TEMA 5 LOS ÁCIDOS NUCLEICOS

CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS Son biomoléculas orgánicas formadas por C, H, O, N y P. Nunca llevan S. Se forman por la polimerización de nucleótidos, que se unen mediante enlace fosfodiéster (-O-P-O-). Se distinguen dos tipos el ADN y el ARN.

LOS NUCLEÓSIDOS Los nucleósidos se forman por la unión entre el C1' de la pentosa y el N1 de las bases pirimidínicas o el N9 de las bases púricas. Es un enlace N-Glicosídico. Para nombrarlos se utiliza el nombre de la base con la terminación osina para las bases púricas y la terminación idina para las bases pirimidínicas. Se añade el prefijo desoxi para el ADN. NUCLEÓSIDO DESOXIADENOSINA

LOS NUCLEÓTIDOS Los nucleótidos se forman por la unión entre el C5' de la pentosa del nucleósido, con un grupo -OH de una molécula de ácido fosfórico. El enlace es de tipo éster. Los nucleótidos tienen un fuerte carácter ácido. Se nombran con la palabra ácido delante del nombre de la base a la que se le añade la terminación ílico. Se añade el prefijo desoxi para el ADN. Pueden también nombrarse con el nombre del nucleósido añadiendo 5' fosfato, o monofosfato. NUCLEÓSIDO DESOXIADENOSIN 5’ FOSFATO DESOXIADENOSINA

PRINCIPALES NUCLEÓTIDOS Y NUCLEÓSIDOS

EL ADN Es un polímero de desoxirribonucleótidos de A, G, C, y T. La unión de los nucleótidos se produce entre el -OH de carbono 3' del monosacárido y un -OH del ácido fosfórico del nucleótido siguiente mediante enlace fosfodiéster.

EL ADN Su peso molecular es muy elevado En las células eucariotas se encuentra unido a proteínas histonas

EL ADN Estructura primaria o de una sola hebra Es la secuencia de nucleótidos de una sola cadena. Esta secuencia indica la información genética o mensaje biológico. Cada tres bases forman un triplete o codón que informa para la síntesis de un aminoácido. El % de bases es el mismo para individuos de la misma especie Se diferencian dos extremos el 3’ y el 5’ 3’ 5’

EL ADN Estructura secundaria o de doble hélice Fue descubierta por Watson y Crick. Es la disposición en el espacio de dos cadenas de ADN enfrentadas, unidas mediante puentes de hidrógeno Antiparalelas Complementarias, pero no idénticas. Los puentes de hidrógeno son dobles entre la A y la T y triples entre la C y la G. Siempre se cumple que el: nº de A = nº de T y que el nº de C = nº de G. Cuantas más bases C y G haya, mayor será el punto de fusión del ácido nucleico. Este punto de fusión es la temperatura a la cual se separan las dos hélices.

EL ADN DIFRACCIÓN DE RAYOS X 10

EL ADN Estructura secundaria o de doble hélice Por difracción de rayos X se dedujo la siguiente estructura: El esqueleto Pentosa-fosfato queda hacia el exterior y las bases hacia el interior. Los fosfatos se ionizan dando un fuerte carácter ácido. Esta es la denominada forma B Se distinguen dos surcos, el mayor por el que se accede a las bases, y el menor por el que se llega a las pentosas. En cada vuelta hay 10 bases, separadas por 3,4 Å y que giran 36º. El radio de la hélice es de 10 Å. EL enrollamiento se dice que es PLECTONÉMICO.

ADN Estructura secundaria o de doble hélice Otras estructuras secundarias son la A y la Z

ADN

EL ADN

EL ARN El ARN es un polímero de ribonucleótidos de A, C, G y U Unidos mediante enlace fosfodiéster entre el -OH del carbono 3' y el -OH del ácido fosfórico del nucleótido siguiente. Siempre es monocatenario excepto en los reovirus. Se pueden encontrar 4 tipos distintos: ARNt, ARNm, ARNr y ARNn.

ARNm o mensajero Representa el 5%. Sólo posee estructura primaria y unos pocos minutos de vida. Actúa como intermediario en el traslado de la información genética del ADN desde el núcleo al citoplasma. Se forma a partir del ARNhn (heterogéneo nuclear) por maduración en el núcleo.

ARNt o de transferencia Representa el 15% del ARN celular Está formado por una sola hebra pero con un 70% de estructura secundaria. Contiene de 70 a 90 nucleótidos, llevando hasta un 10% de nucleótidos distintos de los normales. Se encuentra libre en el citoplasma. Se distinguen unos 50 tipos. Su función es la de transporte de aminoácidos libres en el citoplasma hasta los ribosomas. Tiene forma de trébol, distinguiéndose las siguientes partes:

ARNt o de transferencia Brazo aceptor de aminoácidos Brazo T Brazo D Brazo aceptor de aminoácidos Brazo D Brazo T Brazo anticodon Brazo anticodon

ARNr o ribosómico Es el más abundante con un 70%. Presenta zonas de doble hélice. Aparece en diferentes tamaños que se identifican por el coeficiente de sedimentación S o Svedberg. Se une a proteínas para formar los ribosomas, que son los orgánulos donde se produce la traducción dentro del proceso de síntesis de proteínas. Se distinguen dos tipos de ribosomas: Los de las células eucariotas con un tamaño de 80S Los de las células procariotas con un tamaño de 70S.

ARNr o ribosómico

ARNr o ribosómico Ribosoma traduciendo el ARNm Polisoma

ARNn o nucleolar Sólo se encuentra en el núcleo Presenta gran variedad de tamaños Es el precursor de los ARNr, excepto el 5S. NUCLEOLO

OTROS NUCLEÓTIDOS ATP NADH, NADPH y FADH2 AMPC Hormona PRIMER MENSAJERO Hormona Receptor de membrana AMPC SEGUNDO MENSAJERO ATP Proceso metabólico

IMPORTANCIA BIOLÓGICA DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS Los ácidos nucleicos realizan dos funciones muy importantes: 1. Almacenamiento de la información genética. La realiza el ADN excepto en algunos virus. 2. Transmisión de la información genética. El ARN se encarga de leer y transcribir la información a todas las partes de la célula. El ADN se transmite de generación en generación en el proceso de reproducción.

DIFERENCIAS ENTRE EL ADN Y EL ARN 1. Por su composición química: El ADN lleva desoxirribosa y timina El ARN lleva ribosa y uracilo 2. Por su localización: El ADN siempre se encuentra en el núcleo (también en mitocondrias y en cloroplastos) El ARN tanto en el núcleo como en el citoplasma. 3. Por su función: El ADN es el portador de la información genética El ARN recibe la información y ejecuta la síntesis de proteínas. 4. Por su estructura El ADN tiene un peso molecular elevado y doble cadena. El ARN tiene un peso molecular pequeño y cadena simple.