Semana 31 y 32Capítulo 17

Ácidos Nucléicos

Los ácidos nucléicos son polinucleótidos, es decir, polímeros resultantes de la unión mediante enlace fosfodiester de unidades monoméricas básicas, denominadas Nucleótidos.

Ácidos Nucléicos

Son moléculas informativas, cuya estructura determina el crecimiento y desarrollo de todas las formas de vida.

Existen dos tipos de ácidos nucléicos:Ácido desoxirribonucleico (ADN)

Ácido ribonucleico (ARN)

Ácido Nucleico

Nucleótidos

Nucleósidos Ácido Fosfórico

Base Nitrogenada

Azúcar

Existen dos tipos de bases nitrogenadas que forman a los ácidos nucléicos, estas son:

Bases nitrogenadas púricas

Bases nitrogenadas pirimidínicas

Bases

Nitrogenadas

Derivados de la purina, compuesto cíclico de carácter aromático, formado por un anillo pentagonal (imidazol) con dos átomos de nitrógeno unido a un anillo de pirimidina.

Bases Púricas

Imidazol

Pirimidina

Bases Púricas

N

NNH

N

NH2

Adenina (A)6-aminopurina

HN

NNH

N

O

H2N

Guanina (G)2-amino-6-oxopurina

Derivados de pirimidina, compuesto heterocíclico de seis miembros con dos N dentro del anillo.

Bases Pirimidínicas:

Bases Pirimidínicas

NH

NH

O

O

Uracilo (U)2,4-dioxopirimidina

NH

NH

O

O

CH3

Timina (T)5-metil-2,4-dioxopirimidina

N

NH

NH2

O

Citosina (C)4-amino-2-oxopirimidina

Pentosas

O OHCH2

OHOH

HO HO O OHCH2

OH

ribose deoxyribose

(no O)

RIBOSA DESOXIRIBOSA

Son azúcares en forma de furanosa, las cuales se unen con el C1 a la base y con el C5 al grupo fosfato.

Azúcares

1

5

Resultan de la condensación de una base púrica o pirimídica con una pentosa en forma furanosa. En la unión se pierde una molécula de agua.

Todos los nucleósidos naturales tienen el enlace N-glicosilo en configuración beta.

Nucleósidos

Se forma entre el carbono 1 del: azúcar y el N1 de la base pirimídica o el N9 de la base púrica.

91

RIBONUCLEÓSIDOS

CITIDINAURIDINA

ADENOSINA GUANOSINA

DESOXIRIBONUCLEÓSIDOS

DESOXIADENOSINA DESOXICITIDINA

DESOXIGUANOSINA DESOXITIMIDINA

Unidad monomérica de un ácido nucleico, compuesta de una base de purina o pirimidina unida en forma covalente con una ribosa o desoxirribosa, la que a su vez está enlazada a un grupo fosfato (enlace éster de fosfato).

Nucleótidos

Nucleótidos

Al unirse el grupo fosfato se libera una molécula de agua; en conclusión al formarse un nucleótido, se liberan dos moléculas de agua

Nucleótido de citidinaAcido citidílico5’- fosfato de citidina CMP

Nucleótidos

Nucleótido de uridinaAcido uridílico5’- fosfato de uridina UMP

Nucleótido de adenosina Acido adenílico5’- fosfato de adenosina AMP

Nucleótidos

Nucleótido de guanosinaAcido guanílico5’- fosfato de guanosina GMP

Nucleótidos intermediarios de energía

OHHO

ONN

H2N

N

N

PO

O

OH

O

P

O

OH

O

PO

OH

OH

Trifosfato de Adenosina ATP

ATP, trifosfato de adenosina:

Trifosfato de adenosina ATP

OHHO

ONN

H2N

N

N

PO

O

OH

O

P

O OH

OH

Difosfato de Adenosina ADP

ADP, difosfato de adenosina

Difosfato de adenosina ADP

Nucleótidos, mensajeros químicos

O

OH

O

N

N

NH2

NN

P

O

O

HO

O

Monofosfato de Adenosina

cAMP, Monofosfato de Adenosina cíclico. Hormona intracelular transmite mensajes desde la membrana hacia el interior celular.

Monofosfato de adenosina cíclico

cAMP

cGMP, Monofosfato de Guanosina cíclico, desempeña varias funciones: vasodilatación, inhibición de la agregación plaquetaria y mejora los recursos energéticos en el corazón isquémico.

O

OH

O

N

N

O

NH

NH2

N

P

O

O

HO

O

Monofosfato de guanosinaMonofosfato de guanosina cíclico, cGMP

Nucleótidos, transportadores de e-

NAD+, el NAD se reduce a NAD+H acumulando energía que será usada en una siguiente reacción de oxidación y volverá al estado NAD.

N

N

NH2

N

HN

CH2

OH OH

OP

O

O- O-

O-

O P

O

O-

OHOH

ON

C

O

NH2

Nicotinamida adenina dinucleótido

FMN, Es un agente oxidante más fuerte que el NAD+ y es bastante útil ya que puede transferir uno o dos electrones.

N

N

N

NHCH3

CH3O

O

CH2

CH OH

CH OH

CH OH

CH2

P

O

O

O--O

Flavin monocleótido

FAD, el FAD se reduce FADH2 y por lo tanto acumula energía para que después pueda ser usada en una siguiente reacción que será de oxidación y volverá al estado FAD.

N

N

NH2

N

HN

N

N

N

NHCH3

CH3O

O

CH2

CH OH

CH OH

CH OH

CH2

P

O

O O-

-O O P

O

O CH3

OHHOH OH

H HO

Flavina adenina dinucleótido

•Son la base energética en el metabolismo (ej: ATP)

•Son mensajeros químicos secundarios en la respuesta celular a los estímulos inducidos por hormonas o agentes externos (ej.: AMPc)

•Constituyen una serie de importantes cofactores enzimáticos (NAD, FAD)

•Son los constituyentes de los ácidos nucleicos: ribonucleicos (ARN) y desoxiribonucleicos (ADN).

Los nucleótidos tienen papeles muy variados dentro del metabolismo celular:

Polímeros que contienen un número elevado de unidades de nucleótidos, unidos por enlaces fosfodiester entre el carbono 5’ de un nucleótido y el carbono 3’ del siguiente.

Polinucleótidos

Los dos tipos de ácidos nucléicos son:

Ácido Desoxirribonucleico

Ácido Ribonucleico

El Ácido Desoxirribonucleico o DNA Contiene toda la información requerida para

construir las células y los tejidos de un organismo a través de los mecanismos:

La duplicación exacta de esta información asegura la continuidad genética de las especies.

Los ácidos nucléicos contienen la información que determina la secuencia de aminoácidos de las proteínas e intervienen en su síntesis.

ESTRUCTURAS DEL ADNPRIMARIA: Es la secuencia de nucleótidos en una hebra.

SECUNDARIA: Las dos hebras colocadas de forma antiparalela.

TERCIARIA:La fibra se retuerce formando una superhélice.

CUATERNARIA: Se empaca la fibra para formar cromatina

El modelo de doble hélice de Watson y Crick del ADN señala que las bases heterocíclicas están orientadas hacia el eje interior y la columna vertebral de azúcar-fosfato está en la parte externa de la hélice.

Estructura SecundariaModelo de la doble hélice:

Los pares de bases adoptan una disposición helicoidal en el núcleo

central de la molécula, de forma que hay 10 pares de bases por cada vuelta

de la hélice.

La adenina (A) se une con la timina (T)La citosina (C) lo hace con la guanina (G). Se complementan porque pueden formar puentes de hidrógeno entre sí.

TIPOS DE ADN DNA- B: Es el tipo de doble hélice que predomina en el DNA. Presenta un surco mayor (donde las bases están más expuestas y pueden ser reconocidas) y otro menor.

DNA- A: Es dextrógira y aparece cuando se deseca el ADN, se encuentra únicamente en el laboratorio.

DNA- Z: Tiene un enrollamiento irregular por lo que adquiere una forma de zigzag.

Está constituido por nucleótidos similares a los del ADN, pero que se diferencian de estos en que en lugar de tener Timina tienen Uracilo.

Además, en vez de tener una desoxirribosa tienen una Ribosa.

Hay varios tipos de ARN:ARNm (mensajero)ARNr (ribosomal)ARNt (transferencia)

El Ácido Ribonucleico, o ARN.

RNAmRNAm Ácido

ribonucleico mensajero, contiene

información para la

construcción de una proteína.

RNAr Ácido

ribonucleico ribosómico,

forma el ribosoma,

lugar donde se construyen las

proteínas

RNAt Ácido ribonucleico de transferencia, lleva aminoácidos

al ribosoma para la síntesis de proteínas