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16 de Noviembre de 2013 Prof. Mercedes de Vega


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CONTENIDO:

LOS ACIDOS NUCLEICOS…………………….. 2 ACIDO RIBONUCLEICO (ARN)………………. 6 ACIDO DESOXIRRIBONUCLEICO (ADN)……. 9


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ACIDOS NUCLEICOS Los Ácidos Nucleicos (AN) son polímeros lineales formados por unidades repetitivas, llamadas nucleótidos. Los nucleótidos están constituidos por: (1) Un azúcar de tipo pentosa (la ribosa o la desoxirribosa), (2) ácido fosfórico y (3) una base nitrogenada (purina o pirimidina). La unión de la pentosa con una base constituye un nucleósido


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La unión mediante un enlace éster entre el nucleósido y el ácido fosfórico da lugar al nucleótido. La unión de los nucleótidos da lugar a los polinucleótidos.


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Hay 2 tipos de ácidos nucleicos: El ácido desoxirribonucleico (ADN) y el ácido ribonucleico (ARN), y ambos están presentes en todas las células.

Su función biológica no quedó plenamente demostrada hasta que Avery y sus colaboradores demostraron en 1944 que el ADN era la molécula portadora de la información genética. Los nucleótidos, además de integrar las cadenas de AN poseen funciones biológicas en estado libre: La energía libre almacenada en el ATP se utiliza para desarrollar trabajo mecánico (contracción muscular), osmótico (transporte activo), químico (biosíntesis) y eléctrico (transmisión del impulso nervioso) La guanosina-5'- trifosfato (GTP, pppG) interviene en la síntesis de proteínas la uridina-5'- trifosfato (UTP, pppU) en el metabolismo de los glícidos la citosina-5'- trifosfato (CTP, pppC) en el metabolismo lipídico


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Diferencias entre ADN y ARN: el peso molecular del ADN es generalmente mayor que el del ARN el az煤car del ARN es ribosa, y el del ADN es desoxirribosa el ARN contiene la base nitrogenada uracilo, mientras que el ADN presenta timina la configuraci贸n espacial del ADN es la de un doble helicoide, mientras que el ARN es un polinucle贸tido lineal, que ocasionalmente puede presentar apareamientos intracatenarios

Diferencias estructurales entre el ADN y el ARN *

ADN

ARN

pentosa

bases nitrogenadas

estructura


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ARN ACIDO RIBONUCLEICO Es el AN más abundante en la célula, y puede purificarse fácilmente. Una célula típica contiene 10 veces más RNA que ADN. El azúcar presente en el RNA es la ribosa. Esto indica que en la posición 2' del anillo del azúcar hay un grupo hidroxilo (OH) libre. Por este motivo, el ARN es químicamente inestable, de forma que en una disolución acuosa se hidroliza fácilmente. Las bases presentes son Adenina, Guanina, Citosina y Uracilo. En el ARN la base que se aparea con la Adenina es Uracilo, a diferencia del ADN, en el cual la Adenina se aparea con Timina. En la mayor parte de los casos es un polímero monocatenario, pero en ciertos casos puede presentar zonas en su secuencia con apareamientos intracatenarios. Según las modernas teorías sobre el origen de la vida, parece bastante probable que el ARN fuese el primer biopolímero que apareció en la corteza terrestre durante el transcurso de la evolución. Se compone de una sola cadena helicoidal y presenta tres clases, cada una de las cuales cumple una función específica en la célula Se distinguen varios tipos de ARN en función, sobre todo, de sus pesos moleculares: ARN heterogéneo nuclear (ARNhn) ARN pequeño nuclear (ARNsn)


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ARN transferente (ARNt) que traslada los diversos aminoácidos (unidades estructurales de las proteínas) hasta el lugar donde se está sintetizando una molécula proteínica bajo la dirección de un arnm y los inserta en el punto preciso para obtener la secuencia exacta, proceso denominado traducción.

ARN ribosómico (ARNr) componente esencial, junto con las proteínas, de los ribosomas ARN mensajero (ARNm) sintetizado por la acción de diversas enzimas a partir de una hebra de adn que le sirve de patrón, en el proceso conocido como transcripción. ARN vírico (ARNv)


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ADN ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO

Está formado por la pentosa desoxirribosa, el ácido fosfórico y las bases citosina, timina, adenina y guanina. Es la sustancia responsable de la herencia biológica en todos los seres vivos, a excepción de muchos virus, en los que este papel lo desempeña el ARN. En 1953 James D. Watson y Francis Compton Crick dedujeron la estructura molecular del ADN, en la que bases púricas ADENINA (A) y GUANINA (G), se combinan en doble hélice con bases pirimídicas, TIMINA (T) y CITOSINA (C). En el período denominado interfase, inmediatamente anterior a la división celular, el ADN experimenta el proceso conocido como autoduplicación por el cual las moléculas de este ácido se duplican de forma que, más tarde, al formarse las dos células hijas a partir de una única célula madre, cada una de aquéllas pueda recibir la totalidad del material genético.


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En la autoduplicación, la doble hélice se abre y cada una de las dos hebras que la componen se separa y se sintetiza, gracias a la Intervención de diferentes enzimas. El código genético representa, pues, en escala molecular, un auténtico lenguaje del que se sirve la célula para crecer y reproducirse, lo cual es posible gracias a los ácidos nucleicos. La secuencia de los ácidos nucleicos es específica y característica de cada ser vivo. En dicha secuencia radican en último término la individualidad y las diferencias existentes entre los organismos.


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La estructura helicoidal del ADN se mantiene gracias a interacciones no covalentes. Por un lado, el apilamiento entre las bases adyacentes de una misma hebra favorece interacciones hidrofóbicas entre éstas, y por otro lado, cada base está unida a su pareja mediante puentes de hidrógeno. La energía libre de las interacciones no covalentes que mantienen la estructura helicoidal del ADN no es muy superior a la energía de los movimientos térmicos a temperatura ambiente, por lo que es posible desestabilizar la estructura tridimensional del ADN mediante un simple aumento de la temperatura.

Cuando se calienta un ADN de doble hebra (forma nativa) se rompen las fuerzas de unión entre las dos hebras y acaban por separarse. Por tanto, el ADN desnaturalizado es de una sola hebra. La transición entre el estado nativo y el desnaturalizado se conoce como desnaturalización. En determinadas condiciones, una disolución de ADN monocatenario (desnaturalizado), puede volver a formar el ADN nativo (de doble hebra). Este proceso recibe el nombre de renaturalización del ADN.


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Cuando el ADN renaturalizado se forma a partir de moléculas de ADN de distinto origen, o entre una molécula de ADN y otra de ARN, la renaturalización se conoce como hibridación. En las células eucariotas, el ADN está presente en el núcleo, así como en mitocondrias y cloroplastos. En procariotas, el ADN se encuentra en el citoplasma celular. La molécula de ADN es el soporte material de los caracteres hereditarios de una especie y es trasmitida íntegramente a la progenie. Cada cromosoma eucariota contiene una sóla molécula de ADN. Su masa molecular es enorme. El peso molecular por unidad de longitud de la hélice es aproximadamente de 2 x 106 dalton por µm.


Los acidos nucleicos