Origen del material genético

ADN Y ARNOrigen de la

membrana celularSara Escobar RestrepoCarolina Rendón GiraldoValentina Lopera Marulanda 9°B

Origen del material genético.

¿Qué es?• Es cualquier material de origen vegetal,

animal o microbiano u otro que tenga información genética y que la transmita

de generación en generación. Esa información controla la reproducción, el desarrollo, el comportamiento, etc. Para todos los organismos vivos, el material genético consiste casi exclusivamente

en ADN, excepto en algunos virus y priones

¿Cómo está formado?• Nuestro material

genético está formado por moléculas de ADN. Estas moléculas están hechas de dos largas cadenas complementarias unidas y retorcidas entre sí. Las cadenas están formadas por bloques o subunidades.

Origen• Se cree generalmente que el primer

material genético fue el ARN, inicialmente manifestado por moléculas de ARN que auto

replicaban flotando en masas de agua. Este período hipotético en la

evolución de la vida celular se llama la hipótesis del mundo de ARN.

ADN Y ARN

¿Qué es el ADN?• Sustancia química donde se almacenan las

instrucciones genéticas que dirigen el desarrollo de un organismo. Está formada por azúcares o

desoxirribosa, ión de fosfato y cuatro bases nitrogenadas (Adenina, Citosina, Guanina, Timina)

Estructura del ADN• Estructura primaria: Secuencia de

nucleótidos encadenados donde se encuentra la información genética.

• Estructura secundaria: Es una estructura doble hélice la cual permite explicar el almacenamiento de información y mecanismo del ADN. Fue postulada por Watson y Crick.

• Estructura terciaria: Se refiere a como almacena el ADN en un espacio reducido para formar los cromosomas. Varía según los organismos procariotas y eucariotas.

Transcripción y Traducción• Transcripción: La información genética

contenida en el DNA es copiado al RNA de una cadena única llamada RNA mensajero (RNAm)

• Traducción: El ARNm contiene la información para que los aminoácidos que constituyen una proteína se vayan añadiendo según la secuencia correcta.

Duplicación• Es el mecanismo para sintetizar una copia

idéntica de ADN.

Historia• 1869- Friedrich Miescher aisló por primera vez el

ADN.1919- Phoebus Levene identificó que un nucleótido está formado por una base nitrogenada, un azúcar y un fosfato1928- Comenzó a clarificarse la función biológica del ADN según experimentos de Frederick Griffith.1930- Levene y Albrecht Kossel probaron que la nucleína de Miescher es un ADN.1937- William Astbury produjo el primer patrón de difracción de ADN que tenía una estructura regular.1953- El modelo de la estructura en doble hélice fue propuesto por Watson y Crick.

Evolución• No está claro durante cuánto tiempo el ADN ha funcionado en los 3.000 millones

de años de la historia de la vida, ya que se propone que las formas más tempranas de

vida podrían haber utilizado ARN como material genético.

• Desafortunadamente, no se cuenta con evidencia directa de los sistemas

ancestrales por que la recuperación de ADN a partir de la mayor por que la

recuperación es imposibles debido a que el ADN es incapaz de sobrevivir en el medio ambienta durante menos de un millón de

años

¿Qué es el ARN?• Es una molécula que consiste en una larga

cadena de unidades de nucleótidos biológicamente importante. Cada uno consta de

una base nitrogenada (Adenina, Uracilo, Guanina, Citosina), un azúcar ribosa y un fosfato.

Historia• 1868- Friedrich Miescher descubrió los ácidos

nucleicos que llamó nucleína. - Se comprobó que las células procariotas también contenían ácidos nucleicos.1959- Severo Ochoa encontró como se sintetizaba el ARN. 1965- Robert N. Holley halló la secuencia de 77 nucleótidos de un ARN de una levadura.

• 1967- Carl Woese comprobó las propiedades catalíticas algunos ARN y sugirió las que las primeras formas de vida utilizaron ARN.1976- Walter Fiers determinó la secuencia completa del ARN del genoma de un virus.

Evolución• “Hipótesis del mundo de

ARN”: Propone que el ARN fue la primera forma de vida en la

Tierra, desarrollando posteriormente una membrana

celular a su alrededor y convirtiéndose así en la primera

célula procariota.

Diferencias entre el ADN y el ARN

Comparación entre el ARN y el ADN

ARN ADN

Pentosa Ribosa Desoxirribosa

Purinas Adenina y Guanina

Adenina y Guanina

Pirimidinas

Citosina y Uracilo

Citosina y Timina

Origen de la Membrana celular

¿Qué es la membrana celular?

• Es un bicapa lipídica que delimita todas las células. Es una estructura laminada formada por fosfolípidos, glicolípidos y proteínas, que engloban, delimita, da

forma y contribuye a mantener el equilibrio entre el interior (medio intracelular) y el exterior (medio

extracelular) de las células. Es similar a las membranas que delimitan los orgánulos de células eucariotas.

Estructura• Está compuesta por dos láminas que sirven de "contenedor" para el citosol

y los distintos compartimentos internos de la célula, así como

también otorga protección mecánica. Está formada principalmente por

fosfolípidos (fosfatidiletanolamina y fosfatidilcolina), colesterol, glúcidos y proteínas (integrales y periféricas).

Características• La principal característica de esta barrera es su

permeabilidad selectiva, lo que le permite seleccionar las moléculas que deben entrar y salir de la célula. De esta forma se mantiene

estable el medio intracelular, regulando el paso de agua, iones y metabolitos, a la vez que mantiene el potencial electroquímico. La membrana plasmática es capaz de recibir

señales que permiten el ingreso de partículas a su interior.

• Cuando una molécula de gran tamaño atraviesa o es expulsada de la célula y se invagina parte de la membrana plasmática para recubrirlas

cuando están en el interior ocurren respectivamente los procesos de endocitosis y

exocitosis.

Composición química• Antiguamente se creía que la membrana

plasmática era un conjunto estático formado por la sucesión de capas proteínas-lípidos-lípidos-

proteínas. Hoy en día se concibe como una estructura dinámica cuyo modelo se conoce

como "mosaico fluido", término acuñado por S. J. Singer y G. L. Nicolson en 1972.

• La composición química de la membrana plasmática varía entre células dependiendo de la función o del tejido en la que se encuentren, pero se puede estudiar de forma general. La

membrana plasmática está compuesta por una doble capa de fosfolípidos, por proteínas unidas

no covalentemente a esa bicapa, y glúcidos unidos covalentemente a los lípidos o a las

proteínas.

Funciones• La función básica de la membrana endoplasmática es

mantener el medio intracelular diferenciado del entorno. Esto es posible gracias a la naturaleza aislante en medio acuoso de la bicapa fosfolipídica y a las funciones de transporte que desempeñan las proteínas. La combinación de transporte activo y transporte pasivo hacen de la membrana endoplasmática una barrera selectiva que permite a la célula diferenciarse del medio.

• Permite a la célula dividir en secciones los distintos orgánulos y así proteger las reacciones químicas que ocurren en cada uno.

• Crea una barrera selectivamente permeable en donde solo entran o salen las sustancias estrictamente necesarias.

• Transporta sustancias de un lugar de la membrana a otro, ejemplo, acumulando sustancias en lugares específicos de la célula que le puedan servir para su metabolismo.

• Percibe y reacciona ante estímulos provocados por sustancias externas (ligandos).

• Mide las interacciones que ocurren entre células internas y externas.

•  

Origen• Durante siglo y medio (c.1800-c.1950) la

investigación de las células se basó sólo en la observación mediante microscopía óptica.

Ésta no puede, por razones físicas relacionadas con la longitud de onda de la luz,

detectar estructuras de menos de 0,25 micrómetros.

• Se llamó membrana celular al límite de la célula cuando éste era distinguible, y éste

sigue siendo el único uso legítimo de la expresión. En la mayor parte de los casos lo

que se observaba era un recubrimiento, más o menos flexible, hecho de polisacáridos, de proteínas o de polímeros mixtos, al que se

llama también pared celular.

• A principios del siglo XX, investigaciones experimentales de la

fisiología celular condujeron a postular la existencia, en todas las

células, de una membrana invisible, a la que se llamó membrana

plasmática o citoplasmática, y que debía estar compuesta

esencialmente de lípidos. Ésta representaba la envoltura del

protoplasma, la parte fisiológicamente activa de la célula.

Con el uso del microscopio electrónico, pudo observarse por fin

la membrana plasmática, cuyo espesor típico es de sólo 0,0075

micrómetros