Nucleótidos PDF

Nucleotidos Son moléculas nitrogenadas complejas que tienen un papel importante en el crecimiento y la diferenciación celular. Cada nucleotido tiene estos 3 componentes: 1 pentosa (azúcar de cinco carbonos). 1 base nitrogenada(puede ser una purina o una pirimidina). Grupos fosfato(1,2,o 3 g...

Nucleotidos Son moléculas nitrogenadas complejas que tienen un papel importante en el crecimiento y la diferenciación celular. Cada nucleotido tiene estos 3 componentes: 1 pentosa (azúcar de cinco carbonos). 1 base nitrogenada(puede ser una purina o una pirimidina). Grupos fosfato(1,2,o 3 grupos fosfatos unidos) Funciones de los Nucleótidos: 1.Son los bloques de construcción de los ácidos nucleicos (DNA y RNA). 2.Forman parte de muchas coenzimas 3.Son donadores de grupos fosforilo ATP y GTP(Donan grupos fosfato) 4.Son donadores de azúcares UDP y GDP. 5.Son donadores de lípidos CDP-acetilgliceril. 6.Son reguladores y segundos mensajeros AMP cíclico (AMPc) y GMP cíclico (GMPc). 7.Llevan el control de la fosforilacion oxidativa mediante ADP. 8.Regulan la actividad enzimática por ATP,AMP,y CTP Usos farmacológicos de los nucleotidos: Se utilizan como análogos sintéticos en tratamientos de cáncer, SIDA e inmunosupresión. Bases Nitrogenadas Son anillos aromáticos heterocíclicos. Se dividen en 2 clases principales: 1. Purinas (bicíclicas): Adenina (A). Guanina (G). 2. Pirimidinas (monocíclicas): Timina (T). Citosina (C). Uracilo (U). Diferencias entre las bases nitrogenadas: La diferencia de la purina y pirimidina es que sus anillos de 6 átomos se enumeran en sentidos opuestos. Como en la imagen. Las bases nitrogenadas de purina(Adenina y Guanina)se diferencian en sus cadenas laterales y la presencia de un doble enlace (entre el N1 y el C6) Las bases nitrogenadas de pirimidina(citosina,timina y uracilo)se diferencian en sus cadenas laterales. 1 grupo amino(-NH2)en el carbono 4 de la Citosina. Un metilo(-CH3)en el carbono 5 de la Timina.1 oxígeno(O)en el carbono 4 del Uracilo. Purinas naturales: Adenina,Guanina,Xantina,Hipoxantina Pirimidinas: Timina,Citosina,Uracilo. Las purinas tienen un anillo bicíclico y este anillo se construye a partir de varias fuentes metabólicas: CO₂ : Aporta carbonos. Glicina: Contribuye con átomos de carbono y nitrógeno. Aspartato: Aporta nitrógeno. N⁵,N¹⁰-metenil-tetrahidrofolato: Proporciona grupos de un carbono. N¹⁰-formil-tetrahidrofolato: Otra fuente de grupos formilo (un carbono). Nitrógeno de amida de glutamina: Suministra nitrógenos adicionales. Las pirimidinas tienen un anillo más sencillo que se forma por: Carbamoil-fosfato: Proviene del bicarbonato y aporta carbono y oxígeno. Nitrógeno de amida de la glutamina: Proporciona nitrógeno. Aspartato: Contribuye con carbono y nitrógeno. Tautomerización de las bases: Es un cambio espontáneo que se hace en la posición de un hidrógeno y un doble enlace dentro de la base nitrogenada. Formas más estables y más frecuentes de tautomerización en las bases: Amino y ceto Formas menos frecuentes: Imino y enol. Bases nitogenadas poco frecuentes: 5-metil-citosina=presente en el ADN bacteriano y humano  5-hidroxi-metilcitosina=aparece en los ácidos nucléicos bacterianos y virales Adenina y guanina mono y di- metiladas=modificaciones del ARN mensajero en mamíferos que afectan su función. Derivados de xantina=cafeína,teofilina, teobromina Nucleósidos Es cuando una base nitrogenada(purina o pirimidina) está ligada por un enlace β-N glucosídico al carbono 1 de una azúcar pentosa. Este enlace une el carbono 1 del azúcar al nitrogeno 1 de una pirimidina,o con el nitrógeno 9 de una purina. La diferenciación de los átomos de la base nitrogenada y los del azúcar se hace utilizando un superíndice prima para señalar los átomos del azúcar. Los nucleósidos contienen dos tipos de azúcares unidos a un nitrógeno anular: Ribonucleósidos = contienen D-ribosa Desoxirribonucleósidos = contienen 2- desoxi-D-ribosa El nitrógeno anular es un nitrógeno que forma parte de un anillo aromático. En este caso,el nitrógeno anular es el que se une al carbono 1 de la pentosa mediante un enlace β-N glucosídico,formando el nucleósido. Ribonucleósidos: Adenina + ribosa = Adenosina. Guanina + ribosa = Guanosina Citosina + ribosa = Citidina Uracilo + ribosa = Uridina Desoxirribonucleosidos(para los nucleósidos con desoxirribosa se antecede el prefijo desoxi): Adenina + desoxirribosa = desoxiadenosina Guanina + desoxirribosa = desoxiguanosina Citosina + desoxirribosa = desoxicitidina Uracilo + desoxirribosa = desoxiuridina Timina + desoxirribosa = desoxitimidina o timidina.(la timina solo se encuentra en los desoxirribonucleosidos). El giro alrededor de los enlaces N – glucosídicos de los nucleósidos crea dos conformaciones: 1. En los nucleósidos de purina: formas sin y anti. 2. En los nucleósidos de pirimidina: predominan formas anti. Nucleótidos Son nucleósidos con uno o más grupos fosfato añadidos. Como se le unen fosfatos entonces un nucleótido es un nucleósido fosforilado. Ejemplo: Adenosina + 1 fosfato = AMP (adenosina monofosfato). Cuando 1 grupo fosforilo (fosfato) se une al grupo hidroxilo(alcohol) del azúcar,se forma  un enlace éster. Los nucleótidos pueden ser 3’ o 5’, dependiendo del carbono del azúcar al que esté unido el fosfato. La mayoría de los nucleótidos son ésteres 5’- fosfato,por lo que a menudo se omite el 5 en sus nombres. Tipos de nucleótidos según el fosfato: 1. Adenosina 5’ monofosfato(AMP):1 fosfato unido al carbono 5’ del azúcar. 2. Adenosina 5’ difosfato(ADP):Un segundo fosfato se une al primero mediante un enlace anhídrido. 3. Adenosina 5’ trifosfato(ATP):Un tercer fosfato se añade,formando moléculas como el ATP. Separación de protones y ácidos: A pH fisiológico (7.4), los grupos fosfato liberan protones (H⁺) al medio. Al perder estos protones los fosfatos quedan con carga negativa. Debido a esta capacidad de liberar protones que es un comportamiento ácido, los nucleótidos pueden ser nombrados como  ácidos. Por ejemplo: a la AMP (Adenosina Monofosfato)también se le llama ácido adenílico o adenilato porque tiene un fosfato ionizado con carga negativa. Los fosfatos negativos de los nucleótidos pueden unirse a cationes positivos como el magnesio (Mg²⁺). Propiedades de los Nucleótidos: Son ácidos polifuncionales y pueden liberar protones de los grupos fosfato. Absorben luz ultravioleta, especialmente a una longitud de onda de 260 nm. Son poco solubles en agua a pH neutro. Los análogos sintéticos de nucleótidos se utilizan en quimioterapia inhibiendo enzimas o incorporándose en los ácidos nucléicos. Los análogos sintéticos no hidrolizables de trifosfato sirven como herramienta de investigación. Funciones Específicas de los Nucleótidos: ATP (adenosina trifosfato): Principal portador de energía en la célula. AMPc (adenosina monofosfato cíclico): Actúa como segundo mensajero en muchas rutas de señalización. 3’-fosfato-5’-fosfosulfato de adenosina: Donador de sulfatos para proteoglucanos sulfatados. GTP (guanosina trifosfato): Fuente de energía para la síntesis de proteínas y regulador alostérico. GMPc (guanosina monofosfato cíclico): Segundo mensajero en la respuesta al óxido nítrico. UDP (uridina difosfato)-azúcar: Participa en: 1) Epimerización de azúcares. 2) Biosíntesis de glucógeno. 3) Formación de glucoproteínas y proteoglicanos. UDP-glucurónico: Importante para la conjugación de bilirrubina. CTP (citidina trifosfato): Se usa en la biosíntesis de lípidos como los fosfoglicéridos y esfingomielinas. Polinucleótidos Son cadenas formadas por nucleótidos unidos por enlaces 3’-5’ fosfodiéster. Características: 1. Poseen direccionalidad. Tienen un extremo 5’ (fosfato libre) y un extremo 3’ (hidroxilo libre). 2. Posee Individualidad. La secuencia de bases determina la información genética.