UNIVERSIDAD CATÓLICA DE CUENCA

FACULTAD DE INGENIERÍA AMBIENTAL

MATERIA: BIOQUÌMICA

GRUPO#1

RICARDO CRESPO

ROBERTO ILLESCAS

ANA GÓMEZ

GABRIELA ORTEGA

JULIO TENESACA

TEMA:

COMPONENTES DE LOS ACIDOS NUCLEICOS

ESTRUCTURA DE LOS ACIDOS NUCLEICOS

ESTRUCTURA DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS

Los ácidos nucleicos son grandes polímeros formados por la repetición de monómeros denominados nucleótidos, unidos mediante enlaces fosfodiéster.

Se forman, así, largas cadenas; algunas moléculas de ácidos nucleicos llegan a alcanzar tamaños gigantescos, con millones de nucleótidos encadenados.

Los ácidos nucleicos almacenan la información genética de los organismos vivos y son los responsables de la transmisión hereditaria.

Existen dos tipos de ácidos nucleicos:

•ADN (ácido desoxirribonucleico) y

•ARN (ácido ribonucleico)

El ADN guarda la información genética en todos los organismos celulares, el ARN es necesario para que se exprese la información contenida en el ADN; en los virus podemos encontrar tanto ADN como ARN conteniendo la información (uno u otro nunca ambos).

Estos se diferencian:

• Por el glúcido (la pentosa es diferente en cada uno; ribosa en el ARN y desoxirribosa en el ADN);

• Por las bases nitrogenadas: adenina, guanina, citosina y timina, en el ADN; adenina, guanina, citosina y uracilo, en el ARN;

• En la inmensa mayoría de organismos, el ADN es bicatenario (dos cadenas unidas formando una doble hélice), mientras que el ARN es monocatenario (una sola cadena).

• En la masa molecular: la del ADN es generalmente mayor que la del ARN.

Nucleótidos

Son unidades que forman los ácidos nucleicos.

Cada nucleótido es una molécula compuesta por la unión de tres unidades:

un monosacárido de cinco carbonos (una pentosa, ribosa en el ARN y desoxirribosa en el ADN),una base nitrogenada purínica (adenina, guanina) o pirimidínica (citosina, timina o uracilo) yun grupo fosfato (ácido fosfórico).

Las bases nitrogenadas conocidas son:

Adenina, presente en ADN y ARN

Guanina, presente en ADN y ARN

Citosina, presente en ADN y ARN

Timina, presente exclusivamente en el ADN

Uracilo, presente exclusivamente en el ARN

Estructura química de la ribosa. Estructura química del ácido fosfórico.

Estructura del ADN

La molécula de ADN está formada por dos bandas paralelas enrolladas entre si para formar una doble hélice.

Las dos bandas tienen un eje común y van en dirección opuesta, si se considera que la “punta” de cada banda se puede fijar por su único OH libre, sin fosfato.

Cada banda está formada por una cadena de nucleótidos, en cuyo exterior alternan fosfatos con ribosas, y se proyectan hacia el interior las bases púricas o pirimidínicas.

Las dos bandas se sostienen unidas entre sí por puentes de hidrógeno de una base enfrente de otra y por uniones hidrofóbicas, con rechazo de agua.

Las bandas están dispuestas de tal modo que enfrente de una base púrica se encuentra una pirimidínica; en frente de una adenina se encuentra una timina y enfrente de una guanina una citosina. En estas condiciones, la primera unión (A=T) establece dos puentes de hidrógeno y el segundo (G≡C) tres.

El diámetro de la hélice es de 2nm, cada base está separada de la siguiente por 0.34nm.

Cada 10 bases, o sea 3.4nm, aparece otra periodicidad descrita, debida a la rotación completa de la banda, en una vuelta de 360°; por lo tanto, una base no está exactamente sobre la otra sino girada 36° en relación con el eje de las bandas.

Estas características están complementadas unas con otras, lo que es muy importante para los fines de la duplicación y del control genético.

Cuando las dos bandas se separan, cada una puede servir de molde para que se forme una copia exacta de la antigua banda.

Estructura del ARN

El ARN difiere del ADN en que la pentosa de los nucleótidos constituyentes es ribosa en lugar de desoxirribosa, y en que, en lugar de las cuatro bases A, G, C, T, aparece A, G, C, U (es decir, uracilo en lugar de timina).

Las cadenas de ARN son más cortas que las de ADN, aunque dicha característica es debido a consideraciones de carácter biológico, ya que no existe limitación química para formar cadenas de ARN tan largas como de ADN, al ser el enlace fosfodiéster químicamente idéntico.

El ARN está constituido casi siempre por una única cadena (es monocatenario).

La secuencia en las bases en la molécula de ARN es fundamental en la función que desempeñan, como responsables de la transmisión de la información.

Una base depende de la posición de 1', generalmente adenina (A), citosina (C), guanina (G) o uracilo (U).

Hay presencia de un grupo hidroxilo en la posición 2' del azúcar ribosa.

El grupo hidroxilo en 2' significa que en las regiones flexibles de una molécula de ARN productos químicos pueden atacar el enlace fosfodiester adyacentes para romper la columna vertebral.

Un grupo fosfato está unido a la posición 3' de una ribosa y la posición 5' del siguiente. Los grupos fosfato tienen una carga negativa. Esto hace que el ARN una molécula cargada (polyanion)

Existen dos tipos básicos, el ADN y el ARN

ADN ARN

Almacenamiento de la información, disponible en cualquier momento.

Considerado generalmente, como el intermediario entre la información almacenada en la secuencia de nucleótidos del ADN y las proteínas.

Transmisión de la información de generación en generación.Presenta una mayor estabilidad que el ARN.

En comparación con el ADN es muy fácilmente degradado por enzimas lo que le confiere poca estabilidad.

Forma cadenas dobles que adoptan una morfología de hélice a similar a la de las proteínas.

Se encuentra en la célula monocatenario, es decir constituido por una sola cadena.

El azúcar que lo constituye es la pentosa desoxirribosa que carece de un oxígeno en el carbono 2, de ahí el nombre del ácido.

El azúcar que lo constituye es la pentosa ribosa que posee un OH en el carbono 2

Bases nitrogenadasPurinas: Adenina, Guanina.Pirimidinas:Timina, Citosina.

Bases NitrogenadasPurinas: Adenina, Guanina.Pirimidinas: Uracilo, Citosina.

LOCALIZACIÓN

• En células eucariotas los ácidos nucleicos en especial el ADN se localiza en el núcleo.

• En células procariotas, aunque su material genético no se encuentra rodeado por una envoltura nuclear, gracias a diferentes técnicas se ha podido establecer una región en el citoplasma denominada nucleoide donde se concentra el ADN

.Además se pueden encontrar ADN circulares accesorios en algunas bacterias, denominados plásmidos que les confiere ciertas características de resistencia a los antibióticos, mientras que en las células eucariotas no se presentan estas estructuras, a excepción de las levaduras que poseen un plásmido llamado 2µ (por su tamaño) como material genético extra nuclear.

Las bases de ácidos nucleicos

• Se llaman así por dar reacción alcalina en solución acuosa

• Son moléculas orgánicas cíclicas de complejidad diversa, las cuales tienen átomos de nitrógeno formando parte de su estructura anular.

• Dos clases particulares de estos compuestos, conocidos como:

1. pirimidinas 2. purinas,

• Son componentes esenciales de los ácidos nucleicos. Varios de estos mismos compuestos forman parte de un número de coenzimas.

Las purinas y pirimidinas se presentan en la naturaleza en diferentes formas químicas. Las principales estructuras pirimidínicas en los sistemas biológicos son citosina, uracilo y timina.

Hidratación

• Las bases nitrogenadas tienden a agregarse en agua .• De hecho es difícil disolver algunas de ellas porque tienen preferencia a

estar en forma sólida donde interacciona con otras núcleo bases y puente de hidrógeno.

• No obstante, las bases interaccionan muy bien con el agua. De hecho, experimentalmente es muy difícil de medir la energía libre de hidratación de las bases porque es demasiado negativa (hidratación muy favorable).

• La timina es la más hidrofóbica y tiene energías libres de solvatación un poco inferiores a las 10 kcal/mol, mientras que la guanina es la que mejor interacciona con el agua y tiene unas energías libres de solvatación de más de 20 kcal/mol

El grupo fosfato

Se nomencla por la posición del azúcar a la que está unido y por el número de fosfatos esterificados: mono, di o trifosfato

• Los ácidos nucleicos son cadenas de nucleótidos, donde los fosfatos se unen por enlaces esteres a los grupos C3’ y C5’

• .Las cadenas se nomenclan a nivel de estructura primaria por la composición de bases. Siempre se nomencla del extremo , donde 5’ es el extremo que tiene el grupo fosfato libre unido al cabono C5’.