Este documento describe los conceptos fundamentales de la genética molecular, incluyendo la composición y tipos de ácidos nucleicos, la estructura del ADN en doble hélice, los tipos de ARN, y los procesos de expresión genética como la replicación del ADN, la transcripción, y la traducción para la síntesis de proteínas. Explica cómo la información genética almacenada en el ADN se copia, transcribe y traduce para producir proteínas que determinan los caracteres de los seres vivos.

1. UNIDAD 6: GENÉTICA
MOLECULAR
Biología y Geología 4ºESO
Marta Gómez Vera

2. Índice
1. Los ácidos nucleicos:
1. Composición
2. Tipos
2. El ADN, la molécula de la herencia. La doble hélice.
3. El ARN.
4. La expresión de la información genética.
1. Duplicación del ADN
2. Transcripción
3. Traducción: síntesis de proteínas

3. • Son macromoléculas que almacenan y transmiten la información genética. Se trata de moléculas
informativas.
1.1. Composición de los ácidos nucleicos
• Composición: Los ácidos nucleicos están formados por la unión de moléculas denominadas nucleótidos
• Cada nucleótido, a su vez, está formado por tres moléculas: Una pentosa (Glúcido de 5 carbonos), una base
nitrogenada y ácido fosfórico)
1. Los ácidos nucleicos.
• NUCLEÓTIDOS
– Pentosa
• Ribosa
• Desoxirribosa
– Base nitrogenada
• Adenina (A)
• Timina (T)
• Guanina (G)
• Citosina (C)
• Uracilo (U)
– Acido fosfórico (H3PO4)

4. • Unión de nucleótidos: Polinucleótidos o
Ácidos nucleicos:
– Pueden formar largas cadenas.
– El grupo fosfato y la pentosa no varían.
– Varía la base nitrogenada de cada nucleótido.
– Enorme posibilidad de combinaciones de las
bases nitrogenadas. ES el orden en el que se
disponen estas bases (A, T, C, G) lo que
permite llevar mensajes codificados a los
ácidos nucleicos.
– El número de moléculas diferentes de ácidos
nucleicos puede ser infinito debido a las
múltiples combinaciones posibles de
nucleótidos.

6. 1.2. TIPOS DE ÁCIDOS NUCLEICOS
Ácido ribonucleico (ARN)
• Composición:
– Glúcido: Ribosa.
– Bases nitrogenadas:
• Adenina
• Uracilo
• Guanina
• Citosina
• Estructura: No forma cadenas dobles.
• Se localiza en el núcleo y en el citoplasma.
• Varios tipos de ARN, con diferentes funciones:
– ARNm Copia la información del ADN y la lleva al
citoplasma
– ARNr Forma parte de los ribosomas
– ARNt Transporta aminoácidos hasta los
ribosomas
Ácido desoxirribonucleico (ADN)
• Composición:
– Glúcido: Desoxirribosa
– Bases nitrogenadas:
• Adenina
• Timina
• Guanina
• Citosina
• Estructura: Forma una doble hélice
• Se localiza en el interior del núcleo, formando
parte de la cromatina. También en el interior de
mitocondrias y cloroplastos.
• Función: Contiene la información genética
necesaria para el funcionamiento y desarrollo de
los seres vivos y la transmite a las células hijas.

7. Actividad 1. Identifica estas moléculas y justifica tu respuesta.

8. 2. Ácido desoxirribonucleico: ADN
ESTRUCTURA DE LA MOLÉCULA DE ADN: LA
DOBLE HÉLICE
– Ver video de su descubrimiento.
– En 1953, James Watson y Francis Crick (Universidad
de Cambridge), construyeron un modelo de la
molécula de ADN. En 1962 recibieron junto al Físico
Maurice Wilkins, el Premio Nobel de Medicina.
Estos basaron su descubrimiento en el estudio de
una fotografía de la molécula de ADN tomada por
Rosalind Franklin.
– Este fue uno de los descubrimientos científicos más
relevantes del S. XX
– El modelo de la estructura del ADN se conoce
como Doble Hélice.

11. • Estructura de la Doble hélice del ADN:
• Las pentosas y los fosfatos se sitúan en el
exterior de la hélice.
• Las bases nitrogenadas se sitúan orientadas
hacia el interior.
• Las bases se unen, siempre:
– Adenina – Timina (A-T)
– Citosina – Guanina (C-G)
• Debido a esas uniones las cadenas son
complementarias: la secuencia de bases de una
cadena determina la de la otra.
• Además, las cadenas son:
– Antiparalelas: tienen direcciones opuestas.
– Dextrógiras: giran hacia la derecha.
– Plectonémicas: Para separar las cadenas se
tienen que desenrollar previamente (como una
soga).

14. 3. Ácido ribonucleico. Tipos de ARN
• ARN mensajero (ARNm): Monocatenario, su función es llevar la información de un fragmento de ADN
al citoplasma.
• ARN transferente (ARNt): Se encuentra en el citoplasma. Su función es transportar aminoácidos
específicos hasta los ribosomas.
• ARN ribosómico (ARNr): Constituye el 60% de los ribosomas.

15. 3. LA EXPRESIÓN DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA
• Un gen es un fragmento de ADN que contiene la
información necesaria para síntesis de una proteína.
• Las proteínas son moléculas que, determinan la
aparición de un determinado carácter.
• Las proteínas son moléculas grandes que realizan
múltiples funciones en el organismo, entre ellas:
Estructurales, transporte, defensa, etc.
• Las proteínas están compuestas por moléculas más
pequeñas, los aminoácidos. Existen 20 aminoácidos
diferentes. Las diferencias entre unas y otras
proteínas vienen determinadas por el orden y número
de estos aminoácidos.
• Entre esas proteínas se encuentran las enzimas, que
regulan todas las reacciones bioquímicas que se
producen en los seres vivos y que determinan cada
uno de los caracteres anatómicos y funcionales de un
individuo.

16. 3. LA EXPRESIÓN DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA
• Watson y Crick. Hipótesis de la colinealidad (1958): se establece una correspondencia entre la
secuencia de nucleótidos de un gen y la secuencia de aminoácidos de la proteína que codificaba. Un
gen – una proteína. Sin embargo, seguían sin conocerse los mecanismos de expresión del mensaje
genético, es decir cómo las órdenes contenidas en el ADN eran ejecutadas.
• Crick (1970). “Dogma” central de la biología molecular: “el ADN copia una parte de su mensaje
sintetizando una molécula de ARN mensajero, la cual constituye la información utilizada por los
ribosomas para la síntesis de una proteína”.

17. • Este mecanismo consta de tres
procesos:
– REPLICACIÓN: Formación de nuevas
cadenas de ADN con estructura de
doble hélice a partir de las existentes.
Sucede en el núcleo.
– TRANSCRIPCIÓN. Realizado en el núcleo
donde se pasa de una secuencia de
bases nitrogenadas de un gen (ADN) a
otra de bases nitrogenadas
complementarias perteneciente a
ARNm,
– TRADUCCIÓN. Realizado en los
ribosomas, donde se pasa de una
secuencia de ribonucleótidos a otra de
aminoácidos.
• Posteriormente y tras nuevos
descubrimientos fue modificado

18. Proteína

19. 4. La duplicación (replicación) del ADN
• El ADN tiene la capacidad de replicarse, es
decir, de hacer copias de sí mismo.
• La Replicación asegura que, durante la
división celular, las células hijas reciban la
misma información genética de la célula
madre.
• Este proceso sucede en la Interfase (fase S),
previo a la mitosis.
• Necesita nucleótidos y enzimas encargadas
de controlar y dirigir el proceso.
• El proceso de replicación se conoce como
mecanismo semiconservativo: Cada nueva
hélice conserva una cadena original y otra
nueva.

20. 4. La duplicación del ADN
1. Separación de las cadenas: Se rompen los puentes de
hidrógeno entre las bases nitrogenadas y se
desenrollan las dos hebras.
2. Formación de la nueva cadena: Enzimas especificas
denominadas polimerasas, leen la información, y
unen los nucleótidos complementarios
correspondientes.
3. Unión de nucleótidos complementarios: Se
establecen las uniones por puentes de hidrogeno
entre las bases complementarias. (A-T; C-G)
4. Enrollamiento de la nueva cadena.
5. Reparación de errores: Pueden ocurrir errores en el
emparejamiento de las bases (A – C) que se reparan
mediante otras enzimas
Ver animaciones

21. 5. TRANSCRIPCIÓN
• Consiste en copiar la información del ADN a
una molécula de ARN.
• Proceso
– Desenrollamiento de la cadena de ADN en el
núcleo.
– Sólo una cadena dela doble hélice sirve de
molde para la copia de ARN.
– Los nucleótidos complementarios se sitúan
frente a los de la cadena molde.
– Se va formando una cadena de ARN con una
secuencia de bases complementaria a la del
ADN.
– La nueva cadena de ARN, ya formada, se separa
y sale del núcleo.
Ver video aquí

22. 6. TRADUCCIÓN (Síntesis de Proteínas)
• Consiste en traducir el mensaje contenido en
el ARN para formar proteínas
• Proceso:
– El ARNm se sitúa sobre los ribosomas
– Cada triplete de nucleótidos se denomina codón. El
triplete complementario de un codón es el
anticodón.
– El ARNt transporta aminoácidos hasta los ribosomas.
– Se unen codón – anticodón.
– Los aminoácidos transportados por los ARNt se van
uniendo formando la cadena de proteína.
– Para cada proteína existe un ARNm distinto, y por
tanto, un fragmento de ADN distinto con la
información necesaria (GEN).

24. 7. EL CÓDIGO GENÉTICO
• Es la relación entre la secuencia de
bases del ARN y los aminoácidos que
forman las proteínas.
• Cada trio de nucleótidos del ARNm
constituye un triplete (codón).
• Cada aminoácido viene determinado
por uno o varios codones.
• Hay tres codones de terminación
(UAA,UAG, UGA).
• Y un codón de iniciación que además
codifica para metionina (AUG).
• Una cadena de ARNm siempre se va
empezar a traducir por el triplete
AUG y se va a terminar el proceso
cuando llegue a cualquiera de los tres
codones de terminación.
Actividades:
1.Indica la secuencia de Aminoácidos que se obtendrá de esta
secuencia de ARN: 5’AGAUGCCCGCUAGAUAGCG3’
2. Indica la secuencia de aminoácidos que se obtendrá de la
siguiente secuencia de ADN: 3’TACCGATAAAGAACT5’