Nucleótidos y ácidos nucleico
Funciones e importancia biológica de los
ácidos nucleicos
con
organismo vivo contiene un conjunto de instrucciones para formar una réplica de
sí mismo.
genoma del organismo o material genético es donde está toda esa
información.
Los genomas de todas las células están
formados por ADN. Algunos genomas
virales están formados por ARN.
Funciones e importancia
biológica de los ácidos nucleicos
·
Duplicación del ADN.
·
Transcripción del ADN para formar ARNm y
otros ARN.
·
Traducción, en los ribosomas, del mensaje
contenido en el ARNm a proteínas.
·
Expresión del mensaje genético, proteínas.
Determina
la estructura del ADN
Cada molécula de ADN está constituida por dos
cadenas o bandas formadas por un elevado número de compuestos químicos llamados
nucleótidos.
Niveles estructurales de los ácidos nucleicos
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.
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 las que constituyen los Puentes de Hidrógeno.
Estructura terciaria: El
ADN presenta una estructura terciaria, que consiste en que la fibra de 20 Å se
halla retorcida sobre sí misma, formando una especie de supe-hélice. Esta disposición se denomina ADN Superenrollado, y se debe a la acción de enzimas
denominadas Topoisomerasas-II. Este enrollamiento da estabilidad a la molécula
y reduce su longitud.
Estructura cuaternaria
La
cromatina en el núcleo tiene un grosor de 300A. La fibra de cromatina de 100Å
se empaqueta formando una fibra de cromatina de 300Å. El enrollamiento que
sufre el conjunto de nucleosomas recibe el nombre de Solenoide.
Composición de los ácidos nucleicos
Son biopolímeros formados por unidades
llamadas monómeros, que son los nucleótidos.Los nucleótidos están formados por la unión de:
a) Una puntosa, que puede ser la D-ribosa en el ARN; o la D-2- desoxirribosa en el ADN
Nucleósidos
Los nucleósidos están formados por ribosa y
desoxirribosa una base heterocíclica.
En cada nucleótido, un
enlace β-N-glicosidico conecta el C-1
del azúcar al N-1 de la pirimidina o al N-9 de la purpurina.
Los nucleósidos son
derivados N-ribosa o N-desoxirribosa de
las pirimidinas o las purinas.
Nucleótidos: Son derivados disformados de los nucleósidosos ribonucleósidos contienen tres grupos hidroxilos que se
pueden fosforilar (2’, 3’ y 5’).
Características del ADN
El ADN es
una molécula de ácido desoxi-ribonucleico, esto significa que está conformada
por las bases nitrogenadas adenina, timina, citosina y guanina (el ARN tiene
uracilo en lugar de la timina). Además tiene una azúcar pentosa llamada
desoxi-ribosa (el ARN tiene azúcar ribosa).
Doble hebra de ADN
A. Unión de nucleótidos por enlaces de 3’,5’fosfodiester.
B. Formación de una doble hélice con dos hebras anti paralelas.
C. Estabilización de la doble hélice por fuerzas débiles.
D. Conformación de ADN de doble hebra. A. Unión de nucleótidos por enlaces de 3’,5’ fosfodieste
A. Unión de nucleótidos por enlaces de 3’,5’fosfodiester.
B. Formación de una doble hélice con dos hebras anti paralelas.
C. Estabilización de la doble hélice por fuerzas débiles.
D. Conformación de ADN de doble hebra. A. Unión de nucleótidos por enlaces de 3’,5’ fosfodieste
Transcripción y procesamiento del ARN
El proceso de síntesis de ARN o TRANSCRIPCIÓN,
consiste en hacer una copia complementaria de un trozo de ADN. El ARN se
diferencia estructural mente del ADN en el azúcar, que es la ribosa y
en una base, el uracilo, que reemplaza a la timina. Además el ARN es una cadena
sencilla.
La información
contenida en el genoma debe especificar las estructuras primarias de cada
proteína en un organismo.
§ Gen: secuencia de ADN que se transcribe a ARN. Esta definición también engloba los genes que no codifican proteínas.
§ Genes domésticos: que codifican proteínas o moléculas de ARN que son esenciales para las actividades en todas las células vivas, (Ej. Enzimas que intervienen en procesos metabólicos).
§ GeCaracterísticas del ADN
El ADN es
una molécula de ácido desoxi-ribonucleico, esto significa que está conformada
por las bases nitrogenadas adenina, timina, citosina y guanina (el ARN tiene
uracilo en lugar de la timina). Además tiene una azúcar pentosa llamada
desoxi-ribosa (el ARN tiene azúcar ribosa).
Doble hebra de ADN
A. Unión de nucleótidos por enlaces de 3’,5’fosfodiester.
B. Formación de una doble hélice con dos hebras anti paralelas.
C. Estabilización de la doble hélice por fuerzas débiles.
D. Conformación de ADN de doble hebra. A. Unión de nucleótidos por enlaces de 3’,5’ fosfodieste
A. Unión de nucleótidos por enlaces de 3’,5’fosfodiester.
B. Formación de una doble hélice con dos hebras anti paralelas.
C. Estabilización de la doble hélice por fuerzas débiles.
D. Conformación de ADN de doble hebra. A. Unión de nucleótidos por enlaces de 3’,5’ fosfodieste
Transcripción y procesamiento del ARN
El proceso de síntesis de ARN o TRANSCRIPCIÓN,
consiste en hacer una copia complementaria de un trozo de ADN. El ARN se
diferencia estructuralmente del ADN en el azúcar, que es la ribosa y
en una base, el uracilo, que reemplaza a la timina. Además el ARN es una cadena
sencilla.
La información
contenida en el genoma debe especificar las estructuras primarias de cada
proteína en un organismo.
§ Gen: secuencia de ADN que se transcribe a ARN. Esta definición también engloba los genes que no codifican proteínas.
§ Genes domésticos: que codifican proteínas o moléculas de ARN que son esenciales para las actividades en todas las células vivas, (Ej. Enzimas que intervienen en procesos metabólicos).
§ Genes especiales: que solo se transcriben en circunstancias
especiales, (Ej. Durante la división celular) o genes que solo se
expresen en un cierto tipo de células (Ej. la insulina solo se
produce en las células pancreáticas).
Tipos
de ARN
En la extracción de la información contenida en el ADN para producir las proteínas participan varias clases de moléculas de ARN.
§ ARN de transferencia (ARNt): lleva los aminoácidos a la máquina de la traducción.
§ ARN ribosómico (ARNr): forma gran parte del ribosoma.
§ ARN mensajero (ARNm): participa en las síntesis de las proteínas al traducir moléculas inestables de ARNm. Una molécula de ARNm es complementaria de un segmento de una de las hebras del ADN.
§ ARN cebadores: son los que se utilizan en la Replicación del ADN. No son sintetizados por la ARN polimerasa.
En la extracción de la información contenida en el ADN para producir las proteínas participan varias clases de moléculas de ARN.
§ ARN de transferencia (ARNt): lleva los aminoácidos a la máquina de la traducción.
§ ARN ribosómico (ARNr): forma gran parte del ribosoma.
§ ARN mensajero (ARNm): participa en las síntesis de las proteínas al traducir moléculas inestables de ARNm. Una molécula de ARNm es complementaria de un segmento de una de las hebras del ADN.
§ ARN cebadores: son los que se utilizan en la Replicación del ADN. No son sintetizados por la ARN polimerasa.
Las
principales ARN polimerasas de eucariotas son la I, la II, la
III, y la mitocondrial
§ Los diferentes tipos de ARN polimerasas se diferencian en su composición de
aminoácidos, en su estructura, en su localización, en el tipo de ARN que
transcriben y en su forma de inhibición.
§ ARN polimerasa I: síntesis, reparación y revisión. Sintetiza precursores de ARN
ribosómico.
§ ARN polimerasa II: reparación, sintetiza precursores de ARN mensajero,
micro ARN y otros tipos de ácido ribonucleico. Esta polimerasa es el tipo más
estudiado, y se requieren factores de transcripción para que se una a los
promotores del ADN.
§ ARN polimerasa III: sintetiza ARN de transferencia, ARN ribosómico de 5S y otros
pequeños ARN (ARN pequeños) encontrados en el núcleo celular (ARN p
nucleares) y en el citoplasma (ARN p citoplasmáticos).
III, y la mitocondrial
§ Los diferentes tipos de ARN polimerasas se diferencian en su composición de
aminoácidos, en su estructura, en su localización, en el tipo de ARN que
transcriben y en su forma de inhibición.
§ ARN polimerasa I: síntesis, reparación y revisión. Sintetiza precursores de ARN
ribosómico.
§ ARN polimerasa II: reparación, sintetiza precursores de ARN mensajero,
micro ARN y otros tipos de ácido ribonucleico. Esta polimerasa es el tipo más
estudiado, y se requieren factores de transcripción para que se una a los
promotores del ADN.
§ ARN polimerasa III: sintetiza ARN de transferencia, ARN ribosómico de 5S y otros
pequeños ARN (ARN pequeños) encontrados en el núcleo celular (ARN p
nucleares) y en el citoplasma (ARN p citoplasmáticos).
Resumen del
Al observar el
video de la replicación de ADN hizo un breve resumen según la Replicación es el proceso por el cual una molécula
de DNA genera otra igual, a partir de ella misma. cuando presentaron el
modelo de doble hélice del DNA ya introdujeron un mecanismo hipotético por el
cual la molécula de DNA disocia progresivamente ambas hebras para generar dos
nuevas, aprovechando la complementariedad de bases nitrogenadas. El resultado
son dos moléculas hijas, compuesta cada una de ellas por una cadena antigua y
otra de nueva síntesis. Es un tipo de replicación semi conservativa.
Y la transcripción de ADN A ARN es un proceso en el que la información genética
del ADN pasa al ARN mensajero (ARNm). Es el primer paso de la síntesis de
proteínas. El ARNm transporta la información desde el núcleo, donde está
codificada en el ADN, hasta el citoplasma, donde se encuentran los ribosomas.
El paso de ADN a ARNm se hace construyendo una copia complementaria nucleótido
a nucleótido teniendo en cuenta que en el ARNm el uracilo es el complementario
a la adenina. Esta copia la realiza la enzima ARN polimerasa II en tres etapas:
iniciación, elongación y terminación. La ARN polimerasa II se une a un sitio
específico del ADN llamado promotor para comenzar la transcripción. No todos
los genes se expresan sino que en cada tipo celular y en cada momento funcional
hay un perfil de expresión génica que proporciona a cada célula su identidad y
le permite adaptarse a las funciones que debe realizar.
La traducción
de ADN A proteína : al ver el
video este tiene lugar en
los ribosomas del citoplasma. Los aminoácidos son transportados por
el ARN de transferencia, específico para cada uno de ellos, y son llevados
hasta el ARN mensajero, dónde se aparean el condón de éste y
el anti codón del ARN de transferencia, por complementariedad de
bases, y de ésta forma se sitúan en la posición que les corresponde cada uno de
ellos.
nes especiales: que solo se transcriben en circunstancias
especiales, (Ej. Durante la división celular) o genes que solo se
expresen en un cierto tipo de células (Ej. la insulina solo se
produce en las células pancreáticas).
especiales, (Ej. Durante la división celular) o genes que solo se
expresen en un cierto tipo de células (Ej. la insulina solo se
produce en las células pancreáticas).
Tipos
de ARN
En la extracción de la información contenida en el ADN para producir las proteínas participan varias clases de moléculas de ARN.
§ ARN de transferencia (ARNt): lleva los aminoácidos a la máquina de la traducción.
§ ARN ribosómico (ARNr): forma gran parte del ribosoma.
§ ARN mensajero (ARNm): participa en las síntesis de las proteínas al traducir moléculas inestables de ARNm. Una molécula de ARNm es complementaria de un segmento de una de las hebras del ADN.
§ ARN cebadores: son los que se utilizan en la Replicación del ADN. No son sintetizados por la ARN polimerasa.
En la extracción de la información contenida en el ADN para producir las proteínas participan varias clases de moléculas de ARN.
§ ARN de transferencia (ARNt): lleva los aminoácidos a la máquina de la traducción.
§ ARN ribosómico (ARNr): forma gran parte del ribosoma.
§ ARN mensajero (ARNm): participa en las síntesis de las proteínas al traducir moléculas inestables de ARNm. Una molécula de ARNm es complementaria de un segmento de una de las hebras del ADN.
§ ARN cebadores: son los que se utilizan en la Replicación del ADN. No son sintetizados por la ARN polimerasa.
Las
principales ARN polimerasas de eucariotas son la I, la II, la
III, y la mitocondrial
§ Los diferentes tipos de ARN polimerasas se diferencian en su composición de
aminoácidos, en su estructura, en su localización, en el tipo de ARN que
transcriben y en su forma de inhibición.
§ ARN polimerasa I: síntesis, reparación y revisión. Sintetiza precursores de ARN
Ribosómico.
§ ARN polimerasa II: reparación, sintetiza precursores de ARN mensajero,
micro ARN y otros tipos de ácido ribonucleico. Esta polimerasa es el tipo más
estudiado, y se requieren factores de transcripción para que se una a los
promotores del ADN.
§ ARN polimerasa III: sintetiza ARN de transferencia, ARN ribosómico de 5S y otros
pequeños ARN (ARN pequeños) encontrados en el núcleo celular (ARN p
nucleares) y en el citoplasma (ARN p citoplasmáticos).
III, y la mitocondrial
§ Los diferentes tipos de ARN polimerasas se diferencian en su composición de
aminoácidos, en su estructura, en su localización, en el tipo de ARN que
transcriben y en su forma de inhibición.
§ ARN polimerasa I: síntesis, reparación y revisión. Sintetiza precursores de ARN
Ribosómico.
§ ARN polimerasa II: reparación, sintetiza precursores de ARN mensajero,
micro ARN y otros tipos de ácido ribonucleico. Esta polimerasa es el tipo más
estudiado, y se requieren factores de transcripción para que se una a los
promotores del ADN.
§ ARN polimerasa III: sintetiza ARN de transferencia, ARN ribosómico de 5S y otros
pequeños ARN (ARN pequeños) encontrados en el núcleo celular (ARN p
nucleares) y en el citoplasma (ARN p citoplasmáticos).
Resumen del
Al observar el
video de la replicación de ADN hizo un breve resumen según la replicación es el proceso por el cual una molécula
de DNA genera otra igual, a partir de ella misma. cuando presentaron el
modelo de doble hélice del DNA ya introdujeron un mecanismo hipotético por el
cual la molécula de DNA disocia progresivamente ambas hebras para generar dos
nuevas, aprovechando la complementariedad de bases nitrogenadas. El resultado
son dos moléculas hijas, compuesta cada una de ellas por una cadena antigua y
otra de nueva síntesis. Es un tipo de replicación semi conservativa.
Y la transcripción de ADN A ARN es un proceso en el que la información genética
del ADN pasa al ARN mensajero (ARNm). Es el primer paso de la síntesis de
proteínas. El ARNm transporta la información desde el núcleo, donde está
codificada en el ADN, hasta el citoplasma, donde se encuentran los ribosomas.
El paso de ADN a ARNm se hace construyendo una copia complementaria nucleótido
a nucleótido teniendo en cuenta que en el ARNm el uracilo es el complementario
a la adenina. Esta copia la realiza la enzima ARN polimerasa II en tres etapas:
iniciación, elongación y terminación. La ARN polimerasa II se une a un sitio
específico del ADN llamado promotor para comenzar la transcripción. No todos
los genes se expresan sino que en cada tipo celular y en cada momento funcional
hay un perfil de expresión génica que proporciona a cada célula su identidad y
le permite adaptarse a las funciones que debe realizar.
La traducción
de ADN A proteína al ver el
video este tiene lugar en
los ribosomas del citoplasma. Los aminoácidos son transportados por
el ARN de transferencia, específico para cada uno de ellos, y son llevados
hasta el ARN mensajero, dónde se aparean el codón de éste y
el anti codón del ARN de transferencia, por complementariedad de
bases, y de ésta forma se sitúan en la posición que les corresponde cada uno de
ellos.
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