Ciencias Biológicas 2 Teresa Audesirk Gerald Audesirk Bruce E. Byres

1. Chapter 1 Ciencias Biológicas 2 Teresa Audesirk Gerald Audesirk Bruce E. Byres

2. Chapter 1 Ciencias Biológicas 2 Capítulo 1 - Parte A - Material genéticoEl ADN: la molécula de la herencia

3. Capítulo 1 Material genético El ADN: La molécula de la herencia

4. ¿Qué significa cuando decimos que el ADN es la "molécula de la herencia"? • El ADN es la molécula que contiene el diseño de todas las formas de vida en la tierra. • Las unidades de información genética se llaman genes. 1. Gen — segmento de ADN que contiene la información necesaria para epecificar la secuencia de aminoácidos de las proteínas.

5. ¿Cómo sabemos que el ADN es el material genético? A. Descubrimiento de los ácidos nucléicos. 1. 1870s—Friedrich Miescher. • Durante la primera mitad del Siglo XX, la mayoría de los científicos pensaban que los genes estarían compuestos por las proteínas presentes en los cromosomas. • Transformación bacteriana. 1. En 1928 Frederick Griffith en sus experimentos con bacterias transformadas, descubrió que los genes están compuestos por ADN. 2. 1933 — J. L. Alloway.

6. ¿Cómo sabemos que el ADN es el material genético? • El ADN es el material que se transforma en la bacteria. 1. En 1944 los científicos Oswald Avery, Colin MacLeod y Maclyn McCarty continuaron los experimentos de Griffith y confirmaron que el ADN es la molécula que transformó las bacterias. • El ADN es la molécula de la herencia en los bacteriófagos. 1. 1952—Alfred Hershey y Martha Chase.

7. Bacteria transformada Resultados Conclusiones Cepa(s) bacteriana(s) inyectadas al ratón La cepa R no produce neumonía La cepa S produce neumonía La cepa S muerta por calor no produce neumonía Una sustancia de la cepa S muerta por calor transforma la cepa R inocua en una cepa S mortífera

8. Estructura del ADN • Se compone de 4 nucleótidos. • Un esqueleto de azúcares y fosfatos alternados y unidos por enlaces covalentes. C. La regla de Chargaff: adenina forma puente de hidrógeno solo con timina (A=T) y citosina forma puente de hidrógeno solo con guanina (C=G).

9. Estructura del ADN D. Estructura helicoidal. 1. En 1952 los científicos Maurice Wilkins y Rosalind Franklin estudiaron la estructura del ADN mediante difracción de rayos X. E. El ADN es una doble hélice de dos cadenas complementarias de nucleótidos. 1. En 1953 James Watson y Francis Crick proponen un nuevo modelo para el ADN.

10. Estructura del ADN • Diferencias del ADN 1. Procariotas: El ADN procarótico forma comúnmente una estructura circular cerrada 2. Eucariotas: El cromosoma eucariótico se compone de una doble hélice lineal de ADN ligada a proteína.

11. Los cuatro nucleótidos del ADN Citosina Timina Guanina Adenina

12. Difracción de rayos X del ADN

13. El modelo de Watson-Crick de la estructura del ADN Se forman puentes de hidrógeno entre las bases complementarias Los pares de bases complementarias mantienen unidas las dos cadenas de ADN El ADN es una doble hélice de dos cadenas de nucleótidos

14. Replicación del ADN • Para la reproducción celular es necesaria la replicación. • Este proceso requiere de energía y la participación de varias enzimas: 1. ADN helicasa. 2. ADN polimerasa. 3. ADN ligasa.

15. Replicación del ADN • La replicación es semiconservativa. D. Velocidad de replicación: 50 – 500 nucleótidos por segundo.

16. El modelo de replicación semiconservativa Cromátidas hermanas Una doble hélice de ADN Ambas hebras del ADN original sirven como molde CromosomaDuplicado Cromosoma Cromosomas hijos mitad antiguo, mitad nuevo

17. Replicación del ADN Nucleótidos libres Doble hélice de ADN parental Doble hélice nueva con una cadena antigua y una nueva

18. Burbuja de replicación Comienza la replica-ción del ADN Parental Hija La replica-ción del ADN avanza La replica-ción del ADN ha terminado Horquillas de replicación Burbuja de replicación Las horquillas de replicación se desplazan en sentidos opuestos

19. Detalles de la replicación (1) Una de las cadenas se sintetiza en forma de cadena larga y continua. La otra cadena de ADN debe sintetizarse como una serie de segmentos cortos que la ADN ligasa une después. P Horquilla de replicación C o n t i n u a S P S e g m e n t a d a desenrrollándose S P S P S

20. Detalles de la replicación (2)

21. Detalles de la replicación (3) La helicasa desenrrolla el ADN. Las ADN polimerasas agregan nucleótidos para hacer crecer las cadenas. La ADN ligasa une segmentos cortos adyacentes.

22. Reparación en el ADN A. Errores en la replicación del ADN. 1. Un error por cada 10.000 pares de bases se ha reducido a un error por cada un billón de pares de bases. B. Varias enzimas reparadoras utilizan una cadena de ADN complementaria para corregir el daño.

23. Errores en la replicación pueden producir mutaciones del ADN A. Cambios en la molécula de ADN. 1. Substitutión de nucleótido. 2. Deleción de nucleótido. 3. Inserción de nucleótido. • Los errores en la replicación que no son reparados son una fuente de variabilidad genética. C. Las mutaciones que resultan de los errores de la replicación pueden causar serias consecuencias para la salud.

24. Fin