BIOLOGÍA y GEOLOGÍA

MATERIAL DIDÁCTICO ESO BACHILLERATO

04 LOS ÁCIDOS NUCLEICOS Y SUS COMPONENTES

Ácidos nucleicos

Son compuestos formados siempre por C, H, O, N y P. Los ácidos nucleicos son polímeros de monómeros llamados nucleótidos.

Nucleótidos: Un nucleótido es una molécula formada por tres moléculas menores: una base nitrogenada, un monosacárido y una molécula de ácido fosfórico.

Una base nitrogenada es una molécula cíclica que posee nitrógeno además de carbonos en el anillo. La base nitrogenada puede ser de dos tipos, bien púrica o bien pirimidínica, según su estructura sea derivada de la purina o de la pirimidina respectivamente.

En el ADN y ARN hay 2 bases púricas ADENINA o GUANINA. Las bases pirimidínicas: CITOSINA, TIMINA (exclusiva del ADN) o URACILO (exclusiva del ARN)

El monosacárido siempre es una pentosa (5 carbonos), existiendo dos diferentes: RIBOSA y DESOXIRRIBOSA.

¿Qué molécula es la desoxirribosa? Se diferencia de la ribosa en que posee un oxígeno menos (El carbono 2´ posee un hidrógeno en lugar de un –OH).

La molécula de ácido fosfórico, H3PO4 es, en general, única pero algunos nucleótidos pueden tener hasta tres.

Estructura del NUCLEÓTIDO:

La pentosa se encuentra unida por el carbono 1´ la base nitrogenada y al carbono 5´ la molécula de á. fosfórico. Los carbonos de la pentosa se nombran con el número correspondiente seguido de una comilla para diferenciarlos de los carbonos y nitrógenos de la base nitrogenada que no la llevan evitando así confusiones.

Existen dos tipos de ácidos nucleicos: ADN y ARN.

El ADN es un polinucleótido formado por cuatro bases: A, T, C, G, no apareciendo en ningún caso uracilo; además presenta como monosacárido la desoxirribosa y una molécula de ácido fosfórico. Por lo tanto existen 4 nucleótidos diferentes. La molécula de ADN suele ser muy larga, con un gran peso molecular y está formada por una doble cadena de nucleótidos. Los nucleótidos que forman la cadena, se unen entre sí a través del ácido fosfórico y de la desoxirribosa, quedando las bases nitrogenadas dispuestas lateralmente. Las dos cadenas son antiparalelas, lo cual quiere decir que están enfrentadas en orden opuesto y las bases se emparejan de modo que siempre a la A le corresponde una T; a C le corresponde una G y viceversa (T-A; G-C).

Esta doble cadena está replegada en el espacio formando una estructura que llamamos doble hélice.

Al igual que las proteínas, El ADN es una molécula tridimensional en la que se pueden distinguir varios niveles de organización: estructura primaria, dada por la secuencia de bases; estructura secundaria, que representa el modo en que se pliega la estructura primaria dando lugar a la doble hélice; estructura terciaria, la doble hélice se encuentra exquisitamente replegada en torno a unas proteínas especiales llamadas histonas.

La estructura de plegamiento con histonas collar de perlas se pliega aún más en la estructura de solenoide y ésta a su vez se vuelve a plegar todavía más. Todos esto tiene un doble propósito: hacer que el ADN ocupe menos espacio y, según las condiciones celulares, deberán permitir que la información de esta molécula pueda ser “leída” o por el contrario que no lo sea.

Como hemos visto, el ADN no se encuentra en forma pura. En el núcleo se encuentra más o menos plegado y combinado con proteínas histonas.

La heterocromatina y la eucromatina son las dos formas o niveles de compactación que presenta la cromatina durante la interfase, entre el final de una división y el comienzo de la siguiente.

La conformación de la cromatina interfásica es dinámica, lo que permite que la cromatina tenga un papel central en la modulación de la expresión genética en función de la conformación que adopte:

  • Eucromatina: conformación más laxa y frecuentemente asociada a ARN polimerasas que permite la expresión genética. Es la forma más abundante durante la interfase superando el 90% de toda la cromatina.
  • Heterocromatina: conformación más compacta que no permite la expresión genética. Se pueden distinguir dos tipos de heterocromatina, la constitutiva y la facultativa; la constitutiva nunca se expresa, la facultativa puede pasar a eucromatina y expresarse.
Núcleo interfásico mostrando la cromatina. Imagen de MET (Microscopio Electrónico de Transmisión)

El grado máximo de replegamiento se da sólo cuando la célula va a dividirse, en cuyo caso la cromatina se transforma en los llamados cromosomas.

La función del ADN es contener la información genética de la célula. Esta información puede ser traducida en proteínas, habiendo sido previamente transcrita a ARN. Se localiza en el núcleo celular en las células eucariotas. ARN Es un polinucleótido de nucleótidos con ribosa, á. fosfórico y bases que pueden ser A, U, C, G (nunca timina). Existen 4 nucleótidos diferentes. Se trata de moléculas mucho más cortas que las de ADN y además de cadena sencilla.

Según sus funciones se distinguen varios tipos de ARN:

ARNm, mensajero. Lleva la información desde el ADN a los ribosomas donde se traducirá a proteínas. ARNt, tránsfer o de transferencia. Lleva los aminoácidos a los ribosomas para producir la síntesis de proteínas siguiendo la información del ARNm. Este ARN presenta una estructura tridimensional curiosa ya que aunque se trata de una única cadena, se repliega y forma doble hélice en algunos tramos por complementariedad de bases consigo misma (ver esquema).

ARNr, ribosómico. Los ribosomas están constituidos en una gran proporción por ARN. (Los ribosomas son los orgánulos celulares encargados de la síntesis o fabricación de las proteínas).

ARNt (transferente). Es un ARN de pequeño tamaño que se encarga de llevar al ribosoma los aminoácidos que éste necesita para construir proteínas.

ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN

Tras leer el apartado realiza el siguiente cuestionario sobre ÁCIDOS NUCLEICOS

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