LOS ÁCIDOS
NUCLEICOS
NUCLEICOS
Realizado por
Los ácidos nucleicos
• Son macromoléculas biológicas de carácter
ácido que se descubrieron en el interior del
núcleo de las células eucariotas
.
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
Historia del
descubrimiento
de los
de los
Brown
en
1831
descubrió
descubrió
el
núcleo
• En 1869 se descubrió que en el
núcleo además de las proteínas hay
una sustancia rica en fósforo a la que
se denominó nucleína
.
• En 1889 se descubrió que la
nucleína
tenía carácter ácido
por lo pasó a llamarse
ácido
• 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
• 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
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
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
¿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
Aunque teóricamente existen 10
nucleósidos distintos, dos de ellos el
formado por ribosa y timina
y el
constituido por desoxirribosa y uracilo
no
Nucleótido
Se forma por la unión de un nucleósido y un ácido fosfórico mediante un enlace ester
fosfórico
¿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
.
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+
El ATP
• Es un nucleótido capaz de almacenar o ceder energía
gracias a sus dos enlaces éster-fosfóricos que son
En ocasiones son utilizados para el
mismo fin otros nucleótidos:
• GTP: Guanidín-trifosfato
• UTP: Uridín-trifosfato
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.
Coenzimas de oxidación reducción
Transportan protones H+
y
Polinucleótido
es una cadena
o polímero de
o polímero de
nucleótidos
unidos mediante
enlaces
fosfodiéster
o enlaces
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
Dinucleótido
• Es una molécula formada por la unión de
dos nucleótidos mediante un enlace
Polinucleótidos.
• Dado que existen aún grupos hidroxilos libres
el dinucleótido se puede unir a más
nucleótidos y formar trinucleótidos,
tetranucleótidos…etc.
tetranucleótidos…etc.
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
Tipos de ácidos nucleicos
• ADN Acido desoxirribonucleico
• ARN: Acido ribonucleico.
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.
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
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
Estructura del ADN
• Estructura primaria
Estructura primaria del ADN
• Es la secuencia de nucleótidos de una
sola cadena o hebra
• Se puede distinguir un esqueleto de
Estructura
primaria
del
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.
Relación de Chargaff (1950)
Todos los ADN tienen:
Tantas moléculas de Adenina (A) como
Tantas moléculas de Adenina (A) como
de Timina (T)
Rosalind Franklin
estudió el ADN
mediante
mediante
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
• 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
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
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.
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
Niveles de
empaquetamiento
de la cromatina
hasta formar los
cromosomas
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