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Los Nucleotidos




Enviado por Guillermo Alvarez



  1. Conceptos Básicos
  2. Conclusión

Los Nucleótidos desempeñan una amplia
variedad de funciones en el metabolismo celular

  • Son nexos químicos en los sistemas celulares
    en respuesta a hormonas y otros estímulos
    extracelulares

  • Son componentes estructurales de una serie de
    cofactores enzimáticos e intermedios
    metabólicos.

  • Son constituyentes de los ácidos nucleicos,
    ácido desoxirribonucleico (DNA) y ácido
    ribonucleico (RNA) que son los que contienen la
    información genética.

La estructura de todas las proteínas y de todas
las biomoléculas y de cada uno de los componentes
celulares es producto de la información programada en la
secuencia de nucleótidos de los ácidos nucleicos de
la célula.

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La capacidad de almacenar y transmitir
información genética sobre la naturaleza
química de una generación a la siguiente es el
requisito básico de la vida.

Esquema de una cadena de nucleótidos formando
ADN

Conceptos
Básicos

Los nucleótidos son constituyentes básico
de los ácidos nucleicos.

En el ácido desoxirribonucleico (DNA) se
encuentran especificadas las secuencias de aminoácidos de
todas las proteínas y las secuencias de nucleótidos
de todas las moléculas de RNA.

GEN: Es un segmento de DNA que contiene la
información necesaria para la síntesis de un
producto biológico funcional, proteína o
RNA.

Una célula contiene muchos miles de genes por lo
que las moléculas de DNA son muy largas.

Las únicas funciones conocidas del DNA son el
almacenamiento y la transmisión de la información
biológica.

En la célula se encuentran varias clases de RNA,
y tienen una amplia variedad de funciones.

RNA ribosómicos (rRNA), son componentes de
los ribosomas, complejos que llevan a cabo la síntesis de
proteínas.

RNA mensajeros (mRNA), actúan como
intermediarios, transportando la información desde un gen
o unos pocos genes hasta el ribosoma, donde se sintetizan las
proteínas.

RNA de transferencia (tRNA), son moléculas
adaptadoras que traducen con fidelidad la información
contenida en el RNA mensajero a secuencias específicas de
aminoácidos.

Además de estas clases principales, existe una
amplia variedad de RNA que desempeñan funciones
específicas.

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Los nucleótidos están formados por tres
componentes característicos:

  • 1. Una base nitrogenada,

  • 2. Una pentosa,

  • 3. Un fosfato

La molécula sin el grupo fosfato se denomina
nucleosido.

Las bases nitrogenadas son derivados de la purina o la
pirimidina,

Tanto el DNA como el RNA contienen dos bases
purínicas principales, la adenina (A) y la
guanina (G) y dos pirimidinas principales.

La pirimidina tanto en el DNA como en el RNA es la
citosina (C) pero la segunda pirimidina es distinta en
cada caso; es timina (T) en el DNA y uracilo (U) en
el RNA. Rara vez es a la inversa.

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Los ácidos nucleicos contienen dos tipos de
pentosas.

Los desoxirribonucleotidos del DNA contienen
2´-desoxi-D-ribosa y los ribonucleotidos del RNA contienen
D-ribosa.

La mayoría de nucleótidos tienen solo las
purinas y pirimidinas principales pero el DNA y el RNA contienen
también otras bases secundarias.

Las bases alteradas o poco comunes del DNA sirven a
menudo como señales específicas para la
regulación o la protección de la información
genética.

En el RNA, sobre todo en el tRNA también se
encuentran bases minoritarias de muchos tipos.

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Los nucleótidos sucesivos del RNA y el DNA
están unidos covalentemente por "puentes" de grupos
fosfato un enlace fosfodiéster.

Un ácido nucleico de cadena corta se denomina
oligonucleótido. El calificativo "corta" es en
cierta medida arbitrario, aunque el termino
oligonucleótido se utiliza a menudo para polímeros
de hasta 50 nucleótidos.

Los ácidos nucleicos de mayor longitud se
denominan polinucleótidos.

Las propiedades de las bases de los nucleótidos
influyen en la estructura tridimensional de los ácidos
nucleicos.

Las pirimidinas y purinas son compuestos
débilmente básicos y por ello se denominan bases.
Las purinas y pirimidinas presentes en el DNA y el RNA son
moléculas aromáticas.

Esta propiedad tiene efectos importantes sobre la
estructura, la distribución electrónica y la
capacidad de absorción de la luz de los ácidos
nucleicos.

Las pirimidinas son moléculas planas y las
purinas casi planas, con una ligera
deformación.

Las bases purínicas y pirimidinicas libres pueden
existir en dos o más formas tautoméricas
según el pH.

Todas las bases nucleotídicas absorben luz uV, y
los ácidos nucleicos se caracterizan por una fuerte
absorción a longitudes de onda cercana a 260 nm
(nanómetros).

Las bases purínicas y pirimidinicas son
hidrofóbicas y relativamente insolubles en agua al pH
celular cercano a la neutralidad.

A pH ácido o alcalino las bases adquieren carga y
aumenta su solubilidad en agua.

Los planos de los anillos de dos o más bases se
sitúan paralelamente (de forma análoga a una pila
de monedas), debido a una interacción denominada
apilamiento; esta es una de las dos principales tipos de
interacción entre las bases en los ácidos
nucleicos.

El apilamiento de las bases ayuda a minimizar el
contacto con el agua y es de gran importancia en la
estabilización de la estructura tridimensional de los
ácidos nucleicos.

Los grupos funcionales de las purinas y pirimidinas son
los grupos carbonilo y los átomos de nitrógeno del
anillo y grupos amino exocíclicos.

La formación de enlaces de hidrógeno en
los que participan los grupos amino y carboxilo, constituye el
modo más importante de interacción entre dos (y en
ocasiones de tres o cuatro) cadenas de ácido
nucleico.

Los patrones de enlace de hidrógeno más
frecuentes, fueron definidos por James Watson y Francis Crick en
1953; en estos la A se une específicamente con T o (U) y
la G se une con C. estos dos tipos de pares de bases predominan
en el DNA y el RNA de doble cadena y los tautómeros de la
figura son los responsables de estos apareamientos.

El apareamiento específico de las bases permite
la duplicación de la información
genética.

"Una estructura tan hermosa tenía que
existir"

-James Watson, the Double Helix, 1968

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Conclusión

La capacidad de almacenar y transmitir
información genética sobre la naturaleza
química de una generación a la siguiente es el
requisito básico de la vida.

Los nucleótidos están formados por tres
componentes característicos:

  • Una base nitrogenada,

  • Una pentosa,

  • Un fosfato

Los nucleótidos forman ácidos
nucleicos

Los ácidos nucleicos son el DNA y el
RNA

Existen dos tipos de ácidos nucleicos, ADN y ARN,
que se diferencian por el azúcar (Pentosa) que
llevan:

desoxirribosa y ribosa, respectivamente. Además
se diferencian por las bases nitrogenadas que contienen, Adenina,
Guanina, Citosina y Timina, en el ADN; y Adenina, Guanina,
Citosina y Uracilo en el ARN.

Una última diferencia está en la
estructura de las cadenas, en el ADN será una cadena doble
y en el ARN es una cadena sencilla El RNA tiene muchas funciones,
por lo que hay muchos tipos de RNA.

La única función que se le conoce al DNA,
es la transmisión de la herencia

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Autor:

Guillermo Alvarez

 

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