Los ácidos nucleicos - CienciasDeLaNaturaleza

Los ácidos nucleicos
1.- Composición:
Los ácidos nucleicos son biomoléculas formadas por carbono, hidrógeno, oxígeno,
nitrógeno y fósforo.
Los ácidos nucleicos son polímeros de nucleótidos.
Un polímero es una molécula formada por la unión de otras moléculas más simples
(monómeros).
Los monómeros de los ácidos nucleicos son los nucleótidos. Por tanto, los ácidos
nucleicos son largas moléculas formadas por la unión de muchos nucleótidos.
Cada nucleótido, a su vez, está formado por tres moléculas menores:



Un grupo fosfato. Derivado del ácido fosfórico (H3PO4)
Un glúcido de 5 átomos de carbono, es decir, una pentosa (ribosa o desoxirribosa)
Una base nitrogenada con estructura cíclica que contiene nitrógeno. Puede ser :
o Púrica (formadas por dos anillos): Adenina (A) y Guanina (G)
o Pirimidínica (formadas por un anillo): Citosina (C), Timina (T) y Uracilo (U)
La unión de nucleótidos se realiza entre el grupo fosfato del carbono 5´ de un
nucleótido y el carbono 3´de la pentosa del siguiente.
2.- Tipos, estructura y función:
Existen dos tipos de ácidos nucleicos:

ARN (ácido ribonucleico):
Como pentosa tiene ribosa y sus bases nitrogenadas son adenina, guanina,
citosina y uracilo.
Cada molécula de ARN está formada (normalmente) por una cadena sencilla
de nucleótidos.
Existen diversos tipos de ARN:
o ARNn (nucleolar). Se encuentra en el nucléolo y es el precursor de los
ARN que formarán los ribosomas.
o ARNr (ribosómico). Se une a proteínas para formar los ribosomas,
orgánulos donde se unen los aminoácidos para fabricar las proteínas.
o ARNm (mensajero). Es una molécula lineal. Se trata de una copia del
mensaje genético del ADN (cada molécula de este ARN es
complementaria a un fragmento de una de las cadenas de ADN que ha
servido de molde).
Su función es copiar la información que hay en el ADN y llevarla hasta
los ribosomas para que se sinteticen proteínas.
o ARNt (transferente). La cadena adopta forma de “trébol”. Transporta,
hasta los ribosomas, los aminoácidos específicos que se van a unir.

ADN (ácido desoxirribonucleico): su pentosa es desoxirribosa y sus bases
nitrogenadas son adenina, guanina, citosina y timina.
Estructura:
El modelo que se acepta actualmente es el que propusieron Watson y Crick,
basado en estudios de Rosalynd Franklin
La estructura de una molécula de ADN es de doble hélice. Consiste en:
o Dos cadenas helicoidales de nucleótidos enrolladas a lo largo de un
eje imaginario común.
o Las dos cadenas son antiparalelas, es decir, paralelas pero en sentidos
opuestos (una cadena tiene sentido 5´→3´, mientras que la
complementaria tiene sentido 3´→5´)
o Las dos cadenas se unen gracias a enlaces de hidrógeno entre pares de
bases nitrogenadas complementarias (Adenina es complementaria de
Timina, y Guanina es complementaria de Citosina). Esto quiere decir
que la adenina de una cadena siempre se va a unir con timina de la
otra, y guanina de una cadena siempre se unirá con citosina de la otra.
o Las bases se encuentran hacia el interior de la doble hélice como si
fuesen los peldaños de una escalera de caracol, mientras que las
pentosas y el grupo fosfato están hacia el exterior como si fuese la
barandilla.
En el núcleo de células eucariotas hay muchas moléculas de ADN que se unen
a proteínas para formar la cromatina. La cromatina, cuando la célula se va a
dividir, se condensa (enrolla) y da lugar a los cromosomas.
3.- La síntesis de proteínas
Las proteínas también son polímeros, es decir, son moléculas de gran tamaño
formadas por la unión de otras más sencillas llamadas aminoácidos (aa).
Existen 20 tipos de aminoácidos distintos con los que se forman todas las proteínas.
Cada proteína se distingue de otra en el número y en el orden de los aminoácidos. Por eso
puede haber miles de proteínas diferentes.
El proceso de síntesis de proteínas ocurre en dos etapas:
1º Transcripción: Es el proceso por el que a partir de un fragmento de una
de las dos cadenas de ADN se forma un ARNm complementario (la
información que está en lenguaje de ADN se pasa a lenguaje de ARN en el que
en lugar de timina hay uracilo)
Ocurre en el núcleo.
Los pasos son los siguientes:
2º Traducción: es el proceso por el que se sintetizan las proteínas a partir del
ARNm.
Ocurre en el citoplasma.
Los pasos son los siguientes:
4.- El código genético:
El código genético es la relación que existe entre la secuencia de bases nitrogenadas
del ARNm y la secuencia de aminoácidos de la proteína.
Como en el ARN existen 4 tipos de nucleótidos diferentes y existen 20 aminoácidos,
necesitamos combinar varios nucleótidos para tener, al menos, 20 posibilidades.
(Es como si para cada aminoácido necesitáramos una palabra y las letras fuesen las
bases nitrogenadas de los nucleótidos:
-si las palabras fueran de 1 letra, podríamos formar 4 palabras
-si las palabras fueran de dos letras, podríamos formar 42 palabras= 16 palabras
-si las palabras son de tres letras, podremos formar 43 palabras= 64 palabras)
Por eso, las palabras en el código genético estarían formadas por tres bases del ARNm,
es decir, un triplete al que llamamos codón.
Cada ARNt tiene un triplete (anticodón) complementario a cada codón del ARNm y
según el triplete, transportará un aminoácido u otro de los 20 que existen.
El código genético tiene las siguientes características:
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



Está degenerado: un aa puede ser codificado por más de un codón. Ej:
Leucina está codificada por 6 codones distintos.
Cada codón codifica solo para un aa.
Hay codones de inicio (indica el inicio de la síntesis): AUG
Hay codones de fin (indica el final de la síntesis) que no codifican para ningún
aa:UAG, UGA, UAA.
Es universal: es el mismo para casi todos los seres vivos.
5.- Replicación del ADN
Es el proceso por el que se copia el ADN para que la célula se pueda dividir.
Durante la replicación, las dos cadenas de la doble hélice actúan como moldes para las
nuevas cadenas y se obtienen dos dobles hélices con la misma información que la original.
Doble hélice de ADN
Nucleótido libre
1º-La doble hélice de ADN se
abre y se separan las dos
cadenas
2º-A cada cadena se le unen nucleótidos
libres con bases complementarias a las
existentes.
3º-Los nucleótidos que se van uniendo
forman las nuevas cadenas.
4º-Como resultado final se obtienen dos copias
idénticas de la molécula de ADN inicial. Cada una con
una cadena antigua y otra nueva (por eso se dice que
la replicación es semiconservativa)
6.- Niveles de organización del ADN.
El ADN presenta diferentes niveles de organización que se conocen como estructura
primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria.
La estructura primaria corresponde con la secuencia de nucleótidos.
La estructura secundaria es la doble hélice propuesta por Watson y Crick.
La estructura terciaria es diferente dependiendo del organismo. En las células
eucariotas, la doble hélice de ADN se asocia a proteínas (histonas) para formar la cromatina.
Se le llama también “collar de perlas” por el aspecto que presenta.
La estructura cuaternaria se consigue tras sucesivos enrollamientos que dan lugar a las
cromátidas de los cromosomas (es el máximo nivel de empaquetamiento)
7.- Partes del cromosoma
En un cromosoma podemos diferenciar las siguientes partes:
Cromátida: son estructuras idénticas ya que cada una contiene una de las
copias del ADN que se ha replicado en interfase (un cromosoma en
metafase de mitosis tiene 2 cromátidas). Las dos cromátidas de un
cromosoma se llaman cromátidas hermanas.
Centrómero: punto de unión de dos cromátidas hermanas.
Cinetócoro: lugar al que se unen las fibras del huso acromático.
Brazo: cada una de las partes en que el centrómero divide a cada
cromátida (un cromosoma en metafase de mitosis tiene 4 brazos)
Telómero: corresponden con los extremos de las cromátidas.
Satélite: parte final de la cromátida si existen constricciones secundarias.
8.- Tipos de cromosomas según su forma.
Metacéntrico:
el
centrómero
se
localiza en el centro
y divide a cada
cromátida en dos
brazos
aproximadamente
iguales.
Submetacéntrico: el
centrómero divide a
cada cromátida en
dos
brazos
diferentes, aunque
no demasiado.
Acrocéntrico:
el
centrómero divide a
cada cromátida en
dos brazos muy
diferentes.
Telocéntrico:
el
centrómero
se
localiza
en
el
extremo, un brazo
apenas se aprecia.