guía 3 los Ácidos nucleicos

7/25/2019 Gua 3 Los cidos Nucleicos

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GUA DE APRENDIZAJE BIOLOGA N1 : PRIMERO MEDIO

Instrucciones:

-Luego de leer el contenido de sta gua realiza las actividades propuestas.-Responde en forma individual o grupal, con un mximo de 2 integrantes.

-Las preguntas formuladas en esta gua y sus correspondientes respuestas deben transcribirse auna o!a en formato "ord 2##$ o similar, colocando adems en sta, su nombre completo y curso.-%nviar al mail &ue le indic' su profesor, para su correcci'n y registro, dentro del plazo indicado.-(l mail &ue usted indi&ue se le enviar correcci'n.

)*+R%../0R1*..%/3(..+(4L.

cidos nucleicos

Los cidos nucleicos (AN) fueron descubiertos por Freidrich Miescher en1869.

En la naturalea e!isten solo dos tipos de cidos nucleicos" ElADN(cido desoxirribonucleico)# elARN (cido ribonucleico)# estnpresentes en todas las c$lulas.

%u funci&n biol&'ica no ued& plenaente con*rada hasta ue A+er## sus colaboradores deostraron en 19,, ue el A-N era la ol$culaportadora de la inforaci&n 'en$tica.

Los cidos nucleicos tienen al enos dos funciones" trasitir lascaractersticas hereditarias de una 'eneraci&n a la si'uiente # diri'ir lasntesis de protenas espec*cas.

/anto la ol$cula de A0N coo la ol$cula de A-N tienen unaestructura de fora helicoidal.

uicaente2 estos cidos estn forados2 coo di3ios2 porunidades llaadas nucle&tidos" cada nucle&tido a su +e2 est foradopor tres tipos de copuestos"

1. 4na pentosa o a5car de cinco carbonos" se conocen dos tipos depentosas ue foran parte de los nucle&tidos2 la ribosa # ladeso!irribosa2 esta 5ltia se diferencia de la priera por ue le falta uno!'eno # de all su nobre. El A-N s&lo tiene deso!irribosa # el A0Ntiene s&lo ribosa2 # de la pentosa ue lle+an se ha deri+ado su nobre2cido deso!irribonucleico # cido ribonucleico2 respecti+aente.


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Las dospentosas

7. 4na base nitro'enada" ue son copuestos anillados ue contienennitr&'eno. %e pueden identi*car cinco de ellas" adenina2 'uanina2citosina2 uracilo # tiina.


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Las cincobases

nitrogenadas

. 4n radical fosfato" es deri+ado del cido fosf&rico (:;,


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La secuencia de los nucle&tidos deterina el c&di'o de cada cidonucleico particular. A su +e2 este c&di'o indica a la c$lula c&oreproducir un duplicado de s isa o las protenas ue necesita para

su super+i+encia.

El A-N # el A0N se diferencian porue"

< el peso olecular del A-N es 'eneralente a#or ue el del A0N

< el a5car del A0N es ribosa2 # el del A-N es deso!irribosa

< el A0N contiene la base nitro'enada uracilo2 ientras ue el A-Npresenta tiina

La con*'uraci&n espacial del A-N es la de un doble helicoide2 ientras

ue el A0N es un polinucle&tido lineal2 ue ocasionalente puedepresentar apareaientos intracatenarios

cido Desoxirribonucleico (ADN)

El =cido -eso!irribonucleico o A-N (en in'l$s -NA)contiene la inforaci&n 'en$tica de todos los seres +i+os.

>ada especie +i+iente tiene su propio A-N # en loshuanos es esta cadena la ue deterina lascaractersticas indi+iduales2 desde el color de los o3os # el

talento usical hasta la propensi&n a deterinadasenferedades.

Es coo el c&di'o de barra de todos los or'anisos +i+osue e!isten en la tierra2 ue est forado por se'entosllaados genes.

Molculade ADNcon sus

estructuraelicoidal


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La cobinaci&n de 'enes es espec*ca para cada or'aniso # periteindi+idualiarnos.Estos 'enes pro+ienen de la herencia de nuestrospadres # por ello se utilia los tests de A-N para deterinar elparentesco de al'una persona.

Ades2 se utilia el A-N para identi*car a sospechosos en crenes(siepre # cuando se cuente con una uestra ue los relacione).

Actualente se ha deterinado la coposici&n del genomaumanoue perite identi*car # hacer terapias para las enferedadesue se trasiten 'en$ticaente coo" enaniso2 albiniso2 heo*lia2daltoniso2 sordera2 *brosis ustica2 etc.

Agentes mutagnicos ! las di"erentes alteraciones#ue pueden producir en el ADN

Las utaciones pueden sur'ir de fora espontnea(utaciones naturales) o ser inducidas de aneraarti*cial (utaciones inducidas) ediante radiaciones #deterinadas sustancias uicas a las ue llaaosa'entes ut'enos. Estos a'entes auentansi'ni*cati+aente la frecuencia noral de utaci&n. Aspues2 distin'uios"

1) Radiaciones2 ue2 se'5n sus efectos2 pueden ser"

a) No ioniantes2 coo los ra#os ultra+ioleta (4?) ue

son u# absorbidas por el A-N # fa+orecen la foraci&nde enlaces co+alentes entre piriidinas conti'uas(deros de tiina2 por e3eplo) # la aparici&n de forastaut&eras ue ori'inan utaciones '$nicas.

b) @oniantes2 coo los ra#os # los ra#os 'aa2 ueson ucho s ener'$ticos ue los 4?B pueden ori'inarforas tauto$ricas2 roper los anillos de las basesnitro'enadas o los enlaces fosfodi$ster con la correspondiente rotura delA-N #2 por consi'uiente2 de los croosoas.

7) $ustancias #umicasue reaccionan con el A-N # ue puedenpro+ocar las alteraciones si'uientes"

a) Modi*caci&n de bases nitro'enadas. As2 el N;7las desaina2 lahidro!ilaina les adiciona 'rupos hidro!ilo2 el 'as ostaa aCade'rupos etilo2 etilo2 ...

%traimagenpara lamolculade ADN
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b) %ustituci&n de una base por otra anlo'a. Esto pro+ocaepare3aientos entre bases distintas de las copleentarias.

c) @ntercalaci&n de ol$culas. %e trata de ol$culas parecidas a un parde bases enlaadas2 capaces de alo3arse entre los pares de bases del

A-N. >uando se produce la duplicaci&n pueden sur'ir inserciones odeleciones de un par de bases con el correspondiente desplaaientoen la pauta de lectura.

cido Ribonucleico (ARN)" &l 'a!udante del ADN

=cido nucleico forado por nucle&tidos en los ue el a5car es ribosa2 #las bases nitro'enadas son adenina2 uracilo2 citosina # 'uanina. Act5acoo interediario # copleento de las instrucciones 'en$ticascodi*cadas en el A-N.

La inforaci&n 'en$tica est2 de al'una anera2 escrita en la ol$culadel A-N2 por ello se le conoce coo Daterial 'en$tico. :or esto2 3untocon el cido ribonucleico (A0N) son indispensables para los seres +i+os.

El A0N hace de a#udante del A-N en la utiliaci&n de esta inforaci&n.:or eso en una c$lula eucari&tica (ue contiene ebrana nuclear) alA-N se lo encuentra s&lo en el n5cleo2 #a sea forando a los 'enes2 encabio2 al A0N se lo puede encontrar tanto en el n5cleo coo en elcitoplasa.

/ranscripci&n o sntesis a A0N

sicaente2 la relaci&n entre el A-N2 el A0N # las protenas sedesarrolla coo un Gu3o de acti+idad celular. -icho Gu3o2 ue ho#constitu#e el do'a central de la biolo'a olecular2 podraos'ra*carlo as"

A-N


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se diferencia estructuralente del A-N en el a5car2 ue es la ribosa #en una base2 el uracilo2 ue reeplaa a la tiina. Ades el A0N esuna cadena sencilla.

El A-N2 por tanto2 sera la Icopia maestraI de la inforaci&n 'en$tica2

ue peranece en Ireser+aI dentro del n5cleo.El A0N2 en cabio2 sera la Icopia de trabaoI de la inforaci&n'en$tica. Este A0N ue lle+a las instrucciones (traducci&n) para lasntesis de protenas se denoinaARN mensaero(ARNm).

La replicaci&n # la transcripci&n di*eren en un aspecto u# iportante2durante la replicaci&n se copia el croosoa de A-N copleto2 pero latranscripci&n es selecti+a2 se puede re'ular.

&l ARNm

A0N ensa3ero" ol$cula de A0N ue representa una copia en ne'ati+ode las secuencias de ainocidos de un 'en. Las secuencias nocodi*cantes (intrones) han sido #a e!tradas. El A0N es un copletoreGe3o de las bases del A-N2 es u# hetero'$neo con respecto altaaCo2 #a ue las protenas +aran ucho en sus pesos oleculares.Es capa de asociarse con ribosoas para la sntesis de protenas #poseen una alta +elocidad de recabio.

El A0N ensa3ero es una cadena siple2 u# siilar a la del A-N2 perodi*ere en ue el a5car ue la constitu#e es li'eraente diferente (se

llaa 0ibosa2 ientras ue la ue inte'ra el A-N es -eso!i 0ibosa). 4nade las bases nitro'enadas di*ere en el A0N # se llaa 4racilo2sustitu#endo a la /iina.

*ipos de ARN

Los productos de la transcripci&n no son s&lo A0N. E!isten +arios tiposdiferentes de A0N2 relacionados con la sntesis de protenas. As2 e!isteA0N ensa3ero (A0N)2 A0N ribos&ico (A0Nr)2 A0N traductor (A0Nt) #un A0N hetero'$neo nuclear (A0N n).

-entro del A-N ha# 'enes ue codi*can para A0Nt # A0Nr.


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ARN+n

A0N hetero'$neo nuclear J A0N priario" localiado en el n5cleo # detaaCo +ariable. :recursor del A0N ensa3ero2 se transfora en $l trasla eliinaci&n de los intrones2 las secuencias ue no codi*can 'enes.

A0N

>on pocas e!cepciones el A0N posee una secuencia de cerca de 7KKadeninas (cola de poli A)2 unida a su e!treo ue no es codi*cada porel A-N.

,odones ! aminocidos

La inforaci&n para la sntesis de aminocidosest codi*cada enfora de tripletes2 cada tres bases constitu#en un cod&n ue deterina

un ainocido. Las re'las de correspondencia entre codones #ainocidos constitu#en el c&di'o 'en$tico.

La sntesis de protenaso traduccintiene lu'ar enlos ribosomasdel citoplasa. Los ainocidos son transportados porelARN de trans"erencia2 espec*co para cada uno de ellos2 # sonlle+ados hasta elARN mensaero2 d&nde se aparean el codnde $ste# el anticodndel A0N de transferencia2 por copleentariedad debases2 # de $sta fora se sit5an en la posici&n ue les corresponde.

4na +e *naliada la sntesis de una protena2 el A0N ensa3ero ueda

libre # puede ser ledo de nue+o. -e hecho2 es u# frecuente ue antesde #ue -nalice una protena#a est coenando otra2 con lo cual2una isa ol$cula de A0N ensa3ero2 est siendo utiliada por .ariosribosomassiultneaente.

%e denoina en$tica al estudio cient*co de c&o se trasiten loscaracteres fsicos2 biouicos # de coportaiento de padres a hi3os.Este t$rino fue acuCado en 19K6 por el bi&lo'o britnico /illiam0ateson.

Los 'enetistas estudian los mecanismos ereditariosen or'anisos

ue se reproducen de fora se!ual2 # deterinan see3anas2diferencias # siilitudes entre padres e hi3os ue se reproducen de'eneraci&n en 'eneraci&n se'5n deterinados patrones. Lain+esti'aci&n de estos 5ltios ha dado lu'ar a al'unos de losdescubriientos s iportantes de la biolo'a oderna.

La ciencia de la 'en$tica naci& en 19KK2 cuando +arios in+esti'adoresde la reproducci&n de las plantas descubrieron el traba3o del on3e
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austriaco 1regor Mendel2 ue aunue fue publicado en 1866 habasido i'norado en la prctica.

Mendel2 ue traba3& con la planta del 'uisante (chcharo o ar+e3a)2describi& los patrones de la erenciaen funci&n de siete pares de

ras'os contrastantes ue aparecan en siete +ariedades diferentes deesta planta. ;bser+& ue los caracteres se heredaban coo unidadesseparadas2 # cada una de ellas lo haca de fora independiente conrespecto a las otras. %eCal& ue cada pro'enitor tiene pares deunidades2 pero ue s&lo aporta una unidad de cada pare3a a sudescendiente. Ms tarde2 las unidades descritas por Mendel recibieron elnobre de genes.

:oco despu$s del redescubriiento de los traba3os de Mendel2 loscient*cos se dieron cuenta de ue los patrones hereditarios ue $lhaba descrito eran coparables a la acci&n de los cromosomasen las

c$lulas en di+isi&n2 # su'irieron ue las unidades endelianas de laherencia2 los 'enes2 se localiaban en los croosoas. Ello condu3o a unestudio profundo de la di.isin celular.

Los croosoas +aran en fora # taaCo #2 por lo 'eneral2 sepresentan en pare3as. Los iebros de cada pare3a2 llaadoscromosomas omlogos2 tienen un estrecho parecido entre s. Laa#ora de las c$lulas del cuerpo huano contienen 7 pares decroosoas.

Los or'anisos superiores ue se reproducen de fora se!ual se

foran a partir de la uni&n de dos c$lulas se!uales especialesdenoinadas gametos.

La uni&n de los 'aetos cobina dos con3untos de 'enes2 uno de cadapro'enitor. :or lo tanto2 cada 'en es decir2 cada posici&n espec*casobre un croosoa ue afecta a un carcter particular estrepresentado por dos copias2 una procedente de la adre # otra delpadre.

0ara +e la acci&n de los 'enes es cuesti&n de un 'en aislado uecontrola un solo carcter. >on frecuencia un 'en puede controlar s de

un carcter2 # un carcter puede depender de uchos 'enes.

Los caracteres ue se e!presan coo +ariaciones en cantidad oe!tensi&n2 coo el peso2 la talla o el 'rado de pi'entaci&n2 suelendepender de uchos 'enes2 as coo de las inGuencias del edio.
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Elprincipio de Mendelse'5n el cual los 'enes ue controlandiferentes caracteres son heredados de fora independiente uno deotro es cierto s&lo cuando los 'enes e!isten en croosoas diferentes.

-espu$s de ue la ciencia de la 'en$tica se estableciera # de ue se

clari*caran los patrones de la herencia a tra+$s de los 'enes2 laspre'untas s iportantes peranecieron sin respuesta durante sde cincuenta aCos" Oc&o se copian los croosoas # sus 'enes de unac$lula a otra2 # c&o deterinan $stos la estructura # conducta de losseres +i+osP

A principios de la d$cada de 19,K2 dos 'enetistas estadounidenses2eor'e Qells eadle # EdRard LaRrie /atu2 proporcionaron lasprieras pistas iportantes. /raba3aron con loshon'os Neurospora # :enicilliu2 # descubrieron ue los 'enes diri'enla foraci&n de enias a tra+$s de las unidades ue los constitu#en.

>ada unidad (un polip$ptido) est producida por un 'en espec*co. Estetraba3o orient& los estudios hacia la naturalea uica de los 'enes #a#ud& a establecer el capo de la gentica molecular.

-esde hace tiepo se sabe ue los croosoas estn copuestos casien su totalidad por dos tipos de sustancias uicas2

protenas# cidos nucleicos. En parte debido a la estrecha relaci&nestablecida entre los 'enes # las enias2 ue son protenas2 al principioestas 5ltias parecan la sustancia fundaental ue deterinaba laherencia. %in ebar'o2 en 19,,2 el bacteri&lo'o canadiense ;sRald/heodore A+er# deostr& ue el cido desoxirribonucleico

(ADN)era el ue desepeCaba esta funci&n.

E!tra3o el A-N de una cepa de bacterias # lo introdu3o en otra cepa. Lase'unda no s&lo aduiri& las caractersticas de la priera2 sino uetabi$n las transiti& a 'eneraciones posteriores.

:or auel entonces2 se saba ue el A-N estaba forado por unassustancias denoinadas nucletidos. >ada nucle&tido estabacopuesto a su +e por un 'rupo fosfato2 un a5car conocido coodeso!irribosa2 # una de las cuatro bases ue contienen nitr&'eno. Lascuatro bases nitro'enadas son adenina (A)2 tiina (/)2 'uanina () #

citosina (>).

En 19S2 el 'enetista estadounidense Taes -eRe# Qatson # elbritnico Francis arr# >opton >ricU aunaron sus conociientosuicos # traba3aron 3untos en la estructura del A-N. Esta inforaci&nproporcion& de inediato los edios necesarios para coprender c&ose copia la inforaci&n hereditaria.
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Qatson # >ricU descubrieron ue la ol$cula de A-N est forada pordos cadenas2 o *laentos2 alar'adas ue se enrollan forando unadoble h$lice2 al'o parecido a una lar'a escalera de caracol.

Las cadenas2 o lados de la escalera2 estn constituidas por ol$culas de

fosfato e hidratos de carbono ue se alternan.Las bases nitro'enadas2 dispuestas en pare3as2 representan losescalones.

>ada base est unida a una ol$cula de a5car # li'ada por un enlacede hidr&'eno a una base copleentaria localiada en la cadenaopuesta.

La adenina siepre se +incula con la tiina2 # la 'uanina con la citosina.

:ara hacer una copia nue+a e id$ntica de la ol$cula de A-N2 s&lo senecesita ue las dos cadenas se e!tiendan # se separen por sus bases(ue estn unidas de fora d$bil)B 'racias a la presencia en la c$lula des nucle&tidos2 se pueden unir a cada cadena separada basescopleentarias nue+as2 forando dos dobles h$lices.

%i la secuencia de bases ue e!ista en una cadena era AA/>2 la nue+acontendra la secuencia copleentaria2 o Dia'en especular2 />/A.Va ue la base de cada croosoa es una ol$cula lar'a de A-Nforada por dos cadenas2 la producci&n de dos dobles h$lices id$nticasdar lu'ar a dos croosoas id$nticos.

-esde ue se deostr& ue las protenas eran producto de los 'enes2 #ue cada gen estaba "ormado por "racciones de cadenas de ADN2los cient*cos lle'aron a la conclusi&n de ue debe haber un cdigogenticoediante el cual el orden de las cuatro bases nitro'enadas enel A-N podra deterinar la secuencia de aminocidosen la foraci&nde polip$ptidos.

En otras palabras2 debe haber un proceso ediante el cual las basesnitro'enadas transitan la inforaci&n ue dicta la sntesis deprotenas. Este proceso podra e!plicar c&o los 'enes controlan las

foras # funciones de las c$lulas2 te3idos # or'anisos.

-ie aCos despu$s de ue se deterinara la estructura del A-N2 elc&di'o 'en$tico fue descifrado # +eri*cado. %u soluci&n dependi& en'ran edida de las in+esti'aciones lle+adas a cabo sobre otro 'rupo decidos nucleicos2 los cidos ribonucleicos (ARN).

+erencia umana
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La a#ora de las caractersticas fsicas huanas estn inGuidas por5ltiples +ariables 'en$ticas2 as coo por el edio. Al'unas2 coo latalla2 poseen un fuerte coponente 'en$tico2 ientras ue otras2 cooel peso2 tienen un coponente abiental u# iportante. %in ebar'o2parece ue otros caracteres2 coo el 'rupo san'uneo # los ant'enos

iplicados en el rechao de trasplantes2 estn totalente deterinadospor coponentes 'en$ticos. No se conoce nin'una situaci&n debida aledio ue +are estas caractersticas.

La susceptibilidad a padecer ciertas enferedades tiene un coponente'en$tico u# iportante. Este 'rupo inclu#e la esuiofrenia2 latuberculosis2 la alaria2 +arias foras de cncer2 la i'raCa2 lascefaleas # la hipertensi&n arterial. Muchas enferedades infrecuentesestn ori'inadas por 'enes recesi+os2 # al'unas por 'enes doinantes.

Los bi&lo'os tienen un 'ran inter$s en el estudio e identi*caci&n de los

'enes. >uando un 'en deterinado est iplicado en una enferedadespec*ca2 su estudio es u# iportante desde el punto de +ista$dico. El genoma umanocontiene entre SK.KKK # 1KK.KKK 'enes2de los ue cerca de ,.KKK pueden estar asociados a enferedades.

El 2ro!ecto 1enoma +umano2 coordinado por 5ltiples instituciones2se inici& en 199K para establecer el 'enoa huano copleto. Elob3eti+o principal de este pro#ecto es traar di+ersos apas de'enoas2 incluida la secuencia nucleotdica copleta del 'enoahuano.

>uestionario (,K ptos)

1.-Cules son las diferencias entre el ADN y el ARN? (2 pto)
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2.- Dibue la estructura de las ! bases nitro"enadas (2 pto)

#.- C$%o se co%ponen los cidos nucleicos? (2 pto)

&.- De'na lo ue es el Do"%a central de la biolo"*a+ (2 pto)

!.- C$%o se sinteti,an prote*nas? C$%o inuye en este proceso el ARN%ensaero (%RNA)? (2 pto)

.- /encione todos los tipos de ARN ue usted cono,ca. /encione su

funci$n. (2 pto)

0.- u es la "entica? u 3acen los "enetistas? (2 pto)

4.- Cules son los cro%oso%as 3o%$lo"os? (2 pto)

5.- A6eri"ue y enu%ere las # leyes de %endel y sus e7peri%entos (

ptos)

18.- A ue corresponden los codones? 9n u proceso estn

in6olucrados? (2 pto)

11.- De'na 3erencia 3u%ana. (2 pto)

12.- :ndiue el;los obeti6o;s del proyecto "eno%a 3u%ano. (2 pto)

1#.- on

%utaciones 3eredables? ( ptos)

guía 3 los Ácidos nucleicos

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