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Los ácidos nucleicos ADN 30 10 2014

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(1)

LOS ÁCIDOS

NUCLEICOS

NUCLEICOS

Realizado por

(2)

Los ácidos nucleicos

• Son macromoléculas biológicas de carácter

ácido que se descubrieron en el interior del

núcleo de las células eucariotas

.

(3)

Hoy día sabemos que

los ácidos nucleicos

• Son las biomoléculas que contienen las

instrucciones para realizar los procesos vitales

y son las responsables de todas las funciones

básicas de los seres vivos.

• Dirigen y controlan la síntesis de las proteínas.

• Llevan la información que determina la

(4)

Historia del

descubrimiento

de los

de los

(5)

Brown

en

1831

descubrió

descubrió

el

núcleo

(6)

• En 1869 se descubrió que en el

núcleo además de las proteínas hay

una sustancia rica en fósforo a la que

se denominó nucleína

.

(7)

• En 1889 se descubrió que la

nucleína

tenía carácter ácido

por lo pasó a llamarse

ácido

(8)

• En 1911 se descubrió que entre los

componentes de los ácidos nucleicos

había un glúcido de 5 átomos de

carbono al que se le dio en nombre de

RIBOSA (Rockefeller Institut

Biochemistry)

Biochemistry)

• El otro que carecía de un grupo

hidroxilo en el segundo carbono se

(9)

• En 1934 se demostró que los ácidos

nucleicos se podían escindir en unas

unidades llamadas nucleótidos

constituidas cada una de ellas por:

–Una ribosa o desoxirribosa

–Una base nitrogenada

(10)
(11)

Los ácidos nucleicos

• Son polímeros formados por la unión

de nucleótidos

.

• Cada nucleótido está formado por la

siguiente asociación de moléculas:

siguiente asociación de moléculas:

– Acido fosfórico

– Pentosa

:

ribosa o desoxirribosa

– Base nitrogenada:

• Púricas: adenina y guanina

(12)
(13)
(14)
(15)

Nucleósido

Se forman por la

unión de una

pentosa y una base

nitrogenada

mediante un enlace N-glucosídico entre el glucosídico entre el carbono 1´ de la

pentosa y un nitrógeno de la base, el N-1 de la

(16)

¿Como se nombran los nucleósidos?

• En primer lugar un

prefijo

que indica la base

nitrogenada

(cit- tim- ur- aden- guan-)

• Al que se añade la

terminación

idina

si la

• Al que se añade la

terminación

idina

si la

base es pirimidínica y

osina

si es púrica.

• Si la pentosa es desoxirribosa se coloca

delante desoxi.

Si es la ribosa no se

(17)

Aunque teóricamente existen 10

nucleósidos distintos, dos de ellos el

formado por ribosa y timina

y el

constituido por desoxirribosa y uracilo

no

(18)
(19)

Nucleótido

Se forma por la unión de un nucleósido y un ácido fosfórico mediante un enlace ester

fosfórico

(20)

¿Como se nombran los nucleótidos?

• Se elimina la última letra del nombre del

nucleósido y se indica a continuación el lugar de

unión a la pentosa y el número de fosfatos

unidos.

• Nucleoósido

:

desoxiadenosina

• Nucleótido

:

desoxiadenosin 5’ trifosfato

.

(21)
(22)

Importancia de los nucleótidos

• Además de constituir los ácidos nucleicos

realizan otras funciones.

• Son moléculas acumuladoras y donantes de

energía.

energía.

– ADP + P ATP

• Son moléculas con función coenzimática.

– Nicotinamín adenín dinucleótido NAD+

(23)

El ATP

• Es un nucleótido capaz de almacenar o ceder energía

gracias a sus dos enlaces éster-fosfóricos que son

(24)

En ocasiones son utilizados para el

mismo fin otros nucleótidos:

• GTP: Guanidín-trifosfato

• UTP: Uridín-trifosfato

(25)

El adenosin monofosfato cíclico

(AMPc)

Esta molécula interviene en el desencadenamiento de las respuestas de la célula ante la información que recibe del medio extracelular.

La unión de moléculas mensajeras (hormonas

neurotransmisores) a determinados receptores de la

membrana plasmática activan la enzima adenil ciclasa, que actúa:

ATP AMPc + P + P

Actúa pues como mediador entre la información externa y la respuesta celular final.

(26)
(27)

Coenzimas de oxidación reducción

Transportan protones H+

y

(28)

Polinucleótido

es una cadena

o polímero de

o polímero de

nucleótidos

unidos mediante

enlaces

fosfodiéster

o enlaces

(29)

Enlace nucleotídico

• Este enlace es una

esterificación

que se

realiza entre el

grupo fosfato

situado en

posición 5’ de un nucleótido y el grupo

posición 5’ de un nucleótido y el grupo

(30)
(31)

Dinucleótido

• Es una molécula formada por la unión de

dos nucleótidos mediante un enlace

(32)

Polinucleótidos.

• Dado que existen aún grupos hidroxilos libres

el dinucleótido se puede unir a más

nucleótidos y formar trinucleótidos,

tetranucleótidos…etc.

tetranucleótidos…etc.

(33)

Polinucleótidos:

• Las cadenas de nucleótidos presentan

dos extremos

– El extremo 5´

donde hay un grupo fosfato

unido al carbono 5´ del primer nucleótido

unido al carbono 5´ del primer nucleótido

(34)
(35)

Tipos de ácidos nucleicos

• ADN Acido desoxirribonucleico

• ARN: Acido ribonucleico.

(36)

El ADN

• El ADN o ácido desoxirribonucleico

está

constituido por dos cadenas de nucleótidos

enrolladas formando una doble hélice,

(excepto en algunos virus)

• Cada cadena está formada por un polímero

de desoxirribonucleótidos

de

adenina,

citosina, guanina y timina.

(37)

El ADN se pueden encontrar en

la célula en:

• El interior del núcleo

celular unido a

proteínas y formando la cromatina

• En el interior de las

mitocondrias

(38)

El ADN

• Porta la información necesaria para el desarrollo de

las características biológicas de un individuo

• Contiene también los mensajes e instrucciones para que las células puedan realizar sus funciones.

que las células puedan realizar sus funciones.

• Es decir lleva codificada la información a partir de la cual se forma un organismo vivo, por lo que constituye el

(39)

Estructura del ADN

• Estructura primaria

(40)

Estructura primaria del ADN

• Es la secuencia de nucleótidos de una

sola cadena o hebra

• Se puede distinguir un esqueleto de

(41)

Estructura

primaria

del

(42)

Estructura secundaria del ADN

• Corresponde a la disposición en el

espacio de dos hebras o cadenas de

polinucleótidos que forman una doble hélice,

con las bases nitrogenadas enfrentadas y

unidas mediante puentes de hidrógeno.

(43)

Relación de Chargaff (1950)

Todos los ADN tienen:

Tantas moléculas de Adenina (A) como

Tantas moléculas de Adenina (A) como

de Timina (T)

(44)
(45)
(46)

Rosalind Franklin

estudió el ADN

mediante

mediante

(47)
(48)

Modelo de ADN del Watson y Crick

(estructura secundaria del ADN)

• El ADN está constituido por dos cadenas nucleotídicas unidas entre si en toda su longitud.

• Las dos cadenas son antiparalelas lo que significa que el estremo 3’ de una de ellas se enfrenta con el extremo 5’ de la otra

5’ de la otra

• La unión entre las cadenas se realiza por medio de

puentes de hidrógeno: 2 entre la adenina y la timina y

3 entre la guanina y la citosina

• Es evidente que las dos cadenas no son idénticas sino

(49)

• Las dos cadenas están enrolladas en espiral formando una doble hélice alrededor de un eje imaginario

• Las bases nitrogenadas quedan en el interior de la doble hélice mientras que los esqueletos de pentosa-fosfato se sitúan en la parte externa.

• Los planos de las bases nitrogenadas enfrentadas son paralelos entre si y perpendiculares al eje de la hélice

• El enrollamiento de la doble hélice es plectonémico es • El enrollamiento de la doble hélice es plectonémico es

decir, las cadenas no se pueden separar sin desenrollarlas.

• La doble hélice es dextrógira, el enrollamiento gira en el sentido de las agujas del reloj

(50)
(51)
(52)

La desnaturalización del ADN

• Cuando la doble hélice del ADN se somete a

temperaturas elevadas, a cambios fuertes de pH o a altas concentraciones salinas, las dos cadenas

polinucleotídicas se separan al romperse los puentes de hidrógeno entre las bases nitrogenadas. Este proceso hidrógeno entre las bases nitrogenadas. Este proceso se denomina desnaturalización

• Este proceso es reversible siempre y cuando el

(53)

Estructura terciaria del ADN

• Consiste en el superenrrollamiento de la estructura

secundaria gracias a su unión con una proteínas

llamadas histonas. Así se consiguen diferentes niveles de

empaquetamiento. Esto es necesario por dos razones fundamentales:

– Las largas cadenas de ADN deben acoplarse en un reducido – Las largas cadenas de ADN deben acoplarse en un reducido

espacio que está en el interior celular

– La regulación de la actividad del ADN depende en gran medida del grado de plegamiento que posea la molécula.

(54)

Niveles de empaquetamiento del ADN en la

estructura terciaria

(aún no se conoce con precisión)

• Fibra de cromatina de 100 Å

(collar de perlas)

• Fibra de cromatina de 300 Å (solenoide)

• Bucles radiales

• Espiral de rosetones

(55)
(56)

Niveles de

empaquetamiento

de la cromatina

hasta formar los

cromosomas

(57)

La cromatina

• Está constituida por la denominada fibra

de cromatina de 100 A también llamada

“collar de perlas”

que está compuesta

por:

por:

• La fibra de ADN de 20 A o

doble hélice

.

(58)
(59)
(60)
(61)

Los cromosomas

• Son estructuras con forma de bastoncillos

que aparecen durante la división del núcleo,

cuando se rompe la envoltura nuclear.

• Básicamente están constituidos por ADN e

histonas.

histonas.

• Se forman por condenación de la fibra de

cromatina

• Se colorean fuertemente con colorantes básicos

(62)
(63)
(64)

Referencias

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