GUÍA # 1. ESTRUCTURA BÁSICA DEL ADN Y ARN

GUÍA DE TRABAJO VIRTUAL O PRESENCIAL

 

GUÍA No. 1                  GRADO: NOVENO

ASIGNATURA: Biología, Química y Electricidad                               HORAS:9 Horas

DOCENTE: CLAUDIA SANGUINO, BERTHA MARTINEZ Y LACIDES ROMERO     

ESTANDAR: Reconoce las moléculas del ADN Y ARN              

COMPETENCIA: Diferenciar ADN del ARN y su importancia en la genética

DBA: Reconoce la importancia y la funcionalidad del ADN Y ARN en la síntesis de las proteínas

El ADN y El ARN En 1869 el biólogo suizo Friedrich Miescher aisló del núcleo una sustancia a la que llamó nucleína; posteriormente, se pudo determinar que eran dos sustancias y se les dio el nombre de ácidos nucleicos. Estos ácidos son el ácido desoxirribonucleico ADN, que es el principal constituyente de los genes, y el ácido ribonucleico ARN, que está relacionado con la síntesis de proteínas. En un comienzo se pensó que estos ácidos solo existían en el núcleo, pero se han encontrado en las mitocondrias, los cloroplastos, en los ribosomas y en el citoplasma. En estas dos moléculas reside el secreto de la vida, ya que regulan la producción de proteínas en absolutamente todos los seres vivos. Las proteínas son las sustancias básicas que forman las estructuras de los seres vivos y con las cuáles se realizan diversos procesos.

Tema 2. Estructura básica del ADN y ARN

1.    ¿Qué sabes de los compuestos que se mencionan en el mensaje?

2.    ¿Qué piensan de la frase que pudiste descifrar?

3.    ¿Cuándo tú piensas en la vida con qué sustancias la relacionas?

Son macromoléculas de suma importancia biológica, cuya estructura está formada principalmente por carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre.  Todos los organismos vivos contienen estas dos macromoléculas, esenciales el ADN y el ARN. Los virus, por su parte, están constituidos por proteínas, lípidos y ácidos nucleicos y solo contienen uno de los dos ácidos; es decir, que hay virus ADN y virus ARN.

Los ácidos nucleicos se encuentran en todas las células y son los portadores de la información genética.  Están constituidos por subunidades esenciales llamadas nucleótidos, los cuales, a su vez, están formados por un grupo fosfato, una pentosa (azúcar simple con cinco carbonos) y una base nitrogenada.

Los azúcares del ácido nucleico están formados por dos clases de pentosas. Si el azúcar es ribosa, el ácido se llama ribonucleico ARN; y si    es ribosa, el ácido se llama ribonucleico ARN; y si es una ribosa que ha perdido un átomo de oxígeno, se denomina desoxirribosa y hace parte del ácido desoxirribonucleico o ADN.

Indaga por los tipos de azúcares simples que hay, ubica dentro de estos azúcares, la ribosa que forma parte del ADN y ARN; observa el número de átomos de oxígeno que hay en la molécula y piensa en lo que podría suceder si quitas uno de ellos.  Las bases de los ácidos nucleicos son de dos tipos: las pirimidinas y las purinas. Las bases pirimidinas están formadas por un anillo heterocíclico simple parecido al benceno, en donde aparecen dos átomos de nitrógeno y son la citosina y timina en el ADN y citosina y uracilo en el ARN; las bases purinas están formadas por dos anillos de carbono y nitrógeno y son la adenina y la guanina. Se ha demostrado que el orden y la disposición de las bases del ADN y del ARN constituyen el medio por el cual la información es codificada y transmitida de padres a hijos. Codificada significa que hay que descifrarla tal como lo hiciste con el mensaje de la actividad de indagación.

ACTIVIDAD; Diseñar la estructura del ADN tomar foto y enviar

 

ADN (Ácido desoxirribonucleico) En 1953, Francisco Crick y James D. Watson elaboraron un modelo del ADN que permitió explicar la participación de esta sustancia en el almacenamiento de información hereditaria en los genes y en la auto duplicación de estos. Por su valioso aporte, estos investigadores recibieron el Premio Nobel en 1962.  Los investigadores norteamericanos Watson y Crick propusieron un modelo de ADN con estructura tridimensional.

Ellos representaron a la molécula del ADN formada por dos largas cadenas adyacentes de polinucleótidos alineadas y enrolladas cerca una de la otra, para formar una doble hélice alrededor de una barra central hipotética, muy parecida al pasamanos o barandal de una escalera de caracol.

Estructura del ADN: De acuerdo con el modelo elaborado por Watson y Crick, el ADN tiene la forma de una escalera en espiral, cuyos lados o postes son cadenas de azúcares alternadas con fosfatos. Los escalones los conforman sustancias llamadas bases nitrogenadas, de las cuales hay cuatro diferentes: adenina (A), timina (T), citosina (C) y guanina (G).  En cada escalón, las bases están unidas por parejas: la adenina con la timina (A-T) y la citosina con la guanina (C-G), o a la inversa (T- A), (G-C).

El orden de las parejas de bases, en la escalera del ADN, determina una característica en particular, que el individuo sea un delfín, una planta de trigo, un ratón u otro organismo, ya que sus características dependen de la secuencia de las bases del ADN.  El ADN se duplica, lo que permite la transmisión de la información hereditaria a los descendientes. El inicio del proceso de duplicación del ADN ocurre cuando la molécula se desenrolla y se abre por la parte media, a lo largo, para formar dos cadenas. Cada cadena va tomando bases, azúcares y fosfatos, hasta formar, escalón por escalón, la cadena que le es complementaria. Finalmente, de una molécula de ADN se obtienen dos cadenas y se forman dos hélices dobles.  Las moléculas resultantes tienen una mitad recién formada, y otra que procede del ADN previo a la duplicación.  Después de la duplicación, el ADN adquiere la forma característica de escalera enrollada. El ADN es la sustancia básica que forma los cromosomas. Durante la reproducción, los cromosomas son transmitidos a las células hijas; por lo tanto, las nuevas generaciones celulares contienen la misma información genética de la célula madre.

ARN (Ácido ribonucleico) El ARN se encuentra en el citoplasma de las células, y en menor cantidad en el núcleo. En el citoplasma, se reconocen tres tipos de ARN: el ribosómico, el de transferencia y el mensajero. La molécula del ARN es una estructura constituida por una sola cadena, a diferencia de la molécula de ADN que lo forman dos cadenas, y que en lugar de la base timina contiene la base uracilo.  El ARN mensajero funciona como el mensajero del ADN, es decir, representa el medio a través del cual el ADN regula diferentes funciones que se cumplen en el citoplasma y dirige la formación de nuevas proteínas. 

Si el ADN contiene la información de todas las características del cuerpo, ¿cómo crees que en una célula solo actúan unos genes y no otros componentes? Por ejemplo, las células musculares producen dos proteínas que son actina y miosina, pero no producen osteína, la proteína que forma los huesos, a pesar de que tienen el gen que codifica la osteína. 

Los cromosomas: Los cromosomas son estructuras celulares que intervienen en la reproducción; se localizan en el núcleo celular. Los cromosomas están constituidos por el 80% de ADN y un 20% de otras sustancias, entre las cuales se encuentran algunas proteínas llamadas histonas y otras llamadas proteínas residuales.  Los cromosomas, desde el punto de vista estructural están formados por dos mitades cada una de ellas llamada cromátidas; en las dos cromátidas se encuentra la misma información genética. Las dos cromátidas se encuentran unidas por un punto llamado centrómero, que no es otra cosa que una zona del cromosoma formada por varios tipos de proteínas. Existen pares de cromosomas muy parecidos en forma y tamaño, a los cuales se les llama cromosomas homólogos. 

Los genes: Cada cromosoma es portador de una gran cantidad de unidades hereditarias llamadas genes, las cuales contienen información específica sobre las diversas características que tiene un ser vivo, tanto en lo relacionado con las estructuras que forman su cuerpo como con algunas funciones que realiza. Los genes ocupan un lugar determinado en los cromosomas, como si fueran las cuentas en un collar. Los genetistas han establecido que un gen determina una característica en particular, debido a que se ha estudiado la secuencia de aminoácidos de las proteínas relacionadas con la característica y su correspondencia con las bases nitrogenadas, tanto del ARN como del ADN.

TEMPERATURA Y CALOR: La diferencia entre calor y temperatura radica en que el calor se define como el movimiento o intercambio de energía entre cuerpos, mientras que la temperatura es la medida de la agitación de las moléculas de un cuerpo. La relación entre calor y temperatura es que para que la temperatura de un cuerpo cambie debe haber una transferencia de calor.

Ejemplo convertir 20⁰C  a ⁰K    =   ⁰K = ⁰C+273 = 20+273= 293⁰K

ACTIVIDAD: Hacer 5  ejercicios de conversión de temperatura de ⁰C a ⁰K,   y 5 ejercicios de ⁰K a ⁰F

TRANSFORMADOR: maquina eléctrica que, basándose en los principios de inducción electromagnética, transfiere energía de un circuito eléctrico a otro, sin cambiar la frecuencia. La transferencia se lleva a cabo con el cambio de voltaje y corriente. Un transformador aumenta o disminuye la corriente alterna cuando es necesario. Estas máquinas ayudan a mejorar la seguridad y eficiencia de los sistemas de energía durante su distribución y regulación a través de largas distancias.

 ¿Qué hay dentro de un transformador eléctrico? Los tres componentes más importantes de un transformador son el núcleo magnético, el devanado principal y el secundario. El devanado principal es la parte que está conectada a una fuente eléctrica, de donde se produce el flujo magnético inicialmente. Estas bobinas están aisladas una de la otra, y el flujo principal se induce en el devanado principal, de donde pasa el núcleo magnético enlazándose al secundario a través de un camino de reluctancia baja. El núcleo retransmite el flujo al devanado secundario para crear un circuito magnético que cierre el flujo; así, un camino de reluctancia baja se crea dentro del núcleo para maximizar el enlace del flujo. El devanado secundario ayuda a completar el movimiento del flujo que empieza en el primario, y usando el núcleo alcanza al secundario. Este último puede alcanzar un impulso cuando ambos devanados están enrollados en el mismo núcleo, permitiendo que los campos magnéticos creen movimiento.

Un transformador eléctrico emplea la Ley de Inducción Electromagnética de Faraday para funcionar: “la tasa de cambio del enlace del flujo con respecto al tiempo es directamente proporcional al campo electromagnético inducido en una bobina o conductor”.

La base física de un transformador reside en la inducción mutua entre dos circuitos que están enlazados por un enlace magnético común. Este está equipado usualmente con dos devanados: primario y secundario. Estos comparten un núcleo magnético laminado, y la inducción mutua que tiene lugar entre estos circuitos ayuda a transferir la energía de un punto a otro.

Dependiendo de la cantidad de enlaces de flujo entre el devanado primario y secundario, habrá distintas tasas de cambio en el enlace del flujo. Para asegurar el máximo (mayor flujo pasando a través y enlazándose al devanado secundario desde el primario), un camino de reluctancia baja se crea entre los devanados. Esto permite una mejor eficiencia en el desempeño, y forma el núcleo del transformador.

 

ACTIVIDAD

Cómo funciona y transformar y dibuje   el transformador.

Una ribosa que ha perdido un átomo de oxígeno, se denomina desoxirribosa y hace parte del ácido desoxirribonucleico o ADN.

1.                    Indaga por los tipos de azúcares simples que hay, ubica dentro de estos azúcares, la ribosa que forma parte del ADN y ARN; observa el número de átomos de oxígeno que hay en la molécula y piensa en lo que podría suceder si quitas uno de ellos.

2.                    Las bases de los ácidos nucleicos son de dos tipos: las pirimidinas y las purinas. Las bases pirimidinas están formadas por un anillo heterocíclico simple parecido al benceno, en donde aparecen dos átomos de nitrógeno y son la citosina y timina en el ADN y citosina y uracilo en el ARN; las bases purinas están formadas por dos anillos de carbono y nitrógeno y son la adenina y la guanina. Se ha demostrado que el orden y la disposición de las bases del ADN y del ARN constituyen el medio por el cual la información es codificada y transmitida de padres a hijos. Codificada significa que hay que descifrarla tal como lo hiciste con el mensaje de la actividad de indagación.