Nucleotidos

NUCLEÓTIDOS

Los nucleótidos son los ésteres fosfóricos de los nucleósidos. Están formados por la unión de un grupo fosfato al carbono 5’ de una pentosa. A su vez la pentosa lleva unida al carbono 1’ una base nitrogenada.

Se forman cuando se une ácido fosfórico a un nucleósido en forma de ión fosfato (PO43-) mediante un enlace éster en alguno de los grupos -OH del monosacárido. El enlace éster se produce entre el grupo alcohol del carbono 5´ de la pentosa y el ácido fosfórico. Aunque la ribosa tiene tres posiciones en las que se puede unir el fosfato (2’, 3’ y 5’), y en la desoxirribosa dos (3’ y 5’), los nucleótidos naturales más abundantes son los que tienen fosfato en la posición 5’. Nucleótidos con fosfato en 3’ aparecen en la degradación de los ácidos nucleicos.

Se nombra como el nucleósido del que proceden eliminando la a final y añadiendo la terminación 5´-fosfato, o bien monofosfato; por ejemplo, adenosín-5´-fosfato o adenosín-5´-monofosfato (AMP). Los nucleótidos pueden formarse con cualquier nucleósido, con una nomenclatura idéntica. Veamos a continuación, a modo de ejemplo, los nucleótidos de Adenosina: a la hidrólisis de ATP.

Molécula de ATP (adenosíntrifosfato): Es el portador primario de energía de la célula. La mayoría de las reacciones metabólicas que requieren energía están acopladas

El fosfato puede aparecer esterificado a dos grupos simultáneamente. Tal es el caso de los llamados Nucleótidos Cíclicos. Veamos como ejemplo el Adenosina-3',5'-monofosfato cíclico (cAMP), en el cual el fosfato esterifica simultáneamente a los hidroxilos 3' y 5'.

En lo que se refiere a los desoxinucleótidos, la diferencia es que no pueden formarse en el carbono 2' por razones obvias (no hay grupo -OH) por lo que sólo puede haber 3' y 5'-desoxinucleótidos. Veremos a título de ejemplo los nucleótidos de las cuatro bases que forman parte del DNA:

Además de formar la estructura de los ácidos nucleicos los nucleótidos tienen otras funciones relevantes:

1. El nucleósido Adenosina tiene funciones de neurotransmisor.

2. ATP es la molécula universal para transferencia de energía;

3. UDP y el CDP sirven como transportadores en el metabolismo de glúcidos, lípidos y otras moléculas;

4. AMPc, GMPc y el propio ATP cumplen funciones reguladoras;

5. AMP forma parte de la estructura de coenzimas como FAD, NAD+, NADP+ y CoA.

Aparte de su carácter como monómeros de ácidos nucleicos, la estructura de nucleótido está generalizada entre las biomoléculas, y particularmente como coenzimas. Entre las más representativas podemos nombrar:

• Niacina adenina dinucleótido (forma reducida, NADH).

• Flavina Adenina dinucleótido (FAD).

• Coenzima A (forma acetilada, Acetil-CoA).

• Uridinadifosfato glucosa (UDPG).

ESTRUCTURA TRIDIMENSIONAL DEL ADN

El ADN

Ácido Desoxirribonucleico (ADN), material genético de todos los organismos celulares y casi todos los virus. Es el tipo de molécula más compleja que se conoce. Su secuencia de nucleótidos contiene la información necesaria para poder controlar el metabolismo un ser vivo.

El ADN lleva la información necesaria para dirigir la síntesis de proteínas y la replicación. En casi todos los organismos celulares el ADN está organizado en forma de cromosomas, situados en el núcleo de la célula.

Está formado por la unión de muchos desoxirribonucleótidos. La mayoría de las moléculas de ADN poseen dos cadenas antiparalelas (una 5´-3´ y la otra 3´-5´) unidas entre sí mediante las bases nitrogenadas, por medio de puentes de hidrógeno. La adenina enlaza con la timina, mediante dos puentes de hidrógeno, mientras que la citosina enlaza con la guanina, mediante tres puentes de hidrógeno. El estudio de su estructura se puede hacer a varios niveles, apareciendo estructuras, primaria, secundaria, terciaria, cuaternaria y niveles de empaquetamiento superiores.

ESTRUCTURA PRIMARIA

Se trata de la secuencia de desoxirribonucleótidos de una de las cadenas.

La información genética está contenida en el orden exacto de los nucleótidos. Las bases nitrogenadas que se hallan formando los nucleótidos de ADN son Adenina, Guanina, Citosina y Timina. Los nucleótidos se unen entre sí mediante el grupo fosfato del segundo nucleótido, que sirve de puente de unión entre el carbono 5' del primer nucleótido y el carbono 3' de siguiente nucleótido.

Como el primer nucleótido tiene libre el carbono 5' y el siguiente nucleótido tiene libre el carbono 3', se dice que la secuencia de nucleótidos seordena desde 5' a 3' (5' → 3').

ESTRUCTURA SECUNDARIA

Es una estructura en doble hélice. Permite explicar el almacenamiento de la información genética y el mecanismo de duplicación del ADN. Fue postulada por James Watson y Francis Crick.

Es una cadena doble, dextrógira o levógira, según el tipo de ADN. Ambas cadenas son complementarias, pues la adenina de una se une a la timina de la otra, y la guanina de una a la citosina de la otra. Estas bases enfrentadas son

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