Tema 5. Los nucleótidos y los ácidos nucléicos
1.1. La composición de los nucleótidos
Ácidos Nucleicos: Macromoléculas formadas por la unión de nucleótidos. ADN/ARN.
Nucleótidos: compuestos por tres tipos de moléculas.
Ácido fosfórico |
Pentosa (aldosa de 5C) |
Base nitrogenada |
1.1. La composición de los nucleótidos
BASES NITROGENADAS
Compuestos heterocíclicos que contienen nitrógeno.
Dos tipos:
Citosina, Timina y Uracilo.
Adenina y Guanina.
1.1. La composición de los nucleótidos
LAS PENTOSAS
Dos tipos:
Estructura cíclica, enlace hemiacetal intramolecular.
1.1. La composición de los nucleótidos
EL ÁCIDO FOSFÓRICO
El Ácido Fosfórico (H3PO4) se encuentra en
forma de ión fosfato (PO4).
-3
1.2. El enlace N-glucosídico: nucleósidos.
PENTOSA + BASE NITROGENADA = NUCLEÓSIDO
Se lleva a cabo entre el C1’ de la pentosa y el N que ocupa la posición 1 en las bases pirimidínicas y el 9 en las púricas, perdiendo una molécula de agua.
1.2. Enlace éster: nucleótidos
NUCLEÓSIDO + ÁCIDO FOSFÓRICO = NUCLEÓTIDOS
Esterificación de la pentosa de un nucleósido con ácido fosfórico, desprendiéndose una molécula de agua.
Unión entre cualquier hidroxilo (OH) de la pentosa (normalmente en 3’ o 5’ mediante enlace fosfodiéster con el ácido fosfórico.
Algunos están unidos a dos o más grupos fosfatos.
Enlace fosfodiéster: ADN y ARN
2. El ADN
Portador de la información genética.
Polímero lineal formado por nucleótidos, cuya pentosa es la desoxirribosa y cuyas bases nitrogenadas son A, G, C y T.
2. El ADN
2.1. La estructura primaria del ADN
Secuencia de desoxirribonucleótidos de una sola cadena (con un extremo 5’ y otro 3’), unidos entre sí por enlaces fosfodiéster.
Enlace fosfodiéster entre el grupo fosfato del carbono 5’ de un nucleótido y el grupo hidroxilo (-OH) del carbono 3’ del siguiente nucleótido.
2. El ADN
2.2. La estructura secundaria del ADN
1. ADN es una molécula larga y rígida
2. En la molécula hay estructuras que se repiten cada 0,34 (distancia entre bases) y 3,4 nm (vuelta completa de la hélice).
3. Existe una equivalencia de las bases (Regla de Chargaff)
4. Son antiparalelas una va de 5’>3’ y la otra de 3’>5’)
Contenido en bases púricas = pirimidínicas
A=T G=C
A+G= T+C
2. El ADN
2.2. La estructura secundaria del ADN
2. El ADN
2.2. La estructura secundaria del ADN
EL MODELO DE WATSON Y CRICK
2. El ADN
2.2. La estructura secundaria del ADN
Watson y Crick (1953) elaboraron el modelo de doble hélice del ADN, gracias a anteriores estudios de Rosalind Franklin, Erwin Chargaff Maurice Wilkins.
2. El ADN
2.2. La estructura secundaria del ADN
2. El ADN
2.2. La estructura secundaria del ADN
VARIACIONES AL MODELO DE WATSON Y CRICK
B-DNA: Dextrógiro, 10 nucleótidos por vuelta (3,4 nm). Modelo de Watson y Crick.
A-DNA: Dextrógira, 11 nucleótidos por vuelta (2,8 nm)
Z-DNA: Levógira, 12 nucleótidos por vuelta (4,5 nm).
2. El ADN
2.2. La estructura secundaria del ADN
OTRAS ESTRUCTURAS SECUNDARIAS
En algunos virus, las cadenas de ADN son sencillas (circulares o lineales).
En las bacterias el ADN es bicatenario circular.
2. El ADN
2.3. Estructura terciaria . La condensación del ADN
EMPAQUETAMIENTO EN PROCARIOTAS
2. El ADN
2.3. Estructura terciaria . La condensación del ADN
EMPAQUETAMIENTO EN EUCARIOTAS (link)
ADN < nucleosoma < collar de perlas < fibra de 30 nm (solenoide) < bucles de 300 nm < fibras de 700 nm (rosetones) < cromosomas
cromatina interfásica
metafase
2. El ADN
2.La desnaturalización del ADN
Pérdida de la estructura de doble hélice debido a cambios en la temperatura o el pH.
Es un proceso reversible una vez se vuelve a la temperatura o pH inicial.
Una secuencia rica en A y T se desnaturalizará más fácilmente que otra rica en pares C y G ¿por qué?
3. El ARN
Polímero formado por nucleótidos cuya pentosa es la ribosa (ribonucleótidos) y cuyas bases nitrogenadas son A, G, C y U, unidos mediante enlaces fosfodiéster.
3. El ARN
3.1. La estructura del ARN
Monocatenario con estructura primaria, excepto el de algunos virus (reovirus → bicatenario).
Se espiraliza sobre sí misma formando horquillas, dando lugar a estructuras parecidas a las del ADN.
También podemos encontrar bucles (sin doble hélice).
3. El ARN
3.2. Las funciones del ARN
Copiar información del ADN (TRANSCRIPCIÓN).
Después tendrá lugar la TRADUCCIÓN.
(Síntesis de proteínas)
En los virus que carecen de ADN, el ARN hace la función de almacenar y transmitir la información genética.
3. El ARN
3.3. Los tipos de ARN
3. El ARN
3.3. Los tipos de ARN
ESTRUCTURA DEL ARNt
Cuatro brazos:
Se une al
ribosoma
Se une al enzima que «carga» al ARN-t con el aa correspondiente.
Aquí se une el
aminoácido
3. El ARN
3.3. Los tipos de ARN
Se une al enzima que «carga» al ARN-t con el aa correspondiente.
Se une al
ribosoma
3. El ARN
3.3. Los tipos de ARN
ARNn = ARN nucleolar
Unido a diferentes proteínas formando el nucleolo.
Se origina a partir de segmentos de ADN. Estos segmentos se llaman región organizadora nucleolar.
Después se fragmenta y da lugar a ARNr.
Otros tipos de ARN
4. Otros nucleótidos de interés biológico
Se encuentran libres en la célula.
No forman parte de los ácidos nucléicos.
Funciones:
RECUERDA: coenzimas son cofactores orgánicos unidos débil y temporalmente a las apoenzimas para que estas sean funcionales (ver tema proteínas)
AMPc
4. Otros nucleótidos de interés biológico
Nucleótidos de Adenina | Nucleótidos coenzimáticos | |||
Ricos en energía | Mediadores | Flavín nucleótidos | Piridín nucleótidos | Coenzima A |
Los enlaces del fosfato se rompen por hidrólisis y liberan energía. ADP y ATP | Mediador en procesos hormonales (transmite y amplifica las señales de las hormonas). AMPc | Base nitrogenada llamada Flavina, su pentosa es el Ribitol (derivado de la Ribosa) Redox. FMN y FAD | Dos nucleótidos unidos con enlace fosfodiéster. Bases: Nicotilamida+Adenina. Redox. NADH y NADPH | Transportador de grupos Acilo (-R-CO). Respiración celular CoA |