Características e importancia del código genético

Transcripción

1 Características e importancia del código genético Estudio del ADN como portador de la información genética. Concepto de gen. Mecanismos responsables de su transmisión y variación. Los procesos de transcripción-traducción

2 QUÉ ES EL ADN? Nucleótidos de ADN Base nitrogenada Base nitrogenada Fosfato Adenina Citosina Guanina Nucleótidos de ARN Base nitrogenada Fosfato Adenina Citosina Guanina Desoxirribosa Timina Ribosa Uracilo

3 CUESTIONES PRUEBA DE ACCESO A LOS CICLOS FORMATIVOS DE GRADO SUPERIOR El ADN y el ARN guardan la información codificada por la variación de: a) La desoxirribosa b) Las pentosas c) Las bases nitrogenadas d) Los puentes de hidrógeno de las bases

4 LA DOBLE HÉLICE DE ADN El modelo de Watson y Crick El ADN está formado por dos cadenas de nucleótidos, enrolladas alrededor de un eje imaginario, formando una doble hélice de 2 nm de diámetro. Enrollamiento hacia la derecha Dos cadenas de nucleótidos Las bases nitrogenadas se encuentran en el interior de la doble hélice y el esqueleto de azucar-fosfato hacia el exterior. Esqueleto de azúcar-fosfato Bases nitrogenadas El enrollamiento de las cadenas es dextrógiro, es decir, hacia la derecha. 2 nm de diámetro

5 LA DOBLE HÉLICE DE ADN El modelo de Watson y Crick La distancia entre cada pareja de nucleótidos es de 0,34 nm. Cada vuelta completa de la doble hélice está formada por diez pares de nucleótidos, por lo que la longitud de la vuelta es de 3,4 nm. Separación entre bases de 0,34 nm Vuelta completa cada diez pares de nucleótidos. La longitud de la vuelta es de 3,4 nm Existe complementariedad entre ambas cadenas. La adenina se une a la timina y la guanina a la citosina. Son antiparalelas Enlaces por puentes de hidrógeno entre bases complementarias Las bases nitrogenadas están enfrentadas formando puentes de hidrógeno entre ellas. Complementariedad entre cadenas

6 CUESTIONES PRUEBA DE ACCESO A LOS CICLOS FORMATIVOS DE GRADO SUPERIOR Si en una cadena de ADN la secuencia es AGTCCA, Qué secuencia encontraríamos en su cadena complementaria? a) TCAGGT b) AGTCCA c) UCUGGU d) No se puede determinar por tener carácter aleatorio.

7 CUESTIONES PRUEBA DE ACCESO A LOS CICLOS FORMATIVOS DE GRADO SUPERIOR El ADN está formado por: a) Una sola hebra de nucleótidos que va en sentido 3 a 5. b) Dos hebras de nucleótidos complementarias y antiparalelas c) Una hebra de nucleótidos dispuestos circularmente d) Una molécula de nucleótidos dispuestos en espiral

8 CUESTIONES PRUEBA DE ACCESO A LOS CICLOS FORMATIVOS DE GRADO SUPERIOR El ADN está formado por: a) Una cadena de nucleótidos de adenina, guanina, citosina y uracilo. b) Dos cadenas de nucleótidos de adenina, guanina, citosina y uracilo c) Una cadena de nucleótidos de adenina, guanina, citosina y timina d) Dos cadenas de nucleótidos de adenina, guanina, citosina y timina

9 CÓMO SE CODIFICA LA INFORMACIÓN GENÉTICA DEL ADN? La única diferencia entre moléculas de distintos individuos es el orden en que se disponen sus nucleótidos; esto se denomina SECUENCIA DE NUCLEÓTIDOS. Las posibles ordenaciones de los cuatro nucleótidos originan distintos mensajes en el ADN, y cuanto más larga sea la molécula de ADN, mayor será el número de distintos mensajes que se podrá almacenar

10 FUNCIONES DE LOS ÁCIDOS NUCLÉICOS TRANSMITIR LA INFORMACIÓN GENÉTICA Para que la información genética de una especie se conserve generación tras generación, es preciso replicar el ADN, transmitir una de estas copias a cada una de las células hijas durante la división celular. REGULAR LA ACTIVIDAD DE LA CÉLULA La mayor parte de la actividad celular se lleva a cabo mediante la intervención de las proteínas. El ADN regula esta actividad en la medida en que almacena el código que determina cómo son las proteínas de un organismo; y los distintos tipos de ARN intervienen en esta regulación al participar en el proceso de síntesis de proteínas.

11 CÓMO SE DUPLICA EL ADN? La REPLICACIÓN O DUPLICACIÓN del ADN es el proceso por el que se realiza una copia idéntica de cada una de las hebras que constituyen el ADN. Es un proceso semiconservativo 1 INICIO. El ADN 2 FORMACIÓN. Cada 3 FINALIZACIÓN. Se se desenrolla. cadena sirve de molde. obtienen dos cadenas iguales.

12 CÓMO SE DUPLICA EL ADN? 1 INICIO DE LA REPLICACIÓN

13 CÓMO SE DUPLICA EL ADN? 2 FORMACIÓN DE LAS NUEVAS HEBRAS

14 CÓMO SE DUPLICA EL ADN? Ligasas 2 FORMACIÓN DE LAS NUEVAS HEBRAS

15 CÓMO SE DUPLICA EL ADN? 2 FORMACIÓN DE LAS NUEVAS HEBRAS

16 CÓMO SE DUPLICA EL ADN? 2 FORMACIÓN DE LAS NUEVAS HEBRAS Se elimina el ARN cebador y la ADN polimerasa I va rellenando los huecos La ADN ligasa ensambla el nuevo segmento La actividad exonucleasa de la ADN polimerasa elimina el ARN cebador. Los huecos de la hebra hija se van rellenando por la acción de la polimerasa de esta misma enzima y, por último, la ADN ligasa cataliza la etapa final de unión.

17 CÓMO SE DUPLICA EL ADN? 23 FINALIZACIÓN. Se obtienen dos cadenas idénticas

18 1 TROPOISOMERASAS O GIRASAS. Actúan desenrollando el ADN 2 HELICASAS. Separan las dos hebras de la doble hélice 3 PROTEÍNAS SSB. Mantienen separadas las dos hebras 4 PRIMASAS. Originan los ARN cebadores ENZIMAS QUE INTERVIENEN 5 ADN POLIMERASAS. Catalizan la formación de enlaces fosfodiéster entre nucleótidos 6 LIGASAS. Unen los fragmentos de polinucleótidos adyacentes mediante enlaces fosfodiéster

19 CARACTERÍSTICAS DE LA REPLICACIÓN Es semiconservativa Es bidireccional Dos puntos de inicio en eucariotas Unidireccional 5 3 Semidiscontínua (hebra conductora y retardada) Iniciación ARN cebador

20 CUESTIONES PRUEBA DE ACCESO A LOS CICLOS FORMATIVOS DE GRADO SUPERIOR El término replicación significa: a) La capacidad del ADN de hacer copias idénticas de su molécula b) La separación de una pareja de cromosomas homólogos durante la meiosis c) La capacidad del ADN de hacer copias complementarias de ARN d) La síntesis de una cadena peptídica a partir de una molécula de ARN mensajero

21 CUESTIONES PRUEBA DE ACCESO A LOS CICLOS FORMATIVOS DE GRADO SUPERIOR La replicación del ADN es: a) Conservativa b) Semiconservativa c) Dispersiva d) Conjugativa

22 CUESTIONES PRUEBA DE ACCESO A LOS CICLOS FORMATIVOS DE GRADO SUPERIOR Que las moléculas de ADN se repliquen de modo semiconservativo, significa: a) Que la doble hélice se separa y cada cadena sirve de molde para la síntesis de una nueva cadena complementaria. b) Que el resultado son dos moléculas hijas idénticas a la original, una la progenitora y otra de nueva síntesis c) Que el resultado son dos moléculas hijas idénticas a la original que contienen una cadena progenitora y otra de nueva síntesis d) Que es el proceso fundamental para la transferencia de la información genética de padres a hijos

23 GENES Y PROTEÍNAS La información genética que define las características de cada individuo reside en la secuencia de nucleótidos de su ADN (genotipo). Esta información genética es la que determina qué proteínas deben producir las células de cada individuo. Las proteínas son las responsables del fenotipo del individuo.

24 Cómo se fabrican las proteínas? El dogma central de la biología El ADN traslada parte de su información a una molécula de ARN, que a su vez dirige la formación de una proteína RETROVIRUS NÚCLEO Es el paso de una secuencia de ADN a una secuencia de ARN. Intervienen ADN, ribonucleótidos fosfatos de A, T, C, U y las ARN-polimerasas. ARNr (ARN pol. I), ARNm (ARN pol. II), ARNt ((ARN pol. III). CITOPLASMA Consiste en fabricar una proteína colocando los aminoácidos según el orden que indica la secuencia de ARNm. Intervienen los ribosomas y ARN.

25 La síntesis de proteínas paso a paso LA TRANSCRIPCIÓN DEL ADN EN ARNm Ocurre en el núcleo en eucariotas y en el citosol de procariotas. El ADN se desenrolla y se abre (1a). Núcleo Citoplasma 1a 1b ADN ARNm Una de sus hebras sirve de molde para sintetizar una cadena de ARNm, que pasará al citoplasma. LA TIMINA SE SUSTITUYE POR URACILO G-C A-U T-A C-G Promotor

26 CUESTIONES PRUEBA DE ACCESO A LOS CICLOS FORMATIVOS DE GRADO SUPERIOR La secuencia o secuencias que determinan el lugar de unión de la polimerasa y el punto exacto de comienzo de la transcripción se denomina: a) Promotor b) Lugar de iniciación c) Transcriptor d) Secuenciador

27 CUESTIONES PRUEBA DE ACCESO A LOS CICLOS FORMATIVOS DE GRADO SUPERIOR La copia de una porción de una de las cadenas del ADN en ARN se llama: a) Replicación b) Traducción c) Transcripción d) Duplicación

28 CUESTIONES PRUEBA DE ACCESO A LOS CICLOS FORMATIVOS DE GRADO SUPERIOR La transcripción es el paso de: a) ADN a proteínas b) ADN a ARNm c) ARNm a proteínas d) ARN a ADN en algunos virus

29 CUESTIONES PRUEBA DE ACCESO A LOS CICLOS FORMATIVOS DE GRADO SUPERIOR El mensaje genético contenido en el DNA es capaz de sintetizar una molécula de RNA. Cómo se llama este proceso? a) Estructura del RNA b) Replicación del DNA c) Traducción d) Transcripción

30 La síntesis de proteínas paso a paso LA TRANSCRIPCIÓN DEL ADN EN ARNm MADURACIÓN (splicing) Eliminación de intrones y unión de exones Intrones: Secuencias que se transcriben pero no se traducen, no codifican una secuencia de aa. Extrones: Secuencias que se transcriben y se traducen, codifican una secuencia de aa. Ambas son moléculas de desoxirribonucleótidos

31 La síntesis de proteínas paso a paso LA TRADUCCIÓN DEL ARNm EN UNA PROTEÍNA 1. Inicio de la traducción La molécula de ARNm se une a un ribosoma por uno de sus extremos. ARNm 2. Un aminoácido se une al ARNt Un aminoácido (aa) se une a un ARN de transferencia (ARNt) (2a). El ARNt con el aminoácido unido (ARNtaa) reconoce y se une a una secuencia de tres bases del ARNm, llamada triplete o codón (2b). ARNm 2b Codón (AUG) 3. Unión del primer aa El primer aminoácido queda unido al ribosoma (3a), y el ARNt queda libre (3b). 3a Ribosoma Citoplasma ARNt Anticodón (UAC) 2a aa ARNt-aa Aminoacil-ARNt sintetasas ARNt 3b

32 La síntesis de proteínas paso a paso LA TRADUCCIÓN DEL ARNm EN UNA PROTEÍNA 4. Incorporación del segundo aa 5. Incorporación del resto de aa 6. Fin Otro ARNt, unido a otro aminoácido, reconoce el siguiente triplete en la cadena de ARNm y se une a él (4a). El segundo aminoácido queda así unido al ribosoma junto al primer aminoácido (4b), y el ARNt que lo transportaba queda libre en el citoplasma (4c). 4b Se siguen incorporando aminoácidos por el proceso descrito hasta que el ribosoma ha leído o traducido toda la secuencia de bases del ARNm. La proteína se separa del ribosoma y queda libre en el citoplasma. 4a 4c ARNt-aa ARNt aa ARNt-aa ARNt ARNt ARNt aa ARNt Proteína

33 EL CÓDIGO GENÉTICO La correspondencia entre los codones de ARN, y los aminoácidos que forman las proteínas recibe el nombre de código genético Los aminoácidos están codificados por palabras de tres letras, tripletes de bases de ARNm llamados codones. (4 3 = 64) nucleótidos y hay 20 aminoácidos. De los 64 tripletes, 61 codifican para los 20 aa y los 3 restantes corresponden a señales de stop o parada de la síntesis de proteínas.

34 CUESTIONES PRUEBA DE ACCESO A LOS CICLOS FORMATIVOS DE GRADO SUPERIOR El código genético traduce la información de los ácidos nucleicos a las proteínas. Cuántos nucleótidos codifican a un aminoácido de una proteína? a) Dos nucleótidos b) Tres nucleótidos c) Cuatro nucleótidos d) Ninguna es correcta

35 EL CÓDIGO GENÉTICO CARACTERÍSTICAS Es universal Es degenerado. Algún aa está codigficado por más de un triplete Tiene tripletes que no codifican ningún aa (FIN e INICIO) Carece de solapamientos entre tripletes Unidireccional 5 3

36 CUESTIONES PRUEBA DE ACCESO A LOS CICLOS FORMATIVOS DE GRADO SUPERIOR La composición química de los ribosomas es: a) ADN b) ARN y proteínas c) Proteínas y monosacáridos d) ARN y ADN

37 CUESTIONES PRUEBA DE ACCESO A LOS CICLOS FORMATIVOS DE GRADO SUPERIOR Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la genética es correcta? a) Los genes se expresan siempre en forma de proteínas b) Los organismo más evolucionados presentan más números de genes c) Todos los caracteres de un individuo vienen determinados exclusivamente por su genotipo d) Los organismo más evolucionados presentan menor número de genes

38 CUESTIONES PRUEBA DE ACCESO A LOS CICLOS FORMATIVOS DE GRADO SUPERIOR El genoma es: a) El conjunto de todos los genes de un organismo b) El conjunto de todos los cromosomas de un organismo c) El conjunto de todas las proteínas de un organismo d) El conjunto de todos los orgánulos celulares de un organismo.