miércoles, 29 de julio de 2015

Nucleótidos y ácidos nucleicos



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Desde que en 1944 Avery, McLeod y McCarthy demostraron que el material genético en bacterias era el ADN, muchos han sido los experimentos que han ido afianzando la teoría de que el material genético (donde se encuentra almacenada la información heredada de los progenitores que define el patrón del individuo) se hallaba o venía definido por unas moléculas llamadas ácidos nucleicos. Los ácidos nucleicos son polímeros de nucleótidos.

Acidos nucleicos, ADN y biologia

- Composición del nucleótido


Un nucleótido va a estar siempre constituido por tres tipos de moléculas claramente definidos: un azúcar de cinco carbonos, una base nitrogenada y el grupo o grupos fosfatos (de uno a tres). El azúcar será la ribosa o la desoxirribosa, la cual difiere de la primera en la ausencia de un grupo hidroxilo en el carbono 2. La base nitrogenada es una molécula en forma de anillo, con sus vértices ocupados por átomos de carbono y nitrógeno. Principalmente existen cinco bases nitrogenadas que pertenecen a dos grandes grupos: las purinas (adenina y guanina) de doble anillo, y las pirimidinas (timina, citosina uracilo) de anillo simple. El grupo fosfato otorga un carácter ácido a la molécula.

Estos tres elementos se encuentran unidos covalentemente, siendo el azúcar el elemento que une los tres componentes. Así, el grupo -OH del carbono 5 del azúcar se encuentra esterificado con el grupo fosfato. Mientras que el carbono 1 une mediante un enlace N-glucosídico a la base nitrogenada.

Cuando se disocia el grupo fosfato queda un compuesto constituido solamente por el azúcar y la base nitrogenada, el cual recibe el nombre de nucleósido.

- Funciones de los nucleótidos


La función más importante de los nucleótidos es constituir el ladrillo de construcción de los ácidos nucleicos. Si bien, también desempeñan otras funciones dentro de la célula como ser las monedas energéticas de la célula.

Los nucleótidos, constituidos por tres grupos fosfatos, almacenan una energía muy alta. Cuando los enlaces anhídrido que une dichos grupos se hidrolizan liberan una gran energía, unos 30 kJ/mol. Por eso la célula eligió a estas moléculas como sus monedas de energía. El más importante es el ATP o adenosín trifosfato.

- Estructura de los ácidos nucleicos


Dos son los ácidos nucleicos en la naturaleza: el ácido ribonucleico (ARN) y el ácido desoxirribonucleico (ADN).

+ ADN y ARN


El ADN está constituido por las dos purinas (adenina y guanina) y por sólo dos pirimidinas, la citosina y la timina. Mientras que, el ARN presenta también las dos purinas pero en cuanto a las pirimidinas, en vez de timina presenta uracilo.

+ Los enlaces fosfodiéster


Para que se formen las cadenas de los ácidos nucleicos, sus nucleótidos correspondientes se unen a través de unos enlaces que reciben el nombre de enlaces fosfodiéster.

+ La doble hélice del ADN


Si la molécula de ARN es la secuencia de sus nucleótidos unidos por enlaces fosfodiéster, la molécula de ADN es una doble hélice constituida por dos cadenas de nucleótidos. A cada una de estas cadenas se la denomina hebra, las cuales se asocian entre sí de forma específica. La asociación recibe el nombre de apareamiento, el cual sucede entre las bases nitrogenadas mediante puentes de hidrógeno. Sólo existen dos apareamientos naturales, la adenina con la timina, y la guanina con la citosina.

La forma más intuitiva de ver la estructura del ADN es pensando en una escalera de caracol. Los peldaños serían las bases nitrogenadas apareándose, mientras que las barandillas serían los azúcares y los fosfatos.