BIOLOGIA T.4 – La informació i manipulació genètica


El contingut d’aquesta entrada ha sigut extret dels següents arxius que he creat a partir de la informació obtinguda en classe:


1. L’ADN i els àcids nucleics

L’ADN o àcid desoxiribonucleic és la molècula que emmagatzema la informació genètica de la cèl·lula i de l’individu.


Tipus d’ADN segons l’organització cel·lular

  • EUCARIOTES:
    • Al nucli: dues cadenes lineals associades a proteïnes (histones) en forma de:
      • cromatina
      • cromosomes (condensats) –> durant la divisió
    • Mitocondris i cloroplasts: dues cadenes circulars
  • PROCARIOTES:
    • Cromosoma bacterià (nucleoide): doble cadena circular
    • Plasmidis: cromosomes addicionals, menuts i circulars
  • VIRUS: molècula de qualsevol tipus: simple o doble, lineal o circular
    • tancada en una coberta proteica

Composició química de l’ADN

L’ADN és un tipus d’àcid nucleic. Els àcids nucleics són grans molècules constituïdes per llargues cadenes de nucleòtids enllaçats entre si, anomenades polinucleòtids.

  • L’enllaç fosfodièster es un mitjà d’enllaç covalent (fort) que uneix els nucleòtids.
  • En cada polinucleòtid, són iguals l’àcid fosfat i la pentosa i és diferent la seqüència de bases nitrogenades.
  • La seqüència és l’ordre de col·locació dels nucleòtids, que dona informació per al manteniment i desenvolupament de la vida. Aquesta varia respecte a l’espècie.

Estructura de l’ADN

L’ADN presenta una estructura comuna en totes les cèl·lules:

  • Cada molècula d’ADN està formada per dues cadenes de polinucleòtids enrotllades formant una doble hèlix.
  • Les dues cadenes són antiparal·leles, ja que es disposen de forma paral·lela i en sentits opostats.
  • Les bases nitrogenades són complementàries:
    • l’adenina sempre s’uneix amb la timina
    • la guanina sempre s’uneix amb la citosina
  • Les bases nitrogenades se situen en l’interior, mentre que les pentoses i l’àcid fosfòric formen l’esquelet extern.
  • Les cadenes es mantenen unides per mitjà de ponts d’hidrogen (dèbils), que s’estableixen entre les bases nitrogenades enfrontades de les dues cadenes.

2. L’ARN

L’ARN o àcid ribonucleic és un altre tipus d’àcid nucleic que es troba en tots els éssers vius.


Característiques de l’ARN

  • Sol estar format per una sola cadena de polinucleòtids.
  • Té com pentosa la ribosa.
  • Té com bases nitrogenades l’adenina, guanina, citosina i uraceli.
  • No presenta una estructurra definida com l’ADN.
  • En les cèl·lules eucariotes es troba al nucli i al citoplasma.

Tipus d’ARN

Hi ha diversos tipus d’ARN que es diferèncien en les dimensions i la seua funció.

  • ARN ribosòmic (ARNr): forma part dels ribosomes com les proteïnes
    • És l’ARN més abundant.
  • ARN missatger (ARNm): transporta la informació de l’ARN nuclear fins als ribosomes per poder fabricar les proteïnes.
  • ARN transferent (ARNt): s’uneix a aminoàcids específics que transporta fins als ribosomes per permetre la fabricació de proteïnes.
    • És l’ARN menys abundant.

Diferències entre ADN i ARN

ADN (àcid desoxiribonucleic)ARN (àcid ribonucleic)
Estructura definidaDiferents estructures segons el tipus
dues cadenes de polinucleòtidsuna única cadena de polinucleòtids
Té com a pentosa la desoxiribosaTé com a pentosa la ribosa
Té com bases nitrogenades: (A), (G), (C), (T)Té com bases nitrogenades: (A), (G), (C), (U)
En les cèl·lules eucariotes es troba al nucliEn les cèl·lules eucariotes es troba al nucli i citoplasma
Existeix un únic tipusExisteixen tres tipus: ARNr, ARNm, ARNt

3. La replicació de l’ADN

La replicació d’ADN és el procés que consisteix en que cada cadena d’ADN fa una còpia de si mateixa a fi de poder transmetre-la a cada una de les cèl·lules filles. Té lloc durant el cicle vital d’una cèl·lula.


Fases

  1. Comença amb la ruptura dels ponts d’hidrogen que uneixen les bases complementàries.
    • gràcies a uns enzims específics que intervenen en el procés
  2. A mesura que les dues cadenes se separen, cada una actua de motle per a la síntesi de la complementària.
    • uns enzims específics van unint un a un els nucleòtids segons la complementarietat de les bases
  3. El «llaç» que s’obri quan les dues cadenes d’ADN se separen s’anomena bambola de replicació.
  4. El resultat de la replicació són dues molècules idèntiques d’ADN com a còpia exacta de la molècula original.

Característiques

  • És un procés semiconservatiu, ja que cada cadena d’ADN serveix de motle per a la formació d’una cadena complementària.
  • Cada doble hèlix resultant estarà formada per una cadena de la molècula inicial (conservada) i una altra de la nova (sintetitzada).
  • Cada doble hèlix resultant constitueix una cromàtide germana d’un cromosoma duplicat.

MUTACIONS

  • Per evitar errors produïts en la còpia, existeixen uns enzims de reparació que detecten els nucleòtids col·locats incorrectament i els replacen pels correctes.
  • Si aquest mecanisme de reparacions no funciona, es produeixen canvis en la molècula d’ADN denominats mutacions.

4. De l’ADN a les proteïnes

Un gen és un frargment d’ADN que conté la informació genètica que determina un caràcter, i a més porta la informació per a sintetitzar una determinada proteïna necessària per a l’expressió del caràcter. Un canvi en la seqüència del gen pot provocar una alteració en la proteïna que es manifesta en un canvi en les característiques de l’individu.


Proteïna

Les proteïnes són cadenes formades per la seqüència de molècules més senzilles anomenades aminoàcids. Cada molècula es caracteritza per un nombre, tipus (20 diferents) i ordre de disposició dels aminoàcids. En els organismes eucariotes, un gen pot codificar diverses proteïnes i diversos gens poden participar en la síntesi d’una mateixa proteïna.


5. L’expressió de la informació genètica

La informació que conté l’ADN no sintetitza directament una cadena de proteïnes, ha de ser descodificada abans. La molècula intermediaria en aquest procés és l’ADN missatger. Aquest procés de descodificació té lloc en dues parts: la transcripcció i la traducció.


1. Transcripció

La transcripció és un procés que consisteix en la formació d’una molècula d’ARNm. Aquesta té una seqüència de bases nitrogenades complementària a una de les cadenes de la doble hèlix d’ADN (motle). La cadena d’ARNm se sintetitza seguint les regles de complementarietat de les bases, encara que en aquest cas la complementària de l’adenina és l’uraceli en compte de la timina.


2. Traducció

És el procés de formació d’una proteïna que té una seqüència d’aminoàcids determinada per la seqüència de bases nitrogenades de l’ARNm.

  1. L’ARNm ix del nucli a través dels porus de l’embolcall nuclear i arriba al citplasma, on s’uneix amb els ribosomes. Aquestos lligen el missatge genètic en grups de tres nucleòtids, anomenats codons.
  2. El ribosoma va avançant sobre l’ARNm, traduint cada codó al llenguatge de les proteïnes. És necessària la participació de l’ARN transferent, que selecciona un aminoàcid específic per cada codó d’acord amb la seqüència de bases nitrogenades de l’ARNm.
  3. Els aminoàcids que transporta l’ARNt aniran unint-se per rmitjà dels enllaços peptídics. Una vegada formada la proteïna, exercirà la seua funció específica.

El codi genètic

El codi genètic és la relació entre la seqüència de nucleòtids de l’ARNm i la seqüència d’aminoàcids de la proteïna. Determina quin aminoàcid correspon a cada tres nucleòtids (codó).

  • Hi ha 64 codons possibles, i un mateix aminoàcid pot podificar per diferents codons.
  • El codó AUG actua com a senyal d’inici perquè comence la traducció i codifica per l’aminoàcid metionina.
  • Els codons UAA, UGA, UAG marquen el final del procés de traducció i no codifiquen per cap aminoàcid.
  • És un codi universal per quasi totes les èspecies d’éssers vius coneguts.


Gràcies! Més entrades com aquesta en eva-arnau.es ;).

Deja una respuesta