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ACIDOS NUCLEICOS
Francisco Garrido – [email protected]
¿Que son? son compuestos orgánicos, de carácter acídico y presentes en todos los seres
vivos. Pertenecen al grupo de macromoléculas, formados por la polimerización, en cadenas
lineales, de nucleótidos.
Cuál es su función: son sustancias de alto rango biológico, además Son depositarios de la
información genética y responsables de su transmisión de padres a hijos y de una generación
celular a otra. (ADN) Además Tienen un papel fundamental en la síntesis de proteínas (ARN).
¿Qué es un nucleótido?: un nucleótido es la unidad estructural de un ácido nucleido y se
encuentra constituido por:
- Una base nitrogenada (BN)
- Una aldopentosa (RIBOSA O DESOXIROBOSA)
- Un Ácido fosfórico (FOSFATO)
Base nitrogenada:
Se pueden encontrar 2 tipos:
Aquellas que derivan del anillo de purinas (púricas): adenina y guanina.
Aquellas que derivan del anillo de pirimidinas (pirimídicas): timina (ADN), citosina y uracilo
(ARN)
NEMOTECNIA PARA
MEMORIZAR LAS BASES
PURICAS: PUR-G A
PUR= PURICAS
G= GUANINA
A= ADENINA
Sabiendo esto podemos
deducir que las bases
restantes son PIRIMIDICAS
(tiamina, citosina y uracilo)
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Aldopentosa: puede ser de dos tipos:
Ribosa (ARN) Aldopentosa más común.
Desoxirribosa (ADN). Es un producto de desoxidación de la ribosa en el carbono 2.
Estas se encuentran enlazadas al nitrógeno 9 de una base púrica o al nitrógeno 1 de una
base pirimídica mediante enlace β- glicosídico
El compuesto formado por una base nitrogenada y una aldopentosa, se denomina
nucleósido.
Ácido fosfórico: se une al C5 de la pentosa por enlace fosfodiéster (éster) formando al
nucleótido.
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ADN (Ácido desoxirribonucleico)
Se lo encuentra en el núcleo celular, y además se lo puede
encontrar en pequeñas cantidades en mitocondrias y en
cloroplastos si hablamos de una célula vegetal. Respecto a sus
características principales es que es BICATENARIO, es decir que se
van a encontrar compuesto por 2 cadenas, que a su vez son
complementarias (debido a que la luz que existe entre ambas
hebras es demasiado grande para la unión de 2 bases púricas
y demasiado chica para la unión de 2 bases pirimidicas, por lo
tanto la luz es justa para la unión de una base púrica con una base
pirimidica mediante enlaces puente de hidrogeno, se establecen 2
puentes entre adenina y timina y 3 puentes entre guanina y
citosina) y antiparalelas, porque una hebra va a ir en sentido 5´-3´ y
la otra hebra va en sentido 3´-5´. Que giran sobre su eje central en
sentido dextrógiro (en el sentido de las agujas del reloj).
Los nucleótidos se unen entre sí por enlaces éster (fosfodiéster)
entre el fosforo del C5 con el OH del C3 de la pentosa anterior.
Al producirse los giros se forman 2 surcos o estrías paralelas a las
vueltas de la hélice, se observa un surco más ancho (mayor) y un
surco menor en los cuales se encuentran las bases nitrogenadas
que interactúan con diversas moléculas. Las desoxirribosas y
fosfatos al tener carácter hidrofílico, se disponen hacia afuera de la
molécula, en contacto con el medio, mientras que las bases
nitrogenadas, hidrofóbicas, se ubican en el interior.
La relación molar entre las bases es igual a 1, es decir, existe la
misma cantidad de bases púricas como de bases pirimidicas.
Esta es la forma comúnmente adoptada por el
ADN, descripta por Watson y Crick,
Estructura B: es la forma comúnmente adoptada
por el ADN, que gira cada 10 pares de bases y es
DEXTROGIRA.
Estructura A: es más ancha y más corta que la
forma B, gira cada 11 pares de bases. Es
incompatible con la vida, se produce en
laboratorio por deshidratación.
Estructura Z: es más angosta y alargada, gira cada
12 pares de bases. Está formada principalmente
por la sucesión alternada de citocinas˗ guaninas,
su giro se vuelve levógiro y adopta una forma en
zigzag.
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Desnaturalización y Renaturalización del ADN
Cuando sometemos al ADN a Diversos agentes físicos o químicos (calentamiento, álcalis, urea) producen la
ruptura de los puentes de hidrógeno que mantienen a las cadenas lo que produce que las hebras
comiencen a desenrollarse hasta que se forma una disposición al azar. Este proceso se denomina
desnaturalización del ADN, es un proceso reversible. Y para estudiar este proceso la desnaturalización
puede ser seguida espectrofotométricamente, midiendo la absorción de la luz ultravioleta a 260nm. Si se
somete la solución a calentamiento lento se observa que a medida que aumenta la temperatura, se
produce aumento de absorción (efecto hipercrómico). Cuando se llega al máximo de desnaturalización, la
densidad óptica no aumenta más con el calentamiento, indicando que las cadenas se han separado
totalmente.
La temperatura a la cual la mitad del ADN esta desnaturalizada es la temperatura de fusión o Tm.
Como el par Citosina/Guanina está unido por 3 puentes de hidrogeno, es más resistente a la
desnaturalización y tendrá mayor Tm.
Como dijimos anteriormente, es muy importante conocer que este proceso es reversible siempre y cuando
sea en condiciones controladas. Existe un proceso conocido como templado del ADN en el cual se va
disminuyendo lentamente la temperatura con el fin de que las bases complementarias se vayan
reencontrando y se pueda restablecer la estructura original.
ADN circular
Se lo encuentra principalmente en organismos procariotas (sin
núcleo) como las bacterias, se
encuentra en un cromosoma único constituido por una doble
hélice de ADN que no tiene
extremos libres, la molécula se cierra sobre si misma formando un
círculo.
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ARN (ácido ribonucleico)
Es un polímero de nucleótido cuyas principales características son:
- Es monocatenario, no hay relación molar entre las bases
- Presenta D˗Ribosa en lugar de D˗Desoxirribosa
- Tiene como base pirimidica al uracilo en lugar de timina.
- Hay 3 tipos principales:
• Arn mensajero (ARNm):
Se lo encuentra en el núcleo y citoplasma. Y su función principal es trasmitir la información genética desde
el ADN hacia los ribosomas, donde va a servir para transcribir el mensaje que este lleva para formar una
proteína especifica guiando correctamente el ensamble de los aminoácidos.
Estructura: ARNm es una cadena sencilla (monocatenario) formada por ribonucleótidos, unos monómeros
formados por una ribosa, un grupo fosfato y una base nitrogenada. En el extremo 5 presenta un capuchón
de 7-metil-GTP que le sirve como marcador para ser reconocido por el sistema de síntesis proteica. En el
extremo 3 posee la cola de poli A, formada por 100 a 250 unidades de ácido adenilico o AMP, que le
otorga estabilidad y energía.
• ARN de transferencia (ARNt)
Función biológica:
Transporta aminoácidos libres del citosol hasta el lugar de
ensamble (ribosoma). Es el responsable de ubicar a los
aminoácidos en el orden correcto gracias a la presencia, en
su asa central, del anticodón.
Estructura:
Tiene una estructura semejante a una hoja trilobulada,
Es una sola hebra que se pliega sobre sí mismo formando lóbulos o
asas, en el asa central presenta al anticodón, responsable de la
especificidad del aminoácido y de la función de adaptador, este
anticodón es complementario al codón del ARNm.
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• ARN Ribosomal (ARNr)
Es el más abundante, alrededor del 80% del ARN. Es el núcleo
prostético de nucleoproteínas
componentes de los ribosomas.
Ribosomas: decodifica (lee) el mensaje contenido en el ARNr.
El ribosoma está compuesto por dos subunidades, una
subunidad pequeña y otra grande.
La subunidad pequeña en humanos está formada por una molécula de ARN y 32 proteínas. La subunidad
grande consiste de tres moléculas de ARN y alrededor de 46 proteínas
Virus
Un virus es un microorganismo infeccioso que consta de
un segmento de ácido nucleico (ADN o ARN) rodeado por
una cubierta proteica. llamada cápside constituida por
unidades polipeptídica o capsómeros, con capacidad para
reproducirse a expensas de las células que invaden.
Son agentes de numerosas enfermedades, tanto en
animales como en vegetales, algunos de ellos producen
desarrollo de tumores en el organismo hospedador.
Nucleótidos libres
Son nucleótidos que no forman parte de los ácidos nucleicos, sino que se encuentran libres en la célula
realizando diferentes funciones. Entre estos tenemos:
- ATP: adenosín trifosfato
- GTP: guanosín trifosfato
- AMPc: adenosín monofosfato ciclico
- GMPc: guanosín monofosfato ciclico
- UTP: uridín trifosfato
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