webquest 4º ESO: ESTRUCTURA DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA

1.INTRODUCCIÓN.
El ADN se encuentra en el núcleo de las células y almacena toda la información necesaria para el funcionamiento y desarrollo del ser vivo.

El mensaje genético puede pasar a la descendencia gracias a que los ácidos nucleicos son capaces de autoduplicarse, es decir, sacar copias exactas de sí mismos.

El ARN tiene funciones relacionadas con la transmisión de la información contenida en el ADN. Este ácido nucleico se ocupa de interpretar la información del ADN, transportarla al citoplasma y dirigir la síntesis de proteínas de acuerdo con las instrucciones contenida en la información genética. Por este motivo el ARN se encuentra tanto en el núcleo como en el citoplasma.

Los ácidos nucleicos contienen carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Están formados por la unión de muchas subunidades, moléculas pequeñas llamadas nucleótido, mediante enlaces fosfodiester.



Los nucleótidos están compuestos por una base nitrogenada, un glúcido y un ácido fosfórico. Hay cuatro tipos de nucleótidos en función de las bases que contienen: guanina, citosina, adenina y timina en el ADN; o uracilo en lugar de timina en el ARN. El glúcido que forma cada nucleótido es la desoxirribosa en el caso del ADN y ribosa en el ARN.



La estructura del ADN es peculiar, pues se trata de una cadena doble con forma de doble hélice, mientras que el ARN está formado por una sola cadena o hebra.




MODELO DE WATSON Y CRICK
En los primeros años de la década de 1950, Watson y Crick, dos investigadores interesados en el ADN, comenzaron a trabajar juntos para resolver el problema de su estructura molecular. No hicieron experimentos en el sentido habitual, sino que se dedicaron a examinar y contrastar todos los datos existentes a cerca del ADN y unificarlos en una síntesis significativa.

En el momento en que comenzaron sus estudios, ya había un cúmulo de abundante información sobre el tema:
- Se sabía que la molécula de ADN era muy grande, también muy larga y delgada, y que estaba compuesta de nucleótidos que contenían las bases nitrogenadas adenina, guanina, timina y citosina.
- Las leyes de Chargaff proponían que la cantidad de adenina es igual a la de timina, y que la de guanina es igual que la de citosina.
- Estudios físicos con técnicas de difracción de rayos X de Maurice Wilkins y Rosalind Franklin habían ofrecido fotografías del ADN donde se mostraban patrones que, casi con certeza, reflejaban los giros de una hélice gigante.

Cuando Watson y Crick analizaron los datos, armaron modelos reales de las moléculas usando alambre y hojalata, ensayando dónde podía encajar cada pieza en el rompecabezas tridimensional.



A medida que trabajaban con los modelos advirtieron que los nucleótidos situados en cualquiera de las cadenas de la doble hélice podían acoplarse en cualquier orden o secuencia: por ejemplo TTCAGTACATT y así sucesivamente.

Dado que una molécula de ADN puede tener miles de nucleótidos de largo, es posible obtener una gran variedad de secuencias de bases diferentes y la variedad es uno de los requisitos primarios del material genético.


Además, las dos cadenas de nucleótidos corren en direcciones opuestas, por lo que se dice que son cadenas antiparalelas. Aunque los nucleótidos dispuestos a lo largo de una cadena de la doble hélice pueden presentarse en cualquier orden, su secuencia determina el orden de los nucleótidos de la otra cadena.

2.TAREA
Tras toda la información recibida, se tratará de comprobar que han quedado claros los conceptos clave. Para ello se formarán grupos de 3-4 alumnos para la resolución de los tres primeros ejercicios, y de forma individual, si se desea, el cuarto.

a)Por una parte deberán por grupo enumerar,discutir y recoger en un cuadro las principales diferencias entre la molécula de ADN y el ARN (estructura, composición, ubicación y función). Posteriormente pondrán en común los cuadros de los distintos grupos y deliberarán si existen discrepancias.

b)Acudiendo a la información aportada,deberán ser capaces de identificar cada uno de los elementos de la doble hélice impresa (maqueta) coloreando cada uno de ellos según el código:
- Glúcido
- Pentosa
- Base nitrogenadas: Adenina, Guanina, Citosina, Timina.

c) Se pide que pongan por escrito si encuentran alguna peculiaridad a la distribución de los colores. ¿Existe alguna regla con el apareamiento de las bases nitrogenadas?.

c)Por último, se les ofrecen las instrucciones para la elaboración tridimensional en papel de la doble hélice.

3. RECURSOS
VIDEO http://www.youtube.com/watch?v=ACrtG8aZsJc
MAQUETA http://www.dnai.org/downloads/origami_b+w.pdf
INSTRUCCIONES http://www.dnai.org/downloads/origami_inst.pdf

4. EVALUACIÓN:

La evaluación de esta actividad se realizará del siguiente modo:

Resolución en grupo de los apartados A, B y C: 40%

Exposición de sus conclusiones y defensa frente a otros grupos: 30%

Organización en el trabajo de grupo: 20%

Elaboración individual de la maqueta: 10%

5. CONCLUSIÓN:

Tras realizar la actividad, los alumnos habrán aprendido unas nociones básicas sobre la estructura de la información genética e identificación de las distintas partes de la molécula de ADN, adquirido habilidad para asimilar y seleccionar la información en un texto, al mismo tiempo que habrán practicado el trabajo en grupo, así como la exposición oral y defensa de sus conocimientos frente a otros compañeros.