Clase 4.-ACIDOS NUCLEICOS

SON POLSON POLÍÍMEROS CONSTITUMEROS CONSTITUÍÍDOS POR LA UNIDOS POR LA UNIÓÓN N MEDIANTE ENLACES QUMEDIANTE ENLACES QUÍÍMICOS DE UNIDADES MICOS DE UNIDADES

MENORES LLAMADAS MENORES LLAMADAS NUCLENUCLEÓÓTIDOSTIDOS

SON COMPUESTOS DE ELEVADO PESO SON COMPUESTOS DE ELEVADO PESO MOLECULAR , ES DECIR MOLECULAR , ES DECIR

MACROMOLMACROMOLÉÉCULASCULAS

LOS NUCLEÓTIDOS

Están formados por:

Una base nitrogenada

Un azúcar (pentosa)

Ácido fosfórico (H3PO4)

Unidos en el siguiente orden: P A BN

LA PENTOSA PUEDE SER:

LA RIBOSA

LA DESOXIRRIBOSA

LA BASE NITROGENADA PUEDE SER:

ADENINA A

GUANINA G

CITOSINA C

TIMINA T

URACILO U

AzAzúúcarescares

PentosaPentosaun azun azúúcar car

de 5 carbonosde 5 carbonos

Cada uno de los carbonos numerados Cada uno de los carbonos numerados del azdel azúúcar de un nuclecar de un nucleóótido se indica tido se indica con una comilla tras el ncon una comilla tras el núúmero; asmero; asíí, , se habla del se habla del ““carbono 5carbono 5--primaprima””, etc., etc.

La La ββ--DD--ribosaribosaforma parte del forma parte del

áácido cido riboribonucleico nucleico

La La ββ--DD--desoxirribosadesoxirribosa

forma parte del forma parte del áácido cido desoxirribodesoxirribonucleico nucleico

BasesBasesSon compuestos que contienen anillos nitrogenados, tanto pirimidSon compuestos que contienen anillos nitrogenados, tanto pirimidinas como purinasinas como purinas

uracilouracilo

citosinacitosina

timinatimina

guaninaguanina

adeninaadenina

Pirimidina Purina

NomenclaturaNomenclatura

azúcar

Base + azBase + azúúcar = car = NucleNucleóóSSidoido

azúcar

Base + azBase + azúúcar + fosfato = car + fosfato = NucleNucleóóTTidoido

Base NucleBase Nucleóósido Abreviaturasido Abreviatura

Adenina adenosina Adenina adenosina AA

Guanina guanosina Guanina guanosina GG

Citosina Citosina citidinacitidina CC

Timina timidina Timina timidina TT

uracilo uridina uracilo uridina UU

Los nucleLos nucleóótidos se abrevian con 3 tidos se abrevian con 3 letras mayletras mayúúsculas, por ejemplo:sculas, por ejemplo:

AMP = AMP = adenosinadenosin monofosfatomonofosfato

dAMPdAMP = = desoxiadenosindesoxiadenosin

monofosfatomonofosfato

UDP = UDP = uridinuridin difosfatodifosfato

ATP = ATP = adenosinadenosin trifosfatotrifosfato

FUNCIONES DE LOS NUCLEFUNCIONES DE LOS NUCLEÓÓTIDOSTIDOS

Son fundamentales para la vida de las células, pues al unirse con otras moléculas cumplen tres

funciones cruciales:

transportan energía

transportan átomos

transmiten los caracteres hereditarios

1.1.-- TRANSPORTAN ENERGTRANSPORTAN ENERGÍÍAA

••Cada nucleCada nucleóótido puede contener tido puede contener

••uno (uno (monofosfatomonofosfato: : AMAMPP), ),

••dos (dos (difosfatodifosfato:ADP:ADP) o) o

•• tres (tres (trifosfatotrifosfato: : ATPATP) grupos de acido fosf) grupos de acido fosfóóricorico

Los nucleLos nucleóótidos, por raztidos, por razóón de sus grupos de fosfato, son n de sus grupos de fosfato, son fuentes preferidas en las cfuentes preferidas en las céélulas para la lulas para la transferencia de transferencia de energenergííaa.. Los nucleLos nucleóótidos se encuentran en un estado tidos se encuentran en un estado estable cuando poseen un solo grupo de acido fosfestable cuando poseen un solo grupo de acido fosfóórico.rico.

Cada grupo de fosfato adicional que posea un nucleCada grupo de fosfato adicional que posea un nucleóótido se tido se encuentra en un estado mencuentra en un estado máás inestable y el s inestable y el enlaceenlace del fosfato del fosfato tiende a romperse por hidrtiende a romperse por hidróólisis y liberar la energlisis y liberar la energíía que lo a que lo une al nucleune al nucleóótido.tido.

Las cLas céélulas lulas poseen enzimasposeen enzimas cuya funcicuya funcióón es precisamente n es precisamente hidrolizar nuclehidrolizar nucleóótidos para extraer el potencial energtidos para extraer el potencial energéético tico almacenado en sus enlaces. almacenado en sus enlaces. Por tal razPor tal razóón un nuclen un nucleóótido tido de de trifosfatotrifosfato es la fuente preferida de energes la fuente preferida de energíía en la a en la ccéélulalula. De ellos, el . De ellos, el ATP ATP (un nucle(un nucleóótido de adenina con tido de adenina con tres grupos de fosfato), es el predilecto en las reacciones tres grupos de fosfato), es el predilecto en las reacciones celulares para la transferencia de la energcelulares para la transferencia de la energíía demandada. a demandada. UTP UTP ((uracilouracilo + tres fosfatos) y + tres fosfatos) y GTP GTP (Guanina y tres (Guanina y tres fosfatos) tambifosfatos) tambiéén complacen las demandas de energn complacen las demandas de energíía de a de la cla céélula en reacciones con azlula en reacciones con azúúcares y cambios de cares y cambios de estructuras estructuras protprotééicasicas, respectivamente., respectivamente.

FosfatosFosfatosSe unen al hidroxilo del carbono 5Se unen al hidroxilo del carbono 5’’ de la ribosa o desoxirribosa.de la ribosa o desoxirribosa.

Existen los nucleExisten los nucleóótidos monotidos mono--, di, di-- y trifosfato.y trifosfato.

El fosfato hace que el nucleEl fosfato hace que el nucleóótido quede cargado negativamentetido quede cargado negativamente

2.2.-- TRANSPORTE DE TRANSPORTE DE ÁÁTOMOS O MOLTOMOS O MOLÉÉCULASCULAS

En algunas reacciones metabEn algunas reacciones metabóólicas un grupo de licas un grupo de áátomos se separa de un compuesto y es tomos se separa de un compuesto y es transportado a otro compuesto.transportado a otro compuesto.

Dicho grupo de Dicho grupo de áátomos se une temporalmente a tomos se une temporalmente a una una coenzimacoenzima (mol(moléécula transportadora de cula transportadora de sustancias)sustancias)

Muchas Muchas vitaminasvitaminas tienen esta funcitienen esta funcióónn

••vitamina B1 ovitamina B1 o tiaminatiamina

••vitamina B2vitamina B2 o o riboflavinariboflavina: sus derivados son nucle: sus derivados son nucleóótidos tidos enzimenzimááticos el [FADticos el [FAD++](](FlavinFlavin--adenadeníínn dinucledinucleóótido)otido)o el [FMNel [FMN++] ] ((FlavFlavíínn mononuclemononucleóótidotido) )

••vitamina B3vitamina B3 o o niacinaniacina: sus derivados son nucle: sus derivados son nucleóótidos tidos enzimenzimááticos con gran ticos con gran poder reductorpoder reductor como el [NADcomo el [NAD++](](NicotinNicotin--adenadeníínn dinucledinucleóótidotido) o el [NADP) o el [NADP++] (] (NicotinNicotin--adenadeníínn dinucledinucleóótidotidofosfato) fosfato)

••vitamina B5vitamina B5 o o áácido cido pantotpantotééniconico: su principal derivado es : su principal derivado es la coenzima A (la coenzima A (CoACoA) con gran importancia en procesos ) con gran importancia en procesos metabmetabóólicos. licos.

••vitamina B6vitamina B6 o o piridoxinapiridoxina

••vitamina B12vitamina B12 o o covalaminacovalamina

3.3.-- TRANSMITIR CARACTERES HEREDITARIOSTRANSMITIR CARACTERES HEREDITARIOS

Para cumplir esta funciPara cumplir esta funcióón, los n, los nuclnuclééotidosotidos se se polimerizan polimerizan formando formando polinuclepolinucleóótidostidos en forma en forma de cadena, llamados de cadena, llamados áácidos nucleicos.cidos nucleicos.

–– ÁÁcidos nucleicos de cidos nucleicos de cadena larga:cadena larga:

•• ÁÁcido cido desoxirribonucleicodesoxirribonucleico((ADNADN): material ): material gengenéético de todas tico de todas las clas céélulas vivas.lulas vivas.

•• ÁÁcido ribonucleicocido ribonucleico((ARNARN): material ): material gengenéético de algunos tico de algunos virus; transfiere la virus; transfiere la informaciinformacióón genn genéética tica del ADN a las del ADN a las proteproteíínas.nas.

FUNCIONES DE LOS FUNCIONES DE LOS ÁÁCIDOS NUCLEICOSCIDOS NUCLEICOS

SSÍÍNTESIS DE PROTNTESIS DE PROTÉÉINAS ESPECINAS ESPECÍÍFICAS DE LA CFICAS DE LA CÉÉLULALULA

ALMACENAMIENTO, REPLICACIALMACENAMIENTO, REPLICACIÓÓN Y TRANSMISIN Y TRANSMISIÓÓN DE LA N DE LA INFORMACIINFORMACIÓÓN GENN GENÉÉTICA (Son las molTICA (Son las molééculas que culas que determinan lo que es y hace cada una de las cdeterminan lo que es y hace cada una de las céélulas vivas)lulas vivas)

La funciLa funcióón principal del ARN es servir como n principal del ARN es servir como intermediario intermediario de la informacide la informacióónn que lleva el ADN en forma de que lleva el ADN en forma de genesgenesy la y la proteproteíínana final codificada por esos genes.final codificada por esos genes.

El El ÁÁcido Desoxirribonucleico (ADN o DNA) es una Doble Hcido Desoxirribonucleico (ADN o DNA) es una Doble Héélicelice

10 pares de 10 pares de bases por bases por cada vuelta de cada vuelta de hhéélicelice

La funciLa funcióón del ADNn del ADN

•• ¿¿Por quPor quéé es tan es tan importante que los importante que los cromosomas pasen de cromosomas pasen de la cla céélula madre a las lula madre a las ccéélulas hijas?lulas hijas?

•• Los cromosomas estLos cromosomas estáán n formados por genes, formados por genes, los segmentos de ADN los segmentos de ADN que son las unidades que son las unidades de la herencia.de la herencia.

•• Los genes controlan Los genes controlan caractercaracteríísticas como:sticas como:–– Color del peloColor del pelo–– Tipo de sangreTipo de sangre–– Color de la pielColor de la piel–– Color de los ojosColor de los ojos

Hay 5 tipos de ARN, cada uno codificado por su propio gen:

ARNm - ARN Mensajero: Codifica la secuencia de aminoácido de un polipéptido.

ARNt - ARN de Transferencia: Lleva los aminoácidos a los ribosomas durante la traducción.

ARNr - ARN Ribosomal: Con proteínas ribosomales y los ribosomas actúan con el ARNm.

ARN np- ARN nuclear pequeño: Con proteínas, forma complejos que son usados en el proceso de ARN en las células eucarióticas (no se encuentra en las células procarióticas).

ARN nc: ARN no codificante: regulacion de expresion génica

Estructura del Estructura del ÁÁcido Ribonucleico (ARN o RNA)cido Ribonucleico (ARN o RNA)

Bases nitrogenadas del RNABases nitrogenadas del RNA

UraciloUraciloGuaninaGuanina CitosinaCitosina AdeninaAdenina

Reemplaza timidinaReemplaza timidina

Estructura del RNAEstructura del RNA

Apareamiento de adenina con uraciloApareamiento de adenina con uracilo

Estructura del RNAEstructura del RNA

Cadena de RNACadena de RNA

Extremo 3Extremo 3’’--OHOH

Extremo 5Extremo 5’’--PP

enlace enlace fosfodiesterfosfodiester

UniUnióón 3n 3’’ UniUnióón 5n 5’’

basebase

ribosaribosa

Estructura del RNAEstructura del RNA

Estructura secundaria del RNAEstructura secundaria del RNA

El RNA puede formar pares de bases intramolecularesEl RNA puede formar pares de bases intramoleculares; es un ; es un áácido cido nucleico de hebra simple, pero contiene regiones de apareamientonucleico de hebra simple, pero contiene regiones de apareamiento de bases de bases que pueden resultar de una complementariedad azarosa. que pueden resultar de una complementariedad azarosa.

FormaciFormacióón de la Cadena de n de la Cadena de ÁÁcido Nucleicocido Nucleico

Extremo 5’-PO4

Extremo 3’-OH

Formas alternativas de Formas alternativas de representar una cadena de representar una cadena de

áácidos nucleicoscidos nucleicos

El El ÁÁcido Desoxirribonucleico (ADN o DNA) cido Desoxirribonucleico (ADN o DNA) Existe en la CExiste en la Céélula como una Doble Hebra lula como una Doble Hebra

ANTIPARALELAANTIPARALELA

Nativo Denaturado, hebra simple Renaturado

Calor Renaturación

DENATURACIDENATURACIÓÓN Y RENATURACIN Y RENATURACIÓÓN DE N DE MOLMOLÉÉCULAS DE DNA DE DOBLE HEBRACULAS DE DNA DE DOBLE HEBRA

Diferencias Entre RNA y DNADiferencias Entre RNA y DNA

•• El esqueleto de azEl esqueleto de azúúcar y fosfato del RNA car y fosfato del RNA contiene ribosa en lugar de desoxirribosacontiene ribosa en lugar de desoxirribosa

•• El RNA contiene la base Uracilo (U) en El RNA contiene la base Uracilo (U) en lugar de Timina (T)lugar de Timina (T)

•• El DNA existe como una doble hEl DNA existe como una doble héélice, lice, mientras que el RNA existe como unamientras que el RNA existe como unamolmoléécula de hebra simple con algunas cula de hebra simple con algunas regiones de apareamientoregiones de apareamiento

Gracias porGracias porvuestra atencivuestra atencióón.n.