DISTRIBUCIÓN GRATUITA

PROHIBIDA SU VENTATEXTO DEL ESTUDIANTECurso

Bachillerato General Unificado

BIOLOGÍA

DISTRIBUCIÓN GRATUITA

PROHIBIDA SU VENTATEXTO DEL ESTUDIANTECurso1.º

6. Ácidos nucleicosLos ácidos nucleicos son biomoléculas

formadas por carbono, hidrógeno, oxí-

geno, nitrógeno y fósforo. Contienen la

información necesaria para la síntesis de

proteínas.

Son polímeros formados por la unión de

unas unidades llamadas nucleótidos. Los

nucleótidos están formados a su vez por

la unión de un glúcido (pentosa) una

base nitrogenada y ácido fosfórico. Al

compuesto formado por la pentosa y la

base nitrogenada lo conocemos como

nucleósido y, al unirle a este el ácido fos-

fórico, se obtiene el nucleótido.

htt

p:/

/go

o.g

l/FR

RLW

a

Pentosa

Desoxirribosa

Adenina

Guanina

Timina

Citosina

Bases Desoxirribonucleótidos

Ribonucleótidos

La pentosa que forma los ácidos nucleicos

puede ser ribosa o desoxirribosa. La ribosa

formará el ARN (ácido ribonucleico) mien-

tras que la desoxirribosa origina el ADN (áci-

do desoxirribonucleico).

La base nitrogenada es un compuesto cí-

clico formado por cadenas de carbono y

grupos amina o amida y los clasificamos

en purinas y pirimidinas. Las purinas son la

adenina (A) y la guanina (G), mientras que

las pirimidinas son la timina (T), citosina (C) y

uracilo (U). Adenina, guanina, timina y citosi-

na forman parte del ADN mientras que en el

ARN la timina es sustituida por uracilo.

Ribosa

PentosaAdenina

Guanina

Uracilo

Citosina

Bases

70

6.1. ADN

El ADN (ácido desoxirribonucleico) es un

ácido nucleico formado por nucleótidos de

desoxirribosa conocidos como desoxirribo-

nucleótidos. Habitualmente, se encuentra

en forma de doble cadena aunque algunos

virus poseen una cadena sencilla de ADN.

Para formar la doble cadena, existe una

complementariedad entre las bases nitroge-

nadas, emparejándose siempre la adenina

con la timina y la guanina con la citosina.

Entre la primera pareja, se establecen dos

puentes de hidrógeno mientras que en la

pareja guanina–citosina se establecen tres.

Esta ley de complementariedad de bases

hace que las bases nitrogenadas queden

hacia dentro de la cadena de ADN unidas

por puentes de hidrógeno, lo que otorga

una gran estabilidad a la molécula.

Las cadenas de ADN tienen polaridad, es de-

cir, dos extremos claramente diferenciados.

En uno de los extremos aparece el grupo fos-

fórico del último nucleótido y a este extremo

lo conocemos como 5’ (porque está unido al

carbono C5’); mientras que en el otro extremo

aparece un grupo OH ligado al carbono C3’,

y lo denominamos extremo 3’.

Al formarse la doble cadena, estas, además

de ser complementarias siguiendo la ley de

complementariedad, se disponen de forma

antiparalela, es decir, el extremo 3’ de una

cadena queda enfrentado al extremo 5’ de

la otra.

La secuencia de nucleótidos de la doble

cadena dispuestos de forma complementa-

ria y antiparalela se enrolla sobre sí misma y

forma unos largos tirabuzones helicoidales.

Esto es lo que conocemos como la estructu-

ra de doble hélice.

A esta doble hélice la consideramos la es-

tructura secundaria del ADN, pero este pue-

de compactarse mucho más. Gracias a

unas proteínas denominadas histonas el

ADN se enrolla y da lugar a unas estructu-

ras denominadas nucleosomas, los cuales

pueden empaquetarse generando lo que

se conoce como el superenrrollamiento del

ADN. Estas estructuras se van compactando

hasta formar los cromosomas.

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p:/

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o.g

l/ZZIk

DI

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p:/

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o.g

l/Jf

jCN

4

Estructura

secundaria

2 mm

11 mm

30 mm

300 mm

700 mm

1400 mm

Nucleosomas

Forma

solenoidal

Cromosoma

Estructuras de compactación en el ADN eucariota

Longitud de 1 vuelta

de ADN: 3,6 nm

Modelo molecular

Pro

hib

ida

su

re

pro

du

cc

ión

71

El descubrimiento de la estructura del ADN

se debe a James Watson y Francis Crick con

la ayuda de Rosalind Franklin quien consi-

guió fotografiar mediante rayos X la molécu-

la de ADN.

James Watson (1928) y Francis Crick (1916 – 2004) fue-

ron galardonados con el Premio Nobel de Medicina en

1962 por el descubrimiento de la estructura de la molé-

cula de ADN y su importancia para la transferencia de

la información en la materia viva.

Rosalind Franklin (1920 – 1958)

fue una química inglesa que

consiguió fotografiar la mo-

lécula de ADN mediante di-

fracción de rayos X. Una de

estas fotografías llegó a Wat-

son y Crick, quienes la utiliza-

ron para formular su teoría de

la doble hélice. Rosalind mu-

rió a causa de enfermedades

provocadas por las repetidas

exposiciones a radiación.

La doble hélice se

desespiraliza por

la acción de varios

enzimas.

Se sintetiza una cadena com-

plementaria a cada una de las

cadenas existentes, siguiendo

la ley de complementariedad

de bases.

Se obtienen dos dobles cadenas idénticas

a la original, formadas por una cadena

preexistente y otra acabada de sintetizar.

James Watson Francis Crick

pr

exexexexRosalind Franklin

El ADN participa en procesos imprescin-

dibles para la vida. Es el que contiene la

información sobre cómo se sintetizarán

las proteínas. Es el portador de la infor-

mación genética y, por lo tanto, se tiene

que duplicar para poder pasar la infor-

mación a las células hijas. Este proceso

recibe el nombre de replicación. En el

momento en que una célula se divide

para dar lugar a dos células hijas, el ADN

se duplica con el objetivo de transferir

la misma información a las dos células

resultantes.

El ADN posee la información para crear

las proteínas de un ser vivo. En función de

la secuencia de nucleótidos de ADN que

contenga un organismo, se crearán una

serie de proteínas que harán que cada

organismo se desarrolle de forma diferente.

Sin embargo, el ADN no puede traducirse di-

rectamente a proteína, por lo que es nece-

sario otro proceso intermedio. A este proceso

lo conocemos como transcripción, y en él,

a partir de la cadena de ADN, se crean pe-

queñas cadenas de ARN, las cuales ya pue-

den ser leídas y traducidas a proteínas.

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ps:

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oo

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7g

TB2K

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A T

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C G

T A

C G

T A

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C G

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A

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G

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A

G

A

A

A

C

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T

G

A

G

A

C

G

5 5 3

3 5 5

72

6.2. ARN

El ARN (ácido ribonucleico) es el otro tipo de ácido nucleico presente en los seres vivos. Se

diferencia del ADN por estar formado por una ribosa en vez de desoxirribosa y por presentar

uracilo en lugar de timina.

Hay tres tipos principales de ARN. El ARN mensajero (ARNm), el ARN de transferencia (ARNt) y

el ARN ribosómico (ARNr), los cuales se distinguen por su estructura y su función:

Aunque las estructuras son muy variables y cada uno

posee una función determinada, el papel del ARN,

en general, es siempre el de sintetizar las proteínas si-

guiendo la información marcada por el ADN median-

te el proceso llamado traducción. Para esto, el ARNm

se crea como una copia complementaria del ADN

(transcripción) y llega hasta los ribosomas (ARNr) don-

de es leído. En este proceso, el ARNt va uniendo distin-

tos aminoácidos en función de la secuencia marcada

por el ARNm, y de esta forma, se crean las cadenas de

aminoácidos que dan lugar a las proteínas.

AuAu

ARN mensajero (ARNm)

ARN ribosómico (ARNr)

ARN de transferencia (ARNt)

Se sintetiza a partir del

ADN.

El ARNm se encarga

de transportar la infor-

mación que contiene

el ADN hasta los ribo-

somas, paso impres-

cindible para la sínte-

sis de proteínas.

Suelen ser moléculas muy

pequeñas que transpor-

tan los aminoácidos has-

ta las cadenas proteicas

en la secuencia que de-

termina el ARNm.

La unión entre los ARNt y

los aminoácidos que trans-

portan se establece medi-

ante enlaces covalentes.

El ARN ribosómico es el más abun-

dante de todos los ARN. Las molécu-

las de ARNr están asociadas a proteí-

nas constituyendo los ribosomas.

Leu PheH2N

GAC AAG

CUG UUCCUG

núcleo citoplasma

ARNm proteína

ARNm

ADN

enlace peptídico

73