Acidos nucleicos

BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS ACIDOS NUCLEICOS

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Son macromoléculas formadas por cadenas lineales de nucleótidos, unidos mediante enlaces fosfodiéster.

Están constituidas por átomos de C, H, O, N, P. Por su tamaño su relación ácida y localización nuclear Están en núcleo, mitocondrias, cloroplastos Citoplasma y RE Traducción del RNA simultanea con la transcripción del DNA

BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS ACIDOS NUCLEICOS

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Son polímeros construidos por monómeros llamados nucleotidos Existen dos tipos de ácidos nucleicos: ADN (ácido desoxirribonucleico) ARN (ácido ribonucleico).

Estructura de un nucle贸tido

Organizaci贸n de una cadena de nucle贸tidos, para configurar un 谩cido nucleico

ACIDOS NUCLEICOS

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NUCLEOTIDOS Los dos tipos de ácidos nucleicos se diferencian por: –

El glúcido (pentosa) que contienen:

–

2° Desoxirribosa (ADN)

–

Ribosa (ARN) – –

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Lo que le da las diferencias química: El RNA elevada susceptibilidad a la hidrólisis alcalina

Las pentosas existen en sus isomeros cíclicos es decir son furanosas.

Los carbonos del anillo furámico se designan del 1-5

NUCLEOTIDOS Por las bases nitrogenadas que contienen: ADN: adenina, guanina, citosina y timina.

ARN: adenina, guanina, citosina y uracilo.

Que arriba del plano de la ribosa, 5 distintas bases nitrogenadas, son compuestos heterocíclicos (anillos con 2 o mas tipos de átomos) antihorario PURINAS: Guanina y adenina PIRIMIDINAS: Citosina, timina, uracilo

nucleósido

FOSFATO Ácido fosfórico: de fórmula H3PO4. Cada nucleótido puede contener uno (nucleótidos-monofosfato, como el AMP), dos (nucleótidos-difosfato, como el ADP) o tres (nucleótidostrifosfato, como el ATP) grupos fosfato.

Al incorporar el fosfato el nucleósido se convierte en nucleótido y adquiere su carácter acídico Se una a la pentosa mediante un enlace fosfoéster (hidroxilos 3° y 5°) Las transacciones bioenergéticas del ATP ocurren con los fosfatos en posición 5

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. En consecuencia, se rompe un enlace fosfato y se libera la energía que lo une al nucleótido. Los grupos fosfato forman parte de la bicapa lipídica de las membranas celulares El fosfato forma múltiples enlaces éster por lo que 2 o hasta 3 fosfatos unidos por enlaces fosfodiéster pueden estar en el nucleótido

NOMENCLATURA

DERIVA DEL NUCLEOSIDO CORRESPONDIENTE Y DEBE INDICAR LA POSICIÓN 5 o 3 y EL N° DE LOS GRUPOS FOSFATOS mono, di y tri Base (

pentosa) Nucleosido (fosfato ) Adenosina (1 fosfato en 5) Adenosina (2 fosfato en 5) Adenosina 31 fosfatos en 5)

Nucleotido AMP 5° monofosfato de ADP adenosina o acido ATP adenílico

PURINAS

PIRIMIDINAS

NOSINA

DINA

NUCLEOTIDOS LIBRES DE IMPORTANCIA BIOMEDICA

NUCLEOTIDO

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Constituyentes de los ácidos nucleícos

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Moneda bioenergétic, nivel energético celular

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transporte de átomos en la cadena respiratoria mitocondrial

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Intervenir en el proceso de fotosíntesis

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Transporte de energía principalmente en forma de adenosin trifosfato (ATP) y

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Transmisión de los caracteres hereditariostica celular

IMPORTANCIA

AMP

FAD, NAD Y NADP: oxido reducción Coenzima A activación de grupos acilo

AMPc

Reguladores metabólicos Segundo mensajero de hormonas

Derivados de uridina

Reguladores metabólicos Transportadores de los azucares con que se construyen HC (glucógeno y cadenas polisacáridas) para modificar proteínas transmembranales y secretorias

GTP-GDP

controla la actividad de proteínas reguladoras de cascadas de señalamiento intracelular

Enlaces

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Unidades estructurales de los AN uniéndose mediante enlaces fosfodíéter 3° 5° diéster fosfato más H2O se libera una molécula de pirofosfato

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La energía liberada por la hidrólisis del pirofosfato es el costo bioenergético de la adición de un eslabón o monómeros durante la polimerización o síntesis de los AN

Propiedades nucleotidos CARÁCTER HIDROFILICO: nucleosisos solubles en solventes polares PROPIEDADES ACIDO-BÁSICAS: acido fuerte, básicas débiles ABSORCIÓN DE LA LUZ ULTRA VIOLETA: por los anillos aromáticos de las BN que les permite identificarlos y cuantificarlos en las soluciones FORMAN DIFERENTES ENLACES: ESTER por los hidroxilos del azúcar o grupos fosfatos INTERACCIONES SALINAS: cuando son aniones con diversos cationes PUENTES DE HIDRÓGENO: pares de electrones de O2 y N

CADENAS –

Por la estructura:

–

ADN: doble cadena (bicatenaria)

–

ARN: cadena simple o sencilla (monocatenaria)

La direccionalidad se define del extremo 5° del armazon hacia su extremo 3°

Dos cadenas o hebras polinucleótidicas que se aparean formando el doble hélice en el cual los armazones de fosfatodesoxiribosa quedan situados al exterior y las bases en medio de las 2 cadenas

CADENAS –

Los puentes de H son parte de las interacciones ocurre entre una purina y una pirimidina. Osea los apareamientos se da casi siempre entre A-T y C-G

El apariamiento y enrollamiento de las 2 cadenas de la doble hĂŠlice es complementario de secuencia y ocurre en forma antiparalela osea la direcciĂłn es opuesta

MolĂŠcula de ADN con sus estructura helicoidal

Estructura terciaria del ARN de transferencia.

Estructura y función del DNA y RNA INTRODUCCION La información genética esta codificada a lo largo del DNA, una molécula compuesta por sólo cuatro tipos de unidades monomérica que es la base química de la herencia y está organizada en genes, unidades fundamentales de la infomación genética.

Los genes controlan la síntesis de varios tipos de RNA, que en su mayor parte están involucrados en la síntesis de proteínas.

Dos clases de acidos nucleicos, DNA y RNA, almacenan la informacion y la hacen accesible para la celula.

•

La forma y las

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actividades de las celulas estan determinadas en gran medida por las instrucciones geneticas contenidas

•

en el DNA (o el RNA en ciertos virus)

El conocimiento de la estructura y función de los ácidos nucleícos es esencial para comprender la genética y muchos aspectos de la fisiopatología de la enfermedad, así como los fundamentos genéticos de la enfermedad.

Estructura y función del DNA y RNA La estructura de estas moléculas debe ser consistente con las siguientes condiciones:

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1. La información genética debe almacenarse en una forma que sea manipulable en tamaño y estable durante un periodo prolongado.

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2. La información genética debe codificarse, a menudo muchas veces, para utilizarse. La transcripción es un proceso por el cual las secuencias de nucleotidos del DNA se copian a RNA,de modo que puedan dirigir la síntesis de las proteínas, un proceso conocido como traducción.

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3. La información contenida en el DNA o el RNA debe estar accesible a las proteínas y otros ácidos nucleicos.

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4. La progenie de un organismo debe estar equipada con el mismo conjunto de instrucciones presente en sus progenitores. De esta manera, el DNA se replica (se hace una copia exacta) con el fin de que cada célula hija reciba la misma información.

Estructura y función del DNA y RNA La estructura de estas moléculas debe ser consistente con las siguientes condiciones:

• Se requieren muchos componentes celulares para ejecutar todas las funciones de los ácidos nucleicos. Sin embargo, estos son entidades casi inertes “de solo lectura”. En particular, el RNA, debido a su naturaleza de hebra simple, es una molécula dinámica que proporciona el andamiaje estructural, como también la actividad catalítica en numerosos procesos que decodifican la información genética

ACIDOS NUCLEICOS Los ácidos nucleicos son macromoléculas que cumplen funciones: • Conforman las subunidades de las cadenas de DNA y RNA, • Son clave en el almacenamiento y transmisión de la información genética.

• Participan en numerosos procesos biológicos.

• Transportan energía • Son parte de coenzimas esenciales y • Regulan numerosas funciones metabólicas.

• Forman parte de la estructura de los ribosomas y poseen ahí una participación funcional importante.

• Preparan a los aa para la síntesis de las proteínas y los transfieren al ribosoma

ACIDOS NUCLEICOS

Los ácidos nucleicos se forman cuando los nucleótidos se unen entre si por medio de puentes fosfodiester entre el átomo de C3’ de un nucleótido y el C5’ del siguiente.

Diferencias y semejanzas entre ARN Y ADN ADN

ARN

LOCALIZACION

Principalmente en el núcleo También mitocondrias y cloroplastos

Principalmente en el citoplasma También nucléolo y cromosomas

BASES PIRIMIDÍNICAS

Citosina Timina

Citosina Uracilo

BASES PURÍNICAS

Adenina Guanina

Adenina Guanina

PENTOSA

Desoxiribosa

Ribosa

PAPEL EN LA CÉLULA

Información genética

Síntesis de proteínas

ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DEL DNA ACIDOS NUCLEICOS

ARN transferente (ARNt): ● Son moléculas relativamente pequeñas. ● Adquieren una estructura secundaria (dando lugar a una serie de brazos y bucles). ● Su función es la de transferir los aminoácidos del citoplasma hasta los ribosomas, colocándolos en el lugar adecuado que indica la secuencia de nucleótidos del ARNm.

ARN ribosómico (ARNr): Forma parte de los ribosomas (subunidades de los ribosomas)