CIC JULIO SÁNCHEZ 2013

1.- NUCLEÓTIDOS

Los ácidos nucleicos son biopolímeros, de elevado peso molecular, formados por otras subunidades estructurales o monómeros, denominados nucleótidos.

Los nucleótidos están formados por la unión de:

a) Una pentosa, que puede ser la D-ribosa en el ARN; o la D-2- desoxirribosa en el ADN

b) Una base nitrogenada, que puede ser:

- Púrica, como la Guanina (G) y la Adenina (A)

- Pirimidínica, como la Timina (T), Citosina (C) y Uracilo (U)

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C) Ácido fosfórico

A la unión de una pentosa con una base nitrogenada se le llama nucleósido Esta unión se realiza mediante un enlace N-glucosídico. Se hace entre el

a) C-1´de la pentosa y el N-9 de la base púrica, como la guanina y la adenina

b) C-1´de la pentosa y el N-1 de la base pìrimidínica, CIC JULIO SÁNCHEZ

El nucleótido se forma por un enlace tipo éster entre el nucleósido y el ácido fosfórico. Este enlace se produce entre el carbono 5’ de la pentosa y el ácido fosfórico

Se nombran como el nucleósido del que proceden, eliminando la “a” final y añadiendo la terminación 5´-fosfato o monofosfato

Se nombran añadiendo al nombre de la base la terminación osina si la base es púrica (Ej. Adenosina) o la terminación idina si es pirimidínica (Ej. Citidina). Si el azúcar es desoxirribosa se añade desoxi.

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Dos tipos de ácidos nucleicos: ADN Y ARN

2.- ADN

El ADN es el Ácido DesoxirriboNucleico. Es el tipo de molécula más compleja que se conoce. Su secuencia de nucleótidos contiene la información necesaria para poder controlar el metabolismo un ser vivo. El ADN es el lugar donde reside la información genética de un ser vivo.

El estudio de su estructura se puede hacer a varios niveles, apareciendo estructuras,primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria.

Estructura primaria

El ADN está compuesto por una secuencia de nucleótidos formados por desoxirribosa. Las bases nitrogenadas que aparecen formando los nucleótidos de ADN son Adenina, Guanina, Citosina y Timina. No aparece Uracilo.

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Los nucleótidos se unen entre sí mediante un enlace fosfodiéster entre el radical fosfato del carbono 5' del primer nucleótido y el OH del carbono 3' de siguiente nucleótido.

Como el primer nucleótido tiene libre el carbono 5' y el siguiente nucleótido tiene libre el carbono 3', se dice que la secuencia de nucleótidos se ordena desde 5' a 3' (5' → 3').

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Cada cadena de ADN se diferencia por la composición y secuencia de bases por ello se representa las cadenas de ADN sólo por la secuencia de bases

Estructura secundaria

Es una estructura en doble hélice. Permite explicar el almacenamiento de la información genética y el mecanismo de duplicación del ADN. Fué postulada por Watson y Crick,basandose en:

- La difracción de rayos X que habían realizado Franklin y Wilkins: molécula de ADN es larga y rígida con detalles estructurales que se repetían

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-La equivalencia de bases de Chargaff,que dice que la suma de adeninas más guaninas es igual a la suma de timinas más citosinas.

Watson y Crick propusieron el siguiente modelo para el ADN:

El ADN es una doble hélice formada por dos cadenas enrolladas alrededor de un eje común; con las bases nitrogenadas hacia el interior y con los planos de los anillos paralelos y perpendiculares a la doble hélice

El enrollamiento es dextrogiro y plectonémico ( hay que desenrollar las cadenas para separarlas) CIC JULIO SÁNCHEZ

Las dos cadenas son antiparalelas, es decir mientras una cadena crece en sentido 5’-->3’ la otra lo hace en sentido contrario

Las dos cadenas son complementarias; es decir siempre que hay una adenina en la otra cadena hay una timina y siempre que hay una guanina hay una citosina en la otra. Esto se produce por la formación de puentes de hidrógeno entre los grupos polares; así adenina y timina forman dos enlaces de hidrógeno y la guanina y la citosina forman tres enlaces

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Estructura terciaria

Se refiere a como se almacena el ADN en un volumen reducido. Varía según se trate de organismos procariontes o eucariontes:

a) En procariontes se pliega como una super-hélice en forma, generalmente, circular y asociada a una pequeña cantidad de proteinas. Lo mismo ocurre en la mitocondrias y en los plastos.

b) En eucariontes el empaquetamiento ha de ser más complejo y compacto y para esto necesita la presencia de proteinas, como son las histonas y otras de naturaleza no histona (en los espermatozoides las proteinas son las protaminas). A esta unión de ADN y proteinas se conoce como cromatina, en la cual se distinguen diferentes niveles de organización

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DESNATURALIZACIÓN DEL ADN

Cuando la temperatura alcanza el punto de fusión del ADN(temperatura a la que el 50% de la doble hélice está separada), la agitación térmica es capaz de separar las dos hebras y producir una desnaturalización. Este es un proceso reversible, ya que al bajar la temperatura se puede producir una renaturalización. En este proceso se rompen los puentes de hidrógeno que unen las cadenas y se produce la separación de las mismas, pero no se rompen los enlaces fosfodiester covalentes que forman la secuencia de la cadena.

La desnaturalización del ADN puede ocurrir, también, por variaciones en el pH.

La renaturalización se puede conseguir con dos hebras de distinta procedencia obteniendo una molécula híbrida siempre que exista complementariedad

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OTRAS FORMAS DEL ADN

La configuración de la doble hélice corresponde a la forma B del ADN pero también existen otras configuraciones:

-Forma A del ADN: Solo se observa en el laboratorio, se trata de una doble hélice dextrógira más ancha y corta que la forma B

-Forma Z del ADN : es una doble hélice levógira más larga y estrecha que la forma B. Se produce por la presencia de numerosos nucleótidos de guanina y citosina alternantes

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3.-ARN

El ARN está formado por la unión de ribonucleótidos de A,G, C, U ( no hay timina). A veces pueden aparecer otras bases, la mayoría de las veces derivados metilados

La unión entre nucleótidos es por enlace fosfodiéster. En la mayor parte de los organismos el ARN es monocatenario ( excepto en algunos virus) .

Algunas veces pueden aparecer zonas con estructura de doble hélice (horquillas), por unión entre bases complementarias, que al estar unidas a zonas no complementarias da lugar a la formación de bucles

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La función del ARN es extraer la información del ADN y dirigir la síntesis de proteínas

Existen varios tipos de ARN según la estructura y la función

1.- ARN mensajero (ARNm)

Sus características son la siguientes:

- Cadenas de largo tamaño lineales con algunas horquillas.

- Se le llama mensajero porque transporta la información necesaria para la síntesis proteica. Copiada del ADN (transcripción)

- Su vida media es corta.

a) En procariontes el extremo 5´posee un grupo trifosfato . Se le llama policistrónico porque lleva información para la síntesis de varias proteínas

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b) En eucariontes en el extremo 5´posee un grupo metil-guanosina unido al trifosfato, y el el extremo 3´posee una cola de poli-A. Se le llama monocistrónico porque lleva información par una sola proteína

En los eucariontes se puede distinguir también:

- Exones, secuencias de bases que codifican proteinas

- Intrones, secuencias sin información.

Un ARNm de este tipo ha de madurar

(eliminación de intrones) antes de hacerse funcional. Antes de madurar, el ARNm recibe

el nombre de ARN heterogeneonuclear (ARNhn

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2.-ARN RIBOSÓMICO (ARNr)

Sus principales características son:

-Cada ARNr presenta cadena de diferente tamaño, con zonas de

doble hélice

-- Forma parte de las subunidades ribosómicas cuando se une con muchas proteínas básicas

3.- ARN TRANSFERENTE (ARNt)

-Su función es transportar los aás hasta los ribosomas, para que allí se unan y formen las proteínas

-Algunas de las zonas presentan doble hélice y en donde no existe apareamiento existen bucles

-El aspecto plano recuerda al de una hoja de trébol en tres dimensiones parece una LCIC JULIO SÁNCHEZ

- Contiene hasta un 10% de bases nitrogenadas diferentes de las normales ( derivadas de estas)

- En su estructura se observan las siguientes partes:

a) En el extremo 5’ hay un triplte de bases en el que siempre existe G

b) El extremo 3’ está formado por tres bases (CCA) sin aparear y es el lugar por donde se una al aa

c) Brazo A : existe un triplete de base complementario al del ARNm y que recibe el nombre de anticodón, que es donde se una la ARNm

d) Brazo T por donde se une al ribosoma

e) Brazo D por donde se una a la enzima que cataliza el procesoCIC JULIO SÁNCHEZ

4.- otros ARN

ARN nucleolar se encuentra asociado a diferentes proteínas formando el nucleolo. Da origen al ARNr

Ribozimas: con función catalítica que se localizan en el núcleo y en el citoplasma

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Diferencias entre ADN y ARN

4.- NUCLEÓTIDOS NO NUCLEICOS1.- ATPEl ADP y el ATP son ribonucleótidos de Adenina que presentan dos o tres grupos fosfato unidos. Estos enlaces entre los grupos fosfato son enlaces de alta energía de tal manera que si se desprende energía en una reacción , ésta se utiliza para formar los enlaces y si se necesita energía se rompen dichos enlaces

2.- AMP CÍCLICO ( AMPc)Es un ribonucleótido de adenina cuyo ácido fosfórico está esterificado con los carbonos 5’y 3’ de la ribosa formando una estructura cíclica. Funciona como segundo mensajero ya que transmite y amplifica en el interior de la célula las señales que el llegan a través de la sangre mediante las hormonas ( primeros mensajeros)

3.- NUCLEÓTIDOS DE FLAVINAEstán formados por una base nitrogenada la flavina y como pentosa un derivado de la ribosa llamado ribitol. El nucleósido que se forma se denomina riboflavina o vitamina B2Riboflavina + ácido fosfórico : FMNFMN + AMP( enlace fosfodiéster) = FADAmbos son coenzimas de deshidrogenasas que intervienen en reacciones de oxidación – reducción

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4.- NUCLEOTIDOS DE PIRIDINADinucleótidos formados por la unión mediante un enlace fosfodiéster de un nucleótido de nicotinamida y uno de adenina. La nicotinamida es una base nitrogenada derivada de la piridina tb llamada niacina o vit B3Dos :NAD y el NADP(nad + un grupo fosfato)Son coenzimas deshidrogenasas que intervienen en procesos metabólicos com la respiración celular

5.- COENZIMA A Formada por ADP + ácido pantoténico ( vit b5) + beta-mercaptoetilaminaSe desogna por CoA o CoA-SHCoenzima de transportadoras de grupos de grupos acilo de gran importancia en el metabolismo celular

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