminación. Los 9 esenciales (Phe, Val, Thr, Trp, Ile, Met, His, Leu, Lys) provienen de la dieta, en proteínas animales o leguminosas vegetales combinadas. — En los humanos hay 20 aminoácidos proteicos: 9 esenciales y 11 no esenciales. Los no esenciales derivan de intermediarios metabólicos mediante transaminación (transferencia del grupo amino del glutamato). Los esenciales se pierden evolutivamente porque pueden obtenerse de la dieta. Mnemotecnia PVT TIM HALL: Phe, Val, Thr, Trp, Ile, Met, His, Arg (en niños), Leu, Lys. Fuentes alimentarias: proteína completa en huevos, leche, carne, pescado; en vegetales — combinación de frijol+arroz, soja, quinua. Su deficiencia causa kwashiorkor y marasmo.

  14. Hacer una tabla con las familias biosintéticas de los aminoácidos de acuerdo con los precursores metabólicos.

    Respuesta: Familia del alfa-cetoglutarato: Glu, Gln, Pro, Arg, Lys (en algunas vías). Familia del oxalacetato: Asp, Asn, Met, Thr, Lys, Ile. Familia del piruvato: Ala, Val, Leu. Familia del 3-fosfoglicerato: Ser, Gly, Cys. Familia del fosfoenolpiruvato y la eritrosa-4-fosfato: Phe, Tyr, Trp (aromáticos). Familia de la ribosa-5-fosfato: His. — La clasificación por precursor agrupa a los aminoácidos según el origen metabólico de su esqueleto carbonado. El glutamato es el aminoácido central (recibe NH3 de la glutamato deshidrogenasa, dona amina mediante transaminación). El aspartato y el oxalacetato originan la familia ramificada con Met/Thr/Ile. Los aromáticos (Phe/Tyr/Trp) provienen de la vía del siquimato (en plantas/microbios; los humanos solo obtienen Tyr a partir de Phe). La histidina es única, proviene de la ribosa-5-fosfato + ATP. Todos implican la transaminación para el grupo amino y enzimas específicas para el esqueleto.

  15. El grupo amino es muy importante para la síntesis de aminoácidos. ¿Cómo se obtiene ese grupo amino? Explicar el ciclo del nitrógeno.

    Respuesta: El grupo amino proviene del amoníaco (NH3), incorporado al glutamato por la glutamato deshidrogenasa, que puede entonces transferir el grupo a otros aminoácidos mediante transaminación. Ciclo del nitrógeno: las bacterias fijan el N2 atmosférico en NH3; otras nitrifican (NH3→NO2→NO3); las plantas absorben nitrato; los animales consumen plantas. La desnitrificación devuelve N2 al aire, cerrando el ciclo natural. — El nitrógeno molecular (N2) constituye el 78% de la atmósfera pero es inerte. Las bacterias fijadoras (Rhizobium, Azotobacter) usan la nitrogenasa para reducir el N2 a NH3. El NH3 entra en los aminoácidos vía glutamato (precursor universal). En los organismos: aminoácidos → proteínas. Descomposición: la amonificación devuelve NH3 al suelo. La nitrificación (Nitrosomonas, Nitrobacter) oxida el NH3 a nitrito y nitrato. La desnitrificación anaeróbica (Pseudomonas) reduce el NO3 a N2, cerrando el ciclo. La fertilización industrial mediante el proceso Haber-Bosch produce NH3 sintético, alterando el ciclo natural de la tierra.

  16. La fijación de nitrógeno es muy importante; es realizada por bacterias. Algunas bacterias viven en simbiosis con las leguminosas. Explicar cómo ocurre la simbiosis entre bacterias y leguminosas. Asociar las leguminosas y la fijación de nitrógeno con la rotación de cultivos.

    Respuesta: Simbiosis bacteria-leguminosa: las bacterias del género Rhizobium (y similares) presentes en el suelo penetran por los pelos radiculares de las leguminosas (frijol, soja, guisante, maní, trébol) e inducen la formación de nódulos en las raíces. Dentro de los nódulos, la planta proporciona azúcares (energía de la fotosíntesis) y un ambiente con baja concentración de oxígeno (protegido por la leghemoglobina); a cambio, la bacteria usa la enzima nitrogenasa para fijar el nitrógeno atmosférico (N2), convirtiéndolo en amoníaco (NH3) que la planta asimila para fabricar aminoácidos y proteínas. Es una relación mutualista. Relación con la rotación de cultivos: como las leguminosas enriquecen el suelo con nitrógeno fijado, se alterna su siembra con cultivos que agotan el nitrógeno (maíz, trigo, arroz). Así, la rotación con leguminosas repone naturalmente el nitrógeno del suelo, reduce la necesidad de fertilizantes químicos, mejora la fertilidad para el cultivo siguiente, rompe los ciclos de plagas y enfermedades y disminuye los costos de la producción agrícola. — La simbiosis comienza con la liberación de flavonoides por la raíz de la leguminosa, atrayendo al Rhizobium específico (cada leguminosa tiene su bacteria asociada). Las bacterias producen factores Nod que inducen la formación de nódulos. Dentro del nódulo, el ambiente anaeróbico permite la acción de la nitrogenasa (sensible al O2, protegida por la leghemoglobina). La leguminosa fija 50-300 kg de N/ha/año. Rotación clásica: maíz-soja-trigo-leguminosa. Reduce los costos de fertilizante, evita la erosión y rompe el ciclo de plagas. Es una práctica agrícola sostenible milenaria.

  17. ¿Cómo ocurre la fotosíntesis y cuál es su importancia para la vida en la tierra?

    Respuesta: En los cloroplastos, la clorofila absorbe la luz y convierte el CO2 y el H2O en glucosa, liberando O2. Tiene una fase clara (ATP/NADPH) y una fase oscura (ciclo de Calvin, fija el CO2). Es la base de la cadena alimentaria terrestre, produce el O2 atmosférico y elimina el CO2, regulando el clima del planeta Tierra. — La fotosíntesis es el proceso que sostiene la vida. Fase clara (tilacoides): la clorofila a/b absorbe fotones, la fotólisis del agua libera O2, genera ATP (fotofosforilación) y NADPH. Fase oscura (estroma): el ciclo de Calvin usa ATP/NADPH para fijar el CO2 en la ribulosa-1,5-bisfosfato mediante la Rubisco (la enzima más abundante de la Tierra), produciendo gliceraldehído-3-fosfato y glucosa. Importancia: produce ~330 mil millones de toneladas de O2/año; elimina ~120 Gt de CO2 atmosférico; es la base autótrofa de casi todas las cadenas alimentarias.

  18. ¿Qué factores afectan a la fotosíntesis?

    Respuesta: Luz (intensidad, calidad, duración). CO2 (saturación ~1000 ppm). Temperatura (óptima 25-35 °C). Agua (el estrés cierra los estomas). Nutrientes minerales (N, P, K, Mg para la clorofila). Concentración de O2 (una alta inhibe la Rubisco). La edad de la hoja y la genética de la planta también influyen. — La tasa fotosintética es multifactorial. Curva de luz: aumenta hasta la saturación. CO2: limitante en las condiciones actuales (~415 ppm); los invernaderos comerciales lo elevan a 1000-1500 ppm. Temperatura: las enzimas siguen el Q10 (se duplica cada 10 °C hasta el óptimo). Agua: el estrés cierra los estomas, reduciendo el CO2. El N y el Mg integran la clorofila; el P entra en el ATP/NADPH. Un O2 alto induce la fotorrespiración mediante la Rubisco. Las plantas C4 (maíz, caña) y CAM (cactus) evolucionaron para climas cálidos/secos, usando el bombeo de CO2 o la apertura nocturna de los estomas.

  19. ¿Cuáles son los organismos capaces de realizar fotosíntesis?

    Respuesta: Plantas (todas las terrestres con clorofila), algas (verdes, rojas, pardas, diatomeas, dinoflagelados), cianobacterias (bacterias fotosintetizantes oxigénicas) y bacterias fotosintetizantes anoxigénicas (verdes y púrpuras del azufre, que usan H2S en lugar de agua). Todos tienen pigmentos como clorofila, bacterioclorofila, carotenoides y ficobilinas para captar la luz solar. — Existen dos grandes grupos: oxigénicos (producen O2) — plantas, algas, cianobacterias; anoxigénicos (no producen O2) — bacterias verdes/púrpuras. Las cianobacterias surgieron hace ~3.500 millones de años y fueron responsables de la Gran Oxidación de la Tierra (hace ~2.400 millones de años). La endosimbiosis (Lynn Margulis) postula que los cloroplastos descienden de cianobacterias engullidas por células eucariotas. Las diatomeas marinas producen ~50% del O2 atmosférico actual. Los carotenoides protegen a la clorofila contra el exceso de luz.

  20. El carbono es un átomo muy importante para todas las formas de vida. Explicar el ciclo del carbono.

    Respuesta: Las plantas y las algas absorben CO2 mediante la fotosíntesis, convirtiéndolo en biomasa. Los animales consumen plantas y devuelven CO2 mediante la respiración. Los descomponedores reciclan la materia muerta liberando CO2. La combustión de combustibles fósiles libera CO2 acumulado. Los océanos absorben CO2 en equilibrio con la atmósfera global. — El ciclo del carbono es central para la vida y el clima. Reservorios: atmósfera (~870 Gt C), océano (~38.000 Gt), biosfera (~2.000 Gt), suelo (~1.500 Gt), combustibles fósiles (~5.000 Gt). Flujos naturales: fotosíntesis (~120 Gt/año absorbidos), respiración (~120 Gt/año emitidos). Actividad humana: quema de fósiles (~10 Gt/año), deforestación (~1-2 Gt/año). El CO2 atmosférico subió de 280 ppm (preindustrial) a 420 ppm hoy, causando calentamiento. La reforestación y las energías limpias son respuestas clave.

  21. ¿Cuál es la relación entre ADN, ARN y proteínas?

    Respuesta: El ADN almacena la información genética en la secuencia de nucleótidos. El ARN se transcribe a partir del ADN y funciona como mensajero intermediario. Las proteínas son traducidas por el ribosoma a partir del ARN mensajero, ensamblando los aminoácidos en el orden dictado. Resumen: ADN → ARN → proteína (dogma central de Crick, 1958), con la retrotranscripción en los virus como excepción. — Francis Crick formalizó el dogma central en 1958. Replicación: ADN → ADN (mantiene la información). Transcripción: ADN → ARNm (núcleo, ARN polimerasa). Traducción: ARNm → proteína (ribosoma, citoplasma; el ARNt aporta el aminoácido). Cada codón (3 nucleótidos) corresponde a 1 aminoácido según el código genético universal. Excepciones: los retrovirus (VIH) usan transcriptasa inversa (ARN → ADN); los ARN catalíticos (ribozimas). La biología molecular moderna (PCR, CRISPR, secuenciación) está construida sobre este dogma.

  22. ¿Cuáles son las aplicaciones del estudio del ADN?

    Respuesta: Diagnóstico genético, forense (paternidad, criminal), terapia génica, ingeniería (insulina, OGM), vacunas de ARNm, secuenciación (Genoma Humano), medicina personalizada (oncología), antropología (ascendencia) y conservación de especies en riesgo. Aplicaciones vastas y actuales. — El estudio del ADN revolucionó la ciencia. Diagnóstico: la PCR detecta mutaciones específicas. Forense: el perfil de STR identifica a individuos con una probabilidad de 1 entre miles de millones. CRISPR-Cas9 (2012, Doudna/Charpentier) corrige mutaciones. Ingeniería: bacterias modificadas producen insulina (1982), Humulin fue el primer fármaco recombinante. Vacunas de ARNm (Pfizer, Moderna): código de la proteína spike viral. El Genoma Humano (2003) secuenció ~3.000 millones de pares. La medicina personalizada usa NGS para elegir el tratamiento oncológico basado en el ADN tumoral.