gddfgf

1. Tema 4: L’ADN i
PROTEÏNES.
La biotecnologia

2. ÍNDEX
1. ADN I INFORMACIÓ GENÈTICA
2. GENS I CONTROL CEL·LULAR
3. LES MUTACIONS I LA SEVA IMPORTÀNCIA
4. LA BIOTECNOLOGIA I APLICACIONS
5. L’ENGINYERIA GENÈTICA
6. IMPLICACIONS ÈTIQUES
7. TÈCNIQUES D’ANÀLISI D’ADN I APLICACIONS.

3. 1,-ADN I INFORMACIÓ GENÈTICA
1.1- EL DESCOBRIMENT DE L’ESTRUCTURA DE L’ADN
1.2- LES CLAUS DE L’ESTRUCTURA DE L’ADN
1.3- LA REPLICACIÓ DE L’ADN

4. 1.1- EL DESCOBRIMENT DE L’ESTRUCTURA DE L’ADN
El 1953 James Watson i Francies Crick van publicar “ una estructura
per a l’àcid desoxiribonucleic” EL SECRET DE LA VIDA
La importància de Rosalind Franklin
Https://youtu.Be/ikidyn6fgjm

5. NUCLEÒTIDS
1.2- LES CLAUS DE L’ESTRUCTURA DE L’ADN
Els àcids nucleics són biomolècules orgàniques formades per una o dues
cadenes lineals d'unitats més senzilles, els nucleòtids.
Les seves funcions principals són emmagatzemar i utilitzar la informació
genètica i transmetre-la a la descendència.
 àcid fosfòric: dóna caràcter àcid.
 ribosa o desoxiribosa: segons
quin hi ha, es formen àcids
ribonucleics o desoxiribonucleics.
 base nitrogenada: adenina,
guanina, citosina, timina i uracil.

6. ARN ADN
El nucleòtid, pot ser un ribonucleòtid, si té ribosa, o
un desoxiribonucleòtid, si hi ha desoxiribosa.

7. Les bases nitrogenades cap a
l'interior (complementàries):
A-T i C-G.
Ponts d'hidrogen per mantenir
estable la doble hèlix Estructura
molt estable
Les dues cadenes són
antiparal·leles.
La informació genètica es codifica
per l’ordre en què s’uneixen els
nucleòtids Seqüència de
nucleòtids (diferent a cada individu)

8. 1.3- LA REPLICACIÓ DE L’ADN
• HTTPS://WWW.YOUTUBE.COM/WATCH?V=YQJBMRQCYFM
• HTTP://WWW.YOUTUBE.COM/WATCH?FEATURE=PLAYER_EMBEDDED
&V=T-G-G0-KEHU
• La replicació és el procés a partir del qual la
cèl·lula fa dues cromàtides idèntiques dels
cromosomes, que es poden veure durant la
metafase de la mitosi.
• La replicació es produeix al nucli de la cèl·lula
durant la fase S de la interfase del cicle
cel·lular.

10. En resum:
- Trencament dels enllaços i separació de les cadenes
- S’estableixen nous enllaços amb els nucleòtids lliures
- Els nous nucleòtids s’uneixen entre si i formen noves cadenes
gràcies a l’ADN polimerasa
- Acaba quan es formen les dues cadenes idèntiques
Cal tenir present que:
- L’ADN polimerasa repara els errors durant la replicació
- Si un error no es corregeix es dona la MUTACIÓ
LA REPLICACIÓ ÉS SEMICONSERVADORA
Per tant, cadascuna de les
dues cadenes formades té la
meitat de DNA de la cadena
original, mentre que l’altra
meitat és de nova creació.

11. 2.-GENS I CONTROL CEL·LULAR
2.1 GENS I PROTEÏNES
2.2 EL CODI GENÈTIC
2.3 LA SÍNTESI DE PROTEÏNES

12. 2.1.-GENS I PROTEÏNES
• QUÈ ÉS UN GEN?
• Segment d’ADN (nucleòtids) que conté la informació genètica per produir una
proteïna.
• QUÈ ÉS EL GENOMA?
• Conjunt de gens de l’individu.
• Les proteïnes són les responsables de les característiques dels
individus (hemoglobina, anticossos, receptors, actina, miosina,
insulina, col·lagen, enzims metabòlics, etc)
• PROTEÏNA:BIOMOLÈCULA FORMADA PER AMINOÀCIDS.
• Hi ha 20 aminoàcids diferents.
• Segons l’ordre d’unió dels aminoàcids es formen proteïnes diferents.

13. - La traducció, el missatge
contingut en el RNA, en els
ribosomes, serveix de patró
per a la formació d’una
seqüència determinada d’AA
en una proteïna.
La informació continguda en el DNA serveix per dirigir la formació de
proteïnes. El procés consta de dues fases:
- La transcripció és el primer pas de l’expressió gènica. Té lloc al nucli, i
en ella una seqüència de DNA (la continguda en un gen) és copiada a
RNA, RNA missatger (RNAm), el qual manté la informació del DNA.
Expressió del DNA
•https://www.youtube.com/watch?v=rA1dr9bFdT4

14. REPLICACIÓ
(ADNADN)
TRANSCRIPCIÓ
(ADN ARN)
TRADUCCIÓ
(ARN PROTEÏNES)

15. Organismes
Mida del genoma
(en milions de parells de
bases)
Numero de gens
aproximat.
Llevat 12 6.000
Bacteri 4,6 4.400
Nematode 97 19.100
Drosophila Melanogaster 180 13.600
Planta mostassa 100 25.000
Espècie humana 3.200 30.000-40.000
Ratolí 3.000 35.000
Arròs 466 45.000-56.000

16. 2.2 QUÈ ÉS EL CODI GENÈTIC?
• És el conjunt d’instruccions que conté la seqüència de nucleòtids de
l’ADN per poder sintetitzar les proteïnes.
• CARACTERÍSTIQUES DEL CODI GENÈTIC:
• És un codi de 3 lletres anomenat codó o triplet. Hi ha 61 triplets
diferents.
• És un codi degeneratmolts aminoàcids són codificats per més
d’un codó.
• Hi ha 3 triplets que no codifiquen cap aminoàcids, només
indiquen inici i final de les proteïnes.
• És universal, tots els organismes tenim els mateixos aminoàcids.

18. • Etapes de la síntesi de proteïnes:
1. Transcripció (ADNARNm)
2. Sortida de l’ARNm del nucli a través dels porus i va al
citoplasma per unir-se als ribosomes.
3. Traducció (ARNmproteïnes) això té lloc als ribosomes
4. Final del procés. Es detecta el codó STOP, el ribosoma es
separa en les seves dues parts i la nova proteïnes és
alliberada al citoplasma de la cèl·lula.
L’ARNt transporta els aa als ribosomes per tal que s’uneixin a la nova
cadena.
HTTPS://WWW.YOUTUBE.COM/WATCH?V=GG7UCSKUORA
2.3 LA SÍNTESI DE PROTEÏNES

20. EXERCICIS
• Quants tipus d’arn interven en la síntesi de proteïnes?
Quina és la funció de cadascun?
• A quin tipus d’àcid nucleic pertanyen les següents
seqüències de nucleòtids? Raona la teva resposta.
• 1ª(aat tcg tgc atg tta )
• 2ª (agc cgg ccc aag gug )
• Cada tres nucleòtids determinen un aminoàcid. Per
tant, quants codons diferents es poden formar?

21. 3.-LES MUTACIONS I LA SEVA IMPORTÀNCIA
3.1. QUÈ SÓN LES
MUTACIONS?
3.2. TIPUS DE MUTACIONS
GÈNIQUES
3.3. MALALTIES GENÈTIQUES;
L'ANÈMIA FALCIFORME
3.4. IMPORTÀNCIA BIOLÒGICA
DE LES MUTACIONS

22. 3.1. QUÈ SÓN LES MUTACIONS?
• Són canvis en el material genètic que es produeixen a
l’atzar.
• Les mutacions es donen amb baixa freqüència de forma
natural, però si ens exposem a agents mutagènics , diverses
substàncies químiques o bé a certs contaminants
ambientals, les probabilitats de patir mutacions augmenten
considerablement.
• Recorda que les mutacions a les cèl·lules germinals si són
heretables i es transmeten de pares a fills.
• Les mutacions poden ser de 2 tipus:
• Cromosòmiques: afecten al nombre de cromosomes.
• Gèniques: són canvis en la seqüència dels nucleòtids.

24. 3.2. TIPUS DE MUTACIONS GÈNIQUES

25. Fer activitat 5 de la pàgina 76

26. 3.3. MALALTIES GENÈTIQUES; L'ANÈMIA FALCIFORME
• Malaltia causada per una mutació en un únic nucleòtid del gen
que produeix l’hemoglobina.
• El gen mutant produeix una agregació anormal que deforma
l’estructura del glòbul vermell, la qual cosa produeix
l’obstrucció dels vasos sanguinis.
• Només es presenta en homozigosi del gen afectat.

27. • No totes les mutacions són perjudicials per a l’individu
que n’és portador ja que n’hi ha:
• Mutacions neutres; no produeixen cap canvi.
• Mutacions perjudicials; generen malalties
• Mutacions beneficioses; milloren la capacitat de
supervivència de l’individu.
Són responsables de donar variabilitat genètica i
afavoreixen l’evolució de les espècies.
3.4. IMPORTÀNCIA BIOLÒGICA DE LES
MUTACIONS

28. 4. LA BIOTECNOLOGIA I APLICACIONS
4.1 QUÈ ÉS LA BIOTECNOLOGIA?
4.2 LES APLICACIONS DE LA BIOTECNOLOGIA
4.3 L’ÚS DE MICROORGANISMES EN BIOTECNOLOGIA

29. 4.1 QUÈ ÉS LA BIOTECNOLOGIA?
• És el conjunt de processos i de tecnologies que utilitzen
organismes vius o una part d’ells per obtenir productes o
proporcionar serveis útils per a l’ésser humà i el medi
ambient.

30. 4.2 LES APLICACIONS DE LA BIOTECNOLOGIA
• Algunes pràctiques que es realitzen fa molts anys representen formes de
biotecnologia: us de microorganismes per a l'elaboració de vi, formatges, pa...I
obtenció per encreuaments de noves varietats de plantes i animals.
• La biotecnologia moderna, basada en la manipulació del DNA in vitro, difereix de
la clàssica perquè permet modificar gens específics i desplaçar-los entre els
diferents organismes:
• La salut: medicaments, teràpies,...
• L'agricultura : cultius resistents a plagues,...
• L’alimentació: aliments transgènics
• La indústria :producció d’insulina...
• O el medi ambient: modificació dels contaminants,...

31. 4.3. L’ÚS DE MICROORGANISMES EN BIOTECNOLOGIA
• Els més utilitzats són bacteris i fongs
• Els microorganismes es produeixen en grans tancs anomenats
FERMENTADORS
• Els avantatges són:
• Producció d’enzims i altres biomolècules d’interès industrial que
secreten fora de la cèl·lula
• Poden modificar-se genèticament
• Elevada taxa de creixement, a temperatures baixes en condicions
controlades i amb un cost baix.

32. • És el conjunt de tècniques que permeten aïllar, tallar, combinar i unir fragments
d’ADN en una única molècula d’ADN i transferir-la a una altra cèl·lula.
• L’ADN resultat rep el nom d’ADN recombinant: ADN format per la unió d’ADN de
més d’un organisme.
• L’organisme del qual es modifica el genoma és el OMG; organisme transgènic.
• Es pot donar entre organismes de la mateixa espècie o entre organismes de diferent
espècie.
• Vectors: sistemes utilitzats per l’introducció de l’ADN en les cèl·lules d’un organisme:
virus, bacteris, …
5. L’ENGINYERIA GENÈTICA
https://www.youtube.com/watch?v=yqESR7E4b_8&list=LPp
eL86j3Bsww&index=2&feature=plcp

34. 6. Implicacions ètiques
- Efectes sobre la biodiversitat genètica: el cultiu de
transgènics genera pèrdua de biodiversitat
- Transferència de gens a altres espècies silvestres per
pol·linitzacio que pot donar lloc a espècies resistents a
herbicides pesticides.
- Efectes perjudicials sobre la salut animal o vegetal degut a
possibles noves al·lèrgies
- Falta d’informació sobre els beneficis específics per als
consumidors, davant les grans companyies multinacionals.

35. 7. TÈCNIQUES D’ANÀLISI D’ADN I
APLICACIONS.
7.1 EL PROJECTE GENOMA HUMÀ
7.2 L’EMPREMTA GENÈTICA
7.3 LA TERÀPIA GÈNICA
7.4 CLONATGE TERAPÈUTC I LES CÈL·LULES MARE.

36. 7.1 EL PROJECTE GENOMA HUMÀ
> Es va completar el genoma sencer al
2001 i es van seqüenciar 30.000 gens
diferents
> Hi ha gens reguladors i gens que
codifiquen per a proteïnes (l’1.5%)
> La clau de la complexitat en el genoma
de les diferents espècies es troba en
relació amb com es regula l’expressió
gènica i no el nombre de gens que
tenen.
Organismes
Mida del
genoma
(en milions de
parells de
bases)
Numero de
gens
aproximat.
Llevat 12 6.000
Bacteri 4,6 4.400
Nematode 97 19.100
Drosophila
Melanogaster
180 13.600
Planta mostassa 100 25.000
Espècie humana 3.200
30.000-
40.000
Ratolí 3.000 35.000
Arròs 466
45.000-
56.000

37. 7.2 L’EMPREMTA GENÈTICA
Tècnica que permet la identificació d’individus per mitjà de l’anàlisi del
seu ADN.
Només els bessons univitel·lins comparteixen la mateixa empremta
gènica. Cada individu té una empremta gènica diferent
Utilitat:
1. Identificar persones amb malalties
2. Identificar a les víctimes d’accidents
3. Per fer les proves de paternitat
4. Realitzar estudis d’adn de restes prehistòriques
5. Identificar pressumptes delinqüents
La prova que es fa rep el nom de PCR.

38. 7.3 LA TERÀPIA GÈNICA
• És un procediment que s’ utilitza en el tractament d’algunes malalties
hereditàries en les quals un gen defectuós és el responsable de la
malaltia.
• Introduïen la pacient el gen normal per tal que “repari” les funcions
del gen defectuós
El nou gen s’integra al dna del
pacient, es transcriu i es
tradueix amb normalitat i
permet la síntesi dels proteïna
sense errades, així es reparen
els errors gènica i
desapareixen els símptomes
de la malaltia.

39. 7.4 CLONATGE TERAPÈUTIC I CÈL·LULES MARE
Es basa en la creació de cèl·lules mare
Les cèl·lules mare es caracteritzen per :
- poden diferenciar-se i donar lloc a totes els tipus cel·lulars ( als embrions),
s’anomenen cèl·lules embrionàries
- regeneren i reparen els teixits ( en individus adults) son les cèl·lules mare adultes
o cèl·lules pluripotents.
On les poden trobar?
Es troben majoritàriament al cordó umbilical i a la placenta.
També es poden localitzar però amb mes dificultat a les cèl·lules de la medul·la
òssia, al fetge, alguns músculs i la sang.