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MORFOFISIOLOGÍA HUMANA I.

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1 MORFOFISIOLOGÍA HUMANA I.
PRIMER TRIMESTRE. PRIMER AÑO. Primer Trimestre. Orientadora 4. Diapositiva 2.

2 ACTIVIDAD ORIENTADORA 4. COMPONENTES MOLECULARES:
TEMA 1: CÉLULA. ACTIVIDAD ORIENTADORA 4. TÍTULO: COMPONENTES MOLECULARES: MACROMOLÉCULAS. Primer Trimestre. Orientadora 4. Diapositiva 3.

3 Primer Trimestre. Orientadora 4. Diapositiva 4. Saludos para todos. En la actividad anterior orientamos el estudio de las características generales de las macromoléculas, particularizando en los polisacáridos y las proteínas. En el día de hoy comenzaremos el estudio de los ácidos nucleicos, macromoléculas que contienen la información de nuestra estructura corporal en todos sus detalles y garantizan la conservación de la especie.

4 SUMARIO Ácidos nucleicos. Estructura general. Tipos principales: ADN y ARN. ADN. Estructura primaria. Estructura secundaria o modelo de Watson y Crick. Funciones. Primer Trimestre. Orientadora 4. Diapositiva 5. Objetivos: Explicar las características estructurales y funcionales de los ácidos nucleicos, teniendo en cuenta sus componentes y niveles de organización, auxiliándose de la bibliografía básica y complementaria en función de la formación del médico integral comunitario. Para decir: Al concluir el estudio de los contenidos orientados en la actividad de hoy serán capaces de: Explicar las características estructurales y funcionales de los ácidos nucleicos, teniendo en cuenta sus componentes y niveles de organización. ARN. Tipos. Estructura y función de cada tipo.

5 ÁCIDOS NUCLEICOS Constituyen la segunda macromolécula en importancia después de las proteínas y están formados por polimerización de nucleótidos, con estructura tridimensional compleja. Sus funciones están relacionadas con el aparato genético celular en la conservación y transmisión de los caracteres hereditarios de generación en generación, aspectos de gran valor en la perpetuación de la especie. Primer Trimestre. Orientadora 4. Diapositiva 6. Los ácidos nucleicos constituyen la segunda macromolécula en importancia después de las proteínas y están formados por la polimerización de nucleótidos con estructura tridimensional compleja. Sus funciones están relacionadas con el aparato genético celular en la conservación y transmisión de los caracteres hereditarios de generación en generación, aspectos de gran valor en la perpetuación de la especie.

6 TIPOS DE ÁCIDOS NUCLEICOS
Ácido desoxirribonucleico: ADN. 2 desoxirribosa en sus nucleótidos. Ácido ribonucleico: ARN. Primer Trimestre. Orientadora 4. Diapositiva 7. Existen dos tipos principales de ácidos nucleicos, el ácido desoxirribonucleico y el ácido ribonucleico. Ambos están formados por nucleótidos unidos entre sí por enlaces 3´ 5´ fosfodiéster, pero se diferencian en que el azúcar que está presente en el ácido desoxirribonucleico es la 2 desoxirribosa, mientras que en el ácido ribonucleico es la ribosa. Comenzaremos a continuación el estudio del ADN o ácido desoxirribonucleico. Ribosa en sus nucleótidos.

7 ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO
A G Primer Trimestre. Orientadora 4. Diapositiva 8. En la imagen se muestra la estructura de una de las cadenas del ácido desoxirribonucleico o ADN, localizado mayoritariamente en el núcleo de la célula. En la parte superior de la molécula, de izquierda a derecha, se representan las bases nitrogenadas que posee el ADN: citosina, adenina, guanina, timina. Hay que señalar que este no tiene en su estructura la base nitrogenada uracilo. En la parte inferior observen los enlaces 3´ 5´ fosfodiéster que unen entre sí a los desoxirribonucleótidos. En el centro se observan moléculas de 2 desoxirribosa. T

8 2-DESOXIRRIBOSA Primer Trimestre. Orientadora 4. Diapositiva 9.
La 2 desoxirribosa es el azúcar que forma parte del ácido desoxirribonucleico o ADN. Observen en la imagen que en el carbono 2 presenta un hidrógeno.

9 ESTRUCTURA PRIMARIA DEL ADN
Secuencia de los desoxirribo-nucleótidos a lo largo de la cadena polinucleotídica. Bases nitrogenadas Primer Trimestre. Orientadora 4. Diapositiva 10. La estructura primaria del ADN consiste en la secuencia de los desoxirribonucleótidos a lo largo de la cadena polinucleotídica. Observen en la imagen que el azúcar y el fosfato son los mismos, sólo varía en la cadena la base nitrogenada. En un extremo de la cadena se encuentra un grupo 5´fosfato libre, mientras que en el otro un 3´hidroxilo.

10 REGLAS DE CHARGAFF La composición de bases del ADN es característica de cada especie. Diferentes células de un organismo tienen igual composición de bases nitrogenadas. La cantidad de timina es igual a la de adenina, mientras que la de citosina es igual a la de guanina. Primer Trimestre. Orientadora 4. Diapositiva 11. Para la determinación de la estructura secundaria del ADN, Watson y Crick utilizaron las “reglas de Chargaff”, las que plantean que: La composición de bases del ADN es característica de cada especie. Las diferentes células de un organismo tienen una composición de bases nitrogenadas idéntica, que no varía con la edad, el desarrollo, estado nutricional u otras condiciones. La cantidad de timina es igual a la de adenina, mientras que la de citosina es igual a la de guanina. La cantidad de bases púricas es igual a la de bases pirimidínicas. La cantidad de bases púricas es igual a la de bases pirimidínicas.

11 ESTRUCTURA SECUNDARIA DEL ADN
(Modelo de Watson y Crick) Formada por 2 cadenas poliméricas de desoxirribonucleótidos. Están enrolladas alrededor de un eje común con giro a la derecha que forman doble hélice. Las bases hidrogenadas se encuentran hacia el interior. Primer Trimestre. Orientadora 4. Diapositiva 12. La estructura secundaria del ácido desoxirribonucleico se descubrió por los científicos James D. Watson y Francis Crick en abril de 1953, lo que marcó un hito en el desarrollo de la biología molecular. En la imagen se muestra dicho modelo, cuyas características fundamentales son las siguientes: La molécula está formada por dos cadenas poliméricas de desoxirribonucleótidos. Ambas cadenas están enrolladas alrededor de un eje común con giro a la derecha, formando una doble hélice. Las bases nitrogenadas se encuentran hacia el interior de la molécula y se aparean entre sí como se observa en la próxima imagen.

12 T A C G A T G C Primer Trimestre. Orientadora 4. Diapositiva 13.
La adenina siempre se aparea con la timina mediante dos puentes de hidrógeno, mientras que la citosina siempre lo hace con la guanina por tres puentes de hidrógeno, por lo que las cadenas son complementarias. El eje pentosa / fosfato de las cadenas queda hacia el exterior. Deben puntualizar que cada fosfato presenta una carga negativa, por lo que la molécula se encuentra cargada negativamente, es decir tiene carácter polianiónico y atrae fuertemente moléculas con carga positiva. Las cadenas se orientan de forma antiparalela, ya que una tiene en el extremo un grupo 5´ fosfato mientras que la otra presenta un 3´ hidroxilo, es decir corren en sentidos diferentes. De estas características estructurales se interpreta que ambas cadenas, por ser complementarias, poseen la misma información en su secuencia. G C

13 Azúcar Base Enlace Primer Trimestre. Orientadora 4. Diapositiva 14.
En esta imagen se muestra la doble cadena del ADN y a la derecha se enfatiza la disposición de las bases nitrogenadas, observen que las mismas se ubican perpendicularmente al eje principal de la molécula. Pueden observar a continuación una representación tridimensional de la molécula de ADN. Azúcar Base Enlace

14 En este modelo los átomos de carbono son negros, el hidrógeno blanco, el oxígeno rojo, el fósforo amarillo y el nitrógeno azul. Primer Trimestre. Orientadora 4. Diapositiva 15. Observen como se destaca la disposición en doble hélice de la molécula de ADN. En este modelo los átomos de carbono son negros, el hidrógeno blanco, el oxígeno rojo, el fósforo amarillo y el nitrógeno azul. Hacia el exterior queda el esqueleto azúcar fosfato mientras que en el interior se encuentran las bases nitrogenadas apareadas. La molécula presenta dos surcos, uno ancho y el otro estrecho. Algunas proteínas pueden reconocer la secuencia de bases nitrogenadas a través de los surcos. Las cadenas son antiparalelas y se muestra el extremo 5´fosfato libre.

15 IMPORTANCIA DEL MODELO DE WATSON Y CRICK
Explicó la forma en que se almacena la información genética en la molécula de ADN. Explicó la forma en que se transmite la información genética. Primer Trimestre. Orientadora 4. Diapositiva 16. El modelo de Watson y Crick tiene gran importancia ya que: Explicó la forma en que se almacena la información genética en la molécula de ADN. Explicó la forma en que se transmite la información genética. A continuación orientaremos las funciones de esta molécula.

16 FUNCIONES DEL ADN Almacenamiento, conservación y transmisión de la información genética. Primer Trimestre. Orientadora 4. Diapositiva 17. El ADN cumple las funciones de almacenar, conservar y transmitir la información genética. Esta molécula contiene la información que determina todas las características hereditarias del organismo. En términos moleculares, posee la información de la secuencia de aminoácidos de todas las proteínas sintetizadas por el organismo. A continuación orientaremos el estudio de los ácidos ribonucleicos.

17 ÁCIDO RIBONUCLEICO C A G U OH OH Primer Trimestre. Orientadora 4.
Diapositiva 18. En la imagen se muestra la estructura de la cadena del ácido ribonucleico o ARN. En la parte superior de la molécula de izquierda a derecha se muestran las bases nitrogenadas: citosina, adenina, guanina y uracilo. Hay que señalar que los ARN no tienen en su estructura la base nitrogenada timina. Observen en la parte inferior los enlaces 3´ 5´ fosfodiéster que unen entre sí a los ribonucleótidos y en el centro al azúcar ribosa. U OH OH

18 RIBOSA Primer Trimestre. Orientadora 4. Diapositiva 19.
La ribosa es el azúcar que forma parte del ácido ribonucleico o ARN. Observen en la imagen que en el carbono 2 presenta un grupo hidroxilo.

19 ESTRUCTURA DEL ARN Polimerización de ribonucleótidos. Azúcar ribosa.
Polimerización de ribonucleótidos. Azúcar ribosa. Enlace 3´- 5´ fosfodiéster. Bases nitrogenadas Primer Trimestre. Orientadora 4. Diapositiva 20. La estructura primaria del ARN consiste en la secuencia de los ribonucleótidos a lo largo de la cadena polinucleotídica. Observen en la imagen que el azúcar y el fosfato son los mismos, sólo varía en la cadena la base nitrogenada. En un extremo de la cadena se encuentra un grupo 5´fosfato libre, mientras que en el otro un 3´hidroxilo. Ahora veremos los tipos principales de ARN.

20 TIPOS DE ARN ARNr ribosomal ARNm ARNt mensajero de transferencia
Primer Trimestre. Orientadora 4. Diapositiva 21. Existen tres tipos principales de ácidos ribonucleicos, que aunque serán tratados posteriormente, mencionaremos su función principal: ARN de transferencia, que transportan a los aminoácidos hacia los ribosomas durante la síntesis de proteínas. ARN ribosomal, estructura que participa en la síntesis de proteínas y ARN mensajero, que lleva la información genética desde el ADN al ribosoma para la síntesis de proteínas.

21 FUNCIONES DE LOS ARN Algunos participan en el procesamiento de otros ARN. Participan en el proceso de secreción de proteínas (Partícula de reconocimiento de la señal) Presentan actividad catalítica. En algunos virus son portadores de la información genética (VIH). Primer Trimestre. Orientadora 4. Diapositiva 22. Otras funciones que realizan los ARN relacionadas con la síntesis y procesamiento de las proteínas son: Participar en el procesamiento de otros ARN. Participar en el proceso de secreción de proteínas. Actividad catalítica y En algunos virus son portadores de la información genética. Comenzaremos ahora el estudio de cada tipo de ARN.

22 ARN DE TRANSFERENCIA O ARNt
Son polinucleótidos pequeños(60 a 95 nucleótidos, aunque la mayoría tienen 76). Presentan bases modificadas. Presentan estructura tridimensional similar entre ellos. Primer Trimestre. Orientadora 4. Diapositiva 23. Los ácidos ribonucleicos de transferencia se caracterizan por: Ser polinucleótidos pequeños, que están compuestos por 60 a 95 nucleótidos, aunque la mayoría tienen 76. Presentar bases modificadas, es decir, otras bases que no son las cuatro bases que habitualmente tienen los ARN y Presentar estructura tridimensional similar entre ellos. A continuación estudiaremos la estructura general de los mismos.

23 ESTRUCTURA DEL ARNt Brazo aminoacídico Brazo D dihidrouridílico
Brazo TψC timina pseudouridina citosina Asa Primer Trimestre. Orientadora 4. Diapositiva 24. Su estructura primaria es la secuencia de los nucleótidos en la cadena polinucleotídica, determinando los demás niveles estructurales y por tanto su forma tridimensional, como sucede generalmente con las moléculas informacionales. La representación de la estructura secundaria de esta molécula corresponde por su parecido a una hoja de trébol. Observen que está constituido por una sola cadena que se pliega en cuatro sectores de apareamientos de bases, llamados tallos. En esta estructura un tallo y su asa correspondiente forman un brazo y cada brazo tiene una longitud y disposición característica. Se señalan los brazos: anticodón, aminoacídico, timina pseudouridina citosina (TψC) y dihidrouridílico (D). El extremo 5´ tiene un grupo fosfato y el extremo 3´ hidroxilo termina en la secuencia citosina-citosina-adenina (CCA), que no esta apareado y es el sitio donde se une el aminoácido que será transportado, por este motivo el brazo se denomina aminoacídico. En el extremo del brazo anticodón se encuentran tres bases nitrogenadas consecutivas que constituyen el anticodón, estructura responsable de reconocer el codón del ARN mensajero en el proceso de síntesis de proteínas. La estructura terciaria de los ARN de transferencia será orientada a continuación. Tallo Brazo anticodón Anticodón

24 ESTRUCTURA TERCIARIA DEL ARNt Sitio de unión del aminoácido
Primer Trimestre. Orientadora 4. Diapositiva 25. Observen que estas moléculas presentan una forma tridimensional similar a una L invertida. Fíjense que el lado vertical de la L se forma por el brazo D y el brazo anticodón, localizándose en su extremo el anticodón, estructura muy importante ya que es el sitio por el cual la molécula reconoce al codón presente en el ARN mensajero. El lado horizontal lo forma el brazo timina pseudouridina citosina (TψC) y el brazo aminoacídico y en su extremo se encuentra el sitio de unión del aminoácido que será transportado, aspecto importante en el proceso de síntesis de proteínas. En ambos lados la molécula forma una doble hélice similar al ADN pero con apareamientos menos específicos. Esta estructura es mantenida por interacciones débiles: fuerzas de empalizadas y puentes de hidrógeno entre las bases y grupos fosfatos. Anticodón

25 ARN RIBOSOMAL Se encuentra en los ribosomas, donde está asociado a proteínas específicas. Presentan bases modificadas. Los ribosomas están formados por dos subunidades, la mayor o L y la menor o S. Primer Trimestre. Orientadora 4. Diapositiva 26. El ARN ribosomal se encuentra formando parte de los ribosomas, donde está asociado a proteínas específicas. Hay que destacar que presenta bases modificadas o raras en su estructura. Los ribosomas son organelos citoplasmáticos no membranosos, formados por dos subunidades desiguales; la mayor o L y la menor o S. El ARN representa aproximadamente la mitad del peso del ribosoma, siendo el resto proteínas específicas.

26 ESTRUCTURA DE UN RIBOSOMA
L Primer Trimestre. Orientadora 4. Diapositiva 27. En la imagen se muestra la estructura de un ribosoma, donde deben observar las dos subunidades que lo forman, la mayor o L y la menor o S. L

27 ARN MENSAJERO Su tamaño varía en dependencia de la proteína que codifican. No presentan bases modificadas. El tiempo de vida media de estas moléculas es muy corto en comparación con los ARN ribosomal y de transferencia. Primer Trimestre. Orientadora 4. Diapositiva 28. Los ácidos ribonucleicos mensajeros difieren en cuanto a su tamaño en dependencia de la proteína que codifican. No presentan bases modificadas en su estructura, ya que deben contener la copia exacta de la información genética presente en el ADN para garantizar la fidelidad de la síntesis de proteínas. Su tiempo de vida media es muy corto en comparación con los ARN ribosomal y de transferencia, debido a que es reemplazado en la célula después que es utilizada su información.

28 CONCLUSIONES. Los ácidos nucleicos, ADN y ARN son macromoléculas informacionales. La estructura del ADN en dos cadenas complementarias garantiza el almacenamiento, conservación y transmisión de la información genética. Primer Trimestre. Orientadora 4. Diapositiva 30. Después de haber concluido la orientación de estos contenidos arribamos a las siguientes conclusiones: Los ácidos nucleicos, ADN y ARN son macromoléculas informacionales. La estructura del ADN en dos cadenas complementarias garantiza el almacenamiento, conservación y transmisión de la información genética.

29 Los principales tipos de ARN participan fundamentalmente en la expresión de la información genética o síntesis de proteínas. Los ARN de transferencia son pequeños y presentan estructura tridimensional similar entre ellos. Su función es transportar los aminoácidos hacia los ribosomas en la síntesis de proteínas. Primer Trimestre. Orientadora 4. Diapositiva 31. Los principales tipos de ARN participan fundamentalmente en la expresión de la información genética o síntesis de proteínas. Los ARN de transferencia son pequeños y presentan estructura tridimensional similar entre ellos. Su función es transportar los aminoácidos hacia los ribosomas en la síntesis de proteínas.

30 Los ARN ribosomales forman parte de la estructura del ribosoma, participando en la síntesis de proteínas. El ARN mensajero lleva la información del ADN al ribosoma para la síntesis de proteínas. Primer Trimestre. Orientadora 4. Diapositiva 32. Los ARN ribosomales forman parte de la estructura del ribosoma, participando en la síntesis de proteínas. El ARN mensajero lleva la información del ADN al ribosoma para la síntesis de proteínas.

31 Conteste Fundamentalmente con Si o No.
ASPECTOS ADN DIVERSIDAD SECUENCIAL CARÁCTER INFORMACIONAL DIVERSIDAD ESTRUCTURAL DIVERSIDAD CONFORMACIONAL DIVERSIDAD FUNCIONA

32 Para Ácidos Nucleicos Aspectos Ácidos Nucleicos Monómeros
Agrupaciones atómicas de los monómeros B que forman el enlace polimerizante Enlace polimerizante Tipo de secuencia Carácter Informacional Tipo de Información Conformaciones Diversidad funcional Funciones Biológicas.

33 Para Ácidos Nucleicos Aspectos ADN ARNt ARNm ARNr Precursores
Lo monótono en su estructura Lo diverso Tipo de información ¿Qué informa? Estructura 1ria Estructura 2daria Estructura 3ria Estructura 4naria

34 Fuerzas que lo estabilizan
Para el ADN Nivel Estructural Concepto Fuerzas que lo estabilizan Dibujo Primario Secundario Terciario

35 Fuerzas que lo estabilizan
ARNt Nivel Estructural Concepto Fuerzas que lo estabilizan Dibujo Primario Secundario Terciario

36 Primer Trimestre. Orientadora 4. Diapositiva 32. Observando esta imagen debemos recordar que en su interior se encuentra la información necesaria para la síntesis de los biocatalizadores, cuyo estudio orientaremos en la próxima actividad.


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