nucleótidos y ácidos nucleicos Flashcards

1
Q

concepto composición y funciones

A

Los ácidos nucleicos son sustancias con carácter químico de ácidos (por el ácido fosfórico, Pi), que se encontraron por primera vez en el núcleo de células eucariotas. Almacenan y transmiten la información genética.

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2
Q

concepto, composición y funciones

composición química

A

Formados por C, H, O, N, P. Son polímeros de elevado peso molecular, de cuya hidrólisis total se obtienen bases nitrogenadas, aldopentosas y ácido fosfórico.

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3
Q

concepto, composición y funciones

composición química

aldopentosas

A
  • ribosa
  • desoxirribosa
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4
Q

concepto, composición y funciones

composición química

ácido fosfórico

A

OH
|
O=P-OH
|
OH

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5
Q

concepto, composición y funciones

composición química

ácido fosfórico

A

OH
|
O=P-OH
|
OH

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6
Q

concepto, composición y funciones

composición química

bases nitrogenadas

A

Son compuestos heterocíclicos, formados por C e H.

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7
Q

concepto, composición y funciones

composición química

bases nitrogenadas: pirimidínicas

A
  • citosina
  • uracilo(exclusiva del Arn)
  • timina(exclusiva del ADN)

Derivadas de la pirimidina

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8
Q

concepto, composición y funciones

composición química

bases nitrogenadas: púricas

A
  • Adenina
  • guanina

Derivadas de la purina

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9
Q

nucleósidos y nucleótidos

nucleósidos

A
  • Formados por pentosa + base nitrogenada.
  • La unión es por un enlace N-glucosídico entre el C1 ́ de la pentosa y el N9 de las bases púricas o el N1 de las pirimidínicas, se libera H2O.
  • Si la pentosa es la ribosa son ribonucleósidos y si es la desoxirribosa son desoxirribonucleósidos.
    → Se nombran añadiendo el sufijo –osina si derivan de base púrica, o –idina si derivan de base pirimidínica, al nombre de la base que lo forma. Por ejemplo, adenosina, citidina.
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10
Q

nucleósidos y nucleótidos

nucleótidos

A
  • Resultan de la unión de un nucleósido con un ácido fosfórico, mediante un enlace éster fosfórico con el –OH del C5’ de la pentosa, se libera H2O.
    → Se nombran a partir del nucleósido correspondiente seguido de 5 ́-monofosfato (también se puede nombrar con abreviatura).
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11
Q

nucleósidos y nucleótidos

nucleótidos: funciones

A
  • Formar ADN o ARN: Los denominados “nucleótidos nucleicos”.
  • Actuar como coenzimas: Los coenzimas son cofactores imprescindibles para la función biológica de las enzimas. En su mayor parte son nucleótidos o derivados de estos. * Coenzimas de oxidorreductasas: intervienen como aceptores de electrones en las reacciones de óxido-reducción. Incluyen los nucleótidos de flavina (FAD, FMN) y nucleótidos de nicotinamida (NAD, NADP). * Coenzima A: lleva un grupo -SH (grupo tiol) y actúa como transportador en reacciones metabólicas.
  • Transportar energía: El ATP actúa como molécula transportadora de energía entre las reacciones catabólicas (desprenden energía) y las anabólicas (gastan energía). Esto ocurre porque los fosfatos se unen mediante enlaces de alta energía (la energía se acumula al formarse los enlaces y se libera cuando se rompen por hidrólisis). La energía desprendida en las reacciones exergónicas se emplea para fosforilar el ADP y obtener ATP, mientras que las reacciones endergónicas utilizan la energía liberada en la desfosforilación del ATP. También tienen función similar UTP, CTP y GTP, que se emplean en reacciones específicas
  • Intervenir como mensajeros químicos: AMPc. Actúa como mediador de muchos procesos hormonales (segundo mensajero) y controla la velocidad de numerosas reacciones intracelulares. El AMPc se forma a partir del ATP intracelular, cuando la adenilato ciclasa, que cataliza el proceso, se activa por la unión de ciertas hormonas a receptores específicos de la membrana plasmática.
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12
Q

tipos de ácidos nucleicos

A
  • Los ácidos nucleicos son polímeros de nucleótidos. El enlace entre nucleótidos se da entre el grupo fosfato que está en posición 5 ́de un nucleótido y el grupo hidroxilo situado en el carbono 3 ́del otro nucleótido, formándose un enlace fosfodiéster denominado enlace nucleotídico.
  • Surgen largas cadenas con eje central (fosfato-pentosa-fosfato-pentosa…) del que salen perpendicularmente las bases nitrogenadas.
  • Según la pentosa puede ser ADN o ARN. También se diferencian por las bases nitrogenadas (Uracilo exclusivo del ARN y Timina exclusiva del ADN).
  • Los dos pueden ser monocatenarios o bicatenarios, si bien es más frecuente el ADN bicatenario y el ARN monocatenario. En células eucariotas y procariotas hay ADN y ARN simultáneamente, mientras que en virus sólo hay uno de ellos.
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13
Q

tipos de ácidos nucleicos

ADN, DNA- ácido desoxirribonucleico

A
  • Polímero lineal compuesto por desoxirribonucleótidos de adenina, guanina, citosina y timina.
  • Presenta varios niveles de complejidad:
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14
Q

tipos de ácidos nucleicos

ADN, DNA- ácido desoxirribonucleico

estructura primaria

A

— Es de una sola hebra y viene dada por la secuencia de nucleótidos, con un eje de pentosa-fosforo, del que salen perpendicularmente las bases nitrogenadas.
— El número de hebras diferentes que se pueden formar combinando las cuatro bases del ADN es muy elevado.
— El porcentaje de A, G, C y T se mantiene constante en todos los individuos de la misma especie.
— En la secuencia de bases nitrogenadas se encuentra la información genética.

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15
Q

tipos de ácidos nucleicos

ADN, DNA- ácido desoxirribonucleico

estructura secundaria: El ADN B

A
  1. Doble hélice dextrógira: El ADN es una doble hélice formada por dos cadenas polinocleotídicas dextrógiras, es decir, enrolladas hacia la derecha.
  2. Enrollamiento de tipo plectonémico: No es posible separar las dos cadenas sin desenrollarlas.
  3. Disposición interna de las bases nitrogenadas: Las bases nitrogenadas, cuyos planos son paralelos entre sí y perpendiculares al eje de la doble hélice, se sitúan en el interior de esta doble hélice, mientras que los esqueletos pentosa-fosfato quedan en el exterior.
  4. Complementariedad de las bases nitrogenadas: Las dos hélices se mantienen unidas mediante enlaces de hidrógeno que se establecen entre pares de bases complementarias:
    * La adenina (A) de una hélice se aparea con la timina (T) de la hélice complementaria a través de dos enlaces de hidrógeno.
    * La guanina (G) de una hélice se aparea con la citosina (C) de la hélice complementaria mediante tres enlaces de hidrógeno.
    → Por eso: % A = % T y % G = % C (“principio de equivalencia o complementariedad de bases”); también nos indica que % bases púricas = % bases pirimidínicas.
  5. Disposición antiparalela: El apareamiento correcto de las bases nitrogenadas requiere una orientación antiparalela de las dos hebras que forman el ADN; es decir, sus extremos 5 ́→3 ́están en posiciones opuestas.
  6. Dimensiones de la doble hélice:
    * Diámetro de la doble hélice: 20 Å.
    * Distancia que hay entre dos bases consecutivas: 3,4 Å.
    * Longitud de una vuelta: 34 Å.
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16
Q

tipos de ácidos nucleicos

ADN, DNA- ácido desoxirribonucleico

estructura secundaria: El ADN A

A
  • dextrógira
  • bases nitrogenadas se disponen respecto al eje de la doble hélice inclinadas
  • aparece en regiones de ADN ricas en secuencias GCGCGCGC
  • más ancha y compacta que la forma ADN-B
  • se forma a partir del ADN-B en laboratorio
17
Q

tipos de ácidos nucleicos

ADN, DNA- ácido desoxirribonucleico

estructura secundaria: El ADN Z

A
  • levógira, con enrollamiento irregular
  • aparece en regiones de ADN ricas en secuencias GCGCGCGC
    más estrecha y alargada que la forma ADN-B
  • se forma a partir del ADN-B durante la transcripción (en los puntos de inicio de la transcripción)
18
Q

tipos de ácidos nucleicos

ADN, DNA- ácido desoxirribonucleico

estructura secundaria: desnaturalización e hibridación del ADN

A
  • La desnaturalización es la desaparición de la estructura secundaria del ADN y puede darse por aumento de temperatura (100 o C aproximadamente) o variación del pH. Se llama temperatura de fusión a la necesaria para que el 50 % del ADN esté separado (la mitad de las moléculas desnaturalizadas). Depende de la cantidad de G-C que contenga (a mayor cantidad, mayor punto de fusión).
  • Este proceso es reversible (a 65 oC durante un periodo largo de tiempo) y se llama renaturalización o hibridación (la hibridación es artificial ADN-ADN / ADN-ARN, para identificación de parentesco).
19
Q

tipos de ácidos nucleicos

ADN, DNA- ácido desoxirribonucleico

estructura terciaria

A

Es la forma en la que la doble hélice se pliega y se enrolla sobre sí misma, para poder compactarse en el interior celular.

20
Q

tipos de ácidos nucleicos

ADN, DNA- ácido desoxirribonucleico

estructura terciaria: en virus

A
  • El ADN puede ser monocatenario o bicatenario y a su vez lineal o circular.
21
Q

tipos de ácidos nucleicos

ADN, DNA- ácido desoxirribonucleico

estructura terciaria: en procariotas, mitocondrias y cloroplastos

A
  • ADN bicatenario circular.
  • En bacterias constituye el cromosoma bacteriano, está unido débilmente a proteínas, se pliega como una superhélice en forma de ochos y da unos bucles que le permiten ocupar poco espacio. A veces hay moléculas circulares más pequeñas llamadas plásmidos.
  • En mitocondrias y cloroplastos hay ADN bicatenario circular, similar al de procariotas, aunque más pequeño.
22
Q

tipos de ácidos nucleicos

ADN, DNA- ácido desoxirribonucleico

estructura terciaria: en eucariotas, en el núcleo interfásico

A

El ADN se asocia a proteínas (histonas y no histonas) y se pueden distinguir distintos niveles de organización estructural: la fibra nucleosómica, la fibra cromatínica y los bucles radiales.

23
Q

tipos de ácidos nucleicos

ADN, DNA- ácido desoxirribonucleico

estructura terciaria: en eucariotas, en el núcleo interfásico

Fibra nucleosómica o fibra de 10nm o collar de perlas

A
  • Aparece cuando se asocia a histonas. Se da en células
    somáticas en reposo.
  • Está formado por una sucesión de partículas llamadas nucleosomas, que comprenden 200 pares de nucleótidos de ADN y 9 histonas. Constan de un núcleo o core (ADN+ histonas) y un ADN espaciador o linker.
24
Q

tipos de ácidos nucleicos

ADN, DNA- ácido desoxirribonucleico

estructura terciaria: en eucariotas, en el núcleo interfásico

Fibra cromatínica o fibra de 30nm(300 Å)

A

Es el enrollamiento del collar de perlas sobre sí mismo, hasta adoptar la forma de solenoide (6 nucleosomas por vuelta de solenoide con sus 6 histonas H1)

25
Q

tipos de ácidos nucleicos

ADN, DNA- ácido desoxirribonucleico

estructura terciaria: en eucariotas, en el núcleo interfásico

bucles radiales

A

La fibra de 30 nm se pliega en una serie de bucles o lazos radiales, estabilizados por un andamio proteico (proteínas no histonas), originando una fibra de 400 nm de grosor.

26
Q

tipos de ácidos nucleicos

ADN, DNA- ácido desoxirribonucleico

estructura terciaria: en eucariotas, en el núcleo mitótico

A

Los niveles de compactación superiores se organizan cuando la célula va a entrar en división, son poco conocidos

27
Q

tipos de ácidos nucleicos

ADN, DNA- ácido desoxirribonucleico

estructura terciaria: en eucariotas, en el núcleo mitótico

espirales de bucles radiales: los rosetones

A
  • La fibra de 400 nm se enrolla sobre sí misma describiendo espirales estrechamente apiladas: los rosetones.
  • Así se obtiene una estructura de, aproximadamente, 1000 nm de grosor, la cromátida.
  • Cada cromátida procede de una única hebra de ADN.
    Un cromosoma está formado por la unión de dos cromátidas idénticas, ya que proceden de la duplicación del ADN.
28
Q

tipos de ácidos nucleicos

ARN, RNA- ácido ribonucleico

A
  • Es una cadena de ribonucleótidos en los que se encuentran las bases nitrogenadas adenina, guanina, citosina y uracilo.
  • La mayoría de los ARN son monocatenarios, aunque existen ARN bicatenarios, por ejemplo, en los reovirus.
  • El ARN se sintetiza por transcripción a partir de las secuenciad de bases del ADN.
  • Según su estructura y funciones celulares se distinguen varios tipos de ARN.
29
Q

tipos de ácidos nucleicos

ARN, RNA- ácido ribonucleico

tipos: ARN mensajero(ARN-m)

A
  • Constituye del 2 al 5% del total del ARN.
  • Cadena polirribonucleotídica lineal, de hebra única, cuya secuencia de bases es complementaria con un
    fragmento de ADN (gen).
  • Tiene como función trasladar la información genética de ADN a los ribosomas para la síntesis de proteínas.
  • Se sintetiza y degrada con rapidez (unos minutos de vida media).
    → En procariotas:
    — el ARNm se sintetiza y listo para ser traducido a proteínas.
    — cada ARNm resulta de la transcripción de un grupo de genes.
    — se traduce en el mismo sitio en el que se ha transcrito, el citoplasma.
    — tiene en el extremo 5 ́un trifosfato.
    → En eucariotas:
    — se sintetiza primero un precursor, el ARN transcrito primario (pre-ARN) que lleva intrones y exones, debe sufrir un proceso de maduración (en el que se eliminan los intrones) para dar el ARNm traducible.
    — existeunARNmporcadagen.
    — se sintetiza en el núcleo, y, una vez que está maduro, se traslada hasta el citoplasma, para ser traducido a proteína.
    — posee en 5 ́una caperuza de metil-G unida a un trifosfato y en 3 ́un poliA.
30
Q

tipos de ácidos nucleicos

ARN, RNA- ácido ribonucleico

tipos: ARN ribosómico(ARN-r)

A
  • Es el más abundante (80-85% del total de ARN).
  • Puede llevar bases metiladas.
  • Presenta zonas con doble hélice.
  • Se asocia a proteínas (ribonucleoproteínas) y forman los ribosomas.
  • El tamaño del ARNr y también de los ribosomas se expresan en función de su coeficiente de sedimentación, cuya unidad es el svedberg (S). Existen distintos tipos: 30S, 23S, 18S, etc., siendo distintos en procariotas y eucariotas.
31
Q

tipos de ácidos nucleicos

ARN, RNA- ácido ribonucleico

tipos: ARN ribosómico(ARN-r)/ARN nucleolar (ARN-n)

A
  • Se sintetiza en el nucléolo de células eucariotas, es de alto peso molecular (45 s) y es el precursor de los distintos tipos de ARN-r.
32
Q

tipos de ácidos nucleicos

ARN, RNA- ácido ribonucleico

tipos: ARN transferente(ARN-t)

A
  • Son moléculas pequeñas entre 70 y 90 ribonucleótidos de una sola hebra.
  • Están plegados en forma de hoja de trébol, existen zonas de doble hélice con apareamiento de bases (puentes de H intracatenarios) llamados brazos y zonas en forma de bucles en los que no se da ese apareamiento.
  • Está disperso en el citoplasma.
  • Participan en la traducción: su función es captar aminoácidos del citoplasma y llevarlos a los ribosomas donde se colocan según el lugar indicado por la secuencia del ARN-m. Cada aminoácido se une a un ARN-t específico o a un grupo de ellos.
  • En 3’ Siempre va CCA y allí se enlaza el aminoácido. En 5’ siempre hay G y este extremo está fosforilado. En un bucle está el anticodón, complementario del codón del ARN-m y se corresponde con un aminoácido.
33
Q

tipos de ácidos nucleicos

ARN, RNA- ácido ribonucleico

tipos: ARN transferente(ARN-t)/ARN interferente(ARN-i)

A
  • Tiene de 21 a 25 nucleótidos.
  • Está implicado en el control de la expresión de los genes.
  • También interviene en la degradación del ARN viral (función defensiva).
34
Q

tipos de ácidos nucleicos

ARN, RNA- ácido ribonucleico

tipos: otros

A
  • Ciertos ARN son el genoma de determinados virus
  • Otros actúan como enzimas (ribozimas).