Universidad Catolica del Maule

Facultad de Medicina
departamento de Química y Farmacia
Biología celular y molecular

Taller N°1 “ADN, ARN y Síntesis proteica”

Profesora : Adriana Treuer

Integrantes: Anais Yañez Aliaga
Benjamin Trejos Lizama
Cristian Menares Vidal
Hector Patricio Sepulveda
Juan Parra Arancibia
Introducción

En este informe responderemos preguntas relacionadas con:

El ácido desoxirribonucleico, conocido también por las siglas ADN, es un ácido

nucleico que contiene las instrucciones genéticas usadas en el desarrollo y
funcionamiento de todos los organismos vivos y algunos virus (los virus DNA);
también es responsable de la transmisión hereditaria . La función principal de la
molécula de ADN es el almacenamiento a largo plazo de información para construir
otros componentes de las células , como las proteínas y las moléculas de ARN.
Los segmentos de ADN que llevan esta información genética son llamados genes,
pero las otras secuencias de ADN tienen propósitos estructurales o toman parte en
la regulación del uso de esta información genética. La principal función del DNA es
contener la información, que, al expresarse de manera selectiva y regulada, permite generar
una nueva célula (organismos unicelulares) o un nuevo organismo. (Jimenez, L. y Larios,
H. 2003 p. 54)

El ácido ribonucleico (ARN) es una molécula similar al ADN. A diferencia del ADN,
el ARN es de cadena sencilla. Una hebra de ARN tiene un eje constituido por un
azúcar (ribosa) y grupos de fosfato de forma alterna. Unidos a cada azúcar se
encuentra una de las cuatro bases adenina (A), uracilo (U), citosina (C) o guanina
(G). Hay diferentes tipos de ARN en la célula: ARN mensajero (ARNm), ARN
ribosomal (ARNr) y ARN de transferencia (ARNt). Más recientemente, se han
encontrado algunos ARN de pequeño tamaño que están involucrados en la
regulación de la expresión génica. RNA es una macromolécula polinucleotídica de una
sola cadena, que sigue una dirección en sentido 5' a 3', y se encuentra constituida por
elementos químicos conocidos como bases nucleotídicas. (Jimenez, L. y Larios, H. 2003
p. 23)

La síntesis proteica ocurre en los ribosomas. Cuanta más proteína esté fabricando
una célula, más ribosomas tendrá, ya que cada ribosoma es una gran maquinaria de
síntesis de proteínas. Cada ribosoma tiene dos sitios de unión, denominados sitios
peptidílico (P) y aminoacílico (A). Existen diferencias importantes entre los mecanismos
que regulan la síntesis de proteínas en procariontes y eucariontes, ya que en el primer caso
la traducción se lleva a cabo en el complejo DNA-RNA. (Jimenez, L. y Larios, H. 2003 p.
403)

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Índice

Introducción………………………………………………………………………….……….1
Desarrollo de preguntas………………………………………………………………….…3
Conclusión: ...…………………………………………………………...………………….11
Discusión………………………………………………………………..……………….….11
Bibliografía…………………………………………………………….……………………12

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1. ¿Qué es una "hebra" de ADN?

Una molécula de ADN está formada por dos hebras enrolladas una con la otra,
formando una doble hélice. Las dos hebras se mantienen unidas por las
interacciones que se forman entre las bases nitrogenadas. La adenina forma un
puente o interacción con la timina de la otra hebra, y la citosina con la guanina. La
secuencia de bases en una porción de la molécula de ADN se denomina gen y
contiene las instrucciones necesarias para construir una proteína
se une por enlaces fosfodiéster

Fig 1 . Es una molécula de Adn,Formada por dos hebras enrolladas

2. ¿Qué es la "replicación" del ADN?

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Es el mecanismo que permite al ADN duplicarse (es decir, sintetizar una copia
idéntica). De esta manera, de una molécula de ADN única, se obtienen dos o más
"réplicas" de la primera y la última. Esta duplicación del material genético se
produce de acuerdo con un mecanismo semiconservador, lo que indica que los dos
polímeros complementarios del ADN original, al separarse, sirven de molde cada
una para la síntesis de una nueva cadena complementaria de la cadena molde, de
forma que cada nueva doble hélice contiene una de las cadenas del ADN original.
Gracias a la complementación entre las bases que forman la secuencia de cada una
de las cadenas, el ADN tiene la importante propiedad de reproducirse
idénticamente, lo que permite que la información genética se transmita de una célula
madre a las células hijas y es la base de la herencia del material genético.

4. En cuanto a las propiedades del código genético, explique: ¿Qué significa que el
código genético sea:

a. Unidireccional

Cuando nos referimos a que el código genético sea unidireccional se refiere a que
los tripletes del codón, se deben leer de una sola forma, que es de 5´ a 3´ como se
muestra en la fig 2.

Fig 2. se muestra una hebra del adn con sus nucleótidos y la forma correcta de
leerlo de 5´ a 3´

b. Colineal

significa que la secuencia de aminoácidos, corresponde a la ubicación de la

secuencia de cada tres nucleótidos.

c. Redundante o degenerado

El código genético es redundante o degenerado ya que la mayoría de los

aminoácidos pueden ser codificados por varios codones. Los codones que codifican
un mismo aminoácido se le llaman sinónimos, como por ejemplo los codones UCU,
UCC, UCA, UCG, AGU Y AGC son sinónimos del aminoácido serina. Una excepción
de esto sería el aminoácido metionina AUG que solo es codificada por un codón al
igual que el triptófano UGG.

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Fig 3. tabla del código genético

d. No superponible

Un nucleótido solo pertenece a un solo triplete, por lo que no puede formar parte de
varios tripletes tal como se muestra en la fig. 4

Fig 4. muestra la forma correcta del código genético y también su forma si este fuera
superponible.

e. Universal. Averigüe si existen excepciones a esta propiedad en particular.

Según un estudio que se hizo principalmente en la bacteria E. coli que es igual en

eucariotas como en procariotas esto indica que el código genético es universal,
donde el mismo triplete en diferentes especies codifica para el mismo aminoácido
esto se cumple para todos los seres vivos. Aunque hay una excepción, la principal
excepción a la universalidad es el código genético mitocondrial, que es un genoma
extranuclear que se encuentra en la parte interna de la mitocondria y ha sido
identificada para la identificación humana debido a su alta tasa de mutación, la falta
de recombinación y la vía de herencia materna

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7. ¿Qué es una mutación?

Una mutación es un cambio en la secuencia del ADN. Las mutaciones pueden ser el
resultado de errores en la copia del ADN durante la división celular, la exposición a
radiaciones ionizantes o a sustancias químicas denominadas mutágenos, o
infección por virus. Las mutaciones de la línea germinal se producen en los óvulos y
el esperma y puede transmitirse a la descendencia, mientras que las mutaciones
somáticas se producen en las células del cuerpo y no se pasan a los hijos.

La mayoría de las mutaciones que experimentan los seres vivos son de tipo
recesivo, es decir, no se hacen manifiestas en el individuo en que se originan, sino
que permanecen inactivas e inadvertidas, y pueden transmitirse a la descendencia
en caso de que (al menos para seres vivos pluricelulares) la alteración se produzca
en el contenido de las células sexuales (gametos).

Una mutación puede darse en tres niveles:

● Molecular (génicas o puntuales). Ocurre en la secuencia del ADN, es

decir, en sus propias bases nucleotídicas, por algún cambio en los
elementos fundamentales que las componen.
● Cromosómico. Se altera un segmento de cromosoma es decir, se altera
mucho más que un gen) y puede perderse, duplicarse o cambiar de lugar
gran cantidad de información
● Genómico. Afecta a un conjunto de cromosomas determinado: ocasiona
excesos o faltas de cromosomas, y esto varía sustancialmente el genoma
entero del organismo.

15. ¿Qué es un "codón"?

Un codón es un grupo de tres nucleótidos, que codifican el ARNm, siendo así que
cada codón´pueda indicar un aminoácido en particular, una de las características
más importantes de los cocodes es que el codón AUG sirve para que comience la

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traducción ya que viene siendo el codón de inicio, y también tenemos un codón que
contiene una señal de término la cual puede ser UAA, UAG Y UGA, obteniendo al
final un conjunto completo de correspondencias entre codones y aminoácidos más
bien conocido como código genético

obteniendo la información para las moléculas de RNA y para las proteínas presentes
en una célula está codificada en el ADN de ese organismo. La información para la
secuencia de aminoácidos de una proteína está codificada en el mRNA, el mRNA
en unidades de tres puede generar 64 codones. Los 64 codones y el significado de
cada uno constituyen el código genético. Una proteína está formada por la
combinación de alrededor de 20 aminoácidos diferentes, por lo que varios codones
pueden codificar para un mismo aminoácido

Fig 5. (aquí se puede apreciar distintos codones que se puede presentar en el ARNm)

25. ¿Qué es una "hebra" de ARN?

Una hebra de ARN es un polímero lineal con una direccionalidad de extremo a

extremo con un esqueleto compuesto de unidades pentosa- fosfato repetidas la cual
particularmente cuenta con un grupo hidroxilo. El ácido ribonucleico (ARN) está
compuesto por una hebra monocatenaria. A diferencia del ADN, el ARN es de
cadena sencilla.
Una hebra de ARN tiene un eje constituido por un azúcar (ribosa) y grupos de
fosfato de forma alterna.
Los nucleótidos empleados en la síntesis de ARN contienen 4 bases diferentes
Unidos a cada azúcar se encuentran las bases adenina (A), uracilo (U), citosina (C)
o guanina (G).
Estas bases se dividen en purinas ( adenina y guanina) que contienen 2 anillos
fusionados
Y también en pirimídicas ( uracilo y citosina)
Que contienen un anillo simple.
Cabe destacar que hay diferentes tipos de ARN en la célula: ARN mensajero
(ARNm), ARN ribosomal (ARNr) y ARN de transferencia (ARNt).

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Fig 6 ( hebra de ARN y composición estructural mediante bases , biología celular y
molecular 7ma edicion Harvey Lodish,2013)

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26. ¿Qué es la "transcripción" del ADN y donde ocurre?

La transcripción del ADN es una de las etapas para la síntesis de proteínas en

células, es el proceso donde se entregan las instrucciones y características
necesarias para fabricar una proteína específica y con función específica. La
transcripción en células procariontes, ocurren prácticamente al mismo tiempo que la
traducción y síntesis de proteína dado que no tienen núcleo y no existe una
membrana que separe estos procesos. Por el contrario, el proceso de transcripción
en eucariotas, ocurre en el núcleo y es el proceso en que un gen determinado es
localizado y copiado con el objetivo de formar el ARNm que contenga las
instrucciones para codificar proteínas.

La transcripción es la síntesis de ARNm en el núcleo, la secuencia de base de la

cadena del ARNm se determina por emparejamiento complementario de bases con
la cadena codificante de ADN, así, se transcribe y forma una cadena sencilla de
ARN que contendrá la base nitrogenada Uracilo en vez de Timina. Para que se lleve
a cabo se deben romper los puentes de hidrógenos que unen las bases
nitrogenadas del ADN separando las cadenas de ADN. Sobre la cadena a transcribir
se complementan con siguientes bases nitrogenadas:
● Timina de ADN con Adenina de ARN
● Guanina del ADN con Citocina de ARN
● Adenina de ADN con Uracilo de ARN

Fig.7 Hebra de ADN y

ARN transcrito, De Erice E.
y González A, Biología
La ciencia de la vida, 2° ed,2008

En la transcripción se identifican tres etapas.

1. Iniciación: el ADN no puede salir del núcleo, por esto la enzima ARN
polimerasa localiza la región del promotor, del gen que contiene la información a
copiar, que es una secuencia de ADN sin transcribir que se ubica al inicio del
gen y comienzan a separar la doble hélice de ADN, para esto la ARN polimerasa
rompe los puentes de hidrógenos que unen las bases nitrogenadas.
2. Elongación: en esta etapa el ARN polimerasa recorre la hebra de ADN
denominada molde y se sintetiza la hebra de ARNm transcribiendo el código
genético utilizando las bases nitrogenadas adenina, uracilo, citocina y guanina
en forma complementarias con las cadenas de ADN molde se vuelven a unir. La

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 polimerización de moléculas de ARN comienza siempre en el extremo 3 ' del gen
hacia 5'.
3. Terminación: se copia el gen hasta que se encuentra una señal de alto en el
ADN y se desprende la hebra de ADN y el ARN polimerasa migra al promotor
de otro gen.
La transcripción en células eucariotas se puede distinguir que el ADN contiene
secuencias de nucleótidos que traducen proteínas, exones, intercaladas por
intrones, que no codifican para proteínas.
En la transcripción se genera una larga ARNm inmaduro que contiene intrones y
exones.
Posteriormente se agregan nucleótidos modificados en los extremos para formar un
to en 5' y una cola de poliadeninacion (varias adeninas) en 3 ', esto para facilitar el
traslado fuera del núcleo y las enzimas no lo degraden.
ARNpolimersa realiza el proceso de Splicing, el cual consiste en realizar el corte de
los intrones y el acoplamiento de los exones obteniendo en consecuencia un ARN
maduro que emigra fuera del núcleo.

Fig.8 Síntesis de ARN en células

eucariotas, Audersik T.,
Biología la vida en la tierra, 9° ed.,2013

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Discusión

A través de la experiencia de estudio, se buscó determinar, conocer y validar el

dogma de biología molecular, que es la replicación del ADN, con el fin de multiplicar
las células de un organismo por medio de la transcripción del ADN a un ARN de
cadena simple, para ser traducidos por ribosomas y realizar la sintesis de proteinas.
Lo anterior, logró ser constatado y validado a través de diversos autores y textos de
estudios, analizados por el desarrollo de esta experiencia, como es el caso de De
Erice E. y González A. en su texto “Biología La ciencia de la vida” en su 2° edición
publicado en 2008, por Audersik T. en su texto “ Biología la vida en la tierra” en su
9° edición publicado en 2013, entre otros disponibles en la bibliografía de esta
experiencia de estudio.
¿Por qué están importante el ADN?
Es utilizado para la síntesis de proteínas, a través de estas se expresa el tipo de
pelo, color de piel, ojos, y un sin número de características y cualidades que
caracteriza a cada especie. El ADN contiene toda la información necesaria que
identifica a cada especie y organismos vivos.
el ser conocedor del genoma de un ser vivo abre la ventana para entender y
conocer todo los procesos vitales y su porqué, ser capaces de comprender desde el
interior como ocurren ciertas reacciones al interactuar con el medio y entender que
todo esto se expresa a través de las sintesis de proteinas, por ejemplo, si te golpeas
se generará una proteína asociada al dolor, si tienes hambre, sed, etc, existirá una
proteína asociada a cada caso.

Conclusión

ADN y ARN son los ácidos nucleicos que conforman la base de nuestro genoma.
Estas dos biomoléculas determinan lo que somos como especie y en buena medida,
lo que somos como individuos. Sin embargo, el reconocimiento del que hoy gozan
ADN y ARN llevó décadas de investigación científica. Nadie quería creer que unas
moléculas relativamente sencillas fueran la base de la vida,por otro lado tenemos la
finalidad de la síntesis de proteínas es permitir al organismo formar aquellas
macromoléculas que necesita para llevar a cabo sus funciones.
Se concluye que el ADN es la molécula base de todo organismo ya que este es
quien contiene todas las características e instrucciones para determinar
funcionamientos y características de células y organismos.

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Bibliografía

- Jimenez, L. y Larios, H. (2003) Lodish Biologia Celular y Molecular. Person

educacion. (Vol. 1, p. 54. Vol. 2, p. 23. Vol. 13, p. 403.)

- https://oncouasd.files.wordpress.com/2015/06/biologia-celular-y-molecular.pdf

- De Erice E. Y González A, Biología La ciencia de la vida, 2° ed, 2008.

- Audersik T., Biología la vida en la tierra, 9° ed.,2013

- fig 1. https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/ACGT#:~:text=Una
%20mol%C3%A9cula%20de%20ADN%20est%C3%A1,la%20citocina
%20con%20la%20guanina.

- fig 2. Treuer A. biología celular y molecular QyF 112, introducción a la

célula,mecanismos básicos, genoma y química celular, clase 11.
-
- fig 3. https://openstax.org/books/biology/pages/15-1-the-genetic-code
- fig 4. https://www.ucm.es/data/cont/media/www/pag-56185/08-C
%C3%B3digo%20Gen%C3%A9tico-caracter%C3%ADsticas%20y
%20desciframiento.pdf

- Fig 5.
https://es.khanacademy.org/science/ap-biology/gene-expression-and-
regulation/translation/a/translation-overview

- Fig 6. Biología molecular y celular ,Harvey Lodish 7ma edición 2013.

- https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/ARN#:~:text=Una%20hebra
%20de%20ARN%20tiene,)%20o%20guanina%20(G).

- Fig.7
Hebra de ADN y ARN transcrito, De Erice E. Y González A, Biología La
ciencia de la vida, 2° ed, 2008.

- Fig.8
Síntesis de ARN en células eucariotas, Audersik T., Biología la vida en la
tierra, 9° ed.,2013

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