Componentes de los ácidos nucleicos: nucleótidos

1. Componentes de los ácidos nucleicos: nucleótidos

Al igual que los polisacáridos y las proteínas, los ácidos nucleicos son polímeros. Las moléculas que se unen para formar los ácidos nucleicos se denominan nucleótidos. Cada nucleótido está a su vez formado por tres moléculas que son:  Un azúcar, pudiendo ser la β-D-ribosa ARN o la β-D-desoxirribosa ADN  El ácido fosfórico  Una sustancia de carácter básico base nitrogenada. Puede ser de dos tipos: o Púricas derivan de la purina. Son dos, adenina y guanina o Pirimidínicas derivan de la pirimidina Son tres, citosina, timina y uracilo Todos estos compuestos contienen nitrógeno. Las bases púricas están formadas por dos anillos y la pirimidínica por un anillo Nucleósidos Si unimos el azúcar y la base nitrogenada obtenemos un nucleósido. El azúcar y la base se unen mediante un enlace N-glucosídico que se establece entre el C 1 del azúcar y el N 1 de las bases pirimidínica o el nitrógeno N 9 de de las bases púricas despendiéndose una molécula de agua. El nombre de los nucleósidos se construye con el nombre de la base terminado en –osina si es púrica o terminado en –idina, si es pirimidínica. Si el nucleósido lleva desoxirribosa, se le antepone el prefijo desoxi- 4 Nucleótidos Los nucleótidos se obtienen por esterificación del nucleósido con ácido fosfórico; la esterificación se produce con el carbono 5’ del monosacárido para no confundir los carbonos del azúcar con los carbonos de la base, los bioquímicos han decidido que los carbonos del azúcar se enumeren como primas, 1’, 2’, 3’. El nombre de los nucleótidos se construye:  Ribonucleótidos: ácido - nombre de la base – ílico. También se utilizan siglas. Ej. AMP  Desoxirribonucleótidos: ácido – desoxi – nombre de la base – ílico. También se utilizan siglas Ej. dAMP La función principal que tienen los nucleótidos es construir los ácidos nucleicos, pero además tienen otras funciones: 5  Moléculas relacionadas con transferencia de energía AMP, ADP y ATP. El nucleótido AMP puede ganar fosfatos y así participar en las reacciones en las que se transfiere energía. Si el AMP gana un fosfato se convierte en ADP y si gana otro se convierte en ATP. Las reacciones contrarias liberan fosfato y, por tanto energía.  Moléculas que funcionan como coenzimas. Algunos nucleótidos son también parte de coenzimas muy importantes en el metabolismo como: o Los piridín nucleótidos NAD + NADH y NADP + NADPH. Derivan de la vitamina B 5 o nicotinamida. Intervienen en reacciones red-ox. La carencia de esta vitamina produce pelagra, dermatitis, demencia. o Los flavín nucleótidos FMNFMNH 2 y FAD FADH 2 . Derivan de la vitamina B 2 o riboflavina. Intervienen en reacciones red-ox. Su carencia provoca lesiones en las mucosas. o Coenzima A. Deriva de la vitamina B 3 o ácido pantoténico. Interviene en reacciones de transferencia de grupos acil. Su carencia provoca insomnio, fatiga y el síndrome de los pies ardorosos. Algunos coenzimas derivados de nucleótidos 6  Segundos mensajeros. Son moléculas que transmiten al interior de la célula mensajes que, en forma de hormonas o neurotransmisores primeros mensajeros llegan desde fuera. Uno de los segundos mensajeros más importantes es el AMP cíclico. Enlace entre nucleótidos: formación de los ácidos nucleicos. Para formar los ácidos nucleicos, los nucleótidos se unen entre si mediante enlaces fosfodiéster que se establecen entre el fosfato que está en posición 5’ de un nucleótido y el OH que está en posición 3’ del siguiente nucleótido. Como consecuencia la cadena de nucleótidos tiene extremos distintos. En uno de los extremos queda libre el fosfato que esta en posición 5’ y por eso se llama extremo 5’. En el otro extremo queda libre el OH que está en posición 3’y por ello se denomina extremo 3’. Para enumerar los nucleótidos de una cadena debe comenzarse por el extremo 5’. 7 La única parte variable en los ácidos nucleicos es la secuencia de las bases nitrogenadas, es decir A, C, G y T en el ADN y A, C, G y U en el ARN. Unión de nucleótidos Cuando se descubrió todo esto, los ácidos nucleicos parecían ser moléculas más sencillas que las proteínas ya que podemos construir proteínas variando los 20 aminoácidos mientras que en el caso de los ácidos nucleicos solo podemos variar cuatro bases. A esta observación se une el hecho de que los cromosomas, que contienen el material genético de un ser vivo, están constituidos en un 50 por ADN y otro 50 por proteínas. Por estos motivos, a pesar del experimento de Griffith muchos científicos siguieron considerando que el material genético de un ser vivo eran las proteínas y no el ADN. Esta duda se resolvió definitivamente con el experimento de los bacteriófagos. 8

2. Modelo de Watson y Crick