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Ácidos nucleicos

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    • ÁCIDOS NUCLEICOS
    • • Fueron descubiertos en 1868 por Miescher en globulos blancos de secreción purulenta luego aislados por primera vez del nucleo celular donde se descubrió su carácter acido, posteriormente en 1953 Watson y Crick determinaron su estructura molecular. • Son biomoleculas organicas pentarias compuestas de 5 elementos químicos C, H, O, N y P constituida por cientos o miles de unidades estructurales llamados nucleótidos.
    • DOGMA CENTRAL CENTRAL DE LA BIOLOGÍA • Se refiere al sistema fundamental de mantenimiento y flujo de la información genética en los organismos vivos.
    • • La información genética contenida en el DNA se mantiene mediante su capacidad de replicación. • La información contenida en el DNA se expresa: 1. Mediante el proceso de transcripción, paso por el que la información se transfiere a una molécula de RNA mensajero (RNAm) 2. Mediante el proceso de la traducción, el mensaje transportado por el RNAm se traduce a proteína.
    • COMPOSICIÓN QUÍMICA: • Los ácidos nucleicos son macromoléculas constituidas por una o 2 cadenas de miles de nucleótidos, por eso tienen elevado peso molecular. • Los nucleótidos están unidos por enlaces fosfodiester.
    • 1)NUCLEOTIDOS Son los monómeros, unidades moleculares de los ácidos nucleicos, están compuestos de: Pentosa Base nitrogenada Grupo fosfato a. Pentosa • En los nucleótidos existen pentosas. Los nucleótidos de ARN tienen la pentosa llamada ribosa, mientras que los nucleótidos de ADN presentan la pentosa llamada desoxirribosa.
    • a. Bases Nitrogenadas • Son biomoleculas orgánicas de naturaleza aromática heterocíclica. Su carácter básico se debe a los grupos amino (NH2). Las bases nitrogenadas han sido clasificadas en puricas y pirimidicas. • Dentro de las puricas están la adenina y guanina y en las pirimidicas están la citosina, timina y uracilo. a. Ácido fosfórico • Es la molécula responsable de carácter acido de los ácidos nucleicos, además les otorga basofilia, es desir la capacidad de fijar los colorantes básicos. • En los acidos nucleicos se encuentra como anion fosfato.
    • ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO (ADN) • Está formado por la unión de muchos nucleótidos. • La mayoría de las moléculas de ADN poseen 2 cadenas antiparalelas unidas entre sí mediante la bases nitrogenadas por medio de puentes de hidrogeno. • El ADN es el portador de la información genética, se puede decir por tanto que los genes están compuestos por ADN.
    • REPLICACIÓN DEL ADN Hipótesis de la duplicación del ADN: 1)Hipótesis conservativa: Tras la duplicación quedan 2 hebras antiguas y 2 hebras nuevas formando una doble hélice. 2)Hipótesis dispersa: se propone que las hebras están formadas por fragmentos distintos de ADN antiguo y ADN recién sintetizado. 3)Hipótesis semiconservativa: Formulada por Watson y Crick. En una doble hélice cada hebra servirá de molde y mediante la complementariedad de bases, se formara una hebra copia de cada hebra molde, quedando al final 2 dobles hélices formadas por una hebra antigua y una hebra nueva.
    • • La replicación del ADN es un mecanismo que ocurre en células interfasicas y consiste en el desenrrollamiento del ADN produciéndose la ruptura de los puentes de hidrogeno dando lugar a la separación de las cadenas simples.
    • PROCESO DE LA REPLICACIÓN: • Existe una secuencia de nucleótidos en el ADN llamada origen de replicación que actúa como señal de iniciación. • Las cadenas de ADN están unidas por puentes de hidrógeno, que debemos romper para facilitar la separación de las cadenas para ser copiadas, esta separación la lleva a cabo las enzimas helicasas. • Como el desenrollamiento de la doble hélice da lugar a superenrollamientos en el resto de la molécula, capaces de detener el proceso, se hace preciso la presencia de las enzimas topoisomerasas que eliminen las tensiones en la fibra.
    • • A continuación, para evitar que las dos hebras vuelvan a reunirse y formar los puentes de hidrógeno se colocan unas proteínas llamadas SSB (Single-Strand DNA Binding proteins), que estabilizan las cadenas sencillas. • El proceso es bidireccional, es decir, hay una helicasa trabajando en un sentido y otra trabajando en sentido opuesto. Se forman pues las llamadas burbujas u ojos de replicación. • Como ninguna ADN-polimerasa puede actuar sin cebador, interviene primero una ARN polimerasa (primasa) que si lo puede hacer, sintetiza un corto fragmento de ARN de unos 10 nucleótidos denominado primer que actúa como cebador.
    • • Después interviene la ADN polimerasa III, que a partir de este cebador comienza a sintetizar en dirección 5’a 3’ una hebra de ADN partir de nucleótidos trifosfato. La energía necesaria para el proceso es aportada por los propios nucleótidos que pierden dos de sus fósforos. Esta nueva hebra se sintetiza en el sentido que se abre la horquilla de replicación, es de crecimiento continuo y se denomina hebra conductora.
    • • Sobre la otra hebra (hebra discontinua o retardada) la ARN polimerasa sintetiza unos 40 nucleótidos de ARN en un punto que dista unos 1.000 nucleótidos de la señal de iniciación. A partir de ellos la ADN polimerasa III sintetiza unos 1.000 nucleótidos de ADN, formándose un fragmento de Okazaki. Este proceso se va repitiendo a medida que se van separando las dos hebras patrón.
    • • A continuación interviene la ADN polimerasa I, que, primero, gracias a su función exonucleasa, retira los segmentos de ARN, y que luego, gracias a su función polimerasa, rellena los huecos con nucelótidos de ADN. • Finalmente la ADN ligasa unirá los dos extremos, tanto en la cadena continua como los sucesivos fragmentos de Okazaki que se van formando en la cadena discontinua.
    • ÁCIDO RIBONUCLEICO (ARN) • Los ácidos ribonucléicos (ARN) están formados por ribonucléotidos (nucleótido de ribosa), sus bases nitrogenadas son adenina, guanina, citosina y uracilo, compuesto este último que sustituye a la timina del ADN.
    • • Estos ribonucléotidos se unen entre sí mediante enlaces fosfodiéster en sentido 5 → 3, al igual que el ADN. A diferencia del ADN, el ARN es casi siempre monocatenario (excepto en los reovirus donde es bicatenario). • Poseen zonas con estructura de doble hélice, denominadas horquillas. • Cuando las zonas complementarias están separadas por regiones no complementarias se forman lazos o bucles.
    • Tipos de ARN: • Por su localización celular, su estructura y la función que desempeñan se distinguen varios tipos de ARN: ARNm (mensajero), ARNr (ribosómico), ARNt (transferente) y el ARNhn (heterogéneo nuclear).
    • ARN mensajero (ARNm) • Forman cadenas cortas y lineales que poseen únicamente estructura primaria. • Sintetizado como copia complementaria de un segmento de ADN. • Lleva la información desde el núcleo al hialoplasma para la síntesis de proteínas. • Constituye el 50% del ARN total de la célula. • Para la sintesis de proteinas servira como molde o de plantilla, cuya secuencia de bases son agrupadas de 3 en 3 llamados codones o tripletes que codificaran a los aminoacidos.
    • ARN de Transferencia (ARNt) • Están formados por moléculas relativamente pequeñas que contienen entre 70 y 90 nucleótidos y constituyen una única hebra o cadena. • Esta cadena presenta zonas con doble hélice, que dan lugar a la estructura secundaria en “hoja de trébol”. • Los distintos ARNt dispersos en el hialoplasma se encargan de recoger los diferentes aminoácidos y de transportarlos hasta los ribosomas.
    • • En el ARNt podemos distinguir un brazo aceptor de aminoácidos abierto y un bucle anticodón formado por un triplete de bases nitrogenadas y que es complementario del correspondiente triplete codón del ARNm. • Representa el 15% del ARN total de la célula.
    • ARN Ribosómico (ARNr) • Son los más abundantes (90 - 95 % de los ARN). • Al igual que el ARNt presenta zonas con estructura de doble hélice globular. • Se encuentra en los ribosomas asociado a proteínas, formando parte de subunidades que los integran. • Los ribosomas son los orgánulos encargados de la biosíntesis de proteínas; concretamente, “traducen” la secuencia de bases del ARNm en la secuencia correspondiente de aminoácidos. • Sintetiza proteinas.
    • ARN Heterogéneo Nuclear (ARNht) • Localizadas en el nucleo. • Presentan gran variedad de tamaños, de ahí su nombre. • Es el precursor de los ARNm, en los que se transforman tras un proceso de maduración que implica la eliminación de secuencias de nucleótidos no codificantes.