Cuando el Instituto Conmemorativo Gorgas o un laboratorio hace una prueba de paternidad, compara el ADN de una persona con el de su familia para confirmar el parentesco. Ese ADN está en cada núcleo de tus células: unos dos metros de molécula, enrollados hasta caber en un espacio de apenas unas micras. ¿Cómo está construida y cómo logra caber en un espacio tan pequeño sin perder la información? Lo vas a ver en esta página.
Los nucleótidos: la unidad del ADN
El ADN (ácido desoxirribonucleico) es la molécula que guarda la información hereditaria de los organismos. En las células eucariotas la mayor parte está en el núcleo; también hay un poco en mitocondrias y cloroplastos. En las procariotas está en el citoplasma (nucleoide). Está formado por pocos ingredientes: ácido fosfórico, un azúcar y cuatro bases nitrogenadas.
Practica★☆☆Sin empezar
Explica qué es el ADN, qué tipo de información contiene y en qué parte de una célula eucariota se encuentra la mayor parte de esta molécula.
Explica qué es el ADN, qué tipo de información contiene y en qué parte de una célula eucariota se encuentra la mayor parte de esta molécula.
Explica qué es un nucleótido y nombra sus tres componentes. ¿Cuál de ellos varía de un nucleótido a otro y constituye la «letra» de la información genética?
Explica qué es un nucleótido y nombra sus tres componentes. ¿Cuál de ellos varía de un nucleótido a otro y constituye la «letra» de la información genética?
La doble hélice de ADN se parece a una escalera de caracol. Explica qué moléculas forman los «laterales» de la escalera y cuáles forman los «peldaños», y cómo están…
La doble hélice de ADN se parece a una escalera de caracol. Explica qué moléculas forman los «laterales» de la escalera y cuáles forman los «peldaños», y cómo están unidos entre sí los componentes de cada peldaño.
¿Por qué siempre una púrica con una pirimidínica? Porque así la distancia entre las dos cadenas es constante (una púrica con otra púrica sería demasiado ancha; dos pirimidínicas, demasiado estrecha) y la hélice mantiene un diámetro uniforme. Es lo que te ayuda a resolver el esquema del ejercicio de abajo: los marcadores señalan, por un lado, el esqueleto azúcar-fosfato, y por otro, los puentes de hidrógeno entre bases.
Prueba con esta secuencia: completa la cadena complementaria.
Practica★☆☆Sin empezar
Nombra las cuatro bases nitrogenadas del ADN y explica la regla de emparejamiento que sigue la doble hélice.
Nombra las cuatro bases nitrogenadas del ADN y explica la regla de emparejamiento que sigue la doble hélice.
El esquema muestra un fragmento de doble hélice de ADN. Indica qué representan los marcadores 1 y 2, y completa las bases que faltan en los peldaños señalados con ?,…
El esquema muestra un fragmento de doble hélice de ADN. Indica qué representan los marcadores 1 y 2, y completa las bases que faltan en los peldaños señalados con ?, sabiendo que la A se empareja siempre con la T y la G con la C.
En el ADN de una especie, el $22\ \%$ de las bases son timina. Calcula qué porcentaje habrá de adenina, de guanina y de citosina, y explica el razonamiento.
En el ADN de una especie, el $22\ \%$ de las bases son timina. Calcula qué porcentaje habrá de adenina, de guanina y de citosina, y explica el razonamiento.
En una molécula de ADN, el $18\ \%$ de las bases son guanina. Calcula los porcentajes de citosina, adenina y timina, y explica cada paso del razonamiento.
En una molécula de ADN, el $18\ \%$ de las bases son guanina. Calcula los porcentajes de citosina, adenina y timina, y explica cada paso del razonamiento.
De menor a mayor tamaño: nucleótido (unidad del ADN) → gen (segmento de ADN) → cromosoma (ADN + proteínas) → núcleo (donde está el ADN) → célula.
La relación es una cadena de niveles: ADN → gen → proteína → rasgo. Cada gen distinto contiene la información de una proteína específica. En la reproducción sexual, cada progenitor aporta la mitad de los cromosomas; por eso los hijos se parecen a sus padres sin ser idénticos a ellos.
Practica★★☆Sin empezar
Explica qué es un gen y describe su relación con el ADN, los cromosomas y las proteínas.
Explica qué es un gen y describe su relación con el ADN, los cromosomas y las proteínas.
El ADN de una célula humana mide unos dos metros, pero el núcleo mide unos $6\ \mu\text{m}$ de diámetro. ¿Cómo se pliega sin romperse ni enredarse?
En resumen: una bacteria suele tener un único cromosoma circular, sin núcleo, en el nucleoide; una célula eucariota tiene varios cromosomas lineales dentro del núcleo, asociados a histonas. Además, el ADN mitocondrial (ADNmt) es un poco de ADN propio de las mitocondrias, que se hereda por vía materna.
El genoma
El genoma de dos personas es casi igual, pero no del todo: la secuencia varía en muchos puntos. Esa variabilidad funciona como un «código de barras» propio de cada persona (solo los gemelos monocigóticos comparten el mismo) y es la base de los análisis de ADN que se usan para identificar personas y confirmar parentescos.
Genoma humano y mapas del genoma
Un mapa del genoma indica en qué cromosoma y en qué lugar está cada gen. Se construyó leyendo la secuencia de bases de los 23 pares de cromosomas humanos.
Ventajas: detectar a tiempo enfermedades hereditarias, entender mejor las enfermedades y diseñar tratamientos. Riesgos: que se pierda la privacidad de los datos genéticos o que alguien sea discriminado por sus genes.
El ARN, colaborador del ADN
ADN
ARN
Cadenas
dos (doble hélice)
una
Azúcar
desoxirribosa
ribosa
Bases
A, T, G, C
A, U, G, C
Vuelve al principio: los dos metros de ADN caben en el núcleo porque se enrollan en histonas, forman nucleosomas y se superenrollan en cromatina, con varios niveles de plegamiento. En total, dos metros ($2{,}000{,}000\ \mu\text{m}$) en un núcleo de unos $6\ \mu\text{m}$ implican una compactación del orden de $300{,}000$ veces en longitud. La cifra de $10{,}000$ veces del ejemplo anterior corresponde solo a un cromosoma en metafase.
Resumen
¡A practicar! 2 ejercicios de nivel medio en este apartado