Ácidu nucleico
compuestu químicu From Wikipedia, the free encyclopedia
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Los ácidos nucleicos son grandes polímeros formaos pola repetición de monómeros[1]denominaos nucleótidos, xuníos por aciu enllaces fosfodiéster. Fórmense llargues cadenes; delles molécules d'acedos nucleicos lleguen a algamar tamaños xigantescos, de millones de nucleótidos encadenaos. Esisten dos tipos básicos, l'ADN y l'ARN.[2]
| Ácidu nucleico | |
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clase estructural de compuestos químicos (es)  | |
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Macromolécula y polinucleótido (es) | |
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El descubrimientu de los ácidos nucleicos deber a Johann Friedrich Miescher, que nel añu 1869 aislló los nucleos de les célules una sustancia acedo a la que llamó nucleína,[3] nome que darréu se camudó a ácidu nucleico. Darréu, en 1953, James Watson y Francis Crick afayaron la estructura del ADN a partir de la Fotografia 51, realizada por Rosalind Franklin emplegando la téunica de difracción de rayos X.[4]
Tolos organismos tienen estes biomoléculas que dirixen y controlen la síntesis de les sos proteínes, apurriendo la información que determina la so especificidá y carauterístiques biolóxiques, yá que contienen les instrucciones necesaries pa realizar los procesos vitales y son les responsables de toles funciones básiques nel organismu.[5]
Esisten dos tipos d'ácidos nucleicos : ADN (ácidu desoxirribonucleico) y ARN (ácidu ribonucleico), que s'estremen:
Les Bases Nitrogenadas son les que contienen la información xenética, éstes presenta una estructura cíclica que contién carbonu, nitróxenu, hidróxenu y osíxenu.[7] Estremar en dos tipos:
La presencia de los átomos de nitróxenu da-y un calter básicu a estos compuestos. Son arumoses y polo tanto son planes, tamién son insolubles n'agua y pueden establecer interacciones hidrofóbiques ente elles; estes interacciones sirven pa estabilizar la estructura tridimensional de los ácidos nucleicos.[9] La esistencia de distintos radicales fai que puedan apaecer delles bases nitrogenadas, que son:
Un nucleósido ye una unidá conformada por una pentosa (ribosa o desoxirribosa) xunida a una base nitrogenada. La unión realizar por aciu un enllaz N-glucosídico, con configuración beta (β), que ye una variante del enllaz glucosídico, que se forma cuando un hemicetal intramolecular reacciona con una amina, en llugar de faelo con un alcohol, lliberar una molécula d'agua. Nos nuclósidos llevar a cabu ente'l carbonu 1 (carbonilo) del azucre y unu de los átomos de nitróxenu de la base nitrogenada, si ésta ye una pirimidina xunir a la posición 1' y si ye una purina na posición 9'.[10]
Los planos de la base y l'azucre son perpendiculares ente sigo pero les bases pueden presentar dos conformación distintes:
Esisten dos tipos de nucleósidos:
Pa nomar estos compuestos tien de tomase en cuenta qué base nitrogenada ye y a qué azucre ta xunida; cuando ye una base púrica añader al nome d'ésta la terminación “-osina” y la terminación “-idina” si ye una pirimidina y antepónse el prefixu “desoxi-” nel casu de los desoxirribonucleósidos.[13]
Los nucleótidos son les unidaes básiques de los ácidos nucleicos y químicamente son los ésteres fosfóricos de los nucleósidos, ye dicir que son la resultancia de la unión ente una ribosa, una base nitrogenada y un ácidu fosfórico. La unión ente'l nucleósido y l'ácidu fosfórico llevar a cabu por aciu un enllaz éster que puede producise en cualesquier de los grupos hidroxilo llibres de la pentosa, pero como regla xeneral tien llugar nel grupu alcohol del carbonu 5'. Los nucleótidos pueden contener d'unu a tres grupos fosfatu, xuníos unu tres otru, por casu el monofosfato que namái contienen un grupu fosfatu, el difosfato con dos, trifosfato con trés. La presencia del grupu fosfatu qu'a pH 7 atópase ionizado, confier-y a la molécula un calter marcadamente ácidu.
Al igual que los nucleósidos, los nucleótidos tamién s'estremen en dos grupos dependiendo de la ribosa que contenga:
Pa nomar estos compuestos esisten distintes maneres, la forma más utilizada y la más senciella ye onde cada nucleótido identificar con tres lletres mayúscules. La primera d'elles correspuende a la base nitrogenada que contenga'l nucleótido, la segunda lletra indica si ye un monu-, di- o trifosfato y la tercera ye la inicial del grupu fosfatu, que ye una P y a lo último, nel casu de los desoxirribonucleótidos antepónse una d minúscula antes de los trés lletres. Otra forma de nomalos consiste en poner la pallabra ácidu al entamu y nel intre s'asitia'l nome de la base nitrogenada cola terminación -ílico, pero ésti sistema de nomenclatura puede ser un pocu ambiguu una y bones nun puede sabese la cantidá de grupos fosfatos que contién el nucleótido. Tamién se suelen nomar como los fosfatos de los correspondientes nucleósidos.
Por casu: Quier nomase el nucleótido compuestu d'una adenina con un grupu fosfatu y una ribosa.
Amás de formar la estructura de los ácidos nucleicos los nucleótidos tienen otres funciones relevantes:
L'ADN ye bicatenario, ta constituyíu por dos cadenes polinucleotídicas xuníes ente sigo en toa'l so llargor.[15] Esta doble cadena puede disponese en forma llinial (ADN del nucleu de les célules eucariotes) o en forma circular (ADN de les célules procarióticas, lo mesmo que de les mitocondries y cloroplastos eucariotes). La molécula d'ADN porta la información necesaria pal desenvolvimientu de les carauterístiques biolóxiques d'un individuu y contién los mensaxes ya instrucciones por que les célules realicen les sos funciones.[16]Dependiendo de la composición del ADN (refiriéndose a composición como la secuencia particular de bases), puede desnaturalizarse o rompese les pontes d'hidróxenos ente bases pasando a ADN de cadena simple o ADNsc abreviadamente.[8]
Escepcionalmente, l'ADN de dalgunos virus ye monocatenario.[17]
L'ADN ye un polímeru relativamente estable. Les reacciones bonales, como la desanimación de ciertes bases, la hidrólisis de los enllaces base-azucre N-glucosídicos, la formación de dímeros de pirimidina inducida por radiación, asoceden amodo, pero son importantes por cuenta de que la célula tien una baxa tolerancia a los cambeos nel material xenético.
Puede determinase la secuencia del ADN y pueden sintetizase polímeros d'ADN por un reglamentu qu'incorpora métodos químicos y enzimáticos.[18]
El ARN difier del ADN en que la pentosa de los nucleótidos constituyentes ye ribosa en llugar de desoxirribosa, y en que, en llugar de los cuatro bases A, G, C, T, apaez A, G, C, O (esto ye, uracilo en llugar de timina). Les cadenes de ARN son más curties que les d'ADN, anque felicidá carauterística ye por cuenta de considerancies de calter biolóxicu, yá que nun esiste llimitación química pa formar cadenes de ARN tan llargues como d'ADN, al ser l'enllaz fosfodiéster químicamente idénticu. El ARN ta constituyíu casi siempres por una única cadena (ye monocatenario), anque en ciertes situaciones, como nos ARNt y ARNr puede formar estructures plegaes complexes y estables.[23]
Ente que l'ADN contién la información, el ARN espresa dicha información,[24] pasando d'una secuencia llinial de nucleótidos, a una secuencia llinial d'aminoácidos nuna proteína. Pa espresar dicha información, precísense delles etapes y, en consecuencia esisten dellos tipos de ARN:
L'ADN y el ARN pueden desnaturalizarse.
La elevación de la temperatura y los valores estremos de pH producen la desnaturalización del ADN de doble héliz (xeneralmente asocede a la temperatura del so puntu de fusión). Esto provoca'l desenrollamiento del doble héliz, por cuenta de les desestabilización de los puente d'hidróxenu ente los pares de bases, nun hai rotura d'enllaces covalentes.
La renaturalización ye un procesu rápidu que consiste nun solu pasu, pa esto tendrá d'esistir un segmentu de doble héliz d'una docena o más residuos que caltengan xuníes los dos hebras. Cuando'l pH y la temperatura tornen a valores normales, lo que taba desenrollado volver a enrrollar bonalmente. Pero si los dos hebras tán totalmente separaes, llevar a cabu en dos pasos. Nel primeru, el procesu ye lentu, les hebras d'ADN reconocer al azar y formen un pequeñu fragmentu de doble héliz. Nel segundu, el procesu ye más rápidu y les bases que s'atopen non apariaes, apáriense progresivamente pa formar el doble héliz.
Efeutu hipocrómico.
Cuando se dan interacciones próximes del apilamientu de les bases de los ácidos nucleicos, estos producen un amenorgamientu de l'absorción del la lluz UV, en rellación cola absorción d'una disolución de nucleótidos llibres de la mesma concentración; la adsorción mengua cuando se forma la doble cadena. A esti fenómenu conózse-y como efeutu hipocrómico.
Cuando se desnaturaliza un ácidu nucleico produzse un efeutu contrariu, hai una medría de adsorción, llámase-y hipercrómico.
Les molécules d'ADN d'un virus o d'una bacteria en disolución se desnaturalizan nel so puntu de fusión (tm; ye la temperatura a la que la metá del ADN, les hebras tán separaes). Dependiendo del conteníu de CΞG, ye mayor el puntu de fusión, por cuenta de que son tres puente d'hidróxenu los que se deben romper.[27]
Esisten, amás de los naturales, dellos ácidos nucleicos non presentes na naturaleza (análogos d'ácidos nucleicos), sintetizaos nel llaboratoriu.
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