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 (ADN y ARN). 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 (el uracilo no se encuentra en los desoxirribonucleicos) Desoxirribonucleosidos(para los nucleósidos con desoxirribosa se antecede el prefijo desoxi): Adenina + desoxirribosa = desoxiadenosina Guanina + desoxirribosa = desoxiguanosina Citosina + desoxirribosa = desoxicitidina 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)-función:donador de azúcares. 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 largas de nucleótidos unidos unos con otros por enlaces 3’- 5’ fosfodiéster. Características: 1. Poseen direccionalidad. Tienen un extremo 5’ (fosfato libre) y un extremo 3’ (hidroxilo libre). 2. Poseen individualidad. La secuencia de bases determina la información genética. ¿Cuáles son los carbonos que se unen por el enlace que une un nucleotido con otro? R// El carbono 3’ del azúcar de un nucleotido y el carbono 5’ del azúcar del otro nucleotido. ¿Cuáles son los elementos de un enlace que une un nucleotido con otro? R// El carbono 3’ del azúcar de un nucleotido El carbono 5’ del azúcar del otro nucleotido 1 grupo fosfato 1 enlace éster que une el fosfato con el carbono 3’ otro enlace éster que une el fosfato con el carbono 5’