Nucleótidos y nucleósidos

ACIDOS NUCLEICOS

¿QUÉ SON?

Son biomoléculas orgánicas compuestas siempre por C, H, O, N, P. Son moléculas fibrilares (alargadas) gigantes no ramificadas, que desempeñan funciones biológicas de trascendental importancia en todos los seres vivos.

Son biopolímeros, formada por unidades estructurales más pequeñas o monómeros denominados nucleótidos (a diferencia de los aminoácidos que constituyen cada uno una especie química definida, son moléculas complejas resultantes de la combinación de un ácido fosforito, un azúcar y una base nitrogenada).

Nucleótidos y nucleósidos

Los nucleótidos están formados por tres tipos de moléculas: pentosas, ácido fosfórico y bases nitrogenadas.

Pentosas: Son dos aldopentosas:

• Ribosa en el ARN

• Desoxirribosa en el ADN

Ácido fosfórico:

Bases nitrogenadas: Son compuestos heterocíclicos de C y N. Son de dos tipos:

• Bases púricas: Derivan de la purina

• Bases pirimidínicas: Derivan de la pirimidina

La unión de una pentosa y una base nitrogenada constituyen un NUCLEÓSIDO. Se establece un enlace N-glucosídico entre el carbono 1 de la pentosa y el nitrógeno 9 si la base es púrica o 1 se es pirimidínica.

Se nombran con el nombre de la base terminado en –osina si es púrica y en –idina si es pirimidínica. Si la pentosa es desoxirribosa se añade el prefijo desoxi-.

Adenosina, guanosina, timidita, histidina, uridina. Desoxiadenosina, desoxiguanosina,…

La unión de un nucleósido y un ácido fosfórico constituye un NUCLEÓTIDO. Se establece un enlace fosfodiéster entre el –OH del carbono 5 de la pentosa y un H del ácido fosfórico.

Se nombra con el nombre de la base terminado en –ílico y se antepone la palabra ácido. Ácido adenílico. Si la pentosa es desoxirribosa, se antepone la palabra desoxi. Ácido desoxiadenílico.

Funciones de los nucleótidos

a) Fosfatos de adenosina: Actúan como intermediarios en las reacciones metabólicas en las que se libera o consume energía ya que los enlaces entre fosfatos acumulan energía. Son coenzimas. Los más importantes son:

• AMP: Adenosín-monofosfato

• ADP: Adenosín-difosfato

• ATP: Adenosín-trifosfato

b) Piridín nucleótidos:

• NAD: Nicotinamín-adenín-dinucleótido

• NADP: Nicotinamín-adenín-dinucleótido-fosfato

Actúan como coenzimas en reacciones de oxidación- reducción

c) Flavín nucleótidos: La base nitrogenada es flavina.

• FMN: flavín-monofosfato

• FAD: Flavín-adenín-dinucleótido

Actúan como coenzimas en reacciones de oxidación- reducción

CLASIFICACION

Clasificación de los ADN

Según la estructura del ADN: monocatenario o bicatenario.

• Monocatenario: el ADN está constituido por una cadena de nucleótidos.

o Circular: en forma de anillo (virus)

o Lineal. en forma de línea (virus)

• Bicatenario: el ADN está constituido por dos cadenas de nucleótidos

o Circular: la molécula está cerrada (virus, células procariotas, orgánulos de las c. eucariota: cloroplastos, mitocondrias)

o Lineal: la molécula está abierta. (virus, núcleo de c. eucariota)

• Según la forma de empaquetarse (a qué tipo de moléculas se puede unir y de esa manera se repliegan en el espacio y ocupan el menor espacio posible):

o ADN + histonas: aparecen en las células eucariotas.

o ADN + proteínas no histonas: aparecen en las células procariotas.

Funciones del ADN

La función general del ADN es la de “servir como material genético de la célula, del orgánulo celular en que se encuentre o de aquellos virus de los que forma parte”. El ADN va a realizar un doble papel:

• Almacena información en fragmentos de su molécula llamados genes mediante secuencias de bases nitrogenadas, con esa información gobierna toda la actividad celular, y lo logra dirigiendo la síntesis de proteínas y enzimas. Las moléculas responsables en última instancia de los caracteres hereditarios. Esto lo hace mediante el proceso de trascripción por el cual traslada su información al ARN y de éste se traduce a proteínas, se establece así un flujo de información.

• Transmite información de generación en generación lo que se logra gracias a su capacidad de duplicación o replicación sacando copias idénticas de las moléculas y repartiéndola equitativamente entre las células hijas.

ARN

El ARN se define como un encadenamiento de ribonucleótidos de Adenina (A), Guanina (G), Citosina (C) y Uracilo (U). (Nunca va a aparecer la ribosa unida a la Timina (T) si éste forma parte del ARN). Los nucleótidos se unen entre sí mediante enlaces fosfodiester.

Siempre presentan forma monocatenaria y va a aparecer en todo tipo de organismos (virus, células procariotas y eucariota), en las células eucariotas suele ser mucho mayor la cantidad de ARN que de ADN.

Clasificación del ARN

• Monocatenario: constituidos por una cadena de nucleótidos

• Bicatenarios: constituidos por dos cadenas de nucleótidos; solo la presentan los virus.

Los monocatenarios se pueden clasificar en cuatro tipos:

o ARN transferente (ARN t)

o ARN mensajero (ARN m)

o ARN ribosómico (ARN r)

o ARN nucleolar (ARN n)

Funciones de los ARN

• Se encargan de transmitir la información genética del ARN; si no existiese el ARN m sería imposible la transmisión del ADN al ribosoma (dentro de la célula).

• Permite convertir la secuencia de nucleótidos, para ello nos hacen falta los ARN (ribosómicos, mensajero, transferente; el nucleolar aparece indirectamente).

• En determinadas ocasiones almacenan información genética, por ejemplo en aquellos virus que no tienen ADN.

PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS.

Desnaturalización: capacidad que posee la molécula de separar sus dos cadenas.

Para seguir esta desnaturalización los anillos de las bases son capaces de absorber una longitud de onda de 260nm, absorbiéndose menos si las bases están hacia fuera, no unidas; se mide con la absorbancia, obteniéndose la curva de desnaturalización.

La Tª de fusión indica la Tª a la que la mitad de las moléculas están desnaturalizadas.

El proceso: se aplica calor a la molécula y se mide la absorbancia a 260nm, progresivamente se va aumentando la Tª hasta llegar al punto medio, que será en el que se da la Tª de fusión. Si la Tª de fusión es alta significa que hay más enlaces del tipo C-G y si es baja que existe

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