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1 BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS LOS ÁCIDOS NUCLEICOS Presentado por el: Blgo.: EDWIN LUIS UCEDA BAZÁN CHICLAYO - PERÚ
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ácidos nucleícos

Aug 03, 2015

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BIOMOLÉCULAS ORGÁNICASLOS ÁCIDOS NUCLEICOS

Presentado por el:

Blgo.: EDWIN LUIS UCEDA BAZÁN

CHICLAYO - PERÚ

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MATERIA VIVA

Primarios

Bioelementos

Secundarios

Orgánicas

Biomoléculas

Inorgánicas

Agua

Oligoelementos

Sales Minerales

Disueltas

Precipitadas

Asociadas

Carbohidratos

Lípidos

Proteínas

Ácidos Nucleicos

Hormonas

Enzimas

Vitaminas

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Biólogo: Johan Friedrich Miescher

Basilea - Suiza / 1844 – 1895.

Aisló varias moléculas ricas en fosfatos, a las cuales llamó nucleínas (actualmente ácidos nucleicos), a partir del núcleo de los glóbulos blancos en1869, preparando el camino para su identificación como los portadores de la información hereditaria, el ADN.

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Médico: Frederick Griffith

Hale - Inglaterra / 1879 - 1941.

En 1928, en el experimento conocido como “Experimento de Griffith", descubrió lo que él llamó “Principio de transformación", es decir lo que hoy en día se conoce como ADN.

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Médico: Oswald Theodore Avery

Halifax - Canadá / 1877 - 1955.

En los años 1940, hizo una serie de experimentos concluyentes: había demostrado que una serie de bacterias vivas sanas mezclados con una serie de bacterias muertas patógenas habían originado nuevos bacterias vivas patógenas. Concluyó que el ADN del núcleo celular es portador del material genético.

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Químico: Erwin Chargaff

Czernowitz - Austria / 1905 - 2002.

Analizó con detalle el contenido de bases nitrogenadas del ADN y estableció 2 reglas.

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Chicago – EE. UU. / 1928

Crearon el modelo bihelicoidal del ADN.

Biólogo: James Dewey Watson

Biofísico:Francis Harry Compton Crick

Weston – Reino Unido. / 1916 - 2004.

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IMPORTANCIA BIOLÓGICA

• Se encuentran en el núcleo.

• Contienen a los genes.

• Pueden sufrir cambios o mutaciones.

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DEFINICIÓN: Son moléculas cuaternarias, formadas por la unión de los bioelementos: C, H, O y N; los cuales forman los nucleótidos.

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Es la unidad o monómero estructural de los ácidos nucleicos; están por enlaces fosfodiéster.Un nucleótido, está constituido por:

- Un azúcar (pentosa). - Una base nitrogenada (purina o pirimidina). - Un ácido fosfórico.

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1. BASES NITROGENADAS: Son compuestos heterocíclicos que contienen carbono y nitrógeno en los anillos que forman.

el nitrógeno les confiere el carácter básico a los ácidos nucleicos.

Las bases nitrogenadas se clasifican en:Bases Púricas o Purinas y Bases Pirimídicas o Pirimidinas

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A. BASES NITROGENADAS PÚRICAS O PURINAS: Poseen dos anillos heterocíclicos y son: la Adenina (A) y la

Guanina (G).

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A. BASES NITROGENADAS PIRIMÍDICAS O PIRIMIDINAS: Poseen un anillo heterocíclicos y son: la Citosina (C), Timina

(T) y Uracilo (U).

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2. LOS AZÚCARES (PENTOSAS): Son monosacáridos de cinco átomos de carbono. Son de dos tipos: La RIBOSA (Componente del ácido Ribonucleico) y la DESOXIRRIBOSA (Componente del ácido Desoxirribonucleico)

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3. EL ÁCIDO FOSFÓRICO (H3PO4): Es una molécula inorgánica. Le confiere el carácter ácido y la basofilia a los ácidos nucleicos.

OH

OH

OH

O P

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Los ácidos nucléicos están formados por largas cadenas de nucleótidos, enlazados entre sí por el grupo fosfato.

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GRUPOS FOSFATOS

BASE NITROGENADA: ADENINA

ENLACE:β - GLUCOSÍDICO

PENTOSA:RIBOSA

ENLACESFOSFODIÉSTER

NUCLEÓSIDO: ADENOSINA

NUCLEÓTIDO: ADENOSÍN MONOFOSFATO (AMP)

NUCLEÓTIDO: ADENOSÍN DIFOSFATO (ADP)

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Hay dos tipos de ácidos nucleicos: El ADN (ácido desoxirribonucleico) y el ARN (ácido ribonucleico).

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La molécula de ADN está constituída por dos largas cadenas de nucleótidos unidas entre sí formando una doble hélice. Las dos cadenas de nucleótidos que constituyen una molécula de ADN, se mantienen unidas entre sí porque se forman enlaces entre las bases nitrogenadas de ambas cadenas que quedan enfrentadas. La unión de las bases se realiza mediante puentes de hidrógeno, y este apareamiento está condicionado químicamente de forma que la adenina (A) sólo se puede unir con la Timina (T) y la Guanina (G) con la Citosina (C).

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La estructura de un determinado ADN está definida por la "secuencia" de las bases nitrogenadas en la cadena de nucleótidos, residiendo precisamente en esta secuencia de bases la información genética del ADN.

El orden en el que aparecen las cuatro bases a lo largo de una cadena en el ADN es, por tanto, crítico para la célula, ya que este orden es el que constituye las instrucciones del programa genético de los organismos.

Conocer esta secuencia de bases, es decir, secuenciar un ADN equivale a descifrar su mensaje genético.

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La estructura en doble hélice del ADN, con el apareamiento de bases limitado ( A-T; G-C ), implica que el orden o secuencia de bases de una de las cadenas delimita automaticamente el orden de la otra, por eso se dice que las cadenas son complementarias. Una vez conocida la secuencia de las bases de una cadena ,se deduce inmediatamente la secuencia de bases de la complementaria.

El modelo de la doble hélicede Watson y Crick ha supuesto un hito en la historia de la Biología.

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ESTRUCTURA DEL ADN

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EMPAQUETAMIENTO DEL ADN Las proteínas asociadas al ADN se conocen colectivamente con el nombre de histonas. Son polipéptidos relativamente cortos cargados

positivamente (básicos) y por lo tanto son atraídos por las cargas negativas del ADN

(ácido). 

Las histonas son sintetizadas en cantidad durante la fase S del ciclo celular.

Una de las funciones de esas proteínas está relacionada con el empaquetamiento del ADN en la forma del cromosoma: los 2 metros de ADN de la célula humana son empaquetados en 46 cromosomas de un largo combinado de aproximadamente 200 nm.

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EMPAQUETAMIENTO DEL ADN

La célula tiene unas 90 millones de moléculas de histonas siendo la mayoría perteneciente a un tipo conocido como H1. Se conocen cinco tipos de histonas (H1, H2A, H2B, H3, y H4 ).

Cada nucleosoma posee 8 de estas histonas; con la excepción de la H1.

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EMPAQUETAMIENTO DEL ADN

El nucleosoma es la unidad fundamental de "empaquetamiento“ del ADN eucariótico.

El "carretel" ("core") del mismo consiste en dos moléculas de H2A + H2B + H3 + H4; alrededor de las cuales el ADN se enrolla dos veces (fig.1).

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EMPAQUETAMIENTO DEL ADN

EL NUCLEOSOMA

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EMPAQUETAMIENTO DEL ADNLa histona H1 esta fuera del "carretel". Este nivel de empaquetamiento ("packing") se conoce como "cuentas de un collar" (fig. 2).

El siguiente nivel se conoce como “la fibra de 30 nm”, cuyos detalles de organización no se conocen completamente.

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EMPAQUETAMIENTO DEL ADNLas fibras se condensan a posteriori en dominios en bucle de 300 nm (fig. 3).

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EMPAQUETAMIENTO DEL ADN

Los dominios son parte de las secciones condensadas (700 nm) de los cromosomas. (fig. 4)

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EMPAQUETAMIENTO DEL ADN

El cromosoma tiene un ancho de unos 1.400 nm en la metafase (fig. 5).

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RESUMEN DEL EMPAQUETAMIENTO DEL ADN

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RE

SU

ME

N D

EL

EM

PA

QU

ET

AM

IEN

TO

DE

L A

DN

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CO

ND

EN

SA

CIÓ

N

DE

UN

C

RO

MO

SO

MA

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ESTRUCTURA PRIMARIA DEL ADN

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ESTRUCTURA SECUNDARIA

DEL ADN

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ESTRUCTURA TERCIARIA DEL ADN

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ESTRUCTURA CUATERNARIA DEL ADN

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RESUMEN DE LA ESTRUCTURA DEL ADN

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RESUMEN DE LA ESTRUCTURA DEL ADN

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PARTES DE UN CROMOSOMA DUPLICADO

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TIPOS DE CROMOSOMAS SEGÚN SU MORFOLOGÍA (Cromosomas simples)

Dependiendo de la posición del centrómero se clasifican en:

Telocéntrico con el

centrómero en un extremo

Acrocéntrico uno de sus

brazos es muy

corto

Submetacéntrico

Con brazos de diferente

longitud

Metacéntrico

Con brazos de

Igual longitud

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TIPOS DE CROMOSOMAS SEGÚN SU MORFOLOGÍA (Cromosomas duplicados)

MetacéntricoSubmetacéntricoAcrocéntricoTelocéntrico

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Los cromosomas acrocéntricos poseen una masa de cromatina llamada satélite, en el extremo del brazo corto.

El satélite se halla aislado del resto del cromosoma por la constricción secundaria.

La zona aledaña al satélite de los cromosomas acrocéntricos contribuye a formar el nucléolo.

El más corto de los dos brazos del cromosoma se llama p; el más largo es el brazo q.

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cromosomas acrocéntricos

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REPLICACIÓN DEL ADN:Es la capacidad que tiene el ADN de hacer copias o réplicas de su molécula. Este proceso es fundamental para la transferencia de la información genética de generación en generación.

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REPLICACIÓN DEL ADN:

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Las moléculas se replican de un modo semiconservativo. La doble hélice se separa y cada una de las cadenas sirve de molde para la síntesis de una nueva cadena complementaria. El resultado final son dos moléculas idénticas a la original.

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Lineal

ARN Ribosómico (Globular) ARN de Transferencia (Trébol)

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Del "Gen" a la "Proteina"

El ADN tiene la información para hacer las proteínas de la célula. Ya que muchas de estas proteínas funcionan como enzimas en las reacciones químicas que tienen lugar en la célula,todos los procesos celulares dependen, en última instancia, de la información codificada en el ADN.

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LA SÍNTESISDE PROTEÍNAS

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En el proceso de síntesis de proteínas, existe una molécula, el ARN, que actúa de intermediaria. Por lo tanto, en el proceso de expresión de la información contenida en los genes hay dos etapas:

ADN            ARN            PROTEÍNAS

La primera se denomina TRANSCRIPCIÓN y la segunda TRADUCCIÓN Esto se ha dado en llamar el "dogma central de la Biología Molecular"

El "dogma central" admite excepciones. Temin descubrió una enzima, la transcriptasa inversa que es capaz de sintetizar ADN copiando la información contenida en un ARN. El papel biológico de esta enzima es fundamental en los retrovirus , cuyo material genético es ARN en vez de ADN. El virus del S.I.D.A. es un retrovirus.