Los ácidos nucleicos son biomoléculas orgánicas presentes en los seres vivos que están formadas por C,H,O,N,P. Se dice que son polinucleótidos ya que están formados por la unión de muchos nucleótidos que cuentan con un elevado peso molecular y son bastante complejas Estos nucleótidos están formados por un nucleósido, que es la unión de una pentosa con una base nitrogenada, y un grupo fosfato. La pentosa que puede ser una ribosa o una desoxirribosa y las bases nitrogenadas que pueden ser púricas como la adenina y guanina o purimidínicas como la citosina, uracilo y la timina.
Dependiendo de los nucleótidos por los que estén formados podemos encontrar el ácido desoxirribonucleico que está formado por desoxirribonucleótidos, podemos decir que el ADN es una macromolécula formada por desoxirribosa, un grupo fosfato y bases nitrogenadas como adenina, citosina, guanina o timina. Los diferentes nucleótidos se unen mediante enlaces fosfodiéster. El ADN en la mayoría de los casos es bicatenario, porque está formado por dos cadenas complejas y largas de nucleótidos, pero en algunos virus es monocatenario. En las células procariotas y en los virus es circular mientras que en las eucariotas es lineal. Cuando hablamos de polaridad de la cadena nos referimos a el sentido de la cadena si es 5´-3´ o si es 3´-5´ . El extremo 5´ es el que lleva el grupo fosfato libre unido al C-5´ de la pentosa, y el extremo 3´ es que el lleva el -OH libre unido al C-3´ de la pentosa.
El ADN se localiza en el núcleo de las células eucariotas y se asocia a proteínas histónicas y no histónicas formando la cromatina. También lo podemos encontrar en plastos y en mitocondria. En las células procariotas forma el nucleoide cuando se asocia a proteínas no histónicas, ARN y a proteínas parecidas a las histonas.
El ADN presenta diferentes rangos de complejidad estructural y se pueden distinguir tres niveles estructurales: estructura primaria que es la secuencia de nucleótidos de una cadena; la estructura secundaria que es la disposición espacial que adoptan las dos cadenas que forman el ADN, establecida por Watson y Crick tras los descubrimientos de otros científicos, estas dos cadenas son antiparelas con bases y cadenas complementarias que presenta un grosor de 2nm, se desnaturaliza si se calienta a una temperatura de 100ºC y al enfriarla a 65ºC las hebras vuelven a unirse produciendo la renaturalización, se unen por puentes de H que se establecen entre los grupos polares de las bases complementarias y, también presentan giro dextrógiro y plectonémico; y la estructura terciaria en la que la fibra de 20Aº se retuerce sobre sí misma formando una superhélice.Dentro de la estructura terciaria existen varios niveles de empaquetamiento: el primer nivel de empaquetamiento se produce cuando la fibra de 20Aº constituida por nucleosomas ( 100Aº ) se asocia a histonas que forman un octómero de histonas y 200 pares de bases. El ADN espaciador entre un octómero y el siguiente está en forma laxa, para que este ADN esté de forma tirante, se la asocia una histona llamada H1 que hace que la fibra se acorte y se condense; el segundo nivel de empaquetamiento se forma a partir de la fibra de 100Aº con H1, en la que estas histonas H1 quedan dispuestas juntas en el interior formando una hélice de seis nucleosomas, así, la cadena es cinco veces más corta; el tercer nivel se forma cuando la fibra de 300Aº origina una serie de bucles llamados dominios estructurales que a veces se enrollan y forman prominencias de 600Aº; y los niveles superiores de los que no se tiene suficiente información, pero en los cromosomas se ha observado que están formados por un eje de proteínas SMC que tienen histonas y topoisomerasas que mantienen la estructura del cromosoma condensado.
Por otra parte, centrándonos en el ARN podemos decir que está formado por una pentosa, en este caso, una ribosa, un grupo fosfato y las mismas bases nitrogenadas que el ADN cambiando la timina por el uracilo. Es monocaterio excepto en virus y en las horquillas del ARNt. La cadena del ADN es más corta que la del ADN y se puede encontrar en el núcleo y citoplasma. Podemos diferenciar varios tipos de ARN:
El ARNm está formado por una cadena de ribonucleótidos y representa el 5% del total. Su función es copiar la información del ADN (transcrpción) y llevarla hasta el ribosoma para realizar la síntesis de proteínas con la ayuda del ARNt. Es diferente en células eucariotas y en procariotas como podéis observar en el esquema.
El ARNt está formado por dos cadenas de ribonucleótidos que está doblada y en algunas zonas presenta bases complementarias que están enfrentadas y se unen por PH formando una doble hélice, estas zonas son los brazos.
Su función es captar los aminoácidos (anticodón)en el citoplasma para llevarlos al ribosoma y colocarlos según indica la secuencia de bases del ARNm (codón). Por el extremo 3´se une ese aminoácido que se transporta.
El ARNr es el más abundante (80%) y está formado por solo una cadena.
Se asocia a proteínas para formar los ribosomas.
El ARNn se origina en el nucléolo cuando el ARN de 45S se asocia a proteínas originando las ribonucleoproteínas que se dividen en tres ARN que se asocian a un ARN de 5S.
A partir de estos se forman las dos subunidades ribosómicas que luego darán lugar al ribosoma 80 S.
El ARNpn es el encargado de eliminar los intrones que se forman en el prod¡ceso de madurancion del ARNm.
El ARNi es considerado como un mecanismo de autocontrol de la células ya que es utilizado por proteínas que reconocen a ciertos ARNm y los degradan para que no realicen la síntesis de proteínas.
Aquí os dejo un esquema general del tema:
RESULTADO DEL TEXT DE ÁCIDOS NUCLEICOS
ACTIVIDADES PAU
1. En relación a la siguiente figura:
a) Indica qué molécula representa y cuál es la composición de los monómeros que la forman.
Se trata de una ARNt o ARN de transferencia que está compuesta por: una pentosa, que en este caso al ser un ácido ribonucleico es una ribosa, y diversas bases nitrogenadas como son la adenina, guanina, citosina, uracilo, y además, encontramos la ribotimidina, inosina y dihridouridina.
b) Explica qué tipo de interacciones se producen para formar la estructura secundaria de la molécula.
La molécula en principio tiene estructura primaria ya que es un ARN monocatenario, pero al retorcerse sobre sí misma conforma una estructura parecida a la de un trébol, quedan enfrentadas ciertas bases que resultan ser complementarias y forma en esos tramos, llamados brazos, una estructura secundaria.
c) Indica en qué proceso biológico está implicada y cuál es su función, explicando el papel de las zonas marcadas como A y B.
El ARNt realiza la traducción junto con el ARNr y por tanto está implicado en la síntesis de proteínas. La zona A es el extremo 3´ donde se enlaza un aminoácido y la zona B corresponde al anticodón que son tres bases nitrogenadas que son complementarias a otras tres bases nitrogenadas del ARNm, que forman el codón.
2. Explica, basándote en su estructura, por qué el ADN es una molécula que contiene información.
En la doble hélice de la cadena de ADN se encuentra la información para sintetizar todas las proteínas, propias de cada individuo, que determinan sus características, por eso se dice que lleva la información.
3. En la siguiente figura se muestran las fórmulas químicas de algunas biomoléculas. Indica:
a) Cuál corresponde a un ácido graso insaturado.
La figura número 3 porque posee un doble enlace.
b) Cuál es una piranosa.
La piranosa corresponde a la figura número 5 porque es la forma que obtiene una aldohexosa al ciclarse.
c) Cuáles forman parte del ADN.
Forman parte del ADN la figura 6 que corresponde a una pentosa, concretamente a la 2-desoxirribosa, y la figura 2 que corresponde a una base purimidínica, en concreto a la timina.
d) Cuál corresponde a un ácido graso saturado.
La figura número 4 ya que no posee ni dobles ni triples enlaces.
e) Cuál forma parte de proteínas.
La figura 1 forma parte de las proteínas, ya que es un aminoácido, en concreto la Serina ( Ser ).
4. Explica las diferencias químicas y estructurales entre el ADN y el ARN.
Las diferencias químicas entre en ADN y el ARN son: la pentosa por la que está compuesta, ya que el ADN posee en su composición la β-D-desoxirribofuranosa mientras que el ARN posee la β-D-ribofuranosa y las bases nitrogenadas que tienen, ya que las dos tienen la adenina, guanina y citosina, pero la cuarta base en el ADN es una timina y en el ARN es un uracilo. Las diferencias estructurales son: la longitud de las cadenas, ya que la del ADN es más larga que las del ARN, y la cantidad de hebras que las componen, ya que el ADN de bicatenario normalmente mientras que el ARN es monocatenario en su inmensa mayoría.