NUCLEÓSIDOS , NUCLEÓTIDOS ACIDOS NUCLEÍCOS

Presentación del tema: "NUCLEÓSIDOS , NUCLEÓTIDOS ACIDOS NUCLEÍCOS"— Transcripción de la presentación:

1 NUCLEÓSIDOS , NUCLEÓTIDOS ACIDOS NUCLEÍCOS
SEMANA año 2015 Licda: Isabel Fratti de Del Cid Diapositivas con cuadros, imágenes, estructuras cortesía de Licda. Lilian Judith Guzmán Melgar

2 + + RIBOSA O DESOXIRIBOSA PURINAS Y PIRIMIDINAS ACIDO FOSFORICO
NUCLEÓSIDOS ACIDO FOSFORICO + NUCLEÓTIDOS ACIDO NUCLEICO

3 BASES PIRIMÍDICAS Son derivadas de la PIRIMIDINA, compuesto anular heterocíclico de 6 miembros, contiene 2 átomos de nitrógeno en el anillo. Sus derivados uracilo, timina y citosina forman parte de los ácidos nucleicos. PIRIMIDINA URACILO ARN TIMINA ADN CITOSINA ARN y ADN 4 3 5 2 6 1

4 BASES PÚRICAS Son derivadas de la PURINA, una amina heterocíclica que se compone de una anillo de pirimidina fusionado a un anillo de imidazol. Sus derivados adenina y guanina son los componentes púricos de los ácidos nucleicos. PURINA ADENINA ADN y ARN GUANINA ARN y ADN 8 6 5 7 9 1 2 4 3

5 AZUCARES Presentes en ADN y ARN
D-ribosa (ARN) y 2-desoxirribosa (ADN), ambas son aldopentosas, presentan forma furanosida. Estas se enlazan a una base púrica o pirimídica a través de un enlace β-N-glucosídico. 2--

6 NUCLEOSIDOS Unidos por un enlace β-N-glicosídico, que se forma entre el carbono (posición 1) del azúcar y el nitrógeno (posición 1) de la base pirimídica (1’ 1) o el nitrógeno (posición 9) de la base púrica (1’9), en el proceso se elimina una molécula de agua. 7 ENLACE β-N-GLICOSIDICO 4 4 8 5 3 5 9 3 ENLACE β-N-GLICOSIDICO 6 6 2 2 1 1

7 NUCLEOSIDOS PIRIMIDICOS y sus nombres : terminación «idina»
CITIDINA DESOXITIMIDINA URIDINA

8 NUCLEOSIDOS PURICOS y sus nombres: terminación «osina»
ADENOSINA GUANOSINA

9 NUCLEÓTIDOS Van a presentar dos enlaces de tipo covalente :
Formados por: Azúcar + Base Nitrogenada + Fosfato. Subunidades fundamentales de los ácidos nucleicos al igual que los aminoácidos lo son de las proteínas. Van a presentar dos enlaces de tipo covalente : I)β-N-glucosídico entre azúcar y base nitrogenada. II) Enlace fosfoéster entre azúcar y fosfato. Los nucleótidos pueden hallarse en forma libre en las células , realizando funciones especificas.

10 Los nucleótidos son esteres de fosfato de los nucleósidos y provienen de la esterificación del acido fosfórico (fosfato) con uno de los tres hidroxilos libres de la pentosa, generalmente, el carbono 5’.

11 NUCLEOTIDOS PURICOS Y PIRIMIDICOS
ESTRUCTURA NOMBRES Nucleótido de citidina Acido citidílico 5-Fosfato de citidina Nucleótido de desoxitimidina Acido desoxitimidílico 5-fosfato de desoxitimidina

12 Nucleótido de uracilo Acido Uridilico 5-Fosfato de uridina
ESTRUCTURA NOMBRES Nucleótido de uracilo Acido Uridilico 5-Fosfato de uridina Nucleótido de adenina Acido adenílico 5-Fosfato de adenosina

13 Nucleótido de guanina Acido guanílico 5-Fosfato de guanosina
ESTRUCTURA NOMBRES Nucleótido de guanina Acido guanílico 5-Fosfato de guanosina

14 (Difosfato de adenosina) (Trifosfato de adenosina)
El monofosfato de adenosina puede seguir fosforilando para dar el difosfato de adenosina (ADP) y el trifosfato de adenosina (ATP) al igual de los otros nucleótidos. ADP (Difosfato de adenosina) ATP (Trifosfato de adenosina)

15 En el 3’,5’-fosfato de adenosina, el grupo fosfato de halla enlazado a dos de los carbonos de la ribosa, que recibe el nombre de AMP cíclico, cAMP. ó 2do mensajero.

16 Nucleótidos de Importancia Biológica
INTERMEDIARIOS DE ENERGIA Los di y trifosfato de nucleótido contienen enlaces anhidro de fosfato de alta energía que se forman durante el catabolismo metabólico (degradación de nutrientes) y se usa en el proceso de biosíntesis. El trifosfato de adenosina (ATP) es el mas conocido . MENSAJEROS QUIMICOS: La comunicación de señales mediadas por hormonas y neurotransmisores puede implicar también formación de mensajeros intracelulares como el AMP 3’,5’-ciclico o cAMP, y el cGMP (monofosfato de guanocina cíclico), son biomensajeros de esta clase, son cíclicos y se les conoce como segundos mensajeros...

17 TRANSPORTADORES DE ELECTRONES
Algunos nucleótidos participan como cofactores en las reacciones catalizadas por enzimas. contienen vitaminas hidrosolubles.Ej. nicotinamida que se encuentra unida a el AMP como dinucleotido de nicotinamida y adenina o NAD. El NAD tiene dos formas redox : NAD+ ( forma oxidada)y NADH + H+( forma reducida )

18 La riboflavina, ( vitamina B2 )puede formar mono nucleótido de flavina (FMN).; y dinucleotido de flavina y adenina (FAD: dinucleotido de flavina adenina) : (FAD forma oxidada / FADH2 forma reducida y FMN: forma oxidada y FMNH2 : forma reducida) FMN FAD

19 ACIDOS NUCLEICOS Semana 32-2015 Licda : Isabel Fratti de Del Cid
Diapositivas con imágenes, estructuras y cuadros, cortesía ded: Licda. Lilian Judith Guzmán Melgar

20 POLINUCLEOTIDOS Son cadenas lineales de nucleótidos. Cuando los trifosfatos de nucleótidos se condensan para formar ácidos nucleicos se forman enlaces entre el extremo 5’- fosfato de una pentosa ( Ribosa ó 2-DESOXIRIBOSA) y el 3’- hidroxilo de la pentosa adyacente, conociéndose este como enlace 5´3´fosfodiester.

21 Puede considerarse que el grupo fosfato es el puente de conexión entre los nucleótidos adyacentes.
Esto da lugar a una molécula con un esqueleto alternante azúcar- fosfato que posee un enlace 3’,5’- diesterfosfato.

22 ACIDO DESOXIRRIBONUCLEICO (ADN)
En células eucariotas, se encuentra mayoritariamente en el núcleo celular, y muy poco en mitocondrias. En células procariotas es circular y se halla en citoplasma. El ADN es de doble filamento ( excepto en algunos virus, que es de una sola cadena) . Composición de ADN Purinas: adenina (A) y guanina (G) Pirimídinas: citosina (C) y timina (T) Azúcar: 2-desoxiribosa Fosfato

23 Modelo Watson-Crick para ADN
En el modelo de Watson-Crick las bases púricas y pirimídicas del ADN se encuentra relacionadas entre si, la ADENINA siempre esta apareada con la TIMINA y la GUANINA con la CITOSINA. La unión entre la adenina (A) y la timina (T) forman 2 enlaces de hidrógeno. La unión entre la guanina (G) y la citosina (C) forman 3 enlaces de hidrogeno).

24 Según este modelo, el ADN se compone de 2 cadenas polinucleótidas derechas complementarias y enrolladas alrededor del mismo eje, de modo que forman una doble espiral Los dos filamentos de la doble espiral se orientan con polaridad opuesta (antiparalela). La espiral contiene 10 pares de nucleótidos en cada vuelta de la espiral.

25 ADN

26 Ejemplo de secuencias complementarias
Si la secuencia de una hebra de ADN es 5´ T-G-C-T-A-G-A 3´ Su segmento complementario es 3´ A-C-G-A-T-C-T 5´ Si la secuencia de un segmento de una hebra de ADN es 3´ A-G-T-C-A-T-C 5´ Su segmento complementario es 5´ T-C-A-G-T-A-G 3´

27 3´ T-G-T-T-C-G-T-A-C-G-A 5´
EJERCICIO Para el segmento: ¿Cuál es el segmento complementario? 3´ T-G-T-T-C-G-T-A-C-G-A 5´

28 ESTRUCTURA SECUNDARIA DEL ADN:
En el ADN podemos encontrar tres tipos de estructura secundaria, con las siguientes características: TIPO DE ADN GIRO DE HELICE Plano entre bases No. de nucleó-tidos por vuelta A Dextrógiro Inclinado 11 - Estructura más ancha y corta de las tres . Los surcos tienen aprox. el mismo ancho No existe en condiciones celulares normales Y se obtiene de manera artificial deshidratando el tipo B B Perpendi-cular 10 Forma principal en las celulas Z Levogiro zig-zag 12 - Presenta una doble hélice mas estrecha y alargada que el B - El surco mayor desaparece por completo. - El surco menor se hace aún mas estrecho y profundo.

29 ESTRUCTURA SECUNDARIA DEL ADN
B Z SURCO MAYOR SURCO MENOR Modelo de Watson-Crick El de laboratorio Es momentáneo

30 Estructura terciaria:
El ADN no está libre dentro del núcleo de la célula, sino que está organizado en un complejo llamado cromatina. Cromatina : estructura formada por ADN y proteínas histónicas y no histónicas. La molécula de ADN forma largos y numerosos filamentos que se enrollan a sucesivas moléculas de histonas.

31 Esto produce que el ADN sufra una importante compactación, en cada enrollamiento el ADN da casi dos vueltas sobre cuatro pares de histonas. Estas histonas, que se reconocen como H2A, H2B, H3 y H4, forman el octámero de histonas al agruparse en pares, llamado cromatosoma

32 Cada cromatosoma seguido de la histona H1 y del ADN espaciador forma las unidades fundamentales de la cromatina de las células eucariotas, llamadas nucleosomas. Que adoptan la forma de un collar de perlas.

33 Estructura cuaternaria:
Los nucleosomas también se compactan enrollándose de manera helicoidal. Forman estructuras denominadas solenoides.

34 Las proteínas no histónicas actúan como un andamiaje sobre los solenoides, ensamblándose en forma de espiral. Estas proteínas brindan un armazón a la fibra de cromatina y colaboran en su plegamiento

35 Metilación de la citosina: ejemplo de una alquilación en una base nitrogenada
Como podemos recordar, la sustitución del H de una molécula por un radical, ya sea alifático o aromático, lo conocimos como Alquilación. Las alquilaciones, generalmente metilación (sustitución de un Hidrógeno de una molécula por un grupo metilo –CH3 ) se dan en proteínas, carbohidratos y Acidos nucleicos. En el ADN se metila en mayor proporción la citosina.

36 Efecto de la metilación
La metilación ocurre de matera natural y programada en el organismo, desde las etapas embrionarias ( supresíon ó estimulación de la metilación), pero la alteración de éste proceso , puede llevar a: Teratogénesis Procesos tumorales. Incremento en la invasividad y metátasis. Actualmente se usa el proceso de metilación para el Diagnóstico, pronostico y tratamientos de tumores y carcinomas.

37 METILACIÓN DE LA CITOSINA
REALMENTE EL DADOR DEL GUPO METILO, ES EL AMINOÁCIDO METIONINA, PRESENTE EN EL SAM EL CUAL SE TRANSFORMA EN HOMOCISTEINA : + H3N-CH-COO  H3N-CHCOO- CH CH2 CH CH2 S SH  note la falta CH3  Este grupo metil del grupo metilo es el que se transfiere a la citosina Metionina Homocisteina

38 Ejemplo de el efecto de la luz UV sobre el ADN ( epigenético)
La luz UV al impactar las cadenas de ADN, provocan el rompimiento de un doble enlace C-C en la timina y si ésta se halla a ala par de otra timina, sucederá lo mismo con ésta y entre dos timinas contiguas se establecen enlaces covalentes, formando dímeros de timina, lo que afecta la replicación y transcripción del ADN.

39 Ejemplo de la dimerización de la Timina por efecto de la luz UV

40 ACIDO RIBONUCLEICO (ARN)
El ARN es un ácido nucleico de un solo filamento, que posee 3 características estructurales importantes que lo distinguen del ADN: La unidad de pentosa del ARN es una D- ribosa en vez de una 2-desoxiribosa, Las bases pirimídica del ARN son uracilo y citosina, en vez de tímina y citosina. El ARN está formada por una sola cadena, en vez de dos.

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42 Las células contienen hasta ocho veces más ARN que ADN
Las células contienen hasta ocho veces más ARN que ADN. Las moléculas de ARN se clasifican según su estructura y función en tres tipos principales: ARN ribosómico, ARN de transferencia, ARN mensajero. ARN ribosómico (rARN) ARN transferencia (tARN) ARN mensajero (mARN) Forman parte de las subunidades de los ribosomas. Los ribosomas son el sitio donde se lleva a cabo la síntesis de proteína en la célula. Función: transportar aminoacidos activados, desde el citosol hasta el lugar de síntesis de proteínas en los ribosomas. Portadores de la información genética y la transportan del genoma (molécula de ADN en el cromosoma) a los ribosomas

43 COMPOSICION y características
LOCALIZACION EN LA CELULA # CADENAS AZUCAR PRESENTE BASES PURICAS PIRIMIDICAS FOSFATO PROCA-RIOTAS EUCARIOTAS ADN 2 2-DESOXIRIBOSA A ,G C, T SI CITOPLASMA Mayoría en el NUCLEO pequeñas cantidades en MITOCONDRIAS, y PLASTIDIOS (células vegetales) ARN 1 RIBOSA A, G C,U NUCLEO durante su síntesis luego va al CITOPLASMA

44 PRODUCTOS DE HIDRÓLISIS DE ADN Y ARN
Adenina, Guanina, Citosina, Timina, Desoxirribosa, Acido fosfórico ( fosfato) ARN Adenina, Guanina, Citosina, Uracilo, Ribosa, Acido fosfórico ( fosfato)

45 Enfermedades genéticas( ejemplos)
Causa Resultado (patologia) Fenilcetonuria PKU Deficiencia en síntesis de fenilalaninahidroxilasa, que convierte fenilalanina en tirosina Acumulación de fenilalanina y fenilpiruvato en sangre: Daño cerebral, retraso mental. Tx: dieta sin alimentos que contegan fenilalanina. Hipercolesterolemia familar Mutación en un gen del cromosoma 19 Niveles altos de colesterol: enfermedad coronaria temprana ( años) Distrofia muscular ( Duchene) Mutación en el cromosoma X Destrucción muscular. Aparece a los 5 años. Mueren aproximadamente a los 20 años.

46 Albinismo Enzima que convierte tirosina en melanina defectuosa. Personas y animales no tienen pigmento en piel, pelo, ojos. Galactosemia No se sintetiza la enzima que metaboliza la galactosa-1-fosfato. Acumulación de galactosa-1-fosfato., produciendo cataratas y retraso mental. Enfermedad de Refsum Poseen α-oxidación defectuosa Acumulan grandes cantidades de ácido fitanico Enfermedad de Cori Deficit en enzima desramificante, que metaboliza glucogeno. Afecta músculo, corazón e hígado.

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