Una guía sobre la química y estructura del ADN

1. Actividad: QUÍMICA Y ESTRUCTURA
DEL ADN. Prof. Gustavo Ariel Toledo Contreras.(GATC) SFC, 2013
OBJETIVO
• Describir la estructura del ADN y las bases complementarias pareadas mediante puentes de
Hidrógeno.
Instrucciones: Para esta guía usará dos links, ambos encripados en el título. El encriptado en
"Química" es apoyado por la National Science Foundation y es un documento de muy buen nivel.
El encriptada en "Estructura" es una animación en 3 D y úsela para esta guía hasta el minuto
2:24. Responda también este test: http://www.visionlearning.com/library/quiz_taker.php?qid=287&mid=160&mcid=
El título siguiente "estructura del ADN, tiene un link alternativo en inglés a una aniimación del
mismo nombre.
Use también su libro guía: páginas 214 y 215, Santillana.
Estructura del ADN
La unidad básica del ADN es el Nucleótido. Realice las siguientes actividades
P1 Haga un círculo alrededor de un nucleótido y rotúlelo (Bases nitrogenadas, desoxiribosa, fosfato) en el
diagrama del ADN (Figura 1). Esos tres químicos enlazados forman un nucleótido QP2
lo Rotule los puentes de Hidrógeno entre las dos hebras de ADN.
P3 Si una molécula de ADN tiene un 15% de Timina ¿Qué porcentaje de C, G, y A, posee esa molécula
Figura 1 Diagrama de una molécula de ADN.
P4 Demuestre, en la molécula de arriba, que las hebras son antiparalelas.

2. P5. Deduce ¿Por qué una ¿Qué rol realiza el ADN en los organismos?
molécula de ADN que posea Los ácidos nucleicos son macromoléculas biológicas complejas
mucho más citosina que que almacenan y transmiten la información genética. Su
Adenina es más difícil de estructura está formada por una repetición de subunidades,
separar sus hebras?
llamadas nucleótidos,
Los nucleótidos están compuestos de carbono, nitrógeno,
oxígeno, fósforo e hidrógeno. Todos los nucleótidos tienen las
tres unidades que se muestran en la siguiente figura, un fosfato,
una base nitrogenada y un azúcar, llamado desoxiribosa
Para formar un ácido nucleico, el azúcar de un nucleótido se
enlaza con el fosfato del otro nucleótido, como se ilustra en la
figura de abajo. La base nitrogenada sobresale de la cadena. Está
disponible para enlazar con bases de otros ácidos nucleicos.
Dos tipos de ácidos nucleicos se encuentran en los seres vivos.
Uno de ellos es el ácido desoxirribonucleico o ADN. El otro es el
ácido ribonucleico o ARN.
En el ADN está el "código genético". El ADN almacena todas
las instrucciones de los organismos para controlar el
crecimiento, la reproducción, la adaptación, etc. La función
principal de ARN es usar la información almacenada en el ADN
para sintetizar proteínas
Representa esto
SFC, 2013, Departamento de Ciencias: Biología, Cuartos medios.
P6.Haz un círculo alrededor
de cada nucleótido sobre el
ácido nucleico dibujado más
a la derecha
Fosfato
Azúcar
Fosfato
Azúcar
Grupo fosfato
Fosfato
Base nitrogenada
Azúcar
Fosfato
Azúcar
Azúcar
Nucleótido Ácido nucleico
2 Química y estructura del ADN GATC, 2013

3. Más antecedentes sobre la estructura del ADN
El ADN está hecho de nucleótidos. En la década de 1920, el
bioquímico Levene mostró que cada nucleótido de ADN contiene
el azúcar desoxirribosa, un grupo fosfato, y una de las siguientes
cuatro bases nitrogenadas adenina, guanina, citosina o timina.
El ARN también está hecho de nucleótidos. Cada nucleótido de
ARN contiene el azúcar ribosa, un fosfato, y una de cuatro bases
nitrogenadas, adenina, guanina, citosina y uracilo
La figura a continuación muestra la estructura de un nucleótido.
La adenina (A) y guanina (G) tienen bases de doble anillo, que se
denominan purinas. La Timina (T), citosina (C) y uracilo (U) son
bases de anillo sencillo y se les llama pirimidinas.
Erwin Chargaff descubrió que la cantidad de la guanina es casi
igual a la cantidad de citosina y que la cantidad de adenina es casi
igual a la cantidad de timina para el ADN de una especie dada.
Este descubrimiento es conocido como Regla de Chargaff: C=G y
T=A.
Imagina esto
Fosfato
P7. Identifica ¿es el
nucleótido del dibujo
uno de ADN o uno de
ARN? ¿Cómo lo sabes? Azúcar
SFC, 2013, Departamento de Ciencias: Biología, Cuartos medios
¿Quién identificó la estructura del ADN?
Después del experimento de Hershey-Chase, la mayoría de los
científicos pensaban que el ADN era el material genético. Pero aún
no sabían cómo se organizaban los nucleótidos en una molécula de
ADN o por qué el ADN sigue la regla de Chargaff.
Cuatro científicos ayudaron a resolver la estructura del ADN:
Los Científicos británicos Rosalind Franklin, Maurice Wilkins y
Francis Crick y el Norteamericano James Watson.
Chequea lo aprendido ¿Qué mostró la foto de Franklin?
P8. Identifica ¿Cuál técnica Franklin trabajaba para Wilkins en el Kings College de Londres,
usó Franklin para fotografiar Inglaterra. Ella tomó una fotografía del ADN usando difracción de
al ADN? rayos X, una técnica que permite determinar la estructura de
sólidos cristalinos, en este caso, el ADN. La Imagen de Franklin,
llamada Photo 51, mostró que el ADN era una hélice doble, con
dos cadenas de nucleótidos retorcidos, una alrededor de la otra,
como una escalera de caracol.
3 Química y estructura del ADN GATC, 2013

4. ¿Qué propusierion Watson y Crick?
Watson y Crick vieron la imagen de difracción de rayos X de
Franklin. Usaron la imagen de Franklin, así como también otros
datos matemáticos para determinar la estructura específica de la
doble hélice de ADN.
Watson y Crick construyeron un modelo del ADN de dos
hebras externas hechas de desoxirribosa, alternadas con fosfato.
Las bases estaban en el interior de la molécula. En el ADN
citosina se parea con la guanina y timina se parea con la adenina.
¿Entendiste?
¿Cómo es la estructura del ADN? P9.Identifica ¿Cómo se parean
las bases nitrogenadas?
Imagínate al ADN como una escalera de caracol. Los raíles de la
escalera están hechos de desoxirribosas alternados con fosfatos.
Los pares de bases (citosina-guanina o timina-adenina-) forman
los peldaños. Los peldaños son siempre del mismo ancho, porque
una base de purina siempre se une a una base de pirimidina.
Ahora imagina dos lápices enfrentados, pero la punta de uno
está frente a la goma del otro. Como estos lápices, las dos hebras de
P10. Demuestra que sabes
la cadena de azúcar-fosfato de una doble hélice de ADN están en Ilustra Haz un dibujo de un
direcciones opuestas. Los extremos de las hebras de azúcar-fosfato nucleótido. Enumera sus 5
se nombran 5' y 3' (léase « cinco prima, tres prima»). Una hebra se C, marcando cuál de ellos se
une a la base nitrogenada y
dispone en sentido 5'a 3'. La otra hebra se dispone en sentido 3' a cuáles a los fosfatos.
5'.
¿Cuándo fue anunciada la estructura del ADN?
En 1953, Watson y Crick publicaron un "paper" en la revista
Nature. En esta publicación se sugiere la probable estructura del
ADN y proponen una hipótesis de un método de cómo se copia la
molécula, es decir, su replicación. En el mismo número, Wilkins y
SFC, 2013, Departamento de Ciencias: Biología, Cuartos medios
Franklin publicaron diferentes artículos que apoyaban la
estructura de Watson y Crick. Los científicos habian resuelto
algunos misterios; pero todavía no sabían cómo el ADN
funcionaba como código genético.
Cada cromosoma contiene una única
molécula de ADN bicatenario enrollada sobre una serie de cuerpos de
proteínas histonas, formando unas esferas llamadas nucleosomas. Esta
combinación de ADN e histonas se llama cromatina, las cuales sufren ¿Entendiste?
un superenrollamiento para formar los cromosomas P11. Define ¿De qué está
hecho un nucleosoma?
La molécula de ADN en procariotas está contenido en el
citoplasma. Aunque en muchos textos de biología se afirma que las
bacterias tienen un solo ADN circular algunas bacterias tienen varios
cromosomas circulares y muchas bacterias tienen cromosomas
lineales y plásmidos lineales. Se ha descubierto que el ADN
bacteriano posee proteínas asociadas. Gustavo Toledo C