UNIDAD 7: ÁCIDOS NUCLEICOS.

Transcripción

1 UNIDAD 7: ÁCIDOS NUCLEICOS. Los ácidos nucleicos son macromoléculas específicas, formadas por la unión de nucleótidos. Su función es la de almacenar la información genética, así como dirigir y controlar todos los procesos biológicos, como la síntesis de proteínas. Tipos de ácidos nucleicos: ADN y ARN. Nucleósidos: Formados por: Una aldopentosa que puede ser: o β-d-ribofuranosa. o β-d-desoxirribofuranosa. Una base nitrogenada que puede ser: o Púrica, como la adenina (A) o la guanina (G) o, o Pirimidínica, como la citosina (C), timina (T) y uracilo (U). Los nucleósidos se nombran indicando la base nitrogenada y añadiendo el sufijo osina si es púrica y idina si es pirimidínica: adenosina, guanosina, citidina, uridina desoxiadenosina, dexosiguanosina, desoxicitidina, desoxitimidina. Nucleótidos: Formados por ribosa o desoxirribosa, una base nitrogenada y una molécula de ácido fosfórico unido al carbono 5 o 3. Página 1 de 5

2 Funciones de los nucleótidos: Además de formar parte de los ácidos nucleicos, los nucleótidos también tienen otras funciones, entre las que destacan: a) Como moléculas acumuladoras y donantes de energía. Son nucleótidos de adenosina y en menor medida de guanosina con más de un grupo fosfato. Acumulan energía en los enlaces entre los fosfatos. Ej: sistema ATP/ADP ADP + P ATP b) Como mensajeros intracelulares. Unión de un mensajero a los recetores de mb ATP AMPc + P + P c) Como coenzimas (parte no proteica de las enzimas o vitaminas) Por ejemplo el NAD +, NADP + y el FAD que actúan como coenzimas en reacciones de deshidrogenación, tomando H + y e - de algunas moléculas, reduciéndolas y quedándose ellos como NADH, NADPH y FADH 2. NAD + + H + NADH NADP + + H + NADPH FAD + H 2 FADH 2 Estas coenzimas se pueden luego oxidar cediendo los electrones y los protones a otras moléculas. Intervienen así, en múltiples procesos metabólicos, como la glucólisis, ciclo de Krebs, cadena transportadora de electrones, etc. Enlace nucleotídico. Es un enlace tipo éster (fosfodiéster) entre el grupo OH del C3 de una pentosa y el OH del fósforo situado en el C5 de otro nucleótido, con liberación de una molécula de agua. De esta manera se forman polinucleótidos. Las bases nitrogenadas no participan en el enlace. Como las pentosas y los fosfóricos son iguales, es la secuencia de bases nitrogenadas la que proporciona la especificidad a la cadena polinucleotídica. Página 2 de 5

3 ADN. Formado, excepto en algunos virus, por una doble cadena de desoxirribonucleótidos de A, G, C o T, que puede ser lineal (en eucariotas) o circular (en procariotas). Se encuentra siempre dentro del núcleo y en algunos orgánulos como mitocondrias y cloroplastos. Función: contiene la información genética del ser vivo. La estructura primaria del ADN se corresponde con la secuencia lineal de los desoxirribonucleótidos. Al igual que ocurría con las proteínas, la estructura primaria, dependerá al final de la secuencia ordenada de las bases nitrogenadas, pues la desoxirribosa y el fosfórico son iguales. Estructura secundaria. Estudios químicos como la Ley de equivalencia de bases de Chargaff en 1950 (A = G, C= T) y de difracción de rayos X de Franklin y Wilkins, llevaron a Watson y Crick en 1953 a proponer el modelo de la doble hélice para explicar la estructura secundaria del ADN. Esta estructura tridimensional presenta las siguientes características. - Dos cadenas polipeptídicas antiparalelas con enrollamiento plectonémico dextrógiro, formando una doble hélice. - La anchura de la doble hélice es de 2 nm y la longitud de vuelta de 3,4 nm. Cada 0,34 nm se encuentra un par de Bases nitrogenadas, por lo que existen 10 pares de nucleótidos por cada vuelta. - Las bases nitrogenadas se apilan en el interior formando planos perpendiculares al eje central, enfrentadas entre sí y unidas por puentes de H. La adenina se une a la timina por dos puentes de H y la guanina con la citosina por tres puentes de H. Página 3 de 5

4 - El aspecto general es el de una escalera de caracol, donde los pasamanos serían las pentosas y los fosfóricos. Las cargas negativas de estos últimos se unirían a las cargas positivas de los cationes de medio que ayudarían a estabilizar la doble hélice. Formas de ADN (Todas coexisten en la célula) B-DNA (más frecuente, mayoritaria). A-DNA (bases nitrogenadas inclinadas, podría estar relacionada con la expresión génica) Z-ADN (d.h levógira, es el ADN mitocondrial) Estructura terciaria. La doble hélice se estabiliza para formar la estructura terciaria asociándose a Histonas (proteínas muy básicas) que contrarrestan las cargas negativas del ADN. La estructura terciaria se consigue mediante el plegamiento y empaquetamiento de las fibras de ADN con las histonas. ADN + histonas Cromatina cromosomas Cuando el ADN se somete a altas temperaturas, cambios en el ph o altas concentraciones salinas, las dos cadenas de polinucleótidos se separan al romperse los puentes de H entre las bases nitrogenadas, produciéndose su desnaturalización. ARN - Es una macromolécula formada por ribonucleótidos de A, G, C y U. - El ARN es monocatenario, aunque en el ARNt existen zonas bicatenarias. En los retrovirus también existe ARN bicatenario. - Las cadenas de ARN son más cortas que las del ADN, aunque su concentración es mayor que la del ADN. Se encuentra tanto en el núcleo como en el citoplasma. - La función principal del ARN es la síntesis de proteínas. - Según el papel que desempeñe en esta función, se distinguen los siguientes tipos de ARN: ARNm, ARNr y ARNt. ARNm Cadena lineal corta originada por la transcripción de un gen (fragmento de ADN). Por lo tanto su secuencia es complementaria de esta cadena de ADN. Se trascribe en el núcleo en forma de ARNhn 1, y después de su maduración sale al citoplasma donde se asocia a los ribosomas para la síntesis de proteínas. Tiene una vida media muy corta (se destruye casi antes de acabar la síntesis de proteínas). Solo se sintetiza cuando es necesario. Representa tan sólo entre el 3% y el 5% del ARN celular. 1 ARNhn. Es el precursor del resto de ARN. Después del procesamiento y maduración del ARNhn se obtiene el ARNm y demás ARN. En procariotas no existe ARNhn. Página 4 de 5

5 ARNr. Tiene una función estructural, forma parte de los ribosomas. Existen varias cadenas distintas de ARNr, que se diferencian por su coeficiente de sedimentación. ARNt. El ARNt se encarga de transportar los aminoácidos presentes en el citoplasma hasta los ribosomas, donde se unen para formar las proteínas. Cada ARNt transporta un aminoácido específico. Los ARNt tienen una estructura secundaria peculiar, en forma de trébol, con cuatro brazos, en el extremo de uno de ellos se encuentra un triplete de bases (anticodón) complementarias de triplete de bases nitrogenadas del ARNm (codón). En el extremo 3 de otro de los brazos se encuentra el sitio de unión para los aminoácidos. Página 5 de 5