UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALAFACULTAD DE CIENCIAS MÉDICASUNIDAD DIDÁCTICA: BIOLOGÍA CELULAR Y MOLECULAR

SITUACIÓN DE APRENDIZAJE

TRADUCCIÓN Y SÍNTESIS DE PROTEÍNAS

SUBCOMPETENCIA:

En el aula laboratorio, con el apoyo de una guía de estudio, desoxirribonucleótidos, ribonucleótidos, enzimas y aminoácidos, los y las estudiantes explican el proceso de traducción en células procariotas y eucariotas, en forma grupal y atendiendo la secuencia de eventos necesarios para dicho proceso.

PROCEDIMIENTO:

I. Previo a clase:

1A Resolver y estudiar en forma individual la guía de estudio siguiente:

1. Explique qué es el código genético. Es el conjunto de reglas que define la traducción de una secuencia de nucleótidos en el ARN a una secuencia de aminoácidos en una proteína, en todos los seres vivos.

2. Indique por qué es degenerado y no superpuesto y qué ventajas tiene que sea de esa manera.Se trata de un grupo de tripletes no superpuestos porque cada grupo de tres bases especifica solo un aminoácido. El código de tripletes superpuestos especifica el primer aminoácido, el segundo, el tercero y así sucesivamente.

3. ¿Por qué se llama codificante la hebra de ADN que no se transcribe?Porque es la complementaria de la hebra que se transcribe, por lo que la hebra codificante es igual a la cadena de ARNm, con T en lugar de U.

4. ¿Cuántos codones codifican AA?Son cuatro; AAU, AAC, AAA Y AAG

5. ¿Cuáles son los codones de paro (stop)?UAA, UAG, UGA.

6. ¿Cuál es el codón de inicio, y qué aminoácido codifica?El codón de inicio es AUG, que codifica metionina.

7. La primera fase para la síntesis de proteínas es la traducción, explique en qué consiste:Se refiere al proceso en donde la secuencia de bases (codones) portada por el ARNm se expresa como una secuencia de aminoácidos.

8. Enumere los 5 componentes de la maquinaria celular para la traducción.Cadena de ADN, ARNm, Citoplasma, Ribosomas, ARNt.

9. Explique cuáles son las funciones del ribosoma. Síntesis de proteínas; pues en la traducción la información traída por el ARNm determina los aminoácidos para formar la proteína.

10. Elabore un cuadro comparativo de los ribosomas procariotas y eucariotas donde indique los siguientes aspectos

Aspectos Procariota Eucariota

Tamaño del ribosoma Pequeña ( de 70S y masa molecular de 2,500 kilodalton)

Grande (de 80S y masa de 4,200 kilodalton)

Tamaño de la subunidad menor del ribosoma

Pequeño Mayor que la procariota

Composición de la subunidad menor del ribosoma

De 30S (Una molécula de ARNr de16S y 21 proteínas)

De 40S (Una molécula de ARNr 18S y 33 proteínas)

Tamaño de la subunidad mayor del ribosoma

Grande Mayor que la procariota

Composición de la subunidad mayor del ribosoma

De 50S (Dos moléculas de ARNr, una de 23S y otra de 5S, y 31 Proteínas)

De 60S (Tres moléculas de ARNr; de 5S, 28S y 5.8S, y 49 proteínas)

Ubicación del ribosoma en la célula

Dispersos en el citoplasma Dispersos en el citoplasma, junto al RE rugoso, mitocondrias.

11. Describa los 4 sitios principales del ribosomaSubunidad menor, subunidad mayor: el Sitio A, el Sitio P y el Sitio E.

12. Cuál es la función de los ARN de transferencia, explique cuáles son los 2 tipos de especificidad que posee.Es el intermediario entre el ADN y las proteínas. Los ARNt producen el anticodón complementario del codón del ARNm; y transportan los aminoácidos a los ribosomas. La especificidad del ARNt depende del aminoácido, ya que cada ARN sólo reconoce un aminoácido.

13. ¿Cómo se une un aminoácido específico al ARNt y cuál es el nombre de la molécula resultante?Los aminoácidos se unen al ARNt por las aminoacil-ARNt-sintetasa. Con esta enzima se produce un aminoacil-ARNt (un ARNt unido a un aminoácido)

14. ¿En qué dirección se escriben los codones?El codón se forma de 5’ a 3’.

15. ¿En qué dirección se escriben los anticodones?El anticodón se escribe de 3’ a 5’, para poder complementar el codón.

16. ¿Por qué razón existen menos de 61 ARN t en las células y en qué se relaciona con la hipótesis del balanceo?Existen 64 codones, pero de estos, solo 61 sirven para cifrar aminoácidos, los otros 3 indican el cese de la traducción. Dado que existen más codones (61) que aminoácidos (20), los aminoácidos pueden ser reconocidos por más de un codón; por lo que se necesitan 20 tipos de ARNt. Se relaciona con la Hipotesis del Balanceo porque ésta establece que el mismo anticodón puede establecer interacción con distintos codones.

17. ¿Cuál es la función de la enzima aminoacil-ARN t sintetasa y cuántos tipos existen?

La aminoacil-ARNt sintetasa permite la unión de un aminoácido a su respectiva molécula de ARNt. Existen 20 tipos de aminoacil-ARNt sintetasa, una por cada aminoácido.

18. ¿Por qué razón se invierte energía en este proceso?Porque se trata de un proceso de síntesis, por lo que se produce un gasto energético.

19. ¿Por qué es crucial la especificidad de la enzima?Porque una enzima solo reconoce un sustrato, y en este caso, una enzima debe reconocer solo un aminoácido para poder unirlo a la molécula de ARNt que le corresponde y así poder llegar a los ribosomas y formar la proteína.

20. ¿Qué significa que un ARN mensajero sea monocistrónico?Que tiene solo un codón de inicio AUG, por lo que solo da lugar a una proteína (lleva la información de un único gen).

21. ¿Cómo se llaman los conjuntos de genes que dan lugar a ARNm policistrónicos?Los conjuntos de genes que dan lugar al ARNm polisintrónico se llaman Genes Solapados.

22. ¿Cuál es la función de los factores proteicos durante la traducción?Permiten la iniciación de la traducción, pues son conocidos como Factores de Iniciación.

23. ¿Cuál es la dirección en la que se van añadiendo los aminoácidos a la cadena polipeptídica?Los aminoácidos se sintetizan del extremo N-terminal al extremo C-terminal.

24. ¿Cuáles son las 3 fases del proceso de traducción?Iniciación, elongación y terminación.

25. Elabore un diagrama de flujo de los eventos que ocurren durante la iniciación de la traducción.

26. ¿Qué es lo que permite establecer el “marco de lectura” de codones del ARNm?La aparición de un codón de inicio (AUG) y de un codón de terminación.

27. Describa los 3 eventos que ocurren durante la elongación de la cadena peptídica.- Unión de un aminoacil-ARNt: el aminoacil-ARNt correspondiente al siguiente codón se

lleva a la posición de unión a la cadena polipeptídica.- Formación del enlace peptídico: une el aminoácido producido a la cadena polipeptídica

en formación. - Translocación: se desplaza el ARNm para llevar al siguiente codón a la posición

correcta para la traducción.

28. Explique cómo ocurre la terminación de la síntesis proteica.Se da cuando los ribosomas, en su avance a lo largo del ARNm, se encuentran con cualquiera de los tres codones de terminación (UAA, UAG y UGA).

29. ¿De qué forma se logra maximizar la eficiencia de utilización del ARNm?

U n i ó n d e l A R N m a l a s u b u n i d a d m e n o r d e l

r i b o s o m a m e s ti m u l a d a p o r

e l f a c t o r I F 3 .

E l A R N t i n i c i a d o r s e

u n e a l f a c t o r I F 2 y a G T P ,

s i t u a n d o s e e n e l S i ti o P .

S e u n e n a m b a s s u b u n i d a d e s d e l r i b o s o m a m e d i a n t e l a h i d r o l i s i s d e

G T P . S e d i s o c i a n l o s

f a c t o r e s I F 2 e I F 3 .

Prolongando la vida media de la cadena de ARNm, disminuyendo la velocidad de degradación de ésta.

30. ¿De qué manera se prolonga la vida media de los ARNm?Con la adición del casquete de 7-metil-Guanosina y la cola poli A.

31. ¿Cuáles son los destinos de las proteínas formadas?Depende del tipo de proteína que sea (de síntesis, estructurales, enzimas, etc.) puede llegar a distintos destinos, como la pared celular, o parte del aparato de transcripción y traducción de ADN.

32. ¿Qué modificaciones sufre una proteína después de haber sido sintetizada?Las proteínas deben madurar, y pasar por un proceso de splicing. En procariotas, se elimina el nformil, por lo que no tienen metionina. Se les elimina una secuencia específica a algunas enzimas, se elimina la secuencia terminal, se metilan o se fosforilan, pueden unirse a un grupo prostético y, en proteínas compuestas, las cadenas individuales deben unirse a alguna forma de proteína.

1.B Ingrese a las paginas:

http://www.youtube.com/watch?v=oJriUwL1OoE&feature=related y http://www.youtube.com/watch?v=rNjfo0V9aYM&NR=1

Observe la animación de la traducción y elabore una crítica indicando qué aspectos del proceso se evidencian y cuales harían falta mencionar.

En los dos videos se explica bien el proceso de transcripción y traducción. Se explican los procesos de síntesis de ARNm, también la adición de CAP y poli-A al ARNm, la liberación del ARNm al citoplasma, el uso de factores proteicos en amos videos, el inicio y terminación de la traducción de los codones. Hizo falta detallar las enzimas que se usan en los procesos y por ultimo también falto especificar las fases de la traducción (iniciación, elongación y terminación).