QUÍMICO

PROFESOR EN CIENCIAS

REPLICACIÓN DEL ADN


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REPLICACIÓN DEL ADN.
LA REPLICACIÓN DEL ADN PRODUCE DOS DOBLES HÉLICES DE ADN, CADA UNA CON UNA CADENA ANTIGUA Y UNA NUEVA.
Una vez que toma la decisión de dividirse, la célula replica su ADN. Recuérdese que el ADN de la célula está contenido en una estructura llamada cromosomas.
Cada cromosoma contiene una sola doble hélice de ADN. La replicación produce dos dobles hélices de ADN idénticas, cada una de las cuales será transmitida, dentro de su cromosoma, a una de las nuevas células hijas. La replicación del ADN se inicia cuando las enzimas separan la doble hélice de ADN parental, de tal manera que las bases de las dos cadenas de ADN parentales ya no forman pares de bases entre sí. Otras enzimas avanzan a lo largo de cada cadena de ADN parental, seleccionando nucleótidos libres con bases que son complementarias respecto a la cadena de ADN parental. Las enzimas unen estos nucleótidos libres para formar dos nuevas cadenas de ADN, cada una complementaria respecto a una de las cadenas de ADN parentales.
Cuando la replicación ha concluido, una cadena de ADN parental y su recién sintetizada cadena hija complementaria de ADN se enrollan una alrededor de la otra para formar una doble hélice. Al mismo tiempo, la otra cadena parental y su cadena hija se enrolla para formar una segunda doble hélice, el proceso de replicación del ADN conserva una cadena parental y produce una recién sintetizada. Es por ello que el proceso recibe el nombre de replicación semiconservativa.Estas dos dobles hélice se mantienen unidas mientras la célula se prepara para dividirse. El cromosoma ahora el nombre de cromosoma duplicado.


LA ADN HELICASA SEPARA LAS CADENAS DE ADN PARENTALES.
Para la replicación del ADN es necesaria la acción de docenas de enzimas. Una enzima clave es la ADN helicasa, una “enzima que separa la hélice”. Junto con otras enzimas afines, la ADN helicasa utiliza energía de ATP para romper los enlaces por puente de hidrógeno entre las pares de bases complementarias que tienen unidas las dos cadenas de ADN parentales. Esta actividad separa y desenrolla la doble hélice de ADN parental y forma una “burbuja de replicación”. En el interior de la burbuja de replicación, las bases nucleotídicas de las cadenas parentales ya no están apareadas unas con otras. Cada burbuja de replicación contiene dos “horquillas” de replicación donde las dos cadenas de ADN no se han desenrollado aún.
LA ADN POLIMERASA SINTETIZA CADENAS NUEVAS DE ADN.
La ADN polimerasa (enzima que hace polímeros de ADN) desempeña un papel crítico en la síntesis de nuevas cadenas de ADN. En cada horquilla de replicación, la ADN polimerasa y otras enzimas sintetizan dos nuevas cadenas de ADN que son complementarias a las cadenas de ADN parentales. Durante este proceso, la ADN polimerasa reconoce una base nuceotídica no apareada de la cadena de ADN parental y la combina con un nucleótido libre que tiene la base complementaria correcta. Por ejemplo, la ADN polimerasa una base de adenina expuesta, de la cadena parental, con una base de timina de un nucleótido libre. A continuación, la ADN polimerasa cataliza la formación de nuevos enlaces covalentes que ligan el fosfato del nucleótido libre entrante con el azúcar del nucleótido previamente agregado en la cadena hija en crecimiento. De esta forma, la ADN polimerasa sintetiza el esqueleto de azúcar-fosfato de la cadena hija.
UNA CADENA DE ADN SE SINTETIZA EN SEGMENTOS CORTOS QUE SON UNIDOS POR LA ADN LIGASA.
Al igual que otras enzimas, la ADN polimerasa es sumamente específica: solo puede agregar nuevos nucleótidos al extremo con azúcar libre de la nueva cadena de ADN que está formando. Debido a que las dos cadenas de la doble hélice de ADN parental están orientadas en sentidos opuestos, las nuevas cadenas de ADN complementarias también deben de ser sintetizadas en sentidos opuestos. Por tanto, a medida que la ADN helicasa avanza a lo largo de la doble hélice de ADN parental separando sus cadenas, una ADN polimerasa avanza en la misma dirección, agregando nucleótidos para formar una larga cadena hija continua de ADN. La segunda ADN polimerasa debe de avanzar en sentido opuesto, agregando nucleótidos a una segunda cadena de ADN hija. Sin embargo, debido a que la doble hélice parental se desenrolla sólo un poco cada vez, esta ADN polimerasa no puede avanzar más que un trecho breve, antes de encontrar una región de ADN que no está desenrollado, donde se ve obligada a detenerse. Por consiguiente, la ADN polimerasa debe sintetizar la cadena hija en segmentos pequeños. Estos segmentos son unidos entre sí posteriormente por otra enzima, la ADN ligasa. El proceso de unión se repite hasta 10 millones de veces en el caso de un solo cromosoma humano hasta completar la síntesis de la cadena hija. La ADN ligasa también une las cadenas de ADN sintetizadas por horquillas de replicación adyacentes y desempeña un papel importante en la reparación del ADN que ha sido dañado por la luz solar.
LA CORRECCIÓN PERMITE LOGRAR UNA REPLICACIÓN DEL ADN PRACTICAMENTE LIBRE DE ERRORES
La especificidad de la formación de enlaces por puente de hidrógeno entre pares de bases complementarias proporciona gran exactitud a la replicación del ADN. No obstante, ninguno de los procesos que se llevan a cabo en las células es perfecto, ni siquiera la replicación del ADN. En parte, por ser tan rápida la replicación (700 nucleótidos por segundo), la ADN polimerasa enlaza las bases incorrectamente alrededor de una vez por cada 10 000 pares de bases. Sin embargo, las cadenas de ADN terminadas contienen sólo aproximadamente un error en cada mil millones de pares de bases. Esta exactitud fenomenal se consigue mediante la acción de enzimas reparadoras del ADN, entre ellas ciertas formas de ADN polimerasa. Estas enzimas corrigen cada una de las células hijas, durante y después de su síntesis y efectúan reparaciones necesarias.
PERO A VECES SE PRODUCEN ERRORES
Pese a esta asombrosa exactitud, ni nosotros ni cualquier otra forma de vida estamos a salvo de sufrir daños en el ADN. Además de los errores que se producen durante la replicación del ADN, el ADN de cada célula de nuestro cuerpo pierde alrededor de 10 000 bases cada día, debido a una descomposición química espontánea, simplemente porque la temperatura de nuestro organismo es de alrededor de 36.5 ºC. Diversas condiciones ambientales pueden dañar el ADN. Por ejemplo, siempre que nos exponemos al sol, el ADN de algunas de nuestras células cutáneas sufre daños producidos por la luz ultravioleta. No obstante que ciertas enzimas especiales reparadoras del ADN están continuamente listas para reparar estos daños, es inevitable que algunos errores no sean reparados. Una célula con daños en su ADN, puede funcionar de manera normal, puede sobrevivir, pero funcionar con la misma eficiencia de antes, o puede morir. El deterioro de la exactitud de la replicación del ADN, a menudo que las personas envejecen, puede contribuir al proceso de muerte celular o el envejecimiento.
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LECTURA COMPLEMENTARIA.
ELABORÓ: Q.B.P. ULISES ARÉVALO BELLO.
DOCENTE DE BIOLOGÍA II

FUNCIÓN BIOLÓGICA DEL ADN

Funciones biológicas del ADN
Las funciones biológicas del ADN incluyen el almacenamiento de información (
genes y genoma), la codificación de proteínas (transcripción y traducción) y su autoduplicación (replicación del ADN) para asegurar la transmisión de la información a las células hijas durante la división celular.


ESTRUCTURA DEL ADN

Estructura del ADN
La información con la que se fabrican las moléculas necesarias para el mantenimiento de las funciones celulares está guardada en una molécula de ácido nucleico llamada ácido desoxirribonucleico (ADN). En este apartado describiremos su estructura y explicaremos cómo se almacena dentro del núcleo celular.
En la década de los cincuenta, el campo de la biología fue convulsionado por el desarrollo del modelo de la estructura del ADN. James Watson y Francis Crick en 1953 demostraron que consiste en una doble hélice formada por dos cadenas.
El ADN es un ácido nucleico formado por nucleótidos. Cada nucleótido consta de tres elementos:
un azúcar: desoxirribosa en este caso (en el caso de ARN o ácido ribonucleico, el azúcar que lo forma es una ribosa),
un grupo fosfato y
una base nitrogenadaSi la molécula tiene sólo el azúcar unido a la base nitrogenada entonces se denomina nucleósido.
Las bases nitrogenadas que constituyen parte del ADN son: adenina (A), guanina (G), citosina (C) y timina (T). Estas forman puentes de hidrógeno entre ellas, respetando una estricta complementariedad: A sólo se aparea con T (y viceversa) mediante dos puentes de hidrógeno, y G sólo con C (y viceversa) mediante 3 puentes de hidrógeno.
Los extremos de cada una de las hebras del ADN son denominados 5’-P (fosfato) y 3’–OH (hidroxilo) en la desoxirribosa. Las dos cadenas se alinean en forma paralela, pero en direcciones inversas (una en sentido 5’ → 3’ y la complementaria en el sentido inverso), pues la interacción entre las dos cadenas está determinada por los puentes de hidrógeno entre sus bases nitrogenadas. Se dice, entonces, que las cadenas son antiparalelas.
El ácido desoxirribonucleico es un polímero de dos cadenas antiparalelas (orientación 5’ 3’ y 3’ 5’). Cada cadena está compuesta por unidades de un azúcar (desoxirribosa), un fosfato y una base nitrogenada unidas entre si por enlaces fosfodiéster. Las bases presentes en el ADN son: adenina (A), timina (T), citosina (C) y guanina (G). (adenina es la base complementaria de timina) (citosina es la comlementaria a guanina).

PROGRAMA DE BIOLOGÍA II

PROGRAMA DE BIOLOGÍA II

UNIDAD I

REPRODUCCIÓN Y HERENCIA

OBJETIVO DE LA UNIDAD

El estudiante planteará la importancia de la continuidad a partir del análisis descriptivo de los procesos genéticos que se suceden en los seres vivos, en el nivel molecular y de organismos y su relación con el código genético, infiriendo los beneficios y posibles riesgos de las aplicaciones de la genética actual, con una actitud ética y de respeto hacia la preservación de los seres vivos.

TEMAS:

1.1 Genética molecular
1.1.1Composición del ADN y ARN
1.1.2Replicación del ADN
1.1.3ARN y la síntesis de proteína
1.1.4El código genético
1.2 Reproducción celular y en organismos
1.2.1Ciclo celular y cáncer
1.2.2Mitosis
1.2.3Reproducción
1.2.4Meiosis
1.2.5Ventajas de la reproducción sexual y asexual
1.3 La herencia
1.3.1Herencia mendeliana
1.3.2 Herencia postmendeliana
1.3.3 Teoría cromosómica de la herencia
1.3.4 Genes ligados
1.3.4 Herencia ligada al sexo
1.3.5 Mutaciones.
1.3.6 La mutación afecta la vida celular
1.4 La genética del siglo XXI
1.4.1Logros y limitaciones: proyecto Genoma
1.4.2Biotecnología
1.4.3Bioética

http://www.genome.gov/sglossary.cfm
ENLACES:
Genética
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/4ESO/genetica1/contenidos5.htm
ARN
http://soko.com.ar/Biologia/celula/ARN.htm
Historia
http://www.elergonomista.com/biologia/genetica.htm
Genética
http://web.educastur.princast.es/proyectos/biogeo_ov/2BCH/B4_INFORMACION/T410_GENETICA/informacion.htm
Cromosomas

http://web.educastur.princast.es/proyectos/biogeo_ov/2BCH/B4_INFORMACION/T407_CROMOSOMAS/INDICE.htm
El cariotipo humano
http://www.ucm.es/info/genetica/AVG/practicas/cariotipo/carioP.htm
Alteraciones genéticas
http://www.biotech.bioetica.org/clase1-18.htm
Mutaciones animaciones
http://web.educastur.princast.es/proyectos/biogeo_ov/2BCH/B4_INFORMACION/T411_MUTACIONES/animaciones.htm
Mutaciones
http://web.educastur.princast.es/proyectos/biogeo_ov/2BCH/B4_INFORMACION/T411_MUTACIONES/informacion.htm
Síndrome de Down
http://kidshealth.org/kid/en_espanol/enfermadades/down_syndrome_esp.html
Genética humana
http://www.efn.uncor.edu/dep/biologia/intrbiol/genet3.htm
Genoma humano
http://www.biotech.bioetica.org/clase5.htm
Ingeniería Genética
http://web.educastur.princast.es/proyectos/biogeo_ov/2BCH/B4_INFORMACION/T412_INGENIERIA/informacion.htm

UNIDAD II

EVOLUCIÓN

OBJETIVO
El estudiante explicará los procesos evolutivos que han dado lugar a la Biodiversidad actual, a partir del análisis de las principales teorías evolucionistas. Reconociéndose a sí mismo como parte de esa diversidad biológica y asumiendo una actitud de respeto a las diversas formas de vida con las que comparte un origen común.

CONTENIDO:
2.1 Teorías evolutivas
2.1.1Evidencias de la evolución
2.1.2Primeras ideas sobre la evolución
2.1.3Teoria de Darwin-Wallace
2.2 La genética y la evolución
2.2.1Teoria sintética de la evolución (neodarwinismo)
2.2.2Concepto de poza genética
2.2.3Fuentes de variabilidad y factores causantes de cambio en las poblaciones.
2.3 Origen de las especies
2.3.1Concepto de especie
2.3.2Especiacion

ENLACES:
Georges Louis Leclerc, conde de Buffon
http://es.wikipedia.org/wiki/Georges_Louis_Leclerc,_conde_de_Buffon
Precursores
http://www.terra.es/personal/cxc_9747/precursores.html
Ideas y teorías preevolucionistas
http://tareasya.com.mx/noticia.php?noticia_id=404
Lamarck
http://es.geocities.com/ecored2003/lamarck.html
Charles Darwin
http://www.lector.net/vernov98/darwin.htm
Teoría sintética
http://www.monografias.com/trabajos16/teoria-sintetica-darwin/teoria-sintetica-darwin.shtml
Genética evolutiva
http://www.usc.es/fac_bioloxia/programas%202ciclo/genetica%20evolutiva.htm
Deriva génica
http://es.wikipedia.org/wiki/Deriva_gen%C3%A9tica
Factores que alteran la frecuencia de genes en una población
http://ejb.ucv.cl/gmunoz/genweb/genetica/frame/textos/10_2factores_alteran_frec.htm
Las especies, especiación y el medio ambiente
http://www.actionbioscience.org/esp/evolution/eldredge.html
UNIDAD III

ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LAS PLANTAS

OBJETIVO

El estudiante explicará los procesos fisiológicos básicos de las plantas a través de la observación y análisis de los órganos y estructuras que las forman así como de la investigación documental. Identificándolos como adaptaciones que son productos de la evolución, manifestando una actitud de respeto hacia la naturaleza.

CONTENIDO:

3.1 Nutrición y transporte en plantas
3.1.1 Estructuras vegetales
3.2 Reproducción en plantas angiospermas
3.2.1 Estructura y función de la flor
3.2.2 El fruto como estrategia adaptativa de dispersión


ENLACES:
Reino Plantae- filogenia
http://www.puc.cl/sw_educ/biologia/bio100/html/portadaMIval11.2.3.2.html
Reproducción en las plantas
http://www.hispadata.com/biologia/botanica/generalidades/reproduccion.htm
Tejidos vegetales: meristemas y sistema
http://www.biologia.edu.ar/plantas/tejidos.htm
Tejidos vegetales
http://www.uc.cl/sw_educ/biologia/bio100/html/portadaMIval10.1.1.html
Las plantas y su estructura
http://www.efn.uncor.edu/dep/biologia/intrbiol/planta1.htm
Reproducción en angiospermas
http://www.uprm.edu/biology/cursos/biologiageneral/angiospermas.htm



PROGRAMA DE QUÍMICA I

OBJETIVO GENERAL DE LA ASIGNATURA
El propósito de la asignatura es consolidar y diversificar los aprendizajes y desempeños adquiridos durante su permanencia en la educación media, ampliando y profundizando los conocimientos, habilidades, actitudes y valores relacionados con el campo de las ciencias experimentales , promoviendo y reconociendo esta ciencia como parte importante de su vida diaria y como una herramienta para resolver problemas del mundo , implementando el método científico como un elemento indispensable en la resolución y exploración de éstos, con la finalidad de contribuir al desarrollo humano y científico. Generar una conciencia de cuidado y preservación del medio que lo rodea así como un accionar ético y responsable del manejo de los recursos naturales para su generación y las generaciones futuras.
BLOQUE I
Identifica a la química como una herramienta para la vida.
Reconocer a la Química como parte de su vida cotidiana, tras conocer el progreso que ha tenido esta a través del tiempo y la forma en que ha empleado el método científico para resolver problemas del mundo que nos rodea, así como su relación con otras ciencias, que conjuntamente han contribuido al desarrollo de la humanidad.
· Comprende el concepto de Química.
· Reconoce los grandes momentos del desarrollo de la Química.
· Reconoce los pasos del método científico:
ü Identificación de problemas y formulación de preguntas de carácter científico.
ü Planteamiento de hipótesis.
ü Obtención y registro de información.
ü Experimentación.
ü Contrastación de resultados.

· Comunicación de las conclusiones.

BLOQUE II
Comprende las interacciones de la materia y la energía.
Establece la relación que existe entre de las propiedades de la materia y los cambios que se dan en ella, por efectos de la energía. Asimismo, valora los beneficios y riesgos que tiene utilizar la energía en su vida cotidiana y el medio ambiente.
Reconoce las propiedades de la materia: extensivas e intensivas, Físicas y Químicas.
Describe las características de los cambios físicos, químicos y nucleares de la materia.
Describe las características de los diferentes tipos de energía y su interrelación.
√ Cinética.
√ Potencial.
√ Luminosa.
√ Calorífica.
√ Química.
√ Eólica

BLOQUE III
Explica el modelo atómico actual y sus aplicaciones.
Valora las aportaciones históricas de diversos modelos atómicos al describir la estructura del átomo, reconocer sus propiedades nucleares y electrónicas, así como las aplicaciones de elementos radiactivos en su vida personal y social.
Describe las aportaciones al modelo atómico actual realizadas por Dalton Thomson, Rutherford,
Chadwick, Goldstein, Bohr, Sommerfeld y Dirac-Jordan.
Reconoce las partículas subatómicas y sus características más relevantes.
Define los conceptos de número atómico, masa atómica y número de masa.
Describe los significados y valores de los números cuánticos (n, l, m, s).
Explica las reglas para elaborar las configuraciones electrónicas: Principio de edificación progresiva, Principio de exclusión de Pauli y Regla de Hund.
Define el concepto de isótopo.
BLOQUE IV
Interpreta la tabla periódica.
Explica las propiedades y características de los grupos de elementos, considerando su ubicación en la Tabla Periódica, y promueve el manejo sustentable de los recursos minerales del país.
 Describe los antecedentes históricos de la clasificación de los elementos químicos.
 Reconoce las nociones de grupo, período y bloque, aplicadas a los elementos químicos.
 Describe las propiedades Periódicas (electronegatividad, energía de ionización, afinidad electrónica, radio y volumen atómico) y su variación en la Tabla Periódica.
 Caracteriza la utilidad e importancia de los metales y no metales para la vida socioeconómica del país.
BLOQUE V
Interpreta enlaces químicos e interacciones intermoleculares.
Distingue los diferentes modelos de enlaces interatómicos e intermoleculares, relacionando las propiedades macroscópicas de las sustancias con el tipo de enlace que presentan.
· Define el concepto de enlace químico.
· Enuncia la regla del octeto.
· Describe la formación del enlace iónico y las propiedades que presentan los compuestos con este tipo de enlace.
· Define el concepto de enlace covalente.
· Conoce las características de los diferentes tipos de enlace covalente.
· Explica las propiedades de los compuestos covalentes.
· Describe las teorías que explican el enlace metálico (teoría del mar de electrones y la teoría de bandas).
· Reconoce las características que se derivan del enlace metálico.
· Refiere la formación de las fuerzas intermoleculares.
√ Fuerzas de dispersión o fuerzas de London.
√ Dipolo-dipolo.
√ Dipolo-dipolo inducido.
· Identifica las características de los compuestos que presentan un puente de hidrógeno, especialmente la del agua y moléculas de importancia biológica.

BLOQUE VI
Maneja la nomenclatura Química Inorgánica.
Maneja el lenguaje de la Química inorgánica, identifica los compuestos de uso cotidiano y aplica las normas de seguridad necesarias para el manejo de productos químicos.
· Describe las reglas establecidas por la UIQPA para escribir fórmulas y nombres de los compuestos químicos inorgánicos:
√ Óxidos metálicos.
√ Óxidos no metálicos.
√ Hidruros metálicos.
√ Hidrácidos.
√ Hidróxidos.
√ Oxiácidos.
√ Sales.
BLOQUE VII
Representa y opera reacciones químicas.
Reconoce a los procesos químicos como fenómenos de su entorno y demuestra la validez de la ley de la conservación de la materia al balancear ecuaciones químicas.
-Reconoce el significado de los símbolos utilizados en la escritura de ecuaciones Químicas.
- Distingue entre las reacciones de síntesis, descomposición, sustitución simple y sustitución doble.
- Conoce los métodos de balanceo de ecuaciones Químicas por tanteo y por óxido-reducción.
- Explica los conceptos de oxidación y reducción, agente reductor, agente oxidante y número de oxidación.
BLOQUE VIII
Entiende los procesos asociados con el calor y la velocidad de las reacciones químicas.
Reconoce la influencia de los factores que intervienen en la rapidez con que se llevan a cabo las reacciones químicas y la cantidad de calor que se intercambia cuando se desarrollan. Asimismo, valora la importancia del desarrollo sostenible y adopta una postura crítica y responsable ante el cuidado del medio ambiente.
Explica los conceptos de entalpía de reacción y entalpía de formación.
· Distingue entre reacciones químicas endotérmicas y reacciones químicas exotérmicas partiendo de los datos de entalpía de reacción.
· Explica el concepto de velocidad de reacción.
· Describe la noción de desarrollo sustentable.