UNIDAD 7 ÁCIDOS NUCLEICOS

UNIDAD 7

ÁCIDOS NUCLEICOS

ÁCIDOS NUCLEICOS

Los ácidos nucleicos son los encargados de proporcionar la información genética necesaria para la síntesis de proteínas.

Los ácidos nucleicos aparecen en todas las formas celulares y en los virus (acelulares) codificando las proteínas necesarias para completar el ciclo vital.

Cuando se introducen moléculas de ácidos nucleicos exógenos a la célula, esta fabrica las proteínas correspondientes aunque pertenezcan a otra especie muy distinta.

ÁCIDOS NUCLEICOSDOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGÍA

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ÁCIDOS NUCLEICOS

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FORMADOS POR LA UNIÓN DE NUCLEÓTIDOS

NUCLEÓTIDO = NUCLEÓSIDO + ÁCIDO FOSFÓRICO

NUCLEÓSIDO = PENTOSA + BASE NITROGENADA













ÁCIDOS NUCLEICOSNUCLEÓTIDOSLos nucleótidos son las moléculas o unidades básicas (monómeros) que forman las macromoléculas llamadas ácidos nucleicos (polímeros).

NUCLEÓSIDO = AZÚCAR + BASE NITROGENADA


ÁCIDOS NUCLEICOSNUCLEÓTIDOS


β-D-ribofuranosa

β-D-2- desoxiribofuranosa

Ribosa ribonucleótidos

Desoxiribosa desoxirribonucleótidos

Pentosas


Bases nitrogenadas púricasBases nitrogenadas pirimidínícas

3

21

6

54

1

23

4

56

9

8

7


PÚRICAS


PIRIMIDÍNICAS(ARN)

(ADN)


(A)

(G)

(T)

(U)

(C)

ÁCIDOS NUCLEICOSNUCLEÓSIDOS

CONSTITUIDOS POR LA UNIÓN DE UNA BASE NITROGENADA Y UN AZÚCAR.

- LAS PENTOSAS PUEDE SER TANTO RIBOSA (RIBONUCLEÓSIDOS) COMO DESOXIRIBOSA (DESOXIRRIBONUCLEÓSIDOS).

- EL C1´ DE LA PENTOSA SE UNE MEDIANTE ENLACE N-GLICOSÍDICO AL:- N9 EN BASES PÚRICAS (TERMINACIÓN “–OSINA”)- N1 EN BASES PIRIMIDÍNICAS (TERMINACIÓN “–IDINA”)

ÁCIDOS NUCLEICOSNUCLEÓSIDOS

ÁCIDOS NUCLEICOSNUCLEÓSIDOS EN BASES PÚRICAS: TERMINACIÓN “–OSINA”

9

1´

9

1´

ÁCIDOS NUCLEICOSNUCLEÓSIDOS BASES PIRIMIDÍNICAS (TERMINACIÓN “–IDINA”)

1

1´

ÁCIDOS NUCLEICOSRIBONUCLEÓSIDOS

adenosina

guanosina

citidina

uridina

ÁCIDOS NUCLEICOSDEXORIBONUCLEÓSIDOS

desoxicitidina

desoxitimidina

desoxiadenosina

desoxiguanosina


(5´)

1

1´5´


Los grupos -OH unidosal P se representan comoO- ya que se encuentranionizados a pH biológico.

ÁCIDOS NUCLEICOSRIBONUCLEÓTIDOS

adenosina

guanosina

citidina

uridina

adenosin-5´-monofosfato (AMP)

guanosin-5´-monofosfato (GMP)

citidin-5´-monofosfato (CMP)

uridin-5´-monofosfato (UMP)

ÁCIDOS NUCLEICOSDESOXIRIBONUCLEÓTIDOS

desoxiadenosinadesoxiadenosin-5´-monofosfato (dAMP)

desoxiguanosinadesoxiguanosin-5´-monofosfato (dGMP)

desoxicitidinadesoxicitidin-5´-monofosfato (dCMP)

desoxiuridinadesoxiuridin-5´-monofosfato (dUMP)


http://recursostic.educacion.es/ciencias/biosfera/web/alumno/2bachillerato/biomol/contenidos17.htm#nucleotido

http://recursostic.educacion.es/ciencias/biosfera/web/alumno/2bachillerato/biomol/contenidos17.htm#nucleotido


Los ácidos nucleicos llevan a cabo además otras funciones básicas para los seres vivos:

- Moléculas acumuladoras y donantes de energía: AMP, ADP y ATP

- Moléculas mensajeras que transmiten informaciones del medio externo desencadenando respuestas celulares internas: AMPc.

- Moléculas con función coenzimática en el metabolismo celular: NAD+, NADP+ y FAD.

ÁCIDOS NUCLEICOSNUCLEÓTIDOS - IMPORTANCIA

adenosin- 5´- trifosfato (ATP) y adenosin- 5´- difosfato (ADP)

ÁCIDOS NUCLEICOSNUCLEÓTIDOS – MOLÉCULAS ENERGÉTICAS

http://www.juntadeandalucia.es/averroes/manuales/acidos_nucleicos/transparencias_sm/pp0333.GIF











~ ~

enlaces de alta energía


H2O

8 kcal/mol

ÁCIDOS NUCLEICOSNUCLEÓTIDOS – MOLÉCULAS COENZIMÁTICAS

http://www.juntadeandalucia.es/averroes/manuales/acidos_nucleicos/transparencias_sm/pp0335.gif

Intemedio de reacción en el catabolismo celular como dador y aceptor de hidrógeno en reacciones de hidrogenación y deshidrogenación respectivamente.

AMP

Nucleótido de nicotinamida



(pentosano ciclada

y ácido fosfórico)

AMP

RIBOFLAVINA

ÁCIDOS NUCLEICOSNUCLEÓTIDOS – METABOLISMO

MACROMOLÉCULAS PRECURSORES

NUTRIENTES DESECHOS

CATABOLISMO

ANABOLISMO

Intemedio de reacción en el catabolismo de glúcidos, ácidos grasos y aminoácidos.

La coenzima A (CoA) es una coenzima de transferencia de grupos acilo que participa en diversas rutas metabólicas (ciclo de Krebs, síntesis y oxidación de ácidos grasos). Se deriva de una vitamina: el ácido pantoténico (vitamina B5), y es una coenzima libre.



Es un nucleótido que funciona como segundo mensajero en varios procesos biológicos. Es un derivado del adenosín trifosfato (ATP), y se produce mediante la acción de la enzima adenilato ciclasa (AC) a partir de ATP.

ÁCIDOS NUCLEICOSNUCLEÓTIDOS – MOLÉCULAS MENSAJERAS

ATP

http://www.youtube.com/watch?v=WfhwowSExIs

ÁCIDOS NUCLEICOSNUCLEÓTIDOS – MOLÉCULAS MENSAJERAS

ÁCIDOS NUCLEICOSNUCLEÓTIDOS – ENLACE FOSFODIÉSTER

ÁCIDOS NUCLEICOSNUCLEÓTIDOS – ENLACE FOSFODIÉSTER

http://www.lourdesluengo.es/animaciones/unidad4/enlace_fosfodiester.swf

ÁCIDOS NUCLEICOSPOLINUCLEÓTIDOS

5´ T C G A 3´


OH


A G C T

A G C U

ÁCIDOS NUCLEICOS

ADN

ÁCIDOS NUCLEICOSADN

ESTRUCTURA PRIMARIA

CASI SIEMPRE FORMADO POR DOS CADENAS POLINUCLEÓTIDICAS UNIDAS ENTRE SÍ TANTO CON FORMA LINEAL (EUCARIOTAS) COMO CIRCULAR (PROCARIOTAS).

SÓLO ALGUNOS VIRUS TIENEN ADN CON UNA ÚNICA CADENA.

SE ENCUENTRA GENERALMENTE ASOCIADO A PROTEÍNAS, LO QUE DA LUGAR A DISTINTOS NIVELES DE ORGANIZACIÓN

ESTRUCTURA SECUNDARIA

ESTRUCTURA TERCIARIA

ÁCIDOS NUCLEICOSADNESTRUCTURA PRIMARIA

SE REFIERE A LA SECUENCIA DE NUCLEÓTIDOS UNIDOS MEDIANTE ENLACE FOSFODIÉSTER CON LOS EXTREMOS 5´ (GRUPO FOSFATO) Y 3´ (PENTOSA) CON GRUPOS OH LIBRES.

LA DIFERENCIA DE UN ORGANISMO A OTRO SE BASA EN LA DISTINTA COMBINACIÓN DE LAS SECUENCIAS DE NUCLEÓTIDOS.

5´- C A C A A T A C A G A T A T A T A C A C A A C A T A G G C C C A C A - 3´

ÁCIDOS NUCLEICOSADNESTRUCTURA SECUNDARIA

Ley de apareamiento de bases (Chargaff, 1950)

“En la totalidad de los organismos estudiados se encuentran siempre las mismas cantidades de bases nitrogenadas púricas y pirimidínicas. Además, el número de bases adeninas es siempre igual al de timinas, y el de guaninas igual al de citosinas”

A + G = C + T

A = T∑∑ G = C∑∑


Rosalind Franklin


2 puentes de hidrógeno


3 puentes de hidrógeno


ADN= dos cadenas polinucleotídicas antiparalelas unidas en toda su longitud con el extremo 3´de una enfrentado al extremo 5´de la otra. La unión se establece mediante puentes de hidrógeno entre bases complementarias (A=T y G C)

LA DOBLE HÉLICE DEL ADN


Modelo molecular de la doble hélice



Las dos cadenas están enrolladas en espiral en sentido de las agujas del reloj (dextrogira) formando una doble hélice alrededor de un eje imaginario, dejando las bases nitrogenadas en el interior y los esqueletos de pentosa-fosfato en el exterior.

Los planos de las bases nitrogenadas son paralelos entre sí y perpendiculares al eje de la hélice. La anchura (diámetro) de la hélice es de 2 nm con una longitud de 3,4 nm por vuelta y una separación entre bases de 0,34 nm (10 pares de bases por vuelta).


ADN= dos cadenas polinucleotídicas antiparalelas unidas en toda su longitud con el extremo 3´de una enfrentado al extremo 5´de la otra. La unión se establece mediante puentes de hidrógeno entre bases complementarias (A=T y G C).

Las dos cadenas están enrolladas en espiral en sentido de las agujas del reloj (dextrogira) formando una doble hélice alrededor de un eje imaginario, dejando las bases nitrogenadas en el interior y los esqueletos de pentosa-fosfato en el exterior.

Los planos de las bases nitrogenadas son paralelos entre sí y perpendiculares al eje de la hélice. La anchura (diámetro) de la hélice es de 2 nm con una longitud de 3,4 nm por vuelta y una separación entre bases de 0,34 nm (10 pares de bases por vuelta).

TIPO DE ADN GIRO DE HELICE nm por VueltaPlano entre

basesnº de nucleotidos por

vuelta

A Dextrógiro 2.8 inclinado 11

B Dextrógiro 3.4 perpendicular 10

Z Levogiro 4.5 zig-zag 12

DESNATURALIZACION y RENATURALIZACION DEL ADN

ÁCIDOS NUCLEICOSADN

El enrollamiento del ADN es plectonémico, es decir, las cadenas no se pueden separar sin desenrollarlas.

ÁCIDOS NUCLEICOSADNESTRUCTURA TERCIARIA

El ADN sufre plegamientos para poder acoplarse al reducido espacio disponible en el interior celular.

En el caso de eucariotas, este plegamiento es mayor, debido a la enorme longitud de las cadenas de ADN y su confinamiento en el núcleo.

En eucariotas, la estructura terciaria de ADN supone su combinación con proteínas, la cual da lugar a cromosomas (empaquetada) o cromatina (desenrollada). Estas proteínas se denominan histonas.

Cromatina y collar de perlas


ÁCIDOS NUCLEICOS

ARN

ÁCIDOS NUCLEICOSARN - Tipos

3 – 5 %

10 – 15 %

80 – 85 %

ESQUEMA DE “HOJA DE TREBOL” DE ARN TRANFERENTE

ÁCIDOS NUCLEICOSARN - Mensajero

Es una copia complementaria de una cadena de ADN, sustituyendo la T por U. Se produce mediante el proceso de transcripción.

Determina la secuencia concreta de aminoácidos a enlazar durante el proceso de traducción.

Tiene una vida muy corta debido a que de esta manera se evita la sobreexpresión de genes y la producción excesiva de proteínas innecesarias.

ÁCIDOS NUCLEICOSARN - Ribosómico

Forma parte de los ribosomas. No tiene especificidad para los aminoácidos que se van a unir durante la síntesis de proteínas.

Forma parte de las dos subunidades de los ribosomas, aunque hay diferencias en procariotas y eucariotas.

• En los procariotas el ARNr es de 16 S en la subunidad menor y de 23 S y 5S en la mayor.

• En los eucariotas el ARNr es de 18 S en la subunidad menor y de 28 S, 5,8 S y 5S en la mayor.

ESQUEMA DE “HOJA DE TREBOL” DE ARN TRANFERENTE

ÁCIDOS NUCLEICOSARN - Transferente

Se encarga del transporte de aminoácidos en el citoplasma.

Existe un ARNt específico para cada aa´.

El anticodón es la secuencia de bases nitrogenadas que varía de un ARNt a otro.

Contiene un 10% de bases minoritarias o bases diferentes a las mayoritarias. Estas bases pueden ser metilguanina (mG), dimetilguanina (m2G) o dihidrouracilo (UH2).

El extremo 3´ SIEMPRE tiene una secuencia CCA, y en el extremo 5´ aparece SIEMPRE una G.

BLOQUE IORIENTACIONES – 23Definir los ácidos nucleicos y destacar su importancia






http://www.ucm.es/info/genetica/grupod/Transcripcion/DOGMA2.JPG



NUCLEÓSIDO = PENTOSA + BASE NITROGENADA

ORIENTACIONES – 24Conocer la composición y estructura general de los nucleótidos

BLOQUE I













NUCLEÓSIDOS

ORIENTACIONES – 24Conocer la composición y estructura general de los nucleótidos

BLOQUE I

BLOQUE IORIENTACIONES – 24Conocer la composición y estructura general de los nucleótidos


Las pentosas pueden ser Ribosa, que forma nucleótidos libres y los nucleótidos componentes del ARN, y Desoxirribosa, que forma los nucleótidos componentes del ADN. Los carbonos que constituyen las pentosas se renumeran, denominándolos con números prima (5' por ejemplo), para no confundirlos en nomenclatura con los carbonos de la base nitrogenada.La nomenclatura de los nucleótidos es compleja, pero sigue una estructuración.

Los nucleótidos de bases púricas se denominan:Adenosin, (mono, di o tri fosfato), para la base nitrogenada Adenina.Guanosin, (mono, di o tri fosfato), para la base nitrogenada Guanina. Llevan el prefijo desoxi-, en el caso de estar formadas por la pentosa desoxirribosa.

Los nucleótidos de bases pirimidínicas se llaman:Citidin, (mono, di o tri fosfato), para la base nitrogenada Citosina.Timidin, (mono, di o tri fosfato), para la base nitrogenada Timina.Uridin, (mono, di o tri fosfato), para la base nitrogenada Uracilo. Llevan el prefijo desoxi-, en el caso de estar formadas por la pentosa desoxirribosa.

http://recursostic.educacion.es/ciencias/biosfera/web/alumno/2bachillerato/biomol/explicaribo.htm

http://recursostic.educacion.es/ciencias/biosfera/web/alumno/2bachillerato/biomol/explicadesox.htm

http://recursostic.educacion.es/ciencias/biosfera/web/alumno/2bachillerato/biomol/explicanomencla.htm

http://recursostic.educacion.es/ciencias/biosfera/web/alumno/2bachillerato/biomol/explicanomencla.htm

http://recursostic.educacion.es/ciencias/biosfera/web/alumno/2bachillerato/biomol/explicadenina.htm

http://recursostic.educacion.es/ciencias/biosfera/web/alumno/2bachillerato/biomol/explicaguanina.htm

http://recursostic.educacion.es/ciencias/biosfera/web/alumno/2bachillerato/biomol/explicacitosina.htm

http://recursostic.educacion.es/ciencias/biosfera/web/alumno/2bachillerato/biomol/explicatimina.htm

http://recursostic.educacion.es/ciencias/biosfera/web/alumno/2bachillerato/biomol/explicauracilo.htm

BLOQUE IORIENTACIONES – 25Reconocer a los nucleótidos como moléculas de gran versatilidad funcional y describir las funciones más importantes: estructural, energética y coenzimática.






Reconocer a los nucleótidos como moléculas de gran versatilidad funcional y describir las funciones más importantes: estructural, energética y coenzimática.

adenosin- 5´- trifosfato (ATP) y adenosin- 5´- difosfato (ADP)ENERGÉTICAS


BLOQUE IORIENTACIONES – 25


COENZIMÁTICAS




Intemedio de reacción en el catabolismo celular como dador y aceptor de hidrógeno en reacciones de hidrogenación y deshidrogenación respectivamente.

AMP

Nucleótido de nicotinamida

MACROMOLÉCULAS PRECURSORES

NUTRIENTES DESECHOS

CATABOLISMO

ANABOLISMO



BLOQUE IORIENTACIONES – 26Describir el enlace fosfodiéster como característico de los polinucleótidos

http://www.lourdesluengo.es/animaciones/unidad4/enlace_fosfodiester.swf

BLOQUE IORIENTACIONES – 27Diferenciar y analizar los diferentes tipos de ácidos nucleicos de acuerdo con su composición, estructura, localización y función.

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