UNIDAD 7
ÁCIDOS NUCLEICOS
ÁCIDOS NUCLEICOS
Los ácidos nucleicos son los encargados de proporcionar la información
genética necesaria para la síntesis de proteínas.
Los ácidos nucleicos aparecen en todas las formas celulares y en los virus
(acelulares) codificando las proteínas necesarias para completar el ciclo vital.
Cuando se introducen moléculas de ácidos nucleicos exógenos a la célula, esta
fabrica las proteínas correspondientes aunque pertenezcan a otra especie muy
distinta.
ÁCIDOS NUCLEICOS
DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGÍA
http://www.ucm.es/info/genetica/grupod/Transcripcion/DOGMA2.JPG
http://uploads.blogia.com/blogs/c/ci/cie/cienciasalcantara/upload/20090117164803-dogma.jpg
ÁCIDOS NUCLEICOS
FORMADOS POR LA UNIÓN DE NUCLEÓTIDOS
NUCLEÓTIDO = NUCLEÓSIDO + ÁCIDO FOSFÓRICO
NUCLEÓSIDO = PENTOSA + BASE NITROGENADA
http://www.ucm.es/info/genetica/grupod/Transcripcion/DOGMA2.JPG
http://uploads.blogia.com/blogs/c/ci/cie/cienciasalcantara/upload/20090117164803-dogma.jpg
ÁCIDOS NUCLEICOS
NUCLEÓTIDOS
Los nucleótidos son las moléculas o unidades básicas (monómeros) que forman
las macromoléculas llamadas ácidos nucleicos (polímeros).
NUCLEÓSIDO = AZÚCAR + BASE NITROGENADA
NUCLEÓTIDO = NUCLEÓSIDO + ÁCIDO FOSFÓRICO
ÁCIDOS NUCLEICOS
NUCLEÓTIDOS
ÁCIDOS NUCLEICOS
NUCLEÓTIDOS
β-D-ribofuranosa
Ribosa  ribonucleótidos
Pentosas
β-D-2- desoxiribofuranosa
Desoxiribosa  desoxirribonucleótidos
ÁCIDOS NUCLEICOS
NUCLEÓTIDOS
4
3
7
6
5
5
1
8
6
2
1
Bases nitrogenadas pirimidínícas
4
2
3
9
Bases nitrogenadas púricas
ÁCIDOS NUCLEICOS
NUCLEÓTIDOS
PÚRICAS
ÁCIDOS NUCLEICOS
NUCLEÓTIDOS
(ADN)
PIRIMIDÍNICAS
(ARN)
ÁCIDOS NUCLEICOS
NUCLEÓTIDOS
(A)
(T)
(C)
(G)
(U)
ÁCIDOS NUCLEICOS
NUCLEÓSIDOS
CONSTITUIDOS POR LA UNIÓN DE UNA BASE NITROGENADA Y UN
AZÚCAR.
- LAS PENTOSAS PUEDE SER TANTO RIBOSA (RIBONUCLEÓSIDOS)
COMO DESOXIRIBOSA (DESOXIRRIBONUCLEÓSIDOS).
- EL C1´ DE LA PENTOSA SE UNE MEDIANTE ENLACE N-GLICOSÍDICO AL:
- N9 EN BASES PÚRICAS (TERMINACIÓN “–OSINA”)
- N1 EN BASES PIRIMIDÍNICAS (TERMINACIÓN “–IDINA”)
ÁCIDOS NUCLEICOS
NUCLEÓSIDOS
ÁCIDOS NUCLEICOS
NUCLEÓSIDOS
EN BASES PÚRICAS: TERMINACIÓN “–OSINA”
9
1´
9
1´
ÁCIDOS NUCLEICOS
NUCLEÓSIDOS
BASES PIRIMIDÍNICAS (TERMINACIÓN “–IDINA”)
1
1´
ÁCIDOS NUCLEICOS
RIBONUCLEÓSIDOS
adenosina
citidina
guanosina
uridina
ÁCIDOS NUCLEICOS
DEXORIBONUCLEÓSIDOS
desoxiadenosina
desoxiguanosina
desoxicitidina
desoxitimidina
ÁCIDOS NUCLEICOS
NUCLEÓTIDOS
(5´)
1
1´
5´
ÁCIDOS NUCLEICOS
NUCLEÓTIDOS
ÁCIDOS NUCLEICOS
NUCLEÓTIDOS
Los grupos -OH unidos
al P se representan como
O- ya que se encuentran
ionizados a pH biológico.
ÁCIDOS NUCLEICOS
RIBONUCLEÓTIDOS
adenosina
guanosina
citidina
uridina
adenosin-5´-monofosfato (AMP)
guanosin-5´-monofosfato (GMP)
citidin-5´-monofosfato (CMP)
uridin-5´-monofosfato (UMP)
ÁCIDOS NUCLEICOS
DESOXIRIBONUCLEÓTIDOS
desoxiadenosina
desoxiguanosina
desoxicitidina
desoxiuridina
desoxiadenosin-5´-monofosfato (dAMP)
desoxiguanosin-5´-monofosfato (dGMP)
desoxicitidin-5´-monofosfato (dCMP)
desoxiuridin-5´-monofosfato (dUMP)
ÁCIDOS NUCLEICOS
NUCLEÓTIDOS
http://recursostic.educacion.es/ciencias/biosfera/web/alumno/2bachillerato/biomol/contenidos17.htm#nucleotido
ÁCIDOS NUCLEICOS
NUCLEÓTIDOS
ÁCIDOS NUCLEICOS
NUCLEÓTIDOS - IMPORTANCIA
Los ácidos nucleicos son los encargados de proporcionar la información
genética necesaria para la síntesis de proteínas.
Los ácidos nucleicos llevan a cabo además otras funciones básicas para los
seres vivos:
- Moléculas acumuladoras y donantes de energía: AMP, ADP y ATP
- Moléculas mensajeras que transmiten informaciones del medio externo
desencadenando respuestas celulares internas: AMPc.
- Moléculas con función coenzimática en el metabolismo celular: NAD+,
NADP+ y FAD.
ÁCIDOS NUCLEICOS
NUCLEÓTIDOS – MOLÉCULAS ENERGÉTICAS
adenosin- 5´- trifosfato (ATP) y adenosin- 5´- difosfato (ADP)
http://www.juntadeandalucia.es/averroes/manuales/acidos_nucleicos/transparencias_sm/pp0333.GIF
ÁCIDOS NUCLEICOS
NUCLEÓTIDOS – MOLÉCULAS ENERGÉTICAS
~~
enlaces de alta energía
ÁCIDOS NUCLEICOS
NUCLEÓTIDOS – MOLÉCULAS ENERGÉTICAS
8 kcal/mol
H2O
ÁCIDOS NUCLEICOS
NUCLEÓTIDOS – MOLÉCULAS ENERGÉTICAS
ÁCIDOS NUCLEICOS
NUCLEÓTIDOS – MOLÉCULAS COENZIMÁTICAS
Nucleótido de nicotinamida
AMP
Intemedio de reacción en el catabolismo celular como dador y aceptor de
hidrógeno en reacciones de hidrogenación y deshidrogenación
respectivamente.
http://www.juntadeandalucia.es/averroes/manuales/acidos_nucleicos/transparencias_sm/pp0335.gif
ÁCIDOS NUCLEICOS
NUCLEÓTIDOS – MOLÉCULAS COENZIMÁTICAS
ÁCIDOS NUCLEICOS
NUCLEÓTIDOS – MOLÉCULAS COENZIMÁTICAS
(pentosa
no ciclada
y ácido fosfórico)
AMP
RIBOFLAVINA
http://www.juntadeandalucia.es/averroes/manuales/acidos_nucleicos/transparencias_sm/pp0335.gif
ÁCIDOS NUCLEICOS
NUCLEÓTIDOS – METABOLISMO
DESECHOS
NUTRIENTES
CATABOLISMO
ANABOLISMO
MACROMOLÉCULAS
PRECURSORES
ÁCIDOS NUCLEICOS
NUCLEÓTIDOS – MOLÉCULAS COENZIMÁTICAS
Intemedio de reacción en el catabolismo de glúcidos, ácidos grasos y
aminoácidos.
La coenzima A (CoA) es una coenzima de transferencia de grupos acilo que
participa en diversas rutas metabólicas (ciclo de Krebs, síntesis y oxidación
de ácidos grasos). Se deriva de una vitamina: el ácido pantoténico (vitamina
B5), y es una coenzima libre.
http://www.juntadeandalucia.es/averroes/manuales/acidos_nucleicos/transparencias_sm/pp0335.gif
ÁCIDOS NUCLEICOS
NUCLEÓTIDOS – MOLÉCULAS MENSAJERAS
ATP
Es un nucleótido que funciona como segundo mensajero en varios procesos
biológicos. Es un derivado del adenosín trifosfato (ATP), y se produce mediante la
acción de la enzima adenilato ciclasa (AC) a partir de ATP.
ÁCIDOS NUCLEICOS
NUCLEÓTIDOS – MOLÉCULAS MENSAJERAS
http://www.youtube.com/watch?v=WfhwowSExIs
ÁCIDOS NUCLEICOS
NUCLEÓTIDOS – ENLACE FOSFODIÉSTER
ÁCIDOS NUCLEICOS
NUCLEÓTIDOS – ENLACE FOSFODIÉSTER
http://www.lourdesluengo.es/animaciones/unidad4/enlace_fosfodiester.swf
ÁCIDOS NUCLEICOS
POLINUCLEÓTIDOS
5´ T
C G A
3´
ÁCIDOS NUCLEICOS
POLINUCLEÓTIDOS
OH
ÁCIDOS NUCLEICOS
POLINUCLEÓTIDOS
AGCT
AGCU
ÁCIDOS NUCLEICOS
ADN
ÁCIDOS NUCLEICOS
ADN
CASI SIEMPRE FORMADO POR DOS CADENAS POLINUCLEÓTIDICAS
UNIDAS ENTRE SÍ TANTO CON FORMA LINEAL (EUCARIOTAS) COMO
CIRCULAR (PROCARIOTAS).
SÓLO ALGUNOS VIRUS TIENEN ADN CON UNA ÚNICA CADENA.
SE ENCUENTRA GENERALMENTE ASOCIADO A PROTEÍNAS, LO QUE DA
LUGAR A DISTINTOS NIVELES DE ORGANIZACIÓN
ESTRUCTURA PRIMARIA
ESTRUCTURA SECUNDARIA
ESTRUCTURA TERCIARIA
ÁCIDOS NUCLEICOS
ADN
ESTRUCTURA PRIMARIA
SE REFIERE A LA SECUENCIA DE NUCLEÓTIDOS UNIDOS MEDIANTE
ENLACE FOSFODIÉSTER CON LOS EXTREMOS 5´ (GRUPO FOSFATO) Y 3´
(PENTOSA) CON GRUPOS OH LIBRES.
LA DIFERENCIA DE UN ORGANISMO A OTRO SE BASA EN LA DISTINTA
COMBINACIÓN DE LAS SECUENCIAS DE NUCLEÓTIDOS.
5´- C A C A A T A C A G A T A T A T A C A C A A C A T A G G C C C A C A - 3´
ÁCIDOS NUCLEICOS
ADN
ESTRUCTURA SECUNDARIA
Ley de apareamiento de bases (Chargaff, 1950)
“En la totalidad de los organismos estudiados se encuentran siempre las
mismas cantidades de bases nitrogenadas púricas y pirimidínicas. Además,
el número de bases adeninas es siempre igual al de timinas, y el de guaninas
igual al de citosinas”
A+G=C+T
∑A
=
∑T
∑G
=
∑
C
ÁCIDOS NUCLEICOS
ADN
ESTRUCTURA SECUNDARIA
Rosalind Franklin
ÁCIDOS NUCLEICOS
ADN
ESTRUCTURA SECUNDARIA
ÁCIDOS NUCLEICOS
ADN
ESTRUCTURA SECUNDARIA
ÁCIDOS NUCLEICOS
ADN
ESTRUCTURA SECUNDARIA
2 puentes de hidrógeno
ÁCIDOS NUCLEICOS
ADN
ESTRUCTURA SECUNDARIA
3 puentes de hidrógeno
ÁCIDOS NUCLEICOS
ADN
ESTRUCTURA SECUNDARIA
ÁCIDOS NUCLEICOS
ADN
ESTRUCTURA SECUNDARIA
ADN= dos cadenas polinucleotídicas antiparalelas unidas en toda su longitud
con el extremo 3´de una enfrentado al extremo 5´de la otra. La unión se
establece mediante puentes de hidrógeno entre bases complementarias (A=T y
G C)
ÁCIDOS NUCLEICOS
ADN
ESTRUCTURA SECUNDARIA
ÁCIDOS NUCLEICOS
ADN
ESTRUCTURA SECUNDARIA
ÁCIDOS NUCLEICOS
ADN
ESTRUCTURA SECUNDARIA
ÁCIDOS NUCLEICOS
ADN
ESTRUCTURA SECUNDARIA
LA DOBLE HÉLICE DEL ADN
ÁCIDOS NUCLEICOS
ADN
ESTRUCTURA SECUNDARIA
Modelo molecular de la doble hélice
ÁCIDOS NUCLEICOS
ADN
ESTRUCTURA SECUNDARIA
ÁCIDOS NUCLEICOS
ADN
ESTRUCTURA SECUNDARIA
Las dos cadenas están enrolladas
en espiral en sentido de las agujas
del reloj (dextrogira) formando
una doble hélice alrededor de un
eje imaginario, dejando las bases
nitrogenadas en el interior y los
esqueletos de pentosa-fosfato en
el exterior.
Los
planos
de
las
bases
nitrogenadas son paralelos entre
sí y perpendiculares al eje de la
hélice. La anchura (diámetro) de la
hélice es de 2 nm con una
longitud de 3,4 nm por vuelta y
una separación entre bases de
0,34 nm (10 pares de bases por
vuelta).
ÁCIDOS NUCLEICOS
ADN
ESTRUCTURA SECUNDARIA
ADN= dos cadenas polinucleotídicas antiparalelas unidas en toda su longitud
con el extremo 3´de una enfrentado al extremo 5´de la otra. La unión se
establece mediante puentes de hidrógeno entre bases complementarias (A=T y
G C).
Las dos cadenas están enrolladas en espiral en sentido de las agujas del reloj
(dextrogira) formando una doble hélice alrededor de un eje imaginario, dejando
las bases nitrogenadas en el interior y los esqueletos de pentosa-fosfato en el
exterior.
Los planos de las bases nitrogenadas son paralelos entre sí y perpendiculares
al eje de la hélice. La anchura (diámetro) de la hélice es de 2 nm con una
longitud de 3,4 nm por vuelta y una separación entre bases de 0,34 nm (10
pares de bases por vuelta).
TIPO DE ADN
GIRO DE HELICE
nm por Vuelta
Plano entre
bases
nº de nucleotidos
por vuelta
A
Dextrógiro
2.8
inclinado
11
B
Dextrógiro
3.4
perpendicular
10
Z
Levogiro
4.5
zig-zag
12
ÁCIDOS NUCLEICOS
ADN
DESNATURALIZACION y RENATURALIZACION DEL ADN
El enrollamiento del ADN es plectonémico, es decir, las
cadenas no se pueden separar sin desenrollarlas.
ÁCIDOS NUCLEICOS
ADN
ESTRUCTURA TERCIARIA
El ADN sufre plegamientos para poder acoplarse al reducido espacio
disponible en el interior celular.
En el caso de eucariotas, este plegamiento es mayor, debido a la enorme
longitud de las cadenas de ADN y su confinamiento en el núcleo.
En eucariotas, la estructura terciaria de ADN supone su combinación con
proteínas, la cual da lugar a cromosomas (empaquetada) o cromatina
(desenrollada). Estas proteínas se denominan histonas.
ÁCIDOS NUCLEICOS
ADN
ESTRUCTURA TERCIARIA
ÁCIDOS NUCLEICOS
ADN
ESTRUCTURA TERCIARIA
ÁCIDOS NUCLEICOS
ADN
ESTRUCTURA TERCIARIA
ÁCIDOS NUCLEICOS
ADN
ESTRUCTURA TERCIARIA
ÁCIDOS NUCLEICOS
ADN
ESTRUCTURA TERCIARIA
ÁCIDOS NUCLEICOS
ADN
ESTRUCTURA TERCIARIA
ÁCIDOS NUCLEICOS
ADN
ESTRUCTURA TERCIARIA
ÁCIDOS NUCLEICOS
ADN
ESTRUCTURA TERCIARIA
Cromatina y collar de perlas
ÁCIDOS NUCLEICOS
ARN
ÁCIDOS NUCLEICOS
ARN - Tipos
3–5%
10 – 15 %
80 – 85 %
ÁCIDOS NUCLEICOS
ARN - Tipos
ÁCIDOS NUCLEICOS
ARN - Tipos
ÁCIDOS NUCLEICOS
ARN - Mensajero
Es una copia complementaria de una cadena de ADN, sustituyendo la T por U.
Se produce mediante el proceso de transcripción.
Determina la secuencia concreta de aminoácidos a enlazar durante el proceso
de traducción.
Tiene una vida muy corta debido a que de esta manera se evita la
sobreexpresión de genes y la producción excesiva de proteínas innecesarias.
ESQUEMA DE “HOJA DE TREBOL” DE ARN TRANFERENTE
ÁCIDOS NUCLEICOS
ARN - Ribosómico
Forma parte de los ribosomas. No tiene especificidad para los aminoácidos
que se van a unir durante la síntesis de proteínas.
Forma parte de las dos subunidades de los ribosomas, aunque hay diferencias
en procariotas y eucariotas.
• En los procariotas el ARNr es de 16 S en la subunidad menor y de 23 S y
5S en la mayor.
• En los eucariotas el ARNr es de 18 S en la subunidad menor y de 28 S,
5,8 S y 5S en la mayor.
ÁCIDOS NUCLEICOS
ARN - Transferente
Se encarga del transporte de aminoácidos
en el citoplasma.
Existe un ARNt específico para cada aa´.
El anticodón es la secuencia de bases
nitrogenadas que varía de un ARNt a otro.
Contiene un 10% de bases minoritarias o
bases diferentes a las mayoritarias. Estas
bases pueden ser metilguanina (mG),
dimetilguanina (m2G) o dihidrouracilo
(UH2).
El extremo 3´ SIEMPRE tiene una
secuencia CCA, y en el extremo 5´ aparece
SIEMPRE una G.
ESQUEMA DE “HOJA DE TREBOL” DE ARN TRANFERENTE
ÁCIDOS NUCLEICOS
ARN - Tipos
BLOQUE I
ORIENTACIONES – 23
Definir los ácidos nucleicos y destacar su importancia
Los ácidos nucleicos son los encargados de proporcionar la información
genética necesaria para la síntesis de proteínas.
Los ácidos nucleicos llevan a cabo además otras funciones básicas para los
seres vivos:
- Moléculas acumuladoras y donantes de energía: AMP, ADP y ATP
- Moléculas mensajeras que transmiten informaciones del medio externo
desencadenando respuestas celulares internas: AMPc.
- Moléculas con función coenzimática en el metabolismo celular: NAD+,
NADP+ y FAD.
BLOQUE I
ORIENTACIONES – 24
Conocer la composición y estructura general de los nucleótidos
NUCLEÓTIDO = NUCLEÓSIDO + ÁCIDO FOSFÓRICO
NUCLEÓSIDO = PENTOSA + BASE NITROGENADA
http://www.ucm.es/info/genetica/grupod/Transcripcion/DOGMA2.JPG
http://uploads.blogia.com/blogs/c/ci/cie/cienciasalcantara/upload/20090117164803-dogma.jpg
BLOQUE I
ORIENTACIONES – 24
Conocer la composición y estructura general de los nucleótidos
NUCLEÓSIDOS
BLOQUE I
ORIENTACIONES – 24
Conocer la composición y estructura general de los nucleótidos
BLOQUE I
ORIENTACIONES – 24
Conocer la composición y estructura general de los nucleótidos
Las pentosas pueden ser Ribosa, que forma nucleótidos libres y los nucleótidos
componentes del ARN, y Desoxirribosa, que forma los nucleótidos componentes
del ADN. Los carbonos que constituyen las pentosas se renumeran, denominándolos
con números prima (5' por ejemplo), para no confundirlos en nomenclatura con los
carbonos de la base nitrogenada.
La nomenclatura de los nucleótidos es compleja, pero sigue una estructuración.
Los nucleótidos de bases púricas se denominan:
Adenosin, (mono, di o tri fosfato), para la base nitrogenada Adenina.
Guanosin, (mono, di o tri fosfato), para la base nitrogenada Guanina.
Llevan el prefijo desoxi-, en el caso de estar formadas por la pentosa desoxirribosa.
Los nucleótidos de bases pirimidínicas se llaman:
Citidin, (mono, di o tri fosfato), para la base nitrogenada Citosina.
Timidin, (mono, di o tri fosfato), para la base nitrogenada Timina.
Uridin, (mono, di o tri fosfato), para la base nitrogenada Uracilo. Llevan el
prefijo desoxi-, en el caso de estar formadas por la pentosa desoxirribosa.
BLOQUE I
ORIENTACIONES – 24
Conocer la composición y estructura general de los nucleótidos
http://www.juntadeandalucia.es/averroes/manuales/acidos_nucleicos/transparencias_sm/pp0318.gif
BLOQUE I
ORIENTACIONES – 24
Conocer la composición y estructura general de los nucleótidos
BLOQUE I
ORIENTACIONES – 25
Reconocer a los nucleótidos como moléculas de gran versatilidad funcional y
describir las funciones más importantes: estructural, energética y coenzimática.
Los ácidos nucleicos son los encargados de proporcionar la información
genética necesaria para la síntesis de proteínas.
Los ácidos nucleicos llevan a cabo además otras funciones básicas para los
seres vivos:
- Moléculas acumuladoras y donantes de energía: AMP, ADP y ATP
- Moléculas mensajeras que transmiten informaciones del medio externo
desencadenando respuestas celulares internas: AMPc.
- Moléculas con función coenzimática en el metabolismo celular: NAD+,
NADP+ y FAD.
BLOQUE I
ORIENTACIONES – 25
Reconocer a los nucleótidos como moléculas de gran versatilidad funcional y
describir las funciones más importantes: estructural, energética y coenzimática.
ENERGÉTICAS
adenosin- 5´- trifosfato (ATP) y adenosin- 5´- difosfato (ADP)
http://www.juntadeandalucia.es/averroes/manuales/acidos_nucleicos/transparencias_sm/pp0333.GIF
BLOQUE I
ORIENTACIONES – 25
Reconocer a los nucleótidos como moléculas de gran versatilidad funcional y
describir las funciones más importantes: estructural, energética y coenzimática.
COENZIMÁTICAS
Nucleótido de nicotinamida
AMP
Intemedio de reacción en el catabolismo celular como dador y aceptor de hidrógeno en
reacciones de hidrogenación y deshidrogenación respectivamente.
http://www.juntadeandalucia.es/averroes/manuales/acidos_nucleicos/transparencias_sm/pp0333.GIF
http://www.juntadeandalucia.es/averroes/manuales/acidos_nucleicos/transparencias_sm/pp0335.gif
BLOQUE I
ORIENTACIONES – 25
Reconocer a los nucleótidos como moléculas de gran versatilidad funcional y
describir las funciones más importantes: estructural, energética y coenzimática.
DESECHOS
NUTRIENTES
CATABOLISMO
ANABOLISMO
MACROMOLÉCULAS
PRECURSORES
BLOQUE I
ORIENTACIONES – 26
Describir el enlace fosfodiéster como característico de los polinucleótidos
http://www.lourdesluengo.es/animaciones/unidad4/enlace_fosfodiester.swf
BLOQUE I
ORIENTACIONES – 27
Diferenciar y analizar los diferentes tipos de ácidos nucleicos de acuerdo con su
composición, estructura, localización y función.
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