Funciones de los ácidos nucleicos ribonucleicos
descargar 115.96 Kb.
|
Biología 2º Bachiller TEMA 6 ÁCIDOS NUCLÉICOS
Químicamente, los ácidos nucleicos son polímeros constituidos por la unión mediante enlaces químicos de unidades menores llamadas nucleótidos. Los ácidos nucleicos son compuestos de elevado peso molecular, esto es, son macromoléculas.
Los ácidos nucleicos, llamados así porque en un principio fueron localizados en el núcleo celular, son las moléculas de la herencia y por lo tanto van a participar en los mecanismos mediante los cuales la información genética se almacena, replica y transcribe. Ésta no va a ser su única función. Determinados derivados de estas sustancias: los nucleótidos, van a tener otras funciones biológicas, entre las que pueden destacarse, como ejemplo, la de servir de intermediarios en las transferencias de energía en las células (ATP, ADP y otros) o en las transferencias de electrones (NAD+ , NADP+ , FAD, etc.).
Los nucleótidos están formados por: una base nitrogenada (BN), un azúcar (A) y ácido fosfórico (P); unidos en el siguiente orden: PABN
Son sustancias derivadas de dos compuestos químicos: la purina y la pirimidina. Las que derivan de la purina son las bases púricas. Las que derivan de la pirimidina se llaman pirimidínicas.  En los nucleótidos vamos a encontrar, normalmente, dos bases púricas: la adenina (A) y la guanina (G). Tres son las bases pirimidínicas presentes en los ácidos nucleicos: la citosina (C), la timina (T) y el uracilo (U).  En ciertos casos, aunque esto pasa muy raramente, pueden encontrarse en los ácidos nucleicos otras bases diferentes de estas cinco, por lo general derivados metilados de ellas. 
E  l azúcar que interviene en los nucleótidos puede ser o la ribosa (R) o la desoxirribosa (dR). Ambas son aldopentosas y las encontraremos en los nucleótidos como ß furanosas. Conviene destacar que la única diferencia entre ambas está en que en el carbono 2 de la desoxirribosa hay un hidrógeno (-H) en lugar del grupo alcohol (-OH).
 El azúcar y la base nitrogenada se unen entre sí como se indica en las figuras formando un nucleósido. El enlace se forma entre el carbono anomérico del azúcar y uno de los nitrógenos de la base nitrogenada, en concreto, el indicado en la figura. En la unión se forma una molécula de agua. Este enlace recibe el nombre de enlace N-glicosídico.
L  os nucleótidos son los monómeros que constituyen los ácidos nucléicos. Se forman cuando se unen el ácido fosfórico y un nucleósido. Es una unión fosfoéster entre un OH del ácido fosfórico y el OH situado en el carbono 5 del azúcar, con formación de una molécula de agua. Según el azúcar sea la ribosa o la desoxirribosa, tendremos ribonucleótidos o desoxirribonucleótidos. La timina nunca forma parte de los ribonucleótidos y el uracilo no forma parte de los desoxirribonucleótidos.
Algunos nucleótidos cumplen funciones por sí mismos. Así, por ejemplo:
Ejemplos de nucleótidos transportadores de energía: - AMP (adenosina-5'-monofosfato) A-R-P - ADP (adenosina-5'-difosfato) A-R-P-P - ATP (adenosina-5'-trifosfato) A-R-P-P-P - GDP (guanosidina-5'-difosfato) G-R-P-P - GTP (guanosidina-5'-trifosfato) G-R-P-P-P
Ejemplos de nucleótidos transportadores de electrones: - NAD+ /NADH (Nicotinamida-adenina-dinucleótido) oxidado y reducido, respectivamente. - NADP+ /NADPH (Nicotinamida-adenina-dinucleótido-fosfato), oxidado y reducido. - FAD/FADH2 (Flavina-adenina-dinucleótido), oxidado y reducido.
D  os nucleótidos van a poder unirse entre sí mediante un enlace ésterfosfato (fosfoéster). Este enlace se forma entre un OH del ácido fosfórico de un nucleótido y el OH (hidroxilo) del carbono número 3 del azúcar del otro nucleótido con formación de una molécula de agua. La unión de otros nucleótidos dará lugar a un polinucleótido.Es de destacar que en toda cadena de polinucleótidos el nucleótido de uno de los extremos tendrá libre el OH del azúcar en posición 3, éste será el extremo 3' de la cadena. El ácido fosfórico del nucleótido que se encuentre en el extremo opuesto también estará libre, éste será el extremo 5'. Esto marca un sentido en la cadena de polinucleótidos. Toda cadena podrá considerarse bien en sentido 3'5' o en sentido 5' 3' y así habrá que indicarlo.  http://campus.usal.es/~dbbm/modmol/modmol06/index06.html
 El trifosfato de adenosina (ATP) o adenosín trifosfato es una molécula que consta de una purina (adenina), un azúcar (ribosa), y tres grupos fosfato. Es una molécula que se encuentra en todos los seres vivos y constituye la fuente principal de energía utilizable por las células para realizar sus actividades. Gran cantidad de energía para las funciones biológicas se almacena en los enlaces de alta energía que unen los grupos fosfato, y se liberan cuando uno o dos de los fosfatos se separan de las moléculas de ATP. El compuesto resultante de la pérdida de un fosfato se llama difosfato de adenosina, adenosín difosfato o ADP; si se pierden dos se llama monofosfato de adenosina, adenosín monofosfato o AMP, respectivamente.
Impulsa reacciones transmitiendo grupos fosfato. Si el aceptor fuera el agua, la reacción de hidrólisis sería: ATP + H2O ADP + Pi ATP + 2 H2O AMP + Pi + pirofosfato Función del ATP en el metabolismo.
El ATP se origina por el metabolismo de los alimentos (glucólisis - respiración celular) en las mitocondrias. El ATP se comporta como una coenzima, ya que su función de intercambio de energía y la función catalítica (trabajo de estimulación) de las enzimas están íntimamente relacionadas. Con la liberación de un grupo fosfato se obtiene siete kilocalorías de energía disponible para el trabajo y la molécula de ATP se convierte en ADP (difosfato de adenosina). La mayoría de las reacciones celulares que consumen energía están potenciadas por la conversión de ATP a ADP, incluso la transmisión de las señales nerviosas, el movimiento de los músculos, la síntesis de proteínas y la división de la célula. Por lo general, el ADP recupera con rapidez el fosfato a través de la reacción del citocromo, una proteína que se sintetiza utilizando la energía aportada por los alimentos. En las células del músculo y del cerebro de los vertebrados, el exceso de ATP puede unirse a la creatina, proporcionando un depósito de energía de reserva.  La liberación de dos grupos fosfatos del ATP por la enzima adenilato ciclasa forma AMP (monofosfato de adenosina), un nucleótido que forma parte de los ácidos nucleicos o el material del ADN. Esta enzima es importante en muchas de las reacciones del organismo. Una forma de AMP llamada AMP cíclico originado por la acción de esta participa en la actividad de muchas hormonas, como la adrenalina y la ACTH.  Las plantas producen ATP utilizando directamente la energía solar en un proceso denominado fotosíntesis.
C  oncepto: Químicamente son polinucleótidos constituidos por d-AMP, d-GMP, d-CMP y d-TMP. Los nucleótidos del ADN no tienen ni uracilo, ni ribosa, Características: Los ADN celulares tienen una elevada masa molecular, muchos millones de daltons. Así, por ejemplo: el genoma humano está formado por 3x109 pares de nucleótidos. Esto hace que sean moléculas de una gran longitud; por ejemplo: 1,7 µm en el caso del virus de la poliomielitis y 2,36 m si sumamos todo el ADN de todos los cromosomas de una célula humana. El ADN fue aislado por primera vez en 1869, pero hasta 1950 no se empezó a conocer su estructura. Se encuentra en el núcleo de las células eucariotas asociado a histonas y otras proteínas formando la cromatina, sustancia que constituye los cromosomas y a partir de la cual se transcribe la información genética. También hay ADN en ciertos orgánulos celulares (por ejemplo: plastos y mitocondrias).
El ADN se encuentra en el núcleo de las células eucariotas y también se encuentra en mitocondrias, cloroplastos y centriolos. En el genoma (conjunto integral y secuenciado del ADN) humano se estima que hay aproximadamente 50.000 ó más genes. Los genes son trozos funcionales de ADN compuestos a su vez de 1.000 hasta 200.000 unidades c/u llamadas nucleótidos. En las células procarióticas se encuentra en el citoplasma, en la denominada zona nuclear.
Se pueden distinguir 3 niveles estructurales:
En las células eucariotas, a partir de la estructura 3, se dan otros niveles de empaquetamiento de orden superior.  http://www.nature.com/nature/dna50/watsoncrick.pdf ESTRUCTURA PRIMARIA DEL ADN. E   s la secuencia de nucleótidos de una cadena o hebra. Es decir, la estructura primaria del ADN viene determinada por el orden de los nucleótidos en la hebra o cadena de la molécula. Para indicar la secuencia de una cadena de ADN es suficiente con los nombres de las bases o su inicial (A, T, C, G) en su orden correcto y los extremos 5' y 3' de la cadena nucleotídica. Así, por ejemplo: |
