Ácidos Nucleicos

Los ácidos nucleicos son polímeros cuyos monómeros son los nucleótidos, formados por bases nitrogenadas, pentosas y ácido fosfórico.

Bases Nitrogenadas

• Bases púricas (adenina y guanina)
• Bases pirimidínicas (citosina, timina, uracilo)

Pentosas

• Ribosa (aldopentosa de 5 átomos de C)
• Desoxirribosa (aldopentosa de 5 átomos de C sin grupo OH en el C2′)

Nucleósidos

Compuestos formados por la unión de una pentosa y una base nitrogenada.

Nucleótidos

Compuestos resultantes de la unión entre un nucleósido y moléculas de ácido fosfórico. El enlace éster se realiza con un grupo alcohol del C5′ de la pentosa con el grupo fosfato unido al carbono 3′ y al 2′. Un nucleótido puede tener 1, 2 o 3 moléculas de ácido fosfórico enlazadas al C5′ de la pentosa.

Fosfatos de Adenosina (Adenosin Fosfatos)

Actúan como intermediarios en las reacciones metabólicas en que se libera o consume energía porque los enlaces entre los fosfatos de los nucleótidos acumulan energía química que puede transferirse a otras sustancias cuando los enlaces se hidrolizan.

• AMP cíclico (actúa como segundo mensajero de receptores hormonales)
• Uridin difosfato (actúa como transportador de moléculas de monosacáridos en los procesos de síntesis de polisacáridos)

Coenzimas Derivadas de Nucleótidos

Las coenzimas son sustancias orgánicas no proteicas que intervienen en las reacciones químicas catalizadas por enzimas. Pueden hacer posible la acción de la enzima de dos maneras: uniéndose temporalmente a la enzima para facilitar su contacto, o enlazándose con el sustrato para provocar un cambio en su estructura que facilite la acción de la enzima.

• Flavin nucleótidos (nucleótidos que contienen como base nitrogenada la flavina, actúan como coenzimas en las reacciones de oxidación-reducción del metabolismo celular)
• Flavin mononucleótido (tiene un solo nucleótido cuya base nitrogenada es la flavina)
• Flavin adenin dinucleótido (formado por 2 nucleótidos, uno con flavina y otro con adenina)
• Piridin nucleótidos (formados por 2 nucleótidos, uno con adenina y el otro con nicotinamida como bases nitrogenadas)
• Coenzima A (CoA) (derivado del ADP, se enlaza con ácidos orgánicos e interviene en determinadas reacciones del metabolismo aeróbico y en el metabolismo de los ácidos grasos)

Polinucleótidos

Los nucleótidos pueden unirse en largas cadenas mediante enlaces fosfodiéster, mediante el cual el fosfato de un nucleótido, unido al C5′ de la pentosa, se une también por un enlace éster al C3′ del nucleótido siguiente.

Si la pentosa de los nucleótidos es la ribosa, se constituyen los polirribonucleótidos, que dan lugar a los ácidos ribonucleicos (RNA). Si la pentosa es la desoxirribosa, se constituyen polidesoxirribonucleótidos que dan lugar a los ácidos desoxirribonucleicos (DNA).

Funciones de los Ácidos Nucleicos

El DNA es portador del mensaje genético, que es la especificación de las proteínas que ha de sintetizar la célula. Desde el mensaje del DNA hasta las moléculas de proteínas se pasa por dos procesos:

• Transcripción (el mensaje de DNA es copiado en una molécula RNA, es decir, es la síntesis de una molécula RNA con el mismo mensaje que el fragmento DNA)
• Traducción (consiste en la síntesis de la proteína significada por el mensaje del DNA. Intervienen 3 tipos de RNA:

• RNA mensajero (reproduce el mensaje genético de un fragmento de DNA)
• RNA transferente (transporta los aminoácidos hasta las moléculas de mRNA)
• RNA ribosómico (forma parte de los ribosomas, donde se realiza el acoplamiento entre el mRNA y el tRNA y la unión de aminoácidos para formar las proteínas donde se realiza la traducción)

Estructura del RNA

• El mensajero es la copia complementaria de un fragmento de DNA, la mayor parte de la molécula es un filamento sin arrollar, aunque pueden formarse horquillas y es muy inestable.
• El ribosómico está formado por moléculas muy largas con numerosos plegamientos y regiones en las que aparecen bases nitrogenadas apareadas, se une a proteínas para formar las subunidades del ribosoma, tiene una estructura tridimensional que configura huecos donde se cataliza la unión del tRNA y mRNA.
• El transferente se encuentra disperso en el citoplasma, es el tipo de RNA con molécula más pequeña, en su estructura hay que destacar 4 regiones con las bases nitrogenadas apareadas (A-U, C-G), y en los extremos 3 bucles de bases sin aparear.

En todos los tipos de tRNA:

• El brazo aceptor (en su extremo 3′ siempre aparece la secuencia CCA)
• Anticodón (triplete de bases nitrogenadas, indica el aminoácido que puede unirse a la molécula de tRNA)

Estructura del DNA

Constituido por dos cadenas de polinucleótidos que forman doble hélice en la que aparece un surco mayor y menor. Se arollan (sobre un eje imaginario) de manera dextrogira y plectonémica (no se puede separar sin desarrollarse). Ambas cadenas son antiparalelas (en una cadena el primer C de la cadena es el 5′ y el último el 3′ y en la otra es al revés). Las bases nitrogenadas tienen los planos de sus anillos colocados perpendicularmente al eje de la hélice. La unión de las bases nitrogenadas de una cadena a las de la cadena opuesta se realiza mediante enlaces de hidrógeno (C-G, A-T). La longitud de la molécula varía de unas especies a otras, pero en general es enorme y frágil.

La Cromatina

Es el complejo de proteínas que alberga el DNA en el núcleo de las células eucariotas, está compuesta por DNA y proteínas. La existencia de la cromatina es importante ya que el DNA es muy largo y ha de disponerse en el núcleo, espacio reducido, y también porque hay muchas bases nitrogenadas con gran cantidad de grupos fosfato que generan una elevada carga negativa. Para resolver estos problemas, el DNA se encuentra asociado a proteínas: histonas y no histonas (las histonas son proteínas de baja masa molecular relativa y muy básicas, lo cual neutraliza la acidez del DNA, además también resuelven el problema de empaquetamiento del DNA).

Teoría Celular

Principios

(los seres vivos estan formados por una sola celula,unicelulares, o por varias,pluricelulares.La celula es la unidad estructural y funcional de los seres vivos.Las celulas presentan todas las funciones propias de un ser vivo(unidades vitales))Tipos de organizacion celular:procariota(poseen membrana plasmatica y pared celular,poseen DNA bacteriano en el nucleoide,carecen de organulos celulares,solo tienen ribosomas.Realizan la respiracion a traves de invaginaciones de la membrana plasmatica,mesosomas.Pertenecen al reino monera(arqueobacterias).Eucariota(su material genetico esta dentro de un nucleo, poseen organulos y un citoesqueleto,es propia de organismos pluricelulares y de muchos unicelulares, se distinguen:membrana(le confiere individualidad,separandola del 55entorno)citoplasma(se encuentran los organulos)nucleo(contiene la myoria del DNA)El paso de las celulas procariotas a las eucariotas:Las primeras células procarióticas eran heterótrofas y obtenían la materia por fermentación. Poco más tarde aparecieron las primeras células fotosintéticas que al principio no liberaban oxígeno en su actividad. Posteriormente, aparecieron las células procarióticas fotosintéticas que desprendían oxígeno (cianobacterias) y la atmósfera comenzó a cambiar (hasta ahora no había oxígeno en la atmósfera).Hace 1800 millones de años la atmósfera ya era similar a la actual y se formó el ozono, hecho que hizo posible la vida en las zonas superficiales de los mares y, después, en la tierra firme.La presencia de oxígeno permitió a las células captar el oxígeno e incorporarlo a las vías metabólicas oxidantes, surgiendo así las bacterias aeróbicas (la respiración aeróbica proporciona más energía a las células y les permite evolucionar hacia formas más complejas y asociarse en colonias) que dieron paso a las células eucarióticas heterótrofas y a la formación de organismos pluricelulares.Las células eucarióticas proceden de una célula procariótica ancestral anaeróbica que aumentó su tamaño y adquirió sus membranas internas mediante invaginaciones de la membrana plasmática; así se formó el núcleo y algunos orgánulos.Bacterias anaeróbicas – cianobacterias – bacterias aeróbicas – cél. euc. anaeróbicas – cél. euc. aeróbicas – animales – plantas.La teoríaendosimbiótica:Esta teoría postula que los orgánulos energéticos (mitocondrias y cloroplastos) evolucionaron a partir de bacterias que fueron fagocitadas por una célula ancestral procariótica.Las mitocondrias tienen su origen a partir de una bacteria aeróbica que estableció una relación

5/simbiótica (beneficio mutuo) con un eucariota anaeróbico ancestral, es decir, una célula eucariota ancestral (eucariota anaeróbico) fagocitó una bacteria aeróbica (procariota aeróbico); dando lugar así a las células animales.Las mitocondrias supusieron la capacidad de realizar la respiración aeróbica a las células eucariotas. Los cloroplastos los adquirieron más tarde, cuando algunos eucariotas aeróbicos fagocitaron bacterias fotosintéticas y establecieron una relación simbiótica con ellas; así se formaron las células vegetales.