ADN i ARN: Estructura, Funció i Replicació Cel·lular

ADN: Estructura, Funció i Característiques

L'ADN (Àcid Desoxiribonucleic) és la molècula portadora de la informació genètica.

Estructura Química de l'ADN

• Àcid fosfòric
• Pentosa: desoxiribosa
• Bases nitrogenades: Adenina (A), Timina (T), Citosina (C), Guanina (G)

Estructura Molecular de l'ADN

• Cadena llarga
• Bicatenària (dues molècules de polinucleòtids antiparal·leles)
• Bases nitrogenades unides per ponts d'hidrogen

Tipus i Localització de l'ADN (en eucariotes)

• Tipus: nuclear, mitocondrial, plastidial (cloroplasts)
• Localització: nucli (el que forma els cromosomes), mitocondris, cloroplasts

Funció de l'ADN

La funció principal de l'ADN és portar la informació genètica.

ARN: Estructura, Funció i Tipus

L'ARN (Àcid Ribonucleic) és una molècula clau en la síntesi de proteïnes.

Estructura Química de l'ARN

• Àcid fosfòric
• Pentosa: ribosa
• Bases nitrogenades: Adenina (A), Uracil (U), Citosina (C), Guanina (G)

Estructura Molecular de l'ARN

• Cadena curta
• Monocatenària

Tipus i Localització de l'ARN (en eucariotes)

• Tipus:
  • ARNm (missatger)
  • ARNt (de transferència)
  • ARNr (ribosòmic)
• Localització: nucli, citoplasma, ribosomes

Funció de l'ARN

La funció de l'ARN és la síntesi de proteïnes a partir de la informació de l'ADN.

Caràcters Heretables i No Heretables

L'ADN és el responsable dels caràcters heretables.

Caràcters No Heretables

Són aquells que no provenen dels progenitors i no poden passar a la descendència.

Caràcters Heretables

Són aquells que s'han adquirit a través dels progenitors i passen a la descendència.

Compactació de l'ADN: Cromatina i Cromosomes

L'ADN és una molècula molt llarga i, per a poder allotjar-se en el nucli eucariota, està compactada en forma de cromatina durant la interfase cel·lular. La cromatina es comprimeix encara més i forma els cromosomes.

La Transcripció de l'ADN

La transcripció és el procés pel qual la informació que conté l'ADN per a la síntesi de proteïnes passa d'aquest a l'ARN missatger. En les cèl·lules eucariotes té lloc en el nucli i en les cèl·lules procariotes, en el citoplasma.

La Replicació de l'ADN

La replicació de l'ADN és el procés mitjançant el qual una molècula d'ADN es duplica per produir dues molècules d'ADN idèntiques.

Inici de la Replicació

En la replicació, les dues cadenes de la doble hèlix d'ADN se separen i cadascuna serveix de motlle per a la construcció d'una cadena complementària. El primer pas per a duplicar l'ADN és, per tant, la descompactació, que és duta a terme gràcies a la topoisomerasa, i després, la separació de la doble cadena d'ADN, en la qual intervé l'helicasa. En el nucli no hi ha prou espai per a descompactar tota la molècula d'ADN alhora; per això només se separen els filaments en determinats punts anomenats bombolles de replicació. Aquestes van avançant al llarg de tot l'ADN fins a obtenir la còpia completa de tota la molècula.

La Maquinària de Replicació

Per a dur a terme la replicació és imprescindible la participació de diversos enzims. Aquestes substàncies orgàniques, generalment proteïnes, fan possible els processos següents:

• Les topoisomerases descompacten l'ADN.
• Les helicases s'encarreguen de separar les dues cadenes d'ADN.
• Les ADN-polimerases i les ligases s'ocupen de col·locar i unir els nucleòtids.

Desenvolupament del Procés

Una vegada formada la bombolla de replicació, cadascuna de les cadenes d'ADN serveix de motlle sobre el qual s'aniran situant els nucleòtids que compondran la cadena complementària. Els nucleòtids es col·loquen per complementarietat de bases nitrogenades: adenina (A) amb timina (T) i guanina (G) amb citosina (C). En aquest procés participen les ADN-polimerases. Els nucleòtids només es poden col·locar en sentit 5' cap a 3'. Per aquest motiu, una de les cadenes es copia en fragments menuts, anomenats fragments d'Okazaki. La cadena que s'elabora en fragments xicotets s'anomena cadena retardada.

Fi de la Replicació

Una vegada duplicat l'ADN, l'ADN-polimerasa completa els fragments que falten de la cadena retardada. Al final, la ligasa uneix els fragments i, a continuació, els diversos enzims es desprenen de l'ADN. Una vegada replicat l'ADN, aquest es compactarà i formarà els cromosomes per a començar la divisió cel·lular.