Ácidos nucleicos

1) Composición de los ácidos nucleicos:

Los ácidos nucleicos sonmacromoléculas biológicas que realizan funciones de vital interés e importancia en todos los seres vivos. Son las moléculas encargadas de almacenar, transmitir y expresar la información genética. Existen dos tipos de ácidos nucleicos, el ADN y ARN.

Son polímeros formados por nucleótidos. Los nucleótidos están formados por la unión de:

a) Una pentosa, que puede ser la β-D-ribofuranosa (ribosa) en el ARN; o la β-D-desoxirribofuranosa (desoxirribosa) en el ADN.

b) Una base nitrogenada, que puede ser:

• Púrica: guanina y adenina.
• Pirimidínica: timina, citosina y uracilo. 

c) Un ácido fosfórico.

A la unión de una pentosa con una base nitrogenada se le llama nucleósido. Esta unión se produce mediante un enlace N-glucosídico.

Si la pentosa es una ribosa, tenemos un ribonucleósido. Estos tienen como bases nitrogenadas la adenina, la guanina, la citosina y el uracilo.

Si la pentosa es una desoxirribosa, tenemos un desoxirribonucleósido. Estos tienen como bases nitrogenadas la adenina, citosina, guanina y timina.

Los nucleótidos son los ésteres fosfóricos de los nucleósidos. Se forman por unión de un nucleósido con una molécula de ácido fosfórico en forma de ión fosfato.




2) Tipos de ácidos nucleicos:

Están formados por la polimerización de muchos nucleótidos, unidos por enlace fosfodiéster. Pueden ser ADN o ARN.

2.1 ADN:
 Está formado por la unión de muchos desoxirribonucleótidos.

Estructura primaria del ADN:
La estructura primaria del ADN es la secuencia de desoxirribonucleótidos (unidos por enlace fosfodiéster) de una de las cadenas. 

La información genética está contenida en el orden exacto de los nucleótidos.

La posibilidad de combinar cuatro nucleótidos diferentes y la gran longitud que pueden tener las cadenas polinucleotídicas, hacen que pueda haber un elevado número de polinucleótidos posibles, lo que determina que el ADN pueda contener el mensaje biológico o información genética y explica la diversidad del mensaje genético de todos los seres vivos.


Estructura secundaria del ADN:
La mayoría de las moléculas de ADN posee dos cadenas antiparalelas unidas entre sí mediante las bases nitrogenadas, por medio de puentes de hidrógeno.

Es una estructura en doble hélice, larga, en la mayoría de los casos tiene un enrollamiento dextrógiro. Ambas cadenas son complementarias, pues la adenina de una se une a la timina de la otra, y la guanina de una, a la citosina de la otra.


Estructura terciaria del ADN:
Se refiere a como se almacena el ADN en un volumen reducido. 

a) En procariontes se pliega como una superhélice, generalmente, circular y asociada a una pequeña cantidad de proteínas. Lo mismo ocurre en las mitocondrias y en los plastos.

b) En eucariontes el empaquetamiento ha de ser más complejo y compacto y para esto necesita la presencia de proteínas, como son las histonas, formando los nucleosomas. Esta estructura es llamada collar de perlas.

A partir de estas estructuras se dan niveles superiores de empaquetamiento hasta constituir las cromátidas. Todo ello produciría un gran acortamiento en las largas cadenas de ADN.


Tipos de ADN:
Según su estructura se distinguen los siguientes tipos de ADN: monocatenarios (una sóla cadena, como es el caso de algunos virus) o bicatenarios (de dos cadenas, como en algunos virus, bacterias y células eucariotas).

A su vez y en ambos casos el ADN puede ser lineal (como el del núcleo de las células eucariotas y en algunos virus) o circular (como el de las mitocondrias, cloroplastos, bacterias y algunos virus).



Desnaturalización del ADN:
Si una disolución de ADN se calienta suficientemente, ambas cadenas se separan, pues se rompen los enlaces de hidrógeno que unen las bases, y el ADN se desnaturaliza.


Si se reestablecen las condiciones, el ADN se renaturaliza y ambas cadenas se unen de nuevo.




2.2 ARN:
Está formado por la unión de ribonucleótidos, los cuales se unen entre ellos mediante enlaces fosfodiéster.

Están formados por una sola cadena, a excepción del ARN bicatenario de los reovirus.


Clases de ARN:
Por su estructura y función se distinguen tres clases de ARN:

• ARNm (ARN mensajero): se sintetiza en el núcleo celular y pasa al citoplasma transportando la información para la síntesis de proteínas. La duración de los ARNm en el citoplasma celular es de escasos minutos, siendo degradado rápidamente por enzimas. Presenta una estructura lineal, salvo en algunas zonas de la cadena, donde se forman horquillas debido a la existencia de complementariedad de las bases nitrogenadas. Cada ARNm tiene información para sintetizar una proteína determinada.
• ARNt (ARN de transferencia): transporta los aminoácidos hasta los ribosomas para la síntesis de proteínas. Está formado por una sola cadena, aunque en ciertas zonas se encuentra replegado y asociado internamente mediante puentes de hidrógeno entre bases complementarias. Se sintetiza en el núcleo y sale hacia el citoplasma para realizar su función.

• ARNr (ARN ribosómico): son moléculas largas y bicatenarias, aunque en algunas regiones presentan las bases nitrogenadas complementarias apareadas.

Otros tipos de ARN:
Son el ARN nucleolar (precursor de parte del ARNr), los ARN víricos y los ribozimas.


3) Funciones de los ácidos nucleicos:

- Duplicación del ADN.
- Expresión del mensaje genético:  Transcripción del ADN para formar ARNm y otros ARN. Traducción, en los ribosomas, del mensaje contenido en el ARNm a proteínas.


4) Nucleótidos o derivados de nucleótidos de interés biológico:

Algunos nucleótidos cumplen funciones por sí mismos. Por ejemplo:

a) Nucleótidos que intervienen en las transferencias de energía: son moléculas que captan o desprenden energía al transformarse unas en otras.
b) Nucleótidos coenzimáticos: intervienen en las reacciones catalizadas encimáticamente actuando, generalmente, como transportadores de electrones.
c) Nucleótidos reguladores de procesos metabólicos: regulan procesos metabólicos.