MATERIA:

 Biología  Moderna.

PROFESOR:

Humberto Gómez Machuca.

GRUPO Y GRADO:

 VI “B”

INTEGRANTES:

José de Jesús Loa Naranjo

Lorena Balandrán Arvizu

Jessica Isabel López García

Sandra Veronica Estrada Noguez

Baldemar Ortiz Bernan

ÁCIDOS NUCLEICOS

Los ácidos nucleicos (AN)  fueron descubiertos por Freidrich Miescher en 1869.

En la naturaleza existen solo dos tipos de ácidos nucleicos: El ADN (ácido desoxirribonucleico) y el ARN (ácido ribonucleico) y están presentes en todas las células.

Su función biológica no quedó plenamente confirmada hasta que Avery y sus colaboradores demostraron en 1944 que el ADN era la molécula portadora de la información genética.

Los ácidos nucleicos tienen al menos dos funciones: trasmitir las características hereditarias de una generación a la siguiente y dirigir la síntesis de proteínas específicas.

El ARN "engancha" la información existente en el ADN con la secuencia necesaria para ensamblar los aminoácidos en las proteínas.

El Acido Ribonucleico (ARN) fue descubierto después del ADN. Recordemos que el ADN se encuentra restringido al núcleo de los eucariotas (como excepción también se encuentra presente en cloroplastos y mitocondrias) y a la región nuclear de los procariotas.

El ARN se encuentra en el núcleo pero también en el citoplasma (recuerde también que forma parte de los ribosomas).

Los científicos durante mucho tiempo sospecharon la existencia de una relación entre el ARN y las proteínas.

Las células de los embriones en crecimiento contienen grandes cantidades de ARN. La mitad de la masa de la bacteria E. coli en crecimiento esta formada por ribosomas.

Los ribosomas son 2/3 ARN, un tipo llamado ARN ribosómico (rRNA) y 1/3 proteínas.

En una célula infectada por un virus, el ARN se sintetiza antes del comienzo de la síntesis proteica. Algunos virus, por ejemplo el del Mosaico del Tabaco tienen solamente ARN. Si el ARN extraído de los virus se inyecta en una célula huésped, se sintetizan proteínas virales. Claramente el ARN está relacionado a la síntesis proteica. 

ESTRUCTURA PRIMARIA DEL ADN

Se trata de la secuencia de desoxirribonucleótidos de una de las cadenas. La información genética está contenida en el orden exacto de los nucleótidos.

ESTRUCTURA SECUNDARIA DEL ADN

Es una estructura en doble hélice. Permite explicar el almacenamiento de la información genética y el mecanismo de duplicación del ADN. Fue postulada por Watson y Crick, basándose en:

- La difracción de rayos X que habían realizado Franklin y Wilkins

- La equivalencia de bases de Chargaff, que dice que la suma de adeninas más guaninas es igual a la suma de timinas más citosinas.

Es una cadena doble, dextrógira o levógira, según el tipo de ADN. Ambas cadenas son complementarias, pues la adenina de una se une a la timina de la otra, y la guanina de una a la citosina de la otra. Ambas cadenas son anti paralelas, pues el extremo 3´de una se enfrenta al extremo 5´de la otra.

Existen tres modelos de ADN. El ADN de tipo B es el más abundante y es el descubierto por Watson y Crick.

ESTRUCTURA TERCIARIA DEL ADN.

Se refiere a como se almacena el ADN en un volumen reducido. Varía según se trate de organismos procariontes o eucariontes:

a) En procariontes se pliega como una súper-hélice en forma, generalmente, circular y asociada a una pequeña cantidad de proteínas. Lo mismo ocurre en la mitocondrias y en los plastos.

b) En eucariontes el empaquetamiento ha de ser más complejo y compacto y para esto necesita la presencia de proteínas, como son las histonas y otras de naturaleza no histona (en los espermatozoides las proteínas son las protaminas). A esta unión de ADN y proteínas se conoce como cromatina, en la cual se distinguen diferentes niveles de organización:

                - Nucleosoma   - Collar de perlas

                - Fibra cromatínica   - Bucles radiales     -Cromosoma.

DESNATURALIZACIÓN DEL ADN.

Cuando la temperatura alcanza el punto de fusión del ADN, la agitación térmica es capaz de separar las dos hebras y producir una desnaturalización. Este es un proceso reversible, ya que al bajar la temperatura se puede producir una renaturalización. En este proceso se rompen los puentes de hidrógeno que unen las cadenas y se produce la separación de las mismas, pero no se rompen los enlaces fosfodiester covalentes que forman la secuencia de la cadena.

La desnaturalización del ADN puede ocurrir, también, por variaciones en el pH.

Al enfriar lentamente puede renaturalizarse.

ARN O ACIDO RIBONUCLEICO

ESTRUCTURA

Está formado por la unión de muchos ribonucleótidos, los cuales se unen entre ellos mediante enlaces fosfodiester en sentido 5´-3´ (igual que en el ADN).

Están formados por una sola cadena, a excepción del ARN bicatenario de los reo virus.

ESTRUCTURA PRIMARIA DEL ARN

Al igual que el ADN, se refiere a la secuencia de las bases nitrogenadas que constituyen sus nucleótidos.

  

ESTRUCTURA SECUNDARIA DEL ARN

Alguna vez, en una misma cadena, existen regiones con secuencias complementarias capaces de aparearse

. 

        

ESTRUCTURA TERCIARIA DEL ARN

Es un plegamiento, complicado, sobre al estructura secundaria.

CLASIFICACIÓN DEL ARN.

Para clasificarlos se adopta la masa molecular media de sus cadenas, cuyo valor se deduce de la velocidad de sedimentación. La masa molecular y por tanto sus dimensiones se miden en svedberg (S). Según esto tenemos:

ARN MENSAJERO (ARNm)

Sus características son las siguientes:

- Cadenas de largo tamaño con estructura primaria.

- Se le llama mensajero porque transporta la información necesaria para la síntesis proteica.

- Cada ARNm tiene información para sintetizar una proteína determinada.

- Su vida media es corta.

a) En procariontes el extremo 5´posee un grupo trifosfato

b) En eucariontes en el extremo 5´posee un grupo metil-guanosina unido al trifosfato, y el extremo 3´posee una cola de poli-A

En los eucariontes se puede distinguir también:

- Exones, secuencias de bases que codifican proteínas

- Intrones, secuencias sin información.

Un ARNm  de este tipo ha de madurar (eliminación de intrones) antes de hacerse funcional. Antes de madurar, el ARNm  recibe el nombre de ARN heterogeneonuclear (ARNhn).

ARN RIBOSÓMICO (ARNr)

Sus principales características son:

- Cada ARNr  presenta cadena de diferente tamaño, con estructura secundaria y terciaria.

- Forma parte de las subunidades ribosómicas cuando se une con muchas proteínas.

- Están vinculados con la síntesis de proteínas.

ARN NUCLEOLAR (ARNn)

Sus características principales son:

- Se sintetiza en el nucléolo.

- Posee una masa molecular de 45 S, que actúa como recursor de parte del ARNr, concretamente de los ARNr28 S (de la subunidad mayor), los ARNr 5,8 S (de la subunidad mayor) y los ARNr 18 S (de la subunidad menor)

ARNu

Sus principales características son:

- Son moléculas de pequeño tamaño

- Se les denomina de esta manera por poseer mucho uracilo en su composición

- Se asocia a proteínas del núcleo y forma ribo nucleoproteínas pequeño nuclear (RNPpn)) que intervienen en:

 a) Corte y empalme de ARN

 b) Maduración en los ARNm  de los eucariontes

 c) Obtención de ARNr a partir de ARNn  45 S.

ARN TRANSFERENTE (ARNt)

Sus principales características son:

- Son moléculas de pequeño tamaño

- Poseen en algunas zonas estructura secundaria, lo que va hacer que en las zonas donde no hay bases complementarias adquieran un aspecto de bucles, como una hoja de trébol.

- Los plegamientos se llegan a hacer tan complejos que adquieren una estructura terciaria.

. - Su misión es unir aminoácidos y transportarlos hasta el ARNm  para sintetizar proteínas.

 SINTESIS Y LOCALIZACIÓN DE LOS ARN

En la célula eucarionte los ARN se sintetizan gracias a tres tipos de enzimas:

- ARN polimerasa I, localizada en el nucléolo y se encarga de la síntesis de los ARNr 18 S, 5,8 S y 28 S.

- ARN polimerasa II, localizada en el nucleoplasma y se encarga de la síntesis de los ARNhn, es decir de los precursores de los ARNm

- ARN polimerasa III, localizada en el nucleoplasma y se encarga de sintetizar los ARNr 5 S y los ARNm.

SINTESIS DE PROTEINAS

Se conoce como síntesis de proteínas al proceso por el cual se componen nuevas proteínas a partir de los veinte aminoácidos esenciales. En este proceso, se transcribe el ADN en ARN. La síntesis de proteínas se realiza en los ribosomas situados en el citoplasma celular.

En el proceso de síntesis, los aminoácidos son transportados por ARN de transferencia correspondiente para cada aminoácido hasta el ARN mensajero donde se unen en la posición adecuada para formar las nuevas proteínas.

Al finalizar la síntesis de una proteína, se libera el ARN mensajero y puede volver a ser leído, incluso antes de que la síntesis de una proteína termine, ya puede comenzar la siguiente, por lo cual, el mismo ARN mensajero puede utilizarse por varios ribosomas al mismo tiempo. 

SINTESIS DE PROTEINAS

Se conoce como síntesis de proteínas al proceso por el cual se componen nuevas proteínas a partir de los veinte aminoácidos esenciales. En este proceso, se transcribe el ADN en ARN. La síntesis de proteínas se realiza en los ribosomas situados en el citoplasma celular.

En el proceso de síntesis, los aminoácidos son transportados por ARN de transferencia correspondiente para cada aminoácido hasta el ARN mensajero donde se unen en la posición adecuada para formar las nuevas proteínas.

Al finalizar la síntesis de una proteína, se libera el ARN mensajero y puede volver a ser leído, incluso antes de que la síntesis de una proteína termine, ya puede comenzar la siguiente, por lo cual, el mismo ARN mensajero puede utilizarse por varios ribosomas al mismo tiempo.

INICIO DE LA SINTESIS PROTEICA

En esta primera etapa de síntesis de proteínas, el ARN se une a la subunidad menor de los ribosomas, a los que se asocia el aminoacil-ARNt. A este grupo, se une la subunidad ribosómica mayor, con lo que se forma el complejo activo o ribosomal.

FINALIZACION DE LA SINTESIS DE PROTEINAS

En la finalización de la síntesis de proteínas, aparecen los llamados tripletes sin sentido, también conocidos como codones stop. Estos tripletes son tres: UGA, UAG y UAA. No existe ARNt tal que su anticodón sea complementario. Por ello, la síntesis se interrumpe y esto indica que la cadena polipeptídica ha finalizado.

Tres etapas en la síntesis de proteínas. a) Iniciación. La subunidad ribosómica más pequeña se une al extremo 5´ de una molécula de ARNm. La primera molécula de ARNt, que lleva el aminoácido modificado fMet, se enchufa en el codón iniciador AUG de la molécula de ARNm. La unidad ribosómica más grande se ubica en su lugar, el ARNt ocupa el sitio P (peptidico). El sitio A (aminoacil) está vacante. El complejo de iniciación está completo ahora.

b) Alargamiento. Un segundo ARNt con su aminoácido unido se mueve al sitio A y su anticodón se enchufa en el RNAm. Se forma un enlace peptidico entre los dos aminoácidos reunidos en el ribosoma. Al mismo tiempo, se rompe el enlace entre el primer aminoácido y su ARNt. El ribosoma se mueve a lo largo de la cadena de ARNm en una dirección 5´ a 3´ y el segundo ARNt, con el dipéptido unido se mueve al sitio P desde el sitio A, a medida que el primer ARNt se desprende del ribosoma. Un tercer ARNt se mueve al sitio A y se forma otro enlace peptÍdico. La cadena peptídica naciente siempre está unida al RNAt que se está moviendo del sitio A al sitio P, y el ARNt entrante que lleva el siguiente aminoácido siempre ocupa el sitio A. Este paso se repite una y otra vez hasta que se completa el polipéptido. c) Terminación. Cuando el ribosoma alcanza un codón de terminación (en este ejemplo UGA), el polipéptido se escinde del último ARNt y el ARNt se desprende del sitio P. El sitio A es ocupado por el factor de liberación que produce la disociación de las dos subunidades del ribosoma.

LOS RIBOSOMAS ESTÁN COMPUESTOS POR DOS SUBUNIDADES

Los mecanismos para alinear a los aminoacil ARNtAA de acuerdo con el orden de los codones del ARNm son algo complicados. Requieren de los ribosomas cuya primera tarea es localizar al codón AUG de iniciación y acomodarlo correctamente para que el encuadre de ese triplete y el de los siguientes sea el adecuado.

Luego el ribosoma se desliza hacia el extremo 3´del ARNm y traduce a los sucesivos tripletes en aminoácidos. Estos son traídos – de a uno por vez – por los respectivos ARNt. Las reacciones que ligan a los aminoácidos entre sí - es decir, las uniones peptídicas - se producen dentro del ribosoma. Finalmente, cuando el ribosoma arriba al codón de terminación – en el extremo 3´del ARNm – cesa la síntesis proteica y se libera la proteína. Como podemos notar los ribosomas constituyen las "fábricas de las proteínas".

Cada ribosoma está compuesto por dos subunidades - una mayor y otra menor – identificadas con las siglas 40S y 60S respectivamente (los números hacen referencia a los coeficientes de sedimentación de las subunidades, es decir a las velocidades con que sedimentan cuando son ultra centrifugadas, la 60S migra más rápido al fondo del tubo).

En la subunidad menor algunas proteínas forman dos áreas - una al lado de la otra – denominadas sitio P (por peptidil) y sitio A (por aminoacil).

LA BIOTECNOLOGÍA

La biotecnología es una rama de la tecnología que se basa en la aplicación práctica, orientada a necesidades humanas, de la biología; básicamente consiste en la manipulación de células vivas para la obtención y mejora de productos, como por ejemplo alimentos o medicamentos. Es utilizada en distintos campos, como en la agricultura, farmacología, ciencias forestales, entre otras más.

Las aplicaciones de la biotecnología se clasifican como:

• Roja: aplicaciones en procesos médicos; antibióticos, vacunas y fármacos en general. 

• Blanca: aplicaciones en procesos industriales que tiene como objetivo crear materiales que sean más biodegradables y que en su producción hayan menos desechos; productos químicos, plásticos biodegradables, biocombustible. 

• Verde: aplicaciones agrícolas; plantas transgénicas o alimentos en general. 

• Azul: aplicaciones en ambientes marinos y acuáticos. Este tipo de biotecnología es muy reciente, pero se esperan grandes resultados en lo que se refiere a cuidados sanitarios, cosmética y productos alimenticios. 

Las aplicaciones de la biotecnología tienen ventajas y desventajas tanto para el medio como para las personas.

 Dentro de las ventajas se encuentra; el aumento del rendimiento de los cultivos al manipular positivamente el material genético de los alimentos, de la misma manera se reduce los pesticidas; mejoramiento de la nutrición, pues se pueden introducir mayores nutriente y asimismo reducir los alérgenos y toxinas naturales; mejora en el desarrollo de nuevos materiales, menos contaminantes, biodegradables y con menos desechos en su producción.

Las desventajas que presenta la aplicación de la biotecnología se pueden clasificar en dos grupos: Riesgos ambientales y los efectos en la salud humana:

a) Riesgos ambientales

• Posibilidad de una polinización cruzada, es decir, el polen de cultivos genéticamente modificados llega a cultivos dónde no se ha intervenido el material genético. Esto podría traer consigo el surgimiento de una maleza agresiva que trastorne el equilibrio del ecosistema. 

b) Riesgos para la salud humana

• Trasferencia de toxinas o compuestos alar génicos al consumir alimentos infectados, lo que puede trae consigo reacciones alérgicas en las personas. 

• Riesgo de que virus o bacterias con el material genético modificado escapen de los laboratorios e infecten a la población humana o animal. 

• El consumo excesivo de alimentos transgénicos puede traer consigo a largo plazo mutaciones en algunas células humanas. 

En la actualidad, los avances de la biotecnología han sido motivo de discusión para la bioética, como por ejemplo en la reproducción asistida del ser humano, la modificación del genoma humano para mejorar la naturaleza del hombre, la clonación, entre otras cosas. 

La bioética insiste que en los avances tecnológicos de la biología, la dignidad humana y los derechos del hombre deben estar presentes.

LA BIOÉTICA

La bioética estudia la ética de las ciencias biológicas y la medicina; o sea todo el alcance de sus implicancias valóricas. No existen acuerdos sobre lo amplio de estos alcances, y algunos científicos opinan que solo aplica a los tratamientos médicos en humanos y a las innovaciones tecnológicas.

El tema de la bioética ha estado fuertemente presente en la academia durante los últimos 30 años, y más de  una docena de publicaciones tratan exclusivamente sobre este tema. No ha acaparado únicamente la atención de los eruditos en las ciencias, sino que sus dilemas llaman la atención de la población en general, lo que la ha llevado a ser un tema de gran interés político y comercial. Todo gran laboratorio tiene un departamento dedicado especialmente a este tema para decidir sobre la investigación y desarrollo de nuevas tecnologías y tratamientos médicos.

Además, la bioética ha demostrado ser un tema interdisciplinario, no solo atribuible a la filosofía o ciencia en si mismas, sino que para su análisis requiere de contribuciones de ambas disciplinas. El enfoque que le da por ejemplo Peter Singer, al tratarla como una rama de la moral o filosofía ética es bastante cuestionada, y se opina en general que se requiere de la participación de otras áreas para tener un cuadro o imagen completa del asunto.

Entre los temas de interés que trata la bioética están el aborto, el derecho de los animales, la vida artificial, la eutanasia, la clonación, la ingeniería genética, la donación de órganos, y otros de gran peso para la humanidad y el significado de la vida.

El propósito de esto es resaltar la importancia que tiene la bioética en el campo de la salud y así poder crear el cultivo de la actividad humana que procura esa plenitud de vida, salud, supone entonces un efecto promotor de civilización, que permite definir la bioética como salud.

A su vez, esta tiene como propósito la educación y transformación del hombre para el ejercicio del bien como resultado de una acción reflexiva, consciente y responsable.

PAGINAS ELECTRÓNICAS

PAGINAS DE LOS ACIDOS NUCLEICOS

www.um.es/molecula/anucl.htm

 www.manualdelombricultura.com/glosario/pal/167.html

www.manualdelombricultura.com/glosario/pal/167.html

www.slideshare.net/tobypechy/acidos-nucleicos-2541911

html.rincondelvago.com/acidos-nucleicos_3.html

PAGINAS DE LA SINTESIS DE PROTEINAS

www.monografias.com › Biología

proteinas.org.es/sintesis-proteinas

PAGINAS DE LA BIOTECNOLOGIA

es.wikipedia.org/wiki/Biotecnología

www.amc.edu.mx/biotecnologia/biotecnologia.htm

PAGINAS DE BIOETICA

www.misrespuestas.com

http://www.monografias.com/trabajos82/importancia-bioetica-salud-publica/importancia-bioetica-salud-publica.shtml