Clase 4.-

ACIDOS NUCLEICOS

SON POLÍMEROS CONSTITUÍDOS POR LA UNIÓN SON POLÍMEROS CONSTITUÍDOS POR LA UNIÓN MEDIANTE ENLACES QUÍMICOS DE UNIDADES MEDIANTE ENLACES QUÍMICOS DE UNIDADES

MENORES LLAMADAS MENORES LLAMADAS NUCLEÓTIDOSNUCLEÓTIDOS

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

MACROMOLÉCULASMACROMOLÉCULAS

LOS NUCLEÓTIDOS

Están formados por:

�Una base nitrogenada

�Un azúcar (pentosa)

�Ácido fosfórico (H3PO4)�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

AzúcaresAzúcares

PentosaPentosaun azúcar un azúcar

de 5 carbonosde 5 carbonos

La La ββββββββ--DD--ribosaribosaforma parte del forma parte del

ácido ácido riboribonucleico nucleico

de 5 carbonosde 5 carbonos

CadaCada unouno dede loslos carbonoscarbonos numeradosnumeradosdeldel azúcarazúcar dede unun nucleótidonucleótido sese indicaindicaconcon unauna comillacomilla trastras elel númeronúmero;; así,así, sesehablahabla deldel “carbono“carbono 55--prima”,prima”, etcetc..

La La ββββββββ--DD--desoxirribosadesoxirribosa

forma parte del ácido forma parte del ácido desoxirribodesoxirribonucleico nucleico

BasesBases

uracilouracilo

citosinacitosina

adeninaadenina

Son compuestos que contienen anillos nitrogenados, tanto pirimidinas como purinasSon compuestos que contienen anillos nitrogenados, tanto pirimidinas como purinas

timinatimina

guaninaguanina

Pirimidina Purina

NomenclaturaNomenclatura

azúcar

Base + azúcar = NucleóBase + azúcar = NucleóSSidoido

azúcar

Base + azúcar + fosfato = NucleóBase + azúcar + fosfato = NucleóTTidoido

Base Nucleósido AbreviaturaBase Nucleósido Abreviatura

Adenina adenosina Adenina adenosina AA

Guanina guanosina Guanina guanosina GG

Citosina citidina Citosina citidina CC

Timina timidina Timina timidina TT

uracilo uridina uracilo uridina UU

Los nucleótidos se abrevian con 3 Los nucleótidos se abrevian con 3 letras mayúsculas, por ejemplo:letras mayúsculas, por ejemplo:

AMP = adenosin monofosfatoAMP = adenosin monofosfato

dAMP = desoxiadenosindAMP = desoxiadenosin

monofosfatomonofosfato

UDP = uridin difosfatoUDP = uridin difosfato

ATP = adenosin trifosfatoATP = adenosin trifosfato

FUNCIONES DE LOS NUCLEÓTIDOSFUNCIONES DE LOS NUCLEÓTIDOS

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

funciones cruciales:

�transportan energía�transportan energía

�transportan átomos

�transmiten los caracteres hereditarios

1.1.-- TRANSPORTAN ENERGÍATRANSPORTAN ENERGÍA

••Cada nucleótido puede contener Cada nucleótido puede contener

••uno (monofosfatouno (monofosfato: AMP: AMP), ),

••dos (difosfatodos (difosfato:ADP:ADP) o) o

•• tres (trifosfatotres (trifosfato: ATP: ATP) grupos de acido fosfórico) grupos de acido fosfórico

LosLos nucleótidos,nucleótidos, porpor razónrazón dede sussus gruposgrupos dede fosfato,fosfato, sonsonLosLos nucleótidos,nucleótidos, porpor razónrazón dede sussus gruposgrupos dede fosfato,fosfato, sonsonfuentesfuentes preferidaspreferidas enen laslas célulascélulas parapara lala transferenciatransferencia dedeenergíaenergía.. LosLos nucleótidosnucleótidos sese encuentranencuentran enen unun estadoestadoestableestable cuandocuando poseenposeen unun solosolo grupogrupo dede acidoacido fosfóricofosfórico..

CadaCada grupogrupo dede fosfatofosfato adicionaladicional queque poseaposea unun nucleótidonucleótido seseencuentraencuentra enen unun estadoestado másmás inestableinestable yy elel enlaceenlace deldel fosfatofosfatotiendetiende aa romperseromperse porpor hidrólisishidrólisis yy liberarliberar lala energíaenergía queque lolouneune alal nucleótidonucleótido..

LasLas célulascélulas poseenposeen enzimasenzimas cuyacuya funciónfunción eses precisamenteprecisamentehidrolizarhidrolizar nucleótidosnucleótidos parapara extraerextraer elel potencialpotencial energéticoenergéticoalmacenadoalmacenado enen sussus enlacesenlaces.. PorPor taltal razónrazón unun nucleótidonucleótidodede trifosfatotrifosfato eses lala fuentefuente preferidapreferida dede energíaenergía enen lala célulacélula..DeDe ellos,ellos, elel ATPATP (un(un nucleótidonucleótido dede adeninaadenina concon trestresgruposgrupos dede fosfato),fosfato), eses elel predilectopredilecto enen laslas reaccionesreaccionescelularescelulares parapara lala transferenciatransferencia dede lala energíaenergía demandadademandada..UTPUTP (uracilo(uracilo ++ trestres fosfatos)fosfatos) yy GTPGTP (Guanina(Guanina yy trestresUTPUTP (uracilo(uracilo ++ trestres fosfatos)fosfatos) yy GTPGTP (Guanina(Guanina yy trestresfosfatos)fosfatos) tambiéntambién complacencomplacen laslas demandasdemandas dede energíaenergía dedelala célulacélula enen reaccionesreacciones concon azúcaresazúcares yy cambioscambios dedeestructurasestructuras protéicas,protéicas, respectivamenterespectivamente..

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

Existen los nucleótidos monoExisten los nucleótidos mono--, di, di-- y trifosfato.y trifosfato.

El fosfato hace que el nucleótido quede cargado negativamenteEl fosfato hace que el nucleótido quede cargado negativamente

2.2.-- TRANSPORTE DE ÁTOMOS O MOLÉCULASTRANSPORTE DE ÁTOMOS O MOLÉCULAS

EnEn algunasalgunas reaccionesreacciones metabólicasmetabólicas unun grupogrupo dedeátomosátomos sese separasepara dede unun compuestocompuesto yy esestransportadotransportado aa otrootro compuestocompuesto..

DichoDicho grupogrupo dede átomosátomos sese uneune temporalmentetemporalmente aaunauna coenzimacoenzima (molécula(molécula transportadoratransportadora dedesustancias)sustancias)

Muchas vitaminas tienen esta funciónMuchas vitaminas tienen esta función

••vitamina B1 o tiaminavitamina B1 o tiamina

••vitamina B2 o riboflavinavitamina B2 o riboflavina: sus derivados son nucleótidos : sus derivados son nucleótidos enzimáticos el [FADenzimáticos el [FAD++](Flavin](Flavin--adenín dinucleótido)o el [FMNadenín dinucleótido)o el [FMN++] ] (Flavín mononucleótido) (Flavín mononucleótido)

••vitamina B3 o niacinavitamina B3 o niacina: sus derivados son nucleótidos : sus derivados son nucleótidos enzimáticos con gran poder reductor como el [NADenzimáticos con gran poder reductor como el [NAD++](Nicotin](Nicotin--adenín dinucleótido) o el [NADPadenín dinucleótido) o el [NADP++] (Nicotin] (Nicotin--adenín dinucleótido adenín dinucleótido adenín dinucleótido) o el [NADPadenín dinucleótido) o el [NADP ] (Nicotin] (Nicotin--adenín dinucleótido adenín dinucleótido fosfato) fosfato)

••vitamina B5 o ácido pantoténicovitamina B5 o ácido pantoténico: 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 metabólicos. metabólicos.

••vitamina B6 o piridoxinavitamina B6 o piridoxina

••vitamina B12 o covalaminavitamina B12 o covalamina

3.3.-- TRANSMITIR CARACTERES HEREDITARIOSTRANSMITIR CARACTERES HEREDITARIOS

ParaPara cumplircumplir estaesta función,función, loslos nucléotidosnucléotidos sesepolimerizanpolimerizan formandoformando polinucleótidospolinucleótidos enen formaformadede cadena,cadena, llamadosllamados ácidosácidos nucleicosnucleicos..dede cadena,cadena, llamadosllamados ácidosácidos nucleicosnucleicos..

–– Ácidos nucleicos de Ácidos nucleicos de cadena larga:cadena larga:

•• Ácido Ácido desoxirribonucleicodesoxirribonucleico((ADNADN): material ): material genético de todas genético de todas las células vivas.las células vivas.

•• Ácido ribonucleicoÁcido ribonucleico•• Ácido ribonucleicoÁcido ribonucleico((ARNARN): material ): material genético de algunos genético de algunos virus; transfiere la virus; transfiere la información genética información genética del ADN a las del ADN a las proteínas.proteínas.

FUNCIONES DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOSFUNCIONES DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS

��SÍNTESISSÍNTESIS DEDE PROTÉINASPROTÉINAS ESPECÍFICASESPECÍFICAS DEDE LALA CÉLULACÉLULA

��ALMACENAMIENTO,ALMACENAMIENTO, REPLICACIÓNREPLICACIÓN YY TRANSMISIÓNTRANSMISIÓN DEDE LALAINFORMACIÓNINFORMACIÓN GENÉTICAGENÉTICA (Son(Son laslas moléculasmoléculas quequedeterminandeterminan lolo queque eses yy hacehace cadacada unauna dede laslas célulascélulas vivas)vivas)

��LaLa funciónfunción principalprincipal deldel ARNARN eses servirservir comocomo intermediariointermediariodede lala informacióninformación queque llevalleva elel ADNADN enen formaforma dede genesygenesy lalaproteínaproteína finalfinal codificadacodificada porpor esosesos genesgenes..

El Ácido Desoxirribonucleico (ADN o DNA) es una Dob le HéliceEl Ácido Desoxirribonucleico (ADN o DNA) es una Dob le Hélice

10 pares de 10 pares de bases por bases por cada vuelta de cada vuelta de hélicehélice

La función del ADNLa función del ADN

•• ¿Por¿Por quéqué eses tantanimportanteimportante queque losloscromosomascromosomas pasenpasen dedelala célulacélula madremadre aa laslascélulascélulas hijas?hijas?

•• LosLos cromosomascromosomas estánestánformadosformados porpor genes,genes,loslos segmentossegmentos dede ADNADNloslos segmentossegmentos dede ADNADNqueque sonson laslas unidadesunidadesdede lala herenciaherencia..

•• LosLos genesgenes controlancontrolancaracterísticascaracterísticas comocomo::–– ColorColor deldel pelopelo–– TipoTipo dede sangresangre–– ColorColor dede lala pielpiel–– ColorColor dede loslos ojosojos

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

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

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

ARNr - ARN Ribosomal: Con proteínas ribosomales y losARNr - ARN Ribosomal: Con proteínas ribosomales y losribosomas actúan con el ARNm.

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

ARN nc: ARN no codificante: regulacion de expresion génica

Estructura del Ácido Ribonucleico (ARN o RNA)Estructura del Ácido 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

Extremo 5’Extremo 5’--PP

basebase

ribosaribosa

Cadena de RNACadena de RNA

Extremo 3’Extremo 3’--OHOH

enlace fosfodiesterenlace fosfodiester

Unión 3’ Unión 5’Unión 3’ Unión 5’

Estructura del RNAEstructura del RNA

Estructura secundaria del RNAEstructura secundaria del RNA

ElEl RNARNA puedepuede formarformar parespares dede basesbases intramolecularesintramoleculares;; eses unun ácidoácidonucleiconucleico dede hebrahebra simple,simple, peropero contienecontiene regionesregiones dede apareamientoapareamiento dede basesbases quequepuedenpueden resultarresultar dede unauna complementariedadcomplementariedad azarosaazarosa..

Formación de la Cadena de Ácido NucleicoFormación de la Cadena de Ácido Nucleico

Extremo 5’-PO4

Extremo 3’-OH

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

ácidos nucleicosácidos nucleicos

El Ácido Desoxirribonucleico (ADN o DNA) El Ácido Desoxirribonucleico (ADN o DNA) Existe en la Célula como una Doble Hebra Existe en la Célula como una Doble Hebra

ANTIPARALELAANTIPARALELA

Calor Renaturación

DENATURACIÓN Y RENATURACIÓN DE DENATURACIÓN Y RENATURACIÓN DE MOLÉCULAS DE DNA DE DOBLE HEBRAMOLÉCULAS DE DNA DE DOBLE HEBRA

Nativo Denaturado, hebra simple Renaturado

•• El esqueleto de azúcar y fosfato del RNA El esqueleto de azúcar 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)

Diferencias Entre RNA y DNADiferencias Entre RNA y DNA

lugar de Timina (T)lugar de Timina (T)

•• El DNA existe como una doble hélice, El DNA existe como una doble hélice, mientras que el RNA existe como unamientras que el RNA existe como unamolécula de hebra simple con algunas molécula de hebra simple con algunas regiones de apareamientoregiones de apareamiento

Gracias porGracias porvuestra atención.vuestra atención.vuestra atención.vuestra atención.