lunes, 21 de octubre de 2013

Los Acidos Nucleicos

ACIDOS NUCLEICOS
Son compuestos orgánicos con gran peso molecular, formados por carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y fósforo. Cumplen la importante función de sintetizar las proteínas específicas de las células y de almacenar, duplicar y transmitir los caracteres hereditarios. Los ácidos nucleicos, representados por el ADN (ácido desoxirribonucleico) y por el ARN (ácido ribonucleico), son macromoléculas formadas por la unión de moléculas más pequeñas llamadas nucleótidos.

Los nucleotidos son moléculas compuestas por grupos fosfato, un monosacárido de cinco carbonos (pentosa) y una base nitrogenada.


Composición de los nucleotidos




Los grupos fosfato son los que dan la característica ácida al ADN y ARN. Estos ácidos nucleicos, al tener nucleótidos con un solo radical (monofosfato) son estables. Cuando el nucleótido contiene más grupos fosfato (difosfato, trifosfato) se vuelve inestable, como sucede con el adenosin trifosfato o ATP. 

las pentosas Son monosacáridos con cinco carbono en su molécula. En los ácidos nucleicos hay dos tipos de pentosas, la desoxirribosa presente en el ADN y la ribosa, que forma parte del ARN.

Bases nitrogenadas también hay dos tipos. Las derivadas de la purina son la adenina y la guanina y las que derivan de la pirimidina son la citosina, la timina y el uracilo.




La timina está presente solo en el ADN, mientras que el uracilo está únicamente en el ARN. El resto de las bases nitrogenadas forma parte de ambos ácidos nucleicos.
ADN: Adenina Guanina Citosina y Timina 
ARN: Uracilo CItosina Guanina Adenina

BASES NITROGENADAS


Las bases nitrogenadas son compuestos orgánicos cíclicos, que incluyen dos o más átomos de nitrógeno. Son parte fundamental de los nucleósidos, nucleótidos, nucleótidos cíclicos (mensajeros intracelulares), dinucleótidos (poderes reductores) y ácidos nucleicos. Biológicamente existen seis bases nitrogenadas principales, que se clasifican en tres grupos, bases isoaloxazínicas (derivadas de la estructura de la isoaloxazina), bases purínicas (derivadas de la estructura de la purina) y bases pirimidínicas (derivadas de la estructura de la pirimidina). La flavina (F) es isoaloxazínica, la adenina (A) y la guanina (G) son púricas, y la timina (T), la citosina (C) y el uracilo (U) son pirimidínicas. Por comodidad, cada una de las bases se representa por la letra indicada. Las bases A, T, G y C se encuentran en el ADN, mientras que en el ARN en lugar de timina existe el uracilo.

Un punto fundamental es que las bases nitrogenadas son complementarias entre sí, es decir, forman parejas de igual manera que lo harían una llave y su cerradura. La adenina y la timina son complementarias (A=T), al igual que la guanina y la citosina (G≡C). Dado que en el ARN no existe timina, la complementariedad se establece entre adenina y uracilo (A=U). La complementariedad de las bases es la clave de la estructura del ADN y tiene importantes implicaciones, pues permite procesos como la replicación del ADN y la traducción del ARN en proteínas. 


Apareamiento G≡C con tres puentes de hidrógeno

La timina, la citosina, la adenina y la guanina son unidades fundacionales del código genético en todos los organismos vivientes. Es en estas bases y en los patrones en los que está ordenada la cadena de ADN que se contiene toda la información para que un organismo funcione. Las bases pueden romperse en dos grupos: las pirimidinas y las purinas. La timina y la citosina son pirimidinas y forman moléculas anilladas con seis esquinas. La adenina y la guanina son purinas y consisten en un anillo combinado de 5 esquinas unido a un anillo de seis esquinas. Por sus diferencias de tamaño, las purinas, A y G pueden unirse sólo entre si. De la misma manera, las pirimidinas T y C sólo pueden unirse entre ellas. A lo largo de toda la estructura de doble hélice, A está unida con T y C con G.

Apareamiento A=T con dos puentes de hidrógeno. Los puentes de hidrógeno se muestran como líneas discontinuas.



ACIDO DESOXIRRIBONUCLEICO (ADN)
Es una molécula sumamente compleja que contiene toda la información genética del individuo. El ADN regula el control metabólico de todas las células.
El ADN posee una doble cadena o hilera de polinucleótidos, ambas con forma helicoidal y ensamblada a manera de escalera. Se dispone de manera lineal, aunque en las procariotas tiene forma circular y está disperso en el citoplasma.
Para su estudio se lo divide en cuatro estructuras.


  • Estructura primaria del ADN
Como fue señalado, cada nucleótido está compuesto por una molécula de ácido fosfórico, una desoxirribosa como pentosa y cuatro bases nitrogenadas que son la adenina, citosina, guanina y timina.
  • Estructura secundaria del ADN
El ADN está formado por dos hileras o cadenas de polinucleótidos. El nucleótido de cada hilera sigue a otro nucleótido, y este a su vez al siguiente. De esta forma cada nucleótido se denomina de acuerdo a la secuencia de cada base nitrogenada. Por ejemplo: G-T-A-C-A-T-G-C. Una determinada secuencia de nucleótidos del ADN se denomina gen. Los genes se ubican en un determinado lugar de los cromosomas, y ejercen funciones específicas en el individuo


  • Estructura terciaria del ADN
El ADN no está libre dentro del núcleo de la célula, sino que está organizado en un complejo llamado cromatina. La cromatina está inmersa en el jugo nuclear cuando la célula está en interfase, es decir, entre dos mitosis. En esa etapa, la molécula de ADN forma largos y numerosos filamentos que se enrollan a sucesivas moléculas de proteínas especiales llamadas histonas. Esto produce que el ADN sufra una importante compactación, puesto que en cada enrollamiento el ADN da casi dos vueltas sobre cuatro pares de histonas. 


  • Estructura cuaternaria del ADN 

Los nucleosomas también se compactan enrollándose de manera helicoidal. Forman estructuras de alrededor de 300 ángstrom de diámetro, denominadas solenoides. Cuando la célula entra en mitosis, las fibras de cromatina se pliegan entre sí y se compactan aún más, formando los cromosomas.




Funciones del ADN
  1. -Almacenamiento de la información genética
  2. -Replicación de su propia molécula
  3. -Síntesis de ARN (transcripción)
  4. -Transferencia de la información genética
La replicación o duplicación de la molécula de ADN se produce en la interfase de la división celular, más precisamente en la fase S, con el objetivo de conservar la información genética. La enzima ADN polimerasa se encarga de agregar nucleótidos fabricados por la célula que están esparcidos en el núcleo. Dicha enzima los va añadiendo a cada hilera separada conforme con la secuencia adenosina-timina y citosina-guanina (A-T y C-G). Al terminar la duplicación se obtienen dos moléculas idénticas de ADN de forma helicoidal, cada una con una hilera original y otra hilera neoformada. 

Ácidos ribonucleico (ARN)

El ARN representa ácido ribonucleico. Es una molécula importante con los encadenamientos largos de nucleótidos. Un nucleótido contiene una base nitrogenada, un azúcar de la ribosa, y un fosfato. Apenas como la DNA, el ARN es vital para los seres vivos.

El ácido Ribonucleico (ARN) tiene la adenina de las bases (a), la citosina (c), el (G) de la guanina, y uracilo (u).
El ácido Ribonucleico (ARN) tiene la adenina de las bases (a), la citosina (c), el (G) de la guanina, y uracilo (u). 

DNA comparada al ARN
La DNA se define como un ácido nucléico que contenga las instrucciones genéticas usadas en el revelado y funcionamiento de todos los organismos vivos sabidos. Las moléculas del ARN están implicadas en síntesis de la proteína y a veces en la transmisión de la información genética.
Sin Embargo a diferencia de la DNA, el ARN viene en una variedad de dimensiones de una variable y de tipos. Mientras Que la DNA parece un doble hélice y una escalera torcida, el ARN puede ser de más de un tipo. El ARN es generalmente de una sola fila, mientras que la DNA doble-se trenza generalmente. Además, el ARN contiene la ribosa mientras que la DNA contiene el deoxyribose. Deoxyribose falta un átomo de oxígeno. El ARN tiene el (G) de la Adenina (a), del Uracilo (u) (en vez del thymine en la DNA), de la Citosina (c) y de la Guanina de las bases.
El azúcar de Desoxiribosa en la DNA es menos reactivo debido a bonos del C-H. La DNA es estable en condiciones alcalinas. La DNA tiene ranuras más pequeñas donde la enzima perjudicial puede asociar que hace más duro para que la enzima ataque la DNA.
El azúcar de la Ribosa sin embargo es más reactivo debido a bonos de C-OH (oxhidrilo). El ARN no es estable en condiciones alcalinas. El ARN tiene ranuras más grandes, que hace más fácil ser atacado por las enzimas.

Funciones del ARN

El trabajo principal del ARN es transferir la necesidad del código genético de la creación de proteínas del núcleo al ribosoma. Este proceso evita que la DNA tenga que dejar el núcleo. Esto mantiene la DNA y el código genético protegidos contra daño. Sin ARN, las proteínas podían nunca ser hechas.


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