El modelo de la doble hélice del ADN
Valentina y su hermano se parecen: los mismos ojos oscuros, la misma sonrisa. Algo que viaja desde sus padres hasta ellos explica ese parecido, y está guardado dentro de cada una de sus células. ¿Qué molécula es, cómo está hecha y cómo «manda» sobre lo que hace una célula? Al final de la página lo respondemos.
Una escalera en espiral
El ADN (ácido desoxirribonucleico) es la molécula que guarda la información hereditaria. En 1953 James Watson y Francis Crick propusieron su modelo: la doble hélice, apoyados en las imágenes de difracción de rayos X de Rosalind Franklin.
Imagina una escalera de caracol. Los pasamanos son dos cadenas largas; los peldaños son pares de bases nitrogenadas que unen una cadena con la otra.
Cada cadena está formada por unidades repetidas llamadas nucleótidos. El ADN se encuentra en el núcleo de las células animales y vegetales (y en pequeña cantidad en mitocondrias y cloroplastos).
Define con tus palabras qué es un gen y indica en qué molécula se encuentra. Menciona además en qué parte de una célula animal se localiza principalmente esa molécula.
Define con tus palabras qué es un gen y indica en qué molécula se encuentra. Menciona además en qué parte de una célula animal se localiza principalmente esa molécula.
El nucleótido: la pieza básica
Un nucleótido tiene tres componentes:
-
Un azúcar (desoxirribosa).
-
Un grupo fosfato.
-
Una base nitrogenada: adenina (A), timina (T), citosina (C) o guanina (G).
El azúcar y el fosfato son iguales en todos los nucleótidos del ADN. Lo que cambia es la base: por eso hay solo cuatro tipos de nucleótido.
Los nucleótidos se unen en fila (el fosfato de uno con el azúcar del siguiente) y forman una cadena. La secuencia de bases a lo largo de la cadena es el «texto» de la información, escrito con solo cuatro letras.
Menciona los tres componentes que forman un nucleótido del ADN y explica con tus palabras cuál de ellos varía de un nucleótido a otro.
Menciona los tres componentes que forman un nucleótido del ADN y explica con tus palabras cuál de ellos varía de un nucleótido a otro.
Pares de bases y complementariedad
Las dos cadenas se unen porque las bases de una se enfrentan a las de la otra, y solo ciertas parejas encajan:
| Base | Se aparea con |
|---|---|
| Adenina (A) | Timina (T) |
| Citosina (C) | Guanina (G) |
¿Por qué solo esas parejas? Por la forma y tamaño de las moléculas: cada par une una base grande con una pequeña y encaja con exactitud, como piezas de rompecabezas. Por eso las cadenas son complementarias: si conoces una, deduces la otra.
En el modelo de la doble hélice, las dos cadenas del ADN se mantienen unidas por pares de bases nitrogenadas. Escribe cuáles bases se aparean entre sí y con cuál se une…
En el modelo de la doble hélice, las dos cadenas del ADN se mantienen unidas por pares de bases nitrogenadas. Escribe cuáles bases se aparean entre sí y con cuál se une cada una.
En un laboratorio del colegio, Valentina analiza un fragmento de una cadena de ADN cuya secuencia es: A-T-G-C-C-A-T-G. Escribe la secuencia de la cadena complementaria y…
En un laboratorio del colegio, Valentina analiza un fragmento de una cadena de ADN cuya secuencia es: A-T-G-C-C-A-T-G.
Escribe la secuencia de la cadena complementaria y explica qué regla usaste para obtenerla.
Una muestra de ADN de doble cadena contiene 30 % de adenina. Calcula qué porcentaje de timina, de citosina y de guanina tiene la muestra, y explica el razonamiento que…
Una muestra de ADN de doble cadena contiene 30 % de adenina. Calcula qué porcentaje de timina, de citosina y de guanina tiene la muestra, y explica el razonamiento que seguiste en cada caso.
El gen: un fragmento con instrucciones
Un gen es un fragmento de ADN, es decir, una secuencia concreta de nucleótidos, que contiene la información para fabricar una proteína (o parte de ella). El ADN de una célula es como un libro enorme y cada gen es una receta.
Las proteínas son las moléculas que «hacen el trabajo» de la célula: forman estructuras, aceleran reacciones (enzimas), transportan sustancias o actúan como señales. La cadena de ideas es:
Ejemplo: el gen de la hemoglobina. Los glóbulos rojos fabrican hemoglobina, la proteína que transporta oxígeno por la sangre. La instrucción está en genes del ADN: si el gen está bien, la proteína funciona y la célula transporta oxígeno. Así el ADN no solo «guarda» información: la usa para dirigir lo que hace la célula.
Ampliación: la célula no arma la proteína directamente sobre el ADN, que se queda protegido en el núcleo. Ese paso intermedio lo verás con más detalle en cursos posteriores.
Santiago afirma que «el ADN solo sirve para guardar información y no tiene nada que ver con lo que hacen las células». Explica por qué esta idea es incorrecta,…
Santiago afirma que «el ADN solo sirve para guardar información y no tiene nada que ver con lo que hacen las células». Explica por qué esta idea es incorrecta, relacionando genes, proteínas y funciones celulares con un ejemplo, como la producción de la hemoglobina en los glóbulos rojos.
Copiar el ADN con fidelidad
Antes de que una célula se divida, copia su ADN para que cada célula hija reciba la información completa. La complementariedad hace posible la copia:
-
La doble hélice se abre y las dos cadenas se separan.
-
Cada cadena sirve de molde: frente a cada A se coloca una T, frente a cada C una G, y así sucesivamente.
-
Resultan dos moléculas idénticas. Cada una tiene una cadena original (vieja) y una cadena nueva.
Como cada base nueva solo puede ser la pareja de la base molde, la copia sale fiel. Por eso a este proceso se le llama copia semiconservativa: cada molécula nueva conserva una mitad de la original.
Pero pueden ocurrir errores: una base cambiada por otra es una mutación. Como la secuencia de un gen determina la proteína, un solo cambio puede alterar la proteína y, a veces, su función. Un ejemplo es la anemia falciforme, causada por el cambio de una sola base en el gen de la hemoglobina.
Cuando una célula se divide, cada célula hija recibe una copia completa del ADN. Explica cómo la estructura de doble hélice y el apareamiento de bases permiten que se…
Cuando una célula se divide, cada célula hija recibe una copia completa del ADN. Explica cómo la estructura de doble hélice y el apareamiento de bases permiten que se haga una copia fiel. Describe qué ocurre con las dos cadenas originales y qué contiene cada molécula nueva. Argumenta también por qué un error en una sola base podría tener consecuencias para la proteína que se fabrica.
Mismo ADN, células distintas
Una célula de la piel y una neurona de la misma persona tienen el mismo ADN, pero hacen cosas muy distintas. ¿Cómo es posible?
Porque cada tipo de célula usa solo una parte de sus genes. La neurona activa los genes de las proteínas que necesita para transmitir impulsos nerviosos; la célula de la piel activa los de proteínas como la queratina, que protege. Los demás genes están presentes pero «apagados». Las proteínas distintas dan funciones distintas.
¿Cómo podríamos comprobar que ambas tienen el mismo ADN? Una evidencia sería extraer el ADN de las dos células y comparar sus secuencias: si son iguales, el material genético es el mismo. Otra evidencia: en la clonación, el núcleo de una célula especializada puede dirigir el desarrollo de un organismo completo, así que contiene todos los genes.
Mariana compara una célula de la piel y una neurona de la misma persona. Ambas tienen el mismo ADN, pero cumplen funciones muy distintas. Argumenta cómo es posible esto,…
Mariana compara una célula de la piel y una neurona de la misma persona. Ambas tienen el mismo ADN, pero cumplen funciones muy distintas.
Argumenta cómo es posible esto, usando la relación entre genes, proteínas y funciones celulares. Plantea además qué evidencia podría indicar que dos células con funciones distintas tienen el mismo material genético.