TEMA 6. LOS ÁCIDOS NUCLEICOS

2º Bachillerato - BiologíaPachi San MillánIES Muriedas

ÍNDICE: Los Ácidos Nucleicos1. Importancia biológica 2. Composición de los ácidos

nucleicos3. Estructura de los nucleósidos y

nucleótidos4. Funciones de los nucleótidos5. Ácidos nucleicos:

A. Estructura del ADNB. Estructura de los ARNs

CARACTERÍSTICAS GENERALES

BIOMOLÉCULASInorgánic

asAgua

Sales Minerale

s

Orgánicas

Glúcidos Lípidos Proteínas

Ácidos Nucleic

os

IMPORTANCIA DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS

Concepto Importancia biológica de los

nucleótidos: “Instrucciones vitales” Vectores energéticos Coenzimas Mensajeros químicos

Composición de los ácidos nucleícos Nucleósidos Nucleótidos

3. Estructura de los nucleósidos y nucleótidos

Pentosas: Ribosa o desoxirribosa Bases nitrogenadas

Tipos Púricas: Adenina (A), Guanina (G) Pirimidínicas: Citosina (C), Timina (T), Uracilo (U)

Resonancia Ácido fosfórico: H3PO4 (1 o

varios)

Nu

cleósid

o

Nu

cleótid

o

La pentosa siempre es una aldopentosa: -D-ribofuranosa ribonucleótidos -D-2-desoxirribofuranosa

desoxirribonucleótidos

3. Estructura de los nucleósidos y nucleótidos

3. Estructura de los nucleósidos y nucleótidos

Bases nitrogenadas Tipos

Púricas: Adenina (A), Guanina (G)Pirimidínicas: Citosina (C), Timina (T),

Uracilo (U)

El 1º anillo de las b. púricas se numera en sentido contrario a las agujas del reloj, a partir del N superior izquierdo. El resto en el sentido de las agujas del reloj.

3. Estructura de los nucleósidos y nucleótidos

Bases nitrogenadas Tipos

Púricas: Adenina (A), Guanina (G) Pirimidínicas: Citosina (C), Timina (T), Uracilo

(U) Púricas:

Pirimidínicas

A G

C T U

3. Estructura de los nucleósidos y nucleótidos

Bases nitrogenadas Resonancia (tautómeros)

3. Estructura de los nucleósidos y nucleótidos

Ácido fosfórico: H3PO4 (1 o varios)Simbología

P

Pi Fosfato inorgánico

Fosfato componente de nucleótido

NUCLEÓSIDO: base + monosacárido Para formarse el nucleósido, el C1 de la

pentosa se une al N1 de la pirimidina o al N9 de la purina

NUCLEÓSIDO: base + monosacárido Para formarse el nucleósido, el C1 de la

pentosa se une al N1 de la pirimidina o al N9 de la purina

PURINAS PIRIMIDINAS

NUCLEÓSIDOS: pentosa + base Nomenclatura:

Prefijo que indica la base nitrogenada: Cit-, tim-, ur-, aden-, guan-

Terminación: Si la base es pirimidínica: -idina Si la base es púrica: -osina

Si la pentosa es desoxirribosa, se coloca el prefijo desoxi- delante del nombre. Si la pentosa es ribosa, no se pone prefijo. Ej. Desoxicitosina, Timidina, Adenosina,

Desoxiadenosina

NUCLEÓTIDOS

La unión de uno o varios grupos fosfato al C3´o al C5´ de la pentosa, da lugar al nucleótido completo.

NUCLEÓTIDOS

NUCLEÓTIDOS: pentosa + base + fosfato

Nomenclatura: Se elimina la última letra “a” del nombre

del nucleósido: - idina - idin ; - osina - osin

Se indica a continuación el lugar de unión de la pentosa y el número de fosfatos unidos.

Si no se indica numeración, se entiende que la unión se realiza con el C5´.

Cuando existe + de 1 grupo fosfato, se unen en cadena, uno detrás de otro.

Con frecuencias se usan abreviaturas para nombrar los nucleótidos: ATP: Adenosín trifosfato

Nomenclatura

NUCLEÓTIDOS

N

N

N

N

NH2

H

OHO

OH

OH

P

O

OH

OH

OH

adenina

desoxirribosafosfato

enlace

ester

enlace N-glucosídicoP

O

OH

OHO

CH2O

OH

N

N

N

N

NH2

NUCLEÓTIDOS: Importancia

Funciones de los nucleótidos importantes Nucleótidos

formadores de ácidos nucléicos Forman parte de los ácidos

nucleícos: ADN ARN.

NUCLEÓTIDOS: Importancia

Funciones de los Nucleótidos importantes Nucleótidos con otras funciones:

Vectores energéticosMensajeros químicos 2arios

Coenzimas

NUCLEÓTIDOS: Importancia

Vectores energéticos

NUCLEÓTIDOS: Importancia

Mensajeros químicos 2arios : Sistemas de transducción

NUCLEÓTIDOS: Importancia

Mensajeros químicos 2arios : Sistemas de transducción

NUCLEÓTIDOS: Importancia

Coenzimas de deshidrogenasas

NAD+

NADP+

A-H2 + NAD+ A + NADH + H+ deshidrogenasa

Coenzimas de deshidrogenasas

NUCLEÓTIDOS: Importancia

Otras funciones: Poder reductor (NADH y NADPH) Síntesis de ATP (NADH)

NUCLEÓTIDOS: Importancia

Coenzimas de deshidrogenasasActúa de forma similar al NAD+

A-H2 + FAD A + FADH2

deshidrogenasa

Otras funciones: Poder reductor

(FADH2) Síntesis de ATP

(FADH2)

EL ENLACE NUCLEOTÍDICO

http://www.juntadeandalucia.es/averroes/manuales/acidos_nucleicos/flash_an/formacion_polinucleotido.swf animación sobre la formación de un polinucleotido

Animación

enlaces

Enlace nucleotídico

ENLACE NUCLEOTÍDICO

La unión de cientos o miles de nucleótidos forman polinucleótidos o ácidos nucleicos, con una masa molecular muy elevada.

ÁCIDOS NUCLEICOS: El ADN

Naturaleza: Desoxirribosa, A,G,C,T Estructura (doble hélice: modelo de

Watson y CricK) Estructura primaria: Secuencia de nucleótidos Estructura secundaria: Enlaces (P.H. entre

bases), otras fuerzas Características de la doble hélice: (modelo

B) 2 cadenas con enrollamiento plectonémico Complementarias A = T ; G ≡ C

Ley de Chargaff: Antiparalelas Enrollamiento dextrógiro Disposición de las bases Surco mayor y menor Dimensiones

Niveles estructurales superiores (“3aria”): Cromatina y cromosomas

ADN: Naturaleza

Formado por desoxirribonucleótidos y sus bases pueden ser la A, G, C y T, nunca U.

Dos cadenas de polinucleótidos unidas entre sí en toda su longitud forma lineal o circular.

Animación ADN

DNA circular y DNA lineal

Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

ADN: Estructura

Estructura primaria Secuencia de nucleótidos Extremos 3´y 5´

ADN: Estructura

Estructura secundaria Modelo B (características)

2 cadenas con enrollamiento plectonémico

ADN: Estructura

Estructura secundaria Modelo B (características)

Complementarias A = T; G = C

Ley de Chargaff: A + G / C + T = 1

ADN: Estructura

Estructura secundaria Modelo B (características)

Antiparalelas 5´ 3´3´ 5´

ADN: Estructura

Estructura secundaria Modelo B (características)

Enrollamiento dextrógiro (a)

ADN: Estructura

Estructura secundaria Modelo B

(características) Disposición de las

bases Surco mayor y

menor Dimensiones

ADN: Estructura 2aria

ADN: Estructura 2aria

ADN: Estructura 3 aria

Para conseguir que el ADN quepa dentro del núcleo, se encuentra muy empaquetado, y aún más cuando se condensa para formar un cromosoma.

Histonas empaquetadoras

Diferentes niveles de plegamiento:

cromatina y cromosomas

Estructura ADN

Primaria Secundaria Terciaria

ADN: Estructura primaria

Cambios en la secuencia de las bases pueden producir mutaciones de distintos tipos:

TIPO DE ADN GIRO DE HELICE nm por VueltaPlano entre

basesnº de nucleotidos

por vuelta

A Dextrógiro 2.8 inclinado 11

B Dextrógiro 3.4 perpendicular 10

Z Levógiro 4.5 zig-zag 12

ADN A

ADN Z

ADN B

ADN: Propiedades

Desnaturalización: +/- 100ºC o Factores Tª, pH, sales

Renaturalización: 65ºCo Hibridacióno Utilidad

Estabilidad Replicable Especificidad: composicionalo”Un gen una proteína”

ADN:Función

Función: Material genético

ARN

Naturaleza: beta-D-rifofuranosa, A,G,C,U Estructura

Estructura primaria Estructura secundaria

Tipos de ARN: ARNm :Vida corta. 5%. Copia de ADN ARNt: (10 %) E 2aria(trébol) y 3aria (boomerang).

Transporta aa

ARNr: 85 % Componente de ribosomas Funciones: Intervienen en la síntesis de

proteínas

ARN: tipos

ARNm (mensajero):

Vida corta. 5%.

Copia de ADN Funcional con

E. primaria

ARN: tipos

ARNr (ribosómico) : Producto de fragmentación de ARN n

(nucleolar) 85 % Componente de ribosomas

ARN: tipos

ARNt (transferente): 10 % Transporta aa

E 2aria(trébol) 3aria

(boomerang).

ARN: tipos

ARNt (transferente): 10 % Transporta aa

E 2aria(trébol) 3aria

(boomerang).

ARN: tipos

ARNt (transferente): 10 % Transporta aa

E 2aria(trébol) 3aria

(boomerang).

ARN: Funciones

Síntesis de proteínas

Material genético (algunos virus)

DIFERENCIAS ENTRE ADN Y ARN

HIDRÓLISIS ENZIMÁTICA DE LOS ÁCIDOS

NUCLEICOS Endonucle

asas

Exonucleasas

Secuencias palindrómicas

“Dábale arroz a la zorra el abad”

TEST DE REPASO

TEMA 6

A partir de los componentes aislados, construye un nucleósido y un nucleótido, indicando el tipo de enlace y los productos de las reacciones necesarias.

Representa mediante un dibujo la estructura del ADN, indicando las regiones de la misma donde se encuentran situados los grupos fosfato, las desoxirribosas y las bases nitrogenadas, así como los enlaces que permiten mantener unidas las hebras y las dimensiones del modelo B. Señala en el mismo dibujo qué tipo de enlaces se destruyen en la desnaturalización del dúplex.

Tras el análisis del material genético de tres virus diferentes se han obtenido los siguientes datos: composición porcentual de nucleótidos de los genomas virales de “A”, “B” y “C”Vírus Adenina Guanina Citosina Timina UraciloA 30% 20% 20% 30%B 20% 30% 30 % 20%C 20% 21% 26% 33%A la vista de estos resultados ¿qué podemos concluir sobre el tipo de ácido nucleico (ADN o ARN, doble hebra o hebra sencilla) que compone el genoma de cada virus?:

Indica el tipo de molécula que aparece en la figura e indica las principales características de la misma que te han llevado a reconocerla. Indica su función biológica.

Indica el tipo de molécula que aparece en la figura e indica las principales características de la misma que te han llevado a reconocerla. Indica su función biológica.

Indica el tipo de molécula que aparece en la figura e indica las principales características de la misma que te han llevado a reconocerla. Indica su función biológica.

¿Qué relación tradicional existe entre ADN, ARN y proteína? Representa esta relación mediante un esquema. ¿Qué diferencias existen entre ADN y ARN?

Mediante un dibujo en el que aparezca la molécula de ADN indica como tiene lugar la desnaturalización de la misma. ¿Es reversible el proceso? Cita un agente físico y otro químico que desnaturalicen el ADN.  

Indica las funciones celulares desempeñadas por los distintos tipos de RNA presentes en las células.¿En qué parte de la célula desempeñan sus funciones los diferentes RNAs?