Primer de Biologia, Batxillerat. L'àcid desoxiribonucleic

1. L’ÀCID DESOXIRIBONUCLEIC
Cadena de
sucre-fosfat
30A
10 parells
Parells de de bases
bases
20A
dijous 3 de gener de 13

2. L’àcid desoxiribonucleic
L’àcid desoxiribonucleic o DNA està format, excepte
en alguns virus, per dues cadenes de nucleòtids
enrotllades entre si formant una doble hèlix
Cada cadena és un polímer de desoxiribonucleòtids
d’adenina, guanina, citosina i timina, sintetitzada de
l’extrem 5’ cal a l’extrem 3’
dijous 3 de gener de 13

3. L’àcid desoxiribonucleic
El seu pes molecular és molt elevat; en el
cas de l’home, és de 3,6.1012 daltons i
conté 5,6.109 parells de nucleòtids
Es troba principalment en el nuclio, per
també es troba en mitocondris i cloroplasts
El DNA nucleolar forma la fibra de
cromatina quan es troba associat a
proteïnes bàsiques anomenades histones i a
proteïnes no histones
El DNA de mitocondris i cloroplasts és molt
similar al de les cèl·lules procariotes, que
també està associat a proteïnes formant una
condensació anomenada nucleoide
dijous 3 de gener de 13

4. L’àcid desoxiribonucleic
Es distingeixen tres nivells estructurals
Estructura primària o
seqüència de nucleòtids
Estructura secundària o
doble hèlix
Estructura terciària o
DNA superenrotllat
L’estructura terciària es troba molt
empaquetada per aconseguir encabir el
DNA en el nucli, i encara més quan es
condensa per formar les cromosomes
dijous 3 de gener de 13

5. L’àcid desoxiribonucleic
Extrem 5’
L’estructura primària del DNA
A
És la seqüència de nucleòtids Adenina
d’una sola cadena
S’hi pot distingir un esquelet de G
fosfodesoxiriboses i una seqüència Guanina
de bases nitrogenades
El nombre de combinacions possibles T
és molt elevat. Amb els 5,9.109 pb del Timina
DNA humà es poden fer 45.600.000.000
DNA diferents
A través de la seqüència de NTP és C
possible emmagatzemar una Citosina
determinada informació, la’nomenat
missatge biològic o genètic
OH
Extrem 3’
dijous 3 de gener de 13

6. L’àcid desoxiribonucleic
L’estructura secundària del DNA
És la disposició en l’espai de dues cadenes
de polinucleòtids en doble hèlix, amb les
bases nitrogenades enfrontades unides
mitjançant ponts d’hidrogen
dijous 3 de gener de 13

7. L’àcid desoxiribonucleic
L’estructura secundària del DNA
Estudis de Franklin i Wilkins:
Diàmetre de
L’estructura es va deduïr a partir de l’ADN (20A)
les següents dades experimentals
Densitat i viscositat de les
dispersions aquoses de DNA
Distància entre un parell
Longitud d’una volta
eren superiors a les esperades
de bases (3,4A)
d’hèlix (34,0A)
Estudis de Chargaff:
A=T A/T=1 A=T
G=C G/C=1 G=C
Difracció de raigs X
dijous 3 de gener de 13

8. L’àcid desoxiribonucleic
L’estructura secundària del DNA
L’any 1953, Watson i Crick, elaboren
un model gràcies a les dades
anteriors, de la doble hèlix, on es
mostra que el DNa estpa format per
dues cadenes de polinucleòtids
antiparal·leles, complementàries i
enrotllades de forma plectonímica
que formen una doble hèlix
dijous 3 de gener de 13

9. L’àcid desoxiribonucleic
L’estructura secundària del DNA
Extrem 5’ Extrem 3’
Enllaços d’hidrogen
2,9A
2,9A
Extrem 3’ Extrem 5’
dijous 3 de gener de 13

10. L’àcid desoxiribonucleic
L’estructura secundària del DNA
Els grups hidròfobs de les bases en
sisposen cap a l’interior de la molècula,
establint interaccions hidrofòbiques que
col·laboren amb els ponts d’hidrogen a
donar estabilitat a la molècula
Les pentoses i els grups fosfat
queden a l’exterior i, a causa de la
ionització d’aquests últims, els àcids
nucleics tenen caràcter àcid i es
defineixen com a polianions
dijous 3 de gener de 13

11. L’àcid desoxiribonucleic
L’estructura secundària del DNA
Desnaturalització: La oble hèlix en
estat natural és molt estable; però si
s’escalfa, quan la temperatura arriba
aproximadament a 100ºC, les dues
cadenes de la doble hèlix se separen
Renaturalització: Les dues cadenes
de DNA es poden tornar a unir a
temperatures de 65ºC, obtenint
l’estructura inicial perduda per acció
de la temperatura
dijous 3 de gener de 13

12. L’àcid desoxiribonucleic
L’estructura terciària del DNA
Les molècules de DNA circular presenten
estructura terciària ja que la fibra de 20A
es troba superenrotllada sobre si mateixa
en una espècie de superhèlix
Els superenrotllaments permeten reduir la
longitud del DNA i faciliten el procés de
la duplicació del DNA
dijous 3 de gener de 13

13. L’àcid desoxiribonucleic
L’estructura terciària del DNA
Diferents nivells d’empaquetament: 20A
Primer nivell d’empaquetament,
fibra de 100A o collaret de perles
Segon nivell d’empaquetament,
fibra de 300A o solenoide 1.400nm
Tercer nivell d’empaquetament, o dominis
en forma de bucle
Nivells superiors d’empaquetament
dijous 3 de gener de 13

14. L’àcid desoxiribonucleic
Nucleosoma
L’estructura terciària del DNA Octàmers d’histones + 200 pb de DNA de 20A
Primer nivell d’empaquetament,
DNA espaiador 100A
fibra de 100A o collaret de perles 27pb
Partícula nuclear
Octàmers d’histones + 146 pb de DNA de 20A
20A
Doble hèlix de DNA
Fibra de 20A
Collaret de perles
Fibra de cromatina de 100A
dijous 3 de gener de 13

15. L’àcid desoxiribonucleic
L’estructura terciària del DNA
Nucleosoma
Segon nivell d’empaquetament,
fibra de 300A o solenoide
300A
Solenoide
Fibra de cromatina de 300A
Fibra de 300A
Bastida de proteïnes
Bucle
Tercer nivell
d’empaquetament, o
=300nm
dominis en forma de bucle
3.000A
Dominis en bucle
dijous 3 de gener de 13

16. L’àcid desoxiribonucleic
L’estructura terciària del DNA
Nivells superiors d’empaquetament
700 nm
La bastida proteica permet augmentar
el grau d’empaquetament
1400 nm
dijous 3 de gener de 13

17. L’àcid desoxiribonucleic
Tipus de DNA segons l’estructura, la forma i l’empaquetament
DNA Monocatenari Bicatenari
Circular Virus X174 Bacteris
Lineal
Parvovirus Virus T2
dijous 3 de gener de 13

18. L’àcid desoxiribonucleic
Tipus de DNA segons l’estructura, la forma i l’empaquetament
La longitud del DNA no té
relació amb la complexitat de
l’organisme
DNA supernumerari
Nombre de parells de bases per dotació
haploide en diversos grups d’éssers vius
dijous 3 de gener de 13