j. l. sánchez guillén - wordpress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. su peso...

46
1 © J. L. Sánchez Guillén

Upload: others

Post on 09-Oct-2020

2 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: J. L. Sánchez Guillén - WordPress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos

1

© J. L. Sánchez Guillén

Page 2: J. L. Sánchez Guillén - WordPress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos

2

LOS ÁCIDOS NUCLEICOS

CONCEPTO: Químicamente, los ácidos nucleicos son polímeros constituidos

por la unión mediante enlaces químicos de unidades menores llamadas

nucleótidos. Los ácidos nucleicos son compuestos de elevado peso molecular,

esto es, son macromoléculas.

LOS NUCLEÓTIDOS. Los nucleótidos están formados por: una base

nitrogenada (BN), un azúcar (A) y ácido fosfórico (P); unidos en el siguiente

orden: PABN

• El ácido fosfórico es, en concreto, el ortofosfórico (H3PO4).

• El azúcar, un monosacárido, puede ser la ribosa o la desoxirribosa.

• La base nitrogenada, puede ser la adenina (A), la guanina (G), la citosina

(C), la timina (T) o el uracilo (U).

Page 3: J. L. Sánchez Guillén - WordPress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos

3

Componentes de los nucleótidos.

Ribosa

Desoxirribosa

Ácido Fosfórico

Page 4: J. L. Sánchez Guillén - WordPress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos

4

Componentes de los nucleótidos: Las bases nitrogenadas.

Son sustancias derivadas de dos compuestos químicos: la pirimidina

y la purina.

Pirimidina Purina

Page 5: J. L. Sánchez Guillén - WordPress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos

5

Adenina

Guanina

Timina

Citosina

Uracilo

Las bases nitrogenadas de los ácidos nucleicos

Page 6: J. L. Sánchez Guillén - WordPress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos

6

Los nucleótidos

Para formar un

nucleótido, el ácido

fosfórico se une al

carbono 5 del azúcar

mediante un enlace

fosfoéster y el azúcar se

une a la base nitrogenada

mediante un enlace N-

glicosídico.

Azul: ácido fosfórico

Verde: azúcar

Rojo: base nitrogenada

Enlace fosfoéster

Enlace N-glicosídico

Page 7: J. L. Sánchez Guillén - WordPress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos

7

5’

3’

ENLACE FOSFOÉSTER

ENTRE NUCLEÓTIDOS

Dos nucleótidos van a

poder unirse entre sí

mediante un enlace

ésterfosfato (fosfoéster).

Este enlace (flecha roja)

se forma entre un OH del

ácido fosfórico de un

nucleótido y el OH

(hidroxilo) del carbono

número 3 del azúcar del

otro nucleótido con

formación de una molécula

de agua.

La unión de otros

nucleótidos dará lugar a un

polinucleótido.

Los extremos libres 5’ y 3’

marcan el sentido de la

cadena polinucleotídica. (i)

Page 8: J. L. Sánchez Guillén - WordPress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos

8

LOS POLINUCLEÓTIDOS

E¡emplo de cadena polinucleotídica.

P dR A

P dR G

P dR C

P dR T

P dR G

P dR A

5’

3’

Representación simplificada de la secuencia de la cadena anterior:

5’ A G C T G A 3’

Page 9: J. L. Sánchez Guillén - WordPress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos

9

ADN Y ARN: DIFERENCIAS A NIVEL QUÍMICO

-El ADN (ácido desoxirribonucleico) sus nucleótidos tienen

desoxirribosa como azúcar y no tiene uracilo.

- El ARN (ácido ribonucleico) tiene ribosa y no tiene timina.

Page 10: J. L. Sánchez Guillén - WordPress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos

10

Estructura secundaria

del

ADN

Page 11: J. L. Sánchez Guillén - WordPress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos

11

James Watson -nacido en Chicago,

Illinois, el 6 de abril de 1928, poseedor

de un doctorado en Zoología-, y

Francis Crick - doctor en física, de

nacionalidad británica, nacido en

Northampton, Inglaterra en 1916 –

trabajando juntos en un laboratorio de la

Universidad de Cambridge, Inglaterra,

en 1951, descubrieron la estructura

secundaria del ADN. Por ello recibieron

el premio Nobel de medicina en 1962.

F. Crick

J. Watson

Page 12: J. L. Sánchez Guillén - WordPress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos

12

Estructura secundaria

del ADN:

El ADN está formado por

dos cadenas de

polidesoxirribonucleótidos

> Complementarias

> antiparalelas

nucleótido

(i+2)

Page 13: J. L. Sánchez Guillén - WordPress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos

13

ESTRUCTURA SECUNDARIA DEL ADN

Ambas cadenas se disponen a modo de una escalera de mano

con las bases nitrogenadas situadas formando los peldaños de la

escalera.

Page 14: J. L. Sánchez Guillén - WordPress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos

Las bases de

una de las

cadenas se

enlazan con

las de la otra

por medio de

puentes de

hidrógeno. La

adenina se

une a la

timina y la

citosina a la

guanina.

Estas últimas

establecen

tres enlaces

de hidrógeno

mientras que

las dos

primeras sólo

dos.

C G

T A

Page 15: J. L. Sánchez Guillén - WordPress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos

Enlaces entre pares de bases en el ADN

Page 16: J. L. Sánchez Guillén - WordPress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos

Modelo de bolas de la unión por puentes de hidrógeno entre dos nucleótidos

con guanina y citosina. Guanina y citosina establecen entre sí tres puentes de

hidrógeno.

Page 17: J. L. Sánchez Guillén - WordPress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos

Las dos cadenas o hebras que forman el ADN se enrollan en sentido dextrógiro

formando una doble hélice. Las bases se dirigen hacia el interior de la doble

hélice.

Page 18: J. L. Sánchez Guillén - WordPress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos

18

La doble

hélice del

ADN.

Fosfato

desoxirribosa Pares de bases

Page 19: J. L. Sánchez Guillén - WordPress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos

19

Page 20: J. L. Sánchez Guillén - WordPress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos

La doble hélice del ADN

Page 21: J. L. Sánchez Guillén - WordPress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos

La doble hélice del ADN

Page 22: J. L. Sánchez Guillén - WordPress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos

La doble hélice del ADN

Page 23: J. L. Sánchez Guillén - WordPress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos

23

Empaquetamiento del ADN

en eucariotas

Page 24: J. L. Sánchez Guillén - WordPress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos

En el núcleo en

interfase de las

células

eucariotas el

ADN se

encuentra

asociado a

proteínas y

fuertemente

empaquetado

formando la

cromatina.

Page 25: J. L. Sánchez Guillén - WordPress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos
Page 26: J. L. Sánchez Guillén - WordPress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos

Célula eucariota

animal vista al

microscopio

electrónico.

Page 27: J. L. Sánchez Guillén - WordPress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos

Cromatina del

núcleo de una

célula

eucariota.

Si se rompe la

célula, y se

aísla y purifica

la cromatina

del núcleo

celular se

observan unas

estructuras

filamentosas

llamadas:

fibras

nucleosómicas.

nucleosoma

Page 28: J. L. Sánchez Guillén - WordPress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos

Cromatina del núcleo de una célula eucariota. Se observa una fibra

nucleosómica (collar de perlas) y una fibra de 30 nm.

Page 29: J. L. Sánchez Guillén - WordPress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos

29

Esquema de una fibra nucleosómica en collar de perlas

nucleosoma

ADN

espaciador Histona H1

Page 30: J. L. Sánchez Guillén - WordPress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos

30

Esquema de un nucleosoma.

ADN

Histona H1

Núcleo de

histonas del

nucleosoma

Page 31: J. L. Sánchez Guillén - WordPress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos

31

Esquema de una fibra de 30 nm

Page 32: J. L. Sánchez Guillén - WordPress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos

32

Empaquetamiento del ADN

en células eucariotas

en división

Los cromosomas mitóticos

Page 33: J. L. Sánchez Guillén - WordPress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos

Células en división.

En ellas se observa

el ADN fuertemente

empaquetado

formando

cromosomas

mitóticos.

Page 34: J. L. Sánchez Guillén - WordPress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos

Célula en

división (célula

en metafase).

cromosomas

Page 35: J. L. Sánchez Guillén - WordPress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos

35

Cariotipo de

una célula de

la mosca

drosophila.

Se han aislado

los

cromosomas

de una célula

en división

(metafase).

Esta mosca

tiene 8

cromosomas

en sus células.

Page 36: J. L. Sánchez Guillén - WordPress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos

Cromosomas.

Se trata de los

cromosomas X

e Y humanos.

Page 37: J. L. Sánchez Guillén - WordPress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos

La cromatina

se encuentra

fuertemente

empaquetada

en los

cromosomas

de una célula

en división:

cromosomas

mitóticos.

Page 38: J. L. Sánchez Guillén - WordPress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos

38

Dos cromátidas 2x10

vueltas de espiral

1 vuelta de espiral

(30 rosetones)

1 rosetón (6 bucles)

1 bucle

Fibra de 30 nm

Collar de perlas

(nucleosoma)

ADN

Empaquetamiento de

un cromosoma: Vídeo

de youtube

Empaquetamiento del

cromosoma

Page 39: J. L. Sánchez Guillén - WordPress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos

39

El ARN

Page 40: J. L. Sánchez Guillén - WordPress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos

40

CLASES DE ARN

Por su estructura y su función se distinguen tres clases de ARN:

- El ARNm (ARN mensajero) es un polirribonucleótido constituido por una única

cadena sin ninguna estructura de orden superior. Su masa molecular suele ser

elevada. Este ARN se sintetiza en el núcleo celular y pasa al citoplasma

transportando la información para la síntesis de proteínas. La duración de los

ARNm en el citoplasma celular es de escasos minutos siendo degradados

rápidamente por enzimas específicas.

- El ARNt (ARN de transferencia) transporta los aminoácidos para la síntesis de

proteínas. Está formado por una sola cadena, aunque en ciertas zonas se

encuentra replegada y asociada internamente mediante puentes de hidrógeno

entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está

formado por entre 70 y 90 nucleótidos y constituye el 15 % del total del ARN de la

célula. Se sintetiza en el núcleo y sale hacia el citoplasma para realizar su función.

En el ARNt podemos distinguir un brazo aceptor de aminoácidos abierto y un bucle

anticodon.

-El ARNr (ARN ribosomal) es el ARN de los ribosomas, cuya función es poco

conocida.

Page 41: J. L. Sánchez Guillén - WordPress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos

41

El ARNm y la síntesis

de proteinas

Vídeo: http://youtu.be/nPEWb96e7wg

Page 42: J. L. Sánchez Guillén - WordPress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos

42

El ARNt (ARN de transferencia)

transporta los aminoácidos para la

síntesis de proteínas. Está formado

por una sola cadena, aunque en

ciertas zonas se encuentra replegada

y asociada internamente mediante

puentes de hidrógeno entre bases

complementarias. Su peso molecular

es del orden de 25.000 da. Está

formado por entre 70 y 90 nucleótidos

y constituye el 15 % del total del ARN

de la célula. Se sintetiza en el núcleo

y sale hacia el citoplasma para

realizar su función. En el ARNt

podemos distinguir un brazo aceptor

de aminoácidos abierto y un bucle

anticodon.

Fig: ARNt. La línea es la cadena de

polinucleótidos y los rectángulos las

bases o los pares de bases.

1) brazo aceptor de aminoácidos;

2) bucle anticodon.

Page 43: J. L. Sánchez Guillén - WordPress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos

43

Estructura química de la cadena del ARNt.

Bucle del anticodon

Brazo aceptor de aminoácidos

Page 44: J. L. Sánchez Guillén - WordPress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos

44

Ribosoma

Page 45: J. L. Sánchez Guillén - WordPress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos

45

Practica con esta interesante web de Lourdes Luengo

http://www.juntadeandalucia.es/averroes/manuales/acidos_nucleicos/

acidos_nucleicos.htm

Page 46: J. L. Sánchez Guillén - WordPress.compuentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos

46