Tema 10: adn, portador del mensaje genético



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TEMA 10: ADN, PORTADOR DEL MENSAJE GENÉTICO


La replicación del ADN es conservativa. La función del ADN consiste en almacenar y transmitir la información genética. La transmisión de la información genética se da mediante la replicación del ADN. La replicación de una molécula bicatenaria se puede dar en principio por tres mecanismos:

c:\users\esther\downloads\hipotesis.gif

Para demostrar cual es la hipótesis correcta, Messelson y Sthal cultivaron bacterias Escherichia coli, en un medio con N15 y luego en N14. Se comparó la densidad de los ADN de las bacterias aparecidos en las sucesivas generaciones. c:\users\esther\downloads\meselson_stahl2.jpg




Características de la replicación del ADN:




  1. La replicación es semiconservativa.

  2. La replicación es bidireccional (una cadena se sintetiza en un sentido y la otra en otro).

  3. En virus y en bacterias solo hay un punto de inicio. En eucariotas hay varios y cada unidad de replicación es un Replicón.

  4. La síntesis de la nueva cadena avanza en sentido 5’-3’.

  5. La replicación es semidiscontinua, porque una de las dos cadenas se sintetiza de forma continua y la otra de forma discontinua, formando fragmentos de unos mil nucleótidos (fragmentos de Okazaki).

  6. La iniciación de la síntesis, necesita la síntesis previa de un segmento corto de ARN llamado primer.

  7. Para añadir nuevos nucleótidos a las cadenas de ADN se utilizan desoxinucleótidos trifosfatos (dNTP), y se desprende una molécula de pirofosfato (PPi) que libera energía necesaria para que se forme el enlace fosfodiéster.

  8. Las moléculas implicadas en la replicación son:

  • Proteína SBB: proteína estabilizadora de cadena sencilla. Se une a las dos cadenas de ADN y las va separando ( como una cremallera) impidiendo que se unan de nuevo.

  • ADN pol (I,II, III): enzima con función polimerasa, pues fabrica la cadena complementaria de ADN polimerizando nucleótidos. Esta molécula actúa en dirección 5’-3’. Actúa con actividad exonucleásica, es decir, elimina un nucleótido de una cadena y pone otro en su lugar. Para que esta enzima actúe polimerizando tiene que haber un segmento previo ya formado de ADN o ARN.

  • ARN pol: Enzima con actividad polimerasa. Fabrica cadenas de ARN (sentido 5’-3’). No necesita que haya ninguna cadena previa sintetizada para actuar.

  • ADN ligasa: Enzima que une segmentos sueltos de la cadena de ADN.


Fidelidad de la replicación:


La molécula de ADN está formada por millones de nucleótidos. Por ello durante la replicación surgen errores y para solucionarlos se utilizan los mecanismos de corrección:

  1. Selección de nucleótidos: la estabilidad del complejo formado por la ADN pol, el ADN molde y el dNTP es mayor cuando el dNTP es el complementario.

  2. Corrección de pruebas: La ADN pol I puede recorrer la secuencia de ADN que está siendo sintetizada y si encuentra algún nucleótido incorrecto lo puede eliminar mediante su actividad exonucleásica y poner el nucleótido correcto.

c:\users\esther\downloads\300px-funcion_correct_pol_iii.jpg

  1. Corrección de errores: una vez terminada la replicación del ADN, la enzima ADN pol puede recorrer toda la secuencia y si encuentra algún nucleótido erróneo lo puede sustituir por otro correcto. La cuestión es como saber cual de los dos nucleótidos de una pareja es el incorrecto. En las células procariotas se puede saber porque al principio únicamente la cadena antigua está metilada. En las células eucariotas se desconoce el mecanismo.


TEMA 14: INTRODUCCIÓN A LAS CÉLULAS

Métodos de estudio de las células:


  • Microscopio óptico: Su fuente de radiación es la luz visible cuya longitud de onda se simboliza como λ y oscila de 0.4 a 0.7 µm.

  • Aumento: relación entre el tamaño aparente y el tamaño real. El máximo aumento del microscopio es de 2500x. En un microscopio el aumento se puede calcular multiplicando los aumentos de las dos lentes que posee, que son el ocular y el objetivo. (A=TA/TR).

  • Poder de resolución: es la distancia mínima que debe separar a dos puntos, para que se definan de forma independiente. Se simboliza con D. El valor para el ojo humano es de 0.1mm y la del microscopio óptico es de 2·10 mm.

  • Microscopio electrónico: La fuente de radiación es un haz de electrones que fluye a través de una columna hueca a la que se le ha hecho el vacío para que los electrones no choquen con las moléculas del aire. Las lentes son electroimanes que desvían la trayectoria de los electrones, la longitud de onda de los electrones es mucho menor que la de la luz visible y por ello el aumento y la resolución es mucho mayor que la del microscopio óptico.

(Aumento: 500000x ; D=1nm)

Introducción al metabolismo celular:




  • Metabolismo: conjunto de reacciones químicas en la célula.

  • Ruta metabólica: proceso formado por una cadena de reacciones enzimáticas sucesivas. Cada molécula que interviene en la ruta y que se modifica se llama metabolito.

A→B⇆C→D→…→X

Además de los metabolitos, intervienen otras moléculas:



  • Nucleótidos: intervienenen procesos de óxido-reducción cediendo o captando protones. (FAD, NAD⁺, NADP⁺)

A→AH2

FADH2 ↷ FAD



  • Moléculas con enlaces ricos en energía (ATP, GTP…)

A→B

ATP↷ADP + Pi



  • Balance energético de una ruta metabólica: es la suma de moléculas de ATP formados en esta ruta. Puede ser un número negativo.

ADP+Pi ↺ ATP

A → B → C → D → E

ATP ↷ADP+Pi ATP↷ADP+Pi



Balance :

1 ATP


- ATP

-2 ATP



Catabolismo y anabolismo:


Son los dos procesos en los que se divide el metabolismo:

  • CATABOLISMO: consiste en degradar moléculas complejas para formar otras más sencillas. La reacción global es exotérmica y por ello de forma neta se libera energía que se almacena como ATP.

Ejemplos de rutas catabólicas: Glucólisis y ciclo de Krebs.

  • ANABOLISMO: consiste en la síntesis de moléculas orgánicas a partir de moléculas inorgánicas, o de moléculas orgánicas más sencillas. En este proceso se consume energía que se obtiene a partir de las moléculas de ATP.

Ejemplos de rutas anabólicas: Gluconeogénesis y ciclo de Calvin.

Teoría celular:




  1. La célula es la unidad anatómica y fisiológica básica de la materia viva.

  2. Todo ser vivo consta de células.

  3. Toda célula es capaz de mantenerse viva por sí misma.

  4. Toda célula procede de otra prexistente.


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