UNITAT 4

LA GENÈTICA MOLECULAR

Biologia i geologia 4t ESO

Gen

ètic

a m

olec

ular

1. La genètica molecular

1.1. Definició

La genètica molecular estudia la base molecular de l’herència. És a dir estudia:

• les molècules que contenen la informació genètica

• com es troba codificada aquesta informació

• quins són els mecanismes moleculars implicats en la seva expressió .

Gen

ètic

a m

olec

ular

1.2. L’estructura de l’ADN

L’ADN és un compost químic encarregatd’emmagatzemar la informació genètica.

Els gens o unitats d’informació genètica es troben a l’ADN

L’ADN es troba al nucli de totes les cèl.lules i forma part dels cromosomes

Gen

ètic

a m

olec

ular

És una molècula molt gran constituïda per la unió lineal d’unes molècules més petites: els nucleòtids.

N´hi ha quatre de diferents en funció de la base nitrogenada : Adenina, Timina, Guanina i Citosina

Gen

ètic

a m

olec

ular

L’ADN està constituït per dues cadenes de nucleòtids complementàries i enrotllades en forma de hèlix.

Gen

ètic

a m

olec

ular

Les dues cadenes de nucleòtids es troben unides entre sí mitjançant enllaços entre les bases nitrogenades. Aquests enllaços només es formen entre l’A i la T i entre la G i la C.

Es diu que les bases són complementàries i també ho són les dues cadenes de l’ADN.

Gen

ètic

a m

olec

ular

Com es codifica la informació genètica en l’ADN?

La informació que conté l’ADN és única per cadascú de nosaltres i això és el que ens fa com som. La informació genètica que defineix les característiques de cada individu està en la seqüència de les bases nitrogenades. És una alfabet de només 4 lletres.

Gen

ètic

a m

olec

ular

Com es copia l’ADN?

Quan una cèl·lula es divideix és capaç de fer una còpia de tota la seva informació genètica, per tant, fa una copia exacta del seu DNA per tal que cada cèl·lula filla pugui heretar-la i tenir les instruccions necessàries. L’estructura de doble hèlix permet una ràpida replicació de la molècula del DNA.

Gen

ètic

a m

olec

ular

Dins el nucli de la cèl·lula hi ha les instruccions que permeten que aquesta pugui funcionar

1.3. L’expressió de la informació genètica

A l’ADN trobem unitats d’informació anomenats gens. Cada gen conté informació per un caràcter heretable.

Un gen és un fragment llarg (generalment més de 300 nucleòtids) que conté la informació perquè la cèl·lula pugui fabricar una determinada proteïna

Aquesta proteïna és la que determinarà el caràcter pel qual porta informació aquest gen: tenir o no pigment a la pell, fabricar insulina, fer els pèsols grocs, etc.

Com llegeix la cèl·lula aquesta informació?

Gen

ètic

a m

olec

ular

Els gens s’expressen generant unes unitats anomenades ARN ( àcid desoxiribonucleic) que té una estructura semblant a l’ADN.

L’ARN pot sortir del nucli i convertirà aquesta informació en una eina útil: les proteïnes

CARÀCTER

ARN missatger

ARN missatger

PROTEÏNA

Gen

ètic

a m

olec

ular

El procés de copiar un gen de l’ADN en forma de ARN s’anomena transcripció i té lloc al nucli.

L’ARN missatger surt del nucli ( pels porus) i es dirigeix als ribosomes on té lloc la síntesi de la proteïna que codifica el gen. Aquest darrer pas s’anomena traducció

ADN

ARN MISSATGER

PROTEÏNA

TRANSCRIPCIÓ (al nucli)

TRADUCCIÓ ( als ribosomes)

Gen

ètic

a m

olec

ular

1.4. La transcripció La cèl·lula copia el gen (ADN) en forma d’una molecula molt semblant, l’ARN missatger.

L’ARN missatger és una molècula formada per una sola cadena de nucleòtids i és complementària a la cadena d’ADN que es llegeix ( que porta la informació)

L’ARN presenta Uracil en comptes de Timina i ribosa en comptes de desoxiribosa

Gen

ètic

a m

olec

ular

1.5. La traducció i el codi genètic Les proteïnes són biomolècules formades per la unió lineal d’aminoàcids. Hi ha només 20 Aminoàcids diferents.

Gen

ètic

a m

olec

ular

Els aminoàcids d’una proteïna s’uneixen formant una cadena lineal (un darrera l’altre). El nombre d’aminoàcids i l’ordre en què es troben és únic per cada proteïna. S’anomena seqüència de la proteïna.

Per tal que la proteïna funcioni aquesta seqüència sovint es troba replegada d’una determinada manera.

Gen

ètic

a m

olec

ular

La informació de l’ARN missatger es llegeix per a fabricar la proteïna. És a dir en un ARM missatger hi ha les instruccions per tal que la cèl.lula sàpiga ordenar els aminoàcids d’una proteïna.

Per tant necessitem un codi que relacioni la seqüència de nucleòtids amb la seqüència d’aminoàcids . Aquest codi l’anomenem el codi genètic

El codi genètic:

El codi genètic és el conjunt de regles que relacionen la seqüència de nucleòtids de l’ADN i que hem copiat en forma d’ARN amb la seqüència d’Aminoàcids de la proteïna.

Gen

ètic

a m

olec

ular

El codi genètic és universal per a totes les cèl.lules, és a dir tots els éssers vius tenen el mateix.

Gen

ètic

a m

olec

ular