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Ud.6. ac. nucleicos

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  1. 1. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicos6 Los ácidos nucleicos C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  2. 2. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicos Lectura inicialUna mañana de marzo, dos jóvenes científicos, el físico Francis Watson y CrickCrick y el biólogo James Watson anunciaron que habíanconseguido revelar la estructura del ADN. Este descubrimiento,que revolucionó el mundo de la biología, fue anunciado en1953, pero había empezado unos años antes.En 1951 Watson, se instaló en Cambridge para compartir conCrick, la aventura de determinar la estructura del ADN. En estemomento, la única tecnología disponible para visualizar laestructura de grandes moléculas era la difracción de rayos X,que consistía en algo parecido a radiografiar una molécula.Paralelamente, la fisicoquímica Rosalind Franklin y el biofísicoMaurice Wilkins realizaban estudios cristalográficos dedifracción de rayos X sobre moléculas de ADN. En 1952Rosalind Franklin obtuvo una fotografía de difracción por rayosX que reveló la estructura helicoidal de la molécula de ADN.Wilkins, sin el consentimiento de Franklin, hizo llegar lafotografía a Watson y Crick. Esa imagen constituyó uno de losdatos definitivos que les llevó a pensar que la estructura delADN estaba formada por una doble hélice, y no triple como se Molecula de ADNpensaba.Rosalind Franklin murió en 1958, a los 37 años de edad, víctimade un cáncer. Cuatro años después, Watson, Crick y Wilkinsrecibieron el Premio Nobel de Medicina y Fisiología por susaportaciones al descubrimiento de la estructura del ADN.La inestimable aportación de R. Franklin a este descubrimientono fue reconocida ni en vida ni de manera póstuma, aunquepoco a poco la historia comienza a reconocer su labor. Rosalind Franklin C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  3. 3. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicosNoticia inicial Diario de la Ciencia Hallan bases nitrogenadas en un meteorito El descubrimiento hace pensar que parte del material necesario para la formación de las primeras moléculas de ADN y ARN en nuestro planeta podría haber procedido del espacio.Científicos de Europa y Estados Unidos terrestres y que principalmente se forma planeta, ya que hace 4 500 a 3 800han publicado, en junio de 2008, los en el espacio. Los autores del estudio, millones de años numerosos meteoritos,resultados de una investigación en la el doctor Zita Martins y el profesor Mark muchos de ellos similares al meteoritoque se descubrieron precursores de Sephton, del Imperial College, han Murchison, cayeron sobre la Tierraácidos nucleicos en unos fragmentos afirmado que la investigación puede y podrían haber aportado el materialde roca del meteorito Murchison, que se proporcionar nuevas pistas que orgánico necesario para la formaciónestrelló en Australia en 1969. Las expliquen el origen de la vida en nuestro de los primeros ácidos nucleicos.moléculas descubiertas incluyen eluracilo y la xantina, precursores de lasque forman el ácido desoxirribonucleicoy el ácido ribonucleico, respectivamente.En investigaciones anteriores en estosmismos fragmentos se habíanobservado diversos aminoácidos, comola glicina o la alanina. Para descartarque las nuevas moléculas encontradaspudieran proceder de una posiblecontaminación terrestre, se han hechodiversos análisis que han mostrado lapresencia de un isótopo de carbono-13,más pesado que el habitual,el carbono- 12, que hay en los organismos C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  4. 4. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicos Los ácidos nucleicos 61. Componentes de los A. N: Nucleósidos y nucleótidos 1. Concepto y estructura general 2. Enlace N-glucosídico y éster.2. Otros nucleótidos libres en la célula (no nucleicos).3. Enlace fosfodiéster4. ADN 1. Estructura y función (modelo Watson y Crick) 2. Organización del ADN en procariotas: ADN circular cerrado. 3. Organización del ADN en eucariotas: nucleosoma, cromatina y cromosomas. 5. ARN C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  5. 5. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicos1. Componentes de los A. N Ácidos nucleicos: polímeros formados por la unión de nucleótidos (monómeros) ¿De qué están formados? C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  6. 6. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicos1. Componentes de los A. N Ion fosfato Pentosa Base nitrogenada + + C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  7. 7. Biología. 2º bachilleratoUnidad 6. Los ácidos nucleicos C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  8. 8. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicos1. Componentes de los A. N Ion fosfato La molécula de ácido fosfórico (en forma de grupo fosfato). Los nucleótidos tienen un fuerte carácter ácido debido a que el ácido fosfórico se ioniza. C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  9. 9. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicosComposición química Ion fosfato Pentosa Base nitrogenada + + BASES NITROGENADAS β-D -Ribosa β-D - Desoxirribosa 5` 5` 4` 1` 1` 4` 2` 2` 3` 3` ARN ADN C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  10. 10. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicos Composición química Ion fosfato Pentosa Base nitrogenada + + PENTOSAS VOLVER Bases púricas Bases pirimidínicas Uracilo Timina Adenina Guanina Citosina ARN ADNADN, ARN ADN, ARN ADN, ARN C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  11. 11. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicosNumeración de las bases nitrogenadas 6 5 1 7 4 8 9 2 3 4 Bases púricas 3 5 A, G 2 6 1 Bases pirimidínicas C,T, U C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  12. 12. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicos Formación de un nucleósido El enlace que se produce se denomian N-glucosídico y se establece, con pérdida de una molécula de agua, entre el –OH del C1 de la pentosa y el hidrógeno del N1, si se trata de una base pirimidínica (C,T,U), o el N9, si es una base púrica (A,G). Citosina NUCLEÓSIDO Desoxirribosa H2O5´ + Desoxicitidina 5´ 1´ 1 4´ 2´ 3´ Se denomina nucleósido a la molécula que resulta de la unión entre la pentosa (ribosa o desoxirribosa) y una base nitrogenada. C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  13. 13. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicos• La unión de la base nitrogenada con la pentosa se realiza mediante un enlace N- glucosídico entre en C1 de la pentosa y el nitrógeno que ocupa la posición 1 en las bases pirimidínicas y el nitrógeno de la posición 9 en las bases púricas.• Esta molécula recibe el nombre de nucleósido y pueden ser ribonucleósidos o desoxirribonucleósidos. 13 C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  14. 14. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicos Formación de un nucleótido El enlace éster se produce entre el grupo hidróxilo (–OH) del carbono 5`de la pentosa y el grupo fosfato.Ácido fosfórico H2O + 1 NUCLEÓTIDO Desoxicitidina-5’-monofosfato NUCLEÓSIDO Se denomina nucleótido a la molécula que resulta de la unión de un nucleósido a un ácido fosfórico, mediante enlace éster. C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  15. 15. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicos¿Cómo nombramos a los nucleótidos? Guanosina monofosfato Timidina monofosfato Citidina monofosfato Adenosina monofosfato (d>GMP) (dTMP) (dCMP) (dAMP) C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  16. 16. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicos2. Nucleótidos no nucleicosSe encuentran libres en la célula o intervienen en el metabolismo yen su regulación como activadores de enzimas, aportando energíaen las reacciones celulares y como coenzimas. Dos tipos: 1. Nucleótidos acumuladores de energía 2. Nucleótidos coenzimáticos C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  17. 17. Biología. 2º bachillerato1. Nucleótidos acumuladores Unidad 6. Los ácidos nucleicosde energía ENLACE ÉSTER (altamente energético, (7,3 Kcal/mol) Moléculas transportadoras de energía ATP C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  18. 18. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicos 2. Nucleótidos no nucleicos 1. Nucleótidos acumuladores de energía En las reacciones exotérmicas se libera energía, y se forma ATP E P DESFOSFORILACIÓN FOSFORILACIÓN P EEn las reacciones endotérmicas se consume energía, y se hidroliza el ATP C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  19. 19. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicos Adenosín-trifosfato (ATP) OH OH OH ATP HO — P — O — P — O — P — O — CH2 O Adenina O O O H H H HATP + H2O → ADP + Pi + energía (7,3 kcal/mol) OH OH OH OH ADP HO — P — O — P — O — CH2 O Adenina O O H H H HADP + H2O → AMP + Pi + energía (7,3 kcal/mol) OH OH OH AMP HO — P — O — CH2 O Adenina O H H H H OH OH C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  20. 20. Biología. 2º bachilleratoUnidad 6. Los ácidos nucleicos C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  21. 21. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicosAMPc (2º mensajero): nucleótido de Adenina cuyo fosfórico está esterificado en los carbonos 5`y 3`de la ribosa C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  22. 22. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicosLa unión de moléculas mensajeras (como hormonas o neurtotrasmisores) a receptores específicos dela membrana provocan la activación del AMPc, que a su vez activa enzimas que intervienen endeterminadas reacciones metabólicas. C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  23. 23. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicos2. Nucleótidos que actúancomo coenzimas ¿Qué es un coenzima? Moléculas orgánicas, no proteicas, que intervienen en las reacciones catalizadas por enzimas, actuando, generalmente, como transportadores. Para que lo entiendas mejor… Los átomos de hidrógeno desprendidos en las reacciones de oxidación son captados por estas moléculas que actúan como transportadoras de H. ¿Qué moléculas tienen función coenzimática? NAD+, NADP+, FAD… C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  24. 24. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicosEjemplos de nucleótidos que actúan como coenzimas NAD (Nicotin Adenin Dinucleótido) C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  25. 25. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicosEjemplos de nucleótidos que actúan como coenzimas FAD (Flavin Adenin Dinucleótido) C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  26. 26. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicosEjemplos de nucleótidos que actúan como coenzimas FMN (Flavin Mono Nucleótido) C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  27. 27. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicos Coenzima A• Es un derivado del ADP. Interviene en procesos metabolicos como transportador de grupos acilo (R-CO-) procedentes de ácidos orgánicos.• El acetil CoA, un derivado de la CoA con gran importancia en el metabolismo celular. C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  28. 28. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicosNAD+ + 2 e + 2 H +  NADH + H+Forma oxidada Forma reducidaNAD+ , FAD, FMN, NADP son coenzimas que participan enreacciones de deshidrogenación (para ello toman H+ y electronesde algunas moléculas y quedan con forma reducida: NADH,NADPH, FADH2, FMNH2) C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  29. 29. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicos3. Enlace fosfodiéster Se establece entre el radical fosfato situado en el carbono 5`de un nucleótido y el radical –OH del C 3`del nucleótido siguiente (enlace 5´ 3`) C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  30. 30. Biología. 2º bachilleratoUnidad 6. Los ácidos nucleicos C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  31. 31. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicos Cadenas de ácidos nucleicosExtremo 5’ Adenosina-5’-monofosfato Enlace fosfodiéster + H2O Uridina-5’-monofosfato ARN de tres nucleótidos A-U-C H2O + Citidina-5’-monofosfatoExtremo 3’ C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  32. 32. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicos4. Estructura del ADN C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  33. 33. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicosFriedrich Miescher, trabajando en el laboratorio de Félix Hoppe-Seyler, connúcleos de leucocitos, en el Castillo de Tübingen (Alemania), descubrió en 1869 elDNA, al que llamó “nucleína” “Me parece que va a emerger una completa familia de estas nucleínas que contienen fósforo que quizá merezca igual consideración que las proteínas” C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  34. 34. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicosLOCALIZACIÓNProcariotas: ADN CIRCULAR DOBLE CADENA (nucleoide, cromosoma bacteriano) PLÁSMIDOS C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  35. 35. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicos DNA de Escherichia coliUna sola molécula circularcuya circunferencia mide1 mmTiene un peso molecular deaproximadamente 109 C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  36. 36. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicosLOCALIZACIÓNEucariotas: ADN + proteínas histonas y no histonas= cromatina cromosoma (varias moléculas según la especie) ADN dc mitocondrias y cloroplastos C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  37. 37. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicosLOCALIZACIÓNVirus: ADN ó ARN (monocatenario, bicatenario, lineal, circular…) C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  38. 38. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicosFUNCIÓN: Almacenar la información genética (contiene los mensajes einstrucciones para que las células realicen sus funciones) Es decir, lleva codificadala información a partir de la cual se forma un organismo vivo, por lo que constituyeel material genético ADN humano: 5,6 x 109 pares de nucleótidos. Son posibles 4 5 600 000 000 ADN diferentes C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  39. 39. Biología. 2º bachilleratoUnidad 6. Los ácidos nucleicos C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  40. 40. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicos El ácido desoxirribonucleico (ADN) - EstructuraESTRUCTURA PRIMARIA ESTRUCTURA SECUNDARIA ESTRUCTURA TERCIARIASecuencia de nucleótidos Doble hélice ADN superenrollado C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  41. 41. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicosEl ácido desoxirribonucleico (ADN). Estructura primaria Extremo 5’ Extremo 3’ C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  42. 42. Biología. 2º bachilleratoUnidad 6. Los ácidos nucleicos C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  43. 43. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicosEl ácido desoxirribonucleico (ADN). Estructura secundaria Parejas de bases Parejas de bases C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  44. 44. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicosANTECEDENTESCHRGAFF 1940:Estudio de ADN de especies diferentes Nº b. púricas = nº b. pirimidínicas A=T;G=C A/T = 1 ; G/C = 1 A+ G = C + T A + T / G + C = valor característico para cada organismo C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  45. 45. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicos1865 1953 - Franklin & Wilkins La naturaleza helicoidal del DNA Rosalind Franklin Film Fotografía 51 fotográfico Fuente de rayos X DNA cristalizado Maurice Wilkins C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  46. 46. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicosDiámetro de C.E.M HIPATIA-FUHEM ADN 2 nm Profesor: Miguel Ángel Madrid
  47. 47. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicos 1865 1953 - Watson & CrickDescripción de la estructura tridimensional del DNA Francis Crick & James Watson C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  48. 48. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicos1865 1953 - Watson & Crick Que dedujeron de: Datos de R. Franklin • hélice doble • ancho uniforme de 2 nm • bases separadas por 0.34 nm Chargaff • la adenina se aparea con la timina • la citocina se aparea con la guanina C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  49. 49. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicos 1865 1953 - Watson & Crick¿Que dedujeron ellos mismos?• Las bases están hacia adentro, y losfosfatos y las azucares hacia afuera• Enlaces de hidrógeno• Hebras antiparalelas C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  50. 50. Biología. 2º bachilleratoUnidad 6. Los ácidos nucleicos C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  51. 51. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicos El ácido desoxirribonucleico (ADN). Estructura secundaria Diámetro del ADN (20 Ǻ) Distancia entre un par de bases (3,4 Ǻ)Longitud de una vuelta de hélice (34 Ǻ) Puente de hidrógeno Extremo 5’ Extremo 3’ Extremo 3’ Extremo 5’ C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  52. 52. Biología. 2º bachilleratoUnidad 6. Los ácidos nucleicos C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  53. 53. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicosInclinación de bases distinta. Disposición zig-zag Descrita por Watson y CrickEn humedad baja solo en Levógira Forma en la que el ADNlaboratorio. (nunca en Más larga y más estrecha Interacciona en el núcleo condiciones que la forma B Hélice dextrógirafisiológicas 12 pares de bases porHélice dextrógira vuelta C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  54. 54. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicosADN A ADN B ADN Z C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  55. 55. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicosEl ácido desoxirribonucleico (ADN)– Estructura terciaria C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  56. 56. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicos El ácido desoxirribonucleico (ADN) – Estructura terciaria Primer nivel de empaquetamiento Fibra de cromatina 100 A (10 nm) “collar de perlas”100 Ǻ (10 nm) Fibra de cromatina compacta SEGUNDO NIVEL DE EMPAQUETAMIENTO TERCER NIVEL Histona H1 DE EMPAQUETAMIENTO NIVELES SUPERIORES DE EMPAQUETAMIENTO C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  57. 57. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicos 2 nmDos vueltas de la doble héliceDel ADN C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  58. 58. Biología. 2º bachilleratoUnidad 6. Los ácidos nucleicos C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  59. 59. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicos El ácido desoxirribonucleico (ADN). Estructura terciaria Nucleosoma300 Ǻ Nucleosoma 6 nucleosomas por vueltaSegundo nivel de empaquetamiento Histona H1Fibra de cromatina de 300 A (30 nm)Solenoide C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  60. 60. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicosEl ácido desoxirribonucleico (ADN)– Estructura terciaria C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  61. 61. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicosEl ácido desoxirribonucleico (ADN). Estructura terciaria Tercer nivel de empaquetamiento Bucle Andamio proteico C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  62. 62. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicosEl ácido desoxirribonucleico (ADN) – Estructura terciaria Niveles superiores de empaquetamiento Proteínas SMC C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  63. 63. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicos Tipos de ADN MONOCATENARIO Lineal Circular Parvovirus OX174 BICATENARIO Lineal SuperenrolladoCromosomas humanos Concatenado Circular Cromosoma bacteriano C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  64. 64. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicos Desnaturalización – renaturalización del ADNLa doble hélice de ADN en estado natural es muy estable; pero, si se calienta,cuando la temperatura llega aproximadamente a 100°C, las dos hebras de ladoble hélice se separan, se produce la desnaturalización del ADN.Si posteriormente se mantiene el ADN desnaturalizado a 65°C, las dos hebrasvuelven a unirse.Esta restauración de la doble hélice es lo que se llama renaturalización y es loque permite la hibridación si se parte de hebras de distintos ADN C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  65. 65. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicos Ácido Ribunucleico ADNFormado por…Ribonucleótidos de A, G, C, U (pueden aparecer otras bases raras o sus derivadosmetilados).Estructura…Generalmente bicatenario (en algunos virus bicatenario)En monocatenrarios pueden aparecer horquillas y/o buclesFunciónDirigir la síntesis de proteínas a partir de la información obtenida del ADN.Todos los ADN se forman a partir de ADN, tomando una parte de él como molde (lo quehace que sean complementarios)En los virus, que carecen de ADN, se encarga de almacenar y trasmitir la informacióngenéticaLocalización…Eucariotas: núcleo y citoplasma C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  66. 66. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicosHORQUILLAS BUCLES C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  67. 67. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicos EL ARN MENSAJERO (ARNm)•Es monocatenario, básicamente lineal, y con unpeso molecular que oscila entre 200.000 y1.000.000.•Su función es transmitir la información contenidaen el ADN y llevarla hasta los ribosomas, paraque en ellos se sinteticen las proteínas a partir delos aminoácidos que aportan los ARNt.•El ARNm tiene una estructura diferente enprocariotas y en eucariotas.•En eucariotas es monocistrónico (coninformación para la síntesis de una proteína), enprocariotas es policistrónico. C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  68. 68. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicosEl ARNm eucarióticoEl ARNm eucariótico• Presenta algunas zonas (pocas) en doble hélice, por complementariedad de bases entre distintos segmentos, y zonas lineales que dan lugar a los llamados lazos en herradura.• El ARNm eucariótico se forma a partir del transcrito primario (pre-ARNm), también llamado ARN heterogéneo nuclear (ARNhn), nombre que hace referencia a la variabilidad de su tamaño.• Posee una serie de segmentos con información, denominados exones, alternados con otros sin información denominados intrones, que luego son suprimidos y no aparecen en el ARNm.• Este proceso se denomina maduración y se produce en el núcleo. C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  69. 69. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicos Estructura del ARNm eucariótico Estructura del ARNm eucariótico• El ARNm eucariótico posee en su extremo 5 una guanosina trifosfato invertida y metilada en el nitrógeno 7 (m7 Gppp).• Esta molécula, que recibe el nombre de caperuza, bloquea la acción de enzimas exonucleasas que pueden destruir el ARNm, y constituye la señal de inicio en la síntesis de proteínas.• A continuación, hay un segmento sin información, seguido de otro segmento con información que suele empezar con la secuencia AUG. C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  70. 70. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicos• En el extremo 3 o extremo final posee de 150 a 200 nucleótidos de adenina, lo que se denomina «cola» de poli-A. Es un estabilizador frente a las exonucleasas.• Entre la síntesis y la degradación del ARNm no transcurren más que unos cuantos minutos, para evitar una superproducción de proteínas.• El ARNm eucariótico es monocistrónico, es decir, sólo contiene información para una cadena polipeptídica. C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  71. 71. Biología. 2º bachilleratoUnidad 6. Los ácidos nucleicos C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  72. 72. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicos EL ARN DE TRANSFERENCIA (ARNt).•Tiene entre 70 y 90 nucleótidos y se encuentra disperso en el citoplasma.•Hay unos cincuenta tipos de ARNt.•Constituye el 15% del ARN de la célula.•Su función es transportar aminoácidos específicos hasta los ribosomas,donde, según la secuencia especificada en un ARN mensajero (transcrita,a su vez, del ADN), se sintetizan las proteínas.•Las diferencias entre los ARNt son debidas fundamentalmente a unasecuencia de tres bases nitrogenadas, denominada anticodón.•Entre los nucleótidos que forman los ARNT, además de A, G, C y U,aparecen otros que llevan bases metiladas, como la dihidrouridina(UH2 ), la ribotimidina (T), la inosina (I), la metilguanosina (GMe),etcétera, que constituyen el 10 % de los ribonucleótidos totales del ARNt. C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  73. 73. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicos• El ARNt es monocatenario, pero presenta zonas con estructura secundaria en doble hélice, y zonas con estructura primaria o lineal, que forman asas o bucles, lo que confiere a la molécula una forma de hoja de trébol.• En ella se distingue: Brazo D: Unión con el enzima que cataliza la unión a los aminoácidos. Brazo T: Lleva timina Brazo A (del anticodón). Extermo 3’: aceptor de aminoácidos Extremo 5’: Siempre lleva guanina y un grupo fosfórico libre. C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  74. 74. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicos ARN de transferencia Alanina Guanina (en el extremo 5’) Brazo aceptor Puentes de hidrógenoBrazo D y su asa Brazo T y su asa Ribotimidina Dihidrouridina Brazo anticodón y su asa Anticodón Codón ARNm C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  75. 75. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicos EL ARN RIBOSÓMICO (ARNr)•Es el ARN que constituye, en parte, los ribosomas. Este tipo de ARNrepresenta el 60% del peso de dichos orgánulos.•El ARNr presenta segmentos lineales y segmentos en doble hélice.•El ARNr está asociado con las proteínas ribosómicas (más de 70),formando una estructura relacionada con la síntesis de proteínas (daalojamiento al ARNm y a los ARNt, portadores de los aminoácidos queformarán las proteínas durante dicho proceso).• El peso molecular del ARNr oscila entre 500.000 y 1.700.000.• En general, el peso de los ARNr y de los ribosomas se suele expresar según el coeficiente de sedimentación (s) de Svedberg. Las células procariotas presentan ribosomas de 70 S, menor peso que los de las células eucariotas, de 80 S C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  76. 76. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicos EL ARN NUCLEOLAR (ARNn).• Es un ARN que se encuentra constituyendo, en parte, el nucléolo.• Se origina a partir de diferentes segmentos de ADN, uno de los cuales se denomina región organizadora nucleolar (NOR).• A partir de todos ellos se forman las dos subunidades ribosómicas, una de 40 S y otra de 60 S, que atraviesan la envoltura nuclear y se unen en el citoplasma, dando lugar a un ribosoma de 80 S. C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  77. 77. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicosSe ha observado la existencia de ARN confunción biocatalizadora (ribozimas), por loque se ha sugerido que, en el origen de lavida, los ARN pudieron ser las primerasmoléculas capaces de auto duplicarse.Después, sería el ADN el encargado deguardar la información genética, ya que sucadena es más estable. Ribozima hammerhead Participan en el procesado del RNA transcrito primario y en la formación de enlace peptídico en la síntesis de proteínas. C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid
  78. 78. Biología. 2º bachillerato Unidad 6. Los ácidos nucleicosDiferencias entre DNA y RNA C.E.M HIPATIA-FUHEM Profesor: Miguel Ángel Madrid

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