Concepto Estructura Tipos Aspectos Generales ÁCIDOS NUCLEICOS Concepto Estructura Tipos Aspectos Generales

Concepto Los ácidos nucléicos son grandes moléculas formadas por la repetición de una molécula unidad que es el nucleótido.Pero a su vez, el nucleótido es una molécula compuesta por tres: Una pentosa Ácido fosfórico Una base nitrogenada

Estructura Los ácidos nucléicos están formados por largas cadenas de nucleótidos, enlazados entre sí por el grupo fosfato.

Estructura Pueden alcanzar tamaños gigantes, siendo las moléculas más grandes que se conocen, constituidas por millones de nucleótidos. Son las moléculas que tienen la información genética de los organismos y son las responsables de su transmisión hereditaria.

El conocimiento de la estructura de los ácidos nucleicos permitió la elucidación del código genético, la determinación del mecanismo y control de la síntesis de las proteínas y el mecanismo de transmisión de la información genética de la célula madre a las células hijas. Los nucleótidos están formados por una base nitrogenada, un grupo fosfato y un azúcar; ribosa en caso de ARN y desoxiribosa en el caso de ADN.

Bases nitrogenadas Las bases nitrogenadas son las que contienen la información genética y los azúcares y los fosfatos tienen una función estructural formando el esqueleto del polinucleótido.

TIPOS Existen dos tipos de ácidos nucléicos: ADN y ARN, que se diferencian por el azúcar (pentosa) que llevan: desoxirribosa y ribosa, respectivamente.

pentosa bases nitrogenadas estructura DNA RNA

Además se diferencian por las bases nitrogenadas que contienen, adenina , guanina, citosina y timina, en el ADN; y adenina, guanina, citosina y uracilo en el ARN. Una última diferencia está en la estructura de las cadenas, en el ADN será una cadena doble y en el ARN es una cadena sencilla

ARN El RNA ribosómico (RNAr) está presente en los ribosomas, orgánulos intracelulares implicados en la síntesis de proteínas. Su función es leer los RNA y formar la proteína correspondiente.

ARN MENSAJERO El ARN es la "copia de trabajo" de la información genética. Este ARN que lleva las instrucciones para la síntesis de proteínas se denomina ARN mensajero.

Debido a que la información dentro del ARNm se encuentra en la secuencia lineal de los nucleótidos, se hace necesario la completa integridad de dicha secuencia, de tal modo que cualquier pérdida o cambio de nucleótidos podría producir una alteración en la proteína que se está traduciendo.

Estructura general de un ARNm eucariótico. Tomado de Devlin, T. M (Ed) Estructura general de un ARNm eucariótico. Tomado de Devlin, T.M (Ed). Bioquímica.

Síntesis del ARN El proceso de síntesis de ARN o TRANSCRIPCIÓN, consiste en hacer una copia complementaria de un trozo de ADN.

Cuando se ha copiado toda la hebra, al final del proceso , la cadena de ARN queda libre y el ADN se cierra de nuevo, por apareamiento de sus cadenas complementarias. De esta forma, las instrucciones genéticas copiadas o transcritas al ARN están listas para salir al citoplasma.

ADN El ADN (Ácido Desoxiribo Nucleico) constituye el material genético de las células del cuerpo humano. El ADN se encuentra exclusivamente en el núcleo de las células. En el genoma (conjunto integral y secuenciado del ADN) humano se estima que hay aproximadamente 40,000 ó más genes. Los genes son trozos funcionales de ADN compuestos a su vez de1,000 hasta 200,000 unidades c/u llamadas nucleótidos. Los nucleótidos se encuentran organizados formando un par de cadenas apareadas que toman la forma tridimensional de un doble hélix. Hay más de (3,000'000,000) tres mil millones de pares de bases que constituyen el genoma de una sóla célula humana.

Estructura del ADN La molécula de ADN está constituida por dos largas cadenas de nucleótidos unidas entre sí formando una doble hélice. Las dos cadenas de nucleótidos que constituyen una molécula de ADN, se mantienen unidas entre sí porque se forman enlaces entre las bases nitrogenadas de ambas cadenas que quedan enfrentadas.  

Estructura del ADN La unión de las bases se realiza mediante puentes de hidrógeno, y este apareamiento está condicionado químicamente de forma que la adenina (A) sólo se puede unir con la Timina (T) y la Guanina (G) con la Citosina (C). La estructura de un determinado ADN está definida por la "secuencia" de las bases nitrogenadas en la cadena de nucleótidos, residiendo precisamente en esta secuencia de bases la información genética del ADN.

Estructura del ADN                                               

Un átomo de ADN    

La estructura en doble hélice del ADN, con el apareamiento de bases limitado ( A-T; G-C ), implica que el orden o secuencia de bases de una de las cadenas delimita automáticamente el orden de la otra, por eso se dice que las cadenas son complementarias. Una vez conocida la secuencia de las bases de una cadena,se deduce inmediatamente la secuencia de bases de la complementaria.

REPLICACION DEL ADN Es la capacidad que tiene el ADN de hacer copias o replicas de su molécula. Este proceso es fundamental para la transferencia de la información genética de generación en generación. Las moléculas se replican de un modo semiconservativo. La doble hélice se separa y cada una de las cadenas sirve de molde para la síntesis de una nueva cadena complementaria. El resultado final son dos moléculas idénticas a la original.

LAS ENZIMAS

Qué es una enzima? Son catalizadores biológicos específicos, formados de proteínas globulares. Son de pequeño tamaño, enzimas pequeñas, formadas de 100 aminoácidos residuales.

Historia: El término “Enzima” se deriva del griego “Enfermentación” creado en el año de 1878. Las enzimas, son muy eficientes, puesto que puede usarse repetidamente para acelerar la reacción química entre las moléculas

Funciones: Las enzimas son muy específicas; mientras que un catalizador no biológico, cataliza una gran variedad de reacciones. Constituidas por proteínas, lo que ayuda a su especialidad como catalizadores. Elaboradas, por células vivas; responsables de la catálisis, preciden reacciones bioquímicas que ocurren en el protoplasma. Constituyen en gran parte la composición proteica de la célula.

LAS ENZIMAS contienen: Porción no proteínica Porción proteínica Apoenzima Coenzima

Apoenzimas, coenzimas y componentes metálicos Algunas vitaminas son necesarias para la actuación de determinadas enzimas, ya que funcionan como coenzimas que intervienen en distintas rutas metabólicas y por ello, una deficiencia en una vitamina puede originar importantes defectos metabólicos, por ejms: La vitamina B1 o tiamina es parte de una coenzima necesaria donde interviene el bióxido de carbono.

Numerosas enzimas contienen en su estructura pequeñas cantidades de un ión metálico particular y reciben el nombre de metaloenzimas. La presencia del metal es necesaria para la actividad enzimática y su separación dará origen a la pérdida de la proteína.

Clasificación de las enzimas Hidrolasas: Enzimas que catalizan el desdoblamiento de numerosas sustancias, hasta moléculas más pequeñas por medio de la introducción del H2O. Oxireductasas: Catalizan reacciones de óxido - reducción se dividen en: deshidrogenadas y oxidasas

Transferasas: Descarboxilasas: Isomerasas: Enzimas que catalizan el traslado de grupos químicos de un substrato a otro. Descarboxilasas: Enzimas, que intervienen en la liberación de bióxido de carbono. Isomerasas: Catalizan la conversión reversible de un compuesto a uno de sus isómeros.

Especificidad enzimática Las diversas enzimas manifiestan especificidad con respecto a los tipos de substrato y reacción química que catalizan. Ciertas enzimas, son tan específicas que solamente catalizan una determinada reacción química y un solo substrato. La mayoría de enzimas manifiestan un alto grado de especificidad estereoquímica.

Las enzimas intervienen en el metabolismo de los carbohidratos en la azúcar. La combinación específica que se realiza entre enzima y substrato, forman el complejo enzima-substrato. Otras enzimas, pueden tener menor especificidad, catalizando reacciones.

Factores que afectan la actividad enzimática Temperatura 50 a 60º C inactiva Irreversible Congelación Reacciones detenidas

Sensibles (PH neutral) Ácidos y bases enérgicos Acidez Sensibles (PH neutral) Ácidos y bases enérgicos Pepsina Tripsina Si se mantiene constante el PH, la temperatura y la concentración de enzima a un sistema, la velocidad inicial de reacción es proporcional a la cantidad de un substrato.

Venenos enzimáticos Cianuro, ácido yodoacítico, fluoruro lewisita, etc. Poco veneno Inactivadas