UNIDAD 11: GENÉTICA MOLECULAR

5 de abril: El ADN como portador de la información genética: experimentos clave.
14 de abril: Expresión de la información genética:

Errores congénitos del metabolismo

La transcripción: formación del ARNm

16 de abril:

El código genético y La TRADUCCIÓN DEL MENSAJE GENÉTICO

1. ACTIVACIÓN DE LOS AA MEDIANTE SU UNIÓN A LOS ARNt ESPECÍFICOS. 

Se unen al extremo 3´del ARNt mediante la aminoacil-ARNt Sintetasa. Hay una aa-ARNt Sintetasa específica para cada ARNt, es decir, para cada ARNt que tenga un anticodón diferente.

2. INICIACIÓN

El ARNt iniciador lleva la (formil-)Met y reconoce el codón de inicio AUG, una vez que el ARNm se ha colocado en la subunidad pequeña del ribosoma. A continuación de une la subunidad grande que tiene dos sitios: P (peptidil), en el que se coloca el primer ARNt, y A (aminoacil), libre de momento para que después sea ocupado por un 2º ARNt. Así,   se ha formado el complejo de iniciación. Las enzimas que han intervenido se llaman factores de iniciación.

3. ELONGACIÓN

Se va formando y alargando la cadena polipeptídica mediante la formación de los enlaces peptídicos entre sucesivos aa, según la secuencia de codones, repitiéndose cíclicamente las siguientes etapas:

3.1. UNIÓN DEL AA-ARNt en el sitio A.

3.2. FORMACIÓN DEL ENLACE PEPTÍDICO, catalizado por la peptidiltransferasa, formándose así un dipéptido unido al ARNt en A, quedando el ARNt vacío en P (de momento).

3.3. TRANSPOSICIÓN: el ribosoma se traslada al nuevo codón del ARNm, de modo que el dipeptidil-ARNt pasa al sitio P, quedando así libre el sitio A para un nuevo aa-ARNt.

4. TERMINACIÓN

Viene determinada por uno de los tres codones de terminación. Cuando esto ocurre, los factores de liberación liberan al polipeptidil-ARNt del ribosoma, y tras la acción de una peptidiltransferasa, se rompe el enlace que une la cadena polipeptídica al ARNt, liberándose la cadena polipeptídica. El ribosoma vuelve a separarse en sus dos subunidades.

Regulación de la expresión génica: se puede llevar a cabo a nivel transcripcional, como en el operón lac de Jacob y Monod   o a nivel traduccional.
El genoma celular es el conjunto de todos los genes de una célula, pero no todos se expresan en todas las células y en todo momento, por lo que actualmente se distinguen también el transcriptoma o conjunto de todos los ARN de una célula en un momento dado y el proteoma o conjunto de todas las proteínas en un momento dado de la vida celular.

7 de abril: La replicación del ADN: perspectiva general

9 de abril:

Enzimas implicadas en la replicación 

La replicación en procariotas

La replicación en eucariotas: acortamiento de los telómeros y reparto de histonas

CONTENIDOS	CRITERIOS DE EVALUACIÓN	ESTÁNDARES DE APRENDIZAJE	COMPETENCIAS CLAVE
B3 ·        La genética molecular o química de la herencia. Identificación del ADN como portador de la información genética. Concepto de gen. ·        Replicación del ADN. Etapas de la replicación. Diferencias entre el proceso replicativo entre eucariotas y procariotas. ·        El ARN. Tipos y funciones. ·        La expresión de los genes. Transcripción y traducción genéticas en procariotas y eucariotas. El código genético en la información genética.	1. Analizar el papel del ADN como portador de la información genética.	1.1. Describe la estructura y composición química del ADN, reconociendo su importancia biológica como molécula responsable del almacenamiento, conservación y transmisión de la información genética.	CMCT CL
	2. Distinguir las etapas de la replicación diferenciando los enzimas implicados en ella.	2.1. Diferencia las etapas de la replicación e identifica los enzimas implicados en ella.	CMCT
	3. Establecer la relación del ADN con la síntesis de proteínas.	3.1. Establece la relación del ADN con el proceso de la síntesis de proteínas.	CMCT
	4. Determinar las características y funciones de los ARN.	4.1. Diferencia los tipos de ARN, así como la función de cada uno de ellos en los procesos de transcripción y traducción.	CMCT
		4.2. Reconoce las características fundamentales del código genético aplicando dicho conocimiento a la resolución de problemas de genética molecular.	CMCT SIEE
	5. Elaborar e interpretar esquemas de los procesos de replicación, transcripción y traducción.	5.1. Interpreta y explica esquemas de los procesos de replicación, transcripción y traducción.	CMCT AA CL
		5.2. Resuelve ejercicios prácticos de replicación, transcripción y traducción, y de aplicación del código genético.	CMCT AA SIEE
		5.3. Identifica, distingue y diferencia los enzimas principales relacionados con los procesos de transcripción y traducción	CMCT

 

LAS LEYES DE MENDEL

Leyes de mendel de Diana Catalina Lopez Sarasty

¿Cómo sería la fotosíntesis de las Tierras de Trappist-1?

La luz de Trappist-1 es infrarroja, así que, si ha evolucionado vida, habrán surgido ojos capaces de ver en el infrarrojo, hojas rojas para hacer fotosíntesis y otras adaptaciones. “Los fotones de la estrella tienen muy baja energía, con lo que el metabolismo de estos posibles seres vivos tendría que ser mucho más lento que el nuestro”, pero su existencia está dentro de lo posible, opina Caballero. En la Tierra, por ejemplo, hay bacterioclorofilas que usan luz en una longitud de onda parecida a la que emite Trappist-1 . En elpais.com

TIPOS DE ANABOLISMO

1. FOTOAUTÓTROFOS (la mayoría de organismos fotosintéticos). Utilizan luz como fuente energética y CO2 como fuente de C.
Los que hacen fotosíntesis oxigénica (plantas, algas y cianobacterias) utilizan H2O como fuente de electrones, produciendo O2.
Los que hacen fotosíntesis anoxigénica (bacterias púrpura y verdes del azufre) utilizan H2S como fuente de electrones, produciendo S (acumulan azufre).









Chromatium, bacteria púrpura o roja del azufre

Chlorobia, bacteria verde del azufre. Curiosidad: se ha descubierto estas bacterias en fumarolas negras frente a la costa de México, a 2.500 m de profundidad, no llega la luz solar. ¿Emiten estas fumarolas un débil resplandor suficiente para la fotosíntesis d estas bacterias?

2. FOTOHETEROTROFOS tienen un anabolismo extraño: son bacterias fotosintéticas, también llamadas fotoorganotrofas que aunque utilizan la luz como fuente de energía, utilizan, además de CO2, moléculas orgánicas como fuente de C y como fuente de electrones (en vez de agua o sulfuro de hidrógeno, por lo que su fotosíntesis no desprende oxígeno ni produce azufre). Son heliobacterias, las bacterias púrpuras y verdes no del azufre, como Rhodospirillum: R. rubrum  (esta bacteria fijadora de N2 es anaerobia facultativa: en aerobiosis realiza la respiración aerobia y tiene reprimida la fotosíntesis, en condiciones de baja concentración de oxígeno realiza la fermentación alcohólica y en anaerobiosis, la fotosíntesis organotrofa y anoxigénica).
Las baterias fotoheterotrofas sólo tienen la fotofosforilación cíclica, por lo que no producen NADPH+, de modo que como compuestos reducidos donadores de electrones utilizan ciertas moléculas orgánicas. 
Curiosidad: se han descubierto avispas y áfidos capaces de utilizar la luz para producir ATP ¿Tienen bacterias fotoorganotrofas en simbiosis?

3. QUIMIOAUTÓTROFOS son las bacterias y arqueas quimiosintéticas, que utilizan el CO2 como fuente de C, pero en vez de utilizar energía luminosa, utilizan energía química resultante de oxidar iones inorgánicos, los cuales, además, son utilizados como fuente de electrones.
Estas bacterias tienen una enorme importancia en la Biosfera:
a) Están en la base de las redes tróficas de los ecosistemas de las chimeneas hidrotermales de las dorsales oceánicas, dando lugar a ecosistemas con animales gigantes (gusanos tubícolas y bivalvos):
Presentación Prezzi sobre estos ecosistemas




Estas bacterias y arqueas oxidan el sulfuro de hidrógeno que sale por las fumarolas, convirtiéndolo en azufre, que a su vez, puede ser oxidado por otros procariotas, produciendo sulfito o sulfato. 
b) Son importantes bacterias de los ciclos del S y del N en el suelo. P.ej. Nitrosomonas oxida el amonio procedente de la m.o., convirtiéndolo en nitrito, que Nitrobacter lo oxida, convirtiéndolo en nitrato.
c) Oxidan el hierro: Thiobacillus ferrooxidans, presente en el Río Tinto, oxida el ión ferroso de las piritas, convirtiéndolo en ión férrico, que le da el típico color rojizo a dicho río:

4. QUIMIOHETERÓTROFOS son los típicos organismos heteótrofos: animales, protozoos, hongos y la mayoría de bacterias.

EL ANABOLISMO

22 de enero: Tipos de anabolismo

24 de enero: Panorama general de la fotosíntesis. Pigmentos fotosintéticos.

25 de enero: La fase luminosa: fotosistemas y el transporte electrónico fotoinducido acíclico (fotólisis del agua) y cíclico.

26 de enero: Fotofosforilación: mecanismo quimioosmótico. Balance neto de la fase luminosa.

29 de enero: Fase oscura o biosintética: El Ciclo de Calvin.

31 de enero. Fijación fotosintética de N, S y P. Fotosíntesis bacteriana oxigénica (cianobacterias) y anoxigénica (otras bacterias autótrofas y hetrerótrofas). Importancia biológica de la fotosíntesis: por qué es importante conocer este proceso vital para la Biosfera.
 Factores que influyen en la actividad fotosintética. Quimiosíntesis.

CONTENIDOS	CRITERIOS DE EVALUACIÓN	ESTÁNDARES DE APRENDIZAJE
B2 ·        La fotosíntesis: Localización celular en procariotas y eucariotas. Etapas del proceso fotosintético. Balance global. Su importancia biológica. ·        La quimiosíntesis.	10. Pormenorizar los diferentes procesos que tienen lugar en cada fase de la fotosíntesis.	10.1. Identifica y clasifica los distintos tipos de organismos fotosintéticos.
		10.2. Localiza a nivel subcelular donde se llevan a cabo cada una de las fases destacando los procesos que tienen lugar.
	11. Justificar su importancia biológica como proceso de biosíntesis, individual para los organismos pero también global en el mantenimiento de la vida en la Tierra.	11.1. Contrasta su importancia biológica para el mantenimiento de la vida en la Tierra.
	12. Argumentar la importancia de la quimiosíntesis.	12.1. Valora el papel biológico de los organismos quimiosintéticos.

CRITERIOS Y ESTÁNDARES DE EVALUACIÓN DE LA UNIDAD 8 (CATABOLISMO)

CRITERIOS DE EVALUACIÓN	ESTÁNDARES DE APRENDIZAJE
7. Comprender los procesos de catabolismo y anabolismo estableciendo la relación entre ambos.	7.1. Define e interpreta los procesos catabólicos y los anabólicos, así como los intercambios energéticos asociados a ellos.
8. Describir las fases de la respiración celular, identificando rutas, así como productos iniciales y finales.	8.1. Sitúa, a nivel celular y a nivel de orgánulo, el lugar donde se producen cada uno de estos procesos, diferenciando en cada caso las rutas principales de degradación y de síntesis y los enzimas y moléculas más importantes responsables de dichos procesos.
9. Diferenciar la vía aerobia de la anaerobia.	9.1. Contrasta las vías aeróbicas y anaeróbicas estableciendo su relación con su diferente rendimiento energético.
	9.2. Valora la importancia de las fermentaciones en numerosos procesos industriales reconociendo sus aplicaciones.