Ácidos nucleicos

Ácidos nucleicos

Los ácidos nucleicos son macromoléculas construidas con largas cadenas (secuencia) de monómeros llamados nucleótidos. Los ácidos nucleicos funcionan de manera primaria en el almacenamiento y transmisión de la información genética, pero también pueden tener funciones estructurales y catalíticas. Hay dos tipos de ácidos nucleicos que se hallan en los organismos vivos, ácido desoxiribonucleico (ADN) y ácido ribonucleico (ARN).

El ADN es el material genético de todos los organismos celulares y el ARN efectúa esta tarea para muchos virus.

Ácidos nucleicos

Ácidos nucleicos Se forman con subunidades de nucleótidos que contienen carbono, hidrogeno, nitrógeno y fósforo.

Ácidos nucleicos de cadena larga: formados por largas cadenas de nucleótidos.

Material genético de todas las células.

Nucleótidos: monómeros individuales.

En las células transfiere la información del ADN a las proteínas. También es el material genético de algunos virus.

Ácido desoxirribonucleico (ADN)

Ácido ribonucleico (ARN)

Adenosín trifosfato (ATP)

La mayor parte de la energía utilizable por todo organismo viviente en cualquier momento se deriva del nucleótido trifosfato de adenosina (ATP).

Clase de molécula

Clase de molécula

Ejemplos

Función

Los ácidos nucleicos son cadenas largas de subunidades similares llamadas nucleótidos. Todos éstos tienen una estructura de tres partes: un azúcar de cinco carbonos (ribosa o desoxirribosa), un grupo fosfato y una base nitrogenada que difiere entre los nucleótidos.

Azúcar

Base

Azúcar

Base

La base nitrogenada es una molécula de estructura cíclica con átomos de nitrógeno, que es capaz de captar H+ del medio, de ahí su carácter de base.

Bases nitrogenadas

Purinas

Pirimidinas

Heterociclo de 9 puntas

Heterociclo de 6 puntas

Adenina

Guanina

Citosina

Timina

Uracilo

Nucleósidos

Los nucleósidos son derivados de purinas y pirimidinas que tienen un azúcar ligado a un anillo de nitrógeno. Se numeran como primados (por ejemplo, 2’ o 3') para distinguir los átomos del azúcar de los de la base heterocíclica. El azúcar en ribonucleósidos es D-ribosa y en desoxirribonucleósidos es 2-desoxi-D-ribosa. El azúcar está vinculado a la base heterocíclica a través de un enlace N-glicosídico, casi siempre a N-1 de una pirimidina o a N-9 de una purina.

Ribonucleósidos

Desoxirribonucleósidos

Nucleótidos

Los nucleótidos son moléculas orgánicas formadas por la unión covalente de un monosacárido de cinco carbonos (pentosa), una base nitrogenada y un grupo fosfato. Son los monómeros de los ácidos nucleicos (ADN y ARN), los cuales forman cadenas lineales de miles o millones de nucleótidos, pero también realizan funciones importantes como moléculas libres (por ejemplo, el ATP o el GTP).

El ADN esta formado por

desoxirribonucleótidos

El ARN esta formado por

ribonucleótidos

La estructura del ADN

• El DNA contiene dos diferentes pirimidinas, la timina (T) y la citosina (C), y dos distintas purinas, guanina (G) y adenina (A). Los nucleótidos están unidos de forma covalente el uno con el otro y forman un polímero lineal o cadena, con un esqueleto compuesto de azúcares que se alternan, y grupos fosfato unidos por enlaces del tipo 3′-5′ fosfodiéster.

• Las bases unidas a cada azúcar se proyectan desde el esqueleto y se asemejan a una columna de estructuras apiladas.

• Los nucleótidos tienen una estructura polarizada: un extremo donde se localiza el fosfato y se conoce como el extremo 5′ (extremo cinco prima terminal), mientras el otro extremo es el 3′ terminal.

Puentes de hidrógeno

T - A

Haga clic en los puentes de hidrógeno para ampliar la información.

G - C

C - G

A - T

En las hebras enfrentadas A se complementa con T, y G se complementa con C.

La estructura del ADN

• Las dos cadenas del DNA comprenden una doble hélice que discurre en dirección opuesta, es decir, son antiparalelas. Esto significa que si una cadena está alineada en la dirección 5′ → 3′, la cadena compañera debe estar alineada en dirección 3′ → 5′.

• El esqueleto (azúcar-fosfato-azúcar-fosfato) se localiza en el exterior de la molécula con dos grupos de bases que se proyectan hacia el centro. Los grupos fosfato confieren a la molécula carga negativa.

• Las interacciones hidrófobas y las fuerzas de van der Waals entre las bases planares apiladas suministran estabilidad a la molécula del ADN.

Apareamiento de bases de Watson y Crick

Funciones del ADN

Almacén de la información genética. Como material genético, el ADN contiene las instrucciones que determinan todas las características heredables que un organismo puede exhibir. En términos moleculares, el ADN contiene la información para el orden específico de aminoácidos de todas las proteínas que sintetiza el organismo.Replicación y herencia. El ADN debe contiene la información para la síntesis de nuevas cadenas de ADN (replicación). La replicación del ADN permite que las instrucciones genéticas se transmitan de una célula a sus células hijas y, de esta forma, de un individuo a su descendencia.

¿Qué es un gen?

¿Qué es el ADN y cómo funciona?

¿Qué es un cromosoma?

El ARN

Una célula típica contiene 10 veces más ARN que ADN. El azúcar presente en el ARN es la ribosa. Por este motivo, el ARN es químicamente inestable y se hidroliza fácilmente. En el ARN, la base que se aparea con la A es U, a diferencia del ADN, en el cual la A se aparea con T. Los principales tipos de ARN, se muestran en la figura.

Funciones

Principales tipos de ARN

ARN ribosómico

ARN mensajero

ARN de transferencia

Junto a proteínas constituyen la estructura de los ribosomas, lugar donde se unen los aminoácidos.

Se encarga de transportar la información que contiene el ADN a los ribosomas.

Transportan los aminoácidos según la secuencia determinada por el ARNm.

Comparación entre ADN y ARN

Cadenas

Contiene genes, en la mayoría de estos la secuencia de bases determina la de aminoácidos en una proteína.

ADN

ARN

Azúcar

Tipos de bases nitrogenadas

Función

Desoxirribosa

A, T, C, G

ARN mensajero (ARNm): lleva el código del ADN para que sea leído por los ribosomas. ARN ribosómico (ARNr): se combina con proteínas para formar ribosomas. ARN de transferencia (ARNt): encargado de transportar los aminoácidos a los ribosomas y ordenarlos a lo largo de la molécula de ARNm, a la cual se unen por medio de enlaces peptídicos para formar proteínas durante el proceso de síntesis proteica.

Ribosa

A, U, C, G