ácidos nucleícos
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BIOMOLÉCULAS ORGÁNICASLOS ÁCIDOS NUCLEICOS
Presentado por el:
Blgo.: EDWIN LUIS UCEDA BAZÁN
CHICLAYO - PERÚ
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MATERIA VIVA
Primarios
Bioelementos
Secundarios
Orgánicas
Biomoléculas
Inorgánicas
Agua
Oligoelementos
Sales Minerales
Disueltas
Precipitadas
Asociadas
Carbohidratos
Lípidos
Proteínas
Ácidos Nucleicos
Hormonas
Enzimas
Vitaminas
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Biólogo: Johan Friedrich Miescher
Basilea - Suiza / 1844 – 1895.
Aisló varias moléculas ricas en fosfatos, a las cuales llamó nucleínas (actualmente ácidos nucleicos), a partir del núcleo de los glóbulos blancos en1869, preparando el camino para su identificación como los portadores de la información hereditaria, el ADN.
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Médico: Frederick Griffith
Hale - Inglaterra / 1879 - 1941.
En 1928, en el experimento conocido como “Experimento de Griffith", descubrió lo que él llamó “Principio de transformación", es decir lo que hoy en día se conoce como ADN.
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Médico: Oswald Theodore Avery
Halifax - Canadá / 1877 - 1955.
En los años 1940, hizo una serie de experimentos concluyentes: había demostrado que una serie de bacterias vivas sanas mezclados con una serie de bacterias muertas patógenas habían originado nuevos bacterias vivas patógenas. Concluyó que el ADN del núcleo celular es portador del material genético.
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Químico: Erwin Chargaff
Czernowitz - Austria / 1905 - 2002.
Analizó con detalle el contenido de bases nitrogenadas del ADN y estableció 2 reglas.
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Chicago – EE. UU. / 1928
Crearon el modelo bihelicoidal del ADN.
Biólogo: James Dewey Watson
Biofísico:Francis Harry Compton Crick
Weston – Reino Unido. / 1916 - 2004.
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IMPORTANCIA BIOLÓGICA
• Se encuentran en el núcleo.
• Contienen a los genes.
• Pueden sufrir cambios o mutaciones.
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DEFINICIÓN: Son moléculas cuaternarias, formadas por la unión de los bioelementos: C, H, O y N; los cuales forman los nucleótidos.
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Es la unidad o monómero estructural de los ácidos nucleicos; están por enlaces fosfodiéster.Un nucleótido, está constituido por:
- Un azúcar (pentosa). - Una base nitrogenada (purina o pirimidina). - Un ácido fosfórico.
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1. BASES NITROGENADAS: Son compuestos heterocíclicos que contienen carbono y nitrógeno en los anillos que forman.
el nitrógeno les confiere el carácter básico a los ácidos nucleicos.
Las bases nitrogenadas se clasifican en:Bases Púricas o Purinas y Bases Pirimídicas o Pirimidinas
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A. BASES NITROGENADAS PÚRICAS O PURINAS: Poseen dos anillos heterocíclicos y son: la Adenina (A) y la
Guanina (G).
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A. BASES NITROGENADAS PIRIMÍDICAS O PIRIMIDINAS: Poseen un anillo heterocíclicos y son: la Citosina (C), Timina
(T) y Uracilo (U).
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2. LOS AZÚCARES (PENTOSAS): Son monosacáridos de cinco átomos de carbono. Son de dos tipos: La RIBOSA (Componente del ácido Ribonucleico) y la DESOXIRRIBOSA (Componente del ácido Desoxirribonucleico)
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3. EL ÁCIDO FOSFÓRICO (H3PO4): Es una molécula inorgánica. Le confiere el carácter ácido y la basofilia a los ácidos nucleicos.
OH
OH
OH
O P
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Los ácidos nucléicos están formados por largas cadenas de nucleótidos, enlazados entre sí por el grupo fosfato.
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GRUPOS FOSFATOS
BASE NITROGENADA: ADENINA
ENLACE:β - GLUCOSÍDICO
PENTOSA:RIBOSA
ENLACESFOSFODIÉSTER
NUCLEÓSIDO: ADENOSINA
NUCLEÓTIDO: ADENOSÍN MONOFOSFATO (AMP)
NUCLEÓTIDO: ADENOSÍN DIFOSFATO (ADP)
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Hay dos tipos de ácidos nucleicos: El ADN (ácido desoxirribonucleico) y el ARN (ácido ribonucleico).
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La molécula de ADN está constituída por dos largas cadenas de nucleótidos unidas entre sí formando una doble hélice. Las dos cadenas de nucleótidos que constituyen una molécula de ADN, se mantienen unidas entre sí porque se forman enlaces entre las bases nitrogenadas de ambas cadenas que quedan enfrentadas. La unión de las bases se realiza mediante puentes de hidrógeno, y este apareamiento está condicionado químicamente de forma que la adenina (A) sólo se puede unir con la Timina (T) y la Guanina (G) con la Citosina (C).
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La estructura de un determinado ADN está definida por la "secuencia" de las bases nitrogenadas en la cadena de nucleótidos, residiendo precisamente en esta secuencia de bases la información genética del ADN.
El orden en el que aparecen las cuatro bases a lo largo de una cadena en el ADN es, por tanto, crítico para la célula, ya que este orden es el que constituye las instrucciones del programa genético de los organismos.
Conocer esta secuencia de bases, es decir, secuenciar un ADN equivale a descifrar su mensaje genético.
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La estructura en doble hélice del ADN, con el apareamiento de bases limitado ( A-T; G-C ), implica que el orden o secuencia de bases de una de las cadenas delimita automaticamente el orden de la otra, por eso se dice que las cadenas son complementarias. Una vez conocida la secuencia de las bases de una cadena ,se deduce inmediatamente la secuencia de bases de la complementaria.
El modelo de la doble hélicede Watson y Crick ha supuesto un hito en la historia de la Biología.
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ESTRUCTURA DEL ADN
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EMPAQUETAMIENTO DEL ADN Las proteínas asociadas al ADN se conocen colectivamente con el nombre de histonas. Son polipéptidos relativamente cortos cargados
positivamente (básicos) y por lo tanto son atraídos por las cargas negativas del ADN
(ácido).
Las histonas son sintetizadas en cantidad durante la fase S del ciclo celular.
Una de las funciones de esas proteínas está relacionada con el empaquetamiento del ADN en la forma del cromosoma: los 2 metros de ADN de la célula humana son empaquetados en 46 cromosomas de un largo combinado de aproximadamente 200 nm.
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EMPAQUETAMIENTO DEL ADN
La célula tiene unas 90 millones de moléculas de histonas siendo la mayoría perteneciente a un tipo conocido como H1. Se conocen cinco tipos de histonas (H1, H2A, H2B, H3, y H4 ).
Cada nucleosoma posee 8 de estas histonas; con la excepción de la H1.
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EMPAQUETAMIENTO DEL ADN
El nucleosoma es la unidad fundamental de "empaquetamiento“ del ADN eucariótico.
El "carretel" ("core") del mismo consiste en dos moléculas de H2A + H2B + H3 + H4; alrededor de las cuales el ADN se enrolla dos veces (fig.1).
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EMPAQUETAMIENTO DEL ADN
EL NUCLEOSOMA
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EMPAQUETAMIENTO DEL ADNLa histona H1 esta fuera del "carretel". Este nivel de empaquetamiento ("packing") se conoce como "cuentas de un collar" (fig. 2).
El siguiente nivel se conoce como “la fibra de 30 nm”, cuyos detalles de organización no se conocen completamente.
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EMPAQUETAMIENTO DEL ADNLas fibras se condensan a posteriori en dominios en bucle de 300 nm (fig. 3).
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EMPAQUETAMIENTO DEL ADN
Los dominios son parte de las secciones condensadas (700 nm) de los cromosomas. (fig. 4)
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EMPAQUETAMIENTO DEL ADN
El cromosoma tiene un ancho de unos 1.400 nm en la metafase (fig. 5).
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RESUMEN DEL EMPAQUETAMIENTO DEL ADN
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RE
SU
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N D
EL
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PA
QU
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TO
DE
L A
DN
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CO
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SA
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N
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UN
C
RO
MO
SO
MA
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ESTRUCTURA PRIMARIA DEL ADN
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ESTRUCTURA SECUNDARIA
DEL ADN
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ESTRUCTURA TERCIARIA DEL ADN
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ESTRUCTURA CUATERNARIA DEL ADN
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RESUMEN DE LA ESTRUCTURA DEL ADN
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RESUMEN DE LA ESTRUCTURA DEL ADN
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PARTES DE UN CROMOSOMA DUPLICADO
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TIPOS DE CROMOSOMAS SEGÚN SU MORFOLOGÍA (Cromosomas simples)
Dependiendo de la posición del centrómero se clasifican en:
Telocéntrico con el
centrómero en un extremo
Acrocéntrico uno de sus
brazos es muy
corto
Submetacéntrico
Con brazos de diferente
longitud
Metacéntrico
Con brazos de
Igual longitud
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TIPOS DE CROMOSOMAS SEGÚN SU MORFOLOGÍA (Cromosomas duplicados)
MetacéntricoSubmetacéntricoAcrocéntricoTelocéntrico
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Los cromosomas acrocéntricos poseen una masa de cromatina llamada satélite, en el extremo del brazo corto.
El satélite se halla aislado del resto del cromosoma por la constricción secundaria.
La zona aledaña al satélite de los cromosomas acrocéntricos contribuye a formar el nucléolo.
El más corto de los dos brazos del cromosoma se llama p; el más largo es el brazo q.
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cromosomas acrocéntricos
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REPLICACIÓN DEL ADN:Es la capacidad que tiene el ADN de hacer copias o réplicas de su molécula. Este proceso es fundamental para la transferencia de la información genética de generación en generación.
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REPLICACIÓN DEL ADN:
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Las moléculas se replican de un modo semiconservativo. La doble hélice se separa y cada una de las cadenas sirve de molde para la síntesis de una nueva cadena complementaria. El resultado final son dos moléculas idénticas a la original.
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Lineal
ARN Ribosómico (Globular) ARN de Transferencia (Trébol)
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Del "Gen" a la "Proteina"
El ADN tiene la información para hacer las proteínas de la célula. Ya que muchas de estas proteínas funcionan como enzimas en las reacciones químicas que tienen lugar en la célula,todos los procesos celulares dependen, en última instancia, de la información codificada en el ADN.
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LA SÍNTESISDE PROTEÍNAS
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En el proceso de síntesis de proteínas, existe una molécula, el ARN, que actúa de intermediaria. Por lo tanto, en el proceso de expresión de la información contenida en los genes hay dos etapas:
ADN ARN PROTEÍNAS
La primera se denomina TRANSCRIPCIÓN y la segunda TRADUCCIÓN Esto se ha dado en llamar el "dogma central de la Biología Molecular"
El "dogma central" admite excepciones. Temin descubrió una enzima, la transcriptasa inversa que es capaz de sintetizar ADN copiando la información contenida en un ARN. El papel biológico de esta enzima es fundamental en los retrovirus , cuyo material genético es ARN en vez de ADN. El virus del S.I.D.A. es un retrovirus.