Ácidos Nucleicos

Definición

Son biomoléculas formadas por C, N, O, H y P. Químicamente son polímeros de nucleótidos. Todos los seres vivos tienen dos tipos de ácidos nucleicos, excepto los virus, que solo tienen un tipo:

• ADN (Ácido Desoxirribonucleico): Se encuentra en el núcleo, los cloroplastos y las mitocondrias, formando parte de los cromosomas. Coordina o dirige las funciones celulares y lleva la información genética.
• ARN (Ácido Ribonucleico): Se encuentra en el núcleo y el citoplasma (ribosomas) y ejecuta las órdenes del ADN, dirigiendo la síntesis de proteínas. Hay 3 tipos: ARNm, ARNt y ARNr.

Nucleótidos

Los nucleótidos son monómeros que forman los ácidos nucleicos. Están constituidos por una molécula de ácido fosfórico, una pentosa (azúcar de cinco carbonos) y una base nitrogenada.

• Pentosa: Ribosa (ARN) o desoxirribosa (ADN).
• Bases Nitrogenadas: Púricas (Adenina – A, Guanina – G) o pirimidínicas (Citosina – C, Timina – T en ADN, Uracilo – U en ARN).

Estructura del ARN y ADN

El ARN está constituido por una sola cadena de polinucleótidos, mientras que el ADN está compuesto por dos largas cadenas de polinucleótidos, paralelas y enrolladas alrededor de un eje imaginario, formando una doble hélice. Las dos cadenas de ADN están unidas por enlaces de hidrógeno (puentes de hidrógeno) establecidos entre las bases nitrogenadas de una y otra cadena, siendo las únicas parejas posibles: A-T y C-G.

Estructura del ADN

1. Secuencia de nucleótidos: Unidos entre sí por enlaces fosfodiéster.
2. Doble hélice: Dos cadenas polinucleótidas complementarias y antiparalelas enrolladas en espiral. Las bases se enfrentan para conseguir la máxima estabilidad por puentes de hidrógeno (complementariedad). La orientación de los nucleótidos es en sentido contrario (antiparalelismo).
3. ADN + Proteínas: La doble hélice de ADN se asocia con proteínas.
4. Cromosomas: La doble hebra asociada a proteínas se repliega para formar los cromosomas durante la división celular.

Propiedades del ADN

• Estabilidad: Uniéndose a iones calcio y proteínas básicas, el ADN es estable para mantener la información genética. Su longitud y los puentes de hidrógeno contribuyen a su estabilidad.
• Información codificada: Las bases del ADN contienen el mensaje genético para fabricar proteínas. El mensaje está en una de las hebras, la otra la protege.
• Replicación: El ADN se duplica de forma semiconservativa antes de la división celular. Cada nueva hélice conserva una hebra de la molécula original y una nueva.
• Transcripción: El mensaje genético del ADN se copia a una molécula de ARN.
• Traducción: El ARN lleva el mensaje al citoplasma para la síntesis de proteínas.
• Desnaturalización: Cambios de pH o temperatura pueden romper las interacciones débiles y deshacer la estructura secundaria, terciaria y cuaternaria del ADN, dejando solo la primaria (secuencia de nucleótidos).

Código Genético

Conjunto de reglas por las cuales una secuencia de ADN se convierte en una secuencia de aminoácidos de una proteína, pasando por una secuencia de ribonucleótidos en el ARN.

Características del Código Genético

• Tripletes: Combinaciones de 3 bases (codones) codifican para un aminoácido.
• Degenerado: Más de un codón puede codificar para el mismo aminoácido.
• No superpuesto: Una base no participa en dos codones consecutivos.
• Sin comas: Los codones van seguidos sin bases que los separen.
• Codones de inicio y terminación: Existen codones que indican el inicio y el final de la síntesis de una proteína.
• Universal: El mismo código genético se utiliza en todos los organismos vivos.

Severo Ochoa fue el primero en descifrar un codón del código genético.

Ácido Ribonucleico (ARN)

Polímero de ribonucleótidos. Se localiza en el núcleo, mitocondrias, cloroplastos, citoplasma y ribosomas. Su función es transmitir la información del ADN y ejecutarla mediante la síntesis de proteínas.

Tipos de ARN

• ARNm (Mensajero): Resultado de la transcripción del ADN. Lleva la información para la síntesis de una proteína. Tiene estructura primaria.
• ARNt (Transferencia): Transporta los aminoácidos a los ribosomas durante la síntesis de proteínas. Tiene estructura primaria y secundaria (hoja de trébol). Posee un anticodón complementario al codón del ARNm.
• ARNr (Ribosomal): Forma parte de los ribosomas. Tiene estructura terciaria (asociado a proteínas).

La Célula

Unidad fundamental de la vida. Es la unidad morfológica (forma los organismos), fisiológica (realiza las funciones vitales) y de origen (toda célula proviene de otra célula).

Tipos de Células

Células Procariotas

Células pequeñas y simples sin núcleo definido. El material genético (ADN circular) está libre en el citoplasma. Poseen ribosomas más pequeños que los de las células eucariotas. Ejemplo: bacterias.

Estructura de la Célula Procariota

• Cápsula: Capa externa gelatinosa.
• Pared celular: Estructura rígida que protege y da forma a la célula.
• Ribosomas: Sintetizan proteínas.
• Flagelo: Permite el movimiento (en algunas células).
• Citoplasma: Medio interno de la célula donde se realizan las reacciones metabólicas.
• Membrana celular: Regula el intercambio de sustancias.
• Material genético (ADN): Dirige las funciones celulares.
• Mesosoma: Repliegues de la membrana que realizan funciones de otros orgánulos.

Células Eucariotas

Células más grandes y complejas con núcleo definido. El material genético (ADN lineal asociado a proteínas) se encuentra dentro del núcleo. Poseen orgánulos membranosos.

Estructura de la Célula Eucariota Animal

• Membrana plasmática: Separa el medio interno del externo.
• Citoplasma: Medio interno con orgánulos y núcleo.
• Retículo endoplasmático: Red de membranas que transporta y almacena sustancias. Puede ser liso o rugoso (con ribosomas).
• Aparato de Golgi: Almacena, modifica y secreta sustancias.
• Lisosomas:
• Mitocondrias:
• Ribosomas: Sintetizan proteínas.
• Centrosoma: