6. Acidos Nucleicos 2009

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Estructura y función

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6. Acidos Nucleicos 2009

  1. 1. LOS NUCLEÓTIDOS
  2. 2. Concepto <ul><li>Son biomoléculas formadas por una base nitrogenada (BN), un azúcar (A), y ácido fosfórico (P) </li></ul>
  3. 3. Componentes de los nucleótidos
  4. 4. Las bases nitrogenadas <ul><li>Pueden ser: </li></ul><ul><ul><li>Púricas </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Guanina (G) y Adenina (A) </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Pirimidínicas </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Timina (T), Citosina (C) y Uracilo (U) </li></ul></ul></ul>
  5. 5. El ácido fosfórico <ul><li>Que en la cadena del ácido nucleico une dos pentosas a través de una unión fosfodiester. </li></ul><ul><li>Esta unión se realiza entre el C-3’ de una pentosa, con el C-5’ de la segunda. </li></ul>
  6. 6. Los nucleósidos <ul><li>La unión de una pentosa con una base nitrogenada recibe el nombre de NUCLEÓSIDO, </li></ul><ul><ul><li>Esta unión se realiza mendiante un enlace ß-glucosídico </li></ul></ul>
  7. 7. Las pentosas <ul><li>Si la pentosa es una ribosa , tenemos un ribonucleósido . </li></ul><ul><ul><li>Estos tienen como bases nitrogenadas la adenina, guanina, citosina y uracilo . </li></ul></ul><ul><li>Si la pentosa es un desoxirribosa , tenemos un desoxirribonucleósido . </li></ul><ul><ul><li>Estos tienen como bases nitrogenadas la adenina, citosina, guanina y timina . </li></ul></ul>
  8. 8. Formación de un nucleótido
  9. 9. El ATP un nucleótido especial
  10. 10. El ATP <ul><li>A denosín trifosfato : es e l principal producto químico utilizado por los sistemas vivientes para almacenar energía . </li></ul><ul><li>C onsiste en un una base (adenina) unida a un azúcar (ribosa) y a tres fosfatos. </li></ul><ul><li>Las células lo usan para capturar, transferir y almacenar energía libre necesaria para realizar el trabajo químico. </li></ul><ul><li>Funciona como una MONEDA ENERGÉTICA . </li></ul>
  11. 11. Fórmula <ul><li>las cargas altamente ionizables de los grupos fosfatos hacen que se repelan </li></ul><ul><li>unos de otros; por lo tanto resulta fácil separar uno o dos Pi </li></ul><ul><li>La hidrólisis del ATP da:  </li></ul><ul><li>ATP + H2O ---> ADP + Pi </li></ul>
  12. 13. Papel en el metabolismo energético: <ul><li>El ATP se genera en las células mediante la fosforilación oxidativa. </li></ul><ul><li>Se utiliza para impulsar las reacciones metabólicas, como un agente fosforilante, y está implicado en procesos como: </li></ul><ul><li>la contracción muscular </li></ul><ul><li>transporte activo </li></ul><ul><li>mantenimiento de la integridad de la membrana celular. </li></ul><ul><li>En su acción como agente fosforilante, el ATP es un dador de fosfato para la generación de los otros nucleósidos 5´-trifosfatos (por ej. GTP, UTP, CTP). </li></ul>
  13. 14. Mediadores Fisiológicos: <ul><li>Otras funciones de los nucleótidos son aquellas en las que actúan como mediadores de procesos metabólicos clave. </li></ul><ul><li>El AMP C actúa como segundo mensajero en el control de la glucógenolisis y glucogénesis mediado por la adrenalina y el glucagón. </li></ul>
  14. 15. Componentes de coenzimas: <ul><li>Coenzimas tales como el NAD, FAD y coenzima A son constituyentes metabólicos importantes de las células que están implicados en muchas rutas metabólicas. </li></ul>
  15. 16.   Unidades monoméricas de los ácidos nucleicos: <ul><li>Los Ácidos Nucleicos </li></ul><ul><li>DNA </li></ul><ul><li>RNA </li></ul><ul><li>Están compuestos por nucleótidos. </li></ul>
  16. 17. <ul><li>Resumiendo: </li></ul><ul><li>Los nucleótidos purínicos y pirimidínicos son metabolitos extremadamente importantes que participan en muchas funciones celulares. </li></ul><ul><li>Estas funciones comprenden su actuación como: </li></ul><ul><li>a) precursores de los ácidos nucleicos </li></ul><ul><li>b) como almacenes de energía </li></ul><ul><li>c) agentes de transferencia de grupos </li></ul><ul><li>d) mediadores de la acción hormonal y neurotransmisora. </li></ul>
  17. 18. Síntesis de nucleótidos <ul><li>Los nucleótidos se forman de novo en la célula a partir de aminoácidos, ribosa, fosfato y CO2. </li></ul><ul><li>La ruta de novo para la síntesis de los nucleótidos requiere un suministro relativamente elevado de energía. </li></ul><ul><li>Para compensar esto, muchas células tienen rutas muy eficientes de recuperación mediante las que se pueden reutilizar las bases purínicas o pirimidínicas preformadas. </li></ul>
  18. 19. ÁCIDOS NUCLEICOS ESTRUCTURA Y FUNCIÓN
  19. 20. Concepto <ul><li>Los ácidos nucleicos están formados por la polimerización de muchos nucleótidos, los cuales se unen de la siguiente manera: 3´-pentosa-5´-fosfato---3´-pentosa-5´fosfato----- </li></ul>
  20. 21. Representación esquématica
  21. 22. Cada cadena tiene una orientación definida, por lo que la cadena es 5’  3’
  22. 23. Según su composición <ul><li>Existen dos tipos de ácidos nucleicos: </li></ul><ul><ul><li>Ácido Desoxiribonucleico o ADN O DNA </li></ul></ul><ul><ul><li>Ácido Ribonucleico o ARN O RNA </li></ul></ul>
  23. 24. El ácido desoxirribonucleico o ADN o DNA
  24. 25. Estructura <ul><li>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. </li></ul><ul><li>La adenina enlaza con la timina, mediante dos puentes de hidrógeno, mientras que la citosina enlaza con la guanina, mediante tres puentes de hidrógeno. </li></ul>
  25. 27. Estructura primaria <ul><li>Se trata de la secuencia de desoxirribonucleótidos de una de las cadenas. </li></ul><ul><li>La información genética está contenida en el orden exacto de los nucleótidos. </li></ul>
  26. 28. Estructura secundaria <ul><li>Es una estructura en doble hélice. Permite explicar el almacenamiento de la información genética y el mecanismo de duplicación del ADN. Fué postulada por Watson y Crick </li></ul><ul><li>La equivalencia de bases de Chargaff, que dice que la suma de adeninas más guaninas es igual a la suma de timinas más citosinas </li></ul><ul><li>A + G = T C </li></ul>
  27. 29. <ul><li>Es una cadena doble. 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. </li></ul><ul><li>Ambas cadenas son antiparalelas pues el extremo 3´de una se enfrenta al extremo 5´de la otra. </li></ul>
  28. 31. <ul><li>El grado de compactación con el que la información es almacenada en el ADN es único, siendo incomparable incluso a los más sofisticados elementos de memoria de las actuales computadoras. </li></ul>
  29. 32. Estructura Terciaria Nucleosoma se refiere al empaquetamiento del ADN para conformar el cromosoma
  30. 33. <ul><li>Collar de perlas </li></ul>
  31. 34. <ul><li>Bucles radiales </li></ul><ul><li>Fibra de cromatina </li></ul><ul><li>cromosoma </li></ul>
  32. 35. <ul><li>Una de las características más llamativas del ADN es que es capaz de codificar una cantidad enorme de información biológica. </li></ul><ul><li>Una célula fetal de mamífero no diferenciada contiene solamente unos cuantos picogramos (10 -12 g) de ADN. No obstante, esta diminuta cantidad de material es suficiente para dirigir la síntesis de un número enorme de proteínas diferentes que determinan la forma y comportamiento bioquímico de una gran variedad de tejidos diferenciados en el animal adulto. </li></ul>
  33. 36. Propiedades Biológicas del ADN <ul><li>El ADN es la macromolécula que en último término controla, principalmente a través de la síntesis proteica, cada aspecto de la función celular. </li></ul>
  34. 37. El ADN ejerce este control de la siguiente manera
  35. 38. <ul><li>Además de regular la expresión celular, el ADN juega un papel exclusivo en la herencia. </li></ul><ul><li>Este papel viene determinado por su capacidad de replicación, es decir, es una molécula que puede autorreplicarse. </li></ul><ul><li>El significado de la replicación es trascendental, permite que el ADN haga copias de sí mismo mientras se divide la célula. </li></ul><ul><li>Estas copias van a las células hijas, las cuales pueden así, heredar todas y cada una de las propiedades y características de la célula original. </li></ul>
  36. 40. <ul><li>Por tanto, las propiedades biológicas del ADN son: </li></ul><ul><li>La determinación final de las propiedades de la célula viva al regular la expresión de la información biológica, principalmente mediante el control de la síntesis proteica. </li></ul><ul><li>Transfiere la información biológica desde una generación a la siguiente, es decir, es esencial para la transmisión de la información genética. </li></ul>
  37. 41. El ácido ribonucleico o ARN o RNA
  38. 42. <ul><li>Está formado por la unión de muchos ribonucleótidos, los cuales se unen entre ellos mediante enlaces fosfodiester en sentido 5´-3´( igual que en el ADN ). </li></ul><ul><li>Están formados por una sola cadena </li></ul>
  39. 43. Estructura primaria <ul><li>Al igual que el ADN, se refiere a la secuencia de las bases nitrogenadas que constituyen sus nucleótidos. </li></ul>
  40. 44. Estructura secundaria <ul><li>E n una misma cadena, existen regiones con secuencias complementarias capaces de aparearse. </li></ul><ul><li>Lo que lo hace más estable. </li></ul><ul><li>Es propia de los ARN de transferencia (RNA t ) </li></ul>
  41. 45. Estructura terciaria <ul><li>Es un plegamient o complicado, sobre la estructura secundaria. </li></ul>
  42. 46. Tipos de ARN o RNA <ul><li>mensajero ARN m : </li></ul><ul><ul><li>Cadenas de largo tamaño con estructura primaria. </li></ul></ul><ul><ul><li>Se le llama mensajero porque transporta la información necesaria para la síntesis proteica. </li></ul></ul><ul><ul><li>Cada ARN m tiene información para sintetizar una proteína determinada. </li></ul></ul><ul><ul><li>Su vida media es corta. </li></ul></ul><ul><li>ribosómico ARN r : </li></ul><ul><ul><li>presenta cadena de diferente tamaño, con estructura secundaria y terciaria. </li></ul></ul><ul><ul><li>Forma parte de las subunidades ribosómicas cuando se une con muchas proteínas. </li></ul></ul><ul><ul><li>Están vinculados con la síntesis de proteínas. </li></ul></ul>
  43. 47. <ul><li>De Tranferencia ARN t : </li></ul><ul><ul><li>Son moléculas de pequeño tamaño </li></ul></ul><ul><ul><li>Poseen en algunas zonas estructura secundaria, lo que va hacer que en las zonas donde no hay bases complementarias adquieran un aspecto de bucles, como una hoja de trébol. </li></ul></ul><ul><ul><li>Los plegamientos se llegan a hacer tan complejos que adquieren una estructura terciaria </li></ul></ul><ul><ul><li>Su misión es unir aminoácidos y transportarlos hasta el ARN m   para sintetizar proteínas. </li></ul></ul><ul><li>Nucleolar ARN n : </li></ul><ul><ul><li>Se sintetiza en el nucleolo. </li></ul></ul><ul><ul><li>actúa como precursor de parte del ARN r </li></ul></ul>
  44. 49. Sitio de Internet <ul><li>http:// www.chemedia.com </li></ul>

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