BIOLOGÍA MOLECULAR : ESTRUCTURA DEL ADN

Objetivo de Aprendizaje:

Explica la estructura y el papel funcional de los ácidos nucleicos, como moléculas claves para la comprensión de las bases moleculares de la herencia biológica.

Introducción

¿Por qué nos parecemos a nuestros padres? ¿Qué contienen los genes que hacen que uno se parezca a sus padres?

Garrod realizó estudios relacionados a los errores innatos del metabolismo, 

posteriormente Tatum y Beadle a través de sus experimentos en Neurospora, determinaron 

que cada proteína era específica para un gen.

Las pruebas más convincentes de que el ADN era la molécula portadora del mensaje

hereditario provinieron de los estudios de James Watson y Francis Crick, quienes

finalmente demostraron que la información genética puede almacenarse y organizarse en

la molécula de ADN.

Estructura del ADN

El ADN son las siglas de ácido desoxirribonucleico, esta molécula está formada por

nucleótidos. Cada nucleótido contiene bases nitrogenadas las cuales pueden ser de dos

tipos: purinas (adenina o guanina) y pirimidinas (citosina o timina).

La molécula de ADN de acuerdo al modelo propuesto por Watson y Crick consta de una 

de una doble hélice, formando una estructura similar a una escalera de caracol. Los dos 

lados de la escalera están compuestos por subunidades que se repiten continuamente 

formados por grupos fosfatos (PO4) y un azúcar pentosa (5 carbonos) denominada 

desoxirribosa. 

Fig. 1. Estructura de la molécula de ADN

Saberes previos del estudiante

Para verificar los conocimientos previos que tiene el estudiante el profesor hace un 

diagrama de SQA para que ellos respondan las preguntas sugeridas por el docente:

         Lo que sé: son los organizadores previos; es la información que el estudiante conoce.

      Lo que quieren saber: son las dudas o incógnitas que se tienen sobre el tema.

      

      Lo que aprendí: Permite verificar el aprendizaje significativo alcanzado.

Sobre los Ácidos Nucleicos (ADN y ARN)

Lo que sé	Lo que quiero saber	Lo que aprendí

TALLER DE COMPETENCIAS

      1.      ¿Por qué el núcleo se le considera el “centro de control” de una célula?

      

      2.      ¿Qué es un gen?

      

      3.      ¿Dónde se localizan los cromosomas en la célula?

      

      4.      ¿En cuáles organelos celulares podemos localizar ADN?       

      

      5.      ¿A qué científicos se le atribuye el modelo de la estructura de la molécula de ADN? ¿Qué forma tiene?

      

      6.      ¿Cuáles son los componentes de un nucleótido? ¿En qué parte se encuentran las bases, azúcares y fosfatos?  

      

      7.     ¿Cuáles son las bases nitrogenadas de un nucleótido?

      

      8.      ¿Cuál es el azúcar pentosa presente en el ADN? ¿Cuál es en el ARN?

      

     9.      ¿Cómo se mantienen unidas las bases nitrogenadas?

    

    10.  ¿Por qué el ARN actúa como mensajero del mensaje genético?

    

    11.  Escriba la secuencia complementaria de la siguiente hebra de ADN:

A  A  T  T  C  G  C  C  G  G  T  A  T  T  A  G  A  C  G  T  T

                     |    |    |    |    |     |     |    |    |     |     |    |    |    |    |    |    |     |     |   |    |

12.  Indique cuál de las bases (A, C, G y T) va con cada uno de los siguientes términos. Algunas descripciones requieren más de una respuesta.

     

       a)      Bases nitrogenadas del grupo de las purinas: _______________ , ______________

       b)      Bases nitrogenadas del grupo de las pirimidinas: ______________ , _____________ ,   ______________

        c)      La adenina se aparea con la ___________________________

        d)      La citosina se aparea con la ___________________________

        e)      La guanina se aparea con la ___________________________

         f)       La timina se aparea con la ____________________________

        g)      Tres puentes de hidrógeno mantienen unidas las bases ________________ y            ________________  

        h)      Dos puentes de hidrógeno mantienen unidas las bases ________________ y ________________

     

     13.  Elabore un diagrama de la estructura general de un nucleótido.

     

     14.  ¿Cuál es la naturaleza de la información genética contenida en el ADN?

     

     15.  ¿Cómo se relaciona la regla de Chargaff con la estructura del ADN?

      

     16.  Investigue y haga un resumen de los experimentos de Griffith y Avery que indicaron que el ADN es el material genético.

       

     17.  Evalúa la decisión de Hershey y Chase de usar fósforo y azufre radiactivos para sus experimentos ¿Podrían usar carbono y oxígeno en su lugar? ¿Por qué?

      

      18.  Compare y muestre las diferencias entre el ADN y ARN.

      

       19.   Suponga que está hablando con alguien que nunca ha escuchado acerca del ADN  ¿Cómo respaldaría el argumento  de que el ADN  es el material genético? Haga una lista    de al menos cinco puntos fuertes de sus argumentación.

20.  Responda las preguntas que a continuación se hacen considerando el diagrama:

a)  ¿Qué tipo de ácido nucleico representa? ¿Por qué?

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________

b)  ¿Cuál es la importancia biológica?

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________

c)    ¿En qué estructuras de las células eucariotas se puede encontrar este ácido nucleico?

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________

d)  ¿Cómo se llaman las moléculas más sencillas que, unidas, conforman esta macromolécula?

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________

e)   ¿Cómo están constituidas esas subunidades?

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________

PENSAMIENTO CRÍTICO

      21.  Podrían existir millones de mamuts lanudos congelados en los hielos glaciales de  Siberia. Estos enormes mamíferos, similares a los elefantes, han estado extintos durante aproximadamente diez mil años, pero un equipo de científicos japoneses con fondos privados planea resucitar uno de ellos al clonar el ADN aislado de restos congelados. Indica algunos  de los pros y contras, tanto desde el punto de vista técnico como ético, de la clonación de un animal extinto.

    

                         LABORATORIO N° 1

IDENTIFICACIÓN Y MANEJO DEL INSTRUMENTAL

DE LABORATORIO DE BIOLOGÍA

Objetivos

1.    Identificar los instrumentos y equipos más usados en el laboratorio de Biología y sus funciones.

2.    Manipular materiales y equipos de uso frecuentes adquiriendo destrezas en su manejo y cuidados específicos.

Introducción

El trabajo en el laboratorio requiere del uso y familiaridad con diferentes instrumentos de determinadas características y funciones. El conocimiento de estos materiales es fundamental para el desarrollo de las prácticas, tanto en ámbito profesional, como para los estudiantes del Bachillerato en Ciencias.

Los materiales de laboratorio se pueden clasificar:

a)    Material de vidrio: Generalmente se utilizan para contener, verter y medir    soluciones líquidas. Algunos son de elevada precisión en sus medidas y otros  son menos precisos, la elección dependerá del uso que se requiera. Ejm: vaso q  químico, probetas, matraz Erlenmeyer.

b)    Material de porcelana: También se fabrican instrumentos de porcelana por ser más resistentes que el vidrio y se usan por lo general, cuando se van a someter sustancias a elevadas temperaturas, cuando es necesario triturarlas o evaporarlas completamente. Ejm: crisol, cápsulas, mortero con mazo.

c)    Material de metal y madera: Se usan generalmente como medio de soporte y para manipular con facilidad otros objetos. Ejm: pinzas para tubos de ensayo, gradillas de madera, soporte universal.

d)    Material de plástico: Así como los materiales se fabrican de vidrio y porcelana también se encuentran de  plástico elaborados con polímeros resistentes a ácidos, solventes orgánicos e hidróxidos. Ejm: goteros, botellas lavadoras (pisetas).

e)    Equipos de medición: es un instrumento que se usa para comparar magnitudes físicas mediante un proceso de medición. Como unidades de medida se utilizan objetos y sucesos previamente establecidos como estándares o patrones y de la medición resulta un número que es la relación entre el objeto de estudio y la unidad de referencia. Los instrumentos de medición son el medio por el que se hace esta conversión. Ejm: balanza, pHmetro, termómetro.

Materiales y Reactivos

Agitador                                Gradilla                                 Plato de Petri

Balanza granataria                Lupa                                     Probeta

Bisturí                                    Matraz Erlenmeyer              Termómetro

Botella lavadora                    Mechero de Bunsen             Tubo de ensayo

Cápsula                                 Mechero de alcohol              Vidrio de reloj

Cepillo                                   Mortero con mazo              

Embudo                                 Pipeta

Espatula                                Rejilla metálica                   

Gotero                                   Vaso químico

Procedimiento                  

Identificación de los instrumentos y equipos de uso común en el laboratorio de Biología.

El Profesor irá mostrando el material que se usa en el laboratorio, indicando el nombre de cada instrumento y explicando su manejo y forma de usarlos.

Los estudiantes en sus respectivos equipos de trabajo dibuja y hace esquemas de cada material e indica la función que cumple.

Resultados

Se enlistará en una tabla el material con el que está fabricado cada uno de los instrumentos mostrados en la práctica. Ejemplo:

Tabla 1

Vidrio	Porcelana	Metal y madera	Plástico	Material de medición

Los equipos de laboratorio ilustrarán en una tabla de su informe todos los instrumentos y equipos observados, identificando su nombre correcto  y su función.

Ejemplo

Tabla 2

Instrumento	Nombre del material	Función o uso
	Balón	Es un recipiente de vidrio resistente al calor, que sirve para preparar soluciones o reacciones químicas.

Discusión

1.    ¿Por qué es importante conocer el uso de los materiales de laboratorio?

2.    Qué instrumentos utilizarías para:

a)    Medir 1 ml de líquido ______________________________________

b)    Medir el volumen de una piedra pequeña ______________________

c)    Observar microorganismos de una charca _____________________

d)    Hacer la disección de una rana _________________________

e)    Cultivar bacterias y hongos ___________________________

3.    Indique al menos cinco normas de seguridad y las pautas de trabajo apropiadas para el desempeño en el laboratorio.

4.    ¿Qué tipos de residuos se producen durante las prácticas de laboratorio de Biología y menciones tres ejemplos de cada uno?

5.    ¿Qué hacer en caso de accidentes en el laboratorio?

Conclusión

Bibliografía

CLASE VIRTUAL

Ver videos relacionados al tema

https://www.youtube.com/watch?v=gHHbCrQcOoE&t=12s

https://www.youtube.com/watch?v=-acZdq0TWRM