Unidad VII: Química de Nucleótidos UNIVERSIDAD CENTROCCIDENTAL “LISANDRO ALVARADO” DECANATO DE CIENCIAS DE LA SALUD PROGRAMA DE MEDICINA QUIMICA ORGANICA Unidad VII: Química de Nucleótidos Prof. Keila Torres

Objetivos de la clase Ácidos nucleicos

Ácidos Nucleicos Los ácidos nucleicos son macromoléculas, polímeros formados por la repetición de monómeros llamados nucleotidos, unidos mediante enlaces fosfodiéster. Se forman, así, largas cadenas o polinucleótidos

Ácidos nucleicos de cadena larga: Ácido desoxirribonucleico (ADN): material genético de todas las células vivas. Ácido ribonucleico (ARN): material genético de algunos virus; transfiere la información genética del ADN a las proteínas.

Ácidos Nucleicos El ADN y el ARN están formados, cada uno de ellos, por cuatro nucleótidos que difieren en la estructura de las bases unidas a la desoxirribosa y ribosa respectivamente.

Apareamiento de bases en el ADN y ARN Apareamiento de bases en el ADN y ARN. Cada base púrica forma un par estable mediante enlaces de hidrógeno con una base pirimidínica específica. La guanina forma tres puentes de hidrógeno con la citosina, y la adenina forma dos puentes de hidrógeno con la timina (o uracilo en el ARN).

ADN El ADN suele contener dos cadenas de polinucleótidos complementarios, con todos los pares de bases unidos mediante enlaces de hidrógeno Esta doble cadena se enrolla en disposición helicoidal Las dos ramas son antiparalelas: una rama tiene la disposición 3' -> 5' de izquierda a derecha, mientras que la otra está dispuesta en sentido contrario, 5' -> 3' de izquierda a derecha. En el ADN hay 4 bases: Adenina (A), Citosina (C), Guanina (G) y Timina (T).

Artículo principal: ARN ARN [editar] Artículo principal: ARN El ARN difiere del ADN en que la pentosa de los nucleótidos constituyentes es ribosa en lugar de desoxirribosa, y en que, en lugar de las cuatro bases A, G, C, T, aparece A, G, C, U (es decir, uracilo en lugar de timina). Las cadenas de ARN son más cortas que las de ADN, aunque dicha característica es debido a consideraciones de carácter biológico, ya que no existe limitación química para formar cadenas de ARN tan largas como de ADN, al ser el enlace fosfodiéster químicamente idéntico. El ARN está constituido casi siempre por una única cadena (es monocatenario), aunque en ciertas situaciones, como en los ARNt y ARNr puede formar estructuras plegadas complejas. Mientras que el ADN contiene la información, el ARN expresa dicha información, pasando de una secuencia lineal de nucleótidos, a una secuencia lineal de aminoácidos en una proteína. Para expresar dicha información, se necesitan varias etapas y, en consecuencia, existen varios tipos de ARN: El ARN mensajero se sintetiza en el núcleo de la célula, y su secuencia de bases es complementaria de un fragmento de una de las cadenas de ADN. Actúa como intermediario en el traslado de la información genética desde el núcleo hasta el citoplasma. Poco después de su síntesis sale del núcleo a través de los poros nucleares asociándose a los ribosomas donde actúa como matriz o molde que ordena los aminoácidos en la cadena proteica. Su vida es muy corta: una vez cumplida su misión, se destruye. El ARN de transferencia existe en forma de moléculas relativamente pequeñas. La única hebra de la que consta la molécula puede llegar a presentar zonas de estructura secundaria gracias a los enlaces por puente de hidrógeno que se forman entre bases complementarias, lo que da lugar a que se formen una serie de brazos, bucles o asas. Su función es la de captar aminoácidos en el citoplasma uniéndose a ellos y transportándolos hasta los ribosomas, colocándolos en el lugar adecuado que indica la secuencia de nucleótidos del ARN mensajero para llegar a la síntesis de una cadena polipeptídica determinada y por lo tanto, a la síntesis de una proteína. El ARN ribosómico es el más abundante (80 por ciento del total del ARN), se encuentra en los ribosomas y forma parte de ellos, aunque también existen proteínas ribosómicas. El ARN ribosómico recién sintetizado es empaquetado inmediatamente con proteínas ribosómicas, dando lugar a las subunidades del ribosoma. ARN Ácido Ribonucleico Presenta un solo filamento polinucleotidico aunque en ciertas situaciones, como en los ARNt y ARNr puede formar estructuras plegadas complejas. Es sintetizado por una plantilla o molde de DNA por acción de la RNA polimerasa. El ARN difiere del ADN en que la pentosa de los nucleótidos constituyentes es ribosa en lugar de desoxirribosa, y en que, en lugar de las cuatro bases A, G, C, T, aparece A, G, C, U (es decir, uracilo en lugar de timina). Mientras que el ADN contiene la información, el ARN expresa dicha información, pasando de una secuencia lineal de nucleótidos, a una secuencia lineal de aminoácidos en una proteína.

Tipos de ARN ARN mensajero o ARNm: Contiene la información genética procedente del ADN para ser utilizada en la síntesis de proteínas, es decir, determina el orden en que se unirán los aminoácidos. Constituye aproximadamente el 5 % del ARN celular ARN de transferencia o ARNt: Transporta los aminoácidos a los ribosomas, se encuentra en el citoplasma. Representa alrededor de 15 % del ARN celular ARN ribosomal o ARNr: Son las estructuras citoplámaticas que sintetizan las proteinas. Es la forma mas abundante de ARN en las células, constituye el 80% del ARN total.

Cuadro comparativo entre el ADN y ARN ADN ARN Caracteres pentosa Desoxirribosa Ribosa Bases nitrogenadas Adenina, Guanina Citosina, Timina Citosina, Uracilo Numero de polinucleotidos 2 1 Función Almacena la información biológica de los seres vivos Permite la expresión de la información biológica Estructura Doble hélice Lineal, globular y trébol

Importancia biológica de los ácidos nucleicos: Principalmente se encuentran en el núcleo celular, contienen los genes responsables de los rasgos biológicos y son capaces de transmitirlos de una generación a otra. También se encuentran libres en las células. Constituyen la base de los cromosomas y el fundamento de la forma de expresarse la información genética en la síntesis de las proteínas de cada individuo. Pueden sufrir cambios o mutaciones, lo cual permite la evolución continua de los seres vivos. La utilización de técnicas para comparar ácidos nucleicos permiten determinar el parentesco familiar y la investigación.

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