a. nucleicos 2010-2011 new

ÁCIDOS NUCLEICOSÁCIDOS NUCLEICOS

Son compuestos de carácter ácido que se encontraros en el núcleo de las células, formados por:

C H O N P

Los ácidos nucleicos se encuentran:

En el núcleo de lascélulas eucarióticas

En las mitocondrias En los cloroplastos

En los ribosomas En los cromosomas En el cromosoma de lascélulas procariotas

En los virus

Son macromoléculas (polímeros) formados por una serie de monómeros llamados

Los ácidos nucleicos llevan la información genética y la transmiten a las células hijas y de padres a hijos.

Hay de los tipos de ácidos nucleicos:

ADN o DNA ARN o RNA

NUCLEÓTIDOS unidos entre si por ENLACEFOSFODIÉSTER

NUCLEÓTIDOS

Están formados por:

PENTOSA

BASE NITROGENADAP

NUCLEÓSIDO

+ BASE NITROGENADAPENTOSA

NUCLEÓSIDO=

+ P = NUCLEÓTIDO

PENTOSA

O5

4

32

1

CH2OH

OH OH

HH

H H

OHO

5

4

32

1

CH2OH

OH

HH

H H

OH

H

RIBOSA DESOXIRRIBOSA

BASE NITROGENADA

PÚRICAS PIRIMIDÍNICAS

G A

GUANINA

ADENINA

C U T

CITOSINAURACILO

TIMINA

ÁCIDO ORTOFOSFÓRICOÁCIDO ORTOFOSFÓRICO

H3PO4

P OH

O

OH

HO

P

ARN

O5

4

32

1

CH2OH

OH OH

HH

H H

OH

RIBOSA

RIBONUCLEÓTIDOS

GUANINA

ADENINA

CITOSINA

URACILO

P

RIBONUCLEÓSIDOS

ADN

DESOXIRRIBONUCLEÓTIDOS

GUANINA

ADENINA

CITOSINA

TIMINA

P

DESOXIRRIBONUCLEÓSIDOS

O5

4

32

1

CH2OH

OH

HH

H H

OH

H

DESOXIRRIBOSA

Bases ribonucleósidos

ribonucleótidos

desoxirribonucleósidos

desoxirribonucleótidos

Adenina (A)

Adenosina Adenosín-5´- monofosfato (AMP)ácido adenílico

Desoxiadenosina Desoxiadenosín-5´- monofosfato (dAMP)

Guanina (G)

Guanosina Guanosín-5´- monofosfato (GMP)ácido guanidílico

Desoxiguanosina Desoxiguanosina -5´- monofosfato (dGMP)

Citosina (C)

Citidina Citidina-5´- monofosfato (CMP)ácido citidílico

Desoxicitidina Desoxicitidina-5´- monofosfato (dCMP)

Uracilo (U)

Uridina Uridina-5´- monofosfato (UMP)ácido uridílico

Timina (T)

Desoxitimidina Desoxitimidina-5´- monofosfato (dTMP)ácido desoxitimidílico

N

NN

N

NH2

H

O54

32

1

CH2

OH OH

HH

H H

OHHO

N

N N H

N

NH2

ADENINA

N

NN

N

NH2

O54

32

1

CH2

OH OH

HH

H H

OHP O

O

OH

HO

H

H2O

HOH

H2O

AMP

P O

O

OH

HO H

ADP

P O

O

OH

HO

ATP

RIBOSA

P

A

ATP

PP

Los NUCLEÓTIDOS pueden actuar como nucleótidos independentes en forma de 

ATPADP

GTP

RIBOSA

P

A

PP

Transportan energía

Transportan gruposfosfato

AMPcAMP cíclico

RIBOSA

P

A

CH2

O

Actúa como segundomensajero

Otros forman parte de los coenzimas

Águeda Mª Barcia Iravedra I.E.S. Monte Castelo de Burela

La mayoría de los

ENLACES FOSFODIÉSTER

NUCLEÓTIDOS se encuentran formando los

ÁCIDOS NUCLEICOS

unidos entre si por

OH

N

NN

N

NH2

O

5

4

32

1

CH2

OH

HH

H H

P

O

O

O

HO

H

N

NN

N

NH2

O

5

4

32

1

CH2

OH OH

HH

H H

P

O

O

O

HO

H

ENLACEFOSFODIÉSTER

RIBOSA

PA

RIBOSA

PA

RIBOSA

PC

RIBOSA

PU

5´

3´

RIBOSA

PA

RIBOSA

PA

RIBOSA

PC

RIBOSA

PU

3´

5´

5´

3´

A

A

C

U

ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICOÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO

ADNADN

Es una macromolécula formada por desoxirribonucleótidos de A, G, C y T unidos entre si por enlaces fosfodiéster.

D

PA

D

PG

D

PC

D

PT

ADNADN

Como en las proteínas también podemos distinguir cuatro niveles esctructurales

ESTRUCTURAPRIMARIA

ESTRUCTURASECUNDARIA

ESTRUCTURATERCIARIA

ESTRUCTURACUATERNARIA

ESTRUCTURAPRIMARIA

D

PA

D

PA

D

PC

D

PT

5´

3´

5´

3´

A

A

C

T

En la estructura primaria reside la información necesaria para la síntesis de proteínas.

Lleva los genes

Los polinucleótidos se diferencian entre si, por su composición y secuencia de bases, siendo esta secuencia característica de cada especie, e incluso de cada individuo.

Cuando, por un error, se produce una alteración en los nucleótidos que forman la estructura primaria, hablamos de mutación génica.

ADNADN

Como en las proteínas también podemos distinguir cuatro niveles esctructurales

ESTRUCTURAPRIMARIA

ESTRUCTURASECUNDARIA

ESTRUCTURATERCIARIA

ESTRUCTURACUATERNARIA

ESTRUCTURASECUNDARIA

Consiste en la disposición en el espacio de dos cadenas de polinucleótidos en doble hélice enfrentadas por las bases nitrogenadas y unidas mediante puentes de hidrógeno

D

PA

D

PG

D

PT

D

PT

D

PA

D

PA

D

PC

D

PT

5´

3´

3´

5´

5´

3´

A

G

T

T

5´

3´

T

C

A

A

Esta estructura se puso de manifesto cuando en el año 1950 Chargaff, demostró que:

Erwin Chargaff

todos los ADN tienen igual número de moléculas de A y T y tantas de C como de G.

la relación entre A+T/C+G es lo que distingue los ADN de las diferentes especies y cuanto más semejantes sean estos valores, más emparentados entre si estarán los distintos indivíduos, desde el punto de vista filogenético.

De esto se deduce que la A se enfrenta la T (A=T) y la G a la C (G=C)

A

G

C

G

T

A

C

G

T

C

G

C

A

T

G

C

5´

5´

3´

3´

1. Las dos cadenas son complementarias 

2. Las dos cadenas son antiparalelas 

3. Las cadenas solo crecen por el extremo 3’

Águeda Mª Barcia Iravedra I.E.S. Monte Castelo de Burela

Las investigacións de Rosalind Franklin y Wilkins (50-53) sobre difracción por rayos X, indican que la molécula de ADN es fibrosa y presenta una estructura helicoidal.

Rosalind Franklin (1920 - 1958)

Maurice Wilkins

Basándose en los datos anteriores, en el año 1953, Watson y Crick crearon su modelo de la doble hélice del ADN

Jim Watson

Francis Crick

El modelo de la doble hélice pone de manifesto que la molécula de ADN está formada por dos cadenas enfrentadas por las bases y unidas entre si por puentes de hidrógeno, dando lugar a una estructura semejante a una escalera de caracol.

A

G

C

G

T

A

C

G

T

C

G

C

A

T

G

C

5´

5´

3´

3´

1. Las dos cadenas son complementarias 

2. Las dos cadenas son antiparalelas 

3. Las cadenas solo crecen por el extremo 3’

Desnaturalización del ADN  Desnaturalización del ADN 

La estabilidad de la doble hélice se consigue por los numerosas puentes de hidrógeno, aun que también intervienen interacciones hidrofóbicas entre los anillos de las bases.

Estos puentes de hidrógeno se pueden romper por agitación térmica, cuando la temperatura alcanza un determinado valor llamado punto de fusión del DNA, separándose las dos cadenas y produciéndose así la desnaturalización del ADN

Este fenómeno es reversible y cuando la disolución de ADN se deja enfriar durante el tiempo necesario, recupera la estructura en doble hélice.

En la reversibilidad se basa la técnica de la hibridación utilizada en la actualidad para recoñecer parentescos entre los ADN en casos de paternidade, medicina legal, etc

ADNADN

Como en las proteínas también podemos distinguir cuatro niveles esctructurales

ESTRUCTURAPRIMARIA

ESTRUCTURASECUNDARIA

ESTRUCTURATERCIARIA

ESTRUCTURACUATERNARIA

ESTRUCTURATERCIARIA

Se refiere a la disposición que adopta la fibra de ADN al asociarse a proteínas, (en una célula humana hay un metro de ADN) hay dos tipos: 

collar de perlas estructura cristalina

se encuentra en el núcleo de las células eucarióticas

el ADN se asocia a histonas

aparece en losespermatozoides

el ADN se asocia a protaminas

collar de perlas

HISTONAS

ADN

NUCLEOSOMA

ADNADN

Como en las proteínas también podemos distinguir cuatro niveles esctructurales

ESTRUCTURAPRIMARIA

ESTRUCTURASECUNDARIA

ESTRUCTURATERCIARIA

ESTRUCTURACUATERNARIA

ESTRUCTURACUATERNARIA

Es la disposición que adopta el ADN en “collar de perlas” al repregarse sobre si mismo.

Corresponde a la forma denominada fibra de 300 angström (= 30 nm) o fibra de cromatina

para explicar esta estructura hay dos hipóteses :

Hipótese del solenoide Hipótese de la superperla

Tipos de DNA  Tipos de DNA 

MONOCATENARIO BICATENARIO

Formado por una sola cadena

virus bacteriófagos

lineal circular

Formado por una doble cadena

lineal

circular

Núcleo de lascélulas eucarióticas

En algunos virus

bacterias

cloroplastos

mitocondrias

En algunos virus

ÁCIDO RIBONUCLEICOÁCIDO RIBONUCLEICO

(ARN o RNA)(ARN o RNA)

RIBOSA

PA

RIBOSA

PG

RIBOSA

PC

RIBOSA

PU

El ARN está formado por ribonucleótidos de A, G, C y U, unidos entre si por enlaces fosfodiéster.

¿En que se diferencia del ADN?

Tipos de ARN  Tipos de ARN 

ARN mensajeroARNm 

ARN transferenteARNt 

ARN ribosómicoARNr 

ARN nucleolarARNn 

ARN mensajeroARNm 

Está formado por una sola cadena, solo tiene estructura primaria

RIBOSA

PA

RIBOSA

PA

RIBOSA

PC

RIBOSA

PU

3´

5´A

A

G

C

C

U

U

A

G

C

A

5´

3´

Se origina en el núcleo, a partir del ADN por complementariedade de las bases A-U, C-G, T-A

Este proceso se llama

TRANSCRIPCIÓN

El ARN

ADN ARNmTranscripció

n

Entendemos por transcripción la síntesis del ARN como copia del ADN

T A C A G C T C A G C

ADN

A T G T C G A G T C GARNm

3´ 5´

3´5´

A U G U C G A G U C G

A T G T C G A G T C G

El ARN sale hacia el citoplasma para la síntesis de proteínas

La transcripción se realiza en el núcleo

de la células eucarióticas

Solo se transcribe una de las dos cadenas de la doble hélice

La transcripción se hace en sentido 5’ --

>3’ :

DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGÍA MOLECULAR

ADN ADN Replicación

ARNmTranscripció

n PROTEÍNASTraducción

Reversotranscripción(1970)

Núcleo Citoplasma

A

G

C

G

T

A

C

G

T

C

G

C

A

T

G

C

5´

5´

3´

3´

A

G

C

G

T

A

C

G

T

C

G

C

A

T

G

C

5´

5´

3´

3´

A

G

C

G

U

A

C

G

5´

3´

ARNADNTRANSCRIPCIÓN

G- P P P5´

Cola poli A

AAAAAAA---AAAexón exón intrónintrón

Caperuza

En el extremo 5´ lleva una “caperuza” formada por : metil-guanosina y tres grupos fosfato.

En el extremo 3´presenta un fragmento de unos 200 nucleótidos de adenina llamada la “cola poli-A”

El resto de la cadena está formada por los "exones" que son las secuencias de bases que codifican proteínas, y los “intrones”, que no codifican nada y que es preciso eliminar en un proceso llamado “maduración del ARN”

Tipos de ARN  Tipos de ARN 

ARN mensajeroARNm 

ARN transferenteARNt 

ARN ribosómicoARNr 

ARN nucleolarARNn 

ARN ribosómicoARNr 

Asociado a proteínas forma los

RIBOSOMASRIBOSOMAS

Están formados por

ARN ribosómicoARNr 

+PROTEÍNAS

Los ribosomas leen y traducen la cadena de ARNm para la síntesis de proteínas

La mayor parte del ARN que forma los ribosomas se sintetiza en los nucleolos

Águeda Mª Barcia Iravedra I.E.S. Monte Castelo de Burela

P A

SUBUNIDAD MENOR18 S (Svedbergs)

SUBUNIDAD MAYOR5 S y 28 S (Svedbergs)

LOCUSPEPTIDIL

LOCUSACEPTOR DE NUEVOS

AMINOÁCIDOS

Tipos de ARN  Tipos de ARN 

ARN mensajeroARNm 

ARN transferenteARNt 

ARN ribosómicoARNr 

ARN nucleolarARNn 

ARN transferenteARNt 

También se llama ARNs, ARN soluble

Tiene forma de hoja de trébol

Su misión es recoger los aminoácidos por el citoplasma y llevarlos hasta los ribosomas para la síntesis de proteínas.

Existen tantos ARNt como tripletes que codifiquen aminoácidos

G5´

ACC

3´

Aceptor de losaminoácidos

Anticodon

3´5´

A U G U C G A G U C G

ARNm

CODON U A C

METIONINA

Tipos de ARN  Tipos de ARN 

ARN mensajeroARNm 

ARN transferenteARNt 

ARN ribosómicoARNr 

ARN nucleolarARNn 

ARN nucleolarARNn 

La cadena de 45 S se rompe en dos, la de 18 S que forma la subunidad menor, y otra de 28 S y la de 5,8 que forman parte de la subunidad mayor junto con la de 5 S que no procede del ARN de 45 S.

Aparece en los nucleolos de la células eucarióticas

es el precursor del ARNr

Águeda Mª Barcia Iravedra I.E.S. Monte Castelo de Burela