Funciones de los Nucleótidos
Los nucleótidos desempeñan diversas funciones esenciales en las células, incluyendo:
Donadoras y Acumuladoras de Energía
Los nucleótidos con más de un grupo fosfato, como el ATP (adenosín trifosfato) y el GTP (guanosín trifosfato), actúan como moléculas de almacenamiento y transferencia de energía. La energía se almacena en los enlaces entre los grupos fosfato y se libera cuando estos enlaces se rompen.
Moléculas Señalizadoras
Algunos nucleótidos, como el AMP cíclico (AMPc) y el GMP cíclico (GMPc), actúan como segundos mensajeros en las vías de señalización celular. Transmiten señales desde el exterior de la célula al interior, desencadenando respuestas celulares específicas.
Coenzimas
Varios nucleótidos funcionan como coenzimas, moléculas esenciales para la actividad de las enzimas. Ejemplos importantes incluyen:
- NAD+ (Nicotinamida adenina dinucleótido): Derivado de la vitamina B3, participa en reacciones de oxidación-reducción.
- NADP+ (Nicotinamida adenina dinucleótido fosfato): Similar al NAD+, pero con un grupo fosfato adicional.
- FAD (Flavina adenina dinucleótido): Derivado de la vitamina B2, también participa en reacciones de oxidación-reducción.
Estructura Secundaria del ADN
La estructura del ADN es crucial para su función como portador de información genética.
Modelo de la Doble Hélice
En 1953, Watson y Crick propusieron el modelo de la doble hélice del ADN, basado en los trabajos de Chargaff y Franklin. Este modelo describe el ADN como dos cadenas de polinucleótidos enrolladas entre sí en una hélice dextrógira. Las bases nitrogenadas de las dos cadenas se emparejan mediante enlaces de hidrógeno: adenina con timina y guanina con citosina.
Ley de Chargaff
Erwin Chargaff observó que la cantidad de adenina es igual a la de timina, y la cantidad de guanina es igual a la de citosina en el ADN. Esta observación, conocida como la Ley de Chargaff, es una consecuencia directa del emparejamiento de bases complementarias en la doble hélice.
Tipos de ARN
Existen diferentes tipos de ARN, cada uno con una función específica:
ARN mensajero (ARNm)
El ARNm lleva la información genética del ADN al ribosoma, donde se utiliza para sintetizar proteínas. Tiene una estructura lineal y es de corta duración.
ARN ribosómico (ARNr)
El ARNr es un componente estructural de los ribosomas, las máquinas celulares que sintetizan proteínas. Se clasifica según su tamaño y velocidad de sedimentación.
ARN nucleolar
El ARN nucleolar es un precursor del ARNr y se encuentra en el nucléolo de las células eucariotas.
ARN de transferencia (ARNt)
El ARNt transporta aminoácidos al ribosoma durante la síntesis de proteínas. Tiene una estructura secundaria en forma de hoja de trébol y una estructura terciaria en forma de L.
Membrana Plasmática
La membrana plasmática es una barrera selectiva que rodea a las células y separa el interior del exterior.
Modelo del Mosaico Fluido
El modelo del mosaico fluido, propuesto por Singer y Nicolson en 1972, describe la membrana plasmática como una bicapa de fosfolípidos con proteínas incrustadas. Los fosfolípidos pueden moverse lateralmente, dando a la membrana su fluidez.
Composición
La membrana plasmática está compuesta principalmente de fosfolípidos, colesterol y proteínas. El colesterol aumenta la rigidez de la membrana, mientras que las proteínas desempeñan diversas funciones, como el transporte de moléculas y la recepción de señales.
Propiedades de la Membrana Plasmática
La membrana plasmática tiene varias propiedades importantes:
- Autoensamblaje: Los fosfolípidos se organizan espontáneamente en bicapas debido a sus propiedades anfipáticas.
- Autosellado: La membrana puede repararse a sí misma si se daña.
- Fluidez: Los componentes de la membrana pueden moverse lateralmente.
- Impermeabilidad: La membrana es impermeable a la mayoría de las moléculas polares y cargadas.
Funciones de la Membrana Plasmática
La membrana plasmática desempeña varias funciones esenciales para la célula:
- Permeabilidad selectiva: Controla el paso de sustancias dentro y fuera de la célula.
- Mantenimiento de gradientes electroquímicos: Crea y mantiene diferencias en la concentración de iones y la carga eléctrica a través de la membrana.
- Recepción y transmisión de señales: Recibe señales del entorno y las transmite al interior de la célula.
- Control del desarrollo y la división celular: Participa en los procesos de crecimiento y división celular.
- Delimitación de compartimentos intracelulares: Separa diferentes orgánulos y compartimentos dentro de la célula.