MORFOFISOLOGIA

1.  PRIMER AÑO.
 SEGUNDO SEMESTRE.
 ASIGNATURA: Biología Molecular y Celular
 TEMA 3: Biología Celular.
 FOE: Conferencia (MC)
 TIEMPO: 2 h.
 MÉTODO: Expositivo – Explicativo.
 MEDIOS DE ENSEÑANZA: Computadora, pizarra.
UNIVERSIDAD DE LAS CIENCIAS
MÉDICAS
CARRERA DE Estomatología

3. ¿Cuáles son los procesos involucrados en la
expresión de la información genética?

4. 1. Características generales de la transcripción,
Traducción, Replicación.
2. Requerimientos, Etapas, Inhibidores
3. Ciclo celular, etapas.
4. Mutaciones.

5. Objetivos
Interpretar las modificaciones de los
procesos que garantizan la conservación,
transmisión y expresión de la información
genética en los organismos procariontes y
eucariontes, teniendo en cuenta las
características estructurales generales de la
organización del material genético en función
de la formación del EGB.

6. ADN ARN PROTEÍNAS
Transcripción Traducción
EXPRESIÓN DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA
TRANSCRIPCIÓN TRADUCCIÓN
bases
nitrogenadas
bases
nitrogenadas
aminoácidos

7. Proceso mediante el cual, los genes que se
encuentran en el ADN celular, son reconocidos y
transcriptos selectivamente, produciendo los
diferentes tipos de ARN
Proceso central en el crecimiento y
desarrollo de las células

8. • La hebra de ARN crece en sentido 5’ 3’
mientras copia la hebra de ADN en dirección 3’ 5’
CARÁCTER COMPLEMENTARIO,
ANTIPARALELO Y UNIDIRECCIONAL
está acoplada a la hidrólisis del pirofosfato.
• El ARN que se copia es complementario a una de
las dos hebras del ADN, que sirve de molde.
5’
5’
3’
3’
5’ 3’
G A T T AC AA
C U A A U GU

9. Hebra codificante
5’
5’
3’
3’
GATTACAA
CUAAUGUU
CTAATGT T
Hebra antisentido o
no codificante

10. REQUERIMIENTOS
3’OH
3’OH
5’P
5’P
3’OH
5’P
ATP CTP GTP UTP
Mg2+
ARN polimerasa
ADN dúplex ARN
Ribonucleótidos
trifosfatados

11. ETAPAS DE LA TRANSCRIPCIÓN EN PROCARIOTAS
1. Preiniciación
2. Iniciación
3. Elongación
4. Terminación
5. Posterminación

12. Importancia
• Garantiza la aparición de ARN.
• Puedo sintetizar la proteina, lo que permite
el crecimiento y desarrollo posterior de la
célula.

13. APLICACIONES EN LAS CIENCIAS MÉDICAS
Enfermedades infecciosas
Enfermedades tumorales
• cáncer de próstata
• cáncer de páncreas
• cáncer bucal
Enfermedad de Alzheimer
Rechazo de órganos trasplantados
Hiperpigmentación de la piel

14. INHIBIDORES DE LA TRANSCRIPCIÓN
Los que actúan sobre
el ADN molde
Los que actúan sobre
las polimerasas
Según su mecanismo de acción
Terminadores de
Cadena
Rifampicina
Actinomicina D
3´-desoxiadenosina

15. ADN ARN PROTEÍNAS
Transcripción Traducción
EXPRESIÓN DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA
TRADUCCIÓN
bases
nitrogenadas
aminoácidos

16. Proceso mediante el cual, SE SINTETIZAN
PROTEINAS a partir de la información genética
contenida en el ARNm.

17. Relación de equivalencia entre la secuencia
de bases nitrogenadas del ARNm y la
secuencia de aminoácidos de una proteína
Necesidad natural, por las diferencias estructurales
entre el ADN y las proteínas

18. CÓDIGO GENÉTICO
Segunda posición
Primera
posición
(extremo
5’)
Tercera
posición
(extremo
3’)
Fen
Leu
Ser
Leu Pro
Ile
Met
Tre
Val Ala
Asp
Glu
Gli
Arg
Ser
AsN
Lis
GlN
His
Arg
Cis
Tir
Ter
Ter
Ter Tri

19. Cada codón codifica
solo para un
aminoácido.
Cada aminoácido es
codificado por más de un
codón.
CARÁCTER DEGENERADO
Ala
GCG
GCA
GCC
GCU
GCU Ala
En general
PERO NO AMBIGUO
codones sinónimos

20. NO ES SUPERPUESTO
Cada base nitrogenada forma parte
de un solo codón
-A-U-C-C-G-G-G-U-A-A-A-C-C-G-G-A-U-C-
5’ 3’
Ile Arg Val AsN Arg Ile
CÓDIGO GENÉTICO

21. UAA, UAG, UGA
Generalmente AUG (Met)
CODONES DE INICIACIÓN
CODONES DE TERMINACIÓN

22. EL CÓDIGO GENÉTICO ES CASI UNIVERSAL
Triplete Lectura en el
código “estándar”
Lectura en el
código mitocondrial
UAG
AGA
AUA
Terminación
Ile
Arg
Tri
Met de iniciación
Terminación

23. CÓDIGO GENÉTICO: CARACTERÍSTICAS
• Código de tripletes (codones) que se leen
secuencialmente, sin superposición y sin signos
de puntuación.
• Carácter degenerado pero no ambiguo.
• Existen codones de inicio y de terminación.
• Es casi universal.

24. CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LA
TRADUCCIÓN (I)
• Ocurre en los ribosomas
• Polimerización de unidades de aminoácidos
• Unidireccional (aminot --- Carboxiloterminal)
• Colineal a la lectura del ARNm (5’ -- 3’)
• Carácter gradual y repetitivo (aminoácidos
incorporados uno a uno por igual mecanismo)

25. CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LA
TRADUCCIÓN (II)
• Carácter acoplado (hidrólisis de los
Nucleótidos trifosfatados.NTP)
• Carácter dirigido (orden de los aminoácidos
determinado por el orden de los codones
en el ARNm)
• Requiere de la participación de proteínas
específicas en su diferentes etapas

26. CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LA
TRADUCCIÓN (II)
• La información contenida en el ADN,
queda expresada en las proteínas
• Es colineal entre en ARNm y la proteína en
formación.
• La enzima fundamental del proceso es la
peptidil transferasa.
• Proceso energéticamente costoso que
consume ATP y GTP

27. ETAPAS DE LA TRADUCCIÓN EN PROCARIOTAS
1. Preiniciación
2. Iniciación
3. Elongación
4. Terminación
5. Posterminación

28. INHIBIDORES DE LA TRADUCCIÓN
Interfieren por diferentes mecanismos en
este proceso y tienen amplio uso como
antibióticos. Morfo 1, p.239
Ej. El cloranfenicol inhibe a la peptidil
transferasa.

29. Importancia
• El paso del genotipo al fenotipo garantiza el
desarrollo de la célula( la supervivencia).

30. Estudio Independiente
• Confeccionar un cuadro sobre el
mecanismo de acción y la utilidad
clínica de sustancias inhibidoras de
la traducción.

31. ADN ARN PROTEÍNAS
TRANSMISIÓN DE LA
INFORMACIÓN GENÉTICA
REPLICACIÓN
el proceso que garantiza la transmisión de la
información genética a las células hijas y que
ocurre en la fase S del ciclo celular. Replicación

32. Molécula de ADN Paterno
+
Moléculas de ADN hijas
CARÁCTER SEMICONSERVATIVO DE
LA REPLICACIÓN DEL ADN

33. 3’
5’
3’
3’
5’
5’
Molécula de
ADN Paterno
Moléculas de ADN Hijas
cadena
nueva
cadena
nueva
CARÁCTER ANTIPARALELO Y
COMPLEMENTARIO

34. CARÁCTER DIRIGIDO,
Cadena
molde
Cadena
hija
UNIDIRECCIONAL
GRADUAL Y REPETITIVO. ACOPLADO

35. 3’OH
3’OH
5’P
5’P 3’OH
3’OH
5’P
5’P
3’OH
5’P
3’OH
5’P
dATP dCTP dGTP dTTP
Mg2+
ATP CTP GTP UTP
ADN polimerasas I y III
ARN polimerasa
Proteínas SSB
Topoisomerasas I y II
Helicasas
ADN Ligasa
ADN
dúplex
REQUERIMIENTOS DE LA REPLICACIÓN

36. Topoisomerasa I
Corte de una hebra
Topoisomerasa II
(ADN girasa)
Introducen superenrollamiento negativo
Corte de dos hebras
TOPOISOMERASAS

37. ADN polimerasa III
• al menos 10 subunidades
diferentes
• actividad ADN polimerasa
5’ 3’ con ARN o ADN
como iniciador
• actividad exonucleasa 3’ 5’
ADN polimerasa I
Catalizan la
Síntesis de ADN
• una sola cadena
• actividad ADN polimerasa
5’ 3’ con ADN iniciador
• actividad exonucleasa 3’ 5’
y 5’ 3’ para ADN de doble
cadena o híbridos ADN:ARN
ADN POLIMERASAS

38. 3’OH
5’ P
5’ 3’
3’ 5’
5’
AMP
+
Ligasa
3’
3’ 5’
3’OH
5’
5’ 3’
3’ 5’
~AMP- Ligasa
Ligasa + NAD+
Ligasa-AMP
NMP+
ADN LIGASA: cataliza la unión de dos
fragmentos de ADN contiguos
P

39. 2. ETAPAS DE LA REPLICACIÓN
1. Preiniciación
2. Iniciación
3. Elongación
4. Terminación
5. Posterminación

40. INHIBIDORES DE LA REPLICACIÓN
ACTÚAN SOBRE EL ADN MOLDE
ACTÚAN SOBRE LAS
PROTEÍNAS REPLICATIVAS
Según su mecanismo de acción
aquellos que inhiben la replicación en procariotas,
pueden utilizarse como antibióticos en las
enfermedades bacterianas,
los que inhiben la replicación en eucariotas,
pueden utilizarse en la quimioterapia del cáncer.

41. Estudio Independiente
Citar ejemplos de inhibidores de la
replicación y sus mecanismo de acción.

42. Importancia
• Garantiza la división celular.
• Perpetua la especie.
• Permite el crecimiento de los tejidos.

43. Secuencia periódica de eventos que
experimenta la célula al pasar de una
generación a la siguiente.
Interfase Mitosis.

44. Mitosis
G1
S
G2
M
Interfase
6h
9h
10h
1h

45. Interfase
• G1: mayor actividad celular, síntesis de
ADN y proteinas, realiza la actividad para
la cual la célula fue creada.
• S: Duplicación del ADN.
• G2: prepara a la célula para la división.
• G0: La célula no se divide, altamente
especializadas.

48. ETAPAS DE LA MITOSIS
Profase
• Condensación
gradual de la
cromatina y
visualización de los
cromosomas.
• Formación del huso
mitótico.
• Duplicación de los
centriolos.

49. Metafase
• Desaparece la
envoltura nuclear y el
nucleolo.
• Los cromosomas se
disponen en el plano
ecuatorial de la
célula.
• Se completa la
formación del huso
mitótico.

50. • Separación de los
cromosomas a
nivel del
centrómero.
• Migración hacia
los polos
opuestos de la
célula.
• Formación de un
anillo
citoplasmático. Anafase

51. • Reorganización de los
componentes del
núcleo.
• Desaparición del huso
mitótico.
• Progresión de la
constricción del
citoplasma por el
anillo.
Telofase

52. CITOCINESIS

54. Alteración permanente que se produce en el material
genético y que se transmite a los descendientes
durante el ciclo replicativo.

55. A
C
GCGCA
G
A
mutaciones génicas
PUNTUALES INSERCIÓN
Cambio de una
base por otra +1 o más
bases
DELECIÓN
-1 o más bases
ACGTTAGCGCA
ACGTT
ACGTTA
GCGCA
GCGCA
ACGTT

56. Inactivación de genes
Supresores del tumor
Activación de
Oncogenes

57. 1-El ciclo celular consta de 4 etapas: M, G1, S y
G2.
2-La división celular puede ser de dos tipos:
Meiosis y Mitosis.
3-Las etapas de la mitosis son: Profase, Metafase,
Anafase y Telofase.

58. 4-La replicación es semiconservativa y tiene
carácter complementario, antiparalelo, dirigido,
unidireccional, gradual, repetitivo y acoplado.
5-Requiere de ADN dúplex, desoxinucleótidos y
ribonucleótidos trifosfatados, enzimas ARN y
ADN polimerasas, ligasas, helicasas,
topoisomerasas y proteínas SSB, entre otros.

59. 6-Las etapas de la replicación son:
preiniciación, iniciación, elongación,
terminación y posterminación.
7-Las mutaciones son alteraciones permanentes
del material genético, que se transmiten a los
descendientes durante el ciclo replicativo.

60. 1- 2- La transcripción tiene carácter
complementario, antiparalelo y unidireccional
y está acoplada a la hidrólisis del pirofosfato.

61. 3- La transcripción requiere de una molécula de
ADN dúplex, la enzima ARN polimerasa, los
desoxinucleótidos trifosfatados y los iones
magnesio.
4- Sus etapas son: preiniciación, iniciación,
elongación, terminación y posterminación.

62. 5- La transcripción en eucariotas se caracteriza
por el procesamiento del ARN mensajero, la
acción de 3 ARN polimerasas diferentes y el
traslado del ARN al citoplasma.
6- Los inhibidores de la transcripción pueden
actuar sobre el ADN molde, sobre la ARN
polimerasa o pueden ser terminadores de cadena.

63. 3- La Traducción ocurre en los ribosomas por
polimerización gradual y repetitiva de unidades
de aminoácidos, es unidireccional, colineal a la
lectura del ARNm, tiene carácter acoplado y
requiere de la participación de proteínas
específicas.
• 4- Nucleótidos trifosfatados

64. 5- La traducción en eucariotas se produce por
igual mecanismo básico y se diferencia en la
composición de los ribosomas y los factores
proteicos requeridos, entre otros.
6- Los inhibidores de la traducción interfieren por
diferentes mecanismos en este proceso y tienen
amplio uso como antibióticos.

65. • Cardellá-Hernández. Bioquímica Médica. Tomo II,
La Habana:Editorial de Ciencias Médicas;1999.
• Morfofisiología I Medicina Col. autores