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ESTRUCTURA DE LAS ESTRUCTURA DE LAS PROTEÍNAS Y ÁCIDOS PROTEÍNAS Y ÁCIDOS

NUCLEICOSNUCLEICOS

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Las proteínas son son

moléculas compuestas moléculas compuestas

de cadenas de de cadenas de

aminoácidos unidos aminoácidos unidos

por enlaces peptídicos por enlaces peptídicos

A partir de sólo veinte A partir de sólo veinte

aminoácidos aminoácidos

diferentes se puede diferentes se puede

sintetizar una inmensa sintetizar una inmensa

variedad de moléculas variedad de moléculas

proteínicasproteínicas

12/04/23 3Dr. José Luis Espinoza Villavicencio

Cada proteína es Cada proteína es

el producto final el producto final

de un gen que se de un gen que se

halla escrito en halla escrito en

clave en los clave en los

ácidos nucleicosácidos nucleicos

Junto con estos Junto con estos

constituyen las constituyen las

moléculas moléculas

informacionalesinformacionales

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Ácidos nucleicosÁcidos nucleicos Por sus estructuras primarias, los ácidos nucleicos Por sus estructuras primarias, los ácidos nucleicos

(ADN y ARN) son polímeros lineales constituidos por (ADN y ARN) son polímeros lineales constituidos por la unión de numerosos nucleótidos (monómeros).la unión de numerosos nucleótidos (monómeros).

{Nucleótido

Fosfato (s)+

Azucar+

Base nitrogenada

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Base nitrogenada

Azúcar

Púrica

Pirimidínica

Ribosa

Desoxirribosa

CitocinaTimina o Uracilo

AdeninaGuaniana{ {{

{

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12/04/23 9Dr. José Luis Espinoza Villavicencio

La estructura La estructura primariaprimaria común para el ADN y común para el ADN y el ARN, consiste en la el ARN, consiste en la presencia de cadenas presencia de cadenas formadas por la unión formadas por la unión de nucleósidos de nucleósidos mediante enlaces mediante enlaces covalentes covalentes fosfodiester.fosfodiester.

Son polinucleótidos Son polinucleótidos con esqueleto lineal con esqueleto lineal formado por unidades formado por unidades alternas de fosfato y alternas de fosfato y pentosa (parte pentosa (parte constante)constante) Lateralmente Lateralmente

sobresalen las bases sobresalen las bases (parte variable) unidas (parte variable) unidas al azúcaral azúcar

Por conveniencia, la secuencia siempre se lee en direc-ción 5’ 3’ (de izquierda a derecha), inicia en el grupo fosfato enlazado en la posición 5 de la pentosa y termina en el grupo hidroxilo en la posición 3 de la última pentosa

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El ADN natural es una doble hélice de El ADN natural es una doble hélice de cadenas antiparalelas complementarias cadenas antiparalelas complementarias

que giran a la derechaque giran a la derecha El ADN consta de El ADN consta de

dos hebras de dos hebras de polinucleótido polinucleótido asociadasasociadas

Se entrelazan Se entrelazan entre sí para entre sí para formar una formar una estructura que se estructura que se describe como una describe como una doble hélice.doble hélice.

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Las dos columnas Las dos columnas vertebrales de vertebrales de azúcar fosfato se azúcar fosfato se ubican en la parte ubican en la parte externa de la doble externa de la doble hélice y las bases hélice y las bases se proyectan hacia se proyectan hacia el interior.el interior.

12/04/23 12Dr. José Luis Espinoza Villavicencio

La La complementariedad complementariedad de pares de bases se de pares de bases se debe al tamaño, la debe al tamaño, la forma y la forma y la composición la las composición la las mismas.mismas.

Una purina mas Una purina mas

grande (A o G) se grande (A o G) se

debe de aparear con debe de aparear con

una pirimidina mas una pirimidina mas

pequeña (T o C).pequeña (T o C).

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Cada grupo de tres Cada grupo de tres

bases de la bases de la

secuencia del DNA secuencia del DNA

en una de sus en una de sus

cadenas especifica cadenas especifica

un aminoácido en un aminoácido en

el código genético. el código genético.

12/04/23 14Dr. José Luis Espinoza Villavicencio

Watson y Crick Watson y Crick sospecharon que una sospecharon que una vez conocida la vez conocida la estructura del ADN, estructura del ADN, sería más fácil entender sería más fácil entender su función. su función.

Razonaron, entonces, Razonaron, entonces, que si el ADN era la que si el ADN era la molécula que transmitía molécula que transmitía la información genética la información genética a las células hijas, esta a las células hijas, esta debía funcionar como debía funcionar como un código. un código.

Para mitad de los años Para mitad de los años 1950 se sabía que la 1950 se sabía que la secuencia de nucleótidos en secuencia de nucleótidos en el ADN daba origen a una el ADN daba origen a una secuencia de polipéptidos. secuencia de polipéptidos. Es decir, la molécula de Es decir, la molécula de ADN debía dirigir la ADN debía dirigir la síntesis de proteínas. síntesis de proteínas.

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ADN → ADN → ¿? ¿? → Proteínas→ Proteínas

Pero si esto era cierto, faltaba conocer Pero si esto era cierto, faltaba conocer una pieza del rompecabezas ya que sabía una pieza del rompecabezas ya que sabía que las proteínas se sintetizaban fuera que las proteínas se sintetizaban fuera del núcleo. del núcleo. ¿Cómo podía el ADN, que estaba dentro ¿Cómo podía el ADN, que estaba dentro

del núcleo, dirigir la síntesis de del núcleo, dirigir la síntesis de proteínas fuera del mismo?proteínas fuera del mismo? A Crick se le A Crick se le ocurrió la idea de que debía existir un ocurrió la idea de que debía existir un intermediario.intermediario.

Un posible candidato Un posible candidato para para intermediariointermediario era era el el ARNARN, que se , que se encuentra en el encuentra en el citoplasmacitoplasma

Crick sintetizó esta idea Crick sintetizó esta idea en lo que él llamó el en lo que él llamó el dogma central de la dogma central de la biologíabiología, que especifica , que especifica que el que el ADNADN se se transcribe en transcribe en ARNARN y y este, a su vez, dirige la este, a su vez, dirige la producción de producción de proteínasproteínas. .

CÓDIGO GENÉTICO

El Código Genético establece el AA que codifica para cada grupo de tres bases en los nucleótidos correspondientes (codón) DEL ARN

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El código genético viene a ser como un diccionario que establece una equivalencia entre las bases nitrogenadas del ARN y el leguaje de las proteinas, establecido por los aminoácidos.A cada aminoácido le corresponden tres bases nitrogenadas o tripletes (61 tripletes codifican aminoácidos y tres tripletes carecen de sentido e indican terminación de mensaje).

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El Código Genético es de validez universal, ya que es el mismo para todos los seres vivos.

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ARN

ProcariotasEucariotas

ARN mensajero (ARNm)

ARN ribosomal (ARNr)

ARN transferencia (ARNt)

Citoplasma

5% 75% 20%

ARNnh = nuclear heterogéneoARNsn = nuclear pequeñoARNsc = citoplásmico pequeñoARNmt = mitocondrial

Estructura de los ARNsEstructura de los ARNs Formados por cadenas lineales de hebra Formados por cadenas lineales de hebra

sencilla, de varias decenas o millares de sencilla, de varias decenas o millares de unidades pero de longitud muy inferior al ADN.unidades pero de longitud muy inferior al ADN.

Los distintos tipos de ARN permiten la Los distintos tipos de ARN permiten la expresión fenotípica del ADNexpresión fenotípica del ADN Mensaje genético que determina la Mensaje genético que determina la

secuencia de aminoácidos en la síntesis de secuencia de aminoácidos en la síntesis de proteínaproteína

Donde se sintetizan los Donde se sintetizan los ARN?ARN?

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nucleolo

núcleo

núcleo

Copia de una cadena en una molécula de ADN

ARN mensajero

Copia de una secuencia Copia de una secuencia de ADNde ADNTranscripción

Actúa en el ribosoma como molde o Actúa en el ribosoma como molde o plantilla para la síntesis de proteínaplantilla para la síntesis de proteína TraducciónTraducción

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ARN de transferencia o ARNtARN de transferencia o ARNt

Molécula que activa a los Molécula que activa a los

aminoácidos libres en el aminoácidos libres en el

citoplasma para ser citoplasma para ser

incorporados en una proteínaincorporados en una proteína

12/04/23 28Dr. José Luis Espinoza Villavicencio

ARN de transferenciaARN de transferencia Los aminoácidos Los aminoácidos

se unen a esta se unen a esta molécula molécula adaptadora antes adaptadora antes de interactuar de interactuar con el ARNmcon el ARNm Por un extremo Por un extremo

unen el unen el aminoácidoaminoácido

Por el otro se Por el otro se aparea con el aparea con el ARNm en ARNm en presencia del presencia del ribosomaribosoma

ARN ribosómico o ARNrARN ribosómico o ARNr Elemento estructural básico de los Elemento estructural básico de los

ribosomas, partículas encargadas ribosomas, partículas encargadas de llevar a cabo la síntesis proteicade llevar a cabo la síntesis proteica

12/04/23 30Dr. José Luis Espinoza Villavicencio

RibosomasRibosomas

Organelos Organelos celulares cruciales celulares cruciales en la transmisión en la transmisión de la información de la información genéticagenética

Constituyen el lugar físico donde se sintetizan las proteínas

Conjuntos Conjuntos plurimoleculares plurimoleculares de proteínas (35%) de proteínas (35%) y ARNr (65%)y ARNr (65%)

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