5 ELS ÀCIDS NUCLEICS 1. Components dels àcids nucleics. 1.1 Composició química 1.2 Nucleòsids 1.3 Nucleòtids 1.4 Cadenes d’àcids nucleics 2. L’àcid desoxirribonucleic (ADN) 2.1 Estructura primària de l’ADN 2.2 Estructura secundària de l’ADN 2.3 Estructura terciària de l’ADN 2.4 Nivells d’empaquetament 2.5 Tipus d’estructura segons l’ADN 3. L’àcid ribonucleic (ARN) 3.1 ARN missatger 3.2 ARN de transferència 3.3 ARN ribosòmic 3.4 ARN nucleolar 3.5 ARN petit nucleolar 3.6 ARN d’interferència 4. Funcions dels àcids nucleics

IES Guillem Cifre de Colonya. BIOLOGIA BATXILLERAT 2. Professor: Bartomeu Vilanova Suau

1

1

COMPONENTS DELS ÀCIDS NUCLEICS

1.1 COMPOSICIÓ QUÍMICA Els àcids nucleics són polímers formats per la unió de nucleòtids. Els nucleòtids són les unitats més senzilles que es van repetint al llarg de la cadena. Cada una d’aquestes unitats està formada per: -

-

2

Àcid fosfòric (H3PO4). Es troba en els nucleòtids en forma d’ió fosfat. Pentosa. Pot ser de dos tipus: La ribosa, que és la que es troba en els nucleòtids de l’àcid ribonuclèic (ARN). El seu no procedeix del laboratori Rockefeller Institute of Biochemistry on es va identificar per primera vegada 2-Desoxirribosa, que forma part de l’àcid desoxirribonucleic (ADN). El seu son fa referència a que falta un grup hidroxil (-OH) en el segon carboni Base nitrogenda. Segons la seva estructura trobam: Púriques: Deriven de la purina i són: l’adenina (A) i la guanina (G) Pirimídiques: Deriven de la pirimidina i són: la citosina (C), la timina (T), que es exclisva de l’ADN, i l’uracil (U) que és exclusiu de l’ARN

IES Guillem Cifre de Colonya. BIOLOGIA BATXILLERAT 2. Professor: Bartomeu Vilanova Suau

1.2 NUCLEÒSIDS Els nucleòsids es formen per mitjà de la unió d'una ribosa o d'una desoxiribosa amb una base nitrogenada, mitjançant un enllaç N-glicosídic entre el carboni 1' de la pentosa i el nitrogen 1' de la base nitrogenada. si aquesta és pirimidínica, o el nitrogen 9 si és una base púrica. Els nucleòsids s'anomenen afegint la terminació -osina al nom de la base púrica, o la terminació -idina per al cas de les bases pirimidíniques. Per això, els noms dels nucleòsids amb ribosa són adenosina, guanosina, citidina i uridina. Si la pentosa és la desoxiribosa s'anteposa el prefix desoxi-. Així doncs, els noms d'aquests nucleòsids són els següents: desoxiadenosina, desoxiguanosina, desoxicitidina-i desoxitimidina.

1.3 NUCLEÒTIDS Els nucleòtids es formen per mitjà de la unió d'una molècula d'àcid fosfòric un nucleòsid, a través del grup hidroxil del cinquè carboni (carboni 5') de la pentosa. Així doncs, es tracta d'un ester fosfòric del nucleòsid. Per tant, els nucleòtids tenen un caràcter àcid gràcies a l grup fosfat, que s 'ionitza. Els nucleòtids s'anomenen afegint al nom nucleòsid el terme 5'-monofosfat. Per tant, els nucleòtids de ARN són: L'adenosina-5'-monofosfat (AMP), el guanosina-5'-monofosfat (GMP), el citidina-5'-monofosfat (CMP) i l'uridina-5'-monofosfat (UMP), Els nucleòtids d'ADN són el desoxiadenosina-5'-monofosfat (dAMP), el desoxiguanosina-5'-monofosfat (dGMP), el desoxicitidina 5`-monofosfat (dCMP) i el desoxitimidina-5' monofosfat (dTMP). A la pràctica es tendeix a utilitzar simplement la inicial de cada base nitrogenada (A, G, C, T i U) per referir-se a cada tipus de nucleòtid.

1.4 CADENES D’ÀCIDS NUCLEICS Els àcids nucleics són polinucleòtids. Els nucleòtids s'uneixen entre si per mitjà del radical fosfat situat al carboni 5' d'un nucleòtid, i del radical hidroxil (-OH) del carboni 3’ de l’altre nucleòtid. Per tant la unió és fa mitjançant enllaços fosfodiester. Segons el tipus de pentosa que tenen, es distingeixen dos tipus d’àcids nucleics: L’àcid desoxirribonucleic i l’àcid ribonucleic.

IES Guillem Cifre de Colonya. BIOLOGIA BATXILLERAT 2. Professor: Bartomeu Vilanova Suau

3

4

IES Guillem Cifre de Colonya. BIOLOGIA BATXILLERAT 2. Professor: Bartomeu Vilanova Suau

2

L’ÀCID DESOXIRIBONUCLEIC (ADN)

L'àcid desoxiribonucleic o ADN està format per una cadena de nucleòtids d'adenina, guanina, citosina i timina, units entre si per mitjà d 'enllaços fosfodiester formats en sentit 5' —> 3', és a dir, formats entre el carboni 3' del darrer nucleòtid de la cadena i el carboni 5 ' del nou nucleòtid que s'hi afegeix. El pes molecular d' aquests polímers és molt elevat: en el cas de l'home és de 3,6 X 1012, que equival a 5,6 X 109 parells de nucleòtids. Segons el model cel.lular el DNA es pot trobar en diversos llocs de la cèl.lula En cèl.lules eucariotes: ADN nuclear està associat a proteïnes, les anomenades histones. També hi ha una petita quantitat d 'un grup heterogeni de proteïnes, anomenades proteïnes no històniques. Aquesta associació forma la fibra de cromatina. ADN dels mitocondris i dels cloroplasts és similar al de les cèl.lules procariotes. En cèl.lules procariotes: Està associat a proteïnes semblants a les histones, a RNA i a proteïnes no històniques, formant una condensació anomenada nucleoide, que a diferència del nucli, no està delimitat per cap membrana envoltant. En virus: També en virus s’han observat proteïnes bàsiques associades a ADN En L'ADN es distingeixen tres nivells estructurals: - l'estructura primària o seqüència de nucleòtids - l'estructura secundària o doble hèlix. - l'estructura terciària o ADN superenrotllat: torsió de la doble hèlix sobre si mateixa. A més, com ja hem vist, per aconseguir que L'ADN càpiga dins del nucli, es troba molt empaquetat, i encara més quan es condensa per formar un cromosoma.

2.1 ESTRUCTURA PRIMÀRIA DE L'ADN L'estructura primària de l'ADN és la seqüència de nucleòtids d'una sola cadena o filament s que es pot presentar com un simple filament estès o bé una mica doblegada en si mateixa. S'hi pot distingir un esquelet de fosfopolidesoxiriboses i una seqüència de bases nitrogenades. EI nombre de filaments diferents d'ADN que pot formar combinant les quatre bases nitrogenades –adenina, guanina, citosina i timina–, és molt elevat. Si es consideren aquestes innombrables combinacions possibles, es pot comprendre que a través de la seqüència de bases nitrogenades és possible estructurar una informació determinada, l' anomenat missatge biològic o informació genètica. De la mateixa manera que amb 26 lletres, unes vegades agafades individualment i d'altres en grups de dos, tres,

IES Guillem Cifre de Colonya. BIOLOGIA BATXILLERAT 2. Professor: Bartomeu Vilanova Suau

5

quatre, etc. (les paraules), i combinant-les convenientment, s'estructura la informació intel .lectual o llenguatge,

2.2 ESTRUCTURA SECUNDÀRIA DE L'ADN L'estructura secundària de l'ADN és la disposició en l’espai de dos filaments o cadenes de polinucleòtids en doble hèlix, amb les bases nitrogenades enfrontades i unides amb ponts d'hidrogen. Aquesta estructura es va deduir a partir de les dades experimentals següents:

6

-

La densitat i viscositat de les dispersions aquoses de l 'ADN eren superiors a les esperades, Es va suposar que es devien agrupar entre si per mitjà de ponts d’hidrogen.

-

Tots els ADN tenien tantes molècules d 'adenina (A) com de timina (T), i tantes de citosina (C) com de guanina (G). Per tant hi havia complementarietat de bases. Això ho va observar Chargaff el 1950 i explicava que els ponts d’hidrogen s’establien entre A i T i, d’altr banda entre C i G. Ateses les característiques d’aquestes molècules, entre A i T s’han d’establir dos ponts d’hidrogen, i entre C i G, tres ponts d’hidrogen.

-

L'àcid desoxiribonucleic tenia una estructura fibril•lar de 20 A de diàmetre. Cada parell de nucleòtids està separat del parell següent per una distancia de 3,4 A, i cada volta de la doble hèlix està formada per 10 parell de nucleòtids, això suposa una longitud de 34 A per volta d’hèlix. Aquestes conclusions es van elaborar a partir dels estudis de difracció de rajos X fets per Franklin i Wilkins entre el 1950 i el 1953

IES Guillem Cifre de Colonya. BIOLOGIA BATXILLERAT 2. Professor: Bartomeu Vilanova Suau

El model de la doble hèlix de l’ADN, de Watson i Crick. El 1953, a partir de les dades anteriors, J. Watson i F. Crick van elaborar el model de la doble hèlix: -

L'ADN, és una doble hèlix de 20 A de diàmetre, formada per dues cadenes de polinucleótids enrotllats .Els grups hidròfobs (-CH3 i –CH=) de les bases es disposes cap a l’interior de la molécula, de manera que s’estableixen intereccions hidrofòbiques que proporcionen, juntament amb els ponts d’hidrogen, estabilitat a la macromolécula. Les pentoses i els grups fosfat queden a l’exterior i la ionització d’aquest últims proporciona el caràcter àcid d’aquesta molécula.

Les cadenes d’ADN que formen la doble hèlix són: -

Antiparal.les. Tenen enllaços 5’ – 3’ orientats en sentits contraris. Complementàries. Les dues cadenes no són iguals sinó que, si a una cadena hi ha timina, en l’altra, al mateix nivell, hi ha adenina. Aixi mateix si en una hi ha citosina en l’altra hi ha guanina. Per tat la seqünciació de cada cadena és diferent

L’enrotllament de la doble hèlix és destrogir i plectonòmic, es a dir, que perque se separin les dues cadenes l’una ha de girar respecte a l’altra La doble hèlix d’ADN en estat natural és molt estable; però si s'escalfa una dispersió de fibres d'ADN, quan la temperatura arriba aproximadament a 100 °C, els dos filaments de la doble hèlix se separen, és a dir, es produeix la desnaturalització de I'ADN. Si posteriorment es manté l'ADN desnaturalitzat a 65 °C, els dos filaments es tomen a unir. Aquesta restauració de la doble hèlix és el que s'anomena renaturalització, i és el que permet la hibridació si es parteix de filaments de diferents ADN.

Formes de La doble hèlix La forma B va ser la que van descriure Watson i Crick. És una hèlix dextrogira amb les bases complementàries situades en plans horitzontals. La forma B és la forma més normal. La forma A també és una hèlix dextrogira, però les bases complementàries es troben en plans inclinats. No se n'ha trobat en condicions fisiològiques. La forma Z és una hèlix levogira, i té un enrotllament irregular que provoca una configuració en zig-zag, Es pensa que la forma Z constitueix senyals per a les proteïnes reguladores de l'expressió del missatge genètic.

IES Guillem Cifre de Colonya. BIOLOGIA BATXILLERAT 2. Professor: Bartomeu Vilanova Suau

7

2.3 ESTRUCTURA TERCIÀRIA Les molècules d'ADN circular, com l'ADN bacterià o l'ADN mitocondrial, presenten una estructura terciària, que consisteix en el fet que la fibra de 20 A està retorçada sobre si mateixa i forma una espècie de superhèlix. Aquesta disposició s'anomena ADN superenrotllat. En gran part, és degut a l'acció d'uns enzims anomenats ADN-topoisomerases II. Els superenrotllaments d'ADN proporcionen dos avantatges: -

Aconsegueixen reduir la longitud de l'ADN i, per tant, donen estabilitat a la molècula. Faciliten el procés de la duplicació de l'ADN. Això és degut al fet que el sentit de les voltes a la superhèlix de l'ADN superenrotllat natural és cap a la dreta, just el sentit contrari al que provoquen els enzims que desespiralitzen l 'ADN per iniciar la seva duplicació. Per això, durant aquest procés, en lloc d'anar augmentant el nombre de voltes cap a l 'esquerra, cosa que crearia tensions capaces d'aturar la duplicació, el que passa és que es van anul .lant voltes cap a la dreta, i així la molècula es relaxa.

2.4 NIVELLS D’EMPAQUETAMENT L’ADN aconsegueix una condensació elevada gràcies als diferents nivells d’empaquetament que presenta i gràcies a les histones o protamines. Es diferencien diferents nivells d’empaquetament: - La fibra de cromatina de 100 A - La fibra de cromatina de 300 A. - Els dominis en forma de bucle. - Nivells superiors d’empaquetament. Aquests nivells es desenvoluparan al tema del nucli cel.lular

8

IES Guillem Cifre de Colonya. BIOLOGIA BATXILLERAT 2. Professor: Bartomeu Vilanova Suau

2.5 TIPUS D'ADN SEGONS L'ESTRUCTURA, Les molècules d'ADN es poden classificar Segons l’estructura: -

ADN monocatenari, d’un sol filament. És molt estrany, se n 'ha trobat de forma lineal en els parvovirus i de forma circular en el virus X174 ADN bicatenari, de dos filaments.

Segons la forma: - ADN circular, com passa als bacteris, en els mitocondris, en els cloroplasts i en algun virus - ADN lineal, com el del nucli de les cèl·lules eucariotes i el d’alguns virus Segons el tipus de molècules que serveixen per a empaquetar: -

L’ADN del nucli eucariota, va associat a histones. En el cas dels espermatozoides l’ADN va associat a protamines. L’ADN dels procariotes es troba associat a proteïnes semblants a les histones, a ARN i a proteïnes no històniques. També s'han observat en els virus associacions amb proteïnes bàsiques pròpies o amb histones de la cèl .lula parasitada.

Segons la longitud: Varia molt, per exemple l'ADN del virus del polioma mesura 1,7 µ mentre a l’ésser humà mesura 2,36 m. Curiosament, la longitud de l'ADN no sempre té relació amb la complexitat de l'organisme . Pel que sembla, moltes espècies tenen molt més ADN que el necessari per codificar la seva estructura i fisiologia. Això ha donat lloc a nombroses hipòtesis sobre les funcions d'aquest ADN supernumerari.

IES Guillem Cifre de Colonya. BIOLOGIA BATXILLERAT 2. Professor: Bartomeu Vilanova Suau

9

L’ÀCID RIBONUCLEIC (ARN)

3

L'àcid ribonucleic o ARN està constituït per nucleòtids de ribosa, amb les bases adenina, guanina, citosina i uracil. Per tant, no té timina com l'ADN. Aquests ribonucleòtids s 'uneixen entre si amb enllaços fosfodiester en sentit igual que en l'ADN. A diferència d'aquest, l'ARN és gairebé sempre monocatenari, excepte en els reovirus, que és bicatenari. S'ha observat l'existència d'ARN amb funció biocatalitzadora, per això s'ha suggerit que, en l'origen de la vida, els ARN van poder ser les primeres molècules capaces d 'autoduplicar-se. Després, seria l'ADN l'encarregat de guardar la informació genètica, ja que té la cadena més estable. L'ARN es troba en molts tipus de virus i a les cèl ·lules procariotes i eucariotes. Els ARN es classifiquen en: - ARN bicatenari (en els reovirus) - ARN monocatenari, com l'ARN soluble o de transferència (ARNs o ARNt), el missatger (ARNm), el ribosòmic (ARNr) i el nucleolar (ARNn). El fet que les cèl·lules que fabriquen grans quantitats de proteïnes siguin riques en ARN va ser una de les pistes per desvetllar la transmissió de la informació genètica.

3.1 ARN MISSATGER (ARNm) Característiques:: És monocatenari, bàsicament lineal Té un pes molecular que oscil.la entre 200.000 i 1.000.000. Té la funció de transmetre la informació continguda en l'ADN i portar-la fins als ribosomes, perquè s'hi sintetitzin les proteïnes à partir dels aminoàcids que aporten els ARNt. L' ARNm té una estructura diferent en procariotes i en eucariotes.

L'ARNm eucariòtic Presenta poques zones en doble hèlix (estructura secundària), a causa de la complementarietat de les bases entre diferents segments, i zones lineals (estructura primària) que donen lloc als anomenats llaços en ferradura. Es troba associat a proteïnes i forma les partícules ribonucleoproteiques missatgeres. L'ARNm eucariòtic es forma a partir del transcrit primari (pre-ARNm), també anomenat ARN heterogeni nuclear (ARNhn), nom que fa refència a la variabilitat de la mida. Aquest presenta una sèrie de segments amb informació, anomenats exons, alternats amb d'altres sense informació anomenats introns, que després són suprimits i no apareixen en l'ARNm. Aquest procés s'anomena maduració i es produeix al nucli. A l'extrem 5' una guanosina trifosfat invertida i metilada en el nitrogen 7 (m' Gppp-...). Aquesta molècula, que rep el nom de caputxa, bloqueja l'acció dels enzims exonucleases que poden destruir l'ARNm, i constitueix el senyal d'inici en la síntesi de proteïnes. A continuació, hi ha un segment sense informació, seguit d'un altre segment amb informació que sol començar amb la seqüència «AUG».

10

IES Guillem Cifre de Colonya. BIOLOGIA BATXILLERAT 2. Professor: Bartomeu Vilanova Suau

A l'extrem 3' o extrem final té de 150 a 200 nucleòtids d'adenina, la qual cosa s 'anomena «cua» de poli-A. Les funcions d’aquesta cua són: -

Protegir l’extrem 3’ De ser degradat per exonucleases, per tant actuar d’estabilitzador. Participar en el transport al citoplasma.

-

Afavorir l’alineació correcte dels ribosomes.

L'ARNm eucariòtic és monocistrònic, és a dir, tan sols conté informació per a una cadena polipeptídica.

L'ARNm procariòtic No adopta l'estructura de l'ARN eucariòtic. No presenta exons ni introns. Està mancat de caputxa (comença amb un nucleòtid trifosfat no invertit, per exemple: pppG-...) Està mancat de cua de poli-A. i a més és policistrònic, és a dir, conté informacions separades per a diferents proteïnes.

3.1 ARN DE TRANSFERÈNCIA (ARNt) Característiques: Conté entre 70 i 90 nucleòtids, té un pes molecular aproximadament de 25.000 És troba al citoplasma en forma de molècula dispersa. Hi ha uns cinquanta tipus d'ARNt Té com a funció transportar aminoàcids específics fins als ribosomes, on, segons la seqüència especificada en un ARN missatger (transcrita, al seu torn, de l'ADN), se sintetitzen les proteïnes.

IES Guillem Cifre de Colonya. BIOLOGIA BATXILLERAT 2. Professor: Bartomeu Vilanova Suau

11

L'ARNt és monocatenari. Presenta zones amb estructura secundària en doble hèlix, deguda a la complementarietat entre les bases d'uns segments i les d 'altres, i zones amb estructura primària o lineal, que formen nanses o bucles, per això la molècula té forma de trèvol. En realitat, la molècula està molt més replegada, i adopta una estructura terciària en forma de L. Entre els nucleòtids que formen els ARNt, a més de A, G, C i U, n'hi ha d'altres que porten les bases metilades, com la dihidrouridina (UHz), la ribotimidina (T), la inosina (I), la metilguanosina (GMe), etcètera En la seva molècula s’hi distingeix: -

El braç D s'anomena així perquè conté dihidrouridina,

-

El braç T, conté ribotimidina,

-

El braç anticodó, conté un triplet de nucleòtids, anomenat anticodó, que és complementari d’un triplet de l ARNm anomenat codó. A l’anticodó hi ha diferents triplets, que estan en correspondència amb l’aminoàcid que capta específicament cada ARNt.

-

Un braç acceptor d'aminoàcids, en el qual hi trobam: A l'extrem 5' dels ARNt sempre es localitza un ribonucleòtid de guanina, amb el grup fosfat lliure. A l'extrem 3', que és on s'enllaça l'aminoàcid, sempre s'hi troba el triplet CCA. El grup terminal -OH del nucleòtid A és el que s'uneix al grup carboxil de l'aminoàcid.

12

IES Guillem Cifre de Colonya. BIOLOGIA BATXILLERAT 2. Professor: Bartomeu Vilanova Suau

3.3 ARN RIBOSÒMIC (ARNr) Característiques: És l'ARN que constitueix, en part, els ribosomes. Aquest tipus d'ARN representa el 60 % del pes d'aquests orgànuls. L'ARNr presenta segments lineals i segments en doble hèlix (estructura secundària), gràcies a la presència de seqüències complementàries de ribonucleòtids al llarg de la molècula. L'ARNr està associat amb les proteïnes ribosòmiques, de manera que es forma una estructura relacionada amb la síntesi de proteïnes, ja que proporciona als ribosomes la forma adequada per donar allotjament a l' ARNm i als ARNt, portadors dels aminoàcids que formaran les proteïnes durant aquest procés. El pes molecular de l'ARNr oscil .la entre 500.000 i 1.700.000. En general, el pes dels ARNr i dels ribosomes se sol expressar segons el coeficient de sedimentació (s) de Svedberg (= 10-13 segons). Aquest coeficient és directament proporcional a la velocitat de sedimentació de la partícula durant la ultracentrifugació. Les cèl.lules procariotes presenten ribosomes de 70 S, un pes més baix que el de les cèl·lules eucariotes, de 80 S.

3.4 ARN NUCLEOLAR (ARNn) Característiques Es un ARN que constitueix, en part, el nuclèol. S'origina a partir de diferents segments d'ADN, un dels quals s'anomena regió organitzadora nucleolar. A partir d'aquest ADN, es forma al nuclèol un ARN de 45 S. Aquest ARN nucleolar s'associa a proteïnes, procedents del citoplasma, moltes de les quals són les que configuraran els ribosomes. Posteriorment, s'hi afegeix un ARN de 5 S, també associat a proteïnes, sintetitzat fora del nuclèol, és a dir, al nucleoplasma, a partir d'un altre segment d'ADN. A continuació, la gran partícula de ribonucleoproteïna s'escindeix en les dues subunitats ribosòmiques, una de 40 S i l'altra de 60 S, que travessen la coberta nuclear i s'uneixen en el citoplasma, i donen lloc a un ribosoma de 80 S.

IES Guillem Cifre de Colonya. BIOLOGIA BATXILLERAT 2. Professor: Bartomeu Vilanova Suau

13

3.5 MicroARN Els microARN són molècules petites d’ARN, presents en gran diversitat d’organismes que es varen descobrir a 1990. No és tradueixen a proteïnes però intervenen en els mecanismes de regulació de l’expressió genètica. Aquests petits ARN són reguladors de l’expressió de certs gens, perquè inhibeixen la traducció dels seus ARNm en moments cabdals del desenvolupament. Aquests microARN s’uneixen a una regió no codificant d’ARNm, situada al final de la molècula, gràcies a la seva complementaritat de bases, i impedeix la seva traducció a proteïnes. Aquests microARN poden tenir importància en teràpies contra el càncer, perquè els processos tumorals estan relacionats amb la supressió o la sobreexpressió d’alguns gens determinats i l’existència de proteïnes anòmales.

3.6 ARNs o ribozims És un tipus d’ARN amb funció catalítica que actua en processos relacionats amb la síntesi de proteïnes, com la maduració de l’ARNm en els organismes eucariotes i moltes més reaccions. El descobriment de fragments d’ARN capaços de catalitzar reaccions permet reforçar la idea que l’ARN va ser la primera molècula hereditària de la història de la vida. Els ribozims poden ser utilitzats contra el càncer si s’aconsegueix d’aïllar-ne els que actuen en ARNm de gens que intervenen en processos cancerígens.

14

IES Guillem Cifre de Colonya. BIOLOGIA BATXILLERAT 2. Professor: Bartomeu Vilanova Suau

4

LES FUNCIONS DELS ÀCIDS RIBONUCLEICS

L’ADN L’ADN és el portador de la informació genètica. És per tant la molècula que emmagatzema la informació que es transmet de cèl.lula a cèl.lula, de generació en generació.. Està protegit pel nucli, en les cèl.lla eucariotes i en les procariotes es troba al protoplasma. La via per a manifestar-se aquesta informació es representa a la següent figura. (Es desenvoluparà en els temes del bloc de genètica)

L’ARN Les funcions de l’ARN són: - Transmissió de la informació genètica des de l'ADN fins als ribosomes. Els enzims ARNpolimerases sintetitzen, per mitjà de la complementarietat de les bases, un ARN missatger, procés anomenat transcripció. Ho fan a partir d'un gen d'ADN, és a dir, una seqüència de nucleòtids d'ADN amb informació sobre una proteïna. Després, aquest ARNm arriba fins als ribosomes. L'ADN s'utilitza únicament com a magatzem d'informació genètica. - Conversió de la seqüència de ribonucleòtids d'ARNm en una seqüència d'aminoàcids. En aquest procés, que s'anomena traducció i es duu a terme en els ribosomes, hi intervenen, a més de L'ARNm, L'ARNr dels ribosomes i L'ARNt que transporten els aminoàcids, «maons» de L' edifici proteic. - Emmagatzemament de la informació genètica. Alguns virus estan mancats d'ADN i, per això, contenen la informació biològica en forma d 'ARN. Per exemple, el virus de la grip, el de la poliomielitis, el de la immunodeficiència humana, els reovirus (que tenen ARN bicatenari), etcètera.

IES Guillem Cifre de Colonya. BIOLOGIA BATXILLERAT 2. Professor: Bartomeu Vilanova Suau

15

COMPLEMENTS. Tema 5: Els àcids nucleics (Font: Biologia BAT2. Ed. Anaya)

16

IES Guillem Cifre de Colonya. BIOLOGIA BATXILLERAT 2. Professor: Bartomeu Vilanova Suau

ACTIVITATS. Tema 5: Els àcids nucleics 1) Escriu la fórmula de la citidina i de la desoxiadenosina. 2) Dibuixa el trinucleòtid dAMP-dTMP-dCMP i indica els enllaços de tipus èster que hi ha. Per facilitar el dibuix, simbolitza les bases nitrogenades amb les lletres A,T i C. 3)Dibuixa, devora el dibuix anterior, el filament complementari. Recorda que són cadenes antiparal.leles. Indica si hi ha dos o tres enllaços entre les bases. 4) En un àcid nucleic s’ha trobat el percentatge de bases següent: A (22%), G (19%), C (26%) i U (33%). Es tracta d’ARN o d’ADN?. És d’un sol filament o de doble filament? 5) Si en un ADN d’una cèl.lula eucariota hi ha un 18% de timina, quin percentatge hi ha de totes les altres bases? 6) Qué és la desnaturalització de l’ADN? A quina temperatura es produeix? Qué és la renaturalització? A quina temperatura es produeix?. 7) Fes un esquema d’un segment d’ARN de dos nucleòtids. Indica on són els enllaços N-glicosídics, els enllaços fosfoestèrics, el lloc on es situaria el nucleòtid següent i la direcció de creixement de la cadena de ribonucleòtids. 8) Per què molts ARN, malgrat que són concatenaris poden presentar regions amb estructura en doble hèlix? 9) Quina diferència hi ha entre l’ARNm dels procariotes i dels eucariotes? 10) Els nucleòtids de tres virus que s’han estudiat A,B i C donen la següent composició: Virus A: 30% A 30% T 20 % C 20 % G Virus B: 20% A 30% T 40% C 10 % G Virus C: 10% A 25% U 25 % C 40 % G Se demana si són virus d’ADN o d’ARN, monocatenaris o bicatenaris

IES Guillem Cifre de Colonya. BIOLOGIA BATXILLERAT 2. Professor: Bartomeu Vilanova Suau

17

TEST 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

18

Les proteïnes són les portadores de la informació genètica Les bases nitrogenades de l’ADN son: adenina, timina, citosina i uracil La adenina i la citosina son les bases púriques El nucleòtid es un nucleòsid sense base nitrogenada L’adenosina és un nucleòtid Els nucleòsids es formen per la unió d’una ribosa o desoxiribosa amb una base nitrogenada Els nucleòtids es formen per la unió d’una molècula d’àcid fosfòric i un nucleòsid Els àcids nucleics son polinucleòsids Dos nuclèotids s’enllacen per mitja del radical fosfat situat al carboni 5’ d’un nucleòtid i del radical hidroxil del carboni 3’ de l’altre L’acid desoxiribonucleic esta format per una cadena de nucleotids, units entre si per pont d’hidrogen. La forma B de l’ADN és la que va descriure Watson i Crick. És una hèlix dextrogira. La forma Z és una hèlix levogira. En les cel.lules eucariotes el ADN es troba principalment al nucli. Però també als mitocondris i als cloroplasts. L’estructura primària de l’ADN es la seqüència de nucleotids d’una cadena o filament. La estructura secundaria de l’ADN es la disposició en el espai de dos filaments o cadenes de polincleotids en doble hèlix. La doble hèlix d’ADN en estat natural es molt inestable però als 100 graus es renaturalitza. El ADN bacteria y el ADN mitocondrial, presenten una estructura terciària, L’ADN superenrotllat. Segon la estructura l’ADN pot ser monocaternari o policaternari. L’ADN bicaternari pot ser circular o helixal. L’ARNm té A,T,C,G L’ARNt es troba al citoplasma L’ARNt és monocatenari L’ARNt és monocatenari però presenta zones en doble hèlix La ribotimidina i la dihidrouridina apareixen com a bases de l’ARNt A l’extrem 5’ dels ARNt sempre es localitza un ribonucleòtid de guanina. Els ARNm duen a l’extrem 5’ una cua de poli-A Els ARNm duen a l’extrem 3’ un caputxa de guanosina trifosfat invertida i metilada. L’ARNm dels procariotes no presenta introns ni exons. L’ARNm dels procariotes presenta cua de poli-A L’ARN nucleolar s’origina a partir d’ADN de la regió organitzadora nucleolar

IES Guillem Cifre de Colonya. BIOLOGIA BATXILLERAT 2. Professor: Bartomeu Vilanova Suau

RECURSOS DIDÀCTICS

RECURSOS

DESCRIPCIÓ

FONT

ACTIVITATS ACTIVITATS ACTIVITATS

Activitats d’autocorrecció Activitats ddiverses Inclou preguntes PAAU

Educastur. IES Pando Ed. Vicens Vives

PRESENTACIÓ

A partir d’apunts de la UAB

IES Guillem Cifre de Colonya. BIOLOGIA BATXILLERAT 2. Professor: Bartomeu Vilanova Suau

19