Conoer Ciencia - Vida y Reproducción VII

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Information about Conoer Ciencia - Vida y Reproducción VII

Published on March 14, 2008

Author: profesorleonardo

Source: slideshare.net

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Vida y Reproducción - Séptima y última parte de nuestro especial sobre "Vida y Reproducción". Enzimas y síntesis de proteínas.

Serie_Ciencias Naturales_17_g Vida y Reproducción -Séptima Parte- Enzimas, síntesis de proteínas

¿Qué hacen las proteínas en una célula?

¿Qué hacen las proteínas en una célula?

En primer lugar, la mayor parte de las proteínas son enzimas.

En primer lugar, la mayor parte de las proteínas son enzimas.

Enzimas Las enzimas son proteínas que separan o unen a otras moléculas.

Las enzimas son proteínas que separan o unen a otras moléculas.

Enzimas Una enzima está a la espera de que lleguen moléculas adecuadas (sustrato).

Una enzima está a la espera de que lleguen moléculas adecuadas (sustrato).

Enzimas La enzima junta a las pequeñas moléculas y las combina en una nueva molécula.

La enzima junta a las pequeñas moléculas y las combina en una nueva molécula.

Enzimas La nueva molécula queda libre. La enzima permanece sin modificaciones durante este proceso.

La nueva molécula queda libre. La enzima permanece sin modificaciones durante este proceso.

Enzimas De esta manera las enzimas digestivas rompen las grandes moléculas.

De esta manera las enzimas digestivas rompen las grandes moléculas.

Enzimas Por ejemplo, varios tipos de enzimas separan a los azúcares de los polisacáridos.

Por ejemplo, varios tipos de enzimas separan a los azúcares de los polisacáridos.

Enzimas Estas proteínas son muy importantes, ya que casi todas las reacciones químicas de los seres vivos entrañan la participación de alguna enzima.

Estas proteínas son muy importantes, ya que casi todas las reacciones químicas de los seres vivos entrañan la participación de alguna enzima.

Enzimas Volvamos al ejemplo del plátano y el chimpancé.

Volvamos al ejemplo del plátano y el chimpancé.

Enzimas Cuando las sustancias química suben por las raíces del platanero las enzimas de la planta las transforman en los constituyentes de un plátano.

Cuando las sustancias química suben por las raíces del platanero las enzimas de la planta las transforman en los constituyentes de un plátano.

Enzimas Después cuando el chimpancé se come el plátano, las enzimas de este primate digieren loa fruta y la transforman en parte del primate.

Después cuando el chimpancé se come el plátano, las enzimas de este primate digieren loa fruta y la transforman en parte del primate.

Enzimas Y lo mismo ocurre en E. Coli que tiene sus propias enzimas.

Y lo mismo ocurre en E. Coli que tiene sus propias enzimas.

En otras palabras:

En otras palabras:

En otras palabras: Un organismo está hecho por sus enzimas.

En otras palabras:

Un organismo está hecho por sus enzimas.

Enzimas ¿Y de dónde creen ustedes que surgen las enzimas?

¿Y de dónde creen ustedes que surgen las enzimas?

Genes y enzimas La relación entre los genes y las enzimas se aclaró por primera vez en la década de 1940, gracias a los experimentos realizados por George Beadle y Edward Tatum.

La relación entre los genes y las enzimas se aclaró por primera vez en la década de 1940, gracias a los experimentos realizados por George Beadle y Edward Tatum.

Genes y enzimas Beadle y Tatum descubrieron esto: la mutación de un solo gen origina la falta de una sola enzima. ¿Qué significa esto?

Beadle y Tatum descubrieron esto: la mutación de un solo gen origina la falta de una sola enzima. ¿Qué significa esto?

Genes y enzimas La función metabólica de los genes es la producción de enzimas, y cada gen es responsable de una sola enzima específica.

La función metabólica de los genes es la producción de enzimas, y cada gen es responsable de una sola enzima específica.

En pocas palabras: ¡Un gen, una enzima!

En pocas palabras: ¡Un gen, una enzima!

El proceso de la herencia Bien, llegamos a 1940 y los biólogos aún no tenían muy claro como se desarrollaba el proceso de la herencia.

Bien, llegamos a 1940 y los biólogos aún no tenían muy claro como se desarrollaba el proceso de la herencia.

El proceso de la herencia Creían que el material hereditario se encontraba en las proteínas. ¡Y no era sí!

Creían que el material hereditario se encontraba en las proteínas. ¡Y no era sí!

Avery y el ADN Oswald Avery trabajaba en el Hospital del Instituto Rockefekker de NY.

Oswald Avery trabajaba en el Hospital del Instituto Rockefekker de NY.

Avery y el ADN En 1944, Oswald Avery descubre que la herencia está contenida en el ADN.

En 1944, Oswald Avery descubre que la herencia está contenida en el ADN.

Avery y el ADN A los científicos de la época les parecía muy raro que la herencia estuviese contenida en esa molécula. Pocos le creyeron.

A los científicos de la época les parecía muy raro que la herencia estuviese contenida en esa molécula. Pocos le creyeron.

ADN Hasta hace poco, los científicos habían prestado poca atención al ADN.

Hasta hace poco, los científicos habían prestado poca atención al ADN.

ADN Sabían que contenía (1) el azúcar (desoxirribosa), (2) fosfatos y (3) cuatro bases.

Sabían que contenía (1) el azúcar (desoxirribosa), (2) fosfatos y (3) cuatro bases.

Bases A las cuatro bases se les conoce como A, C, G y T.

A las cuatro bases se les conoce como A, C, G y T.

 

Bases Adenina Timina Citosina Guanina

Adenina

Timina

Citosina

Guanina

Bases Se supuso que estaban presentes en proporciones iguales.

Se supuso que estaban presentes en proporciones iguales.

Sin embargo, después de Avery, los científicos comenzaron a estudiar más de cerca el ADN.

Sin embargo, después de Avery, los científicos comenzaron a estudiar más de cerca el ADN.

Chargaff Erwin Chargaff encontró dos cosas interesantes:

Erwin Chargaff encontró dos cosas interesantes:

Chargaff 1. La composición de ADN varia de una especie a otra.

1. La composición de ADN varia de una especie a otra.

Chargaff 2. En cualquier ADN el número de las A es el mismo que el de las T ...

2. En cualquier ADN el número de las A es el mismo que el de las T ...

Chargaff Del mismo modo, el número de las C es igual al número de las G ...

Del mismo modo, el número de las C es igual al número de las G ...

Franklin Estudiando radiografías de ADN, Rosalind Franklin pudo demostrar que la molécula de ADN...

Estudiando radiografías de ADN, Rosalind Franklin pudo demostrar que la molécula de ADN...

Franklin ...tiene la forma de un sacacorchos o un tirabuzón, con dos o tres cadenas.

...tiene la forma de un sacacorchos o un tirabuzón, con dos o tres cadenas.

Franklin Pero, ¿eran dos o tres cadenas?

Pero, ¿eran dos o tres cadenas?

Watson y Crick En 1952, James Watson y Francis Crick solucionaron el enigma.

En 1952, James Watson y Francis Crick solucionaron el enigma.

Watson y Crick Jugando con átomos en modelos a escala, observaron que...

Jugando con átomos en modelos a escala, observaron que...

Watson y Crick La adenina se ajusta a la timina, al tiempo que la guanina se aparea naturalmente con la citosina.

La adenina se ajusta a la timina, al tiempo que la guanina se aparea naturalmente con la citosina.

Watson y Crick Cada par de bases estaría unido por un puente de hidrógeno.

Cada par de bases estaría unido por un puente de hidrógeno.

Watson y Crick Resultó también evidente que A no se ajusta a C, ni la G lo hacia con la T.

Resultó también evidente que A no se ajusta a C, ni la G lo hacia con la T.

Watson y Crick Cada uno de estos pares es casi plano. Watson y Crick propusieron aplicarlos uno sobre otro, a manera de escalones.

Cada uno de estos pares es casi plano. Watson y Crick propusieron aplicarlos uno sobre otro, a manera de escalones.

Watson y Crick Dos tiras de fosfato y azúcar se enroscarían alrededor de las bases.

Dos tiras de fosfato y azúcar se enroscarían alrededor de las bases.

Watson y Crick Una complicación: las dos tiras se enroscan en direcciones opuestas: los azúcares de una de ellas están “de cabeza”, en comparación con los de la otra tira.

Una complicación: las dos tiras se enroscan en direcciones opuestas: los azúcares de una de ellas están “de cabeza”, en comparación con los de la otra tira.

Watson y Crick Este modelo explica la observación de Chargaff: el número de las T es igual al número de las A. ¡Estas dos bases siempre se aparean!

Este modelo explica la observación de Chargaff: el número de las T es igual al número de las A. ¡Estas dos bases siempre se aparean!

Watson y Crick Este es el principio de la complementariedad: cada base puede aparearse sólo con otra, a la que se le da el nombre de complemento.

Este es el principio de la complementariedad: cada base puede aparearse sólo con otra, a la que se le da el nombre de complemento.

Watson y Crick ¡Watson y Crick habían resuelto el caso! Escribieron:

¡Watson y Crick habían resuelto el caso! Escribieron:

Watson y Crick “ El apareamiento nos hace pensar inmediatamente en un posible mecanismo de copiado del material genético”

“ El apareamiento nos hace pensar inmediatamente en un posible mecanismo de copiado del material genético”

Funciones del gen De hecho, esta es la clave de las funciones principales del gen: La duplicación La síntesis de proteínas

De hecho, esta es la clave de las funciones principales del gen:

La duplicación

La síntesis de proteínas

La duplicación El copiado de genes, o duplicación del ADN, es sencillo en un principio.

El copiado de genes, o duplicación del ADN, es sencillo en un principio.

La duplicación Cada cadena de la doble hélice contiene la información necesaria para la producción de su cadena complementaria.

Cada cadena de la doble hélice contiene la información necesaria para la producción de su cadena complementaria.

La duplicación Cuando el ADN está listo para multiplicarse, se separan sus dos cadenas.

Cuando el ADN está listo para multiplicarse, se separan sus dos cadenas.

La duplicación A lo largo de cada una de ellas, se forma una nueva cadena en la única manera posible:

A lo largo de cada una de ellas, se forma una nueva cadena en la única manera posible:

La duplicación Y después se enroscan las dos copias del original.

Y después se enroscan las dos copias del original.

La duplicación En la práctica, el proceso de duplicación es bastante más complejo. La idea que tenemos es apenas un bosquejo.

En la práctica, el proceso de duplicación es bastante más complejo. La idea que tenemos es apenas un bosquejo.

La duplicación Por ejemplo, el desenroscamiento de las dos cadenas de la doble hélice se realiza a velocidades superiores a las 8 000 revoluciones por minuto. Todavía no se comprende bien como ocurre esto.

Por ejemplo, el desenroscamiento de las dos cadenas de la doble hélice se realiza a velocidades superiores a las 8 000 revoluciones por minuto. Todavía no se comprende bien como ocurre esto.

Fabricación de proteínas Las enzimas y otras proteínas están presentes en muchas formas pero en un aspecto importante todas se asemejan.

Las enzimas y otras proteínas están presentes en muchas formas pero en un aspecto importante todas se asemejan.

Fabricación de proteínas Si se desenrolla una proteína cualquiera, se encontrará que es simplemente una cadena de aminoácidos.

Si se desenrolla una proteína cualquiera, se encontrará que es simplemente una cadena de aminoácidos.

Fabricación de proteínas Al soltar los extremos la proteína se plegará sobre si misma de nuevo debido a la atracción mutua de sus componentes.

Al soltar los extremos la proteína se plegará sobre si misma de nuevo debido a la atracción mutua de sus componentes.

Fabricación de proteínas Es decir la secuencia determina la estructura.

Es decir la secuencia determina la estructura.

Fabricación de proteínas Existe una relación entre los genes y las proteínas.

Existe una relación entre los genes y las proteínas.

Fabricación de proteínas Ello hace pensar que la secuencia del ADN de alguna manera es paralela a la secuencia de la proteína.

Ello hace pensar que la secuencia del ADN de alguna manera es paralela a la secuencia de la proteína.

Fabricación de proteínas La secuencia de los pares de bases ha de considerarse como una serie de “palabras”, por lo tanto la vida se escribe con cuatro letras: A, T, C y G.

La secuencia de los pares de bases ha de considerarse como una serie de “palabras”, por lo tanto la vida se escribe con cuatro letras: A, T, C y G.

Fabricación de proteínas Estas “palabras” especifican el orden de los aminoácidos en cada proteína.

Estas “palabras” especifican el orden de los aminoácidos en cada proteína.

Fabricación de proteínas Por lo tanto sólo hay que “traducir” las palabras del ADN en aminoácidos, ¿cómo se realiza esta “traducción”?

Por lo tanto sólo hay que “traducir” las palabras del ADN en aminoácidos, ¿cómo se realiza esta “traducción”?

Fabricación de proteínas Aquí entra en acción el otro ácido nucleico: el ARN (ácido ribonucleico).

Aquí entra en acción el otro ácido nucleico: el ARN (ácido ribonucleico).

El ARN El ARN se asemeja al ADN: una columna vertebral de azúcares y fosfatos, a la cual se unen una serie de bases.

El ARN se asemeja al ADN: una columna vertebral de azúcares y fosfatos, a la cual se unen una serie de bases.

El ARN El azúcar es la ribosa en vez de la desoxirribosa. El ARN usualmente es de una sola cadena y es mucho más corto.

El azúcar es la ribosa en vez de la desoxirribosa. El ARN usualmente es de una sola cadena y es mucho más corto.

El ARN El ARN tiene apenas de 50 a 1 000 nucleótidos, ¡en comparación con el millón o más del ADN!

El ARN tiene apenas de 50 a 1 000 nucleótidos, ¡en comparación con el millón o más del ADN!

El ARN Finalmente, al tiempo que las bases A, C y G del ADN se conservan en el ARN, este último tiene en lugar de la T otra base a la que se le da el nombre de uracilo (U).

Finalmente, al tiempo que las bases A, C y G del ADN se conservan en el ARN, este último tiene en lugar de la T otra base a la que se le da el nombre de uracilo (U).

El ARN El cual, a semejanza de la timina, es complementario con la adenina.

El cual, a semejanza de la timina, es complementario con la adenina.

ADN = A, T, C, G ARN = A, U, C, G

ADN = A, T, C, G

ARN = A, U, C, G

¿Cómo funciona el ARN? Primero tenemos una sección de ADN.

Primero tenemos una sección de ADN.

¿Cómo funciona el ARN? La síntesis de proteínas comienza cuando se separa una región del ADN.

La síntesis de proteínas comienza cuando se separa una región del ADN.

¿Cómo funciona el ARN? Y se inicia la formación de la molécula del ARN a lo largo de una de las cadenas del ADN.

Y se inicia la formación de la molécula del ARN a lo largo de una de las cadenas del ADN.

¿Cómo funciona el ARN? El ARN se forma gracias a una enzima (la polimerasa). Este proceso se llama transcripción.

El ARN se forma gracias a una enzima (la polimerasa). Este proceso se llama transcripción.

¿Cómo funciona el ARN? Este fenómeno ocurre en igual forma que la duplicación del ADN...

Este fenómeno ocurre en igual forma que la duplicación del ADN...

¿Cómo funciona el ARN? Cada base de ARN es complementaria respecto de la base correspondiente de ADN.

Cada base de ARN es complementaria respecto de la base correspondiente de ADN.

¿Cómo funciona el ARN? Este ARN recibe el nombre de ARN mensajero o ARNm, ya que transporta el mensaje genético desde el ADN hasta la fabrica de proteínas.

Este ARN recibe el nombre de ARN mensajero o ARNm, ya que transporta el mensaje genético desde el ADN hasta la fabrica de proteínas.

¿Cómo funciona el ARN? Bien, entonces el ARNm es el mensajero, y ¿qué hay del mensaje?

Bien, entonces el ARNm es el mensajero, y ¿qué hay del mensaje?

Codón Las “palabras” del mensaje son tripletas de bases: A – G – U A – C – A Etc.

Las “palabras” del mensaje son tripletas de bases:

A – G – U

A – C – A

Etc.

Codón El nombre técnico para cada una de estas tripletas es el de codón.

El nombre técnico para cada una de estas tripletas es el de codón.

Codón Cada codón de tres bases corresponde a un solo aminoácido, y la cadena entera de ARNm codifica una proteína.

Cada codón de tres bases corresponde a un solo aminoácido, y la cadena entera de ARNm codifica una proteína.

Codón 1 codón (tres bases) = 1 aminoácido 1 cadena de ARN = 1 proteína (o varias proteínas)

1 codón (tres bases) = 1 aminoácido

1 cadena de ARN = 1 proteína (o varias proteínas)

¡Es algo semejante a un mensaje en código!

¡Es algo semejante a un mensaje en código!

Nirenberg El desciframiento de este código comenzó en 1961, con los trabajos de Marshall Nirenberg.

El desciframiento de este código comenzó en 1961, con los trabajos de Marshall Nirenberg.

Nirenberg Empezó estudiando el uracilo, base que sólo se presenta en el ARN.

Empezó estudiando el uracilo, base que sólo se presenta en el ARN.

Nirenberg Descubrió que UUU es el codón de la fenilalanina.

Descubrió que UUU es el codón de la fenilalanina.

Nirenberg Fue el primer paso para crear el código genético.

Fue el primer paso para crear el código genético.

 

 

El código genético Hay 64 codones posibles y 20 aminoácidos. Hay señales de alto (stop), estos codones no codifican a ningún aminoácido. Estos codones sirven para terminar los mensajes.

Hay 64 codones posibles y 20 aminoácidos. Hay señales de alto (stop), estos codones no codifican a ningún aminoácido. Estos codones sirven para terminar los mensajes.

El ADN En resumen: el ADN tiene las instrucciones para crear proteínas, pero estas instrucciones están “en código”.

En resumen: el ADN tiene las instrucciones para crear proteínas, pero estas instrucciones están “en código”.

El ARN Entonces el ARN entra en escena y “transcribe” el código y lo lleva los ribosomas.

Entonces el ARN entra en escena y “transcribe” el código y lo lleva los ribosomas.

Ribosomas Todas las células de los organismos vivos contienen ribosomas, que son pequeñas estructuras distribuidas por todo el citoplasma

Todas las células de los organismos vivos contienen ribosomas, que son pequeñas estructuras distribuidas por todo el citoplasma

Ribosomas Los ribosomas son el sitio donde se fabrican las proteínas (síntesis de proteínas), hipótesis confirmada en 1955 por Paul Zamecnik.

Los ribosomas son el sitio donde se fabrican las proteínas (síntesis de proteínas), hipótesis confirmada en 1955 por Paul Zamecnik.

 

 

Proteínas Cada proteína es creada mediante un arreglo particular de los 20 aminoácidos comunes.

Cada proteína es creada mediante un arreglo particular de los 20 aminoácidos comunes.

Proteínas Esto significa que para crear una combinación de tan sólo 6 aminoácidos, ¡existen más de 100 millones de posibles combinaciones!

Esto significa que para crear una combinación de tan sólo 6 aminoácidos, ¡existen más de 100 millones de posibles combinaciones!

Finalmente: El ADN es el plano para armar todas las partes indispensables de la célula. http://learn.genetics.utah.edu/es/units/basics/transcribe/

Finalmente: El ADN es el plano para armar todas las partes indispensables de la célula.

 

 

 

 

 

 

 

 

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