UNIDAD III.- NUCLEOTIDOS Y ÁCIDOS NUCLEICOS
ÁCIDOS NUCLEICOS Y NUCLEOTIDOS
Los ácidos nucleicos son biomoléculas portadoras de la información genética son biopolímeros de elevado peso molecular formados por otras unidades estructurales o monómeros denominados nucleótidos.
Los nucleótidos desempeñan una amplia variedad de funciones en el metabolismo celular constituyen la moneda energética en las transacciones metabólicas son los nexos químicos de los sistemas celulares en respuesta a hormonas y otros estímulos extracelulares y son también componentes estructurales de una serie de cofactores enzimáticos intermedios metabólicos.
Quienes componen los ácidos nucleicos, ácido desoxirribonucleico DNA y ácido ribonucleico RNA la estructura de todas las proteínas y el último término de las biomoléculas de cada uno de los componentes celulares es producto de la formación programada en la secuencia de nucleótidos de los ácidos nucleicos de la célula la capacidad de almacenar y transmitir información genética sobre la naturaleza química de una generación a la siguiente es el requisito básico de la vida.
- Un nucleótido consiste en una base nitrogenada purina y pirimidina un azúcar pentosa y uno o más grupos fosfato los ácidos nucleicos son polímeros de nucleótidos, unidos por enlaces fosfodiester entre el grupo 5-hidroxilo de una pentosa y el grupo 3-hidroxilo del siguiente.
- Hay dos tipos de ácidos nucleicos RNA y DNA, los nucleótidos de RNA contienen ribosa y bases pirimidinicas comunes son el uracilo y la citosina en el ADN y los nucleótidos contienen 2-desoxirribosa y las bases pirimidínicas comunes son la timina y la citosina, las purinas primarias son la adenina y guanina en ambos casos.
ESTRUCTURA DE LOS ACIDOS NUCLEICOS
El descubrimiento de la estructura del DNA por Watson y Crick en 1953 fue un momento culminante de la ciencia del que surgieron disciplinas completamente nuevas y que repercutió en el curso de muchas otras en este caso vamos a hablar sobre las estructuras del DNA y del RNA el describir la estructura de estos ácidos nucleicos en términos de niveles de complejidad jerarquizados se encontrará que tendremos estructuras primaria secundaria, terciaria, etcétera.
ESTRUCTURA DEL DNA:
El ácido desoxirribonucleico ADN es el material genético que todos los organismos celulares y casi todos los virus contienen este tipo de moléculas es la más compleja que se conoce su secuencia de nucleótidos contiene la información necesaria para poder controlar todo el metabolismo de un ser vivo. El DNA lleva la formación necesaria para dirigir la síntesis de proteínas y de la replicación, en casi todos los organismos celulares el de esta organizado en forma de cromosoma situados en el núcleo de las células, éste está formado por la unión de muchos desoxirribonucleótidos la mayoría de las moléculas de ADN, poseen dos cadenas antiparalelas unidas entre sí mediante las bases nitrogenadas por medio de puentes de hidrógeno ,la adenina se enlaza con la timina mediante dos puentes de hidrógeno mientras que la citosina enlaza con se enlaza con la guanina mediante tres puentes de hidrógeno, el estudio de la estructura puede hacer varios niveles, tenemos los niveles primarios, secundarios, terciarios y cuaternarios, así como niveles de empaquetamiento superiores.
Estructura primaria: se trata de la secuencia de desoxirribonucleótidos de una de las cadenas la información genética está contenida en el orden exacto de los nucleótidos las bases nitrogenadas que se encuentran formando los nucleótidos de DNA, son la adenina la guanina citosina y timina, los nucleótidos se unen entre sí mediante un grupo fosfato del segundo nucleótido, qué sirve de puente de unión entre el carbono 5 del primer nucleótido y el carbono 3 del siguiente nucleótido, como el primer nucleótido tiene libre el carbono 5 y el siguiente nucleótido tiene libre el carbono tres, se dice que la secuencia de nucleótidos se ordena desde 5 a 3.
Estructura secundaria: esta es una estructura en doble hélice que va a permitir el almacenamiento de información genética y el mecanismo de duplicación del DNA es una cadena doble dextrogira y levogira según el tipo de DNA ambas cadenas son complementarias pues la adenina de una se une a la timina de la otra y la guanina de una a la citosina de la otra estas bases enfrentadas son las que van a construir los puentes de hidrógeno adenina va a formar dos puentes de hidrógeno con timina y guanina va a formar tres puentes de hidrógeno con la citosina ambas cadenas son antiparalelas pues el extremo 3 de una se enfrenta el extremo 5 de la otra las dos hebras están enrolladas en torno a un eje imaginario que gira en contra del sentido de las agujas de un reloj las puertas de estas hélices se estabilizan mediante los puentes de hidrógeno la estructura va a permitir que las hebras que se formen por duplicación del DNA sean copia complementaria de cada una de las hebras ya existentes podemos encontrar tres modelos de DNA.
Estructura terciaria: la estructura terciaria consiste en que la fibra de 20 A se halla retorcida sobre sí misma formando una especie de súper hélice, esta disposición se va a denominar DNA súper-enrollado y se debe a la acción de las enzimas denominadas topoisomerasas II, el enrollamiento da estabilidad a la molécula y reduce su longitud, varía según se trate de los organismos procariotes o eucariotes.
En los eucariotes el empaquetamiento ha de ser más complejo y compacto, para esto se necesita la presencia de proteínas como son la histonas y otras de naturaleza no histona (por ejemplo en los espermatozoides las proteínas son las proteínas)y la unión del DNA, y proteínas se eleva conocer como cromatina en la cual se distinguen diferentes niveles de organización.
Nucleosoma
Collar de perlas
Fibra cromatínica
Bucles radiales
Cromosoma.
Estructura cuaternaria: La cromatina en el núcleo tiene un grosor de 300Å. La fibra de cromatina de
100Å se empaqueta formando una fibra de cromatina de 300Å. El enrollamiento
que sufre el conjunto de nucleosomas recibe el nombre de Solenoide.
Los solenoides se enrollan formando la
cromatina del núcleo interfásico de la célula
eucariota. Cuando la célula entra en división, el DNA se compacta más, formando los
cromosomas.
ESTRUCTURA RNA:
El Ácido Ribonucleico se forma por la polimerización de ribonucleótidos, los
cuales se unen entre ellos mediante enlaces fosfodiéster en sentido 5´-3´ (igual
que en el DNA). Estos a su vez se forman por la unión de un grupo fosfato, una
ribosa (una aldopentosa cíclica) y una base nitrogenada unida al carbono 1’ de
la ribosa, que puede ser citosina, guanina, adenina y uracilo. Esta última es una
base similar a la timina.
En general los ribonucleótidos se unen entre sí, formando una cadena simple,
excepto en algunos virus, donde se encuentran formando cadenas dobles.
Un gen está compuesto, como hemos visto, por una secuencia lineal de
nucleótidos en el DNA, dicha secuencia determina el orden de los aminoácidos
en las proteínas. Sin embargo el DNA no proporciona directamente de
inmediato la información para el ordenamiento de los aminoácidos y su
polimerización, sino que lo hace a través de otras moléculas, los RNA.
Se conocen tres tipos principales de ARN y todos ellos participan de una u otra
manera en la síntesis de las proteínas. Ellos son: El ARN mensajero (RNAm),
el RNA ribosomal (RNAr) y el RNA de transferencia (RNAt).
Estructura primaria: Al igual que el DNA, se refiere a la
secuencia de las bases nitrogenadas que
constituyen sus nucleótidos. La estructura
primaria del RNA es similar a la del DNA,
excepto por la sustitución de desoxirribosa
por ribosa y de timina por uracilo. La
molécula de RNA está formada, además
por una sola cadena.
Estructura secundaria: La cadena simple de RNA puede plegarse y
presentar regiones con bases apareadas, de
este modo se forman estructuras secundarias
del RNA, que tienen muchas veces importancia
funcional, como por ejemplo en los RNAt (RNA de transferencia). Aunque existan zonas
apareadas, los extremos 5’ y 3’ que marcan el
inicio y el final de la molécula permanecerán
libres.
Estructura terciaria: Es un plegamiento complicado sobre la estructura
secundaria adquiriendo una forma tridimensional. 
Referencias
Coll, V. B. (CONSULTADO 2020). ESTRUCTURA Y
PROPIEDADES DE LOS ÁCIDOS NUCLÉICOS. Obtenido de PDF:
https://www.uv.es/tunon/pdf_doc/AcidosNucleicos_veronica.pdf
L.Nelson, D., &
Michael M, C. (consultado 2020). LEHNINGER PRINCIPIOS DE BIOQUIMICA. Obtenido
de PDF:
file:///C:/Users/PC/Downloads/Lehninger%20Principios%20de%20Bioquimica%205%20Ed.pdf
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