T-6 Los ácidos nucleicos (contenidos)

Para saber decir "ácidodesoxirribonucleico" del tirón y sin equivocarte, estudia este tema:

TEMA 6 ÁCIDOS NUCLEICOS

1. COMPOSICIÓN DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS
1. Concepto

·         Los ácidos nucleicos son macromoléculas encargadas de almacenar, transmitir y expresar la información genética de una generación a la siguiente

·         Existen dos tipos; el ADN (ácido desoxirribonucleico) y el ARN (ácido ribonucleico)

·         Un ácido nucleico es un polímero formado por la unión de monómeros llamados nucleótidos

2. Composición de los nucleótidos

·         Bases nitrogenadas

o   Bases púricas. Son la adenina (A) y la guanina (G), ambas presentes tanto en el ADN como en el ARN

o   Bases pirimidínicas. Son la citosina (C), la timina (T) y el uracilo (U). La timina está solo en el ADN y el uracilo solo en el ARN

·         Pentosas

Son la ribosa en el ARN y la desoxirribosa en el ADN

·         Ácido fosfórico

  

 c.  Enlaces

·         N-glucosídico, entre el C1^´ de la pentosa y un nitrógeno de la base (el N1 si es pirimidínica y el N9 si es púrica), con la pérdida de una molécula de agua. La molécula resultante es un nucleósido

·         Enlace éster entre el grupo hidroxilo del C5´ de la pentosa y el ácido fosfórico, con la pérdida de una molécula de agua

2. NUCLEÓTIDOS NO NUCLEICOS

Son nucleótidos que se hallan libres en las células y se clasifican según la función que realizan

1. Transportadores de energía

·         El ATP (adenosín trifosfato) es una molécula en la que los grupos fosfato se unen entre sí mediante enlaces ricos en energía. Esta energía se almacena al formarse el enlace y se libera cuando se rompen por hidrólisis

·         El ATP actúa como molécula transportadora de energía entre las reacciones en las que se desprende energía y las que las necesitan

·         La energía desprendida en las reacciones exergónicas se utiliza para formar ATP a partir de ADP y ácido fosfórico (fosforilación), mientras que la que se necesita en reacciones endergónicas procede de la liberada cuando el ATP se hidroliza a ADP y ácido fosfórico (desfosforilación)

2. Coenzimas

·         Son moléculas orgánicas no proteicas, que intervienen en las reacciones catalizadas enzimáticamente, actuando, en general, como transportadores de electrones

·         Los principales nucleótidos coenzimáticos son los siguientes:

o   Los nucleótidos de flavina: son el FMN (flavín-mononucleótido) y el FAD (flavín-adenín-dinucleótido). Ambos son coenzimas de las deshidrogenasas, enzimas que catalizan reacciones de oxidación-reducción y pueden encontrarse en forma oxidada (FAD, FMN) o en forma reducida (FADH₂, FMNH₂)

o   Los nucleótidos de piridina: son el NAD (dinucleótido de nicotinamida y adenina) y el NADP (fosfato del dinucleótido de nicotinamida y adenina). Son también coenzimas de deshidrogenasas, su forma oxidada es NAD⁺, NADP⁺ y la reducida NADH, NADPH

3. EL ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO (ADN)
1. Estructura primaria

·         Es la secuencia de nucleótidos, unidos por enlaces covalentes de tipo fosfodiéster, que se establecen entre el radical fosfato situado en el C5´ de un nucleótido y el radical –OH del C3´ del nucleótido que le sigue (enlaces 5´ → 3´). Una cadena de ADN presenta dos extremos libres; el 5´, unido al grupo fosfato, y el 3´ unido a un hidroxilo

·         El orden en el que se encuentran unidos los nucleótidos en la molécula de ADN es determinante a la hora de sintetizar una proteína

2. Estructura secundaria: el modelo de Watson y Crick

En 1953 Watson y Crick establecen el modelo de la doble hélice:

·         El ADN es una doble hélice de 2 nm de diámetro, formada por dos cadenas de polinucleótidos enrolladas alrededor de un eje imaginario; las bases nitrogenadas se encuentran situadas en el interior, con los planos de sus anillos paralelos entre sí y perpendiculares al eje de la doble hélice. El azúcar y el ácido fosfórico forman la estructura externa

·         El enrollamiento es dextrógiro y plectonémico, es decir, para que las dos cadenas se separen hay que desenrollarlas. Cada pareja de nucleótidos está separada de la siguiente por 0,34 nm y cada vuelta de la doble hélice está formada por 10,5 pares de nucleótidos, lo que supone una longitud de 3,40 nm por vuelta

·         Las dos cadenas son antiparalelas, es decir, los enlaces 5´ → 3´ están orientados en sentidos opuestos. Además, son complementarias; adenina con timina (2 en laces de hidrógeno) y la citosina con la guanina (3 enlaces)

                

3. Localización del ADN

·         Células procariotas. El ADN forma el cromosoma bacteriano que se sitúa en el citoplasma. Además, aparecen pequeñas moléculas, los plásmidos

·         Células eucariotas. Mayoritariamente en el núcleo y también en mitocondrias y cloroplastos

·         Virus. En el interior de la cápside

4. Clases de ADN

·         Según el número de cadenas pueden ser monocatenarios (solo en virus) si tienen solo una cadena, o bicatenarios, con dos cadenas

·         Según su forma puede ser lineal, en células eucarióticas y algunos virus, o circular, en bacterias, mitocondrias, cloroplastos y algunos virus

4. EL ÁCIDO RIBONUCLEICO (ARN)
1. Concepto

·         Molécula formada por ribonucleótidos de adenina, guanina, citosina y uracilo unidos mediante enlace fosfodiéster en sentido 5´ → 3´

·         La mayoría son monocatenarios con algunas zonas de su molécula, llamadas horquillas, en las que presentan estructura de doble hélice. Cuando estas áreas complementarias están separadas por regiones no complementarias, se generan bucles

·         Todas las moléculas de ARN, proceden de secuencias de ADN y se forman mediante un proceso denominado transcripción

2. Tipos de ARN

·         ARN mensajero (ARNm)

o   Actúa como un intermediario para convertir la información genética codificada en el ADN en una secuencia de aminoácidos (proteína)

o   Se llama ARNm monocistrónico si contiene información para formar un solo polipéptido (eucariotas) y se llama policistrónico si contiene información para varios polipéptidos (procariotas)

o   El ARNm es destruido inmediatamente después de ser traducido por unas enzimas llamadas ribonucleasas

·         ARN ribosómico (ARNr)

o   Este tipo de ARN asociado a un conjunto de proteínas básicas forman el ribosoma

·         ARN de transferencia (ARNt)

o   Transporta los aminoácidos hasta el ribosoma para que se unan entre sí y formen una proteína

o   Existen unos 50 tipos diferentes, pero con unas características comunes:

§  El extremo 3´ está formado por 3 bases nitrogenadas (CCA) sin aparear, siendo este el lugar por donde se une al aminoácido que va a transportar

§  En el brazo A hay un triplete de bases, llamado anticodón, diferente para cada ARNt en función del aminoácido que vaya a transportar, y es complementario de un triplete de bases del ARNm conocido como codón