Clase 2 BL Electivo Expresiones de la información genética.ppt

Expresion genica. se trata de explicar la sintesis de proteinas

1. ElectivoElectivo
Biología Biología
Propiedad Intelectual Cpech
Expresión de la información
genética.
P
P
T
C
A
N
E
L
B
L
A
0
3
0
0
2

2. Propiedad Intelectual Cpech
corresponde a …
que son …
su estructura se explica
por el …tiene por
función…
su unidad estructural son
los …
su forma de
replicación es …
MATERIAL GENÉTICO
ADN
ALMACENAR LA INFORMACIÓN
GENÉTICA DE LOS SERES VIVOS
MODELO DE
WATSON Y CRICK •Adenina (A)
•Timina (T)
•Citosina (C)
•Guanina (G)
NUCLEÓTIDOS
SEMICONSERVATIVA
Repaso

3. Propiedad Intelectual Cpech
•Identificar las características de los diferentes tipos de ARN.
•Explicar el proceso de transcripción del ARN.
•Reconocer los componentes del proceso de síntesis de proteínas.
•Describir las etapas del proceso de traducción de la información
genética.
•Resolver la traducción de un ARNm hipotético.
•Deducir la relación de complementación entre ADN, ARNm y
secuencia de proteínas.
•Explicar las consecuencias que puede tener la alteración de la
secuencia del ADN en la expresión del mensaje genético.
•Explicar las causas de las enfermedades conocidas como
albinismo y anemia falciforme.
Aprendizajes esperados

4. Propiedad Intelectual Cpech
Introducción
El material genético, que se encuentra dentro de una
molécula de ADN, debe ser copiado a través del
fenómeno de transcripción para que pueda salir del
núcleo (en el caso de las células eucariontes) y así
trasladar la información por medio de un ARNm a un lugar
específico dentro de la célula.
Es en ese lugar, que corresponde al citoplasma, donde se
organiza una maquinaria metabólica formada por los
ribosomas, el ARNt y el ARNm, para traducir dicha
información a través del fenómeno de traducción o
síntesis de proteínas; generando un producto que
idealmente presente la información de manera correcta,
pues de no ser así estaríamos hablando de una
anormalidad como son las mutaciones.

5. Propiedad Intelectual Cpech
Pregunta P.S.U.
La siguiente secuencia de ADN cambió durante el ciclo de
vida de una célula, desde la secuencia 1 a la secuencia 2:
Secuencia 1: 5`-ACGGCCTTCAAGTC-3`
Secuencia 2: 5`-ACGGCCTTCAAGTCAGTC-3`
Al respecto, es correcto afirmar que este cambio ocurrió por
A) deleción.
B) inversión.
C) duplicación.
D) traslocación.
E) duplicación invertida.
ADMISIÓN DEMRE, 2011

6. Propiedad Intelectual Cpech
Dogma central de la biología

7. Propiedad Intelectual Cpech
ADN
ARN PROTEÍNAS
Replicación
Transcripción Traducción
Hebra moldemolde
Transcripció
n
Traducción
Dogma central de la Biología

8. Propiedad Intelectual Cpech
•Es una secuencia de nucleótidos en la molécula
de ADN, equivalente a una unidad de
transcripción.
•Contiene la información, a partir de la cual se
sintetiza un polipéptido, una enzima o un ácido
ribonucleico (mensajero, de transferencia,
ribosomal) o pequeños ARNs reguladores.
•En el genoma humano la mayoría de los genes
son únicos y se expresan en forma independiente.
¿Qué es un gen?

9. Propiedad Intelectual Cpech
Ácido ribonucleico (ARN)

10. Propiedad Intelectual Cpech
Características:
El ARN esta formado por una cadena simple de
nucleótidos.
Cada nucleótido del ARN presenta:
•Ribosa como azúcar pentosa.
•Un grupo fosfato.
•Una base nitrogenada que puede ser: Adenina
(A), Citosina (C), Guanina (G) y Uracilo (U) en
vez de Timina (T).
Función: Expresión de la información genética.
Existen tres principales:
•ARN m (mensajero).
•ARN t (transferencia).
•ARN r (ribosomal).
ARN: Ácido Ribonucleico

11. Propiedad Intelectual Cpech
Bases
Ribonucleótido
ATENCIÓN:
Grupo hidroxilo
en la posición 2’
ARN: Ácido Ribonucleico

12. Propiedad Intelectual Cpech
Transcripción del ARN

13. Propiedad Intelectual Cpech
Transcripción del ARN

14. Propiedad Intelectual Cpech
Transcripción del ARN

15. Propiedad Intelectual Cpech
Todas las clases de ARN se forman por transcripción, que es una forma de
copia del ADN diferente a la replicación.
En el caso de la transcripción se copia sólo una hebra del ADN, la que se
denomina templado.
Transcripción del ARN

16. Propiedad Intelectual Cpech
La enzima responsable de la formación del ARN es la ARN polimerasa, la que
además en este proceso de lectura realiza un cambio en la complementación de
bases, ya que en el ARN el nucleótido timina es reemplazado por uracilo.
Transcripción del ARN

17. Propiedad Intelectual Cpech
La hebra de ADN se abre parcialmente para exponer una de sus hebras, lo
cual es un requisito indispensable para que actúe la ARN polimerasa. La
hebra templado del ADN es leída por esta enzima para generar la hebra
de ARN.
Transcripción del ARN

18. Propiedad Intelectual Cpech
Transcripción del ARN

19. Propiedad Intelectual Cpech
Transcripción del ARN

20. Propiedad Intelectual Cpech
El proceso de transcripción
permite que el mensaje genético
pueda copiarse en la forma de
una molécula de ARN. El ARNm
equivale a un gen.
Los tipos de ARN que se forman y
que participan en la síntesis de
proteínas son tres: ARNm
(mensajero), ARNt (transferencia)
y ARNr (ribosomal).
Transcripción del ARN
URACILO sustituye a la
TIMINA

21. Propiedad Intelectual Cpech
Código genético

22. Propiedad Intelectual Cpech
El código se arma sobre la base
de los cuatro nucleótidos que
conforman al ARN, más
específicamente el ARN
mensajero. Estos cuatro
nucleótidos representan un
“abecedario”. El código contiene
combinaciones de a tres bases
nitrogenadas (tripletes de bases)
que reciben la denominación de
codón.
Código genético

23. Propiedad Intelectual Cpech

24. Propiedad Intelectual Cpech
ARN mensajero (ARNm)
Corresponde a una copia equivalente del ADN que especifica el
número de aminoácidos de la proteína y el orden en que se
encontrarán. Se organiza por una secuencia de codones.
Código genético
URACILO sustituye a la
TIMINA
Codón

25. Propiedad Intelectual Cpech
Al observar el código genético
completo se puede apreciar que cada
codón determina un aminoácido. Sin
embargo, de esta misma observación
se desprende que un aminoácido está
determinado por más de un codón, por
ejemplo, el aminoácido prolina es
codificado por los codones CCU, CCC,
CCA y CCG. Esta característica del
código genético se conoce como
degeneración.
Código genético

26. Propiedad Intelectual Cpech
Existen tres combinaciones
(codones) que no determinan
ningún aminoácido: UAA, UGA y
UAG. Estos se denominan sin
sentido y representan una señal
de terminación de la traducción.
Otra característica del código
genético es su universalidad es
decir, las mismas claves son
utilizadas por todos los seres
vivos.
Código genético

27. Propiedad Intelectual Cpech
Por eso las proteínas tienen un código

28. Propiedad Intelectual Cpech
Síntesis de proteínas
Transcripción
Traducción
Proteínas
Genes de
ADN
ARNt
maduro
ARNr
ARN
t
ARNm
maduro
Proteínas
Subunida
d
ribosomal
ARNm
ARNt unidos a
aminoácidos

29. Propiedad Intelectual Cpech
1. ARN mensajero (ARN m)
Se organiza en secuencias de tres nucleótidos (tripletes) que se
denominan codones, por ejemplo UGU.
• Componentes:
Síntesis de proteínas
URACILO sustituye a la
TIMINA

30. Propiedad Intelectual Cpech
2. Ribosomas
Representan el lugar físico en el que ocurre la síntesis proteica
(traducción). Cada ribosoma esta formado por dos subunidades, y
cada una de ellas contiene ARNr y proteínas ribosomales.
El ARNr es el ARN más abundante en la célula (50%).
• Componentes:
Síntesis de proteínas

31. Propiedad Intelectual Cpech
La función del ARNt es llevar
aminoácidos hacia el lugar de
síntesis de proteínas: el
ribosoma. El ARNt funciona
como un adaptador que
traduce el codón del ARNm.
Para ello el ARNt tiene un
triplete de bases
nitrogenadas denominado
anticodón.
• Componentes:
Síntesis de proteínas
3. ARNt

32. Propiedad Intelectual Cpech
1. Activación
El primer paso que debe ocurrir es la unión química del aminoácido a su
ARNt. Este paso se conoce también como carga. Este proceso requiere
consumo de ATP y la participación de enzimas, la aminoacil ARNt sintetasa.
Esta enzima es altamente específica, ya que reconocen a un solo tipo de
aminoácido y un subgrupo de ARNt.
UAC
Met
ARN t
Aminoácido
Síntesis de proteínas: Etapas

33. Propiedad Intelectual Cpech
AUG AAU UUC CUG UUA UUU UGA
ARN m
P A
2. Iniciación
Los ribosomas son estructuras que se arman sólo al momento de la
traducción. Antes se encuentran separadas en sus subunidades menor y
mayor.
Síntesis de proteínas: Etapas

34. Propiedad Intelectual Cpech
P A
AUG AAU UUC CUG UUA UUU UGA
ARN m
UAC
Met
El primer evento que ocurre es la unión de la subunidad menor al ARNm.
El complejo de iniciación se arma de tal manera que el primer ARNt se
une al sitio P del ribosoma.
2. Iniciación
Síntesis de proteínas: Etapas

35. Propiedad Intelectual Cpech
P A
AUG AAU UUC CUG UUA UUU UGA
ARN m
UAC
Met
A continuación se une la subunidad mayor estableciéndose la estructura
mínima para iniciar la lectura del resto del ARNm. Esta unión es de tal
forma que el primer codón del ARNm queda dispuesto en el sitio P del
ribosoma. El sitio A queda libre para leerse los siguientes codones del
ARNm.
2. Iniciación
Síntesis de proteínas: Etapas

36. Propiedad Intelectual Cpech
P A
AUG AAU UUC CUG UUA UUU UGA
ARN m
UAC
Met
Al revisar en el código genético el codón AUG encontramos el aminoácido
metionina. Este corresponde a un codón de inicio que se encuentra tanto
en procariontes como eucariontes.
2. Iniciación
Síntesis de proteínas: Etapas

37. Propiedad Intelectual Cpech
P A
AUG AAU UUC CUG UUA UUU UGA
ARN m
UAC
Met
UUA
Asn
La elongación comenzará cuando se inicia la lectura del resto de los codones del
ARN m. Para ello el segundo codón, AAU, queda en el sitio A del ribosoma. Luego
el ARNt correspondiente lee el codón e ingresa. El anticodón es UUA y el
aminoácido transportado es asparragina (Asn). De esta forma el ARNt funciona
como un adaptador o intérprete, leyendo los codones del ARNm y colocando el
aminoácido correspondiente.
3. Elongación
Síntesis de proteínas: Etapas

38. Propiedad Intelectual Cpech
P A
AUG AAU UUC CUG UUA UUU UGA
ARN m
UAC
Met
UUA
Asn
Luego del ingreso del segundo ARNt los aminoácidos quedan
enfrentados.
3. Elongación
Síntesis de proteínas: Etapas

39. Propiedad Intelectual Cpech
P A
AUG AAU UUC CUG UUA UUU UGA
ARN m
UAC
Met
UUA
Asn
La actividad peptidil transferasa del ribosoma cataliza la formación del
enlace peptídico entre los dos aminoácidos.
3. Elongación
Síntesis de proteínas: Etapas
Enlace Peptídico

40. Propiedad Intelectual Cpech
P A
AUG AAU UUC CUG UUA UUU UGA
ARN m
Met
UUA
Asn
Se retira el primer ARNt que había ingresado con lo que queda libre el
sitio P del ribosoma.
3. Elongación
Síntesis de proteínas: Etapas
UAC

41. Propiedad Intelectual Cpech
P A
AUG AAU UUC CUG UUA UUU UGA
ARN m
Met
UUA
Asn
El ribosoma avanza sobre el ARNm de forma que el sitio A queda
nuevamente libre para continuar con la traducción del ARNm. Esta acción
del ribosoma permite que la lectura del ARN m sea ordenada.
3. Elongación
Síntesis de proteínas: Etapas

42. Propiedad Intelectual Cpech
Síntesis de proteínas: Etapas

43. Propiedad Intelectual Cpech
4. Terminación
P A
AUG AAU UUC CUG UUA UUU UGA
ARN m
Met Asn Phe Leu Leu
AAA
Phe
El codón UGA es un codón sin sentido que determina el termino de la
traducción (STOP). Este codón es importante porque marca en forma precisa la
longitud del péptido en formación. De esta manera se determina parte del
concepto de estructura primaria de las proteínas.
El ribosoma reconoce esta secuencia produciéndose el desprendimiento del
ARN m y el péptido ya formado.
Síntesis de proteínas: Etapas

44. Propiedad Intelectual Cpech
Transcripción
Traducción
Proteínas
Genes de ADN
ARNt maduro
ARNr ARNt
ARNm maduro
Proteínas
Subunidad
ribosomal
ARNm
ARNt unidos a
aminoácidos
Síntesis de proteínas en eucariontes

45. Propiedad Intelectual Cpech
Aplicación de conocimientos

46. Propiedad Intelectual Cpech
A continuación se presenta una secuencia del ADN (templado) a partir de
la cual debes completar la hebra complementaria, el ARNm, el ARNt y los
aminoácidos correspondientes, para lo cual te puedes ayudar de la tabla
que muestra el código genético.
ADN
complementario:
ARN mensajero:
ARN transferencia:
Secuencia de
aminoácidos:
ADN templado: TAC AAT TTT TTC AGA CCA ATC
Aplicación de conocimientos
ATG TTA AAA AAG TCT GGT TAG
AUG UUA AAA AAG UCU GGU UAG
UAC AAU UUU UUC AGA CCA
Met Leu Lys Lys Ser Gly STOP

47. Propiedad Intelectual Cpech
Mutaciones

48. Propiedad Intelectual Cpech
Mutaciones
Las mutaciones génicas se producen cuando se altera la secuencia de
nucleótidos de un gen por diversas causas.

49. Propiedad Intelectual Cpech
Mutaciones cambio en una base nitrogenada

50. Propiedad Intelectual Cpech
Mutaciones caso de la Anemia Falciforme

51. Propiedad Intelectual Cpech
Anemia Falciforme

52. Propiedad Intelectual Cpech
Albinismo
El albinismo es causado por mutaciones genéticas. Un tipo de
albinismo se caracteriza por la mutación en la enzima tirosinasa, que
participa en la síntesis de la melanina, molécula responsable de la
pigmentación.

53. Propiedad Intelectual Cpech
Expresión de la información genética
o
Síntesis de proteínas
Se requiere de …
Unidades de
construcción:
aminoácidos
Ribosomas
funcionan
como un …
Ordenador de la
traducción
ARNt
(de transferencia)
Traductor del mensaje
genético
ARNm
(mensajero)
se organiza en…
Codones
Copia del mensaje que
porta el ADN
El conjunto
constituye el…
Código genético
funcionan
como un …
funcionan
como una …
Síntesis de la clase

54. Propiedad Intelectual Cpech
Pregunta P.S.U.
La siguiente secuencia de ADN cambió durante
el ciclo de vida de una célula, desde la
secuencia 1 a la secuencia 2:
Secuencia 1: 5`-ACGGCCTTCAAGTC-3`
Secuencia 2: 5`-ACGGCCTTCAAGTCAGTC-3`
Al respecto, es correcto afirmar que este cambio
ocurrió por
A) deleción.
B) inversión.
C) duplicación.
D) traslocación.
E) duplicación invertida.
ADMISIÓN DEMRE, 2011
FICHA DE REFERENCIA
CURRICULAR
Área / Eje Temático: Organización,
estructura y actividad celular.
Nivel: IV Medio.
Contenido: La relación entre
estructura y función de las proteínas:
enzimas y proteínas estructurales
como expresión de la información
genética. Mutaciones, proteínas y
enfermedad.
Habilidad: Análisis, síntesis y
evaluación.
Clave: C.
Dificultad: Alta.

55. Propiedad Intelectual Cpech
Ejercitación
El número de las preguntas, corresponden a las que
encontrarás en tu guía.

56. Propiedad Intelectual Cpech
E
Ejercitación
2. Para que se lleve a cabo la síntesis de una proteína, se requiere de
I.aminoácidos.
II.ARN mensajero.
III.ribosomas.
A)Sólo I
B)Sólo II
C)Sólo III
D)Sólo I y II
E)I, II y III

57. Propiedad Intelectual Cpech
Ejercitación
3. ¿Qué función cumple el ARN de transferencia (ARNt) en el
marco de la síntesis de proteínas?
A) Contiene una secuencia de nucleótidos que especifica una
proteína.
B) Interpreta una secuencia de tres nucleótidos para incorporar el
aminoácido correspondiente.
C) Establece la base física sobre la cual se realiza la síntesis de
proteínas.
D) Representa un molde de lectura para formar una hebra de
nucleótidos complementarios.
E) Forma una secuencia que reconoce los aminoácidos presentes
en el citoplasma.
B

58. Propiedad Intelectual Cpech
Ejercitación
4. ¿Qué función cumple el ARN mensajero (ARNm) en el marco de
la síntesis de proteínas?
A) Contiene una secuencia de nucleótidos que especifica una
proteína.
B) Interpreta una secuencia de tres nucleótidos para incorporar el
aminoácido correspondiente.
C) Establece la base física sobre la cual se realiza la síntesis de
proteínas.
D) Representa un molde de lectura para formar una hebra de
nucleótidos complementarios.
E) Forma una secuencia que reconoce los aminoácidos presentes
en el citoplasma.
A

59. Propiedad Intelectual Cpech
Ejercitación
6. Anticodón es el termino que se aplica a
A) los aminoácidos a los que corresponde el código genético.
B) varios codones que codifican para un mismo aminoácido.
C) la sección del ARNt que interactúa con el codón del ARNm.
D) la sección del ARNt que se une a un aminoácido.
E) la sección del ARNm que determina el punto de inicio de la
traducción.
C

60. Propiedad Intelectual Cpech
Ejercitación
10. ¿Cuál de las siguientes moléculas actúa como un traductor en
el ámbito de la traducción?
A) ARNm.
B) ARNr.
C) ARNt.
D) ADN.
E) Aminoácidos.
C

61. Propiedad Intelectual Cpech
Nº PREGUNTA ALTERNATIVA HABILIDAD
1 A Comprensión
2 E Reconocimiento
3 B Comprensión
4 A Comprensión
5 C Comprensión
6 C Reconocimiento
7 C Reconocimiento
8 E Comprensión
9 C Reconocimiento
10 C Aplicación
Tabla de alternativas

62. Propiedad Intelectual Cpech
•Los contenidos que vas a repasar los puedes profundizar
en tu libro de biología electivo Cpech. Para ello debes
revisar entre las páginas 26 a la 34 y complementar entre
la 34 y 39.
•Para la próxima clase debes estudiar: Teorías evolutivas,
evidencias evolutivas y selección natural, que lo puedes
encontrar entre las páginas 234 a 247.
Prepara tu próxima clase