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Los ácidos nucleicos. Parte 1 - Contenido educativo - Contenido educativo

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Subido el 22 de septiembre de 2020 por Josué M.

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Estructura y tipos de ácidos nucleicos. Composición

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Hola, buenas. Para todos, bienvenidos a este primer tema, la genética molecular, y al primero de los vídeos con los que desarrollaremos las explicaciones teóricas de los contenidos del tema. 00:00:04
Empezaré por recordar cuáles son los objetivos de este tema. 00:00:19
Vamos a hablar de la genética molecular. Para ello es esencial que conozcamos qué moléculas contienen la información genética, así que tendremos que conocer los ácidos nucleicos. 00:00:23
Los ácidos nucleicos están compuestos a su vez por moléculas más pequeñas que se combinan para formar enormes moléculas que contienen variadas informaciones esenciales para el funcionamiento de nuestro cuerpo. 00:00:37
Conozcaremos cuáles son esas pequeñas moléculas, esos ladrillos con los que construiremos los ácidos nucleicos. 00:00:56
Veremos posteriormente, una vez que conozcamos los diferentes ácidos nucleicos, qué funciones llevan a cabo 00:01:02
Puesto que no solamente contienen la información, sino que también cuando ésta se expresa lo hace en primer lugar en forma de ácido nucleico 00:01:10
Pero de uno de ellos, no de cualquiera, lo veremos también más adelante 00:01:20
El siguiente paso será conocer cómo la información genética está localizada en esos ácidos nucleicos. 00:01:26
¿Qué tienen estas moléculas? ¿De qué manera estas moléculas codifican la información? 00:01:35
Y veremos que esa información se reúne en unas unidades de información que son los genes. 00:01:41
Bien, esos genes tienen la información, pero ¿cómo se expresa? 00:01:51
Del mismo modo que un libro tiene información, pero solo se expresa a través de la decodificación que hacemos al leer sus palabras, 00:01:54
la información genética está en el ADN, pero ¿cómo se expresa? 00:02:03
Tiene que existir un mecanismo que nos permita trasladar esa información y extraerla de esas moléculas. 00:02:06
De la misma manera que la información que contienen nuestros teléfonos móviles se extrae en forma de imágenes, 00:02:13
cuando vemos una fotografía, en forma de sonido, cuando escuchamos una canción o en forma de una página web 00:02:20
cuando decodifica la información escrita en HTML u otros idiomas para que nosotros podamos verla desde nuestros terminales. 00:02:27
Esa manera de extraer la información se hace a través de un código específico que es el código genético. 00:02:37
Este código genético nos permitirá, por un lado, transcribir la información a una forma que se pueda leer 00:02:46
y traducir esa información a una forma en la que se pueda expresar 00:02:56
Por último, veremos que la información genética es un elemento muy valioso, es un elemento precioso para nuestros organismos 00:03:02
y que va a ser fundamental que la información genética se conserve sin cambios. 00:03:14
Esos cambios es lo que conocemos como mutaciones. 00:03:21
Y veremos que cuando copiamos, cuando replicamos la información genética, 00:03:25
se pueden producir errores y esos errores generarían cambios. 00:03:31
Tenemos que evitar esos cambios porque cualquier cambio puede provocar un problema en nuestro organismo. 00:03:34
Veremos la replicación y veremos las mutaciones. 00:03:40
Esos cambios, esas modificaciones, van a generar variabilidad y eso es muy importante y es muy útil. 00:03:43
Van a producir soluciones al producirse variaciones y eso nos permitirá evolucionar, 00:03:52
pero también, y eso es lo más probable, van a provocar problemas. 00:03:57
Todos estos objetivos, conocer los ácidos nucleicos, ver los diferentes tipos de ácidos nucleicos que existen, 00:04:03
aprender cómo se expresan y cómo se conserva la información genética, se va a trasladar a una 00:04:08
serie de contenidos. Primero, aprender y conocer los dos tipos de ácidos nucleicos esenciales, 00:04:15
el ADN y el ARN. Segundo, conocer cómo la información que está escrita en el ADN se 00:04:21
expresa a través del código genético y con la intermediación del ARN en proteínas. Ese proceso 00:04:29
de cambio de ADN a ARN es la transcripción, aprenderemos cómo ocurre y el proceso de 00:04:37
cambio de ARN a proteínas es la traducción y también veremos cómo ocurre. Por último 00:04:43
veremos el ADN y la genética molecular, el concepto de gen, que es un gen como portador 00:04:47
de información, cómo esa información no solamente debe estar en una célula sino en 00:04:56
todas las células y cómo no solo debe estar en todas las células de un organismo sino 00:05:02
también debe pasar de un organismo a otro. Por ejemplo, en los procesos de reproducción. 00:05:06
Veremos cómo ocurren los procesos de replicación para hacer copias de ADN que vayan a las nuevas 00:05:13
células o que vayan a los nuevos individuos. Y por último, veremos las mutaciones genéticas, 00:05:19
cuáles son y qué tipos existen. Pues empecemos. Empecemos con las moléculas de la genética. 00:05:25
Estas moléculas no son unas moléculas cualquiera 00:05:32
Tienen que tener una serie de características para poder llevar a cabo la función que tienen encomendada 00:05:36
Así que primero debemos saber cuáles son estas funciones 00:05:44
Tienen que tener la capacidad de almacenar, de contener información, de contener instrucciones 00:05:47
Que nos sirvan posteriormente para el funcionamiento de nuestro cuerpo 00:05:54
Así que, además de ser un almacén, deben tener la capacidad de expresar esa información. 00:05:59
La información exclusivamente en una molécula de la que no somos capaces de extraerla no serviría de nada. 00:06:06
Proponemos un ejemplo, una analogía sería como tener un disco duro o una memoria USB 00:06:14
de la que no tenemos modo de extraer la información. 00:06:20
Por ejemplo, porque no tuviéramos un ordenador capaz de leerla. 00:06:25
Bien, tenemos la información en un USB, pero no nos sirve para nada. 00:06:28
Tenemos que ser capaces de expresar esa información. 00:06:32
Y por último, estas moléculas no solamente deben almacenar y expresar esa información, 00:06:35
porque si se quedara en una célula, esa información se perdería cuando la célula o el individuo que porta esa célula desapareciera. 00:06:39
Tendremos que tener la capacidad de transmitir esa información. 00:06:48
Y la única forma de transmitir esa información es copiando. 00:06:51
copiando la información y procurando que la copia sea exacta, evitando errores. 00:06:55
Eso es muy fácil si hacemos una sola copia, o podemos entender que es muy fácil si nosotros tenemos que copiar una frase que el profesor escribe en la pizarra. 00:07:03
Pero cuando tenemos que copiar una frase que tenga centenares o millones de palabras, veremos la complejidad que supone hacer una copia detrás de otra sin error. 00:07:12
Y digo una detrás de otra porque en nuestros organismos tenemos centenares de miles de millones de células 00:07:23
y que nuestros organismos se construyen a partir de una única célula, el cigoto, 00:07:30
a partir que se divide de manera constante a lo largo del proceso de desarrollo embrionario 00:07:36
y posteriormente de manera constante a lo largo de todas nuestras vidas. 00:07:43
De manera que el hacer copias tiene que ser un proceso muy seguro. 00:07:46
Pero vamos a empezar conociendo cómo son los ácidos nucleicos, la estructura de los ácidos nucleicos. 00:07:53
Un ácido nucleico es un polímero. ¿Qué entendemos por un polímero? 00:07:59
Pues un polímero no es otra cosa que una molécula que se construye a partir de la repetición de una unidad básica. 00:08:04
Es como si hiciéramos una cadena a partir de la unión de muchos eslabones. 00:08:16
Bueno, pues la cadena completa sería el polímero, cada uno de los eslabones, 00:08:22
esa es la unidad mínima sobre la que se construye la cadena, la unidad que se repite y que llamamos monómero. 00:08:25
Ese monómero, que es el nombre genérico, en el caso de los ácidos nucleicos se llama nucleótido. 00:08:34
¿Por qué todas estas moléculas, monómeros, tienen siempre ese elemento en común de núcleo, nucleótido, nucleicos? 00:08:39
Bueno, simplemente porque son ácidos que se descubrió que se encontraban localizados en el núcleo de las células. 00:08:51
Como ya sabéis, no todas las células tienen núcleo, las células prokaryotas no tienen núcleo, pero las células eukaryotas sí. 00:09:00
Y es ahí donde se localizaron por primera vez y por eso el nombre de ácidos nucleicos. 00:09:07
Bueno, pues estos ácidos nucleicos, formados por la repetición de ese monómero que es el nucleótido, 00:09:12
tienen los siguientes componentes básicos. 00:09:21
Primero un fosfato. 00:09:25
El fosfato es común a todos los ácidos nucleicos y aparece ahí entre paréntesis por uno 00:09:27
porque en todos los nucleótidos vamos a encontrar un grupo fosfato de ese estilo. 00:09:34
No hace falta que os aprendáis la fórmula del grupo fosfato, lo vamos a simplificar usando una P dentro de un círculo. 00:09:39
Junto al fosfato nos encontraremos un azúcar, un azúcar sencillo que puede ser de dos tipos. 00:09:48
Los tenéis ahí, a la izquierda, en pequeñito, la ribosa, a la derecha, la desoxirribosa. 00:09:55
Si os fijáis, ambas moléculas tienen un aspecto muy similar. 00:10:03
Solo hay una pequeña diferencia. 00:10:10
En el vértice inferior derecho de las dos moléculas veis que hay, encuadrado en un rectángulo o en un cuadrado naranja, 00:10:12
un oxígeno con hidrógeno, en el caso de la ribosa, a la izquierda, 00:10:22
y un átomo de hidrógeno, en el caso de la desoxirribosa. 00:10:26
De hecho, su nombre procede de ahí, de la falta de oxígeno, desoxirribosa, porque no tiene ese oxígeno que sí tiene la ribosa. 00:10:32
Esos son los dos tipos de azúcares. 00:10:40
Los azúcares, por lo tanto, los vemos ahí como una molécula en forma de pentágono, 00:10:42
que es como la vamos a representar cuando hagamos las representaciones de los ácidos nucleicos. 00:10:48
Junto al fosfato y el azúcar hay un tercer elemento que aparece siempre en todos los nucleótidos. 00:10:55
la base nitrogenada. En este caso pongo por 5 porque va a haber 5 tipos posibles de bases 00:11:01
nitrogenadas diferentes. La combinación de estos tres elementos, un fosfato, un azúcar y una base 00:11:08
nitrogenada formará cada uno de los posibles nucleótidos. Nucleótidos que cuando se unan, 00:11:16
puesto que son monómeros, formarán una larga cadena que es el polímero. Y hay dos tipos de 00:11:24
polímeros, dos tipos de ácidos nucleicos, en función del tipo de azúcar presente y lo vamos 00:11:30
a ver un poquito más adelante. Además de estos dos tipos de ácidos nucleicos veremos que están 00:11:38
formados el ADN con la desoxirribosa, el azúcar que aparece arriba a la derecha sin el átomo de 00:11:43
oxígeno o el ARN con la ribosa como azúcar, con el átomo del oxígeno. Si os fijáis en las letras 00:11:52
que componen esas dos palabras ADN y ARN, la diferencia es la D o la R. ¿Por qué? Bueno, 00:12:02
pues la A siempre es ácido, la N siempre es nucleico. La diferencia es la D, que procede 00:12:09
de el azúcar desoxirribosa y será ácido desoxirribonucleico, mientras que la R procede 00:12:17
del azúcar ribosa y por tanto será ácido ribonucleico. Bueno, en estos ácidos habrá, 00:12:24
además de los elementos que ya hemos dicho de la ribosa, las bases nitrogenadas. La combinación 00:12:33
de un fosfato, que siempre es igual, un azúcar u otro que va a cambiar en el ADN o en el 00:12:37
ARN y una base nitrogenada u otra nos va a dar 8 posibles tipos de nucleótidos que vamos a ver a 00:12:43
continuación. Pero antes de eso vamos a exponer cómo vamos a dibujar cada uno de estos elementos 00:12:49
si tenemos que hacer una representación gráfica de un polímero de ADN o de ARN. Vamos a ver cuáles 00:12:59
son los elementos que forman parte de un nucleótido y qué símbolos utilizaremos para dibujarlos 00:13:08
de manera esquemática. El primero de ellos va a ser el que es constante, que no cambia 00:13:16
independientemente del sistema ADN o ARN, que es el grupo fosfato. Lo pondremos como 00:13:22
una P dentro de un círculo. Después tendremos un hexágono, un pentágono, perdón, un pentágono 00:13:27
cerrado en su extremo superior por un circulito que representa un átomo de oxígeno. 00:13:37
Este pentágono es la representación de la azúcar, sea desoxirribosa o ribosa. 00:13:41
Como la diferencia entre una y otra estaba solamente basada en la presencia o no de un hidrógeno, 00:13:50
aquí en el caso de la desoxirribosa o un grupo con oxígeno e hidrógeno en el caso de la ribosa, 00:14:00
Para hacerlo más sencillo, lo que nosotros haremos es simplemente poner dentro una D para la desoxirribosa y una R para la ribosa. 00:14:06
Lo demás va a ser igual. 00:14:21
Y lo que vamos a tener presente es que numeraremos todos los carbonos, son moléculas las dos con cinco carbonos, 00:14:24
en la siguiente manera o de la siguiente manera. 00:14:32
Carbono 1, carbono 2, carbono 3, carbono 4. 00:14:37
Y falta el quinto. Bueno, el quinto está fuera de esta estructura pentagonal y estaría aquí arriba. 00:14:43
Lo mismo ocurriría si hablásemos de la desoxirribosa. 00:14:51
Carbono 1, 2, 3, 4 y 5. 00:14:55
La numeración es siempre en la dirección de las agujas del reloj. 00:15:01
¿De acuerdo? Este sería el segundo de los elementos simplificados. 00:15:07
Y el tercero sería la base nitrogenada. 00:15:13
Las bases nitrogenadas las vamos a dibujar también de forma esquemática como un hexágono, esta vez sí, o como un hexágono junto a un pentágono. 00:15:16
Estos serían los dos tipos de bases nitrogenadas que vamos a encontrarnos 00:15:31
Hasta aquí este dibujo, vamos de nuevo a la presentación 00:15:38
Vamos a ver cómo combinar estos elementos y para eso es esencial primero 00:15:42
identificar los diferentes tipos de bases nitrogenadas que existen 00:15:49
Bueno, vamos a verlas, las bases nitrogenadas 00:15:54
Las bases nitrogenadas van a ser de dos tipos 00:15:57
Dos nombres raros, pirimidínicas y púricas. No son muchos los nombres que tenemos que aprendernos, pero algunos sí, y estos son dos de ellos, pirimidínicas y púricas. 00:16:00
Llevan tildes, porque no son pirimidínicas ni púricas, que parece griego, sino pirimidínicas y púricas, ¿vale? 00:16:13
Las pirimidínicas son tres, la citosina, la timina y el uracilo. La citosina la vamos a encontrar tanto en ácido nucleico con desoxirribosa, es decir, ADN, como en ácido nucleico con ribosa, es decir, ARN, citosina en cualquiera de ellos, en ADN y en ARN. 00:16:22
La timina, sólo en ADN. Nunca la encontraremos en ARN. 00:16:42
Y el uracilo, sólo en ARN. Nunca la encontraremos en ADN. 00:16:47
Estas bases las vamos a representar con el hexágono. 00:16:53
No tenemos que aprendernos las fórmulas, pero sí saber que las pidimidínicas son hexagonales. 00:16:56
Y las representaremos con un hexágono y dentro una C, una T o una U. 00:17:03
Junto a estas tenemos las púricas, que son solo dos, adenina y guanina 00:17:08
Y estas pueden estar tanto en ADN como en ARN 00:17:13
Y estas son las que tienen esa representación como un hexágono junto a un pentágono adosado 00:17:17
¿De acuerdo? Nuevamente, no hay que aprenderse la fórmula 00:17:22
Pero sí distinguir cuándo es pirimidínica y cuándo es púrica 00:17:26
Las pirimidínicas, que tienen un nombre muy largo, tienen la forma más corta 00:17:32
Las úricas que tienen un nombre más corto tienen la forma más larga. 00:17:37
Estas moléculas están formadas por la combinación, y lo veis en las imágenes, de nitrógeno y carbono. 00:17:46
Mientras que los azúcares solo tenían carbono en sus vértices. 00:17:53
Tanto el nitrógeno como el carbono son átomos esenciales en las biomoléculas, en la química del carbono, que es la química orgánica. 00:17:58
Van a ser fundamentales. 00:18:09
Y la presencia del nitrógeno en estas moléculas es lo que las define y lo que las da nombre, bases nitrogenadas, por tener nitrógeno. 00:18:10
Para hacer un resumen, veremos que los tres elementos se combinan para construir el nucleótido. 00:18:21
Cuando tenemos solamente el azúcar y la base nitrogenada, tenemos lo que se llama un nucleósido. 00:18:31
nucleócido. Cuando tenemos el azúcar, la base nitrogenada, y un fósforo, tenemos un nucleótido. 00:18:36
Esa es la base nitrogenada. ¿Dónde está la base nitrogenada? En cualquier sitio no. La base 00:18:43
nitrogenada siempre va a un S ahí, a ese carbono 1' que decíamos antes, el primero de los carbonos 00:18:49
en ese vértice de la derecha. El carbono segundo, que aquí viene marcado con una X, tendrá o bien 00:18:56
un átomo hidrógeno, un grupo oxígeno-hidrógeno y un rexilo que determinará que sea desoxirribosa 00:19:05
o ribosa. El otro átomo fundamental era ese que no aparecía en el pentágono y que describíamos 00:19:13
por fuera con un segmento que salía hacia arriba. Es el carbono 5'. ¿Por qué el carbono 00:19:19
5' es esencial? Porque es ahí donde el grupo fosfato se va a unir. Como veis la imagen 00:19:26
grande que cubre el centro de la presentación es muy compleja. Nosotros nos vamos a quedar 00:19:33
para construir nuestras imágenes con la de la izquierda, si bien tendríamos que identificar 00:19:39
cada uno de los distintos carbonos. ¿Vale? Recordad la X cuando tiene solo hidrógeno 00:19:45
es ADN, cuando tiene oxígeno e hidrógeno es ARN. Bueno, vamos a pasar otra vez a la 00:19:57
pantalla de antes para explicar un poco cómo vamos a reunir estos elementos para hacer 00:20:03
un nucleótido primero el elemento central pondríamos el pentágono que representa el 00:20:10
azúcar con una de una r dentro en función de sea de exoxirribosa adn o ribosa a rn el grupo 00:20:19
fosfato siempre en este extremo que corresponde al carbono 5 carbono 5 y por último la base 00:20:28
nitrogenada en este otro extremo que corresponde al carbono 1 y aquí la base nitrogenada podrá ser 00:20:39
de un tipo u otro en función de el tipo de ácido nucleico que tengamos bueno pues continuamos con 00:20:47
presentación. Aquí tenemos dos nucleótidos, dos nucleótidos que comparten a primera vista todos 00:20:58
los elementos, pero que si nos fijamos en detalle veremos las diferencias. Busca las cinco diferencias. 00:21:06
Bueno, no hay tantas diferencias. Por un lado, el nucleótido de ADN con el carbono 2 con un hidrógeno 00:21:13
solamente. Por otro, en el otro a la derecha, la ARN con la ribosa con el carbono 2 unido a un grupo 00:21:19
hidróxido OH. El fósforo es el mismo y las bases nitrogenadas, las diferencias a la izquierda en 00:21:27
el ADN podemos encontrar guanina, la G, citosina, la C, adenina, la A y timina. Mientras que en el 00:21:36
ARN sólo encontraremos repetidas la guanina, la citosina y la adenina porque la timina ha sido 00:21:43
sustituida por el uracilo. Vale, con esto tenemos un nucleótido, pero hemos hablado de que el 00:21:52
nucleótido era la base de un polímero. Un polímero es una molécula formada por muchos elementos 00:21:58
diferentes, por la unión de muchos nucleótidos diferentes. Tenemos cuatro nucleótidos de ADN, 00:22:06
tenemos cuatro nucleótidos de ARN. La combinación de ellos en el número que queramos, en el orden 00:22:12
que queramos nos producirá distintas moléculas, distintos polímeros. Vamos a ver con el ácido 00:22:19
desoxirribonucleico. Se ha desplazado un poco las imágenes pero creo que es suficientemente 00:22:28
claro. En el ácido desoxirribonucleico lo que vamos a tener es la unión de dos nucleótidos 00:22:32
que es lo que está aquí representado con sus elementos una y otra vez repetidos. La 00:22:38
base nitrogenada, el pentágono y el fósforo al final del carbono 5. Vale, ahora tenemos que unir 00:22:43
dos de estos. ¿Cómo lo vamos a unir? Los vamos a unir con un enlace especial que va a llamarse 00:22:51
fosfodiéster. El fosfo es ese grupo fosfórico que existe ahí, de los fosfatos, y el enlace de tipo 00:22:58
éster en el que van a compartir un par de electrones. No tenemos mayor interés en saber qué es lo que 00:23:05
ocurre, no es aquí el momento de aprenderlo, pero sí con dónde ocurre. Bueno, pues el enlace entre 00:23:10
un nucleótido y otro va a ocurrir entre el carbono 3 de un nucleótido y el carbono 5 del siguiente 00:23:16
nucleótido. De manera que el nucleótido que se une es el que está representado aquí abajo y se va a 00:23:28
unir con el nucleótido que está en la parte superior. En este caso tenemos ya unidos dos 00:23:38
nucleótidos. Podríamos unir 3, 4, 5 o 100.000 nucleótidos. Voy a haceros una representación 00:23:44
de cómo se unen dos nucleótidos y cómo tendríamos que representarlo nosotros en el caso de que se 00:23:53
os pidieran un ejercicio. Volvemos a esta pantalla. Bien, pues a partir de este nucleótido que 00:23:58
teníamos de antes, vamos a ver cómo construir un polímero con varios nucleótidos. Tenemos este 00:24:04
polímero, este monómero, y vamos a construir otro. Lo vamos a hacer de la manera en la que las cadenas 00:24:12
de ácidos nucleicos crecen. Pondremos un nuevo nucleótido, volveremos a construirlo de la misma 00:24:19
manera, con los mismos elementos, pero ahora con la intención de unirlo y para eso es importante 00:24:28
de tener presente un nuevo carbono que antes no hemos considerado, que es el carbono 3'. 00:24:40
¿Por qué este carbono? Bueno, porque el enlace se va a producir entre el fósforo del nucleótido 00:24:45
nuevo que viene a sumarse a la cadena con el carbono 3 que está en el último nucleótido 00:24:56
de la cadena. Este sería el enlace que se forma para unir dos nucleótidos. Si utilicemos 00:25:02
3, repetiríamos la misma operación. Y nuevamente teniendo presente que los carbonos esenciales 00:25:10
para la construcción de enlaces son el carbono 5 que tiene el fósforo y el carbono 3 libre 00:25:20
de la cadena de nucleótidos que teníamos ya construida. Y en el otro extremo, sin olvidar, 00:25:26
la base nitrogenada. Esto nos deja dos extremos con carbonos libres. Por un lado el 3' y 00:25:35
por otro lado el 5' y esto nos sirve para orientar las cadenas de ácidos nucleicos que siempre van a 00:25:45
ir orientadas desde el extremo donde se encuentra libre un carbono 5' con el fósforo hasta el extremo 00:25:54
donde se encuentra libre un carbono 3'. Las cadenas de ADN siempre se escriben y se leen en esta 00:26:02
dirección, siempre crecen en esta dirección. Volvemos a la presentación. 00:26:10
Veo que tenemos un ácido desoxirribonucleico. Y esta es la imagen que os acabo de explicar 00:26:17
de una cadena. Volvemos a repetirlo. Tenemos arriba, en el extremo de la izquierda, el 00:26:23
extremo 5'. ¿Por qué? Porque es donde está un carbono 5 libre, con su grupo fosfato. 00:26:31
Los enlaces son siempre 5'-3', 5'-3', 5'-3' de manera que en el último azúcar desoxirribosa, en este caso por lo tanto una cadena de ADN, nos encontramos con un extremo 3' libre, un carbono 3' libre. 00:26:38
Si esta cadena quisiera crecer, ¿cómo lo haría? ¿Por 5' o por 3'? 00:26:56
Lo haría por tres prima. Siempre van a crecer uniéndose nuevos nucleótidos en el extremo tres prima. Estos nucleótidos no es caprichoso que lo hagan por el tres prima. 00:27:03
Para producirse ese enlace se necesita una reacción química en la que es necesaria energía. Esa energía nuestros sistemas la van a extraer del grupo fosfato. 00:27:17
Ese grupo fosfato es el que al romperse liberará energía, al romper sus enlaces liberará energía para construir un nuevo enlace en el carbono 3' así que el que quiere unirse es el que aporta la energía y lo hace siempre uniéndose por un extremo 3' libre. 00:27:33
Este es un dibujo. La anotación esquemática que vamos a seguir y vamos a utilizar en muchos de los ejercicios es marcar el elemento que es diferencial de cada nucleótido. El fosfato es el mismo, el azúcar es el mismo, ribosa, ARN, desoxirribosa, en ADN. Lo que cambia es el nucleótido. 00:27:52
Así que pondremos solo la letra, perdón, del nucleótido, lo que cambia es la base nitrogenada. 00:28:14
Pondremos solo la letra inicial de la base nitrogenada, esa cadena ACGTA nos indica A de adenina, C de citosina, G de guanina, T de timina y A de adenina de nuevo, ¿vale? 00:28:19
que corresponden, en este otro caso, aquí tenemos una tímina, nuestra cadena sería TACG, ¿de acuerdo? 00:28:37
Y siempre leeremos desde el extremo 5' hacia el extremo 3', pero lo que hemos visto es una cadena sencilla 00:28:51
y de esta cadena se puede aún complicar más. ¿Cómo se puede complicar más? 00:29:02
Bueno, pues porque el ADN es una cadena doble, es una hélice doble, quiere decir que está formada por dos cadenas sencillas de ADN, dos cadenas formadas por dos, por la unión de diferentes nucleótidos que crecen en dirección 5'-3', dos cadenas formadas de la misma forma, de la misma manera. 00:29:08
pero dos cadenas que se van a enlazar entre sí para construir una especie de escalera de mano. 00:29:34
Esta unión entre una de las cadenas sencillas y la otra cadena sencilla se va a hacer a través de lo que llamamos el enlace de hidrógeno. 00:29:44
Los enlaces de hidrógeno se producen entre las bases nitrogenadas, así que las bases nitrogenadas son las que van a servir como cremallera 00:29:53
mayera para unir una cadena sencilla de ADN con su cadena complementaria, que construirá 00:30:00
la doble hélice de ADN a través de los enlaces de hidrógeno. 00:30:08
Sabemos que cada uno de los escalones de esta escalera de mano que os decía antes se hace 00:30:16
de una forma específica, no se pueden unir de cualquier manera las bases nitrogenadas. 00:30:24
Las bases nitrogenadas se van a excluir de una forma muy específica. La citosina se va a unir siempre con una base nitrogenada de guanina y la adenina lo va a hacer siempre con una base nitrogenada de timina. 00:30:28
Y esto lo sabemos por las observaciones que hizo un científico, Erwin Sargaff, sobre la cantidad de adenina, timina, guanina y citosina que encontrábamos en el ADN de una célula, que luego rápidamente os voy a enseñar el experimento. 00:30:41
Aunque ese experimento es sólo para que conozcáis el procedimiento y no será necesario que lo estudiéis para memorizarlo en un examen. 00:31:04
Bueno, aquí tenemos la guanina y la citosina uniéndose entre sí para formar una molécula doble de ADN. 00:31:13
A la izquierda tenemos la guanina, que era una de las bases púricas, y a la derecha la citosina, que es una de las bases pirimidínicas. 00:31:28
Guanina y citosina se unen con tres enlaces de hidrógeno. 00:31:38
siempre, guanina y citosina, la representaremos con tres enlaces de hidrógeno. 00:31:43
Y ahora os explicaré cómo. 00:31:48
Por el otro lado tenemos la adenina y la timina, que se unen solo con dos enlaces de hidrógeno. 00:31:49
De manera que cuando nosotros de forma esquemática vayamos a representar una doble cadena de ADN, 00:31:58
lo vamos a hacer poniendo adenina, uno y dos enlaces, y timina. 00:32:04
O timina, uno y dos enlaces, y adenina. Y si sois muy exagerados y os gusta complicaros la vida, podéis poner adenina y timina, porque la dirección en la que nosotros escribimos no es la del ADN, que está en cualquier sentido. 00:32:11
Pero vamos a hacerse sensatos y vamos a escribir como escribimos siempre. 00:32:31
Para la citosina y la guanina pondremos tres enlaces. 00:32:35
O para la guanina y la citosina pondremos tres enlaces. 00:32:42
¿Vale? 00:32:47
Bueno, pues ya tenemos la base para construir una doble hélice. 00:32:49
Lo siguiente es construir la doble hélice. 00:32:55
bueno pues esta doble hélice tiene dos características por un lado esto que acabamos 00:32:59
de ver que la guanina siempre va con la citosina y la timina siempre va con la adenina y eso decimos 00:33:06
que es complementaria son una de las una cadena sencilla es complementaria a la otra llamamos 00:33:11
complementariedad al hecho de que siempre la citosina va con guanina y la adenina siempre 00:33:21
De manera que si nosotros desconociéramos las bases nitrogenadas de una de las dos cadenas, de las dos cadenas que forman una doble hélice, podríamos averiguarlo sabiendo la otra, ¿vale? 00:33:26
La otra propiedad era que son antiparalelas. ¿Y eso qué quiere decir? Que son paralelas, pero que cada una va en un sentido diferente. 00:33:41
Bien, lo que habíamos representado hace un rato en este dibujo era una cadena sencilla, 00:33:51
una cadena sencilla de cualquier ácido nucleico, pero vamos a hacer que esta cadena sea de ADN 00:33:56
y, por lo tanto, vamos a poner aquí algunas bases nitrogenadas como la timina, que es exclusiva de ADN, 00:34:01
como la citosina o como la guanina, que son propias tanto de ADN como de ARN. 00:34:11
La forma más esquemática de escribir esta secuencia sería, primero marcando el extremo 5', marcando el extremo 3' y poniendo en medio una secuencia de lo que distingue a un nucleótido de otro, las bases nitrogenadas. 00:34:17
Tendríamos tímina, citosina y guanina. 00:34:33
Con esta sola cadena podríamos elaborar la secuencia complementaria de una doble cadena de ADN. 00:34:39
volviendo a orientar y añadiendo los enlaces que van a construir los escalones de la escalera que van a formar las bases nitrogenadas. 00:34:49
Y aquí como tenemos timina, pues tendríamos en el otro extremo adenina, como tenemos titosina tendríamos guanina y como tenemos guanina tendríamos titosina. 00:35:05
De manera que en una cadena ya doble de ADN tenemos representado las dos propiedades esenciales de las cadenas de ADN. 00:35:13
La complementariedad de bases y la orientación antiparalela. 00:35:26
En un extremo va de izquierda a derecha, en el otro va de derecha a izquierda. 00:35:34
Por lo tanto, para nombrarlo correctamente, lo que tenemos que poner son los carbonos que quedan libres en sus extremos. 00:35:39
Bueno, repasemos. Una propiedad esencial del ADN es su complementariedad. 00:35:51
Siempre van a unirse las bases nitrogenadas entre sí para construir la doble hélice, pero no lo van a poder hacer de cualquier manera. 00:36:01
Siempre guanina con citosina, siempre timina con adenina. 00:36:08
Y la otra es la situación de antiparalelismo de las dos cadenas de ADN. 00:36:12
Este es el experimento de Erwin Chargaff, que voy a pasar muy rápidamente sobre él. 00:36:19
Lo que hizo esta persona fue extraer ADN, en esta primera fase de aquí, extraer ADN de las células. 00:36:24
El ADN lo limpió de cualquier cosa que no fuera ácido nucleico. 00:36:33
después rompió esos ácidos nucleicos en trocitos, en trocitos tan pequeños como cada uno de sus nucleótidos diferentes 00:36:38
y después los separó en un proceso que se llama cromatografía. 00:36:47
Al separar quedaron separadas en diferentes bandas de diferente grosor y tamaño 00:36:53
Y lo que observo es que la cantidad de materia que había en la banda de la adenina coincidía exactamente con la cantidad de materia que había en la timina y era diferente de la que había en la banda que correspondía a la cicuanina y en la banda que correspondía a la citosina y sin embargo estas dos bandas tenían cada una de ellas la misma cantidad de materia. 00:37:01
Y esto lo expreso en una tabla como esta. Vamos a fijarnos en la última línea, la de las células de nuestro hígado, de hígado humano. 00:37:24
Si os fijáis, adenina, el porcentaje de bases que había era 30,3, timina 30,3, guanina 19,5, citosina 19,9. 00:37:35
Es decir, la proporción entre adenina y timina era 1 a 1 y la proporción entre citosina y guanina era 1 a 1. 00:37:47
Estas proporciones se mantienen bien, por ejemplo, en las células de la sangre, en los glóbulos rojos del pollo o en el esperma del salmón. 00:37:55
Y cuando nos vamos alejando y nos vamos a una bacteria vemos que no es proporcional, no existe la misma proporcionalidad o se desvía un poco. 00:38:05
Y esto está relacionado con el tipo de organización que tiene el ADN en estos otros organismos. 00:38:13
Bueno, continuemos con la presentación para ya ir terminando esta primera parte. 00:38:23
Tenemos el ADN, así que poniendo en práctica lo que hemos dicho, si yo tengo un 30% de nucleótidos de ADN, ¿cuántos tendré de un 30% de nucleótidos de adenina? ¿Cuántos nucleótidos tendré de adenina? 00:38:29
Si estoy en ADN, tendré tantos como de adenina, 30. 00:38:47
Como estoy en ADN, ¿cuántos tendré de uracilo? 00:38:53
El uracilo es un nucleótido exclusivo del ARN, por lo tanto no tendré nada, 0. 00:38:56
¿Cuánto tendré de citosina? 00:39:02
Si la adenina es de timina, tengo 30 y 30, tengo el 60%. 00:39:06
Lo que me resta, hasta 100, el 40% tiene que ser de citosina y guanina. 00:39:10
¿En qué proporción? 00:39:15
1 a 1. 00:39:17
De manera que ese 40% se distribuirá como un 20% de citosina y un 20% de guanina. 00:39:18
Vamos a hacer lo mismo pero ahora con otra escala. 00:39:25
Si tengo 28% de timina, ¿cuánto tendré de adenina? Pensadlo. 00:39:28
Un segundo, no hay que pensarlo más, 28. 00:39:34
¿Vale? Completadlo vosotros. 00:39:37
Este es un esquema final de la estructura del ADN. 00:39:41
tenemos por un lado esa escalera de mano que os decía con dos cadenas antiparalelas de 5 prima 00:39:45
a 3 prima y de 5 prima en el sentido opuesto a 3 prima con una serie de escalones en los que 00:39:51
siempre tenemos adenina timina o anina citosina o anina citosina timina adenina que son bases 00:40:00
complementarias por lo tanto tenemos una cadena complementaria a la otra y una cadena antiparalela 00:40:06
a la otra, pero nuestro cuerpo no está así el ADN, sino que está enrollado sobre sí 00:40:13
mismo en una hélice como la que veis aquí en el centro. Esa es la doble hélice de la 00:40:19
estructura del ADN y esa doble hélice, en una representación un poco más realista, 00:40:25
es la que tenéis también a la derecha. ¿De acuerdo? Con el ARN tenemos la misma estructura 00:40:29
pero sustituiremos el azúcar de la desoxirribosa por ribosa y la base sustituiremos la timina 00:40:36
por uracilo y mantendremos guanina, adenina y citosina. Normalmente el ARN va a ser una cadena 00:40:43
sencilla, aunque puede plegarse sobre sí mismo y existir complementaridad entre partes de la 00:40:50
cadena sencilla del ARN, es decir, como si hubiera un lazo. Se hace un lazo y las bases que están a 00:41:00
un lado del lazo y las bases que están al otro lado del lazo se emparejan entre sí. Tienen mucha 00:41:06
tendencia a unirse, son muy pegajosas las unas de unas bases con otras, siempre que hay una adenina 00:41:10
y tiene cerca una timina va a intentar unirse a ella, ¿de acuerdo? Para cerrar tendremos aquí dos 00:41:19
representaciones a la derecha ADN, recordemos citosina, guanina, adenina, a la izquierda ARN, 00:41:26
citosina, guanina, adenina. En el ADN, tímina. En el ARN, uracilo. Uno, una estructura de doble hélice. 00:41:36
El otro, una estructura de una hélice sencilla. La doble hélice complementaria y antiparalela. 00:41:48
Muy bien, pues aquí lo dejamos hasta el próximo vídeo. Es mucho contenido pero lo vamos a 00:41:58
desarrollado en clase con tranquilidad y vais a poder verlo en los ejercicios que vamos a ir haciendo. 00:42:04
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Idioma/s:
es
Autor/es:
JOSUÉ MORENO MARQUINA
Subido por:
Josué M.
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Reconocimiento - Compartir igual
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361
Fecha:
22 de septiembre de 2020 - 22:37
Visibilidad:
Público
Centro:
IES CALDERÓN DE LA BARCA
Duración:
42′ 12″
Relación de aspecto:
1.78:1
Resolución:
640x360 píxeles
Tamaño:
61.13 MBytes

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