Ácidos NucleicosÁcidos NucleicosHay dos tipos de ácidos nucleicos (AN): el Hay dos tipos de ácidos nucleicos (AN): el ácido desoxirribonucleicoácido desoxirribonucleico (ADN) y (ADN) y el el ácido ribonucleicoácido ribonucleico (ARN), y están presentes en todas las células. Su (ARN), y están presentes en todas las células. Su función biológica no quedó plenamente demostrada hasta que Avery y sus función biológica no quedó plenamente demostrada hasta que Avery y sus colaboradores demostraron en 1944 que colaboradores demostraron en 1944 que el ADN era la molécula portadora de la información genéticael ADN era la molécula portadora de la información genética..

Los ácidos nucleicos son Los ácidos nucleicos son polímerospolímeros lineales lineales de un de un monómeromonómero llamado llamado nucleótidonucleótido (Figura de la derecha), cada nucleótido está formado, mediante un (Figura de la derecha), cada nucleótido está formado, mediante un enlace éster, por un ác. fosfórico y un enlace éster, por un ác. fosfórico y un nucleósido nucleósido (zona sombreada de la (zona sombreada de la figura), este último se constituye por la unión de una pentosa (la D-ribosa o la figura), este último se constituye por la unión de una pentosa (la D-ribosa o la 2-desoxi-D-ribosa), y una base nitrogenada (purina o pirimidina). 2-desoxi-D-ribosa), y una base nitrogenada (purina o pirimidina).

Bases NitrogenadasBases Nitrogenadas Las bases nitrogenadas pueden ser purinas: Las bases nitrogenadas pueden ser purinas: ADENINAADENINA y y GUANINAGUANINA, las , las

bases pirimidínicas son: bases pirimidínicas son: CITOCINACITOCINA,, TIMINA TIMINA yy URACILO URACILO. La timina solo . La timina solo puede formar puede formar ADN ADN y el uracilo solo está presente en el ARN.y el uracilo solo está presente en el ARN. 

Versión en colores de las bases solas, obtenida de la Universidad de Virginia.

Estructura del ADNEstructura del ADN

Algunos autores definen estructuras que denominan primarias, secundarias, Algunos autores definen estructuras que denominan primarias, secundarias, etc. en orden de complejidad creciente, similar a las de las etc. en orden de complejidad creciente, similar a las de las proteínasproteínas. .

Las cuatro bases nitrogenadas del Las cuatro bases nitrogenadas del ADNADN se encuentran distribuidas a lo se encuentran distribuidas a lo largo de la "columna vertebral" que conforman los azúcares con el ácido largo de la "columna vertebral" que conforman los azúcares con el ácido fosfórico en un orden particular, (la secuencia del fosfórico en un orden particular, (la secuencia del ADNADN). La adenina (A) se ). La adenina (A) se empareja con la timina (T) mientras que la citosina (C) lo hace con la empareja con la timina (T) mientras que la citosina (C) lo hace con la guanina. guanina. La estructura primaria del La estructura primaria del ADNADN está determinada por esta secuencia de está determinada por esta secuencia de bases ordenadas sobre la "columna" formada por los nucleósidos: bases ordenadas sobre la "columna" formada por los nucleósidos: azucar + azucar + fosfatofosfato. Este orden es en realidad lo que se transmite de generación en . Este orden es en realidad lo que se transmite de generación en generación (generación (herenciaherencia).).

Estructura SecundariaEstructura Secundaria

Es el modelo postulado por Es el modelo postulado por Watson y CrickWatson y Crick: : la doble hélicela doble hélice, las dos , las dos hebras de ADN se matienen unidas por los puentes hidrógenos entre hebras de ADN se matienen unidas por los puentes hidrógenos entre las bases. Los pares de bases están formados siempre por una purina las bases. Los pares de bases están formados siempre por una purina y una pirimidina, de forma que ambas cadenas están siempre y una pirimidina, de forma que ambas cadenas están siempre equidistantes, a unos 11 Å una de la otra. Los equidistantes, a unos 11 Å una de la otra. Los pares de bases pares de bases adoptan adoptan una disposición helicoidal en el núcleo central de la molécula, ya que una disposición helicoidal en el núcleo central de la molécula, ya que presentan una rotación de 36º con respecto al par adyacente, de forma presentan una rotación de 36º con respecto al par adyacente, de forma que hay 10 que hay 10 pares de bases pares de bases por cada vuelta de la hélice. La por cada vuelta de la hélice. La A A se se empareja siempre con laempareja siempre con la T T mediantemediante dos puentes de hidrógeno dos puentes de hidrógeno, , mientras que lamientras que la C C sese emparejaempareja siempresiempre concon lala G G porpor mediomedio dede 3 3 puentes de hidrógenopuentes de hidrógeno..

Imagen tomada de: Imagen tomada de: httphttp://://www.ehu.eswww.ehu.es//biomoleculasbiomoleculas/AN/an4-1./AN/an4-1.htmhtm En cada extremo de una doble hélice lineal de ADN, el extremo 3'-OH de una de las hebras es adyacente al extremo 5'-P (fosfato) de la otra. En otras palabras, las dos hebras son antiparalelas (Figura superior), es decir, tienen una orientación diferente. Por convención, la secuencia de bases de una hebra sencilla se escribe con el extremo 5'-P a la izquierda.

Estructura Terciaria: Es la forma en que se Estructura Terciaria: Es la forma en que se organiza esta doble hélice.organiza esta doble hélice.

En En ProcariotasProcariotas ( (así como en las mitocondrias y cloroplastos eucariotasasí como en las mitocondrias y cloroplastos eucariotas) el ) el ADN se presenta como ADN se presenta como una doble cadena (una doble cadena (de cerca de de cerca de 1 mm1 mm de longitud de longitud), ), circular y cerrada,circular y cerrada, que toma el nombre de que toma el nombre de cromosoma bacteriano. cromosoma bacteriano. Esta Esta "gigantesca" "gigantesca" molécula circular tiene un peso de 3 X 10 9d (daltons). No molécula circular tiene un peso de 3 X 10 9d (daltons). No posee las histonas del cromosoma eucariota, pero se ha comprobado la posee las histonas del cromosoma eucariota, pero se ha comprobado la existencia de proteínas y poliaminas de bajo peso molecular y de iones existencia de proteínas y poliaminas de bajo peso molecular y de iones magnesio que cumplirían su función. El cromosoma bacteriano se encuentra magnesio que cumplirían su función. El cromosoma bacteriano se encuentra altamente condensado y ordenado ("altamente condensado y ordenado ("supercoiledsupercoiled" o superenrrollado). " o superenrrollado).

En En virusvirus, el ADN puede presentarse como una doble hélice cerrada, como una , el ADN puede presentarse como una doble hélice cerrada, como una doble hélice abierta o simplemente como una única hebra lineal.doble hélice abierta o simplemente como una única hebra lineal.

En los En los Eucariotas Eucariotas el ADN se encuentra localizado principalmente en el núcleo, el ADN se encuentra localizado principalmente en el núcleo, apareciendo el apareciendo el superenrrollamientosuperenrrollamiento (trenzamiento de la trenza) y la asociación (trenzamiento de la trenza) y la asociación con proteínas con proteínas histónicashistónicas y no histónicas. y no histónicas. El ADN se enrolla (dos vueltas) alrededor de un octeto de proteínas histónicas El ADN se enrolla (dos vueltas) alrededor de un octeto de proteínas histónicas formando un formando un nucleosomanucleosoma, estos quedan separados por una secuencia de ADN , estos quedan separados por una secuencia de ADN de hasta 80 pares de bases, formando un "collar de perlas" o más de hasta 80 pares de bases, formando un "collar de perlas" o más correctamente denominado correctamente denominado fibra de cromatinafibra de cromatina, siendo la estructura propia del , siendo la estructura propia del núcleo interfásico, que no ha entrado en división. Este collar de nucleosomas núcleo interfásico, que no ha entrado en división. Este collar de nucleosomas vuelve a enrollarse y cada 6 nucleosomas constituyen un "paso de rosca" por vuelve a enrollarse y cada 6 nucleosomas constituyen un "paso de rosca" por medio de histoma H1 formando estructuras del tipo solenoide.medio de histoma H1 formando estructuras del tipo solenoide.

En el ciclo mitótico de las células eucariotas la cromatina se enrrolla formando cromosomas, que son complejas asociaciones de ADN y proteínas .

Doble hélice y fibra de cromatina Doble hélice y fibra de cromatina

ARNARN Una célula típica contiene 10 veces más ARN que ADN. El azúcar presente en Una célula típica contiene 10 veces más ARN que ADN. El azúcar presente en

el ARN es la el ARN es la ribosaribosa. Esto indica que en la posición 2' del anillo del azúcar hay . Esto indica que en la posición 2' del anillo del azúcar hay un grupo hidroxilo (OH) libre. Por este motivo, el ARN es químicamente un grupo hidroxilo (OH) libre. Por este motivo, el ARN es químicamente inestable, de forma que en una disolución acuosa se hidroliza fácilmente. En el inestable, de forma que en una disolución acuosa se hidroliza fácilmente. En el ARN ARN la base que se aparea con la A es Ula base que se aparea con la A es U, a diferencia del ADN, en el cual la , a diferencia del ADN, en el cual la A se aparea con T. A se aparea con T.

Según las modernas teorías sobre el origen de la vida, parece bastante Según las modernas teorías sobre el origen de la vida, parece bastante probable que el Aprobable que el ARN fuese el primer biopolímeroRN fuese el primer biopolímero que apareció en la corteza que apareció en la corteza terrestre durante el transcurso de la evolución.terrestre durante el transcurso de la evolución.

Se distinguen Se distinguen varios tipos de RNAvarios tipos de RNA en función, sobre todo, de sus pesos en función, sobre todo, de sus pesos moleculares:moleculares:

RNA MENSAJERO (RNAm)RNA MENSAJERO (RNAm)Se sintetiza sobre un molde de ADN por el proceso de Se sintetiza sobre un molde de ADN por el proceso de transcripción transcripción por el por el cual se copia el ARN a partir del molde del ADN, pasa al citoplasma y sirve cual se copia el ARN a partir del molde del ADN, pasa al citoplasma y sirve de pauta para la síntesis de proteínas (de pauta para la síntesis de proteínas (traduccióntraducción). ). RNA RIBOSÓMICO RNA RIBOSÓMICO (RNAr)(RNAr)

El RNA ribosómico (RNAr) está presente en los ribosomas, orgánulos El RNA ribosómico (RNAr) está presente en los ribosomas, orgánulos intracelulares implicados en la síntesis de proteínas. Su función es leer los intracelulares implicados en la síntesis de proteínas. Su función es leer los RNAm RNAm y formar la proteína correspondiente.y formar la proteína correspondiente.

RNA de transferencia: RNA de transferencia: Son cadenas cortas de una estructura básica, que Son cadenas cortas de una estructura básica, que pueden unirse específicamente a determinados aminoácidos. pueden unirse específicamente a determinados aminoácidos. ARN corto de interferenciaARN corto de interferencia ( ( siARN: siARN: del inglés: del inglés: short interfering RNA ): short interfering RNA ): son componentes de una gran son componentes de una gran respuesta antiviralrespuesta antiviral denominada denominada interferencia del ARN.interferencia del ARN. RiboRibo-llaves-llaves (ribo-switches) son formas de ARN (ribo-switches) son formas de ARN que actúan como llaves "encendido-apagado" de gran precisión. que actúan como llaves "encendido-apagado" de gran precisión. ARNnc ARNnc : : ARN funcional que no codifica para síntesis proteica.ARN funcional que no codifica para síntesis proteica.

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GlosarioGlosario CloroplastoCloroplasto (del griego (del griego khloroskhloros = verde claro, verde amarillento; = verde claro, verde amarillento; plastosplastos = =

formado): Organela de la célula de algas y plantas rodeada por una doble formado): Organela de la célula de algas y plantas rodeada por una doble membrana que posee el pigmento clorofila y es el sitio de la fotosíntesis. membrana que posee el pigmento clorofila y es el sitio de la fotosíntesis.

Cromosomas Cromosomas (del griego (del griego chromachroma = color; = color; somasoma = cuerpo): Estructuras del = cuerpo): Estructuras del núcleo de la célula núcleo de la célula eucariotaeucariota que consiste en moléculas de ADN (que contienen que consiste en moléculas de ADN (que contienen los los genesgenes) y ) y proteínasproteínas (principalmente histonas). (principalmente histonas).

EucariotasEucariotas (del griego (del griego eueu = bueno, verdadero; = bueno, verdadero; karyonkaryon = núcleo, nuez): = núcleo, nuez): organismos caracterizados por poseer células con un núcleo verdadero organismos caracterizados por poseer células con un núcleo verdadero rodeado por membrana. El registro arqueológico muestra su presencia en rocas rodeado por membrana. El registro arqueológico muestra su presencia en rocas de aproximadamente 1.200 a 1500 millones de años de antigüedad de aproximadamente 1.200 a 1500 millones de años de antigüedad

GenesGenes (del griego (del griego genosgenos = nacimiento, raza; del latín = nacimiento, raza; del latín genusgenus = raza, origen): = raza, origen): segmentos específicos de ADN que controlan las estructuras y funciones segmentos específicos de ADN que controlan las estructuras y funciones celulares; la unidad funcional de la herencia. Secuencia de bases de ADN que celulares; la unidad funcional de la herencia. Secuencia de bases de ADN que usualmente codifican para una secuencia polipeptídica de aminoácidos. usualmente codifican para una secuencia polipeptídica de aminoácidos. Tema ampliadoTema ampliado

HerenciaHerencia (del latín (del latín haerentiahaerentia= pertenencias, cosas vinculadas) Transmisión de = pertenencias, cosas vinculadas) Transmisión de características de padres a hijos. características de padres a hijos.

Mitocondria Mitocondria (del griego (del griego mitos mitos = hilo, hebra; = hilo, hebra; chondros chondros = grano, terrón, = grano, terrón, cartílago): La usina celular. Organelas autorreplicantes, que se encuentran en el cartílago): La usina celular. Organelas autorreplicantes, que se encuentran en el citoplasma de la célula eucariota rodeadas por membrana, completan el citoplasma de la célula eucariota rodeadas por membrana, completan el proceso de consumo de la glucosa generando la mayor parte del ATP que proceso de consumo de la glucosa generando la mayor parte del ATP que necesita la célula para sus funciones. necesita la célula para sus funciones.

MonómeroMonómero (del griego (del griego monosmonos = solo, = solo, meros meros = parte) molécula pequeña que se = parte) molécula pequeña que se encuentra repetitivamente en otra más grande (polímero) encuentra repetitivamente en otra más grande (polímero)

GLOSARIOGLOSARIO Polímero Polímero (del griego (del griego polyspolys = muchos, = muchos, merosmeros = parte): Molécula compuesta por = parte): Molécula compuesta por

muchas subunidades idénticas o similares. muchas subunidades idénticas o similares. ProcariotaProcariota (del latín (del latín propro = antes, del griego = antes, del griego karyonkaryon = núcleo, nuez): Tipo de = núcleo, nuez): Tipo de

célula que carece de núcleo rodeado por membrana, posee un solo cromosoma célula que carece de núcleo rodeado por membrana, posee un solo cromosoma circular y ribosomas que sedimentan a 70 S (los de los circular y ribosomas que sedimentan a 70 S (los de los eucariotaseucariotas lo hacen a lo hacen a 80S). Carecen de organelas rodeadas por membranas. Se consideran las 80S). Carecen de organelas rodeadas por membranas. Se consideran las primeras formas de vida sobre la Tierra, existen evidencias que indican que ya primeras formas de vida sobre la Tierra, existen evidencias que indican que ya existían hace unos 3.500.000.000 años. existían hace unos 3.500.000.000 años.

ProteínasProteínas: (del griego : (del griego proteiosproteios = primario, del griego Proteo, dios mitológico que = primario, del griego Proteo, dios mitológico que adoptaba numerosas formas). adoptaba numerosas formas). PolímerosPolímeros constituidos por aminoácidos que constituidos por aminoácidos que intervienen en numerosas funciones celulares. Una de las clases de intervienen en numerosas funciones celulares. Una de las clases de macromoléculas orgánicas que tienen funciones estructurales y de control en los macromoléculas orgánicas que tienen funciones estructurales y de control en los sistemas vivientes. Las proteínas son polímeros de aminoácidos unidos por sistemas vivientes. Las proteínas son polímeros de aminoácidos unidos por uniones peptídicas. uniones peptídicas.

RibosomasRibosomas: Pequeñas organelas, compuestas de ARNr (r por ribosómico) y : Pequeñas organelas, compuestas de ARNr (r por ribosómico) y proteínas. Están presentes en el citoplasma de proteínas. Están presentes en el citoplasma de procariotasprocariotas (70 (70 SS) y ) y eucariotaseucariotas (80 S). Son el sitio de la síntesis proteica. Esta compuesto de dos subunidades. (80 S). Son el sitio de la síntesis proteica. Esta compuesto de dos subunidades. Los ribosomas de las organelas eucariotas (Los ribosomas de las organelas eucariotas (mitocondriasmitocondrias y y cloroplastoscloroplastos) tienen ) tienen 70 S, es decir son similares a los de los procariotas 70 S, es decir son similares a los de los procariotas

S S (por (por SSvedberg, que la definió): Unidad de velocidad de sedimentación. vedberg, que la definió): Unidad de velocidad de sedimentación.

BibliografiaBibliografia

Curtis, H. 2000. Biología.Curtis, H. 2000. Biología. httphttp://://esgesg--www.mit.eduwww.mit.edu:8001/:8001/esgbioesgbio//chapters.htmlchapters.html httphttp://://www.ehu.eswww.ehu.es//biomoleculasbiomoleculas/AN//AN/AN.htmAN.htm httphttp://://www.ehu.eswww.ehu.es//biomoleculasbiomoleculas/AN/an4-1./AN/an4-1.htmhtm

http://www.gdb.org/Dan/DOE/intro.html