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SERMINARIO DE BIOLOGÍA. PLANA DE BIOLOGÍA. PROTEINAS. Son biomóleculas formadas básicamente por carbono , hidrógeno , oxígeno y nitrógeno . Pueden además contener azufre y en algunos tipos de proteínas, fósforo, hierro, magnesio y cobre entre otros elementos. . Aminoácido.

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serminario de biolog a

SERMINARIO DE BIOLOGÍA

PLANA DE BIOLOGÍA

proteinas
PROTEINAS
  • Son biomóleculas formadas básicamente por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Pueden además contener azufre y en algunos tipos de proteínas, fósforo, hierro, magnesio y cobre entre otros elementos.
amino cido
Aminoácido

Los aminoácidos se caracterizan por poseer un grupo carboxilo (-COOH) y un grupo amino (-NH2). Las otras dos valencias del carbono se saturan con un átomo de H y con un grupo variable denominado radical R.

Tienen un grupo amino (base) y un grupo carboxilo que actúa como un ácido, por esta razón pueden actuar como un ácido o como una base, a esta propiedad se le denomina ANFÓTEROS.

ENLACE PEPTÍDICO

Se forma por interacción de grupo amino y grupo carboxilo.

estructura primaria
ESTRUCTURA PRIMARIA
  • Corresponde a la secuencia de aminoácidos
estructura secundaria
ESTRUCTURA SECUNDARIA
  • HÉLICE ALFA Esta estructura está estabilizada por muchos puentes de hidrógeno (el mayor número posible) y  es muy frecuente porque es muy estable
  • Hay proteínas, como la queratina, que son alfa-hélice al 100% pero otras pueden presentar menor porcentaje o no presentar nada
hoja plegada o estructura beta
HOJA PLEGADA O ESTRUCTURA BETA
  • En esta estructura los planos de los enlaces peptídicos sucesivos se disponen en zig.zag, La estructura se estabiliza también mediante enlaces por puentes de hidrógeno entre los grupos C=O y N-H
estructura terciaria
ESTRUCTURA TERCIARIA
  • Las interacciones  que estabilizan la estructura terciaria son variadas
estructura cuaternaria
ESTRUCTURA CUATERNARIA
  • La hemoglobina es una proteína con estructura cuaternaria. Está formada por cuatro cadenas polipeptídicas (alfa1, beta1, alfa2 y beta2), unidas entre sí de forma no covalente.
importancia de las proteinas
Importancia de las proteinas
  • Estructural: Las proteínas son el principal material de construcción de los seres vivos, formando pared de casi todas sus estructuras: desde las membranas celulares hasta ser el principal constituyente del tejido conectivo (colágeno), del pelo y uñas (queratina), etc.
  • Almacén de Aminoácidos: Algunas proteínas constituyen una fuente de reserva de aminoácidos (no de energía), lo que permite la síntesis de proteínas fundamentalmente durante los procesos embrionarios.
slide10
.
  • Transporte: Hay proteínas que se unen reversiblemente a un ligando y lo transportan de un lugar a otro del organismo. Por ejemplo la hemoglobina
  • Catalizadora: Las proteínas que se encuentran en este grupo se denominan enzimas. Actúan como catalizadores de las reacciones que se producen en los seres vivos.
slide11
.
  • Hormonal: Varias hormonas son sustancias peptídicas como la insulina y la somatropina (hormona del crecimiento
  • Contráctil: Las proteínas forman parte esencial de los sistemas contráctiles, que producen movimientos
  • Defensa y protección: Los anticuerpos o inmunoglobulinas son proteínas que reconocen y se combinan específicamente con sustancias extrañas o antígenos, presentes en virus, bacterias y células de otros organismos; de este modo el antígeno queda bloqueado y no puede ejercer su acción.
slide12

ENZIMAS

Son moléculas de naturaleza proteica que catalizan reacciones químicas.

En estas reacciones las enzimas actúan sobre moléculas denominadas sustratos, los cuales se convierten en moléculas diferentes llamados productos.

-Las enzimas suelen ser muy específicas tanto del tipo de reacción que catalizan como del sustrato involucrado en la reacción.

-Las enzimas son sensibles a los cambios de pH y temperatura.

-Actúan en pequeñas cantidades

slide13

CLASIFICACIÓN DE LAS ENZIMAS:

Clase Tipo de reacción catalizada

Oxidoreductasas ……… Transferencia de electrones

Tranferasas ……………... Reacciones de transferencias de grupo

Hidrolasas ……………….. Reacciones de hidrólisis

Liasas ……………………… Adición de grupos a dobles enlaces

Isomerasas ……………… Transferencia de grupos dentro de moléculas.

Ligasas …………………… Formación de enlaces (C-C , C-S , C-O y C-N)

mediante reacciones de condensación.

slide14

Algunas enzimas actúan con la ayuda de estructuras no proteícas. En función de su naturaleza se denominan:

1.Cofactor: Cuando se trata de iones o moléculas inorgánicas.

2.Coenzima: Cuando es una molécula orgánica.

slide15

PROTEÍNAS CONJUGADAS: son proteínas que presentan un grupo no proteico denominado

GRUPO PROSTÉTICO.

acidos nucleicos
ACIDOS NUCLEICOS
  • Son biopolímeros, de elevado peso molecular, formados por otras subunidades estructurales o monómeros, denominados nucleótidos.
  • El descubrimiento de los ácidos nucleicos se debe a Friedrich Miescher (1869), el cual trabajando con leucocitos y espermatozoides de salmón, obtuvo una sustancia rica en carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y un porcentaje elevado de fósforo. A esta sustancia se le llamó en un principio nucleina, por encontrarse en el núcleo.
acidos nucleicos1
ACIDOS NUCLEICOS

En 1953, James Watson y Francis Crick, descubrieron la estructura tridimensional de uno de estos ácidos, concretamente del ácido desoxirribonucleico (ADN).

De acuerdo a la composición química, los ácidos nucleicos se clasifican en ácido desoxiribonucleico (ADN) que se encuentran residiendo en el núcleo celular y algunos organelas, y en ácido ribonucleico (ARN) que actúan en el citoplasma

importancia
El conocimiento de la estructura de los ácidos nucleicos permitió la elucidación del código genético, la determinación del mecanismo y control de la síntesis de las proteínas y el mecanismo de transmisión de la información genética de la célula madre a las células hijas.IMPORTANCIA
slide19

NUCLEOTIDO

ENLACE FOSFODIÉSTER

Es la unidad de los ácidos nucleicos.

nucleotido
NUCLEOTIDO

A las unidades químicas que se unen para formar los ácidos

Nucleicos se les denomina nucleótidos y al polímero se le

Denomina polinucleótido o ácido nucleico.

Los nucleótidos están formados por la unión de:

a) Una pentosa, que puede ser la D-ribosa en el ARN; o la D-2- desoxirribosa en el ADN

bases nitrogenadas1
En el ADN las bases son dos purinas y dos pirimidinas. Las purinas son A (Adenina) y G (Guanina). Las pirimidinas son T (Timina) y C (Citosina) .

En el caso del ARN también son cuatro bases, dos purinas y dos pirimidinas. Las purinas son A y G y las pirimidinas son C y U (Uracilo).

BASES NITROGENADAS
nucleotido1
c) Ácido fosfórico, que en la cadena de ácido nucleico une dos pentosas a través de una unión fosfodiester. Esta unión se hace entre el C-3´de la pentosa, con el C-5´de la segunda.

Los azúcares y los fosfatos tienen una función estructural formando el esqueleto del polinucleótido.

NUCLEOTIDO
slide25
El ADN está formado por dos cadenas muy largas de polinucleótidos unidas entre sí por puentes de hidrógeno específicos entre las bases de las dos cadenas. La base de una cadena que se une por los puentes de hidrógeno con la base de la otra cadena se dice que forman un par de bases. A se parea con T y G con C DNA
slide26
DNA
  • Las dos cadenas se encuentran arregladas en una estructura helicoidal alrededor de un eje común por lo que recibe el nombre de doble hélice. Las bases se encuentran acomodadas hacia el eje de la doble hélice, mientras que el azúcar y los fosfatos se encuentran orientados hacia el exterior de la molécula.
  • En los cromosomas estas moléculas se arreglan en estructuras más compactas en las que la doble hélice se enrolla sobre sí misma.
slide30

REPLICACIÓN DEL ADN

ENZIMA TOPOISOMERASA: desenrrolla la hebra de ADN

PROTEÍNAS SSBP: estabilizan la hélice evitando que se vuelvan a enrrollar.

ENZIMA HELICASA: rompe los puentes de hidrógeno que unen las hebras de ADN.

ENZIMA ARN PRIMASA: coloca un CEBADOR que es un segmento de ARN que es una base para la síntesis del ADN.

slide31

Intervienen la enzima ADN polimerasas III que se encargan de la replicación de la nueva hebra de ADN y la enzima ADN polimerasas I que se encarga de corregir los errores antes hasta que termine la replicación. La que se lleva la mayor parte del trabajo es la ADN polimerasa III O ADN polimerasa.

Actúan las ADN polimerasas para sintetizar las nuevas hebras en sentido 5´-3´

Actúa la ADN polimerasa II, corrigiendo las mutaciones o daños causados por agentes físicos o químicos luego de la replicación del ADN.

slide32

ENZIMA ADN LIGASA: se encarga de unir los fragmentos de OKASAKI.

En la hebra retrasada se forman los fragmentos de OKASAKI, en la hebra adelantada o líder la hebra de ADN sintetizada es continua.

slide33

EL CORPÚSCULO DE BARR: es el cromosoma X (cromatina sexual) que no se expresa, sólo se visualiza en la interfase del ciclo celular.

slide35

CELULA

LOCALIZACION

NUCLEO

CITOPLASMA

slide36

G

G

U

G

C

A

A

C

U

U

C

G

U

A

G

Transcripción:

1- Iniciación: Una ARN‑polimerasa comienza la síntesis del precursor del ARN a partir de unas señales de iniciación "secuencias de consenso " que se encuentran en el ADN.

ARNpolimerasa

T A C G A A C C G T T G C A C A T C

slide37

C

G

A

U

G

C

U

U

G

A

A

C

G

U

G

m-GTP

Transcripción:

2. Alargamiento: La síntesis de la cadena continúa en dirección 5'3'. Después de 30 nucleótidos se le añade al ARN una cabeza (caperuza o líder) de metil‑GTP en el extremo 5‘ con función protectora.

ARNpolimerasa

T A C G A A C C G T T G C A C A T C

slide38

A

A

U

U

G

C

U

G

C

A

A

A

A

U

A

G

G

m-GTP

Transcripción:

3- Finalización: Una vez que la enzima (ARN polimerasa) llega a la región terminadora del gen finaliza la síntesis del ARN. Entonces, una poliA‑polimerasa añade una serie de nucleótidos con adenina, la cola poliA, y el ARN, llamado ahora ARNm precursor, se libera.

poliA-polimerasa

ARNm precursor

slide39

ARNm

ARNm

precursor

maduro

4. Maduración (cont.): El ARNm precursor contiene tanto exones como intrones. Se trata, por lo tanto, de un ARNm no apto para que la información que contiene sea traducida y se sintetice la correspondiente molécula proteica. En el proceso de maduración un sistema enzimático reconoce, corta y retira los intrones y las ARN‑ligasas unen los exones, formándose el ARNm maduro.

cola

Cabeza

AAAAAA

AUG

UAG

slide40

Maduración del ARNm (Visión de conjunto).

Región codificadora del gen

ADN

Promotor E1 I1 E2 I2 E3 Terminador

TAC

ATC

cola

Cabeza E1 I1 E2 I2 E3

ARNm

AAAAAA

precursor

AUG

UAG

Cabeza

cola

ARNm

maduro

AAAAAA

AUG

UAG

slide42

Esta información está codificada en forma de tripletes, cada tres bases constituyen un codon que determina un aminoacido. Las reglas de correspondencia entre codones y aminoácidos constituyen el codigo genetico.

slide43

Iniciación: La subunidad pequeña del ribosoma se une a la región líder del ARNm y el ARNm se desplaza hasta llegar al codón AUG, que codifica el principio de la proteína. Se les une entonces el complejo formado por el ARNt-metionina (Met). La unión se produce entre el codón del ARNm y el anticodón del ARNt que transporta la metionina (Met).

Subunidad menor del ribosoma

P A

3’

5’

AAAAAAAAAAA

A U GC A A

U G C

C G A

U A G

U U A

U A C

Codón

Anticodón

ARNt

ARNm

Met

(i)

1er aminoácido

slide44

G U U

Gln

Elongación I: A continuación se une la subunidad mayor a la menor completándose el ribosoma. El complejo ARNt-aminoácido2 , la glutamima (Gln) [ARNt-Gln] se sitúa enfrente del codón correspondiente (CAA). La región del ribosoma a la que se une el complejo ARNt-Glnse le llama región aminoacil (A).

Subunidad menor del ribosoma

P A

3’

AAAAAAAAAAA

5’

A U GC A A

U A G

U G C

C G A

U U A

U A C

Met

(i)

slide45

Elongación II: Se forma el enlace peptídico entre el grupo carboxilo de la metionina (Met) y el grupo amino del segundo aminoácido, la glutamina (Gln).

P A

ARNm

3’

AAAAAAAAAAA

5’

A U GC A A

U A G

C G A

U U A

U G C

U A C

G U U

Gln-Met

slide46

Elongación III: El ARNt del primer aminoácido, la metionina (Met) se libera.

P A

ARNm

3’

AAAAAAAAAAA

5’

A U GC A A

U G C

U A G

C G A

U U A

G U U

U A C

Gln-Met

slide47

Elongación IV: El ARNm se traslada, de tal manera que el complejo ARNt-Gln-Met queda en la región peptidil del ribosoma, quedando ahora la región aminoacil (A) libre para la entrada del complejo ARNt-aa3

P A

ARNm

AAAAAAAAAAA

3’

5’

A U GC A A

U A G

U G C

C G A

U U A

U G C

G U U

Gln-Met

slide48

A C G

Cys

Elongación V: Entrada en la posición correspondiente a la región aminoacil (A) del complejo ARNt-Cys, correspondiente al tercer aminoácido, la cisteína (Cys).

P A

ARNm

3’

AAAAAAAAAAA

5’

A U GC A A

U A G

U G C

C G A

U U A

U G C

G U U

Gln-Met

slide49

Elongación VI: Unión del péptido Met-Gln (Metionina-Glutamina) a la cisteína (Cys).

P A

ARNm

3’

AAAAAAAAAAA

5’

A U GC A A

U A G

U G C

C G A

U U A

U G C

A C G

G U U

Cys-Gln-Met

slide50

G U U

Elongación VII: Se libera el ARNt correspondiente al segundo aminoácido, la glutamina (Glu).

P A

ARNm

3’

AAAAAAAAAAA

5’

A U GC A A

U A G

U G C

C G A

U U A

U G C

A C G

Cys-Gln-Met

(i)

slide51

Elongación VIII: El ARNm corre hacia la otra posición, quedando el complejo ARNt3-Cys-Glu-Met en la región peptidil del ribosoma.

P A

ARNm

3’

AAAAAAAAAAA

5’

A U GC A A

U A G

U G C

C G A

U U A

U G C

A C G

Cys-Gln-Met

slide52

Elongación IX: Entrada del complejo ARNt-Leu correspondiente al 4º aminoácido, la leucina.

P A

ARNm

3’

AAAAAAAAAAA

5’

A U GC A A

U A G

U G C

C G A

U U A

U G C

A C G

A A U

Cys-Gln-Met

Leu

slide53

Elongación X: Este se sitúa en la región aminoacil (A).

P A

ARNm

3’

AAAAAAAAAAA

5’

A U GC A A

U A G

U G C

C G A

U U A

U G C

A C G

A A U

Leu

Cys-Gln-Met

slide54

A C G

Elongación XI: Unión del péptido Met-Gln-Cys con el 4º aminoácido, la leucina (Leu). Liberación del ARNt de la leucina. El ARNm se desplaza a la 5ª posición

P A

ARNm

3’

AAAAAAAAAAA

5’

A U GC A A

U A G

U G C

C G A

U U A

U G C

A A U

Leu-Cys-Gln-Met

slide55

Elongación XII: Entrada del ARNt de la leucina, el 5º aminoácido, la arginina (ARNt-Arg).

P A

ARNm

3’

AAAAAAAAAAA

5’

A U GC A A

U A G

U G C

C G A

U U A

U G C

A A U

G C U

Leu-Cys-Gln-Met

Arg

slide56

A A U

Elongación XIII:Unión del péptido Met-Gln-Cys-Leu con el 5º aminoácido, la arginina (Arg). Liberación del ARNt de la leucina (Leu). El ARNm se desplaza a la 6ª posición, se trata del un codón de finalización o de stop.

P A

ARNm

3’

AAAAAAAAAAA

5’

A U GC A A

U G C

U A G

C G A

U U A

G C U

Arg-Leu-Cys-Gln-Met

slide57

Finalización: determina la conclusión de la síntesis de la proteína cuando el sitio A del ribosoma es abordado por el codón de terminación del ARNm (UUA, UGA o UAG, indistintamente). Ello deja al sitio A sin el esperado aminoacil-ARNtAA, aunque pronto es ocupado por un factor de terminación llamado eRF (eucaryotic releasing factor), que sabe reconocer a los tres codones de terminación.

slide58

G C U

A A U

Finalización I: Liberación del péptido o proteína. Las subunidades del ribosoma se disocian y se separan del ARNm.

P A

ARNm

3’

AAAAAAAAAAA

5’

A U GC A A

U G C

U A G

C G A

U U A

Arg-Leu-Cys-Gln-Met

slide59

A

A

A

A

A

A

U

G

U

G

C

U

G

C

U

U

C

G

Finalización III: Después unos minutos los ARNm son digeridos por las enzimas del hialoplasma.

ARNm

3’

AAAAAAAAAAA

5’

(i)

slide63

G1:

  • Aumento del volumen celular o crecimiento
  • Duplicación de organelas
  • Incremento del anabolismo y gasto de ATP

S:

  • Duplicación del DNA e histonas
  • Duplicación de centriolos

G2:

  • Síntesis de proteínas y enzimas para la división

G0:

  • Diferenciación celular, la célula ya no se divide
slide66

FRAGMOPLASTO: se forma en células vegetales.

ANILLO CONTRÁCTIL: se forma en células animales.

slide67

PROFASE I: Es el período más prolongado de la meiosis, a la vez para su mayor comprensión consideramos varias subetapas:

a)Leptonema: Los cromosomas se presentan como largas fibras, delgadas, poco espiralizadas. Las cromátidas no son visibles.

c) Paquinema: Los homólogos se aparean íntegramente ( en toda su longitud ). Los cromosomas se visualizan más cortos y gruesos debido al alto grado de espiralización. Cada unidad es ahora una tétrada, compuesta por dos homólogos, es decir cuatro cromátidas. Las dos cromátidas de cada cromosoma se denominan cromátidas hermanas.

Durante el Paquinema es característico el intercambio de segmentos, proceso llamado entrecruzamiento o crossing-over. Este intercambio de material cromosómico es una fuente importante de variabilidad genética.

Cigonema: Los cromosomas homólogos se alinean y aparean de una manera altamente específica, este proceso es llamado sinapsis.

El apareamiento comprende la formación del complejo sinaptonémico, una estructura proteínica que se halla interpuesta entre los homólogos. Al par de cromosomas homólogos apareados lo llamamos bivalente.

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CROSSING OVER

Recombinación genética, produce variabilidad genética

d) Diplonema: Los cromosomas apareados empiezan a separarse, aunque permanecen unidos en los puntos de intercambio o quiasmas.

e) Diacinesis: La contracción de los cromosomas llega a su máximo, los cromosomas homólogos siguen unidos por los quiasmas que ahora se ubican en los extremos ( terminalización de los quiasmas ).

Mientras ocurren los procesos antes mencionados, se desorganiza la envoltura nuclear y se organiza el huso acromático.

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MEIOSIS: reduce el número de cromosomas a la mitad, solo se da en gametos.

MEIOSIS I: es reduccional, porque se reduce el número de cromosomas a la mitad.

MEIOSIS II: es ecuacional, porque se conserva el número de cromosomas.

slide76

ANTE LA LUCHA ENTRE EL RÍO Y LA MONTAÑA, SIEMPRE VENCE EL RÍO, NO POR SU GRANDEZA, SINO POR SU PERSEVERANCIA.

GRACIAS