¡Hoooola, queridos lectores! En el post de hoy vengo a presentaros de forma visual mi esquema de los ÁCIDOS NUCLÉICOS. Os estaréis preguntando qué son… empecemos por dar una definición clara.
Los ácidos nucleicos son biomoléculas orgánicas compuestas por bioelementos como son el carbono, oxígeno, nitrógeno, hidrógeno y fósforo. Los ácidos nucleicos son macromoléculas que están compuestas por subunidades llamadas nucleótidos. Los nucleótidos están formados por:
Base nitrogenada: pueden ser púricas (A,G) o pirimidínicas (C,T,U)
Un azúcar (una pentosa): en ADN 2-desoxiribosa y en ARN ribosa
Un grupo fosfato, que le da carácter ácido a la molécula. Pueden unirse hasta hasta tres.
A la unión de la base nitrogenadas con la pentosa se le denomina nucleósido, y se unen mediante un enlace N-glucosidico. Dependiendo de si la base es púrica o pirimidínica, el grupo OH del carbono 1’ de la pentosa se unirá a la base nitrogenada por el carbono 9 si es púrica o al 1 si es pirimidínica. Los nucleósidos se nombran acabados en -osina si la base es púrica o acabados en -idina si es pirimidínica.
Se diferencian nucleósidos de dos tipos:
Ribonucleósidos: la pentosa es la ribosa (adenosina, citidina…)
Desoxiribonucleósidos: la pentosa es la 2-desoxiribosa. (Desoxiadenosina, desoxicitidina…)
Cuando el nucleósido se une al grupo fosfato, da lugar al nucleótido. El grupo fosfato se une al carbono 5’ de la pentosa mediante un enlace éster.
Por último, cuando varios nucleótidos se unen forman cadenas largas de ácidos nucléicos. Ambos se unen mediante enlace fosfodiéster, uniéndose el grupo OH del carbono 3’ de la pentosa del anterior nucleótido con el grupo fosfato del siguiente nucleótido. También aquí se diferencian dos tipos de nucleótidos:
Ribonucleótidos: la pentosa es la ribosa. (adenosín-5’-monofosfato o AMP, citidín-5’-monofosfato o GMP...)
Desoxiribonucleótidos: la pentosa es la 2-desoxiribosa. (desoxiadenosín-5’-monofosfato o dAMP…)
También hay nucleótidos no nucléicos como son el ATP, ADP, AMPc, NAD, NADP…
Los ácidos nucléicos, como bien hemos dicho, están formados por una gran cantidad de nucleótidos unidos mediante enlaces fosfodiéster. Estas cadenas tienen un eje que está formado por la pentosa y el grupo fosfato que se van sucediendo alternativamente. En estas cadenas el extremo que posee libre el grupo fosfato unido al carbono 5’ se le llama extremo 5’ (el principio de la cadena), y al extremo que posee el OH del carbono 3’ libre se le denomina extremo 3’ (final). Siempre hay que señalar la polaridad de la cadena (mencionar sus extremos)
Según los nucleótidos que formen las cadenas, los ácidos nucléicos se van a dividir en dos grupos:
Ácido desoxiribonucléico (ADN)
Son macromoléculas muy largas con elevado peso molecular que generalmente son bicatenarias (en virus monocatenarias). Las bases nitrogenadas que participan en la formación de estas macromoléculas son la adenina, la guanina, la citosina y la timina (NO Uracilo) y la pentosa que participa es la 2-desoxiribosa.
El ADN de células eucariotas es diferente al ADN de células procariotas:
Células eucariotas:
en el núcleo (ADN nuclear) formando la cromatinas y los cromosomas
Pequeña cantidad mitocondrias y cloroplastos
es lineal
Esta asociado a proteínas histónicas y no histónicas. Esta asociación es llamada cromatina
Procariotas:
se encuentran en el nucleóide.
es circular
asociado a proteínas parecidas a las histonas, a ARN y a proteínas no histónicas.
Al igual que en las proteínas, en los ácidos nucléicos se diferencian una serie de niveles dependiendio de la complejidad estructural de la cadena:
Estructura primaria: secuencia lineal de nucleótidos.
Nos indica cuántos, de qué clase y como están ordenados los nucleótidos en la cadena. El eje de la cadena esta formado por 2-desoxiribosa y grupo fosfato (sucedidos alternativamente) y eso es común para todos los ADN. Las bases nitrogenadas son las que en cada cadena pueden tener una disposición diferente y esa disposición diferente es la que hace que haya diferentes tipos de ADN. Esa secuencia de bases constituye el mensaje genético y además contiene la info necesaria para sintetizar las proteínas.
Estructura secundaria: la disposición espacial de las dos hebras de ADN.
Esta estructura fue determinada por Watson y Crick, que se fijaron en los descubrimientos de otros científicos y descubrieron que:
Ambas hebras son ANTIPARALELAS.
Ambas cadenas y bases nitrogenadas de estas son complementarias
Se realizan puentes de hidrógeno entre bases nitrogenadas (Adenina con Timina y Guanina con Citosina)
Su enrollamiento es dextrogiro y plectonémico
Las bases forman el esqueleto interno y el grupo fosfato y la pentosa el externo.
Tienen un grosor de 2 nm (20A), por cada vuelta son 3,4 nm (34A) y cada vuelta contiene 10 pares de nucleótidos.
Son capaces de desnaturalizarse a 100*C, y tienen proceso de renaturalización si se disminuye la temperatura a 65*C
Estructura terciaria: la fibra de 20A se encuentra retorcida sobre si misma formando una superhélice.
Esta estructura presenta unos niveles de empaquetamiento. Estos son:
Fibra de cromatina de 100A o ‘’collar de perlas’’: Se encuentra en el núcleo durante la interfase de las células eucariotas en forma de eucromatina. Esta constituida por la fibra de 20A asociada a histonas. Los octómeros de histona son denominados nucleosomas. Entre nucleosomas se encuentra el ADN espaciador, que no es tirante. Este ADN se asociará a histonas H1, que actuarán como cuña acortando la fibra quedando tirante.
Fibra de cromatina de 300A o ‘’solenoide’’: se trata del enrollamiento de la fibra de cromatina de 100A sobre si misma. Se agrupan entre si formando un eje central de fibra de 300A. Por vuelta hay 6 nucleosomas y 6 histonas H1. Acortan 5 veces la longitud del ‘’collar de perlas’’
‘’Dominios en forma de bucle’’: La fibra de 300A forma una serie de bucles llamados dominios estructurales en forma de bucle. Los bucles están estabilizados gracias a que están unidos a un andamio protéico. A veces enrollados entre si forman prominencias de grosor 600A.
Niveles superiores de empaquetamiento: No se conoce con exactitud pero en los cromosomas se ha observado un eje de proteínas SMC que contiene histonas y topoisamerasas (enzimas) que mantiene la estructura del cromosoma condensado y reduce mucho la longitud de fibra 300A. Este nivel de estructura se observa en la metafase, aquí ya se puede observar el cromosoma perfectamente.
El ADN se puede clasificar según diferentes criterios:
Número de cadenas que lo forman: monocatenario (lineal o circular), bicatenario (concatenado o superenrollado)
Atendiendo a su formula: líneal (células eucariotas), circular (bacterias, mitocondrias, cloroplastos)
Moléculas que ayuden al empaquetamiento: ADN asociado a histonas, ADN asociado a protamidas, ADN procariota
Ácido ribonucléico (ARN
Son macromoléculas cortas en comparación a las de ADN que generalmente son monocatenarias, exceptuando algunos virus. Digamos que el ARN es el obrero del ADN. Están formadas por las bases nitrogenadas Adenina, Guanina, Citosina y Uracilo (NO Timina) y la pentosa que interviene es la ribosa. Puede contener otras bases nitrogenadas pero en menor proporción.
Podemos diferenciar varios tipos de ARN:
ARN mensajero: forma un 5% del total del ARN.
Es diferente en eucariotas y en procariotas. En eucariotas en ARNm sintetizado contiene fragmentos con información (exones) y fragmentos sin información (intrones). A este ADNm se le denomina pre-ADNm. El ARNm en eucariotas es monocistrínico y contiene en el extremo 5’ una ‘’capucha’’ (7-metil-guanosina trifosfato) y en el extremo 3’ una cola Poli A.
En procariotas no hay pre-ARNm, es policistrínico y no contiene ni capucha, ni cola Poli A.
Su función es copiar la información genética del ADN, lo que se le denomina trascripción. Una vez copiada la información, se dirige al citoplasma, donde se la da los ribosomas para que estos sinteticen las proteínas.
ARN transferente: formado por 80-100 nucleótidos.
Es una sola cadena de ribonucleótidos que esta doblada y algunas bases nitrogenadas están enfrentadas y se unen mediante puentes de hidrógeno presentado una estrutura secuandiaria de doble hélice. Tienen forma de trébol y vista desde arriba una forma L. Hay 50 tipos diferentes de ARNt.
La función que tienen es captar aminoácidos en el citoplasma y colocarlos en los ribosomas según indica la secuencia de ARNm para la formación de proteínas. Este proceso es el que conocemos como traducción
ARN ribonucléico: forma un 80% del total del ARN.
Se asocian a diferentes proteínas y forman los ribosomas. Las células eucariotas tienen ribosomas 80S y las células procariotas 70S.
Existen otros tipos de ARN como son:
ARN nucleolar: componente principal del nucleólo.
A partir de ellos se forman varias subunidades ribosómicas, unas de 40S, otras de 60S y otras de 80S.
ARN pequeño nuclear: Se encuentra en el núcleo de células eucariotas.
su función es eliminar del pre-ARNm que se forma en las células eucariotas los intrones, y unir los exones formando el ARNm definitivo.
ARN intransferente:
Es el que decide si tenemos que seguir generando ciertas proteínas, por eso su función es de mecanismo de autocontrol celular.
Las funciones de los ácidos nucléicos son dos: la trascripción y la traducción.
Justo aquí debajo es dejo la foto de mi esquema y a continuación de este una serie de preguntas sobre los ácidos nucléicos. Espero que en el post de hoy hayáis aprendido mucho y sigáis igual de entusiasmados que el primer día con esto de aprender cosas sobre el apasionante mundo de la biología. ¡Hasta pronto!
PREGUNTAS PAU ÁCIDOS NUCLÉICOS
1. En relación a la figura siguiente: - Indica qué molécula representa y cuál es la composición de los monómeros que la forman. Representa a la molécula de ARN transferente. Los monómeros que la forman son ribonucleótidos, cuya pentosa es la ribosa y las bases nitrogenadas, como bien sabemos, son las mismas que las que forman el ADN Excel tirando la timina, que es el ARN es uracilo. También se pueden encontrar otras bases nitrogenadas aunque en menor proporción que las que conocidas, como la ribotimidina en el brazo T o la hidrouridina en el brazo L.
- Explica qué tipo de interacciones se producen para formar la estructura secundaria de la molécula
En el ARN transferente existen tramos con doble cadena en los que los nucleótidos interacciones mediante puentes de hidrógeno entre las bases nitrogenadas de estos, que están confrontadas.
- Indica en qué proceso biológico está implicada y cuál es su función explicando el papel de las zonas marcadas como A y B
Está implicado en la traducción o síntesis de proteínas. La parte B del dibujo, corresponde a el anticodón complementario al codón del ARN mensajero, y la parte A del dibujo corresponde al final 3’ de la hebra, con en lugar de una cola de Poli A como en el ADN, encontramos un aminoácido llamado alanina.
2. Explica basándote en su estructura por qué el ADN es una molécula que contiene información.
Basándonos en la estructura primaria del ADN, esta es la secuencia de nucleótiodos que nos indica cuántos, de qué clase y cómo están ordenados estos en la cadena. En las cadenas de nucleótidos se diferencian el eje de la cadena que está formado por la pentosa y el grupo fosfato que se va sucediendo alternativamente y es común para todas las cadenas de ADN, y las diferentes bases nitrogenadas que salen del eje a nivel de la pentosa. La secuencia de estas bases, es decir, su colocación, es lo que hace diferente a los distintos tipos de ADN que hay, porque la secuencia de bases constituye el mensaje genético. En esta secuencia es donde reside la información necesaria para la síntesis de las proteínas, y por lo tanto esta información es la que determina las características biológicas de cada individuo.
3. En la siguiente figura se muestran las fórmulas químicas de algunas biomoléculas. Indica: - Cuál corresponde a un ácido graso insaturado. La figura número tres
- Cuál es una piranosa. La figura número cinco
- Cuáles forma parte del ADN. La figura número dos y seis.
- Cuál corresponde a un ácido graso saturado. La figura número cuatro
- Cuál forma parte de las proteínas. La figura número uno
4. Explica las diferencias químicas y estructurales entre el ADN y el ARN En cuanto a composición, el ADN como pentosa tiene la 2-desoxiribosa, y como bases nitrogenadas la adenina, la guanina, la citosina y la timina, no el uracilo. El ARN, sin embargo, está formado por la pentosa ribosa y como bases nitrogenadas tiene la adenina, la guanina, la citosina y el uracilo, no la timina.
En cuanto a estructura, la mayoría de las moléculas de ARN son monocatenarias y de tamaño más pequeño al de las moléculas de ADN. Las moléculas de ADN son mayoritariamente cadenas bicatenarias, de mayor tamaño y más complejas que las de ARN.
Aquí dejo la foto con los resultados de mi test de los ácidos nucléicos.
