Ácidos Nucleicos y Nucleótidos

Ácidos Nucleicos

• Los ácidos nucleicos son biomoléculas de alto peso molecular compuestas de C, H, O, N y P.
• Son polímeros formados por monómeros llamados nucleótidos.
• Existen dos tipos básicos: ADN (ácido desoxirribonucleico) y ARN (ácido ribonucleico).
• Los nucleótidos se componen de un grupo fosfato, un azúcar de cinco carbonos (ribosa o desoxirribosa), y una base nitrogenada.
• Los nucleósidos son la unión del azúcar y la base nitrogenada, sin el grupo fosfato.
• El ADN almacena la información genética y la transmite a las siguientes generaciones.
• El ARN expresa la información genética, sintetiza proteínas y actúa como material genético en algunos virus.

Nucleótidos

• Se componen de una base nitrogenada, un azúcar de cinco carbonos (ribosa o desoxirribosa) y al menos un grupo fosfato.
• Las bases nitrogenadas son moléculas orgánicas basadas en carbono, compuestas por estructuras anulares con nitrógeno.
• Tipos de bases nitrogenadas:
  • Purinas: adenina (A) y guanina (G)
  • Pirimidinas: citosina (C), timina (T) y uracilo (U).
• El azúcar es la ribosa en el ARN y la desoxirribosa en el ADN.
• El grupo fosfato está unido al carbono 5' del azúcar.

Monosacáridos

• El ADN tiene desoxirribosa.
• El ARN tiene ribosa.
• La diferencia entre ambos es un grupo hidroxilo en el carbono 2' de la ribosa.

Fosfato

• Los nucleótidos pueden tener uno o tres grupos fosfato unidos al carbono 5' del azúcar.
• Durante la formación de una cadena de ADN/ARN, se pierden dos grupos fosfatos.

Cadenas de polinucleótidos

• Las cadenas tienen direccionalidad, con extremos 5' y 3'.
• El extremo 5' tiene un grupo fosfato, y el 3' tiene un grupo hidroxilo.
• Las cadenas de ADN/ARN crecen en el extremo 3'.
• La secuencia de nucleótidos se escribe de 5' a 3'.
• Una cadena corta se denomina oligonucleótido, y si es larga, polinucleótido.

ADN

• El ADN se localiza en el núcleo de las células eucariotas, en las mitocondrias y cloroplastos.
• El ADN está asociado a proteínas histonas y otras proteínas no histonas.
• En las células eucariotas, el ADN forma nucleosomas.

Estructura primaria del ADN

• La estructura primaria del ADN es la secuencia de nucleótidos en una sola cadena.
• Se lee de 5' a 3'.
• La secuencia de nucleótidos contiene la información necesaria para sintetizar una proteína.

Estructura secundaria del ADN

• Es una doble hélice.
• Las dos cadenas son antiparalelas (tienen dirección opuesta).
• Las bases nitrogenadas están emparejadas (A con T, y C con G).
• Las bases se unen mediante puentes de hidrógeno.
• Tiene una estructura helicoidal estable.

Desnaturalización del ADN

• Pérdida de la estructura de doble hélice por cambios de temperatura o pH.
• Puede ser reversible.

Importancia biológica del ADN

• Controla la actividad celular.
• Transmite la información genética.
• Se replica en las células.

ARN

• El ARN generalmente es monocatenario (una sola cadena).
• El ARN se forma por transcripción del ADN.
• Tipos de ARN: ARNm (mensajero), ARNr (ribosómico), ARNt (de transferencia).

ARNm

• Lleva la información del ADN al citoplasma.
• Se forma a partir de un molde de ADN.
• Contiene codones que especifcan aminoácidos.
• Es monocistrónico en eucariotas y policistrónico en procariotas.

ARNr

• Forma parte de los ribosomas.
• Participa en la síntesis de proteínas.
• Presenta segmentos lineales y en doble hélice.

ARNt

• Transporta los aminoácidos a los ribosomas.
• Se une al ARNm según su secuencia de anticodones.
• Tiene una estructura de trébol.

Otros nucleótidos de interés biológico

• Algunos nucleótidos no forman parte de los ácidos nucleicos, pero tienen funciones importantes como:
  • Nucleótidos energéticos (ATP).
  • Nucleótidos mediadores (AMPc).
  • Nucleótidos coenzimáticos (NAD+, FAD).