Composición de los Ácidos Nucleicos

Los ácidos nucleicos están compuestos por:

• Una pentosa, que puede ser ribosa (en el ARN) o desoxirribosa (en el ADN).
• Una base nitrogenada: pirimidínicas (citosina, timina y uracilo) o púricas (adenina y guanina).
• Ácido fosfórico.

Nucleósidos

Los nucleósidos se forman mediante la unión de una pentosa con una base nitrogenada a través de un enlace N-glucosídico, liberando una molécula de agua.

Nucleótidos

Los nucleótidos se forman por la unión de un nucleósido con una molécula de ácido fosfórico mediante un enlace fosfodiéster. Los nucleótidos que forman los ácidos nucleicos poseen el fosfato en la posición 5. El AMP cíclico es una forma especial de AMP en la que el grupo fosfato forma un segundo enlace éster con el carbono 3 de la ribosa, creando una estructura cíclica. El AMP cíclico activa enzimas esenciales para la respuesta celular. Algunos nucleótidos actúan como coenzimas en procesos metabólicos, actuando como cofactores.

Enlace Nucleotídico

La presencia de grupos hidroxilo, tanto en la pentosa como en el fosfato, permite la unión de los nucleótidos mediante la formación de enlaces entre estos grupos. Este enlace se realiza entre el fosfato situado en la posición 5 de un nucleótido y el grupo hidroxilo en el carbono 3 de otro nucleótido, formando un dinucleótido y liberando una molécula de agua. Este nuevo enlace se denomina enlace nucleotídico.

ADN: Ácido Desoxirribonucleico

El ADN está formado por la unión de desoxirribonucleótidos. Los nucleótidos que lo constituyen contienen desoxirribosa y las bases nitrogenadas pueden ser adenina, guanina, timina y citosina, pero nunca uracilo.

Importancia Biológica del ADN

El ADN porta la información genética necesaria para el desarrollo de las características biológicas del individuo y contiene las instrucciones para que las células lleven a cabo sus funciones. El ADN tiene la capacidad de duplicarse, permitiendo que la información genética se herede. La célula utiliza la información contenida en el ADN para elaborar sus propias proteínas, en particular las enzimas, responsables de su funcionamiento.

Estructura del ADN

Estructura Primaria

El eje de la cadena, formado por desoxirribosa y fosfato, es común para todas las clases de ADN. Las diferentes bases nitrogenadas hacen que la secuencia de estas bases diferencie las distintas clases de ADN. Esta secuencia de bases constituye el mensaje genético. Todas las cadenas tienen polaridad.

Estructura Secundaria

El ADN está constituido por dos cadenas de polinucleótidos unidas entre sí en toda su longitud. Las dos cadenas son antiparalelas, lo que significa que el extremo 3′ de una cadena se enfrenta al extremo 5′ de la otra. La unión entre las bases nitrogenadas se efectúa por puentes de hidrógeno. Las dos cadenas de nucleótidos forman una doble hélice alrededor de un eje imaginario. El enrollamiento de la doble hélice es plectonémico, es decir, las dos cadenas de nucleótidos no pueden separarse sin antes desenrollarse.

ARN: Ácido Ribonucleico

El ARN es más abundante en la célula que el ADN. Está formado por un conjunto de nucleótidos unidos por enlaces fosfodiéster. La longitud de las moléculas de ARN es menor que la del ADN, y está formado por una cadena sencilla de ribonucleótidos. El ARN es la molécula cuyo papel biológico es la expresión genética. Los diferentes tipos de ARN intervienen en la síntesis de proteínas. El ARN se encarga de convertir el mensaje genético del ADN en proteínas.

Tipos de ARN

ARN Mensajero (ARNm)

Es una copia de una parte del ADN que será utilizada por los ribosomas como información para unir los aminoácidos en el orden adecuado y constituir una proteína concreta. En los eucariotas, el ARN mensajero maduro se denomina monocistrónico, ya que lleva la información para sintetizar una sola proteína. Los ARN mensajeros, cuando se forman, tienen fragmentos que llevan información para la síntesis de proteínas, llamados exones, intercalados con otros que no contienen información, llamados intrones. En los procariotas, el ARN se denomina policistrónico, ya que contiene información para la síntesis de varias proteínas distintas. Los ARN mensajeros tienen una vida muy corta y se degradan rápidamente por acción de unas enzimas llamadas ribonucleasas.

ARN de Transferencia (ARNt)

Está localizado en el citoplasma. Son moléculas de ARN de pequeña longitud que actúan como transportadores de aminoácidos durante la síntesis de proteínas. Las moléculas de ARN de transferencia poseen una estructura secundaria característica en la que existen tramos de doble cadena, formados por emparejamientos intracatenarios. Su función es la de captar aminoácidos en el citoplasma y transportarlos a los ribosomas, colocándolos según indica la secuencia del ARN mensajero para sintetizar las proteínas.

ARN Ribosómico (ARNr)

Es un tipo de ARN que engloba moléculas con tamaños diferentes. Su nombre proviene del hecho de que forma, junto a más de 70 proteínas de carácter básico, los ribosomas. Las moléculas son largas y monocatenarias, aunque en algunas regiones presentan bases nitrogenadas complementarias unidas.

ARN Nucleolar (ARNn)

Se trata de un tipo de ARN que se encuentra asociado a proteínas, formando parte del nucléolo. Se origina en el núcleo a partir de la transcripción de ciertas regiones del ADN denominadas organizadores nucleolares. Una vez transcritos estos genes, se origina ARN de distintos tamaños y no maduros.