Química y estructura del adn 2013

Una guía sobre la química y estructura del ADN

1. OBJETIVO
•Describir la estructura del ADN y las bases complementarias pareadas mediante puentes de
Hidrógeno.
Estructura del ADN
La unidad básica del ADN es el Nucleótido. Realice las siguientes actividades
Haga un círculo alrededor de un nucleótido y rotúlelo (Bases nitrogenadas, desoxiribosa, fosfato) en el
diagrama del ADN (Figura 1). Esos tres químicos enlazados forman un nucleótido Q P 2
lo Rotule los puentes de Hidrógeno entre las dos h
ebras de ADN.
Si una molécula de ADN tiene un 15% de Timina ¿Qué porcentaje de C, G, y A, posee esa moléculaP3
P1
Actividad: QUÍMICA Y ESTRUCTURA
DEL ADN. Prof. Gustavo Ariel Toledo Contreras.(GATC) SFC, 2013
Figura 1 Diagrama de una molécula de ADN.
Demuestre, en la molécula de arriba, que las hebras son antiparalelas.P4
Instrucciones: Para esta guía usará dos links, ambos encripados en el título. El encriptado en
"Química" es apoyado
por la National Science Foundation y es un documento de muy buen nivel.
El
encriptada en "Estructura" es una animación en 3 D y úsela para esta guía hasta el minuto
2:24.
Responda también este test: http://www.visionlearning.com/library/quiz_taker.php?qid=287&mid=160&mcid=
El título siguiente "estructura del ADN, tiene un link alternativo en inglés a una aniimación del
mismo nombre.
Use también su libro guía: páginas 214 y 215, Santillana.

2. 2 Química y estructura del ADN
SFC, 2013, Departamento de Ciencias: Biología, Cuartos medios .
GATC, 2013
¿Qué rol realiza el ADN en los organismos?
Lo
s ácidos nucleicos son macromoléculas biológicas complejas
que almacenan y
transmiten la información genética. Su
e
structura está formada por una re petición de subunidades,
ll
amadas nucleótidos, 
Los nucleótidos están compues
tos de carbono, nitrógeno,
oxígeno, fósforo e hidrógeno. Todos los nu
cleótidos tienen las
tres unidades que se muestra
n en la siguiente figura, un fosfato,
una base nitrogenada y un azú
car, llamado desoxiribosa
Para formar un ácido nucleico, el azúcar de un nucleótido se
enlaza con el fosfato del otro nucleótido, como se ilustra en la
figura de abajo. La base nitrogenada sobresale de la cadena. Está
disponible para enlazar
con bases de otros ácidos nucleicos.
Dos tipos de ácidos nucleicos se encuentran en los seres vivos.
Uno de ellos es el ácido desoxirribonucleico o ADN. El otro es el
ácido ribonucleico o ARN.
En el ADN está el "có
digo genético". El A DN almacena todas
la
s instrucciones de los organismos para controlar e l
c
recimiento, la reproducci ón, la adaptación, etc. L a función
principal de ARN es usar
la información almacenada en el ADN
p
ara sintetizar proteínas
P5.Deduce
¿Por qué una
molécula de ADN que posea
mucho más citosina que
Adenina es más difícil de
separar sus hebras?
Representa esto
P6.Haz un círculo alrededor
de cada nucleótido sobre el
ácido nucleico dibujado más
a la derecha
Azúcar
q
Nucleótido Ácido nucleico
ˆˆ
/(/(
GG
GG
N
(/
(/
ˆ 0 ˆ N ˆˆ BG

ˆ
N
BB
BB
B
G
.
B
.
.(

B
B
G
ˆˆ
ˆ ˆ
Grupo fosfato
Base nitrogenada
"ASE
"ASE
"ASE
"ASE
Fosfato
Azúcar
Fosfato
Azúcar
Fosfato
Azúcar
0
Fosfato
Azúcar
ˆˆN

3. 3 Química y estructura del ADN GATC, 2013
SFC, 2013, Departamento de Ciencias: Biología, Cuartos medios
Más antecedentes sobre la estructura del ADN
El ADN está hecho de nucleótidos. En la década de 1920, el
bioquímico Levene mostró que cada nucleótido de ADN contiene
el
azúcar desoxirribosa, un grupo fosfato, y una d e las siguientes
c
uatro bases nitrogenadas adenina, guanina, citosina o timina.
El ARN también está hecho de nucleótidos. Cada nucleótido de
ARN contiene el azúcar ribosa, un fosfato, y una de cuatro bases
nitrogenadas, adenina, guanina, citosina y uracilo
La figura a continuación muestra la estructura de un nucleótido.
La adenina (A) y guanina (G) tienen bases de doble anillo, que se
denominan purinas. La Timina (T), citosina (C) y uracilo (U) son
bases de anillo sencillo y se les llama pirimidinas.
Erwin Chargaff descubrió que la cantidad de la guanina es casi
igual a la cantidad de citosina y que la cantidad de
adenina es casi
igual a la cantidad de timina para el ADN de una especie dada.

Este descubrimiento es conocido como Regla de Chargaff: C=G y

T=A.
Imagina esto
P7.Identifica ¿es el
nucleótido del dibujo
uno de ADN o uno de
ARN? ¿Cómo lo sabes?
P8.Identifica ¿Cuál técnica
usó Franklin para fotografiar
al ADN?
Fosfato
Azúcar
"ASE
MG
1
N
2ˆ
N
BG
1
G
NG

G
G
GG
M
M
M
NN
2
O
ˆˆ
ˆ
ˆ
ˆ
ˆ
ˆˆ ˆ
ˆ
G
ˆ
ˆ
G
ˆ
M!
¿Quién identificó la estructura del ADN?
Después del experimento de Hershey-Chase, la mayoría de los
científicos pensaban que el ADN era el material genético. Pero aún
no sabían cómo se organizaban los nucleótidos en una molécula de
ADN o por qué el ADN sigue la regla de Chargaff.
Cuatro científicos ayudaron a resolver la estructura del ADN:
Los Científicos británicos Rosalind Franklin, Maurice Wilkins y Francis Crick y el Norteamericano James Watson.
¿Qué mostró la foto de Franklin?
Fr
anklin trabajaba para Wilkins en el Kings College de Londres,
I
nglaterra. Ella tomó una fotografía del ADN usando difracción de
r
ayos X, una técnica que permite determinar la estructura de
só
lidos cristalinos, en este caso, el ADN. La Imagen de Franklin,
l
lamada Photo 51, mostró que el ADN era una hélice doble, con
d
os cadenas de nucleótidos retorcidos, una alrededo r de la otra,
c
omo una escalera de caracol.
Chequea lo aprendido

4. SFC, 2013, Departamento de Ciencias: Biología, Cuartos medios
Gustavo Toledo C
¿Qué propusierion Watson y Crick?
Watson y Crick vieron la imagen de difracción de rayos X de
Franklin. Usaron la imagen de Franklin, así como también otros
datos matemáticos
para determinar la estructura específica de la
doble hélice de ADN.
Watson y Crick construyeron un modelo del ADN de dos
hebras externas hechas de desoxirribosa
, alternadas con fosfato.
Las bases estaban en el interior de la molécula
. En el ADN
citosina se parea con la guanina y
timina se parea con la adenina.
¿Cómo es la estructura del ADN?
Imagínate al ADN como una escalera de caracol. Los raíles de la
escalera están hechos de desoxirribosas alternados con fosfatos.
Los pares de bases (citosina-guanina o timina-adenina-) forman
los peldaños. Los peldaños son siempre del mismo ancho, porque
una base de purina siempre se une a una base de pirimidina.
Ahora imagina dos lápices enfrentados, pero la punta de uno
está frente a la goma del otro. Como estos lápices, las dos hebras de la cadena de azúcar-fosfato de una doble hélice de ADN están en direcciones opuestas. Los extremos de las hebras de azúcar-fosfato se nombran 5' y 3' (léase « cinco prima, tres prima»). Una hebra se dispone en sentido 5'a 3'. La otra hebra se dispone en sentido 3' a 5'.
¿Cuándo fue anunciada la estructura del ADN?
En 1953, Watson y Crick publicaron un "paper" en la revista
Nature. En esta publicación se sugiere la probable estructura del
ADN y proponen una hipótesis de un método de cómo se copia la
molécula, es decir, su replicación. En el mismo número, Wilkins y
Franklin publicaron diferentes artículos que apoyaban la
estructura de Watson y Crick. Los científicos habian resuelto
algunos misterios; pero todavía no sabían cómo el ADN
funcionaba como código genético.
Estructura de los cromosomas
La molécula de ADN en procariotas está contenido en el
citoplasma. Aunque en muchos textos de biología se afirma que las
bacterias tienen un solo ADN circular algunas bacterias tienen varios
cromosomas circulares
y muchas bacterias tienen cromosomas
lineales y plásmidos lineales. Se ha descubierto que el ADN
bacteriano posee proteínas asociadas.
ADN en eucariotas está organizado
en cromosomas. Los
cromosomas humanos varían en
longJUVEEFTEFNJMMPOFTB
m
illones de pares de bases. C ada cromosoma contiene una ún ica
m
olécula de ADN bicatenario enrollada sobre una serie de cuerpos de
p
roteínas histonas, formando unas esferas llamadas nucleosom as. Esta
c
ombinación de ADN e histonas se llama cromatina, las cuales s ufren
un superenrollamiento para form
ar los cromosomas.
P11.
Defi ne ¿De qué está
hecho un nucleosoma?
P9.Identifica ¿Cómo se parean
las bases nitrogenadas?
¿Entendiste?
¿Entendiste?
Demuestra que sabes
Ilustra
Haz un dibujo de un
nucleótido. Enumera sus 5
C, marcando cuál de ellos se
une a la base nitrogenada y
cuáles a los fosfatos.
P10.