Ácidos Nucleicos

Son las moléculas implicadas en el almacenamiento, transmisión y expresión de la información genética. Son polímeros de nucleótidos que están formados por la unión química de bases nitrogenadas, pentosas y ácido fosfórico.

Bases Nitrogenadas

Compuestos heterocíclicos con átomos de nitrógeno (N) en los anillos y con carácter básico (púricas: adenina y guanina; y pirimidínicas: citosina, timina y uracilo).

Funciones de los Nucleótidos

Sirven de sustrato para la síntesis de los ácidos nucleicos. Los nucleótidos no nucleicos presentan funciones de enorme interés biológico, son: las coenzimas, que son sustancias no proteicas que se unen activamente a las enzimas para que estas realicen su función; no son específicas de reacción.

• Los flavín nucleótidos: son nucleótidos con una base nitrogenada denominada flavina.
• Los pirimidín nucleótidos: formados por dos nucleótidos, una flavina y otro con nicotinamida que, unida a la ribosa, da pirimidina.

Tipos de Ácidos Nucleicos

Si la pentosa es la ribosa, da ácido ribonucleico (ARN) y si es desoxirribosa, da ácido desoxirribonucleico (ADN).

Diferencias entre ADN y ARN

• ADN:
  • Pentosa: desoxirribosa.
  • Bases nitrogenadas: A, T, C y G.
  • Tipo de estructura: bicatenaria.
  • Localización: núcleo, mitocondrias y cloroplastos de la célula eucariota. Citoplasma de las procariotas.
  • Funciones: almacenamiento, regulación, expresión y replicación de la información genética.
  • Clases: cromatina y cromosomas.
• ARN:
  • Pentosa: ribosa.
  • Bases nitrogenadas: A, U, C y G.
  • Tipo de estructura: monocatenaria, excepto en algunos virus.
  • Localización: asociado al ADN en la transcripción y libre en el citoplasma o formando parte de los ribosomas.
  • Funciones: regulación y expresión de la información genética.
  • Clases: ARN mensajero, ARN transferente y ARN ribosómico.

Estructura del ADN

• Primaria: hace referencia a la secuencia de nucleótidos leída en sentido 5′ a 3′.
• Secundaria: está constituida por dos cadenas arrolladas alrededor de un eje imaginario, formando una doble hélice con sentido dextrógiro. Las dos cadenas son antiparalelas. Las bases nitrogenadas se disponen en el interior y en planos perpendiculares al eje de la doble hélice y se unen mediante puentes de hidrógeno (H). En la parte externa están las pentosas. En la doble cadena se distinguen un surco mayor y uno menor. Cada 34 x 10^-10 m se disponen 10 pares de bases en un paso de rosca completo.

Estructura del ARN

• ARNm: la mayor parte de la molécula es un filamento monocatenario sin arrollar.
• ARNr: formado por cadenas largas que presentan numerosos plegamientos y regiones de apareamiento. Los ARNr se unen específicamente a las proteínas para formar su estructura.
• ARNt: de las más pequeñas de ARN, adopta una posición de hoja de trébol. Determina cuatro regiones diferentes, de las que dos son comunes: el brazo aceptor, por cuyo extremo se unen al aminoácido (aa) correspondiente, y el brazo que contiene el anticodón, que es una secuencia de tres bases y que determina el aa que se va a insertar en la proteína.

Funciones de los Ácidos Nucleicos

Las funciones constituyen lo que se llama flujo genético.

Desnaturalización e Hibridación del ADN / Técnica de la PCR

• Desnaturalización: separación de las dos hebras por la rotura de los puentes de H. Fuera del medio celular se consigue por calentamiento.
• Hibridación: las dos cadenas pueden volver a unirse cuando desciende la temperatura (Tº) al valor adecuado. Si se desnaturalizan cadenas de ADN de distintas procedencias, se pueden obtener moléculas híbridas cuando se enfríe la solución, que serán más o menos estables en función de que tengan más o menos regiones complementarias en sus cadenas. En este principio se basa la técnica de la PCR.

Pared Celular

• Gram+: gruesa capa de mureína sobre la membrana celular.
• Gram-: capa de mureína delgada y una segunda membrana celular rica en polisacáridos unidos a las proteínas y lípidos de membrana.

Flagelo Bacteriano

Compuesto por flagelina. En algunas bacterias, dos tipos de apéndices: los flagelos: órganos de locomoción; y los pili. Los flagelos se observan tanto en las bacterias Gram+ como en las Gram-.

Membrana Plasmática

Compuesta por:

• Lípidos (tres tipos: fosfoglicéridos, esfingolípidos y el colesterol). Propiedades: autoensamblaje, autosellado, la membrana plasmática (M.P.) es fluida debido a que las moléculas lipídicas pueden desplazarse lateralmente, giran sobre su eje, y son flexibles (flip-flop). Son muy impermeables, la bicapa actúa de barrera.
• Proteínas (funciones: transporte de moléculas, receptores de señales, enzimas y puentes estructurales). Se asocian en la bicapa lipídica.

Estructura de la Membrana Plasmática

Modelo de mosaico fluido: organización en mosaico de las proteínas, el carácter fluido de sus estructuras y la disposición asimétrica de los componentes.

Funciones de la Membrana Plasmática

Limita e individualiza la célula, actúa de barrera selectiva, controla el flujo de información entre las células y su entorno y permite el funcionamiento de las enzimas de membrana.

Transporte a través de la Membrana Plasmática

• De pequeñas partículas:
  • Transporte pasivo: a favor de gradiente, no requiere energía. Puede ser por difusión simple (a través de los huecos de la bicapa) y difusión facilitada (por proteínas canal, por proteínas transportadoras específicas).
  • Transporte activo: en contra de gradiente, con gasto de energía. Bomba Na⁺-K⁺: la expulsión de Na⁺ controla el volumen celular. La energía potencial del gradiente Na⁺-K⁺ permite la transmisión del impulso nervioso y la contracción muscular e impulsa el transporte activo de glucosa y aa hacia el interior de algunas células.
• De macromoléculas:
  • Endocitosis: entrada de macromoléculas, partículas e incluso virus y células pequeñas. Tres tipos:
    • Fagocitosis: ingestión de grandes partículas, como microorganismos, que se engloban en grandes vesículas, fagosomas.
    • Pinocitosis: consiste en la ingestión de líquidos y solutos.
    • Endocitosis mediada por receptor: incorporación de macromoléculas o partículas específicas tras su unión a proteínas receptoras de la M.P.
  • Exocitosis: salida al exterior de material envuelto en vesículas. Defecación celular: restos no digeridos en las vesículas de endocitosis. La salida de los productos para: formar parte del glicocáliz, incorporarse a la matriz extracelular, dirigirse a otras células, salir al exterior.