UNIDAD 7 ÁCIDOS NUCLEICOS.

Presentación del tema: "UNIDAD 7 ÁCIDOS NUCLEICOS."— Transcripción de la presentación:

1 UNIDAD 7 ÁCIDOS NUCLEICOS

2 ÁCIDOS NUCLEICOS Los ácidos nucleicos son los encargados de proporcionar la información genética necesaria para la síntesis de proteínas. Los ácidos nucleicos aparecen en todas las formas celulares y en los virus (acelulares) codificando las proteínas necesarias para completar el ciclo vital. Cuando se introducen moléculas de ácidos nucleicos exógenos a la célula, esta fabrica las proteínas correspondientes aunque pertenezcan a otra especie muy distinta.

3 ÁCIDOS NUCLEICOS DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGÍA

4 ÁCIDOS NUCLEICOS FORMADOS POR LA UNIÓN DE NUCLEÓTIDOS
NUCLEÓTIDO = NUCLEÓSIDO + ÁCIDO FOSFÓRICO NUCLEÓSIDO = PENTOSA + BASE NITROGENADA

5 ÁCIDOS NUCLEICOS NUCLEÓTIDOS
Los nucleótidos son las moléculas o unidades básicas (monómeros) que forman las macromoléculas llamadas ácidos nucleicos (polímeros). NUCLEÓSIDO = AZÚCAR + BASE NITROGENADA NUCLEÓTIDO = NUCLEÓSIDO + ÁCIDO FOSFÓRICO

6 ÁCIDOS NUCLEICOS NUCLEÓTIDOS

7 ÁCIDOS NUCLEICOS NUCLEÓTIDOS Pentosas Ribosa  ribonucleótidos
β-D-ribofuranosa β-D-2- desoxiribofuranosa Ribosa  ribonucleótidos Pentosas Desoxiribosa  desoxirribonucleótidos

8 ÁCIDOS NUCLEICOS NUCLEÓTIDOS Bases nitrogenadas pirimidínícas
4 6 7 5 3 5 1 8 2 6 2 4 1 3 9 Bases nitrogenadas pirimidínícas Bases nitrogenadas púricas

9 ÁCIDOS NUCLEICOS NUCLEÓTIDOS PÚRICAS

10 ÁCIDOS NUCLEICOS NUCLEÓTIDOS (ADN) PIRIMIDÍNICAS (ARN)

11 ÁCIDOS NUCLEICOS NUCLEÓTIDOS (T) (A) (C) (G) (U)

12 ÁCIDOS NUCLEICOS NUCLEÓSIDOS
CONSTITUIDOS POR LA UNIÓN DE UNA BASE NITROGENADA Y UN AZÚCAR. - LAS PENTOSAS PUEDE SER TANTO RIBOSA (RIBONUCLEÓSIDOS) COMO DESOXIRIBOSA (DESOXIRRIBONUCLEÓSIDOS). - EL C1´ DE LA PENTOSA SE UNE MEDIANTE ENLACE N-GLICOSÍDICO AL: N9 EN BASES PÚRICAS (TERMINACIÓN “–OSINA”) N1 EN BASES PIRIMIDÍNICAS (TERMINACIÓN “–IDINA”)

13 ÁCIDOS NUCLEICOS NUCLEÓSIDOS

14 ÁCIDOS NUCLEICOS NUCLEÓSIDOS EN BASES PÚRICAS: TERMINACIÓN “–OSINA” 9
1´ 1´

15 ÁCIDOS NUCLEICOS NUCLEÓSIDOS
BASES PIRIMIDÍNICAS (TERMINACIÓN “–IDINA”) 1 1´

16 ÁCIDOS NUCLEICOS RIBONUCLEÓSIDOS adenosina citidina guanosina uridina

17 ÁCIDOS NUCLEICOS DEXORIBONUCLEÓSIDOS desoxiadenosina desoxicitidina
desoxiguanosina desoxitimidina

18 ÁCIDOS NUCLEICOS NUCLEÓTIDOS (5´) 1 1´ 5´

19 ÁCIDOS NUCLEICOS NUCLEÓTIDOS

20 ÁCIDOS NUCLEICOS NUCLEÓTIDOS Los grupos -OH unidos
al P se representan como O- ya que se encuentran ionizados a pH biológico.

21 ÁCIDOS NUCLEICOS RIBONUCLEÓTIDOS adenosina
adenosin-5´-monofosfato (AMP) guanosina guanosin-5´-monofosfato (GMP) citidina citidin-5´-monofosfato (CMP) uridina uridin-5´-monofosfato (UMP)

22 ÁCIDOS NUCLEICOS DESOXIRIBONUCLEÓTIDOS
desoxiadenosin-5´-monofosfato (dAMP) desoxiadenosina desoxiguanosin-5´-monofosfato (dGMP) desoxiguanosina desoxicitidin-5´-monofosfato (dCMP) desoxicitidina desoxiuridin-5´-monofosfato (dUMP) desoxiuridina

23 ÁCIDOS NUCLEICOS NUCLEÓTIDOS

24 ÁCIDOS NUCLEICOS NUCLEÓTIDOS

25 ÁCIDOS NUCLEICOS NUCLEÓTIDOS - IMPORTANCIA
Los ácidos nucleicos son los encargados de proporcionar la información genética necesaria para la síntesis de proteínas. Los ácidos nucleicos llevan a cabo además otras funciones básicas para los seres vivos: - Moléculas acumuladoras y donantes de energía: AMP, ADP y ATP - Moléculas mensajeras que transmiten informaciones del medio externo desencadenando respuestas celulares internas: AMPc. - Moléculas con función coenzimática en el metabolismo celular: NAD+, NADP+ y FAD.

26 ÁCIDOS NUCLEICOS NUCLEÓTIDOS – MOLÉCULAS ENERGÉTICAS
adenosin- 5´- trifosfato (ATP) y adenosin- 5´- difosfato (ADP)

27 ÁCIDOS NUCLEICOS ~ ~ NUCLEÓTIDOS – MOLÉCULAS ENERGÉTICAS
enlaces de alta energía

28 ÁCIDOS NUCLEICOS NUCLEÓTIDOS – MOLÉCULAS ENERGÉTICAS 8 kcal/mol H2O

29 ÁCIDOS NUCLEICOS NUCLEÓTIDOS – MOLÉCULAS ENERGÉTICAS

30 ÁCIDOS NUCLEICOS NUCLEÓTIDOS – MOLÉCULAS COENZIMÁTICAS
Nucleótido de nicotinamida AMP Intemedio de reacción en el catabolismo celular como dador y aceptor de hidrógeno en reacciones de hidrogenación y deshidrogenación respectivamente.

31 ÁCIDOS NUCLEICOS NUCLEÓTIDOS – MOLÉCULAS COENZIMÁTICAS

32 ÁCIDOS NUCLEICOS NUCLEÓTIDOS – MOLÉCULAS COENZIMÁTICAS AMP RIBOFLAVINA
(pentosa no ciclada y ácido fosfórico) AMP RIBOFLAVINA

33 ÁCIDOS NUCLEICOS NUCLEÓTIDOS – METABOLISMO DESECHOS NUTRIENTES
CATABOLISMO ANABOLISMO MACROMOLÉCULAS PRECURSORES

34 ÁCIDOS NUCLEICOS NUCLEÓTIDOS – MOLÉCULAS COENZIMÁTICAS
Intemedio de reacción en el catabolismo de glúcidos, ácidos grasos y aminoácidos. La coenzima A (CoA) es una coenzima de transferencia de grupos acilo que participa en diversas rutas metabólicas (ciclo de Krebs, síntesis y oxidación de ácidos grasos). Se deriva de una vitamina: el ácido pantoténico (vitamina B5), y es una coenzima libre.

35 ÁCIDOS NUCLEICOS NUCLEÓTIDOS – MOLÉCULAS MENSAJERAS ATP
Es un nucleótido que funciona como segundo mensajero en varios procesos biológicos. Es un derivado del adenosín trifosfato (ATP), y se produce mediante la acción de la enzima adenilato ciclasa (AC) a partir de ATP.

36 ÁCIDOS NUCLEICOS NUCLEÓTIDOS – MOLÉCULAS MENSAJERAS

37 ÁCIDOS NUCLEICOS NUCLEÓTIDOS – ENLACE FOSFODIÉSTER

38 ÁCIDOS NUCLEICOS NUCLEÓTIDOS – ENLACE FOSFODIÉSTER

39 ÁCIDOS NUCLEICOS POLINUCLEÓTIDOS 5´ T C G A 3´

40 ÁCIDOS NUCLEICOS POLINUCLEÓTIDOS OH

41 ÁCIDOS NUCLEICOS POLINUCLEÓTIDOS A G C T A G C U

42 ÁCIDOS NUCLEICOS ADN

43 ÁCIDOS NUCLEICOS ADN CASI SIEMPRE FORMADO POR DOS CADENAS POLINUCLEÓTIDICAS UNIDAS ENTRE SÍ TANTO CON FORMA LINEAL (EUCARIOTAS) COMO CIRCULAR (PROCARIOTAS). SÓLO ALGUNOS VIRUS TIENEN ADN CON UNA ÚNICA CADENA. SE ENCUENTRA GENERALMENTE ASOCIADO A PROTEÍNAS, LO QUE DA LUGAR A DISTINTOS NIVELES DE ORGANIZACIÓN ESTRUCTURA PRIMARIA ESTRUCTURA SECUNDARIA ESTRUCTURA TERCIARIA

44 ÁCIDOS NUCLEICOS ADN ESTRUCTURA PRIMARIA
SE REFIERE A LA SECUENCIA DE NUCLEÓTIDOS UNIDOS MEDIANTE ENLACE FOSFODIÉSTER CON LOS EXTREMOS 5´ (GRUPO FOSFATO) Y 3´ (PENTOSA) CON GRUPOS OH LIBRES. LA DIFERENCIA DE UN ORGANISMO A OTRO SE BASA EN LA DISTINTA COMBINACIÓN DE LAS SECUENCIAS DE NUCLEÓTIDOS. 5´- C A C A A T A C A G A T A T A T A C A C A A C A T A G G C C C A C A - 3´

45 ÁCIDOS NUCLEICOS ADN A + G = C + T A = T G = C ESTRUCTURA SECUNDARIA ∑
Ley de apareamiento de bases (Chargaff, 1950) “En la totalidad de los organismos estudiados se encuentran siempre las mismas cantidades de bases nitrogenadas púricas y pirimidínicas. Además, el número de bases adeninas es siempre igual al de timinas, y el de guaninas igual al de citosinas” A + G = C + T ∑ A = T ∑ ∑ G = C ∑

46 ÁCIDOS NUCLEICOS ADN ESTRUCTURA SECUNDARIA Rosalind Franklin

47 ÁCIDOS NUCLEICOS ADN ESTRUCTURA SECUNDARIA

48 ÁCIDOS NUCLEICOS ADN ESTRUCTURA SECUNDARIA

49

50 ÁCIDOS NUCLEICOS ADN ESTRUCTURA SECUNDARIA 2 puentes de hidrógeno

51 ÁCIDOS NUCLEICOS ADN ESTRUCTURA SECUNDARIA 3 puentes de hidrógeno

52 ÁCIDOS NUCLEICOS ADN ESTRUCTURA SECUNDARIA

53 ÁCIDOS NUCLEICOS ADN ESTRUCTURA SECUNDARIA
ADN= dos cadenas polinucleotídicas antiparalelas unidas en toda su longitud con el extremo 3´de una enfrentado al extremo 5´de la otra. La unión se establece mediante puentes de hidrógeno entre bases complementarias (A=T y G C)

54 ÁCIDOS NUCLEICOS ADN ESTRUCTURA SECUNDARIA

55 ÁCIDOS NUCLEICOS ADN ESTRUCTURA SECUNDARIA

56 ÁCIDOS NUCLEICOS ADN ESTRUCTURA SECUNDARIA

57 ÁCIDOS NUCLEICOS ADN ESTRUCTURA SECUNDARIA LA DOBLE HÉLICE DEL ADN

58 ÁCIDOS NUCLEICOS ADN ESTRUCTURA SECUNDARIA
Modelo molecular de la doble hélice Modelo molecular de la doble hélice

59 ÁCIDOS NUCLEICOS ADN ESTRUCTURA SECUNDARIA

60 ÁCIDOS NUCLEICOS ADN ESTRUCTURA SECUNDARIA
Las dos cadenas están enrolladas en espiral en sentido de las agujas del reloj (dextrogira) formando una doble hélice alrededor de un eje imaginario, dejando las bases nitrogenadas en el interior y los esqueletos de pentosa-fosfato en el exterior. Los planos de las bases nitrogenadas son paralelos entre sí y perpendiculares al eje de la hélice. La anchura (diámetro) de la hélice es de 2 nm con una longitud de 3,4 nm por vuelta y una separación entre bases de 0,34 nm (10 pares de bases por vuelta).

61 ÁCIDOS NUCLEICOS ADN ESTRUCTURA SECUNDARIA
ADN= dos cadenas polinucleotídicas antiparalelas unidas en toda su longitud con el extremo 3´de una enfrentado al extremo 5´de la otra. La unión se establece mediante puentes de hidrógeno entre bases complementarias (A=T y G C). Las dos cadenas están enrolladas en espiral en sentido de las agujas del reloj (dextrogira) formando una doble hélice alrededor de un eje imaginario, dejando las bases nitrogenadas en el interior y los esqueletos de pentosa-fosfato en el exterior. Los planos de las bases nitrogenadas son paralelos entre sí y perpendiculares al eje de la hélice. La anchura (diámetro) de la hélice es de 2 nm con una longitud de 3,4 nm por vuelta y una separación entre bases de 0,34 nm (10 pares de bases por vuelta).

62 nº de nucleotidos por vuelta
Estructuras secundarias del ADN En el ADN podemos encontrar tres tipos de estructura secundaria, que responden a las siguientes características: TIPO DE ADN GIRO DE HELICE nm por Vuelta Plano entre bases nº de nucleotidos por vuelta A Dextrógiro 2.8 inclinado 11 B 3.4 perpendicular 10 Z Levogiro 4.5 zig-zag 12 TIPO DE ADN GIRO DE HELICE nm por Vuelta Plano entre bases nº de nucleotidos por vuelta A Dextrógiro 2.8 inclinado 11 B 3.4 perpendicular 10 Z Levogiro 4.5 zig-zag 12

63 ÁCIDOS NUCLEICOS ADN DESNATURALIZACION y RENATURALIZACION DEL ADN
El enrollamiento del ADN es plectonémico, es decir, las cadenas no se pueden separar sin desenrollarlas.

64 ÁCIDOS NUCLEICOS ADN ESTRUCTURA TERCIARIA
El ADN sufre plegamientos para poder acoplarse al reducido espacio disponible en el interior celular. En el caso de eucariotas, este plegamiento es mayor, debido a la enorme longitud de las cadenas de ADN y su confinamiento en el núcleo. En eucariotas, la estructura terciaria de ADN supone su combinación con proteínas, la cual da lugar a cromosomas (empaquetada) o cromatina (desenrollada). Estas proteínas se denominan histonas.

65 ÁCIDOS NUCLEICOS ADN ESTRUCTURA TERCIARIA

66 ÁCIDOS NUCLEICOS ADN ESTRUCTURA TERCIARIA

67 ÁCIDOS NUCLEICOS ADN ESTRUCTURA TERCIARIA

68 ÁCIDOS NUCLEICOS ADN ESTRUCTURA TERCIARIA

69 ÁCIDOS NUCLEICOS ADN ESTRUCTURA TERCIARIA

70 ÁCIDOS NUCLEICOS ADN ESTRUCTURA TERCIARIA

71 ÁCIDOS NUCLEICOS ADN ESTRUCTURA TERCIARIA

72 ÁCIDOS NUCLEICOS ADN ESTRUCTURA TERCIARIA Cromatina y collar de perlas

73 ÁCIDOS NUCLEICOS ARN

74 ÁCIDOS NUCLEICOS ARN - Tipos 3 – 5 % 10 – 15 % 80 – 85 %

75 ÁCIDOS NUCLEICOS ARN - Tipos

76 ÁCIDOS NUCLEICOS ARN - Tipos

77 ÁCIDOS NUCLEICOS ARN - Mensajero
Es una copia complementaria de una cadena de ADN, sustituyendo la T por U. Se produce mediante el proceso de transcripción. Determina la secuencia concreta de aminoácidos a enlazar durante el proceso de traducción. Tiene una vida muy corta debido a que de esta manera se evita la sobreexpresión de genes y la producción excesiva de proteínas innecesarias. ESQUEMA DE “HOJA DE TREBOL” DE ARN TRANFERENTE ESQUEMA DE “HOJA DE TREBOL” DE ARN TRANFERENTE

78 ÁCIDOS NUCLEICOS ARN - Ribosómico
Forma parte de los ribosomas. No tiene especificidad para los aminoácidos que se van a unir durante la síntesis de proteínas. Forma parte de las dos subunidades de los ribosomas, aunque hay diferencias en procariotas y eucariotas. En los procariotas el ARNr es de 16 S en la subunidad menor y de 23 S y 5S en la mayor. En los eucariotas el ARNr es de 18 S en la subunidad menor y de 28 S, 5,8 S y 5S en la mayor. ESQUEMA DE “HOJA DE TREBOL” DE ARN TRANFERENTE

79 ÁCIDOS NUCLEICOS ARN - Transferente
Se encarga del transporte de aminoácidos en el citoplasma. Existe un ARNt específico para cada aa´. El anticodón es la secuencia de bases nitrogenadas que varía de un ARNt a otro. Contiene un 10% de bases minoritarias o bases diferentes a las mayoritarias. Estas bases pueden ser metilguanina (mG), dimetilguanina (m2G) o dihidrouracilo (UH2). El extremo 3´ SIEMPRE tiene una secuencia CCA, y en el extremo 5´ aparece SIEMPRE una G. ESQUEMA DE “HOJA DE TREBOL” DE ARN TRANFERENTE ESQUEMA DE “HOJA DE TREBOL” DE ARN TRANFERENTE

80 ÁCIDOS NUCLEICOS ARN - Tipos

81 BLOQUE I ORIENTACIONES – 23
Definir los ácidos nucleicos y destacar su importancia Los ácidos nucleicos son los encargados de proporcionar la información genética necesaria para la síntesis de proteínas. Los ácidos nucleicos llevan a cabo además otras funciones básicas para los seres vivos: - Moléculas acumuladoras y donantes de energía: AMP, ADP y ATP - Moléculas mensajeras que transmiten informaciones del medio externo desencadenando respuestas celulares internas: AMPc. - Moléculas con función coenzimática en el metabolismo celular: NAD+, NADP+ y FAD.

82 BLOQUE I ORIENTACIONES – 24 NUCLEÓTIDO = NUCLEÓSIDO + ÁCIDO FOSFÓRICO
Conocer la composición y estructura general de los nucleótidos NUCLEÓTIDO = NUCLEÓSIDO + ÁCIDO FOSFÓRICO NUCLEÓSIDO = PENTOSA + BASE NITROGENADA

83 BLOQUE I NUCLEÓSIDOS ORIENTACIONES – 24
Conocer la composición y estructura general de los nucleótidos NUCLEÓSIDOS

84 BLOQUE I ORIENTACIONES – 24
Conocer la composición y estructura general de los nucleótidos

85 BLOQUE I ORIENTACIONES – 24
Conocer la composición y estructura general de los nucleótidos Las pentosas pueden ser Ribosa, que forma nucleótidos libres y los nucleótidos componentes del ARN, y  Desoxirribosa, que forma los nucleótidos componentes del ADN. Los carbonos que constituyen las pentosas se renumeran, denominándolos con números prima (5' por ejemplo), para no confundirlos en nomenclatura con los carbonos de la base nitrogenada. La nomenclatura de los nucleótidos es compleja, pero sigue una estructuración. Los nucleótidos de bases púricas se denominan: Adenosin, (mono, di o tri fosfato), para la base nitrogenada Adenina. Guanosin, (mono, di o tri fosfato), para la base nitrogenada Guanina. Llevan el prefijo desoxi-, en el caso de estar formadas por la pentosa desoxirribosa. Los nucleótidos de bases pirimidínicas se llaman: Citidin, (mono, di o tri fosfato), para la base nitrogenada Citosina. Timidin, (mono, di o tri fosfato), para la base nitrogenada Timina. Uridin, (mono, di o tri fosfato), para la base nitrogenada Uracilo. Llevan el prefijo desoxi-, en el caso de estar formadas por la pentosa desoxirribosa.

86 BLOQUE I ORIENTACIONES – 24
Conocer la composición y estructura general de los nucleótidos

87 BLOQUE I ORIENTACIONES – 24
Conocer la composición y estructura general de los nucleótidos

88 BLOQUE I ORIENTACIONES – 25
Reconocer a los nucleótidos como moléculas de gran versatilidad funcional y describir las funciones más importantes: estructural, energética y coenzimática. Los ácidos nucleicos son los encargados de proporcionar la información genética necesaria para la síntesis de proteínas. Los ácidos nucleicos llevan a cabo además otras funciones básicas para los seres vivos: - Moléculas acumuladoras y donantes de energía: AMP, ADP y ATP - Moléculas mensajeras que transmiten informaciones del medio externo desencadenando respuestas celulares internas: AMPc. - Moléculas con función coenzimática en el metabolismo celular: NAD+, NADP+ y FAD.

89 BLOQUE I ORIENTACIONES – 25 ENERGÉTICAS
Reconocer a los nucleótidos como moléculas de gran versatilidad funcional y describir las funciones más importantes: estructural, energética y coenzimática. ENERGÉTICAS adenosin- 5´- trifosfato (ATP) y adenosin- 5´- difosfato (ADP)

90 BLOQUE I ORIENTACIONES – 25 COENZIMÁTICAS
Reconocer a los nucleótidos como moléculas de gran versatilidad funcional y describir las funciones más importantes: estructural, energética y coenzimática. COENZIMÁTICAS Nucleótido de nicotinamida AMP Intemedio de reacción en el catabolismo celular como dador y aceptor de hidrógeno en reacciones de hidrogenación y deshidrogenación respectivamente.

91 BLOQUE I ORIENTACIONES – 25
Reconocer a los nucleótidos como moléculas de gran versatilidad funcional y describir las funciones más importantes: estructural, energética y coenzimática. NUTRIENTES DESECHOS CATABOLISMO ANABOLISMO MACROMOLÉCULAS PRECURSORES

92 BLOQUE I ORIENTACIONES – 26
Describir el enlace fosfodiéster como característico de los polinucleótidos

93 BLOQUE I ORIENTACIONES – 27
Diferenciar y analizar los diferentes tipos de ácidos nucleicos de acuerdo con su composición, estructura, localización y función.