La estructura del ADN [El MODELO de WATSON y CRICK]
Summary
TLDREste video explora la estructura del ADN y su papel en la replicación y almacenamiento de información genética. Inicialmente, los biólogos de los años 40 dudaban de su importancia debido a su aparente simplicidad. Sin embargo, en los años 50, gracias a estudios de difracción de rayos X y las investigaciones de Watson y Crick, se reveló la estructura de doble hélice del ADN. Este descubrimiento permitió entender cómo el ADN almacena información hereditaria y cómo se replica, lo que transformó la biología molecular y la genética.
Takeaways
- 🧬 Los biólogos de la década de 1940 tenían dificultades para aceptar el ADN como material genético debido a su aparente simplicidad química.
- 📊 En los años 1950, se usó la técnica de difracción de rayos X para estudiar la estructura tridimensional del ADN.
- 🧪 El ADN está compuesto por cuatro nucleótidos: adenina (A), guanina (G), citosina (C) y timina (T).
- 🔗 Las bases del ADN se emparejan de forma específica: adenina con timina y guanina con citosina, formando enlaces de hidrógeno.
- 🌀 Watson y Crick propusieron en 1953 la estructura de doble hélice del ADN, basada en datos de difracción de rayos X.
- 🧲 Las dos cadenas de ADN son antiparalelas y están unidas por enlaces de hidrógeno entre las bases.
- 🔬 Las cadenas de ADN tienen polaridad química, con un extremo 3' y un extremo 5', que las hace diferenciables.
- 📏 La distancia entre las bases se mantiene constante gracias al apareamiento de purinas y pirimidinas, lo que permite la estabilidad de la doble hélice.
- 📚 El descubrimiento de la estructura del ADN reveló cómo esta molécula puede replicarse y almacenar información genética.
- 🔄 La elucidación de la estructura del ADN sugirió la existencia de un código genético que traduce la secuencia de nucleótidos en la secuencia de aminoácidos en las proteínas.
Q & A
¿Por qué los biólogos de la década de 1940 dudaban en aceptar el ADN como material genético?
-Los biólogos dudaban debido a la aparente simplicidad química del ADN, ya que se pensaba que era un simple polímero largo formado por solo cuatro tipos de subunidades parecidas entre sí.
¿Qué técnica se utilizó en los años 50 para estudiar la estructura del ADN?
-Se utilizó la técnica de difracción de rayos X, que permite determinar la estructura tridimensional de una molécula a nivel atómico.
¿Cuál fue una de las primeras pistas que condujo a la estructura de Watson y Crick del ADN?
-Los primeros resultados de difracción de rayos X sugirieron que el ADN era una molécula larga, delgada y helicoidal, lo que ayudó a Watson y Crick a desarrollar su modelo.
¿Cuáles son las bases nitrogenadas que componen el ADN y cómo se agrupan?
-Las bases nitrogenadas son adenina, guanina, citosina y timina. Adenina y guanina son purinas, mientras que citosina y timina son pirimidinas.
¿Qué observaciones importantes hizo Erwin Chargaff sobre el ADN?
-Chargaff observó que la cantidad total de nucleótidos purinas siempre es igual a la cantidad de nucleótidos pirimidinas, y que la cantidad de adenina es igual a la de timina, mientras que la cantidad de citosina es igual a la de guanina.
¿Cómo Watson y Crick lograron proponer el modelo de la doble hélice del ADN?
-Watson y Crick utilizaron los datos de difracción de rayos X de Rosalind Franklin y Maurice Wilkins, junto con las reglas de Chargaff, para construir un modelo tridimensional del ADN utilizando alambres y hojalata.
¿Qué permite que las dos cadenas de ADN se mantengan unidas?
-Las dos cadenas de ADN se mantienen unidas por enlaces de hidrógeno que se forman entre las bases complementarias de los nucleótidos.
¿Cómo se logra la polaridad química en las cadenas de ADN?
-Cada nucleótido tiene una protuberancia en el extremo 5' (fosfato) y un orificio en el extremo 3' (hidroxilo). Esto crea una polaridad, donde cada cadena tiene una orientación de 5' a 3'.
¿Cuál es el papel del apareamiento complementario de bases en la estructura del ADN?
-El apareamiento complementario entre bases (A con T, G con C) asegura que las cadenas de ADN se mantengan unidas de manera estable, con un tamaño uniforme entre los pares de bases y una estructura helicoidal estable.
¿Qué reveló la elucidación de la estructura del ADN sobre su función en la herencia?
-La estructura del ADN reveló cómo puede replicarse mediante el apareamiento complementario de bases y cómo puede almacenar información genética a través de la secuencia de nucleótidos, lo que fue clave para entender su papel en la herencia.
Outlines
🔬 Descubrimiento de la estructura del ADN
Este párrafo aborda la historia del descubrimiento de la estructura del ADN. En la década de 1940, los biólogos tenían dificultades para aceptar el ADN como material genético debido a su química aparentemente simple. Se consideraba un polímero formado por cuatro tipos de subunidades similares. Sin embargo, con la técnica de difracción de rayos X en la década de 1950, se obtuvieron datos que llevaron a la estructura de Watson y Crick del ADN. Este avance demostró la capacidad del ADN para la replicación y almacenamiento de información. El vídeo también explora cómo el ADN, a pesar de ser desconocido en su estructura, tenía sus componentes básicos conocidos: los nucleótidos, que solo difieren en la base nitrogenada que contienen. La importancia de la estructura del ADN para la herencia y la biología se hace evidente con el trabajo de Rosalind Franklin, Maurice Wilkins, y Erwin Chargaff, cuyos datos contribuyeron a la comprensión de la estructura y la función del ADN.
🌀 La Doble Hélice del ADN
El segundo párrafo se centra en la estructura de la molécula de ADN, describiendo cómo Watson y Crick, utilizando datos de difracción de rayos X y estudios de Chargaff, desarrollaron un modelo de la molécula. La estructura propuesta era de una doble hélice entrelazada, similar a una escalera retorcida en forma de hélice. Las dos cadenas de nucleótidos están unidas por enlaces de hidrógeno entre las bases, formando un esqueleto de azúcar y fosfato. Las bases se alinean en el interior de la hélice, siguiendo el principio de base complementaria (A con T y G con C), lo que permite la replicación y la codificación de la información genética. La polaridad de las cadenas y la forma en que se unen los nucleótidos para formar la cadena de ADN también se explican, destacando la importancia de la estructura para la función biológica del ADN.
🧬 Implicaciones de la Estructura del ADN
El tercer párrafo explora las implicaciones de la estructura del ADN para la biología y la genética. La duplicación del ADN se hace evidente debido a la complementariedad de las bases, lo que permite la replicación precisa de la molécula. Además, se sugiere que la secuencia de pares de nucleótidos en el ADN podría estar relacionada con la secuencia de aminoácidos en las proteínas, lo que apunta a la existencia de un código genético. La estructura del ADN también resuelve la variedad requerida para el material genético, ya que las cuatro bases pueden combinarse en una gran cantidad de secuencias diferentes. Finalmente, se menciona la existencia de dos formas de ADN, la forma A y la forma B, con la forma B siendo la más común en las células vivas y la forma A siendo más compacta y menos hidratada. El vídeo concluye con un llamado a la importancia del conocimiento de la estructura del ADN para comprender su función y la biología más amplia.
Mindmap
Keywords
💡ADN
💡Nucleótidos
💡Bases nitrogenadas
💡Doble hélice
💡Difracción de rayos X
💡Enlaces de hidrógeno
💡Purinas y pirimidinas
💡Modelo de Watson y Crick
💡Reglas de Chargaff
💡Esqueleto azúcar-fosfato
Highlights
Los biólogos de la década de 1940 aceptaban con dificultad el papel del ADN como material genético debido a su aparente sencillez química.
En los primeros años de la década de 1950, se estudió el ADN mediante la técnica de difracción de rayos X, aportando las primeras pistas hacia la estructura del ADN.
Watson y Crick propusieron el modelo de la doble hélice del ADN en 1953, revolucionando la comprensión de su capacidad para la replicación y almacenamiento de información.
El ADN está compuesto por cuatro moléculas básicas llamadas nucleótidos, que se diferencian solo por su base nitrogenada: adenina, guanina, citosina y timina.
Las bases adenina y guanina son purinas, mientras que citosina y timina son pirimidinas.
El trabajo de Erwin Chargaff estableció que la cantidad de adenina es siempre igual a la de timina, y la de citosina es igual a la de guanina, lo que fue clave para la propuesta del modelo de la doble hélice.
Watson y Crick construyeron modelos tridimensionales del ADN utilizando alambre y hojalata para encajar las piezas del rompecabezas estructural.
La estructura de doble hélice del ADN consiste en dos cadenas de polinucleótidos, mantenidas unidas por enlaces de hidrógeno entre las bases complementarias.
La polaridad de las cadenas de ADN se indica como 3' y 5', y las dos cadenas son antiparalelas en la estructura de la doble hélice.
El apareamiento de bases complementarias permite que los pares de bases se empaqueten de manera energética y estable dentro de la doble hélice.
Se observó que el ADN tiene dos formas principales: la forma A y la forma B, siendo esta última la más común en las células vivas.
Los surcos mayor y menor en la estructura del ADN son consecuencia del apilamiento de bases en la doble hélice.
La estructura del ADN sugiere un mecanismo obvio para su duplicación, ya que cada base determina a su complementaria mediante puentes de hidrógeno.
La secuencia de nucleótidos en el ADN podría dictar la secuencia de aminoácidos en las proteínas, insinuando la existencia de un código genético.
La elucidación de la estructura del ADN provocó gran excitación en la comunidad científica, ya que resolvía misterios fundamentales sobre la herencia y la biología molecular.
Transcripts
los biólogos de la década de 1940
aceptaban con dificultad el papel del
adn como material genético debido a su
aparente sencilla es química se pensó
que el adn era un simple polímero largo
formado por solo cuatro tipos de
subunidades parecidas químicamente entre
sí en los primeros años de la década de
1950 se estudió el adn mediante la
técnica de difracción de rayos x un
método que permite determinar la
estructura tridimensional de una
molécula a una resolución atómica los
primeros resultados de difracción de
rayos x aportaron una de las primeras
pistas que condujeron a la estructura de
watson y crick del adn sólo cuando se
propuso el modelo de la estructura del
adn resultó evidente la capacidad de
esta molécula para la replicación y el
almacenamiento de información
en este vídeo examinaremos la estructura
de la molécula de adn y expondremos de
forma muy generalizada porque puede
almacenar información hereditaria
[Música]
bienvenidos a una nueva edición de
nutrimentos
aunque la estructura del adn era
desconocida sus unidades básicas si se
conocían desde hacía muchos años los
elementos básicos del adn se habían
aislado y analizado mediante rotura
parcial del adn purificado tales
estudios demostraban que el adn estaba
compuesto sólo de cuatro moléculas
básicas llamadas nucleótidos idénticas
entre sí excepto por contener cada una
una base nitrogenada diferente
cada nucleótido contiene fosfato
azúcar del tipo llamado
[Música]
desoxirribonucleico se han un núcleo
sido en vez de un nucleótido las cuatro
bases son adenina guanina citosina y
timina
sin embargo resulta más cómodo referirse
a cada nucleótido por la abreviatura de
su base a de c y d respectivamente
dos de las bases adenina y guanina son
de estructuras similares y se denominan
purinas las otras dos bases citocinas y
timina también son similares y se
denominan piri medinas
después de que se hiciera evidente el
papel central del adn en la herencia
muchos científicos se dispusieron a
determinar su estructura con exactitud
cómo puede una molécula con un rango tan
limitado de componentes distintos
almacenar la inmensa variedad de
informativa de las estructuras primarias
de todas las proteínas de los seres
vivos
los primeros que tuvieron éxito en el
empeño de encontrar una estructura
razonable para el adn fueron watson y
crick en 1953 trabajaron en dos tipos de
pistas en primer lugar
rosalind franklin y maurice wilkins
habían acumulado gran número de datos de
difracción de rayos x- sobre la
estructura del adn en estos experimentos
se dirigen rayos x- sobre fibras de adn
y se recoge la difracción de los rayos
sobre una película fotográfica en la que
los rayos producen manchas
el ángulo de difracción representado por
cada mancha de la película suministra
información sobre la posición en la
molécula de adn de un átomo o ciertos
grupos de átomos este procedimiento no
es fácil de llevar a cabo ni de explicar
y la interpretación de las
distribuciones de manchas resulta muy
dificultosa los datos disponibles
sugerían que el adn es largo y muy fino
y que consta de dos partes similares que
corren paralelamente una a otra a lo
largo de la molécula los datos de
rayos-x demostraban también que la
molécula es helicoidal como una espiral
se presentaban otras regularidades en la
distribución de manchas pero nadie había
pensado todavía en una estructura
tridimensional que diera cuenta exacta
de esos patrones de manchas
el segundo tipo de datos a disposición
de watson y crick procedía del trabajo
realizado varios años antes por erwin
charca estudiando una variada gama de
adn de diferentes organismos charcas
estableció ciertas reglas empíricas
sobre las cantidades de cada componente
del adn
en primer lugar observó que la cantidad
total de nucleótidos prim idílicos es
decir de más es siempre igual a la
cantidad total de nucleótidos públicos a
imagen
en segundo lugar observó que la cantidad
de té es siempre igual a la dea y la
cantidad de ce es siempre igual a la de
g
pero la cantidad de a master no
necesariamente es igual a la de g más
este cociente varía entre distintos
organismos
a partir de estas pistas watson y crick
en un intento de construir un modelo de
adn que concordara con los datos
previamente conocidos y explicará su
papel biológico armaron modelos de las
moléculas con alambre y hojalata para
ensayar donde podía encajar cada pieza
en el rompecabezas tridimensional los
dos jóvenes investigadores postularon
una estructura de una doble hélice
entrelazada y sumamente larga para el
adn similar a la que se obtendría al
retorcer una escalera para formar una
hélice manteniendo los peldaños
perpendiculares
según su modelo una molécula de adn está
formada por dos largas cadenas de paul y
nucleótidos compuestas por cuatro tipos
de subunidades núcleo típicas cada una
de estas cadenas se denomina cadena de
adn o hebras de adn
las dos cadenas permanecen unidas entre
sí mediante enlaces de hidrógeno que se
forman entre las bases de los
nucleótidos los nucleótidos están unidos
covalente mente entre sí a través de los
azúcares y los fosfatos formando una
cadena que constituye el esqueleto de
azúcar fosfato azúcar fosfato los cuatro
tipos de subunidades se diferencian
únicamente en la base por lo que cada
cadena de paul y nucleótidos del adn
puede describirse como un collar
el esqueleto formado por cuatro tipos de
cuentas las cuatro bases ace g y t
las subunidades núcleo típicas se unen
entre sí formando la cadena de adn de
manera que confieren a la molécula una
polaridad química si imaginamos que cada
nucleótido tiene una protuberancia el
fosfato en cinco primas y un orificio el
hidroxilo en tres primas cada cadena
completa formada por la unión de
protuberancias y orificios tendrá todas
sus subunidades alineadas en la misma
orientación además los dos extremos de
la cadena serán fácilmente
diferenciables uno será una
protuberancia y el otro será un orificio
esta polaridad del adn se indica
identificando un extremo como extremo 3
prima y el otro como extremo 5 prima la
estructura tridimensional del adn la
doble hélice es una consecuencia de las
propiedades químicas y estructurales que
tienen las cadenas de paul y nucleótidos
estas dos cadenas se mantienen unidas
entre sí por enlaces de hidrógeno que se
forman entre las bases de las diferentes
cadenas por lo tanto todas las bases se
encuentran en el interior de la doble
hélice y el esqueleto de azúcar fosfato
en la periferia
en cada caso una base de dos anillos una
purina se aparea con una base de un solo
anillo una piri medina
siempre se aparea con te dije siempre
con c
este apareamiento de bases
complementarias permite que los pares de
bases se empaqueten en el interior de la
doble hélice de la forma más favorable
energéticamente según esta distribución
cada par de bases tiene aproximadamente
el mismo tamaño manteniendo así el
esqueleto de azúcar fosfato a la misma
distancia a lo largo de la molécula de
adn además los dos esqueletos de azúcar
fosfato se enrollan uno en torno al otro
formando una doble hélice que da una
vuelta completa cada 10 pares de bases
los miembros de cada par de bases solo
pueden unirse dentro de la doble hélice
si las dos cadenas son anti paralelas es
decir si la polaridad de una cadena está
orientada de manera opuesta a la de la
otra cadena
una consecuencia de los requerimientos
del apareamiento de las bases es que
cada una de las cadenas de una molécula
de adn contiene una secuencia de
nucleótidos exactamente complementaria a
la secuencia de nucleótidos de la otra
vistas en tres dimensiones las bases
aparecen más bien como estructuras
planas que se apilan parcialmente unas
sobre otras en la estructura retorcida
de la hélice doble este apilamiento de
bases opera tremendamente a la
estabilidad de la molécula al excluir
las moléculas de agua de los espacios
entre los pares de bases este fenómeno
se parece mucho a la fuerza
estabilizadora que se percibe al
introducir en el agua dos placas de
cristal unidas y se intenta a
continuación separarlas
posteriormente se observó que había dos
formas de adn en las fibras analizadas
mediante difracción la forma
está menos hidratada que la forma ve y
es más compacta se cree que la forma ve
del adn en la que se encuentra
comúnmente en las células vivas
el apilamiento de las bases en la doble
hélice genera dos surcos en los
esqueletos azúcar fosfatos tales surcos
se denominan surco mayor y surco menor y
pueden observarse fácilmente en el
modelo tridimensional de espacios
atómicos en esta figura
[Música]
a medida que watson y crick trabajaban
con el modelo comenzaron a advertir
varios hechos interesantes como por
ejemplo que los nucleótidos situados en
cualquiera de las cadenas de la doble
hélice podían acoplarse en cualquier
orden o secuencia pese que existen sólo
cuatro nucleótidos dado que una molécula
de adn puede tener miles de nucleótidos
de largo la variedad de secuencias
diferentes posibles es enorme y la
variedad como se recordará es uno de los
requisitos primarios del material
genético
la elucidación de la estructura del adn
provocó una gran excitación entre los
genetistas y en todas las áreas de la
biología por dos razones fundamentales
en primer lugar la estructura sugería
una forma obvia por la que la molécula
puede ser duplicada o replicada ya que
cada base determina a su complementaria
mediante los puentes de hidrógeno hasta
entonces esta propiedad esencial de la
molécula genética había sido un misterio
en segundo lugar la estructura hace
pensar que quizás la secuencia de pares
de nucleótidos del adn tics de la
secuencia de aminoácidos de la proteína
determinada por un gen en otras palabras
algún tipo de código genético podría
escribir información en el adn como una
secuencia de pares de nucleótidos y
traducirla luego al lenguaje diferente
de secuencias de aminoácidos de las
proteínas
profundizaremos en esto en otros vídeos
del canal
si este vídeo te sirvió para aprender o
comprender mejor este tema o si
simplemente te gustó por favor dale like
y te invito a suscribirse al canal para
poder tener a mano mucha más información
porque lo que sabes influencia a tu
destino
[Música]
5.0 / 5 (0 votes)