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ACIDOS NUCLEICOS

ACIDOS NUCLEICOS• DEFINICION :

– Biomoléculas orgánicas pentarias (C,H,O,N,P).

– Descubiertos por Miescher (1868) en glóbulos blancos de secreción purulenta.

– Watson y Crick (1953) determinaron su estructura molecular.

– Están constituidos por cientos o miles de unidades estructurales : NUCLEOTIDOS.

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ACIDOS NUCLEICOS

• ESTRUCTURA MOLECULAR– Constituidos por una o dos cadenas de miles

de nucleótidos.

– Elevado Peso Molecular.

– Nucleótidos unidos por enlaces Fosfodiéster.

NUCLEOTIDOS• Son los monómeros, unidades moleculares

de los ácidos nucleicos.

• Están compuestos :• UNA PENTOSA : Ribosa o Desoxirribosa.• GRUPO FOSFATO.• UNA BASE NITROGENADA : Purina o Pirimidina.

• Los nucleótidos son ésteres de nucleósidoscon el ácido fosfórico.

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NUCLEOTIDOS

• Un nucleósido está constituido por una base nitrogenada y una pentosa unidos mediante enlace β-N Glucosídico.

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COMPONENTES DE LOS NUCLEOTIDOS

• ACIDO FOSFORICO (H3PO4)– Molécula responsable del

carácter ácido de los AcidosNucleicos.

– El Ácido fosfórico es vital en la polimerización de nucleótidos.

– Une dos pentosas a través de una unión fosfodiéster.(Une el carbono 3 de un nucleósido con el carbono 5 del siguiente).

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• PENTOSA

– En los nucleótidos existen pentosas.– Los nucleótidos del ARN : Ribosa.– Los nucleótidos del ADN : Desoxirribosa.– RIBOSA : Aldopentosa . Furanosa

• PENTOSA

– DESOXIRRIBOSA • Se forma por desoxigenación del grupo

hidróxilo que está unido al carbono 2 en la ribosa.

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• BASES NITROGENADAS– Biomoléculas orgánicas de naturaleza

aromática heterocíclica.

– Heterocíclica por sus anillos constituidos de carbono y nitrógeno.

– Carácter básico por los grupos aminos (NH3)

– Clasificadas en Purinas y Pirimidinas.• Purinas : Adenina, Guanina• Pirimidinas : Citosina, Timina y Uracilo.

ESTRUCTURA DE LAS BASES NITROGENADAS

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Naturaleza del material hereditario.

Los ácidos nucleicos y sus componentes

Los ácidos nucleicos son macromoléculas con estructura de polímero lineal, donde los monómeros son nucleótidos. Cada nucleótido está formado por un azúcar pentosa, un fosfato y una base nitrogenada. Las bases pueden ser purinas (de doble anillo), como la Adenina y la Guanina...

ADENINA (A) GUANINA (G)

PURINAS• Son bases nitrogenadas derivadas de la

purina.

• La Purina a su vez deriva de las pirimidinas que se a unido a un anillo imidazol.

• Están constituidas por dos anillos

• Son Purinas : Adenina y Guanina.

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La Adenina esta presente en el ADN y ARN.

ADENINA

La Guanina está presente en el ADN y ARN

GUANINA

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PIRIMIDINAS• Son bases nitrogenadas derivadas de la

pirimidina.

• Están constituidos por una anillo heterocíclico.

• Son bases pirimidinas : Citosina, Timina y Uracilo.

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También pueden ser pirimidinas, de anillo sencillo, como la timina y la citosina, en el ADN; y la citosina y el uracilo en el ARN

TIMINA (T) URACILO (U) CITOSINA (C)

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3 45

6

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PIRIMIDINAS

• CITOSINA : ADN y ARN

• TIMINA : SOLO ADN

• URACILO : SOLO ARN.

CLASIFICACION DE LOS NUCLEOTIDOS

• Según el tipo de Pentosa, se pueden clasificar en :

– RIBONUCLEOTIDOS : Ribosa– DESOXIRRIBONUCLEOTIDOS : Desoxirribosa

• Según el número de fosfatos :– Nucleósidos Monofosfatos– Nucleósidos Difosfatos.– Nucleósidos Trifosfatos.

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• RIBONUCLEOTIDO.– Son los monómeros de los Acidos Ribonucleicos.

– Constituidos por : Fosfato, Ribosa y una Base Nitrogenada (Adenina, Guanina, Citosina o Uracilo).

• DESOXIRRIBONUCLEOTIDO– Son los monómeros de los Acidos

Desoxirribonucleicos.

– Constituidos por : Fosfato, Desoxirribosa y una Base Nitrogenada ( Adenina, Guanina, Citosina o Timina).

Funciones de los Nucleotidos

• ESTRUCTURAL– Son constituyentes de los Ácidos Nucleicos.

• MENSAJEROS QUIMICOS– AMPC es un nucléotido que se forma de la

Hidrólisis del ATP.

– El AMPc regula :• La Glucogenólisis : Degradación del Glucógeno• La Glucogenogenésis :Síntesis de Glucógeno.

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• El AMPc es el compuesto intermediario intracelular o segundo mensajero a través del cual actúan numerosas hormonas.

• ENERGETICA:– El ADP (Adenosin Difosfato) contiene un

grupo fosfato de alta energía, precursor del ATP.

– Si ADP acepta un fosfato de alta energía forma el ATP.

ATP (Adenosin Trifosfato)

ADENINA

RIBOSA

GRUPO FOSFATO

ADENOSINA = ADENINA + RIBOSA

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• ATP.

– Es la principal molécula que utiliza la célula para sus reacciones que requieren de energía : Transporte Activo.

– También para la glucólisis (ruptura de la glucosa), la síntesis de glucógeno, la división celular y otros procesos.

ENLACE FOSFODIESTER• Enlace característico de los Acidos Nucleicos.• Resulta de la reacción entre el Acido Fosfórico de un

nucleótido con el grupo oxhidrilo de la pentosa de otro nucleótido, liberando una molécula de agua.

El enlace se establece entre el carbono 3`y el

carbono 5`

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POLINUCLEOTIDOS• Cadenas largas de

nucleótidos unidos por enlace fosfodiester.

• Los polinucleótidos se sintetizan en dirección 5´→ 3´.

• Enzimas que permiten la síntesis de polinuclóetidos son la ADN polimerasa y ARN polimerasa.

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Clases de Polinucleótidos

• POLIRIBONUCLEOTIDOS– Son largas cadenas de Ribonucleótidos

enlazados.

– Su síntesis se realiza en núcleo celular, por intermedio de la enzima ARN polimerasa.

– Constituyen el ARN

Clases de Polinucleótidos

• POLIDESOXIRRIBONUCLEOTIDOS– Son largas cadenas de

Desoxirribonucleótidos enlazados.

– Su síntesis se realiza en núcleo celular, por intermedio de la enzima ADN polimerasa.

– Constituyen el ADN

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CLASIFICACION DE LOS ACIDOS NUCLEICOS

• Dos tipos fundamentales : ADN y ARN– ADN : ADNB , ADNA, ADN Z– ARN : ARNhn, ARNm, ARNt, ARNr

• ACIDO DESOXIRRIBONUCLEICO (ADN)– Su estructura fue planteada por James

Watson y Francis Crick : Modelo de la Doble Hélice.

MODELO DE WATSON Y CRICK

• Cada molécula de ADN está formando por dos largas cadenas de polinucleótidos que corren en direcciones opuestas formando una doble hélice alrededor de un eje imaginario.

• Cada nucleótido esta en un plano perpendicular al de la cadena polinucleotida.

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Fosfatos van unidos al azúcar en el C-5’ y el C-3’

Hebras antiparalelas

Punta 3’ librePunta 5’ libre

ACIDOS NUCLEICOS

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MODELO DE WATSON Y CRICK

• Las dos cadenas se encuentran apareadas por uniones de hidrógeno establecidas entre los pares de bases.

• El apareamiento es altamente específico. Solo se pueden aparean una base puricay una base pirimidica).

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ARN

• La Estructura primaria es similar a la del ADN, pero :

– La Desoxiribosa Ribosa

– Las Bases Nitrogenadas

• Tiamina Uracilo

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ARN

• Esta constituido por ribonucleótidos (nucleótidos de Ribosa).

• Los Ribonucleótidos se unen entre sí, igual que en el ADN, a través de un ácido fosfórico en sentido de 5´ → 3´.

• El ARN casi siempre es monocatenario

Tres Tipos de ARN

• ARN RIBOSOMICO:– Formando parte de la estructura del

Ribosoma (encargado de la síntesis de proteínas).

• ARN MENSAJERO :– Como mensaje genético que determina la

secuencia de aminoácidos en la síntesis de proteínas.

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Tres Tipos de ARN

• ARN DE TRANSFERENCIA :– Como molécula que activa a los aminoácidos

para poder ser incorporados a una nueva proteína.

IMPORTANCIA BIOLOGICA• Moléculas orgánicas que constituyen del 5 al 15%

del peso de las células.

• Participan en el almacenamiento y transmisión de la información genética.

• Son importantes en los seres vivos por que dirigen la síntesis de todas las proteínas.

• Constituyen la materia prima de la evolución, transmiten características de una generación a otra.