EL ADNEL ADN

SANDRA LILIANA SANDRA LILIANA PARRA ARIASPARRA ARIAS

LICENCIADA EN LICENCIADA EN BIOLOGIA BIOLOGIA

UNIVERSIDAD UNIVERSIDAD PEDAGOGICA PEDAGOGICA NACIONALNACIONAL

Los ácidos nucleicosLos ácidos nucleicos son polímeros de nucleótidos. Hay dos ácidos son polímeros de nucleótidos. Hay dos ácidos

nucleicos importantes el ADN, que es el material nucleicos importantes el ADN, que es el material genético, y el ARN, que está implicado en usar la genético, y el ARN, que está implicado en usar la información genética. Los nucleótidos consisten información genética. Los nucleótidos consisten en un fosfato, un azúcar de 5 carbonos y una base en un fosfato, un azúcar de 5 carbonos y una base nitrogenada. Hay cuatro clases de bases nitrogenada. Hay cuatro clases de bases nitrogenadas en la ADN. Éstos se clasifican en dos nitrogenadas en la ADN. Éstos se clasifican en dos clases purinas y pirimidinas. Las bases del purina clases purinas y pirimidinas. Las bases del purina son la Adenina (A) y Guanina (G) y los pirimidinas son la Adenina (A) y Guanina (G) y los pirimidinas son la Timina (T) y Citosina (C). En el ARN, hay una son la Timina (T) y Citosina (C). En el ARN, hay una base Uracilo (U) en vez de la Timina (T).base Uracilo (U) en vez de la Timina (T).

Los nucleótidos ensamblados uno con otros dan una Los nucleótidos ensamblados uno con otros dan una forma de filamento. El ARN consiste en un solo forma de filamento. El ARN consiste en un solo filamento. El ADN consiste de dos filamentos de filamento. El ADN consiste de dos filamentos de nucleótidos. Los dos filamentos son unidos por los nucleótidos. Los dos filamentos son unidos por los enlaces del hidrógeno entre la base nitrogenada de un enlaces del hidrógeno entre la base nitrogenada de un filamento y la base nitrogenada enfrente de ella del filamento y la base nitrogenada enfrente de ella del otro filamento. Cada base nitrogenada en un filamento otro filamento. Cada base nitrogenada en un filamento se aparea con una base particular en el otro filamento. se aparea con una base particular en el otro filamento. La Adenina (A) se aparea con la Timina (T) por dos La Adenina (A) se aparea con la Timina (T) por dos enlaces del hidrógeno y la Guanina (G) se aparea con enlaces del hidrógeno y la Guanina (G) se aparea con la Citosina (C) por tres enlaces del hidrógeno. la Citosina (C) por tres enlaces del hidrógeno.

La estructura del ADN La estructura del ADN se asemeja a una se asemeja a una escala con los escala con los peldaños formados peldaños formados por los pares de por los pares de bases nitrogenadas y bases nitrogenadas y los lados de la escala los lados de la escala hecha de fosfatos y hecha de fosfatos y de azúcares. Es una de azúcares. Es una molécula con una molécula con una estructura estructura tridimensional en alfa-tridimensional en alfa-hélice y cada hélice y cada filamento con una filamento con una orientación orientación antiparalela.antiparalela.

El ADN está situado dentro del núcleo El ADN está situado dentro del núcleo de la célula eucarionte formando de la célula eucarionte formando estructuras denominadas estructuras denominadas cromosomas o cromatina cromosomas o cromatina dependiendo de estado celular. Las dependiendo de estado celular. Las histonas son unas proteínas que histonas son unas proteínas que permiten organizar el ADN. Un permiten organizar el ADN. Un complejo de ocho histonas envueltas complejo de ocho histonas envueltas al ADN estructura el nucleosoma. Los al ADN estructura el nucleosoma. Los conglomerados de nucleosomas conglomerados de nucleosomas forman condensaciones denominadas forman condensaciones denominadas cromosomas. cromosomas.

Cuando la célula no Cuando la célula no se está dividiendo, el se está dividiendo, el material material cromosómico se cromosómico se encuentra encuentra libremente formando libremente formando la cromatina. El ADN la cromatina. El ADN sirve como código sirve como código para la estructura de para la estructura de las proteínas las proteínas sintetizadas por una sintetizadas por una célula. La ADN se célula. La ADN se encuentra en el encuentra en el núcleo, sin embargo, núcleo, sin embargo, las proteínas se las proteínas se producen en el producen en el citoplasma. citoplasma.

¿QUE ES ADN?¿QUE ES ADN? una macromolécula que una macromolécula que

forma parte de todas las forma parte de todas las células. Contiene la células. Contiene la información genética información genética usada en el desarrollo y usada en el desarrollo y el funcionamiento de los el funcionamiento de los organismos vivos organismos vivos conocidos y de algunos conocidos y de algunos virus, siendo el virus, siendo el responsable de su responsable de su transmisión hereditaria. transmisión hereditaria.

En el ADN, cada vagón es En el ADN, cada vagón es un nucleótido, y cada un nucleótido, y cada nucleótido, a su vez, está nucleótido, a su vez, está formado por un azúcar (la formado por un azúcar (la desoxirribosa), una base desoxirribosa), una base nitrogenada (que puede nitrogenada (que puede ser adenina→A, ser adenina→A, timina→T, citosina→C o timina→T, citosina→C o guanina→G) y un grupo guanina→G) y un grupo fosfato que actúa como fosfato que actúa como enganche de cada vagón enganche de cada vagón con el siguiente. con el siguiente.

Lo que Lo que distingue a un distingue a un vagónvagón (nucleótido) de (nucleótido) de otro es, otro es, entonces, la entonces, la base base nitrogenada, y nitrogenada, y por ello la por ello la secuencia del secuencia del ADN se ADN se especifica especifica nombrando nombrando sólo la sólo la secuencia de secuencia de sus bases. sus bases.

En los organismos En los organismos vivos, el ADN se vivos, el ADN se presenta como una presenta como una doble cadena de doble cadena de nucleótidos, en la que nucleótidos, en la que las dos hebras están las dos hebras están unidas entre sí por unas unidas entre sí por unas conexiones conexiones denominadas puentes denominadas puentes de hidrógeno.de hidrógeno.

Para que la información que contiene el Para que la información que contiene el ADN pueda ser utilizada por la ADN pueda ser utilizada por la maquinaria celular, debe copiarse en maquinaria celular, debe copiarse en primer lugar en unos trenes de primer lugar en unos trenes de nucleótidos, más cortos y con unas nucleótidos, más cortos y con unas unidades diferentes, llamados ARN. unidades diferentes, llamados ARN.

El ARN (ácido ribonucleico) interpreta El ARN (ácido ribonucleico) interpreta el código del ADN y dirige la síntesis el código del ADN y dirige la síntesis de proteínas en las moléculas del de proteínas en las moléculas del citoplasma. Las moléculas del ARN a citoplasma. Las moléculas del ARN a veces poseen una estructura veces poseen una estructura helicoidal y sus nucleótidos poseen la helicoidal y sus nucleótidos poseen la ribosa en vez de la desoxiribosa del ribosa en vez de la desoxiribosa del ADN. Existen tres tipos de ARN: ADN. Existen tres tipos de ARN: ribosomal, mensajero y ribosomal.ribosomal, mensajero y ribosomal.

REPLICACIONREPLICACION Una propiedad esencial del material Una propiedad esencial del material

genético es su capacidad para hacer genético es su capacidad para hacer copias exactas de sí mismo, para lo cual copias exactas de sí mismo, para lo cual cada una de las ramas de la cadena de cada una de las ramas de la cadena de ADN actúa como molde o guía, ADN actúa como molde o guía, dirigiendo la síntesis de una nueva dirigiendo la síntesis de una nueva cadena complementaria a lo largo de su cadena complementaria a lo largo de su longitud , utilizando las materias primas longitud , utilizando las materias primas de la célula de la célula

O = helicasa O = helicasa || = ADN || = ADN () = ADN, enrollado() = ADN, enrollado

En este paso, la En este paso, la helicasa rompe los helicasa rompe los enlaces de hidrógeno enlaces de hidrógeno para separar las dos para separar las dos hebras de ADN, por hebras de ADN, por segmentos. segmentos.

O = polimerasa iii O = polimerasa iii || = ADN || = ADN ! ¡ = ARN! ¡ = ARN En este paso, la polimerasa En este paso, la polimerasa

iii, agrega la hebra de ADN iii, agrega la hebra de ADN hija, en el lado derecho de hija, en el lado derecho de manera continua, en el lado manera continua, en el lado izquierdo, es discontinuo izquierdo, es discontinuo para poder hacerlo en el para poder hacerlo en el sentido correcto. El trozo de sentido correcto. El trozo de ARN, lo utiliza como partidor, ARN, lo utiliza como partidor, sin el cual, el proceso no sin el cual, el proceso no funciona. funciona.

O = polimerasas i y ii + O = polimerasas i y ii + endonucleasa endonucleasa || = ADN || = ADN ! ¡ = ARN! ¡ = ARN

En este paso, las En este paso, las polimerasas i y ii, en polimerasas i y ii, en conjunto con la conjunto con la endonucleasa, verifican que endonucleasa, verifican que los nucleótidos de la hebra los nucleótidos de la hebra hija estén bien puestos y hija estén bien puestos y corrigen los pedazos de corrigen los pedazos de ARN, transformándolos en ARN, transformándolos en ADN. La revisión, se realiza ADN. La revisión, se realiza nucleótido por nucleótido. nucleótido por nucleótido. Esta corrección, reduce las Esta corrección, reduce las probabilidades de error de probabilidades de error de 1/1.000.000 a 1/1.000.000 a 1/1.000.000.000.000. 1/1.000.000.000.000.

El proceso de síntesis de El proceso de síntesis de ARN o TRANSCRIPCIÓNARN o TRANSCRIPCIÓN

consiste en hacer una copia consiste en hacer una copia complementaria de un trozo de ADN. El complementaria de un trozo de ADN. El ARN se diferencia estructuralmente del ARN se diferencia estructuralmente del ADN en el azúcar, que es la ribosa y en ADN en el azúcar, que es la ribosa y en una base, el uracilo, que reemplaza a la una base, el uracilo, que reemplaza a la timina. Además el ARN es una cadena timina. Además el ARN es una cadena sencilla. sencilla.

En una primera etapa, una En una primera etapa, una enzima, la ARN-polimerasa enzima, la ARN-polimerasa se asocia a una región del se asocia a una región del ADN,denominada promotor, ADN,denominada promotor, la enzima pasa de una la enzima pasa de una configuración cerrada a configuración cerrada a abierta, y desenrolla una abierta, y desenrolla una vuelta de hélice, permitiendo vuelta de hélice, permitiendo la polimerización del ARN a la polimerización del ARN a partir de una de las hebras de partir de una de las hebras de ADN que se utiliza como ADN que se utiliza como patrón. patrón.

La ARN-polimerasa, se La ARN-polimerasa, se desplaza por la hebra patrón, desplaza por la hebra patrón, insertando nucleótidos de insertando nucleótidos de ARN, siguiendo la ARN, siguiendo la complementariedad de complementariedad de bases, así bases, así

Secuencia de ADN: Secuencia de ADN:

3'... TACGCT...5'3'... TACGCT...5'

Secuencia de ARNm:Secuencia de ARNm:

5'...UAGCGA...3'5'...UAGCGA...3'

Cuando se ha copiado Cuando se ha copiado toda la hebra, al final del toda la hebra, al final del proceso , la cadena de proceso , la cadena de ARN queda libre y el ARN queda libre y el ADN se cierra de nuevo, ADN se cierra de nuevo, por apareamiento de sus por apareamiento de sus cadenas cadenas complementarias. De complementarias. De esta forma, las esta forma, las instrucciones genéticas instrucciones genéticas copiadas o transcritas al copiadas o transcritas al ARN están listas para ARN están listas para salir al citoplasma.salir al citoplasma.

El ADN, por tanto, es la "El ADN, por tanto, es la "copia maestracopia maestra" " de la información genética, que de la información genética, que permanece en "reserva" dentro del permanece en "reserva" dentro del núcleo. núcleo.

El ARN, en cambio, es la "copia de El ARN, en cambio, es la "copia de trabajo" de la información genética. Este trabajo" de la información genética. Este ARN que lleva las instrucciones para la ARN que lleva las instrucciones para la síntesis de proteínas se denomina ARN síntesis de proteínas se denomina ARN mensajero. mensajero.

El ARN mensajero es el que lleva la El ARN mensajero es el que lleva la información para la síntesis de proteínas, es información para la síntesis de proteínas, es decir, determina el orden en que se unirán los decir, determina el orden en que se unirán los aminoácidos. aminoácidos.

La síntesis de proteínas o La síntesis de proteínas o traduccióntraducción tiene lugar en los ribosomas del tiene lugar en los ribosomas del citoplasma. Los aminoácidos son citoplasma. Los aminoácidos son transportados por el ARN de transportados por el ARN de transferencia, específico para cada uno transferencia, específico para cada uno de ellos, y son llevados hasta el ARN de ellos, y son llevados hasta el ARN mensajero, dónde se aparean el codón mensajero, dónde se aparean el codón de éste y el anticodón del ARN de de éste y el anticodón del ARN de transferencia, por complementariedad de transferencia, por complementariedad de bases, y de ésta forma se sitúan en la bases, y de ésta forma se sitúan en la posición que les corresponde. posición que les corresponde.

En esta maqueta se ha En esta maqueta se ha representado el ARN representado el ARN mensajero como una varilla mensajero como una varilla con los codones (juego de tres con los codones (juego de tres colores). El ribosoma está colores). El ribosoma está fijado al filamento, y las fijado al filamento, y las moléculas de ARN moléculas de ARN transferencia, con los transferencia, con los anticodones unidos a los anticodones unidos a los codones del ARNm . En la codones del ARNm . En la parte superior se observan tres parte superior se observan tres  aminoácidos  unidos .  aminoácidos  unidos .

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