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Los ácidos nucleicos

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Los ácidos nucleicos - PowerPoint PPT Presentation


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El material genético:. Los ácidos nucleicos. H. Los ácidos nucleicos son: ADN (ácido desoxirribonucleico) ARN (ácido ribonucleico) Son polinucleótidos : polímeros formados por unión de monómeros llamados nucleótidos .

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Presentation Transcript
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El material genético:

Los ácidos nucleicos

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H

  • Los ácidos nucleicos son:
  • ADN (ácido desoxirribonucleico)
  • ARN (ácido ribonucleico)
  • Son polinucleótidos: polímeros formados por unión de monómeros llamados nucleótidos.

Están localizados en el núcleo de las células (de ahí el nombre) y en otros orgánulos.

Los nucleótidos están formados por: base nitrogenada, pentosa y ácido fosfórico.

  • El ácido fosfórico es ortofosfórico
  • La pentosa puede ser Ribosa o  Desoxirribosa
  • Base nitrogenada es una molécula cíclica que puede ser

Representación

esquemática

de un nucleótido

Púrica

adenina (A)

guanina (G)

A

G

uracilo (U)

timina (T)

Pirimidina

citosina (C)

U

T

C

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La unión de varios nucleótidos forma un polinucleótido

U

G

C

C

Representación

esquemática

Representación

reducida

Dos características importantes de esta molécula son:

  • La molécula es una cadena que presenta polaridad (dos extremos): extremo 5’ y extemo 3’.
  • La molécula posee especificidad: la secuencia u orden de nucleótidos es específica de cada tipo de ácido nucleico, y éste es propio de cada especie.

En esto se basa su función como material genético: contiene información en el orden de las bases (del mismo modo que el orden de las letras contiene información en una lengua).

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G

C

TIPOS DE ÁCIDOS NUCLEICOS

  • De las combinaciones entre estos componentes resultan distintos nucleótidos:
  • Cuatro ribonucleótidos (de adenina, guanina, citosina y uracilo) forman el ARN
  • Cuatro desoxirribonucleótidos (de adenina, guanina, citosina y timina) forman el ADN

Símbolos

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Cadenas complementarias:

Frente a adenina, timina unidas por 2 puentes H.

Frente a guanina, citosina unidas por 3 puentes H

Son complementarias porque conocida la secuencia (orden) de bases de una se puede deducir el de la otra.

Cadenas antiparalelas:

Son antiparalelas porque una cadena tiene un sentido y la otra el contrario.

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En realidad, el ADN está constituido por dos cadenas o hebras de polinucleótidos que se enrollan helicoidalmente (de izquierda a derecha) sobre un mismo eje formando una doble hélice.

Este modelo molecular fue el propuesto por Watson y Crick en 1953

Estructura

secundaria

(Forma B)

Estructura primaria

Parece una escalera de caracol en la que las barandillas son las cadenas de fosfórico desoxrribosa y los peldaños los pares de bases complementarias.

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Diferentes representaciones o modelos moleculares de ADN

Una estructura tan bonita tenía, por fuerza, que existir

J. Watson

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Recordemos que en todas las células eucarióticas el ADN se encuentra unido a proteínas en el núcleo formando su material genético.

En las células procarióticas (bacterias) se encuentra libre y suelto en el citoplasma.

También es el material genético de muchos virus

(video)

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Composición

Polirribunucleótido de: A, G, C, y U (en lugar de T)

  • Estructura general

Monocatenario lineal y de menor tamaño que el ADN

Se forma a partir del ADN por un proceso de copia o transcripción.

  • Tipos de ARN, localización y función
  • ARNm: mensajero, en núcleo, citoplasma, mitocondrias y plastos

FUNCIÓN: copiar y transmitir el mensaje de la información contenida en el ADN hasta los ribosomas

  • ARNt: transferente o soluble, en citoplasma

FUNCIÓN: transportar aminoácidos hasta los ribosomas

  • ARNr: ribosómico, en los ribosomas

FUNCIÓN: formar parte de los ribosomas

Todos los tipos tienen función relacionada con la biosíntesis de proteínas

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La función del ADN como material genético:

la expresión de la información genética

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Función del ADN: material genético

traducción del ARN

(

)

  • El ADN es el material genético de las células por almacenar información y transmitirla:
  • Almacenar información en su secuencia de bases, de modo que:

secuencia de bases =>determina secuencia de aa de proteínas =>determina caracteres

  • (a través de la transcripción al ARNm y de la traducción del ARNm en proteínas)
  • Transmitir información de generación en generación
  • (a través de su duplicación)

Hay una corriente o flujo

de información

Un gen

(ADN)

duplicación

Dogma central de la

biología molecular

Una proteína

Un carácter

caracteres

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Se dice que los genes se expresan a través de la síntesis de proteínas

Comparación entre expresión de la información de los genes y la de una biblioteca

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Duplicación o replicación del ADN

!

Consiste en un proceso de autocopiado de la molécula

DUPLICACIÓN SEMICONSERVATIVA: la doble cadena materna da lugar a dos dobles cadenas hijas, cada una conserva una cadena materna y la otra es de nueva síntesis, que es su complementaria y antiparalela.

!

!

RESULTADO:

.

2 dobles cadenas hijas iguales entre sí y a la molécula madre.

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Una explicación simplificadade la duplicación:

La doble hélice se abre como una cremallera

Cada cadena materna sirve de molde

Se añaden desoxirribonucleótidos por complementariedad frente a la cadena materna y van formando una nueva cadena complementaria y antiparalela:

Frente a A se incorpora T

Frente a G se incorpora C

Al terminar quedarán dos dobles cadenas idénticas entre sí y a la materna original.

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Transcripción

ARN

La transcripción consiste en la síntesis de ARN a partir de una de las dos cadenas del ADN

Una explicación simplificada:

La doble hélice del ADN se abre como una cremallera

Una cadena materna sirve de molde

Se añaden ribonucleótidos por complementariedad frente a la cadena materna y van formando una nueva cadena complementaria y antiparalela:

Frente a G se incorpora C

Frente a A se incorpora U (en lugar de T)

5’

3’

Cada fragmento de ADN transcrito a ARN es un gen

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Transcripción y traducción: biosíntesis de proteínas

Corriente o flujo

de información

Un gen

(ADN)

Transcripción

Transcripción

ARNm

Traducción

Una proteína

Traducción

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El código genético

El código genético es la correspondencia que existe entre las cuatro bases del ADN, sus complementarias en el ARN mensajero y los veinte aminoácidos de las proteínas

El código cuenta con una especie de clave de 4 símbolos (A, G, C y T) con los que la célula tiene que poder representar o escribir distintas palabras que significan los 20 aminoácidos de las proteínas.

20 aminoácidos

4 símbolos

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Símil del alfabeto:

En nuestro alfabeto con 28 letras de pueden escribir diferentes palabras que tienen cierto significado y escritas una a continuación de otra forman frases con sentido.

Con 4 letras (A, G, C y T) se pueden escribir diferentes palabras que tienen cierto significado (los aminoácidos) y escritas una tras otra forman frases (las proteínas)

  • Si el código consistiera en palabras de una letra, sólo se podrían escribir 4 palabras
  • Si el código consistiera en palabras de 2 letras, se podrían escribir 42 = 16 palabras
  • Si el código consistiera en palabras de 3 letras, se podrían escribir 43 = 64 palabras

Sabemos que el código consiste en que cada tres letras del código significa una palabra, es decir hay 64 tripletas (palabras)

Con ellas sobran para codificar los 20aminoácidos,

(lo que ocurre es que varias palabras tienen el mismo significado)

(también hay otras que no tienen significado).

Las palabras o tripletas del código en el ADN se llaman codógenos y las complementarias en el ARN se llaman codones

El código que se maneja es el de los codones del ARNm

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El código genético

Segunda base

Primera base

Tercera base

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Características del código genético

  • Es altamente específico, presenta colinealidad: cada codón codifica un aminoácido
  • Es degenerado: varios codones pueden significar el mismo aminoácido

(Admite sinónimos pero no admite homónimos)

CÓDIGOALFABÉTICO

Con las letras A,T,L,I se hacen palabras de 3 letras de las que unas tienen un significado o varios y otras ninguno.

Noespecífico: Una palabra uno o varios significados (homónimos)

ALA Extremidad de ave

Flanco de ejército

Lado del sombrero

TIA Relación parentesco

TAL Comparativo

AAT Sin sentido

Degenerado: Varias palabras  Igual significado

ATA Amarra algo

LIA “ “

CÓDIGOGENÉTICO

Con las letras A,G,C,U se hacen palabras de 3 letras de las que unas tienen significado y otras no.

Especificidad: Una palabra  Un sólo significado:

codógeno (codón) (aminoácido)

AGA UCU Serina

GAG CUC Leucina

CCC GGG Glicocola

ATC UAG Sin sentido

Degeneración: Varias palabras  Igual significado

codógeno (codón) (aminoácido)

AAT UUA Leucina

AAC UUG Leucina

GAA CUU Leucina

GAG CUC Leucina

  • No presenta solapamientos ni discontinuidades: los codones se leen uno tras otro
  • Es universal: los codones significan lo mismo en todas las células (con excepciones)
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Ejemplo de correspondencia entre codógenos, codones y secuencia de aa

codógenos

codones

secuencia de aa

ad