nucleótidos y ácidos nucleicos Flashcards
concepto composición y funciones
Los ácidos nucleicos son sustancias con carácter químico de ácidos (por el ácido fosfórico, Pi), que se encontraron por primera vez en el núcleo de células eucariotas. Almacenan y transmiten la información genética.
concepto, composición y funciones
composición química
Formados por C, H, O, N, P. Son polímeros de elevado peso molecular, de cuya hidrólisis total se obtienen bases nitrogenadas, aldopentosas y ácido fosfórico.
concepto, composición y funciones
composición química
aldopentosas
- ribosa
- desoxirribosa
concepto, composición y funciones
composición química
ácido fosfórico
OH
|
O=P-OH
|
OH
concepto, composición y funciones
composición química
ácido fosfórico
OH
|
O=P-OH
|
OH
concepto, composición y funciones
composición química
bases nitrogenadas
Son compuestos heterocíclicos, formados por C e H.
concepto, composición y funciones
composición química
bases nitrogenadas: pirimidínicas
- citosina
- uracilo(exclusiva del Arn)
- timina(exclusiva del ADN)
Derivadas de la pirimidina
concepto, composición y funciones
composición química
bases nitrogenadas: púricas
- Adenina
- guanina
Derivadas de la purina
nucleósidos y nucleótidos
nucleósidos
- Formados por pentosa + base nitrogenada.
- La unión es por un enlace N-glucosídico entre el C1 ́ de la pentosa y el N9 de las bases púricas o el N1 de las pirimidínicas, se libera H2O.
- Si la pentosa es la ribosa son ribonucleósidos y si es la desoxirribosa son desoxirribonucleósidos.
→ Se nombran añadiendo el sufijo –osina si derivan de base púrica, o –idina si derivan de base pirimidínica, al nombre de la base que lo forma. Por ejemplo, adenosina, citidina.
nucleósidos y nucleótidos
nucleótidos
- Resultan de la unión de un nucleósido con un ácido fosfórico, mediante un enlace éster fosfórico con el –OH del C5’ de la pentosa, se libera H2O.
→ Se nombran a partir del nucleósido correspondiente seguido de 5 ́-monofosfato (también se puede nombrar con abreviatura).
nucleósidos y nucleótidos
nucleótidos: funciones
- Formar ADN o ARN: Los denominados “nucleótidos nucleicos”.
- Actuar como coenzimas: Los coenzimas son cofactores imprescindibles para la función biológica de las enzimas. En su mayor parte son nucleótidos o derivados de estos. * Coenzimas de oxidorreductasas: intervienen como aceptores de electrones en las reacciones de óxido-reducción. Incluyen los nucleótidos de flavina (FAD, FMN) y nucleótidos de nicotinamida (NAD, NADP). * Coenzima A: lleva un grupo -SH (grupo tiol) y actúa como transportador en reacciones metabólicas.
- Transportar energía: El ATP actúa como molécula transportadora de energía entre las reacciones catabólicas (desprenden energía) y las anabólicas (gastan energía). Esto ocurre porque los fosfatos se unen mediante enlaces de alta energía (la energía se acumula al formarse los enlaces y se libera cuando se rompen por hidrólisis). La energía desprendida en las reacciones exergónicas se emplea para fosforilar el ADP y obtener ATP, mientras que las reacciones endergónicas utilizan la energía liberada en la desfosforilación del ATP. También tienen función similar UTP, CTP y GTP, que se emplean en reacciones específicas
- Intervenir como mensajeros químicos: AMPc. Actúa como mediador de muchos procesos hormonales (segundo mensajero) y controla la velocidad de numerosas reacciones intracelulares. El AMPc se forma a partir del ATP intracelular, cuando la adenilato ciclasa, que cataliza el proceso, se activa por la unión de ciertas hormonas a receptores específicos de la membrana plasmática.
tipos de ácidos nucleicos
- Los ácidos nucleicos son polímeros de nucleótidos. El enlace entre nucleótidos se da entre el grupo fosfato que está en posición 5 ́de un nucleótido y el grupo hidroxilo situado en el carbono 3 ́del otro nucleótido, formándose un enlace fosfodiéster denominado enlace nucleotídico.
- Surgen largas cadenas con eje central (fosfato-pentosa-fosfato-pentosa…) del que salen perpendicularmente las bases nitrogenadas.
- Según la pentosa puede ser ADN o ARN. También se diferencian por las bases nitrogenadas (Uracilo exclusivo del ARN y Timina exclusiva del ADN).
- Los dos pueden ser monocatenarios o bicatenarios, si bien es más frecuente el ADN bicatenario y el ARN monocatenario. En células eucariotas y procariotas hay ADN y ARN simultáneamente, mientras que en virus sólo hay uno de ellos.
tipos de ácidos nucleicos
ADN, DNA- ácido desoxirribonucleico
- Polímero lineal compuesto por desoxirribonucleótidos de adenina, guanina, citosina y timina.
- Presenta varios niveles de complejidad:
tipos de ácidos nucleicos
ADN, DNA- ácido desoxirribonucleico
estructura primaria
— Es de una sola hebra y viene dada por la secuencia de nucleótidos, con un eje de pentosa-fosforo, del que salen perpendicularmente las bases nitrogenadas.
— El número de hebras diferentes que se pueden formar combinando las cuatro bases del ADN es muy elevado.
— El porcentaje de A, G, C y T se mantiene constante en todos los individuos de la misma especie.
— En la secuencia de bases nitrogenadas se encuentra la información genética.
tipos de ácidos nucleicos
ADN, DNA- ácido desoxirribonucleico
estructura secundaria: El ADN B
- Doble hélice dextrógira: El ADN es una doble hélice formada por dos cadenas polinocleotídicas dextrógiras, es decir, enrolladas hacia la derecha.
- Enrollamiento de tipo plectonémico: No es posible separar las dos cadenas sin desenrollarlas.
- Disposición interna de las bases nitrogenadas: Las bases nitrogenadas, cuyos planos son paralelos entre sí y perpendiculares al eje de la doble hélice, se sitúan en el interior de esta doble hélice, mientras que los esqueletos pentosa-fosfato quedan en el exterior.
- Complementariedad de las bases nitrogenadas: Las dos hélices se mantienen unidas mediante enlaces de hidrógeno que se establecen entre pares de bases complementarias:
* La adenina (A) de una hélice se aparea con la timina (T) de la hélice complementaria a través de dos enlaces de hidrógeno.
* La guanina (G) de una hélice se aparea con la citosina (C) de la hélice complementaria mediante tres enlaces de hidrógeno.
→ Por eso: % A = % T y % G = % C (“principio de equivalencia o complementariedad de bases”); también nos indica que % bases púricas = % bases pirimidínicas. - Disposición antiparalela: El apareamiento correcto de las bases nitrogenadas requiere una orientación antiparalela de las dos hebras que forman el ADN; es decir, sus extremos 5 ́→3 ́están en posiciones opuestas.
- Dimensiones de la doble hélice:
* Diámetro de la doble hélice: 20 Å.
* Distancia que hay entre dos bases consecutivas: 3,4 Å.
* Longitud de una vuelta: 34 Å.
tipos de ácidos nucleicos
ADN, DNA- ácido desoxirribonucleico
estructura secundaria: El ADN A
- dextrógira
- bases nitrogenadas se disponen respecto al eje de la doble hélice inclinadas
- aparece en regiones de ADN ricas en secuencias GCGCGCGC
- más ancha y compacta que la forma ADN-B
- se forma a partir del ADN-B en laboratorio
tipos de ácidos nucleicos
ADN, DNA- ácido desoxirribonucleico
estructura secundaria: El ADN Z
- levógira, con enrollamiento irregular
- aparece en regiones de ADN ricas en secuencias GCGCGCGC
más estrecha y alargada que la forma ADN-B - se forma a partir del ADN-B durante la transcripción (en los puntos de inicio de la transcripción)
tipos de ácidos nucleicos
ADN, DNA- ácido desoxirribonucleico
estructura secundaria: desnaturalización e hibridación del ADN
- La desnaturalización es la desaparición de la estructura secundaria del ADN y puede darse por aumento de temperatura (100 o C aproximadamente) o variación del pH. Se llama temperatura de fusión a la necesaria para que el 50 % del ADN esté separado (la mitad de las moléculas desnaturalizadas). Depende de la cantidad de G-C que contenga (a mayor cantidad, mayor punto de fusión).
- Este proceso es reversible (a 65 oC durante un periodo largo de tiempo) y se llama renaturalización o hibridación (la hibridación es artificial ADN-ADN / ADN-ARN, para identificación de parentesco).
tipos de ácidos nucleicos
ADN, DNA- ácido desoxirribonucleico
estructura terciaria
Es la forma en la que la doble hélice se pliega y se enrolla sobre sí misma, para poder compactarse en el interior celular.
tipos de ácidos nucleicos
ADN, DNA- ácido desoxirribonucleico
estructura terciaria: en virus
- El ADN puede ser monocatenario o bicatenario y a su vez lineal o circular.
tipos de ácidos nucleicos
ADN, DNA- ácido desoxirribonucleico
estructura terciaria: en procariotas, mitocondrias y cloroplastos
- ADN bicatenario circular.
- En bacterias constituye el cromosoma bacteriano, está unido débilmente a proteínas, se pliega como una superhélice en forma de ochos y da unos bucles que le permiten ocupar poco espacio. A veces hay moléculas circulares más pequeñas llamadas plásmidos.
- En mitocondrias y cloroplastos hay ADN bicatenario circular, similar al de procariotas, aunque más pequeño.
tipos de ácidos nucleicos
ADN, DNA- ácido desoxirribonucleico
estructura terciaria: en eucariotas, en el núcleo interfásico
El ADN se asocia a proteínas (histonas y no histonas) y se pueden distinguir distintos niveles de organización estructural: la fibra nucleosómica, la fibra cromatínica y los bucles radiales.
tipos de ácidos nucleicos
ADN, DNA- ácido desoxirribonucleico
estructura terciaria: en eucariotas, en el núcleo interfásico
Fibra nucleosómica o fibra de 10nm o collar de perlas
- Aparece cuando se asocia a histonas. Se da en células
somáticas en reposo. - Está formado por una sucesión de partículas llamadas nucleosomas, que comprenden 200 pares de nucleótidos de ADN y 9 histonas. Constan de un núcleo o core (ADN+ histonas) y un ADN espaciador o linker.
tipos de ácidos nucleicos
ADN, DNA- ácido desoxirribonucleico
estructura terciaria: en eucariotas, en el núcleo interfásico
Fibra cromatínica o fibra de 30nm(300 Å)
Es el enrollamiento del collar de perlas sobre sí mismo, hasta adoptar la forma de solenoide (6 nucleosomas por vuelta de solenoide con sus 6 histonas H1)
tipos de ácidos nucleicos
ADN, DNA- ácido desoxirribonucleico
estructura terciaria: en eucariotas, en el núcleo interfásico
bucles radiales
La fibra de 30 nm se pliega en una serie de bucles o lazos radiales, estabilizados por un andamio proteico (proteínas no histonas), originando una fibra de 400 nm de grosor.
tipos de ácidos nucleicos
ADN, DNA- ácido desoxirribonucleico
estructura terciaria: en eucariotas, en el núcleo mitótico
Los niveles de compactación superiores se organizan cuando la célula va a entrar en división, son poco conocidos
tipos de ácidos nucleicos
ADN, DNA- ácido desoxirribonucleico
estructura terciaria: en eucariotas, en el núcleo mitótico
espirales de bucles radiales: los rosetones
- La fibra de 400 nm se enrolla sobre sí misma describiendo espirales estrechamente apiladas: los rosetones.
- Así se obtiene una estructura de, aproximadamente, 1000 nm de grosor, la cromátida.
- Cada cromátida procede de una única hebra de ADN.
Un cromosoma está formado por la unión de dos cromátidas idénticas, ya que proceden de la duplicación del ADN.
tipos de ácidos nucleicos
ARN, RNA- ácido ribonucleico
- Es una cadena de ribonucleótidos en los que se encuentran las bases nitrogenadas adenina, guanina, citosina y uracilo.
- La mayoría de los ARN son monocatenarios, aunque existen ARN bicatenarios, por ejemplo, en los reovirus.
- El ARN se sintetiza por transcripción a partir de las secuenciad de bases del ADN.
- Según su estructura y funciones celulares se distinguen varios tipos de ARN.
tipos de ácidos nucleicos
ARN, RNA- ácido ribonucleico
tipos: ARN mensajero(ARN-m)
- Constituye del 2 al 5% del total del ARN.
- Cadena polirribonucleotídica lineal, de hebra única, cuya secuencia de bases es complementaria con un
fragmento de ADN (gen). - Tiene como función trasladar la información genética de ADN a los ribosomas para la síntesis de proteínas.
- Se sintetiza y degrada con rapidez (unos minutos de vida media).
→ En procariotas:
— el ARNm se sintetiza y listo para ser traducido a proteínas.
— cada ARNm resulta de la transcripción de un grupo de genes.
— se traduce en el mismo sitio en el que se ha transcrito, el citoplasma.
— tiene en el extremo 5 ́un trifosfato.
→ En eucariotas:
— se sintetiza primero un precursor, el ARN transcrito primario (pre-ARN) que lleva intrones y exones, debe sufrir un proceso de maduración (en el que se eliminan los intrones) para dar el ARNm traducible.
— existeunARNmporcadagen.
— se sintetiza en el núcleo, y, una vez que está maduro, se traslada hasta el citoplasma, para ser traducido a proteína.
— posee en 5 ́una caperuza de metil-G unida a un trifosfato y en 3 ́un poliA.
tipos de ácidos nucleicos
ARN, RNA- ácido ribonucleico
tipos: ARN ribosómico(ARN-r)
- Es el más abundante (80-85% del total de ARN).
- Puede llevar bases metiladas.
- Presenta zonas con doble hélice.
- Se asocia a proteínas (ribonucleoproteínas) y forman los ribosomas.
- El tamaño del ARNr y también de los ribosomas se expresan en función de su coeficiente de sedimentación, cuya unidad es el svedberg (S). Existen distintos tipos: 30S, 23S, 18S, etc., siendo distintos en procariotas y eucariotas.
tipos de ácidos nucleicos
ARN, RNA- ácido ribonucleico
tipos: ARN ribosómico(ARN-r)/ARN nucleolar (ARN-n)
- Se sintetiza en el nucléolo de células eucariotas, es de alto peso molecular (45 s) y es el precursor de los distintos tipos de ARN-r.
tipos de ácidos nucleicos
ARN, RNA- ácido ribonucleico
tipos: ARN transferente(ARN-t)
- Son moléculas pequeñas entre 70 y 90 ribonucleótidos de una sola hebra.
- Están plegados en forma de hoja de trébol, existen zonas de doble hélice con apareamiento de bases (puentes de H intracatenarios) llamados brazos y zonas en forma de bucles en los que no se da ese apareamiento.
- Está disperso en el citoplasma.
- Participan en la traducción: su función es captar aminoácidos del citoplasma y llevarlos a los ribosomas donde se colocan según el lugar indicado por la secuencia del ARN-m. Cada aminoácido se une a un ARN-t específico o a un grupo de ellos.
- En 3’ Siempre va CCA y allí se enlaza el aminoácido. En 5’ siempre hay G y este extremo está fosforilado. En un bucle está el anticodón, complementario del codón del ARN-m y se corresponde con un aminoácido.
tipos de ácidos nucleicos
ARN, RNA- ácido ribonucleico
tipos: ARN transferente(ARN-t)/ARN interferente(ARN-i)
- Tiene de 21 a 25 nucleótidos.
- Está implicado en el control de la expresión de los genes.
- También interviene en la degradación del ARN viral (función defensiva).
tipos de ácidos nucleicos
ARN, RNA- ácido ribonucleico
tipos: otros
- Ciertos ARN son el genoma de determinados virus
- Otros actúan como enzimas (ribozimas).
