Unidad 2

SEP                      SNEST                      DGEST

INSTITUTO TECNOLOGICO DE CD. ALTAMIRANO GRO

UNIDAD II

ESTRUCTURA Y PROPIEDADES DEL MATERIAL GENETICO

2.1 ESTRUCUTURA QUIMICA Y FISICA DE LOS ACIDOS NUCLEICOS: ADN Y ARN

2.2 FUNCION DE LOS ACIDOS NUCLEICOS

 

QUE PRESENTA:

MA. EVELYN REYNOSO PADILLA

NUMERO DE CONTROL:

09930079

 

LIC: BIOLOGIA

CIUDAD ALTAMIRANO, GRO. MÉXICO. FEBRERO DEL 2012

INTRODUCCIÓN

La molécula fundamental en los seres vivos es el de acido desoxirribonucleico o ADN en la secuencia se encuentra codificada toda la información que dirige cada célula de un organismo para que crezca, diferencie en estructuras especializadas, se divida y responda los cambios del medio. Todo este proceso se lleva a cabo a partir de la transcripción del ADN en ARNm que lleva la información proveniente del ADN y lo transporta a los ribosomas para producir las proteínas. Cada uno cuenta con características propias siendo unas similares entre sí.

El ADN y el ARN desempeñan funciones distintas

El ADN son moléculas muy largas, que contienen muchos miles de desoxirribonucleótidos de cuatro clases distintas, unidos en una secuencia que es característica para cada organismo, y que constan habitualmente, de dos hebras. El cromosoma de las células procarióticas es una gran molécula de ADN, dispuesta de modo compacto en una zona nuclear o nucleoide. En los procariotas no existe una membrana que envuelva al material genético.

Los ácidos ribonucleicos constan de largas cadenas de ribunucleótidos, y aunque son mucho más cortos que los del ADN, son mucho más abundantes en la mayoría de las células. Tanto en las células procarióticas como en las eucarióticas, las tres clases principales de ARN son el ARN mensajero (ARNm), el ARN ribosómico (ARNr) y el ARN de transferencia (ARNt). Cada uno de ellos consta de una sola cadena de ribonucleótidos y posee un peso molecular, una secuencia nucleotídica y una función biológica característica. El ARN mensajero actúa como matriz utilizada por los ribosomas para la traducción de la información genética en la secuencia aminoácido de las proteínas. La secuencia nucleotídica del ARNm es complementaria al mensaje genético contenido en su segmento especifico de la cadena patrón del ADN. En una célula eucariótica pueden existir 104 moléculas de ARNm distintas, cada una de las cuales modifica una o más cadenas polipeptídicas diferentes.

Los ARN de transferencia constan de una sola cadena de ribonucleótidos que posee una conformación muy plegada. Contiene entre 70 y 95 ribonucleótidos y sus pesos moleculares oscilan entre 23000 y 30000 dáltones. Cada uno de los 20 aminoácidos que se encuentran en las proteínas tiene uno o más ARNt correspondientes a los que se une para ser transportados a los ribosomas, en donde los ARNt actúan como adaptadores para traducir los vocablos del código genético del ARNm en la secuencia aminoácido de las proteínas. Cada tARN contiene una secuencia trinucleotídica específica determinada anticodón, que es complementaria con el codón, secuencia trinucleotídica del ARNm que codifica a un aminoácido especifico.

Los ARN ribosómicos (ARNr) son los componentes principales de los ribosomas y constituyen hasta un 65% de su peso. En los ribosomas procarióticos hay tres clases de ARNr mientras que en los ribosomas eucarióticos existen cuatro. Los ARN ribosómicos desempeñan un importante papel en la estructura y función de los ribosomas.

En las células eucarióticas hay dos clases adicionales de ARN”: el ARN nuclear heterogéneo (ARNhn), que son los precursores nucleares de los ARNm, y los ARN nucleares pequeños (ARNsn), que participan en la elaboración del ARN.

Tienen bases y pentosas características.

Los nucleótidos contienen tres componentes característicos:

v Una base nitrogenada.

v Una pentosa.

v Ácido fosfórico, unidos de tal modo que la base está unida covalentemente, mediante enlace N-glucosilo, al átomo de carbono 1' de la pentosa, el ácido fosfórico esta esterificado al carbono 5'.

Las bases nitrogenadas derivan de dos compuestos heterocíclicos originarios, la primigenia y la purgan. El DNA contiene dos bases pirimidínicas principales, la citocina (C) y la timina (T), y dos bases purínicas principales, la adenina (A) y la guanina (G).

Los ARN también contienen dos pirimidinas principales, la citocina (C) y el uracilo (U), y dos bases purínicas principales, la adenina (A) y la guanina (G).

La única diferencia importante entre las bases del DNA y el ARN es que la timina es una pirimidina en el ADN, pero no es habitual en el ARN; por el contrario, el uracio es la pirimidina principal en el ARN. Las bases pirimidínicas y purínicas son moléculas casi planas, relativamente insolubles en el agua. En los ácidos nucleicos existen dos clases de pentosas. Las unidades de desoxirribonucleótidos que se repiten en el DNA contienen 2'-desoxi-D-ribosa, y las unidades des ribonucleótidos del ARN contienen D-ribosa. Ambas pentosas se encuentran en los nucleótidos en su forma de B-furanosa.

Ø  Los enlaces fosfodiéster: Unen las sucesivas unidades nucleotídicas

Tanto el ADN como el ARN, los sucesivos nucleótidos están unidos entre sí por covalencia mediante puentes construidos por grupos fosfato. El grupo 5'-hidroxilio del nucleótido siguiente por un enlace fosfodiéster. De este modo, el esqueleto covalente de los ácidos nucleícos está constituido por grupos alternantes de fosfato y de pentosa, mientras que las bases características aparecen como grupos laterales unidos al esqueleto a intervalos regulares: Debe indicarse, también, que los esqueletos del ADN y del ARN son muy polares, ya que los grupos fosfato son ácidos y están cargados negativamente al pH de la célula. Por otra parte, las bases purinas y pirimidínicas, que son relativamente insolubles en el agua, son hidrofobicas. Se observa que las cadenas de ADN y de ARN tienen una polaridad o dirección especifica, ya que todos los enlaces fosfodiéster internucleotídicos tienen la misma orientación a lo largo de la cadena. Debido a esta polaridad, cada cadena lineal de ácido nucleíco tiene un extremo 5' terminal y un extremo 3' terminal.

OBJETIVOS

ü  Reafirmar y enriquecer el conocimiento de los ácidos nucleicos a nivel químico para su manipulación.

ü  Observar y describir con detalle la estructura de las moléculas que  participan en la transferencia de información.

METODOLOGÍA

En este portafolio de evidencias los apuntes de clase serán expuestas en este blog conforme lo señala el temario, las tareas se anexaran de acuerdo con la fecha de entrega.

DESARROLLO

2.1 Estructura química y física de los ácidos nucleicos: ADN y ARN

Ácido desoxirribonucleico (ADN)

Desde el punto de vista químico, el ADN es un polímero de nucleótidos, es decir, un polinucleótido. Un polímero es un compuesto formado por muchas unidades simples conectadas entre sí.

Características químicas

§  Azúcar desoxirribosa (5C)

§  Grupo fosfato (P)

§  Bases nitrogenadas (A,T,C,G)

Características físicas

§  Doble hélice

§  Antiparalela

§  Helicoidal

§  Aproximadamente 10 nucleótidos por vuelta

§  Las bases nitrogenadas se unen a través de puentes de hidrogeno.

§  Dextrógira (es decir que la cadena gira a la derecha)

§  Presenta un surco mayor y un surco menor.

§  Las bases nitrogenadas se encuentran ubicadas dentro de la hélice.

§  El fosfato está orientado hacia afuera.

§  Las cadenas se unen por un enlace fosfodiéster.

§  Presenta en naturalmente formas como la A, B y Z esta ultima sintética.

§  Vuelta completa (paso de rosca, pitch): 3,54 nm

§  Diámetro de la hélice: 2,37 nm

Ácido ribonucleico (ARN)

El ácido ribonucleico (ARN o RNA) es un ácido nucleico formado por una cadena de ribonucleotidos. Está presente tanto en las células procariotas como en las eucariotas, y es el único material genético de ciertos virus (virus ARN). El ARN celular es lineal y de hebra sencilla, pero en el genoma de algunos virus es de doble hebra.

Características químicas

Ø Azúcar ribosa (5C)

Ø Grupo fosfato (P)                         

Ø Bases nitrogenadas (A,U,G,C)

Características físicas

ARNm

v Cadena sencilla.

v Posee distintas formas.

·       Lineal =ARNm

·       Globular =ARN_R

·       Trébol =ARNt

2.2 Función de los ácidos nucleicos

Funciones del ADN

·       Contiene o guarda el material genético.

·       Replica la información (se copia así mismo).

·       Controla el metabolismo de la célula. Genes à ARNmà proteínas

Funciones del ARN

El RNA mensajero, y se encarga de llevar la información de los genes a formar proteínas.

Las moléculas de RNA transferente (RNAt) funcionan como trasportadores que llevan los aminoácidos hasta el RNAm durante el proceso de traducción (síntesis de proteínas) y Los RNA ribosomicos (RNAr) son componentes de los ribosomas, complejos moleculares que actúan coordinando el ensamblaje de las proteínas.

Los RNA pequeños nucleares (RNAsn) implicados en el corte y empalme de exones. Los RNA citoplasmáticos pequeños (RNAsc) implicados en el trasporte de proteínas dentro de las células eucarioticas.

En algunos virus su función es contener y transmitir información.