Tema 3: Els àcids nucleics

Estructura terciària de l’ADN Cromosomes d’abeja

1. Els àcids nucleics: conceptes bàsics

Són molècules molt complexes formades de C, H, O, P i NEs troben a tots els organismes. Tenen la informació genètica amb la capacitat de transcriure-la, traduir-le i transmetre-la a altres generacions.

N’hi ha dos tipus:* ADN: àcids desoxiribonucleics* ARN: àcids ribonucleics

ADN ARNt

L’estructura és universal. Són polímers de nucleòtids

Els nucleòtids estan formats per tres tipus diferents de molècules:a) Una pentosa: la -D-Ribosa o la -D-Desoxiribosa

1. Els àcids nucleics: conceptes bàsics

b) Bases nitrogenades: molècules cícliques amb nitrogen. Poden ser de dos tipus:* Derivats de la purina (dos anells): A (adenina) i G (guanina)* Derivats de la pirimidina (un anell): C (citosina), T (timina) i U (uracil)

c) L’àcid fosfòric

1. Els àcids nucleics: conceptes bàsics

Nucleòsids i nucleòtids

Un nucleòsid és la unió entre una base nitrogenada i una pentosa mitjançant un enllaç N-glucosídic (NH de la base amb OH de la pentosa).

Dos tipus:* Ribonucleòsid (si la pentosa és la ribosa): U

(uridina), C (citidina), A (adenosina), G (guanosina)

* Desoxiribonucleòsid (si la pentosa és la desoxiribosa): A (adenosina), G (guanosina), T (timidina) i C (citidina)

Un nucleòtid: és la unió d’un nucleòsid i l’àcid fosfòric mitjançant un enllaç èster fosfòric.Com pot estar associat a 1, 2 o 3 àcids fosfòrics cal indicar-ho en el nom:

1. Els àcids nucleics: conceptes bàsics

Nucleòtids d’ADN

Nucleòsid

1. Els àcids nucleics: conceptes bàsics

Nucleòsids i nucleòtids

Així hi podem trobar:* AMP, ADP i ATP* CMP, CDP i CTP* TMP* GMP, GDP i GTP* UMP, UDP i UTP

1. Els àcids nucleics: conceptes bàsics

La molècula d’ATP

Els nucleòtids també els podem trobar lliures en la natura. En aquests casos serveixen com:* magatzems d’energia gràcies als enllaços fosfòric altament energètics* disposats per formar o sintetitzar àcids nucleics.

1. Els àcids nucleics: conceptes bàsics

Els polinucleòtids

Els nucleòtids s’uneixen formant llargues cadenes gràcies a enllaços èster entre el carboni (-OH) 3’ de la pentosa i el grup fosfòric d’un nou nucleòtid.

Les cadenes s’anomenen en l’ordre dels nucleòtids indicant els extrems de la cadena 5’ i el 3’

1. Els àcids nucleics: conceptes bàsics

Els polinucleòtids

1. Els àcids nucleics: conceptes bàsics

2. L’àcid desoxiribonucleic

L’ADN conté tota la informació genètica que es transmet a les generacions successives. La podem trobar:

* en les cèl·lules eucariotes en el nucli* en els cloroplasts lliure en l’estroma* en els mitocondris lliure en la matriu* en els bacteris lliure en el citoplasma

2. L’àcid desoxiribonucleic L’estructura primària de l’ADN

Correspon a la seqüència de nucleòtids que ens indica:

a) Nombre de nucleòtidsb) Ordre dels nucleòtids (combinació dels 4 desoxiribonucleòtids A, T C i G)

2. L’àcid desoxiribonucleic L’estructura secundària de l’ADN

L’ADN està format per dues cadenes de polinucleòtids que s’uneixen per ponts d’hidrogen entre les bases nitrogenades:

Adenina = TiminaGuanina = Citosina

Aquestes bases (AT i GC) es diu que són complementàries entre si.

La distància entre les dues cadenes és constant d’un 2 nm ja que sempre s’uneixen una pirimidina amb una purina. Són antiparal·leles 3´ 5’ i 5’ 3’

Es replega en forma plectonímica o de doble hèlix donant una volta completa cada 3,4 nm.

2. L’àcid desoxiribonucleic L’estructura terciària de l’ADN

Fa referència a la disposició espacial de la doble hèlix. És diferent en les procariotes que en les eucariotes.

a) Procariotes i a l’interior dels mitocondris i cloroplasts: la molècula està unida pels extrems en forma circular.

b) Eucariotes: està associada a unes proteïnes anomenades histones. La doble cadena envolta un octàmer d’histones (inclou uns 200 parells de bases) formant un collar de perles on s’observen les unitats estructurals anomenades nucleosomes. Al conjunt de tota una cadena s’anomena cromàtida i el conjunt de totes les cromàtides presents en un nucli s’anomena cromatina.

2. L’àcid desoxiribonucleic L’estructura terciària de l’ADN

4. L’àcid ribonucleic

Es diferencia de l’ADN per:

1. La pentosa2. No hi ha timina, sino

Uracil3. És una cadena simple4. N’hi ha varios tipus5. Es poden també

localitzar en el citoplasma

6. Les seves funcions poden ser diverses (energètiques, de transport, funcionals, estructurals)

4. L’àcid ribonucleic Tipus d’àcid ribonucleic

ARNm transporta la informació genètica

ARNr formarà l’estructura dels ribosomes

ARNt captarà els aminoàcids presents en els citoplasma per transportar-los als ribosomes

5. Funcions dels àcids nucleics La replicació de l’ADN

És la única molècula capaç de replicar-se ella mateixa.Ho fa a partir de l’estructura secundària gràcies a un

conjunt d’enzims desestabilitzadors de l’hèlix i d’altres estabilitzadors que trenquen els ponts d’hidrogen com:

* ADN helicasa* Topoisomerases* Proteïnes SSBHi ha un enzim molt important que s’encarrega de afegir

en cada cadena els nucleòtids complementaris. Aquests s’anomena ADN polimerasa i ho fa d’una manera semiconservativa.