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Biología y Geología 1º Bachillerato

UNIDAD 1. CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS SERES VIVOS.1.- La vida y los seres vivos.2.- Constituyentes químicos de los seres vivos.

2.a) Biomoléculas inorgánicas.2.a.1) El agua.2.a.2) Las sales minerales.

2.b) Biomoléculas orgánicas.2.b.1) Glúcidos. 2.b.2) Lípidos. 2.b.3) Proteinas.2.b.4) Ácidos Nucleicos.

1.- LA VIDA Y LOS SERES VIVOS.No resulta fácil la definición de vida. Aristóteles denominaba psyque a un principio vital que diferenciaba a los seres vivos de los inertes. Si acudimos a la definición que da la Real Academia de la Lengua, ésta nos dice que vida es una Fuerza o actividad esencial mediante la que obra el ser que la posee. Vincula el atributo de vida a un ser, por eso tenemos que pensar que la vida es una cualidad exclusiva de los seres vivos, por esa razón se dice que “no hay vida sino seres vivos”, ya que la vida en este planeta no se manifiesta si no es a través de un ser vivo con entidad como tal. Comparar una porción de materia viva con la materia inanimada, con lo minerales por ejemplo, nos permite distinguir claramente las características diferenciales de los seres vivos:

COMPLEJIDAD MOLECULAR. Aunque los seres vivos están compuestos por átomos y moléculas, como la materia inerte, las principales sustancias responsables del desarrollo y funcionamiento de un organismo son macromoléculas, como los ácidos nucleicos y las proteínas, que no existen en la naturaleza no viva.

NIVELES DE ORGANIZACIÓNLa materia viva presenta una organización jerárquica que, en orden de complejidad creciente, incluye:macromoléculas, células, organismos, poblaciones y comunidades.Cada nivel está integrado por todos los elementos correspondientes al nivel inferior, sin embargo, las propiedades de cada uno no sonsimplemente la suma de las propiedades de sus componentes, sino que surgen nuevas propiedades de la interacción entre esos componentes. Esta característica recibe el nombre de emergencia, y las nuevas propiedades, propiedades emergentes.

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HOMEOSTASIS, capacidad para mantener constante el medio interno1. Un ejemplo de ello es como regulan su temperatura los animales homeotermos, animales que mantienen una temperatura constante independiente de la temperatura exterior.

AUTOMANTENIMIENTO Y NUTRICIÓN Los seres vivos intercambian materia y energía con el medio que les rodea. Se denomina metabolismo al conjunto de procesos químicos mediante los que el organismo utiliza la materia y la energía incorporadas para construir sus propios componentes y realizar sus procesos vitales. Los desechos producidos en el metabolismo son expulsados al exterior.

REPRODUCCIÓN. Los seres vivos no surgen de forma espontánea; solo pueden proceder de otros seres vivos mediante la reproducción. La materia viva tiene la capacidad de reproducirse, de originar copias de sí misma, y esta capacidad se pone de mani- fiesto en todos los niveles de organización: las células se dividen para dar nuevas células y los organismos se reproducen, sexual o asexualmente, para dar lugar a nuevos organismos.El proceso reproductor suele implicar un aumento de número y lleva asociados dos fenómenos aparentemente contradictorios: la herencia, que mantiene las características de una generación a la siguiente, y la variación o aparición de diferencias en los descendientes. La interacción entre estos dos fenómenos es la base de la evolución biológica.

CICLO VITAL, CRECIMIENTO Y DESARROLLO.Los seres vivos atraviesan diferentes etapas a lo largo de su vida. En los organismos de reproducción sexual, a la formación del cigoto o célula huevo, siguen diferentes fases larvarias o embrionarias que conducen al estado adulto. Incluso los organismos unicelulares más simples experimentan durante su desarrollo un aumento de tamaño y replican sus estructuras antes de dividirse de nuevo.

SENSIBILIDAD. Todos los organismos son capaces de detectar y reaccionar ante los cambios que se producen en su entorno, es decir, elaboran respuestas ante los estímulos ambientales. En los organismos unicelulares la respuesta a estos estímulos es muy simple: por ejemplo, moverse hacia sustancias que les sirven de alimento. En los animales, la respuesta puede llegar a ser muy compleja, como las migraciones de algunas aves y mamíferos o el cuidado de las crías. Esta posibilidad de respuesta proporciona a los organismos la capacidad de autorregulación.

TRANSFORMACIÓN DEL MEDIO QUE LES RODEA. La actividad vital conlleva necesariamente una transformación de los parámetros físicos del medio donde viven.Las características anteriores permiten distinguir claramente la materia viva de la materia inanimada: un ser vivo es capaz de mantener y perpetuar su composición, a pesar de los cambios ambientales, y es capaz de reproducirse.Hoy sabemos que las funciones de cualquier ser vivo están controladas, al menos en parte, por programas genéticos. La información acumulada en estos programas es el resultado de los 3800 millones de años de evolución transcurridos desde el origen de la vida hasta nuestros días.

2.- CONSTITUYENTES QUÍMICOS DE LOS SERES VIVOS.De los aproximadamente 90 elementos químicos presentes en la naturaleza, 30 son esenciales para los seres vivos, a estos se les llaman bioelementos. Los más importantes son el CARBONO, HIDRÓGENO, OXÍGENO y NITRÓGENO, que constituyen más del 95% de la masa de la materia viva, a éstos se les llama Bioelementos primarios. El resto de bioelementos (CALCIO, MAGNESIO, SODIO, POTASIO, HIERRO, CLORO…), constituyen los Bioelementos secundarios, algunos como el HIERRO, COBRE, ZINC, FLÚOR, YODO, etc, no llegan al 0,1 % y se les llama Oligoelementos.

1 (Claude Bernard siglo XIX) Líquido estable que baña todas las células, del que toman todas las sustancias que necesitan y al que

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arrojan las sustancias de desecho.

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Los bioelementos se agrupan formando biomoléculas, moléculas de los seres vivos. Existen biomoléculas inorgánicas (Agua y sales minerales) y orgánicas (Glúcidos, Lípidos, Proteínas y Ácidos Nucleicos). Algunas de la biomoléculas orgánicas son muy grandes y se les llaman macromoléculas.

2.A) BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS.2.a.1) El AGUA.

El agua es la molécula más abundante en los seres vivos, en términos generales un 75% del peso de los seres vivos es agua. Esta sustancia fue muy importante en las circunstancias que rodearon la aparición de la vida sobre la Tierra, y es una molécula esencial para el funcionamiento de los ecosistemas, de tal forma que

suele decirse que si hay agua hay vida. Químicamente es una molécula formada por un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno, que por su diferente electronegatividad establece un área en la molécula de carácter negativo, que corresponde al sitio donde está el oxígeno, y otra área de carácter positivo donde están los átomos de hidrógeno.Esta propiedad del agua de ser bipolar (dos polos uno positivo y otro negativo), hace que las

moléculas se unan unas a otras a través de atracciones electrostáticas entre cargas opuestas que se llaman puentes de hidrógeno.De esta característica química del agua se desprenden sus propiedades que la hacen una molécula única que se encuentre en las células interviniendo en todas las reacciones metabólicas.

PROPIEDADES DEL AGUA1.- Poder disolvente. Es el disolvente universal, disuelve bien a las moléculas con carácter polar y a los compuestos iónicos. Las sustancias que se disuelven bien por el agua llaman hidrófilas (afinidad por el agua), mientras que las moléculas apolares que no se disuelven se les llaman hidrófobas (repulsión por el agua).2.- Elevado calor específico. Energía que hay que suministrar a un gramo de agua para elevar su temperatura un 1º C. El del agua es alto y esto provoca que los cambios de temperatura en el agua son menos bruscos que en otros materiales. Esta propiedad hace que el agua se comporte en los seres vivos como un amortiguador térmico, lo que facilita la constancia de la temperatura en algunos seres vivos.3.- Elevado calor de vaporización. Calor necesario para transformar una sustancia de un líquido en su punto de ebullición a gas. Hacen falta 540 calorías para superar el punto de ebullición del agua (100º C).4.- Alta tensión superficial. En física se denomina tensión superficial al fenómeno por el cual la superficie de un líquido tiende a comportarse como si fuera una delgada película elástica. Esta tensión superficial hace que por ejemplo el insecto zapatero pueda deslizarse por el agua sin hundirse. Otro de los fenómenos biológicos derivados de la alta tensión superficial es la capilaridad que es la cualidad que posee un tubo delgado para succionar un líquido en contra de la fuerza de gravedad. Mediante este mecanismo las raíces absorben el agua de la tierra a través de los llamados pelos absorbentes.5.- Sustancia de transporte. En los seres vivos constituye parte del medio interno, es sustancia de transporte de partículas alimenticias y de desecho porque forma parte de la sangre y otros líquidos de los seres vivos.6.- Lubricante y amortiguador. Sirve para evitar el rozamiento directo de las piezas duras del esqueleto en las articulaciones, por esto lubrica y hace que los huesos no se desgasten, es el caso del líquido sinovial de la articulación de la rodilla. Otro ejemplo de amortiguación es la que provoca el Líquido Cefalorraquídeo, que circula

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entre las meninges que recubren a porciones del Sistema Nervioso Central en los mamíferos, una de sus funciones

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es mantener flotante el tejido cerebral, actuando como colchón o amortiguador, dentro de la sólida bóveda craneal. Por lo tanto, un golpe en la cabeza moviliza en forma simultánea todo el encéfalo, lo que hace que ninguna porción de éste, sea contorsionada momentáneamente por el golpe.7.- Menor densidad sólida que líquida. Al contrario que la mayoría de las sustancias el agua es menos densa de forma sólida que de forma líquida, lo que hace que el hielo flote en el agua líquida. Esto hace que el agua de los océanos y los lagos cuando se congela, se quede arriba formando una capa más o menos profunda que aísla el interior donde pueden vivir los animales en su interior. Si el agua sólida fuese más densa se iría al fondo y se congelaría toda la masa de agua.

2.a.2) Las SALES MINERALES.Las sales minerales pueden encontrarse en los seres vivos precipitadas y disueltas. Las SALES MINERALES PRECIPITADAS, es decir sólidas, tienen una función esquelética o de sostén como es el

caso del Carbonato Cálcico que forma parte de los caparazones de moluscos o el Fosfato Cálcico de los huesos de los vertebrados.

Las SALES MINERALES DISUELTAS están en forma de iones (Cl-, Na+, K+, Ca++,…). Estos iones están implicados en la entrada y salida de agua en la célula,relacionado con los fenómenos de ÓSMOSIS. La ósmosis u osmosis es un fenómeno que se comprueba experimentalmente cuando se enfrentan dos disoluciones con diferente concentración separadas por una membrana semipermeable. El disolvente pasa de una disolución con menos concentración de soluto a una con más concentración del soluto, , hasta que se igualan las concentraciones. Una célula tiene que tener la misma concentración(relación entre el soluto y los iones) que la disolución del medio que la rodea. Si no es así, entrará agua o saldrá agua de la célula para igualar concentraciones.

Cuando una célula se encuentra en un medio con baja concentración de iones, es decir hipotónico, el agua entra para igualar concentraciones, y la célula aumentade tamaño. A este proceso se le denominaTURGENCIA.Si por el contrario la célula se encuentra en un medio con más concentración de iones, es decir hipertónico, el agua sale de la célula y esta se arruga. A este proceso se le llama PLASMÓLISIS.

Las sales minerales disueltas también intervienen en las reacciones químicas y en procesos fisiológicos tales como la transmisión del impulso nervioso, la contracción muscular, etc. Además las sales ejercen de reguladores del pH en las células y el medio que las rodea, a estos sistemas de regulación se les llama Sistemas Tampón.

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2.B) BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS

2.b.1) GLÚCIDOS.Se llaman también hidratos de carbono (porque algunos responden a la fórmula Cn(H2O)n y azúcares. Desempeñan en los seres vivos funciones energéticas o estructurales.

MONOSACÁRIDOS:Son moléculas de bajo peso molecular cuyo número de carbonos oscila entre 3 y 8, cada átomo de carbono está unido a un grupo alcohol (-OH) menos uno que es un grupo carbonilo (C=O). Éste puede estar en posición 1, y los compuestos se llaman ALDOSAS, o en posición 2 y los compuestos se llaman CETOSAS.

Los monosacáridos se pueden ciclar a través de un enlace interno entre el grupo OH del penúltimo carbono y el grupo carbonilo. Para numerar los carbonos de un monosacárido, tenemos que empezar por el carbono de un extremo de modo que el grupo principal (el carbonilo) se quede en la posición más baja, es decir, en posición 1 o 2.

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¿Qué función biológica cumplen los monosacáridos?1.- Son fuente de energía para ser utilizada, cuando las células necesitan hacer cualquier trabajo rompen los monosacáridos con O2 hasta CO2 y H2O en un proceso que se llama respiración celular. La Glucosa es el combustible celular, su degradación completa libera mucha energía.2.- Otros como la Ribosa y su derivado la Desoxirribosa forman parte de los Ácidos Nucleicos (ARN y ADN respectivamente).3.- Un derivado de la Ribulosa es esencial en la fijación del CO2 en el proceso de la Fotosíntesis. (Proceso químico contrario a la Respiración celular)

DISACÁRIDOS: Se forman por la unión de dos monosacáridos. Son disacáridos la Lactosa o azúcar de los productos lácteos y la Sacarosa que está en muchos productos dulces.

POLISACÁRIDOS: son glúcidos de alto peso molecular, por lo que son insolubles en agua, Químicamente son polímeros formados por la unión de un gran número de monosasacáridos. Como ejemplos más importantes de polisacáridos tenemos el ALMIDÓN, molécula de reserva energética en los vegetales, GLUCÓGENO, molécula de reserva energética en los animales, CELULOSA, molécula de función estructural que forma parte de la pared celular de las células vegetales y QUITINA, también de función estructural que forma parte del exoesqueleto de los artrópodos.

2.b.2) LÍPIDOSSon compuestos ricos en CARBONO, HIDRÓGENO y en menor proporción OXÍGENO, también

tienen P y N. Son apolares por lo que no son solubles en el agua, pero sí en disolventes orgánicos como el éter o el cloroformo. Para clasificar un grupo tan diverso de compuestos utilizaremos el criterio de si tienen en su composición ÁCIDOS GRASOS y hablaremos de Lípidos saponificables, o si no tienen en su composición ÁCIDOS GRASOS, que se llaman Lípidos insaponificables2.

2 Reacción que produce la formación de jabones. La principal causa es la disociación de las grasas en un medio alcalino, separándose glicerina y ácidos grasos. Estos últimos se asocian inmediatamente con los álcalis constituyendo las sales sódicas de los ácidos grasos:

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el jabón.

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LÍPIDOS SAPONIFICABLESa) ¿Qué es un Ácido graso?: Son ácidos orgánicos que forman largas cadenas de entre 16 y 18 átomos de carbono con un grupo carboxilo (-COOH) en posición terminal. 3

Los ácidos grasos son SATURADOS cuando no tienen dobles enlaces, e INSATURADOS cuando tienen uno o másdobles enlaces.

b) TriglicéridosEstán formados por tres ÁCIDOS GRASOS unidos a una molécula de GLICERINA (propanotriol),

mediante enlaces covalentes de tipo ester. Este enlace se establece entre el grupo carboxilo del ácido graso y el grupo OH delalcohol, y se pierde una molécula de agua. Por su baja densidad y su elevado valor energético, las grasas son utilizadas como reserva de energía en muchas semillas y en los animales.La capa de grasasubcutánea de los mamíferos que los protege del frío y sirve de reserva energética está constituida de triglicéridos.

3 Los llamados ácidos grasos Omega-3 y Omega-6, son acidos grasos poliinsaturados que tienen los dobles enlaces en posición 3 o 6, empezando a contar desde la punta Omega (último carbono de la cadena, en referencia a la última letra del alfabeto griego) hacia atrás. Son cardiosaludables y se encuentran en el pescado azul y algunos

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vegetales.

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c) Ceras Son monoalcoholes de cadena larga unidos a un ácido graso de cadena larga mediante un enlace ester. Tienen una función aislante frente al agua, se extienden como aislamiento la piel, el pelo y las plumas en los seres vivos. También pueden tener una función estructural, en las abejas las cámaras larvarias de los panales están hechas de una cera.d) Fosfolípidos. Están formados por la glicerina que se une por dos de sus grupos OH a dos ácidos grasos, y el tercer grupo OH se une a un grupo fosfato, al cual se le une una pequeña molécula polar como la etanolamina o la colina. Con un extremo hidrófilo (soluble en agua) y otro hidrófobo (insoluble en agua). Son moléculas anfipáticas, lo que quiere decir que en la misma molécula hay una parte hidrófoba (cadenas de ácidos grasos) y una parte hidrófila (fosfato y grupo polar).

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La Membrana Plasmática y las de los órgánulos está formada por una doble capa de fosfolípidos, que alberga también otros lípidos y proteínas (MODELO DEL MOSAICO FLUIDO). A veces al extremo polar de los fosfolípidos se les une un monosacárido o un pequeño oligosacárido y se forman los glicolípidos, que sobresalen de la célula hacia el exterior.

LÍPIDOS INSAPONIFICABLES ISOPRENOIDES O TERPENOS

Derivados del ISOPRENO, un hidrocarburo de cinco átomos de carbono. Son sustancias muy abundantes sobre todo en los vegetales.

Carotenoides y Xantofilas. Pigmentos vegetales como el B- Caroteno de la zanahoria, que es el precursor de la vitamina A.

Vitamina A Participa en el proceso de la visión. Vitamina E. Antioxidante de las membranas de las células. Vitamina K. Interviene en el proceso de coagulación sanguínea.

ESTEROIDESDerivados del esterano (ciclopentanoperhidrofenantreno), un hidrocarburo cíclico que presenta cuatro anillos.

Colesterol. Es un componente de la bicapa lipídica de las membranas de las células animales e intermediario en el metabolismo de otros esteroides.

Vitamina D. Necesaria para la absorción y el transporte del Calcio. Hormonas esteroideas. Segregadas por la corteza de las glándulas suprarrenales, que

participan en el metabolismo de los glúcidos y en el control del balance hídrico (agua y sales minerales). También son esteroides las hormonas sexuales, andrógenos, responsables de los caracteres sexuales masculinos, estrógenos, responsables de los caracteres sexuales femeninos, y gestágenos, como la progesterona, que preparan el útero para la implantación del embrión y el mantenimiento del embarazo.

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2.b.3) PROTEINASLas proteínas son macromoléculas constituidas por la polimerización de unas pequeñas moléculas

llamadas aminoácidos. Que están compuestos de un grupo amino (NH2) y un grupo ácido (COOH) unidos al mismo carbono. Existen muchos aminoácidos que se distinguen por el grupo radical R. De estos sólo 20 de ellos llamados esenciales forman parte de las proteínas de todos los seres vivos.

Los aminoácidos se unen unos con otros por un enlace que se llama enlace peptídico, que se realiza entre el grupo ácido de un aminoácido y el grupo amino del siguiente aminoácido.

Los PÉPTIDOS son moléculas formadas por un número entere 2 y 100 aminoácidos. Existen algunos con una gran importancia biológica como las hormonas Insulina y la Oxitocina.Una PROTEÍNA es una larga cadena de aminoácidos unidos mediante enlaces peptídicos.

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LA ESTRUCTURA DE LAS PROTEÍNASEs la forma que tienen las proteínas en el espacio. De esta forma depende su función, al igual que una llave que se deforma no puede encajar en una cerradura, una proteína que no tenga una buena disposición tridimensional no podrá ejercer su función adecuadamente. La forma definitiva en una proteína se asegura uniendo aminoácidos mediante PUENTES DE HIDRÓGENO que pueden estar muy distanciados en la secuencia lineal o ESTRUCTURA PRIMARIA. La ESTRUCTURA SECUNDARIA se origina por enrollamiento de la primaria, según una forma helicoidal o de hoja plegada. Y la forma definitiva ESTRUCTURA TERCIARIA se origina por un superenrrollamiento de la ESTRUCTURA SECUNDARIA. Algunas proteínas tienen también ESTRUCTURA CUATERNARIA cuando están formadas por más de una cadena de aminoácidos (varias subunidades).

Propiedades de las proteínas Especicifidad. Cada proteína tiene una combinación de aminoácidos exclusiva que la hacen

idónea para la función que desempeña. Esto quiere decir que cada especie animal o vegetal posee sus propias proteínas diferentes a las de otras especies. Incluso dentro de de la misma especie, cada individuo tiene proteínas propias que lo diferencian de los demás.

Desnaturalización. Es la pérdida de la estructura espacial de una proteína, como consecuencia de un cambio en el pH o en la temperatura. La desnaturalización de las proteínas conlleva la pérdida de sus capacidades para ejercer su función.

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FUNCIONES DE LAS PROTEÍNAS TRANSPORTE: HEMOGLOBINA y la MIOGLOBINA transportan Dióxido de Carbono y

Oxígeno. La FERRITINA y TRANSFERRINA transportan Hierro. PROTECCIÓN INMUNOLÓGICA: Los anticuerpos o inmunoglobulinas (IgA, IgD, IgC, IgM)

son proteínas producidas por las células plasmáticas con la finalidad de neutralizar el ataque de microorganismos potencialmente peligrosos que entran en el cuerpo .

INTERVIENEN EN LA COAGULACIÓN SANGUÍNEA: FIBRINÓGENO y TROMBINA. INTERVIENEN EN LOS PROCESOS DE RELAJACIÓN Y CONTRACCIÓN MUSCULAR:

MIOSINA, TROPOMIOSINA, ACTINA. FUNCIÓN HORMONAL: INSULINA y OXITOCINA. FUNCIÓN ESTRUCTURAL: interviene en el armazón interno de la célula llamado

citoesqueleto. También forman parte del andamiaje de algunos tejidos como el COLÁGENO y la QUERATINA.

FUNCIÓN CATALÍTICA: Los enzimas son biocatalizadores que aceleran el ritmo normal de la reacciones bioquímicas que tienen lugar dentro de las células.

DE RESERVA: OVOALBÚMINA. TÓXICAS: el veneno de cobra es una proteína.

2.b.4) ÁCIDOS NUCLEICOS.Se denominan así por encontrase o proceder del núcleo de la célula. Existen dos tipos: Ácido

Desoxirribonucleico (ADN) y el Ácido Ribonucleico (ARN). Ambos están constituidos por unidades denominadas nucleótidos que se unen formando largas cadenas. Un NUCLEÓTIDO está formado por tres componentes:

1) Una PENTOSA: la ribosa o la desoxirribosa

2) ACIDO FOSFÓRICO (H3PO4), también se le puede denominar Grupo fosfato

3) Una BASE NITROGENADA que pueden ser:.- PÚRICAS (doble anillo): ADENINA (A) y GUANINA (G)..- PIRIMIDÍNICAS (un solo anillo): CITOSINA (C), TIMINA (T) y URACILO (U)

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¿Cómo se establece la unión entre los nucleótidos?

La unión entre los nucleótidos se establece mediante enlaces fosfodiéster entre el grupo 5´fosfato de un nucleótido y el grupo 3´hidroxilo (OH) de la pentosa del nucleótido contiguo. Las bases nitrogenadas surgen perpendiculares a este eje, como si fueran las púas de un peine.

ADN (Ácido desoxirribonucléico)1. La COMPOSICIÓN QUÍMICA del ADN. Se trata de una macromolécula formada por la polimerización de

nucleótidos cuya pentosa es la desoxirribosa y las bases nitrogenadas son la Adenina(A), Guanina(G), Citosina(C) y Timina(T). En las células eucariotas el ADN se une con unas proteínas especiales llamadas histonas para formar la cromatina (versión desenrrollada del ADN).

2. La ESTRUCTURA del ADN fue descubierta por James Watson y Francis Crick en 1953, y se resume en los siguientes puntos:

a. Está formada por dos cadenas de nucleótidos enfrentadas, dispuestas de forma antiparalela, lo que quiere decir que se orientan en sentidos opuestos, una en sentido 3´ 5´, y la otra en sentido 5´ 3´.

b. Las dos cadenas tienen secuencias complementarias, debido a que las bases de sus nucleótidos se emparejan, la Guanina con la Citosina se unen mediante tres puentes de hidrógeno, mientras la Adenina con la Timina mediante dos puentes de hidrógeno.

c. Las dos cadenas de ADN se enrollan formando una doble hélice dextrógira (que gira hacia la derecha), con las bases nitrogenadas en el interior, unidas a sus complementarias mediante puentes de hidrógeno.

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3. La FUNCIÓN BIOLÓGICA del ADN. Es la molécula portadora de la información genética en los seres vivos. En la secuencia de nucleótidos se encuentra toda la información necesaria para que una célula pueda sintetizar todas sus proteínas sin errores en sus secuencias de aminoácidos. Un gen es un trozo de ADN que llevan la información genética para sintetizar una proteína o una cadena polipeptídica.En la función del ADN están implicados dos procesos de gran transcendencia

a) REPLICACIÓN del ADNSignifica duplicarse, es decir hacer copias exactas de sí mismo. La replicación del ADN es un proceso que ocurre antes de la división nuclear, por tanto los dos núcleos hijos contienen una copia idéntica del ADN del núcleo madre que le dio origen.Watson y Crick propusieron un mecanismo de replicación semiconservativa según el cual la doble hélice del ADN se abre por el medio y las bases apareadas se separan a nivel de los puentes de hidrógeno. A medida que se separan, las dos cadenas actúan como moldes o guías, cada una dirigiendo la síntesis de una nueva cadena complementaria a lo largo de toda su extensión. En este proceso participan unas enzimas llamadas ADN polimerasas.

b) TRANSCRIPCIÓN del ADNEs el primer paso de la formación de proteínas, que consiste en fabricar una molécula de ARN llamado mensajero, ocurre dentro del núcleo de las células eucariotas. El trozo de ADN que se va a transcribir (gen) se desenrolla, y se empieza a fabricar una sola cadena de ARNm (con la ribosa como pentosa y el Uracilo como base pirimidínica en vez de laTimina).Cuando acaba de copiarse el gen en el leguaje del ARN, el ADN se vuelve a enrollar. En este proceso intervienen las ARN polimerasas.

ARN (Ácido ribonucléico)1. La COMPOSICIÓN QUÍMICA del ARN. Se trata de una macromolécula formada por la polimerización

de nucleótidos cuya pentosa es la ribosa y las bases nitrogenadas son la Adenina(A), Guanina(G), Citosina(C) y Uracilo(U).

2. La ESTRUCTURA del ARN es de cadena simple, aunque en el ARN de transferencia existen regiones de cadena doble.

3. La FUNCIÓN del ARN. Se diferencian tres tipos:a. ARN mensajero (ARNm). Tiene la información

procedente de un gen de ADN del cual se ha copiado en el proceso de transcripción. Es complementario de una de las cadenas de ADN pero tiene la ribosa en vez de la desoxirribosa y el Uracilo en vez de la Timina. Una vez sintetizado en el núcleo de las células eucariotas sale de él y su información la utilizan los ribosomas para sintetizar una proteína, a este proceso se le llama TRADUCCIÓN4.

4 El CÓDIGO GENÉTICO establece la relación entre la secuencia de nucleótidos del ARN mensajero y los aminoácidos

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de las proteínas. Cada grupo de tres nucleótidos (o bases) del ARNm recibe el nombre de codón.

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b. ARN de transferencia (ARNt). Es pequeño, tiene entre 80 y 100 nucleótidos, presenta una estructura espacial en forma de hoja de trébol que se mantiene estable por puentes de hidrógeno entre bases complementarias de la misma cadena. Su función es el transporte específico de aminoácidos al ribosoma, para lo cual tiene un grupo de tres nucleótidos, llamado anticodón, que es complementario de un codón del ARNm que reconoce. Esto quiere decir que un mismo ARNt siempre transporta el mismo aminoácido.

c. ARN ribosómico (ARNr). Forma parte de los ribosomas, en los que participa directamente en el proceso de síntesis de proteínas.

¿Cuáles son las diferencias entre el ADN y el ARN?ADN ARN

COMPOSICIÓN QUÍMICA

* La pentosa es la desoxirribosa.*Las bases pirimidínicas pueden ser la Timina o laCitosina.

* La pentosa es la ribosa*Las bases pirimidínicas pueden ser el Uracilo o laCitosina.

LOCALIZACIÓN

Está en el núcleo formando parte de los cromosomas o de la cromatina. Las mitocondrias y los cloroplastos pueden tener ADN

En el núcleo (nucleolo), en el citoplasma y en algunos orgánulos.

FUNCIÓN

Almacena la información genética.Dicta las órdenes para que la célula elabore sus proteínas.

Ejecuta junto con los ribosomas, la síntesis de proteínas.

ESTRUCTURA

Cadena doble que se enrolla sobre si misma, de tal manera que presenta un aspecto helicoidal. Como siempre hay correspondencia entre A con T y C con G, el número de bases púricas es igual al número de bases pirimidínicas.

Cadena simple y más corta. El número de bases púricas no tiene por qué ser igual al número de bases pirimidínicas.

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El ADN que se encuentra en el núcleo en Interfase (cuando no se va a dividir) esta desenrollado, esta forma de la molécula se llama cromatina. Cuando tras la duplicación de estas moléculas de ADN, el núcleo se va a dividir en mitosis es cuando cada una de las hélices de ADN se organiza enrollándose sobre si mismas dando lugar estructuras discretas que se llaman cromosomas. Por tanto cromosomas y cromatina son dos aspectos de la misma molécula química.

El ATP, un nucleótido especial.El ATP es un nucleótido formado por una base nitrogenada, la Adenina, una pentosa, la ribosa, y un grupo de tres fosfátos. Por este motivo se le llama Adenosín trifosfato. Los enlaces que unen los tres grupos fosfatos son enlaces de alta energía, porque liberan gran cantidad de energía cuando se rompen. En los procesos celulares que requieren de energía como la contracción de las fibras musculares, o determinados tipos de transporte a través de la membrana plasmática, se utiliza la energía almacenada en estos enlaces. Por el contrario la formación de ATP a partir de ADP y fosfato requiere energía.

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