5/27/2018 Fuerzas Electricas en La Biologia Molecular
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PERIODO: Marzo-Agosto 2014
FECHA DE ENTREGA: 20/03/2014
TEMA:FUERZAS ELCTRICAS EN BILOGA MOLECULAR (ADN)INTRODUCCINLa
Biologa Molecular es una ciencia cuyo objetivo fundamental es la
comprensin de todosaquellos procesos celulares, que contribuyen a
que la informacin gentica se transmitaeficientemente de unos seres
a otros, y se exprese en los nuevos individuos.
El interior de todas las clulas est compuesto principalmente por
agua. Podemos imaginar unaclula como un vasto ocano de molculas en
movimiento constante, con diferentes cantidadesde energa cintica y
que colisionan una contra otra. Tales molculas interactan unas con
otraspor la atraccin electrosttica entre molculas.
DESARROLLO DE LA TAREA
Ahora se considera que los procesos celulares son resultado del
movimiento molecular al azar(trmico), adems del efecto ordenador de
la fuerza electrosttica. Por ejemplo, veamos la
estructura del ADN y su duplicacin. El esquema que presentamos
no se ha visto en accin.
Sin embargo, es un modelo de lo que sucede, con base en teoras
fsicas y en laexperimentacin.
La informacin gentica que se transmite de una generacin a otra
en todas las clulas vivasest contenida en los cromosomas, los
cuales estn hechos de genes. Cada gen contiene lainformacin
necesaria para producir un tipo particular de molculas de protena,
cuyainformacin est almacenada en la molcula principal de un
cromosoma, el cidodesoxirribonucleico (ADN; figura 21-46). Las
molculas de ADN estn hechas de muchas
pequeas molculas conocidas como bases nucletidos, que son
molculas polares comoresultado de una reparticin desigual de los
electrones. Hay cuatro tipos de bases nucletidos enel ADN: adenina
(A), citosina (C), guanina (G) y tianina (T). El ADN de un
cromosomageneralmente consiste en dos hebras largas de ADN
enrolladas una sobre la otra en forma deuna doble hlice. La
informacin gentica est contenida en el orden especfico de las
cuatro
bases (A, C, G, T) a lo largo del filamento. Como se muestra en
la figura 21-47, las dos hebrasson atradas por fuerzas
electrostticas, es decir, por la atraccin de cargas positivas a
negativasque existe sobre partes de las molculas. Vemos en la
figura 21-47a que una A (adenina) en unahebra siempre est opuesta a
una T en la otra hebra; de manera anloga, una G siempre estopuesta
a una C. Este importante efecto de orden ocurre porque las formas
de A, T, C y G sontales que T ajusta muy cercanamente slo dentro de
A, y G slo dentro de C, slo que en el caso
de este corto acercamiento de las porciones cargadas es que la
fuerza electrosttica es losuficientemente grande para mantenerlas
juntas aun por un tiempo mnimo (figura 21-47b); asse forma lo que
se conoce como enlaces dbiles.Cuando el ADN se duplica (o se
replica) a smismo, justo antes de la divisin de la clula, el
arreglo de A opuesto a T y de G opuesto a C escrucial para asegurar
que la informacin gentica se transmita de manera precisa a la
siguientegeneracin (figura21-48). Las dos hebras de ADN se separan
(con ayuda de las enzimas, lascuales operan tambin mediante fuerzas
electrostticas), dejando expuestas las partes cargadasde las bases.
Una vez que comienza la duplicacin, veamos cmo ocurre el orden
correcto debases fijndonos en la molcula G sealada con la flecha en
la figura 21-48. Muchas de lasbases nucletidos de los cuatro tipos
que no han sido atradas estn rebotando por ah dentro delfluido
celular, mientras que el nico tipo que experimentar una atraccin,
si se acerca lo
suficiente, ser una C. Las cargas de las otras tres bases no les
permiten acercarse tanto a lascargas en G para proveer de una
fuerza de atraccin significativa (recuerde que la fuerza
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disminuye rpidamente con la distancia (1/r2). Como las G no
atraen apreciablemente a A, T oG, una A, T o G ser expulsada por
colisiones con otras molculas antes de que las enzimaspuedan unirla
a la cadena en crecimiento (nmero 3). Pero la fuerza electrosttica
mantendr deforma preferente una C opuesta a nuestra G el tiempo
suficiente para que una enzima logre uniruna C al extremo en
crecimiento de la nueva cadena. As, vemos que las fuerzas
electrostticas
son responsables de seleccionar las bases en el orden apropiado
durante la duplicacin. Esteproceso de duplicacin del ADN
generalmente se presenta como si ocurriera de una maneraordenada
como si cada molcula supiera su papel y se dirigiera a su lugar
asignado. Pero noocurre as. Las fuerzas de atraccin son ms bien
dbiles, y si las formas moleculares no son lasnecesarias, casi no
habr atraccin electrosttica, razn por la cual se presentan algunos
errores.As, haciendo a un lado el movimiento catico de las
molculas, la fuerza electrosttica actapara poner algo de orden
dentro del caos. Las velocidades aleatorias (trmicas) de molculas
enuna clula afectan la clonacin. Cuando una clula bacterial se
divide, las dos nuevas bacteriastienen ADN casi idntico. Incluso si
el ADN fuera perfectamente idntico, las dos nuevasbacterias no
terminaran comportndose de la misma forma. Las protenas largas, el
ADN y lasmolculas de ARN toman diferentes formas y, por lo tanto,
la expresin de los genes es
diferente. Las partes sujetas de forma holgada en las molculas
grandes, como las del grupometilo (CH3), tambin pueden ser extradas
por una colisin fuerte con otra molcula. Por lotanto, los
organismos clonados no son idnticos, incluso si su ADN fuera
idntico. De hecho, nopuede haber determinismo gentico en
realidad.
CONCLUSIONES
Lo que nos demuestra las fuerzas elctricas son responsables de
seleccionar las bases los efectosmutuos que se producen entre los
cuerpos como consecuencia de su carga elctrica
RECOMENDACIONES
Tenemos que seguir haciendo ms consultas para poder llenar
nuestras dudas y no quedar convacos.
BibliografaDouglas C. Giancoli, Fsica para ciencias en ingeniera
con fsica moderna. 4
taEd Vol. 2
ANEXOS
