El trabajo experimental en la enseñanza de las ciencias con énfasis ...
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Parte 1. De ADN, genes y demásPropósitoConstruir el concepto de gen a partir de los procesos de replicación, traducción ytranscripción del ADN y los diferentes grados de compactación del materialhereditario para reconocer las características generales de los cromosomas.Tiempo estimado: 1 hora 30 minutosVinculación con los programas de estudio 2011:Ciencias I. Bloque IV: La reproducción y la continuidad de la vida: Biodiversidadcomo resultado de la evolución: Relación de cromosomas, genes y ADN con laherencia biológica.Actividad 1 (en equipo)Propósito: Utilizar un modelo mediante el cual se explique la relación entre genes yproteínas.Producto: Síntesis del fragmento de una proteína leyendo el código genético.Tiempo estimado: 90 minutos¿Qué es el código genético?La biología del siglo XX tiene muchas historias que contar acerca de cómo se demostróque el ADN es la molécula con los “planos de la información” para que la célula (y elindividuo) funcione y fueron varios los investigadores los que se dieron a la tarea dedescubrir cómo es que el ADN con sus 4 bases nitrogenadas es capaz de especificar lasíntesis de 20 aminoácidos con los cuales se construyen ¡todas las proteínas!Casi todo lo que hay en el cuerpo, desde el pelo hasta las hormonas, está hecho deproteínas o bien, fabricado por ellas. Incluso la elaboración, la copia, la corrección deerrores y el ensamblaje de las propias moléculas de ADN y ARN (en la replicación ytraducción) se realizan con la ayuda de proteínas (Ridley, 2001).Al final se descifró el enigma y se constituyó lo que hoy día se conoce como códigogenético.74
A principios de los años 70 Francis Crick propuso lo que se conoce como “Dogma de laBiología Molecular”, el cual consideraba que el flujo de la “información” para laproducción de proteínas va desde el ADN al ARN y desde el ARN a las proteínas.Hoy día el “Dogma” ha sido ligeramente modificado puesto que hay virus que puedenportar la “información genética” en forma de ARN para sintetizar a partir de ella ADN yque de ahí se produzca de nuevo ARN y finalmente se culmine con la síntesis de lasproteínas cumpliendo con el dogma inicial.Analicen el esquema anterior que trata de explicar cómo se forman proteínas a partir dela información codificada en el ADN y después tómense 15 minutos para contestar consus propias palabras, individualmente, lo siguiente,:¿En qué consiste la replicación?¿En qué consiste la transcripción?¿En qué consiste la traducción?¿En qué consiste la transcripción inversa?Expongan sus respuestas en pleno mediante una lluvia de ideas y posteriormentecontinúen con la lectura y el desarrollo de la actividad.Se demostró que la información del ADN está delimitada en entidades conocidas comogenes, y que ésta es “leída” en tripletes de nucleótidos. También se demostró que estecódigo se “lee” en dirección del Carbono 3´al 5´y que tiene “puntuación” es decir queciertos tripletes indicaban el inicio y el final de cada gen. Al final se elaboró un cuadroque define el aminoácido para el cual codifica cada triplete de bases nitrogenadas, y aeste cuadro se le conoce como código genético descifrado.Como vimos antes, el modelo de W-C plantea que el ADN está formado por 2 cadenasde nucleótidos; una de las cadenas, la cadena líder o codificante, es la que lleva el“mensaje”, mientras que la cadena complementaria es la que sirve como molde paraque se sintetice el ARN durante la Transcripción. Este ARN conocido como mensajero75
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A principios <strong>de</strong> los años 70 Francis Crick propuso lo que se <strong>con</strong>oce como “Dogma <strong>de</strong> <strong>la</strong>Biología Molecu<strong>la</strong>r”, el cual <strong>con</strong>si<strong>de</strong>raba que el flujo <strong>de</strong> <strong>la</strong> “información” para <strong>la</strong>producción <strong>de</strong> proteínas va <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el ADN al ARN y <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el ARN a <strong>la</strong>s proteínas.Hoy día el “Dogma” ha sido ligeram<strong>en</strong>te modificado puesto que hay virus que pued<strong>en</strong>portar <strong>la</strong> “información g<strong>en</strong>ética” <strong>en</strong> forma <strong>de</strong> ARN para sintetizar a partir <strong>de</strong> el<strong>la</strong> ADN yque <strong>de</strong> ahí se produzca <strong>de</strong> nuevo ARN y finalm<strong>en</strong>te se culmine <strong>con</strong> <strong>la</strong> síntesis <strong>de</strong> <strong>la</strong>sproteínas cumpli<strong>en</strong>do <strong>con</strong> el dogma inicial.Analic<strong>en</strong> el esquema anterior que trata <strong>de</strong> explicar cómo se forman proteínas a partir <strong>de</strong><strong>la</strong> información codificada <strong>en</strong> el ADN y <strong>de</strong>spués tóm<strong>en</strong>se 15 minutos para <strong>con</strong>testar <strong>con</strong>sus propias pa<strong>la</strong>bras, individualm<strong>en</strong>te, lo sigui<strong>en</strong>te,:¿En qué <strong>con</strong>siste <strong>la</strong> replicación?¿En qué <strong>con</strong>siste <strong>la</strong> transcripción?¿En qué <strong>con</strong>siste <strong>la</strong> traducción?¿En qué <strong>con</strong>siste <strong>la</strong> transcripción inversa?Expongan sus respuestas <strong>en</strong> pl<strong>en</strong>o mediante una lluvia <strong>de</strong> i<strong>de</strong>as y posteriorm<strong>en</strong>te<strong>con</strong>tinú<strong>en</strong> <strong>con</strong> <strong>la</strong> lectura y el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> <strong>la</strong> actividad.Se <strong>de</strong>mostró que <strong>la</strong> información <strong>de</strong>l ADN está <strong>de</strong>limitada <strong>en</strong> <strong>en</strong>tida<strong>de</strong>s <strong>con</strong>ocidas comog<strong>en</strong>es, y que ésta es “leída” <strong>en</strong> tripletes <strong>de</strong> nucleótidos. También se <strong>de</strong>mostró que estecódigo se “lee” <strong>en</strong> dirección <strong>de</strong>l Carbono 3´al 5´y que ti<strong>en</strong>e “puntuación” es <strong>de</strong>cir queciertos tripletes indicaban el inicio y el final <strong>de</strong> cada g<strong>en</strong>. Al final se e<strong>la</strong>boró un cuadroque <strong>de</strong>fine el aminoácido para el cual codifica cada triplete <strong>de</strong> bases nitrog<strong>en</strong>adas, y aeste cuadro se le <strong>con</strong>oce como código g<strong>en</strong>ético <strong>de</strong>scifrado.Como vimos antes, el mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> W-C p<strong>la</strong>ntea que el ADN está formado por 2 cad<strong>en</strong>as<strong>de</strong> nucleótidos; una <strong>de</strong> <strong>la</strong>s cad<strong>en</strong>as, <strong>la</strong> cad<strong>en</strong>a lí<strong>de</strong>r o codificante, es <strong>la</strong> que lleva el“m<strong>en</strong>saje”, mi<strong>en</strong>tras que <strong>la</strong> cad<strong>en</strong>a complem<strong>en</strong>taria es <strong>la</strong> que sirve como mol<strong>de</strong> paraque se sintetice el ARN durante <strong>la</strong> Transcripción. Este ARN <strong>con</strong>ocido como m<strong>en</strong>sajero75
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