ACIDOS NUCLEICOS
Los ácidos nucleicos son las moléculas que transmiten la información
hereditaria y determinan que proteínas producen la célula. Sus unidades son
los nucleótidos.
Los ácidos nucleicos son un tipo importante de macromoléculas presentes
en todas las células y virus. Las funciones de los ácidos nucleicos tienen
que ver con el almacenamiento y la expresión de información genética. El
ácido desoxirribonucleico (ADN) codifica la información que la célula
necesita para fabricar proteínas. Un tipo de ácido nucleico relacionado
con él, llamado ácido ribonucleico (ARN), presenta diversas formas
moleculares y participa en la síntesis de las proteínas.
COMPOSICIÓN DE LOS NUCLEÓTIDOS.
• Los nucleótidos son moléculas formadas por una pentosa, un grupo
fosfato y unas moléculas orgánicas cíclicas llamadas bases
nitrogenadas.
• Sus funciones en el organismo es actuar como transmisores de energía
(ATP) y como mensajeros químicos intracelulares ante señales que
llegan a las membranas de la célula (AMPc, es es un nucleótido que
funciona como segundo mensajero en varios procesos biológicos.), son
componentes extracelulares de una serie de coenzimas e intermediarios
metabolicos y por último son los monomeros de los acidos nucleicos:
ADN y ARN.
COMPOSICIÓN QUÍMICA Y ESTRUCTURA
• Las bases nitrogenadas son moléculas planas, aromáticas y
heterocíclicas que se derivan de la purina o de la pirimidina.
• Son heterocíclicas porque en sus anillos hay otros elementos además de
carbono.
• Las bases púricas son Adenina (A) y Guanina (G), presentes en ADN y
ARN.
• Las bases pirimidinicas son Citosina (C), Timina (T), y Uracilo (U). El
uracilo solo esta en el ARN y la timina en el ADN, aunque este se
puede localizar en el ARNt.
• Un nucleósido esta hecho de un azucar + una base nitrogenada.
• Un nucleotido esta hecho de un grupo fosfato + un azucar + una base
nitrogenada.
• En el ADN, el nucleotido es un desoxirribonucleótido y en el arn un
Ribonucleótido.
LOS NUCLEÓTIDOS NO NUCLEICOS.
• El ATP (Adenosín trifosfato) funciona como biomolecula de intercamio
genetico y esta formado por Adenina, Ribosa y tres grupos fosfato
unidos por enlace fosfoéster.
• La importancia del ATP radica en la cantidad de energia libre que
acompaña a la rotura de los enlaces fosfoéster, esto sucede cuando un
grupo fosfato se transfiere a otro compuesto transformandose de ATP a
ADP (Adenosín difosfato).
NUCLEOTIDOS QUE ACTUAN COMO ENZIMAS
(Enzimas definicion)
• Enzimas catalizan reacciones de oxidación y de reducción en la célula
(Transferencia de electrones).
• Estas coenzimas presetan dos formas, reducida ( representada con más
hidrógenos) y otra oxidada.
o NAD
+
y NADP
+
El NAD
+
es el dinucleótido de nicotinamida y adenina cuya
forma reducida se representa coo NADH
+
H
+
; su version fosfatada
es el NADP y estos compuestos provienen de la vitamina B3.
o FAD
+
Y FMN
El primero es dinucleótido de flavina y els egundo un
mononucleótido. Estan unidos a las enzimas en reacciones redox.
A las coenzimas que tienen esta caracteristica se les denomina
grupos prosteticos. Derivan de la vitamina B2.
o AMPc
Actua como segundo mensajero. Un ejemplo es la transduccion
de señales.
o Coenzima A (CoA)
Molecula importante en el metabolismo de las celulas. Transporta
grupos acetilo y grupos acilo. Su centro reactivo es el grupo
sulfhidrilo esta se une con los grupos acilo o acetilo gracias a un
enlace tioéster.
UNION DE NUCLEOTIDOS
Los nucleotidos se unen para formar cadenas de ADN o ARN. Se realiza
mediante puentes de grupos fosfato que unen:
- OH de la posición 5’ de primero
- OH de la posición 3’ del siguiente
A este enlace se le llama fosfodiéster.
A acido nucleico de cadena corta se le llama oligonucleotido, y si tiene
longitud mayor se le llama polinucléotidos.
ADN: ESTRUCTURA Y FUNCION
• Descubierto por Friedrich Miescher en 1868 y la denomino nucleína.
• En 1944 Oswald Avery, Colin Macleod y Maclyn McCarty
descubrieron que el ADN es un molécula portadora de caracteres
hereditarios.
• Erwin Chargaff encontro reglas para determinar la estructura del ADN
1. Las cantidades de las bases nitrogenadas varian.
2. Las muestras se componen de las mismas bases.
3. La composicion del ADN no varia con su ambiente (Epigenética)
4. Existe la complementariedad de bases.
• En 1953, Watson y Crick determinaron la estructura del ADN, doble
helicoide. Se caracteriza por:
o Forma un doble helice gracias a dos cadenas polinucleotidas.
o Cada vuelta de helice contiene 10 pb y avanza 3’6 nm.
o Las cadenas del ADN son antiparalelas
o Se orientan hacia el centro forman un angulo de 90º
o Cada base esta unida mediante puentes de hidrogeno a su
complementaria.
o Tiene desnaturalizacion
o Este modelo de organización del ADN se denomina -ADN.
ARN: ESTRUCTURA, TIPOS Y FUNCIONES
• Se encarga de ejecutar la informacion contenida en el ADN mediante la
sintesis proteica.
• Los distintos tipos de ARN intervienen de diferente manera en la
biosintesis proteica.
• Son cadenas de poliribonucleotidos unidos por un enlace fosfodiéster
ARN ribosómico
Componente principal de los ribosomas
ARN transferente
Contiene 75 nucléotidos, transportador de aminoácidos al ribosoma;
fabrica correctamente la proteína. Contiene un antidcodón.
ARN mensajero
Menos abundante, es el que lleva el mensaje para fabricar una proteína
determinada.
ARN nuclear pequeño
Tiene de 100 a 200 nucleotidos, se localiza en el nucleo y su funcion es
el proceso de maduracion del ARNm para que pueda ser exportado al
citoplasma para su lectura.
FUNCION DE ACIDOS NUCLEICLOS EN LA SINTESIS DE PROTEINAS
o Dogma central de la biologia molecular
- La informacion genetica esta contenida en los genes (Segmentos
de ADN)
- Nuestro genoma contiene 30 mil genes de la cual solouna
pequeña parte es codificante.
- El dogma establece que la informacion fluye desde el ADN al
ARN y este a las proteinas.
- Consta de tres pasos: la replicacion, la transcripcion y la
traduccion.
o Excepciones al dogma central de la biologia
- Algunos virus y priones (proteinas que se autorreplican) rompen
el esquema del dogma.
- Por ejemplo el Virus de inmunodeficienciahumana (VIH).
Gracias a esto se sabe que la informacion no fluye de
maneraunidireccional si no de forma bidireccional.
- PRIONES: Cambian de manera anomala su estructura o
conformación, capaces de generar en el huésped otras como ellas.
Por ejemplo es responsable del mal de la vaca loca (Encefalopatía
espongiforme bovina) y de enfermedades similares en humanos y
ovejas.
RELACIÓN CON LA BIOLOGIA MOLECULAR
• La biologia molecular tiene como objeto de estudio los procesos de los
seres vivos desde un punto de vista molecular. Pretende explicar
fenomenos a partir de sus propiedades macromoleculares.
• Dos moleculas en particular son su objeto de estudio: acidos nucleicos y
las proteinas.
• Dentro del proyecto genoma humano se define a la biologia molecular
como el estudio de la estructura, funcion y composicion de las
moleculas biologicamente importantes.
• Al estudiar el comportamiento biologico de las moleculas que
componen celulas vivas la biologia molecular roza con otras ciencias
como la genetica (estudia la estructura y funcionamiento de genes y su
regularizacion), citologia (estudia la estrcutura de organelos y su
funcion dentro de la celula), bioquimica (estudia la composicion y
cientica de las enzimas y sobre todo estudia los ciclos metabolicos) ,
filogenetica (estudia su composicion detallada de determinadas
moleculas a traves de la evolucion).
• Utiliza analisis, quimicos, conocmiento de microscopio electronico,
difraccion de rayos X y la cromatografia.
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