ÀCIDS NUCLÈICS

•1869 Johan Friedrich Miescher descobreix unes substàncies de caràcter àcid als glòbuls blancs•Actualment es conèixen com a àcids nuclèics•Controlen el funcionament de la cèl·lula•Dos tipus:

•ADN àcid desoxiribonuclèic•ARN àcid ribonuclèic

ADN• Biomolècula que emmagatzema la INFORMACIÓ GENÈTICA

de la cèl·lula.• Format per la unió de petites unitats anomenades

NUCLEÒTIDS• Cada nucleòtid està format per tres molècules:

• MONOSACÀRID (la desoxiribosa)• ÀCID FOSFÒRIC H3PO4

• BASE NITROGENADA :» ADENINA A» TIMINA T» CITOSINA C» GUANINA G

• Hi ha quatre tipus de nucleòtid segons la base nitrogenada

ESTRUCTURA DEL NUCLEÒTID

LA DOBLE HÈLIX• La molècula d’ADN està formada per dues cadenes de

nocleòtids plegades en forma d’hèlix.• Al 1953 F. Crick i J. Watson (U. de Cambridge) van

presentar el model de molècula d’ADN (Nobel de Medicina 1962)

• Les dues cadenes s’uneixen entre si per mitjà d’enllaços entre les bases nitrogenades:

• ADENINA-TIMINA A-T• CITOSINA-GUANINA C-G

• Les dues cadenes són complementàries• La INFORMACIÓ GENÈTICA consisteix en una llarga cadena

de milions de bases nitrogenades, aquesta informació controla totes les funcions de la cèl·lula.

exemple• Una cèl·lula del pàncrees conté en el seu ADN la informació

de com ha de fabricar la insulina, el moment en que s’ha de dividir i com ha d’interpretar els estímuls que regulen les seves funcions.

• Un fragment d’ADN d’unes 450 bases nitrogenades conté la informació sobre com una cèl·lula pancreàtica ha de fabricar la insulina.

DUPLICACIÓ DE L’ADN• Abans de cada divisió cel·lular es fa una còpia exacta del

seu ADN, per tal de repetir informació genètica idèntica• El procés s’anomena DUPLICACIÓ o REPLICACIÓ• Es produeix al nucli durant la interfase:

1. S’obre la doble hèlix, se separen les cadenes2. Nucleòtids lliures s’uneixen entre si per mitjà de les

seves bases complementàries3. Els nous nucleòtids s’uneixen entre si i donen lloc a

noves cadenes d’ADN.

• D’aquesta manera cadascuna de les dues cadenes serveix com a motlle per produir-ne una de nova.

DUPLICACIÓ DE L’ADN

GENS I PROTEÏNESLa major part de les estructures d’una cèl·lula estan formades per proteïnes i les reaccions químiques que hi tenen lloc estan també controlades per unes proteïnes que s’anomenen enzimsEl que fa l’ADN és controlar com es fabriquen aquestes proteïnes.

•Un GEN és un fragment d’ADN que conté la informació necessària per fabricar una proteïna•Les unitats estructurals de les proteïnes són els aminoàcids, en les proteïnes dels éssers vius hi ha 20 a.a. diferents•L’ordre o seqüència en que s’uneixen els a.a. determina el tipus de proteïna que pot contenir centenars o milers d’a.a.•La informació genètica es troba en la seqüència de bases del seu ADN, és el GENOTIP. Aquesta informació determina quines proteïnes han de produir les cèl·lules i que són responsables del FENOTIP.

COM ES FABRIQUEN LES PROTEÏNES

• Cada cèl·lula fabrica milers de proteïnes als seus ribosomes a partir d’a.a. lliures al citoplasma

• Per col·locar-los en l’ordre adequat els ribosomes necessiten una còpia de la seqüència de bases del gen corresponent

• La seqüència de bases d’un gen determinat es copia en l’ARN missatger (ARNm). TRANSCRIPCIÓ

• L’ARNm és una cadena simple i conté una seqüència de bases complementària a les de l’ADN (la Timina es substitueix per Uracil)

• L’ARNm viatja al citoplasma on els ribosomes sintetitzen la proteïna. TRADUCCIÓ

COM ES FABRIQUEN LES PROTEÏNES

Conceptes importants

• Àcid nuclèic• Nucleòtid• ADN• ARN• Duplicació• Transcripció• Traducció• Gen• Proteïna

BIOTECNOLOGIAConjunt de tècniques o processos que fan servir organismes vius per a l’obtenció de productes i serveis útils per l’home com medicaments, aliments, carburants...

• BIOTECNOLOGIA TRADICIONALProcessos de fermentació que utilitzen llevats o bacteris per elaborar pa, vi, cervesa, formatge, iogurt.Millora genètica, per selecció, per produir collites o bestiar millor (dins de la mateixa espècie)

• BIOTECNOLOGIA MODERNAAnys 80. Utilitza tècniques denominades ENGINYERIA GENÈTICA, processos en els quals es produeix manipulació dels gens d’un determinat organisme per a aconseguir unes característiques físiques o fisiològiques determinades, fa possible introduir dins d’un organisme gens d’una altra espècie.

TRANSGÈNICSUn organisme modificat genèticament (OMG) o TRANSGÈNIC, és un ésser viu al qualse li han introduït o eliminat uns gens que els confereixen una nova característica.

Aplicacions:MEDICINA: producció d’antibiòtics, insulina, hormona del creixement, vacunes, teràpies gèniques (substitució de gens defectuosos).AGRICULTURA: millora de conreus (blat de moro Bt), biofertilitzantsRAMADERIA: animals amb més pes, obtenció de teixits i òrgans per a trasplantaments ALIMENTACIÓ: protecció contra plagues, resistència, millora de característiques: arròs amb vit.A, patates amb menys midó...TRACTAMENT DE RESIDUS I CONTAMINANTS: aigües residuals, eliminació de petroli...PRODUCCIÓ DE BIOCOMBUSTIBLESPRODUCCIÓ D’ENZIMS PER A DETERGENTS PRODUCCIÓ D’ENZIMS PER A LA FABRICACIÓ DE PAPER