Ácidos nucleicos

Ácidos nucleicos
En todos los seres vivos se encuentran biomoléculas formadas por carbono, hidrógeno,
oxigeno, nitrógeno y fósforo.
En 1869 Miescher Friedrich, aisló
del núcleo de
leucocitos una sustancia ácida rica en fósforo que llamó nucleína debido a que la había
extraído a partir de núcleos. 70 años más tarde, Levene Phoebus identificó al
nucleótido y demostró que la nucleína de Miescher era un ácido desoxirribonucleico
(ADN). En 1940, Chargaff, realizó algunos experimentos para determinar el número de
proporciones de las base nitrogenadas en el ADN, descubriendo la equi-molecularidad
de las bases en las cadenas de nucleótidos. Gracias a todos estos experimentos, en
1953 Jame Watson y Francis Crick propusieron el modelo de la doble hélice del ADN,
representando así por primera vez la estructura tridimensional del ADN.
I. ¿Qué es el ácido nucleico?
El nombre de ácido nucleíco procede del de nucleína. Los ácidos nucleícos son
moléculas formadas básicamente por repeticiones de monómeros de nucleótidos
(nucleotido-nucleotido-nucleotido-nucleotido +---+ nucleótidos) Su importancia radica
en que estas biomoléculas almacenan y transmiten la información genética de los
organismos. Veamos algunas definiciones:
1. Un nucleótido
Es una biomolécula formada por: una pentosa: ribosa o desoxirribosa; una base
nitrogenada: purica o pirimidinica y un ácido fosfórico.
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ácido nucleico
2. El grupo fosfato del nucleótido
Le da el carácter ácido a los ácidos nucleicos puesto que el fosfato se origina a
partir de un ácido fosfórico. Además participa en la unión de un nucleótido con
otro.
3. La pentosa
Es un azúcar formado por 5 átomos de carbono y puede ser ribosa o
desoxirribosa según la composición de sus átomos de carbono en la posición
C2. Por ejemplo, si el carbono C2 de la pentosa tiene unido un átomo de
hidrógeno es una desoxirribosa mientras que si tiene un grupo OH es una
ribosa.
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4. La base nitrogenada
Puede serpurica o pirimidinica y siempre tiene un átomo de nitrógeno en su
composición. Hay 4 tipos de base nitrogenadas: La adenina, guanina, timina y
citosina. Estas bases se encuentran representadas por las letras mayúsculas de
cada tipo de base: A, G, T, C. La adenina y la guanina se les conoce como bases
nitrogenadas puricas y están formadas por dos anillos. A la timina y citosina se
les conocen como bases nitrogenadas pirimidinicas y están formadas por un
anillo.
II. Importancia de las bases nitrogenadas
Estas biomoléculas almacenan y transmiten la información genética. Mientras que el
grupo fosfato y el azúcar siempre se mantienen constantes nucleótido a nucleótido las
bases nitrogenadas se van combinando y el orden de esa secuencia de bases
nitrogenadas se transmite como un código genético que determinará un carácter en
especial como por ejemplo el color de la piel.
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El químico Chargaff de origen austriaco en 1940 propuso tres reglas que permitieron a
Watson y Crick elucidar la estructura del ADN. Estas reglas consistían en lo siguiente:
1. La cantidad de A, T ,G, y C son las mismas en la cadena de ADN.
2. La suma de la A+G es igual a la suma de G+C.
3. La suma de A+T no es necesariamente igual a la suma de C+G.
Luego del análisis de estas reglas Chargaff, llego a la conclusión de que las uniones de
las bases nitrogenadas siempre ocurren entre una A y una T y entre una G y una C.
Entre la unión de la A y T hay dos enlaces de hidrogeno mientras que en la unión de la
G y C hay tres enlaces de hidrógeno.
III. Tipos de ácidos nucleicos
Hay dos tipos de ácidos nucleicos:

El ácido desoxirribonucleico o ADN formados por dos cadenas de nucleótidos
en los que las bases nitrogenadas son A-T y G-C.

El ácido ribonucleico formado por una cadena de nucleótidos en los que las
bases nitrogenadas son A-U y C-G.
Los nucleótidos se unen a través del grupo fosfato formando un enlace fosfodiéster
entre el átomo de carbono C3 y el átomo de carbono C5 de los dos nucleótido
adyacentes.
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IV. Características del ADN
EL ácido desoxirribonucleico (ADN), es un
poli-nucleótido
que
contiene
la
información genética de todos los seres
vivos. Este se encuentra en el núcleo de
una célula y está organizado en los
cromosomas. El ADN está formado por una
doble hélice de poli- nucleótidos
y su
estructura fue elucidada por Watson y
Crick en 1953.
La doble hélice está formada por 2 cadenas de nucleótidos las cuales son anti-paralelas
y complementarias. Cuando hablamos de anti paralelas quiere decir que son paralelas
pero se posicionan en sentido contrario y cuando se dice que son complementarias,
quiere decir, que si en una cadena hay una timina esperamos encontrar en la otra una
adenina. Las dos cadenas se mantienen unidas por puentes de hidrógenos permitiendo
así la unión de las bases nitrogenadas (A-T; G-C). Cada vuelta de la doble hélice
contiene 10 pares de bases nitrogenadas.
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V. Características del ARN
El ácido ribonucleico (ARN), es un ribo-polinucleótido. Está presente en las células
procariotas como en las eucariotas y es el único material genético de algunos
microorganismos como los virus. A diferencia del ADN, el ARN es lineal y contiene una
sola cadena formada de miles de nucleótidos. De la misma manera que el ADN el ARN,
está formado por nucleótidos que están constituidos por una pentosa, un grupo
fosfato y una base nitrogenada como la A, G, C y Uracilo (timina en el ADN).
Esta molécula dirige ciertas etapas de la síntesis de proteínas que la célula necesita
para ejercer sus funciones vitales. Existen varios tipos de ARN, los ARN implicados en
las síntesis de proteínas, los ARN reguladores, que regulan la expresión genética
mientras que otros tienen actividad catalítica. Entre los ARN implicados en la síntesis
de proteínas podemos mencionar el: ARN mensajero, ARN de transferencia y ARN
ribosómico o ribosomal.
1. El ARN mensajero
Es el ARN que trasmite la información del ADN a los ribosomas orgánulo
celular donde se lleva a cabo la síntesis de proteínas.
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2. El ARN de transferencia
Son ARN de pequeño tamaño aproximadamente de unos 80 nucleótidos
que transfieren un aminoácido específico a una proteína en formación.
3. El ARN ribosómico
ARNr son RNAs que se combinan con proteínas para formar los ribosomas y
su función principal es de crear los enlaces peptídicos entre los aminoácidos
de una proteína, comportándose como ribozimas (enzimas de naturaleza no
proteica).
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TEST
1. La molécula de nucleótidos puede contener: (respuesta múltiple)
a) Adenina
b) Monosacáridos
c) Grupo fosfato
d) grupo sulfuro
2. Los monosacáridos que forman parte de los ácidos nucleicos son: (respuesta
múltiple)
a) Glucosa
b) Ribosa
c) desoxirribosa
d) Fructosa
3. Las bases nitrogenadas del ARN son:
a) Adenina, timina, guanina y uracilo
b) Adenina, timina, guanina y citosina
c) Citosina, uracilo, guanina y adenina
4. ¿Cómo se encuentran emparejadas las bases nitrogenadas en el ADN?
(Respuesta múltiple)
a) G-C y T-A
b) A-C y T-G
c) A-G y T-C
d) A-T y G-C
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5. En la doble hélice del ADN las dos hebras: (respuesta múltiple)
a) Se unen por puentes de hidrogeno
b) Son antiparalelas
c) Tienen aspecto helicoidal
d) Forman su estructura cuaternaria
6. Las enzimas de naturaleza no proteica se denominan:
a) Polimerasas
b) Ribosomas
c) Ribozimas
7. ¿Cuántos enlaces de hidrogeno hay en la unión G-C?
a) 2
b) 3
c) 1
d) 4
8. ¿Cuántos enlaces de hidrogeno hay en la unión A-T?
a) 2
b) 1
c) Ninguna de las anteriores
9. Los nucleótidos se unen a través de:
a) Un grupo fosfato
b) Un grupo amino
c) Un grupo de azufre
10. La estructura tridimensional del ADN fue descrita por:
a) Levene Phoebus
b) Miescher Friedrich
c) Watson y Crick
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