NOVENO

BIOLOGÍA MOLECULAR

PROPÓSITOS

Ø  Conocer las generalidades sobre la biología molecular.

Ø  Entender cómo funciona el proceso de transmisión de la información hereditaria.

Ø  Conocer los diferentes tipos de mutaciones y algunas alteraciones genéticas frecuentes que se presentan como consecuencia de estas.

Ø  Elaborar modelos que permitan comprender la biología molecular.

Ø  Usar herramientas tecnologías que permitan la aprehensión de los nuevos conceptos.

Ø  Cumplir cada una de las normas establecidas al inicio del periodo.

1. LOS ACIDOS NUCLEICOS

Son biomoléculas orgánicas formadas por:

Ø  Carbono (C)

Ø  Oxigeno (O)

Ø  Hidrogeno (H)

Ø  Nitrógeno (N)

Ø  Fosforo (P)

Existen dos tipos de ácidos nucleicos:

Ø  Acido desoxirribonucleico (ADN)

Ø  Ácido ribonucleico (ARN)

Los ácidos nucleicos están conformados por la unión de moléculas más sencillas llamadas nucleótidos. Y un nucleótido está formando por la unión de tres subunidades.

Ø  Grupo fosfato: Es un grupo funcional muy importante para la vida.

Ø  Grupo de  las pentosas: Son un tipo de glúcidos de cinco átomos de carbono. Como la desoxirribosa presente en el ADN o la ribosa presente en el ARN.

Ø  Bases nitrogenadas: Tienen una estructura cíclica e incluyen nitrógeno dentro de su composición química.

Las bases nitrogenadas son 5:

·         Adenina (A): Presente en el ADN y en el ARN, derivada de la purina (compuesto orgánico de dos anillos)

·       Guanina (G): Presente en el ADN y en el ARN, derivada de la purina (compuesto orgánico de dos anillos)

·       Citosina (C): Presente en el ADN y en el ARN, derivada de la pirimidina un compuesto orgánico de un solo anillo.

·       Timina (T): Presente únicamente en el ADN, derivada de la pirimidina un compuesto orgánico de un solo anillo.

·          Uracilo (U): Remplaza a la timina en el ARN, derivada de la pirimidina un compuesto orgánico de un solo anillo.

Los nucleótidos forman largas cadenas o polinucleótidos gracias al enlace que se establece entre el grupo fosfato de un nucleótido con la pentosa del siguiente nucleótido.

2. EL ACIDO DESOXIRRIBONUCLEICO (ADN)

En los eucariotas el ADN se encuentra en el núcleo formando la cromatina. La cromatina es el complejo formado por el ADN  que se organiza formando los nucleosomas y por unas proteínas llamadas histonas. Los cromosomas son las estructuras en las que se organiza la cromatina durante las divisiones celulares.

La estructura del ADN fue establecida en 1953 por el biofísico ingles Francis Crick (1916 – 2004) y por el biólogo estadounidense James Watson (1928). Basados en datos de otros científicos como el físico neozelandes Maurice Wilkins  (1916 – 2004) y la biofísica y cristalógrafa inglesa Rosalind Franklin (1920 – 1958).

Entre los principales descubrimientos sobre la estructura del ADN están:

Ø  Cada cadena de ADN está formado por largas cadenas de polinucleótidos complementarias, enrolladas en espiral alrededor de un eje imaginario, formando una doble hélice.

Ø  El ADN está formado por cuatro nucleótidos (guanina, adenina, timina y citosina).

Existen ciertas reglas para que la molécula de ADN presente esta conformación y son las siguientes:

Ø  La adenina solo se une con la timina y la guanina solo con la citosina, formando las dupletas 

(A – T)  y (G – C). Estas uniones aseguran una conformación estable de la doble hélice gracias a la formación de puentes de hidrogeno.

La adenina se une a la timina estableciendo dos puentes de hidrogeno y la guanina se une a la cirosina estableciendo tres puentes de hidrogeno.

Ø  Las dos cadenas de la hélice son antiparalelas, por lo que se organizan en forma paralela pero siguen sentidos opuestos. El lado izquierdo va en dirección 5´ a 3´y el lado derecho va en dirección 3´a 5´.

Existen diferentes formas de representar la molécula de ADN, por ejemplo:

Ø  La representación plana.

Ø  La representación de doble hélice en el espacio.

Ø  La representación de los átomos por esferas y su distribución espacial.

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3. EL ACIDO RIBONUCLEICO (ARN)

El ARN en las células eucariotas se encuentra en el núcleo, pero según su función puede encontrarse también en el citoplasma.

El ARN participa en la transferencia de la información contenida en el ADN hacia los ribosomas mediante la síntesis de proteínas. El ARN también es el material genético de algunos virus y se les conoce como retrovirus. Por ejemplo el virus del dengue (DENV), el virus del papiloma humano (VPH), el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) entre otros.

El ARN está formado por una sola cadena, la cual está hecha por cuatro nucleótidos:

Ø  Adenina (A)

Ø  Guanina (G)

Ø  Timina (T)

Ø  Uracilo (U)

Existen tres tipos de ARN dependiendo su función:

Ø  ARN mensajero (ARNm): Se encuentra en el núcleo celular o en el citoplasma. Copia la información del ADN nuclear y lo lleva hasta el citoplasma de la célula donde están los ribosomas.

Ø  ARN ribosomal (ARNr): Se encuentra en el citoplasma asociado a proteínas formando los ribosomas, que son los organelos encargados de la síntesis de proteínas. Su función es acelerar la formación de enlaces peptídicos.

Ø  ARN de transferencia (ARNt): También se encuentra en el citoplasma y se encarga de transferir el aminoácido que ha sido previamente codificado a la cadena de polipéptidos que está formando y cuya unión forma la proteína.

 4. LAS PROTEINAS

Son las moléculas orgánicas más abundantes en las células. Son muy importantes porque realizan diferentes funciones en los seres vivos como por ejemplo:

Ø  Dan estructura.

Ø  Son transportadoras.

Ø  Son enzimáticas.

Ø  Son reguladoras.

Ø  Dan defensa.

Todas las proteínas están constituidas por:

Ø  Carbono.

Ø  Hidrogeno.

Ø  Oxigeno.

Ø  Nitrógeno.

5. LOS AMINOACIDOS

Son las unidades que constituyen a todas las proteínas. De los 150 aminoácidos que se conocen, solo veinte forman parte de las proteínas presentes en los organismos.

Todos los aminoácidos poseen la misma estructura:

Ø  Un grupo amino (NH₂).

Ø  Un grupo carboxilo o grupo acido (-COOH)

Ø  Un carbono alfa (R), el cual puede ser desde un hidrogeno hasta una cadena carbonatada compleja.

Cuando dos aminoácidos se unen conforman un dipéptido. Cuando el número de aminoácidos es mayor a 10 aminoácidos se llama polipéptido.

MODELO ADN

Este es el paso a paso de la realización del MODELO DEL ADN

1. COLOREA CADA UNO DE LOS AMINOACIDOS DEL COLOR CORRESPONDIENTE

ADENINA AMARILLO
TIMINA ROJO
CITOSINA AZUL
GUANINA VERDE

2. COLOREA EL ACIDO FOSFORICO Y LA DESOXIRRIBOSA DE MORADO (En la imagen esta de color verde. pero debe ser morada)

3. RECORTA CADA UNA DE LAS FIGURAS.

4. LA SECUENCIA QUE SE ENCUENTRA EN AMARILLO (5´ 3´) ES LA BASE (Es la secuencia que yo te doy y debe ir a la izquierda)

5. LA SECUENCIA (3´  5´) ES EL COMPLEMENTO DE LA (5´ 3´) (Es la que tu complementas a partir de la secuencia amarilla. La complementaria debe ir a la derecha)

6. FINALMENTE CUANDO YA TENGAS TODO LISTO Y ORGANIZADO PEGA CADA FIGURA Y TENDRAS UNA ESTRUCTURA DE ADN COMO SE MUESTRA EN LA IMAGEN

EJEMPLOS