Acidos Nucleicos

BIOLOGÍA

GUÍA 1

JORGE LUIS QUEVEDO ZAMORA

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO

FACULTAD DE RECURSOS NATURALES

ESCUELA DE INGENIERÍA EN ECOTURISMO

RIOBAMBA

2015

I. ÁCIDOS NUCLEICOS, ESTRUCTURA Y FUNCIÓN EN LOS SERES VIVOS

II. INTRODUCCIÓN

Los ácidos nucleicos son el ácido desoxirribonucleico (ADN) y el ácido ribonucleico (ARN). El ADN porta la información genética que comanda la formación de un organismo completo y, junto con el ARN, determinan las bases del funcionamiento celular a través de la expresión de la información que contienen.

Actualmente no se sabe con certeza cuál es la macromolécula más antigua, si el ADN, el ARN o las proteínas que constituyen el producto de expresión de estos. De hecho, uno de los mayores desafíos es dilucidar la historia posible de cómo el ADN, el ARN y las proteínas aparecieron y se vincularon entre sí.

Tanto el ADN como el ARN son moléculas orgánicas (las moléculas orgánicas poseen en su estructura C y por lo menos un átomo de H). En las células procariotas, el ADN se encuentra en una región denominada nucleoide y en las células eucariotas, en el interior del núcleo celular.

La posición del ARN en la célula depende de la variedad de la que se trate, así hay tres tipos de ARN: mensajero, de transferencia y ribosomal.

III. OBJETIVOS:

A. OBJETIVO GENERAL

• Aprender las generalidades de los Ácidos Nucleicos

B. OBJETIVOS ESPECIFICOS

• Comprender el origen, la estructura y las funciones del ADN y ARN

• Observar la constitución del Nucleótido

IV. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA:

A. DEFINICIÓN

Los ácidos nucleicos son macromoléculas especializadas en el almacenamiento, en la transformación y en el uso de la información hereditaria en los seres vivos. Hay dos tipos de ácidos nucleicos: ADN (ácido desoxirribonucleico) y el ARN (ácido ribonucleico). Ambos están constituidos por unidades de nucleótidos (Figura 1). (Purves, Sadava, Orians, & Heller, 2006).

Figura 1. Constitución del Nucleótido. a. Grupo fosfato, b. azúcar (pentosa) y c. base nitrogenada.

Los nucleótidos que componen la molécula de ADN presentan un azúcar del tipo desoxirribosa y son diferenciados entre sí por el tipo de base nitrogenada que posee: Adenina (A), Timina (T), Citosina (C) o Guanina (G) (Figura 2). Estos nucleótidos establecen enlaces fosfodiéster con los carbonos 3’ y 5’ de sus pentosas. De esta forma se organizan constituyendo una macromolécula, en forma de cinta con una secuencia de nucleótidos. Generalmente esas cintas de nucleótidos se organizan formando una macromolécula compuesta por dos cintas (secuencias), que realizan interacción entre sí, por medio de enlaces químicos (puentes de H) establecidas entre las bases nitrogenadas. Se verifica que la base (T) se liga casi siempre con la base (A) y la base (C) se liga, también, casi siempre con la base (G). Hay que tener en cuenta que las cintas de nucleótidos interactúan en direcciones opuestas (Figura 3), así que la configuración espacial sigue orientación anti paralela. (Purves, Sadava, Orians, & Heller, 2006)

Figura 2. Nucleótidos que componen la molécula de ADN. a. Grupo fosfato, b. azúcar (desoxirribosa), bases nitrogenadas A. adenina, T. timina, C. citosina y G. guanina

Figura 3. Representación esquemática de la interacción antiparalela entre las cadenas (cintas) de nucleótidos en una macromolécula de ADN. Las flechas señalan la dirección de los enlaces 3’ y 5’ fosfodiéster con los carbonos de la pentosa de los nucleótidos que forman cada una de las cintas de ADN. La extremidad 3’ de la cinta de nucleótidos presenta un hidroxilo libre en el carbono 3’ de la pentosa terminal. La extremidad 5’ presenta un grupo fosfato o hidroxilo libre en el carbono 5’ de la pentosa terminal.

Los nucleótidos que componen la molécula de ARN presentan un azúcar del tipo ribosa y son diferenciados entre sí por el tipo de base nitrogenada que posee: Adenina (A), Uracilo (U), Citosina (C) o Guanina (G) (Figura 4). La molécula de ARN generalmente está constituida por una única cinta (secuencia) de nucleótidos. La actuación de los ácidos nucleicos resulta en la síntesis de proteínas, moléculas que ejecutan el programa de actividades codificado por una secuencia (porción) de ADN denominada gen. (Purves, Sadava, Orians, & Heller, 2006)

Figura 4. Nucleótidos que componen la molécula de ARN. a. Grupo fosfato, b. azúcar (ribosa), bases nitrogenadas A. adenina, U. uracilo, C. citosina y G. guanina.

Los ácidos nucleicos son biopolímeros formados a partir de unidades llamadas monómeros, que son los nucleótidos. Durante los años 20, el bioquímico P.A. Levene analizó los componentes del ADN. Encontró que los nucleótidos se forman a partir de la unión de:

B. ESTRUCTURAS DEL ARN

1. AZÚCAR DE TIPO PENTOSA

Se conocen dos tipos de pentosas que forman parte de los nucleótidos, la ribosa y la desoxirribosa, esta última se diferencia de la primera por que le falta un oxígeno y de allí su nombre. El ADN sólo tiene desoxirribosa y el ARN tiene sólo ribosa, y de la pentosa que llevan se ha derivado su nombre, ácido desoxirribonucleico y ácido ribonucleico, respectivamente (Figura 5).

Figura.5 Tipos de Pentosas

2. BASE NITROGENADA

Son compuestos orgánicos cíclicos, que incluyen dos o más átomos de nitrógeno y son la parte fundamental de los ácidos nucleicos. Biológicamente existen cinco bases nitrogenadas principales, que se clasifican en dos grupos:

Bases Purínicas, derivadas de la estructura de las Purinas (con dos anillos): la Guanina (G) y la Adenina (A). Ambas bases se encuentran tanto en el ADN como el ARN.

Bases Pirimidínicas, derivadas de la estructura de las Pirimidinas (con un anillo): la Timina (T), Citosina (C) y Uracilo (U). La timina sólo se encuentra en la molécula de ADN, el uracilo sólo en la de ARN y la citosina, en ambos tipos de macromoléculas (Figura 6).

Figura 6. Las cinco Bases Nitrógenas

3. ÁCIDO FOSFÓRICO

También conocido como Acido ortofosfórico, es un ácido anorgánico, relativamente débil que se emplea en la industria de la alimentación como conservante, emulgente, acidulante (en bebidas

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