COLEGIO SANTA BERNARDITA TALCAHUANO
ASIGNATURA: Biologia Celular y Molecular.
PROFESORA: Alejandra Burgos Ávila CUARTO MEDIO
Organización del ADN.
Instrucciones: Lea con atención el contenido presentado en esta guía de aprendizajes y mida los conocimientos adquiridos
resolviendo las actividades propuestas, todas ellas serán revisadas en clases.
Consultas y dudas al siguiente correo: [email protected]
Introducción:
El estudio de la célula ha permitido detectar la presencia de macromoléculas orgánicas de suma importancia, como lo son el ADN y el ARN, denominados ácidos nucleicos. El ADN es la macromolécula que guarda la información genética de todas las características de un organismo y el ARN es la macromolécula que ayuda a decodificar esa información del ADN, para traducirla a proteínas, proceso denominado expresión de la información génica.1. Un poco de Historia…
Entre 1950 y 1953, Rosalind Franklin y Maurice Wilkins, ambos científicos británicos, usaron el método de
difracción de rayos X para estudiar el ADN. Descubrieron que esta molécula es helicoidal, que tiene un diámetro uniforme de dos
nanómetros (2 mil
millonésimas de metro) y que, además, está compuesta de subunidades que se repiten (nucleótidos)
En 1953, James Watson y Francis Crick describen su modelo aceptado hasta nuestros días, que plantea los siguientes puntos:
El ADN está formado por 2 cadenas de desoxirribonucleótidos, enrolladas alrededor de un eje común (doble hélice). Estas cadenas tienen un carácter antiparalelo, porque sus direcciones de crecimiento son opuestas.
Las bases nitrogenadas están orientadas hacia el interior de la doble hélice y en forma perpendicular a cada cadena. La pentosa y el grupo fosfato se disponen hacia el exterior, formando aproximadamente un ángulo recto respecto de la base.
Ambas cadenas se estabilizan a través de puentes de hidrógeno, formados por pares de bases enfrentadas en forma complementaria:
la adenina se aparea con la timina y la guanina con la citosina, con 2 y 3 puentes de hidrógeno respectivamente. Además, los nucleótidos dentro de una misma hélice se unen por enlaces fosfodiéster.
1.1 Características de los Ácidos Nucleicos.
Todos los ácidos nucleicos están formados por una unidad básica: los nucleótidos. Estas biomoléculas incluyen en su estructura tres componentes:
una base nitrogenada, una pentosa (monosacárido o azúcar simple) y un grupo fosfato.
1.2 Estructura del ADN y ARN
1.3 Ácido Desoxirribonucleico (ADN)
El ADN está formado por la unión de desoxirribonucleótidos mediante enlaces fosfodiéster. Este enlace se establece entre el grupo fosfato del C-5 de una desoxirribosa y el grupo hidroxilo del C-3 de la desoxirribosa del nucleótido siguiente. De este modo, los extremos de la cadena son un grupo fosfato en C-5’, denominado extremo 5’, y un grupo OH en C-3’, denominado extremo 3’.
Las dos cadenas de nucleótidos son antiparalelas. Los extremos de cada una de las cadenas son denominados 5’-P (fosfato) y 3’-OH (hidroxilo) y las dos cadenas se alinean en direcciones opuestas, como si una estuviera de pie y la otra de cabeza, quedando el grupo –OH del extremo 3’ de una de ellas enfrentado al grupo fosfato del extremo 5’ de la cadena complementaria.
1.4 Resumen de la Organización Estructural del ADN
2. Núcleo Celular
NÚCLEO
El núcleo es una estructura que se presenta en todo tipo de célula, excepto en las bacterias y cianobacterias. Comúnmente existe un núcleo por célula, si bien algunas células carecen de éste (como el glóbulo rojo) y otras son bi o plurinucleadas (como las células del músculo esquelético). La forma nuclear es variable dependiendo en gran parte de la forma celular, en tanto su tamaño guarda relación con el volumen citoplasmático.
Organización:
Cuando la célula no se está dividiendo, el núcleo está constituido por una envoltura nuclear o carioteca, el material genético o cromatina y uno o más nucléolos. Tanto la cromatina como el nucléolo están incluidos en un medio semilíquido llamado nucleoplasma o cariolinfa. Durante la división celular se pierde esta organización, ya que desaparece la carioteca y el nucléolo, en tanto la cromatina se condensa y forma a los cromosomas.
Envoltura Nuclear o Carioteca: Es una doble membrana provista de poros.
Forma parte del sistema de membranas internas de la célula, presentando continuidad con el RER. Su superficie externa suele presentar ribosomas adheridos, mientras que a la superficie interna se adosan gránulos de cromatina. A través de los poros se mantiene un intercambio permanente de materiales entre el nucleoplasma y el citoplasma.
Cromatina: Es una red de gránulos y filamentos constituida por ADN y proteínas. El ADN es la molécula que posee la información con el diseño de todas las proteínas que es capaz de elaborar el organismo de una especie.
Cuando la célula se dispone a dividirse, la cromatina se duplica y luego se condensa para formar los cromosomas, que actúan como portadores de la información hereditaria.
Nucléolo: Es una estructura intranuclear desprovista de membrana. Alcanza su mayor desarrollo, en cuanto a tamaño y cantidad, en células que sintetizan activamente proteínas. En el nucleolo se sintetiza ARN y además se arman los ribosomas que luego se desplazan hasta el citosol y/o RER a través de los poros nucleares
Funciones:
• Separa el material genético del citosol. Controla la síntesis de proteínas.
• Ensambla los ribosomas en el nucleolo
Tipo de célula:
Células eucariontes en general. El nucleolo tiene mayor desarrollo en células con activa síntesis de proteínas, por ejemplo algunos tipos de células glandulares.
Conexiones Desde
Citosol: recibe proteínas que controlan la lectura del ADN
Hacia
Citosol: traspasa ribosomas y ARN RER: traspasa ribosomas
3. Cromosomas
En las células eucariontes, el estado del material genético depende de la etapa del ciclo celular en la cual se encuentran. Es por ello que puede estar descondensado, formando la cromatina; o en su máxima condensación, formando los cromosomas.
En el proceso de condensación del ADN participan las proteínas histonas, las que constituyen unidades denominadas nucleosomas.
Niveles de organización del material genético
Estructura de un Cromosoma.
Las células somáticas (células no sexuales) poseen dos juegos de cromosomas y se designan como diploides (2n). Los gametos (células sexuales) tienen un
solo juego
cromosómico, denominándose células haploides
(n). La cantidad de ADN de un gameto, cuyos cromosomas están constituidos por una sola cromátida, se representa como c.
Los cromosomas de un mismo par que presentan el mismo tamaño y forma se conocen como cromosomas homólogos. Tienen la misma secuencia de genes, pero no poseen exactamente la misma información (alelo), ya que cada uno procede de un progenitor distinto.
El número de cromosomas que identifica a una especie se denomina dotación cromosómica. Por ejemplo, para la especie humana es 46 (44 cromosomas autosómicos y 2 cromosomas sexuales). La descripción del conjunto de cromosomas de una especie determinada, según morfología y tamaño, constituye el cariotipo.
ACTIVIDADES.
Selección Múltiple
1. La siguiente tabla muestra los resultados del análisis de los porcentajes de bases nitrogenadas en el material genético de tres especies diferentes:
De la información de la tabla, es correcto concluir que
I. en cada organismo la proporción de adenina es similar a la de timina.
II. las proporciones de A+T y G+C difieren entre los organismos estudiados.
III. la proporción de bases púricas es igual a la proporción de bases pirimídicas
A. Solo I B. Solo II C. Solo I y II D. Solo I y III E. I, II y III
2. Las histonas son proteínas que se asocian al material genético para permitir
A. el transporte del ADN.
B. la compactación del ADN.
C. la síntesis de ADN.
D. la degradación del ADN.
E. la duplicación del ADN.
3. Según el modelo de doble hélice del ADN, propuesto por Watson y Crick, es correcto afirmar que:
A. la adenina se une siempre con la citosina.
B. las dos cadenas de nucleótidos de la molécula son paralelas.
C. las bases nitrogenadas de ambas cadenas se unen mediante puentes disulfuro.
D. las pentosas y los grupos fosfatos forman el interior de la hélice.
E. la cantidad de nucleótidos de pirimidina es igual que la de nucleótidos de purina.
4. En una molécula de ADN eucarionte, el grupo fosfato de una cadena se enlaza directamente con:
A. otro grupo fosfato B. una desoxirribosa.
C. una adenina.
D. una guanina.
E. una ribosa.
5. ¿Cuál de las siguientes relaciones de conceptos es correcta?
A. Bases nitrogenadas ADN = adenina, timina, citosina y uracilo.
B. Pares de bases complementarias = adenina y citosina.
C. Cromosoma eucariótico = ADN y proteínas.
D. Pirimidinas = adenina y timina E. Pentosa ADN = ribosa.
6. ¿Cuántos pares de cromosomas homólogos aparecen en la figura?
A. 0 B. 2 C. 4 D. 6 E. 8
7. Los dos juegos de cromosomas presentes en las células de los organismos diploides con reproducción sexual se deben a(l)
A. la duplicación del material genético de una célula haploide.
B. aporte de un juego haploide por cada progenitor.
C. un proceso de reducción de tétradas formadas durante la meiosis.
D. resultado de dos mitosis celulares sucesivas.
E. la separación de cromátidas hermanas durante la anafase.
