ÁCIDOS NUCLEICOS BIOQUÍMICA.

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1 ÁCIDOS NUCLEICOS BIOQUÍMICA

2 ÁCIDOS NUCLEICOS Son los componentes más esenciales para las funciones de las células. Son las únicas moléculas que tienen la capacidad de autorreplicación. ¿EXPLICARÍA EL ORIGEN DE LA VIDA? Actúan como depositarios y transmisores de la información genética. Están presentes en núcleo y citoplasma.

3 ÁCIDOS NUCLEICOS Gran parte del desarrollo físico de un organismo a lo largo de su vida está programado en los ácidos nucleicos. Ribosa (OH) ADN Polinucleótidos (son polímeros) 2`- desoxirribosa (H) ARN El grupo fosfato es un ácido fuerte. pKa ~ ácidos nucleicos A : Adenina G : Guanina T : Timina U : Uracilo ADN : A, G, T, C ARN : A, G, U, C

4 ÁCIDOS NUCLEICOS Formados por subunidades llamadas nucleótidos; pueden ser un solo nucleótido o una cadena larga de nucleótidos.

5 Ácidos Nucleicos Ácidos nucleicos de cadena larga:
Ácido desoxirribonucleico (ADN): material genético de todas las células vivas. Ácido ribonucleico (ARN): material genético de algunos virus; transfiere la información genética del ADN a las proteínas.

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7 LOS NUCLEÓTIDOS: COMPONENTES
Los nucleótidos están formados por: Una base nitrogenada: BN, Un azúcar (pentosa): A y Ácido fosfórico: P Unidos en el siguiente orden: P A BN

8 EL DNA COMO SUSTANCIA GENÉTICA
¿Por qué es tan importante que los cromosomas pasen de la célula madre a las células hijas? Los cromosomas están formados por genes, los segmentos de ADN que son las unidades de la herencia. Los genes controlan características como: Color del pelo Tipo de sangre Color de la piel Color de los ojos, etc.

9 EL DNA COMO SUSTANCIA GENÉTICA
La información está codificada en el ADN Importancia: Para comprender: - Enfermedades víricas. - Mecanismo de acción de fármacos (antibacterianos) - Respuesta inmunitaria. - Enfermedades hereditarias. Los ácidos nucleicos absorben la longitud de onda del ultravioleta (UV) Mutagenicidad.

10 ESTRUCTURA SECUNDARIA DE ÁCIDOS NUCLEICOS
ESTRUCTURA DOBLE HÉLICE DEL DNA: En 1953, James Watson y Francis Crick, propusieron un modelo para la estructura del ADN. Se compone de unidades llamadas nucleótidos. Cada nucleótido contiene un grupo fosfato, un azúcar de 5 carbonos llamada desoxirribosa y una base nitrogenada.

11 ESTRUCTURA SECUNDARIA DE ÁCIDOS NUCLEICOS
Los nucleótidos están unidos por enlaces entre el grupo fosfato de un nucleótido y el azúcar del siguiente nucleótido. Se forma una larga cadena de nucleótidos enlazados del fosfato al azúcar. Las bases nitrogenadas se extienden hacia dentro desde la cadena azúcar-fosfato. En el ADN hay 4 bases: adenina (A), citosina (C), guanina (G) y timina (T).

12 ESTRUCTURA SECUNDARIA DE ÁCIDOS NUCLEICOS
Una molécula de ADN se compone de dos cadenas de nucleótidos unidas por puentes de hidrógeno entre las bases nitrogenadas. Las cadenas de nucleótidos forman una espiral alrededor de un centro común. La forma espiral de la molécula es una doble hélice.

13 ESTRUCTURA SECUNDARIA DE ÁCIDOS NUCLEICOS
Los puentes de hidrógeno son específicos entre las bases: La adenina siempre forma 2 enlaces con la timina. La citosina siempre forma 3 enlaces con la guanina. Por ello, la sucesión de bases de una cadena de nucleótidos determina la sucesión de bases en la otra cadena. Son complementarias. Este apareamiento de bases nitrogenadas es la base de la replicación del ADN.

14 ESTRUCTURA SECUNDARIA DE ÁCIDOS NUCLEICOS
Las bases están estrechamente apiladas dentro de la hélice. Aunque las bases están en el interior, pueden abordarse a través de los surcos espirales profundos (principal y secundario) Dirección: a la derecha. Dos cadenas, las cuales son complementarias. Elevación de la hélice (distancia entre pares de bases): 0.34 nm Las cadenas están en direcciones opuestas.

15 ESTRUCTURA TERCIARIA DE ÁCIDOS NUCLEICOS
El ADN puede ser circular o lineal. Los lineales tienen una sola cadena o dos cadenas entrelazadas. La mayoría de ADN circulares tienen torsiones superhelicoidales a la IZQUIERDA, aunque también lo hay a la DERECHA. CONVENCIÓN: Superenrollamiento positivo: a la DERECHA. Superenrollamiento negativo: a la IZQUIERDA En la estructura tridimensional existe un plegado de orden superior de los elementos de una estructura secundaria regular.

16 ESTRUCTURA TERCIARIA DE ÁCIDOS NUCLEICOS
¿Todo el ADN se encuentra en el núcleo? No, también hay ADN en las mitocondrias A diferencia del ADN nuclear, el mitocondrial no forma nucleosomas.

17 ESTRUCTURA TERCIARIA DE ÁCIDOS NUCLEICOS
¿Cuál es la función del ADN mitocondrial? Codificar la información para la síntesis de: - Componentes de la cadena respiratoria - Componentes de la fosforilación oxidativa.

18 Condensada + (histonas) (Fibras) (ADN, ARN)
PROTEÍNAS (histonas) CROMATINA (Fibras) CROMOSOMAS (ADN, ARN) + Sólo visible en fase mitótica

19 METABOLISMO DE LA INFORMACIÓN
BIOQUÍMICA

20 METABOLISMO DE LA INFORMACIÓN
M. INTERMEDIARIO M. DE LA INFORMACIÓN La información se encuentra en la estructura de la enzima que participa en reacciones determinadas Intervienen los genes. Participan enzimas, pero a diferencia del MI se necesita de un MOLDE, el cual actúa junto con la enzima para especificar la reacción E1 S1 P1 DNA RNA

21 METABOLISMO DE LA INFORMACIÓN
Papel pasivo Determina los sustratos que se unirán MOLDE - Especifica la naturaleza de la reacción ENZIMA … acciones de las proteínas sobre los ácidos nucleicos (molde) para almacenar, copiar, modificar y expresar la información biológica.

22 PROCESOS IMPLICADOS EN EL METABOLISMO DE LA INFORMACIÓN
REPLICACIÓN El ADN actúa como molde para su propia síntesis La información codificada en el ADN determina la estructura del ARN TRANSCRIPCIÓN El ARN actúa como molde para la síntesis de una cadena polipeptídica TRADUCCIÓN

23 El mecanismo es esencialmente el mismo en todas las células.
REPLICACIÓN DEL ADN REPLICACIÓN Es un fenómeno preliminar a la reproducción y está coordinada con el ciclo de crecimiento y división celular. La replicación del ADN produce una copia de si mismo por medio de enzimas. El mecanismo es esencialmente el mismo en todas las células.

24 REPLICACIÓN DEL ADN Se realiza por una duplicación semiconservativa (cada uno de los dos ADN hijos tiene una cadena del ADN anterior), se lleva a cabo por las ADN polimerasas y utilizan como molde el ADN existente.

25 CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LA REPLICACIÓN
Origen de replicación. Bidireccional Hebra continua y discontinua. Semiconservativa Dirección 5’ ’ DNA polimerasa I, II, III: procariotas. DNA polimerasa α, β, γ: eucariotas. Una batería de moléculas accesorias. Fases: Iniciación, elongación y terminación.

26 El proceso tiene 3 fases bien diferenciadas:
REPLICACIÓN DEL ADN El proceso tiene 3 fases bien diferenciadas: REPLICACIÓN INICIACIÓN ELONGACIÓN TERMINACIÓN

27 INICIACIÓN Comienza siempre en una secuencia específica de nucleótidos (adenina y timina) conocida como origen de la replicación (procariotas-uno y eucariotas múltiples). Requiere una serie de proteínas iniciadoras y enzimas conocidas como helicasas, que rompen los puentes de hidrógeno abriendo la hélice, formándose las horquillas de replicación, una a cada lado de la burbuja y que da lugar la separación de las ramas del ADN. Una vez abierta la cadena de ADN se unen otras proteínas (proteína SSB)y enzimas adicionales (topoisomerasas).

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30 ELONGACIÓN A continuación, una molécula de ADN polimerasa III se une a una de las hebras de ADN. Se mueve recorriendo la hebra usándola como molde para ir sintetizando la cadena líder, añadiendo nucleótidos y recomponiendo la doble hélice. Sólo es capaz de sintetizar nuevo ADN en sentido 5` ` partiendo de un ARN corto específico (ARN cebador) catalizado por enzimas ARN primasas.

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32 TERMINACIÓN Cuando una ADN polimerasa hace contacto con el extremo del otro fragmento de Okazaki contiguo, el ARN cebador de este es eliminado y otra enzima, la ADN ligasa, conecta los dos fragmentos de Okazaki de ADN recién sintetizado, una vez unidos todos los fragmentos de Okazaki se completa la doble hélice de ADN. La ADN polimerasa III necesita un extremo OH libre en donde unir el primer nucleótido, por eso se requiere un primer ARN primasa. En la copia puede haber errores (mutaciones) que en general son corregidas simultáneamente por la ADN polimerasa III.

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