Ácidos Nucleicos

Los ácidos nucleicos son polímeros formados por la unión de nucleótidos. Están compuestos por:

• Bases nitrogenadas: Contienen nitrógeno (N). Pueden derivar del anillo de purina o del anillo de pirimidina.
• Pentosa: Puede ser ribosa o desoxirribosa. Ambas son cíclicas.
• Ácido fosfórico: Se encuentra en forma de ion fosfato.

Enlaces

• N-glucosídico: Se forma en un nucleósido, por la unión de una pentosa y una base nitrogenada.
• Fosfodiéster: Se produce por la esterificación de la pentosa de un nucleósido con ácido fosfórico (H₃PO₄), donde se forma una molécula de agua (H₂O).

ADN

El ADN es el portador de la información genética. Es un polímero lineal formado por nucleótidos, con la pentosa desoxirribosa y con bases nitrogenadas adenina (A), timina (T), guanina (G) y citosina (C).

Estructura del ADN

• Primaria: Secuencia de desoxirribonucleótidos de una sola cadena unida entre sí por enlaces fosfodiéster.
• Secundaria: Una molécula larga y rígida con equivalencia de bases que se repite cada 3,4 nm.

Modelo de Watson y Crick

• Está formado por dos cadenas de polinucleótidos.
• Las bases nitrogenadas se encuentran situadas en el interior de la doble hélice.
• Cada vuelta completa está formada por 10 pares de nucleótidos.
• Las dos cadenas de polinucleótidos son antiparalelas.
• Las bases nitrogenadas forman puentes de hidrógeno (H).

Niveles de Concentración del ADN

• 10 nm: El ADN, con carga negativa, se asocia a proteínas básicas con carga positiva, las histonas, y forman nucleosomas.
• 30 nm: La fibra de 10 nm se enrolla y da lugar a un solenoide, una forma más concentrada.
• Bucles: La fibra de 30 nm se pliega en forma de bucles y forma espirales de rosetones, lo que da lugar a cromátidas de 30 o 70 nm.

Desnaturalización del ADN

Es la pérdida de la estructura en doble hélice.

• Temperatura (Tº): En el punto de fusión del ADN, las dos hebras se separan a 42ºC.
• pH: Las variaciones bruscas de pH pueden desnaturalizar el ADN. Se puede renaturalizar cuando el pH se sitúa dentro de los parámetros biológicos.

ARN

El ARN es un polímero formado por nucleótidos. Su pentosa es la ribosa y sus bases nitrogenadas son adenina (A), uracilo (U), guanina (G) y citosina (C).

Estructura del ARN

Es monocatenario. En algunas zonas de su molécula se espiraliza sobre sí misma y da lugar a una estructura secundaria de doble hélice. Cuando las zonas complementarias están separadas por regiones no complementarias, se forman bucles.

Función del ARN

Copiar la información del ADN para la síntesis de proteínas.

Tipos de ARN

• Mensajero: Tiene una estructura lineal. Copia la información genética del ADN y la lleva a los ribosomas, donde se realiza la traducción.
• Transferente: Actúa como portador de aminoácidos (aa) específicos hasta los ribosomas. Existen 50 tipos que tienen en común:
  • En el extremo 5′ presentan un triplete de bases nitrogenadas.
  • En el extremo 3′ contienen la secuencia trinucleotídica CCA.
• Ribosómico: Unido a proteínas básicas forma los ribosomas: eucariota (80s) y procariota (70s).
• Nucleolar: Unido a ribosomas. Se fragmenta y da origen a los diferentes tipos de ARN.

Diferencias entre Células Animales y Vegetales

Las diferencias clave son:

• Pared celular: Ausente en células animales, presente en células vegetales.
• Plastos: Ausentes en células animales, presentes en células vegetales.
• Centriolos: Presentes en células animales, ausentes en células vegetales.
• Vacuolas: Pequeñas y escasas en células animales. Muchas y pequeñas, o una grande, en células vegetales.

Nucleótidos

Los nucleótidos tienen diversas funciones:

• Reserva energética: Algunos nucleótidos se unen covalentemente a una, dos o tres moléculas de ácido fosfórico (H₃PO₄). Estos enlaces pueden romperse y liberar energía, como en el caso del ATP y el ADP.
• Cofactores:
  • Flavín nucleótidos: Llevan como pentosa un derivado de la ribosa, el ribitol. La unión de la flavina con la pentosa forma la vitamina B₂.
  • Piridín nucleótidos: Formados por dos nucleótidos unidos por enlace fosfodiéster, como el NAD y el NADP.
  • Coenzima A: Formado por ADP, vitamina B₅ y β-aminoetanol con un grupo tiol. Transporta grupos acilo procedentes de los ácidos orgánicos en el metabolismo.
• Nucleótidos mediadores: Forman una estructura cíclica. Son mediadores en muchos procesos hormonales y controlan la velocidad de reacciones intracelulares. Un ejemplo es el AMP₅.

Teoría Celular

Los postulados de la teoría celular son:

1. Los organismos vivos están compuestos por una o más células.
2. La célula es la unidad estructural de los seres vivos y se origina a partir de otra célula ya existente.
3. Las células contienen la información genética que pasa de la célula madre a la célula hija.

Tipos Celulares

Procariotas

1. Son pequeñas, propias de los moneras.
2. No tienen núcleo definido porque carecen de envoltura nuclear.
3. Su material genético es un ADN circular y no realizan la mitosis.
4. Carecen de citoesqueleto.
5. Tienen ribosomas pequeños de 70s.
6. Tienen pared celular, que suele estar envuelta por una cápsula.
7. Los enzimas respiratorios se encuentran en la membrana plasmática.
8. Los procariotas fotosintéticos tienen repliegues de membrana donde se encuentran los enzimas de la fotosíntesis.
9. Presentan flagelos submicroscópicos.

Eucariotas

1. Son propias de protoctistas, hongos, plantas y animales.
2. Presentan un núcleo rodeado por una membrana nuclear.
3. Su material genético está compuesto por múltiples moléculas de ADN lineal y realizan la mitosis.
4. Tienen un citoesqueleto.
5. Tienen ribosomas grandes de 80s.
6. Las células de los vegetales, las de algunos protoctistas y las de los hongos presentan pared celular.
7. Los enzimas respiratorios se encuentran en las mitocondrias.
8. Las eucariotas fotosintéticas tienen cloroplastos.
9. Presentan cilios y flagelos microscópicos.

Organelos Celulares

• Aparato de Golgi (AG): (membranas) Transporte de proteínas y síntesis de lípidos.
• Centriolo: (cilíndrica) Formación de los cilios y flagelos.
• Citoesqueleto: (red) Mantiene la forma de la célula.
• Lisosoma: Vesículas que contienen enzimas digestivas.
• Membrana plasmática (M. plasm.): Envoltura que rodea la célula.
• Mitocondria: Se producen las reacciones químicas para la obtención de energía.
• Núcleo: Con membrana doble con poros, contiene la información genética (IG).
• Pared celular: Rodea la membrana plasmática en células vegetales.
• Peroxisomas: Vesículas que contienen enzimas oxidativos.
• Retículo endoplasmático (RE): (red de membranas) Actúa en la síntesis de lípidos y proteínas.
• Ribosomas: Realizan la síntesis de proteínas.
• Vacuolas: En células vegetales, almacenan sustancias de reserva.

Teoría de la Endosimbiosis

Según la teoría de la endosimbiosis, una célula primitiva urcariota, anaerobia, heterótrofa y con digestión extracelular, perdió su pared celular y plegó su membrana, lo que originó un precursor del núcleo. Se sintetizaron fibras y microtúbulos. Se empezó a rodear el núcleo con el material genético (MG) dentro. Se unieron espiroquetas que se convirtieron en cilios y flagelos. El sistema de membranas se convirtió en RE, aparato de Golgi, etc. También se fueron endocitando otras células procariotas con las que se estableció una relación endosimbionte.