Los ácidos nucleicos almacenan y transmiten información genética que heredamos de nuestros antepasados. Si tiene hijos, su información genética en su genoma se recombinará y combinará con la información genética de su pareja. Tu propio genoma se duplica cada vez que cada célula se divide. Además, los ácidos nucleicos contienen ciertos segmentos llamados genes que son responsables de la síntesis de todas las proteínas en las células. Las propiedades de los genes controlan las características biológicas de tu cuerpo.
Información general
Hay dos clases de ácidos nucleicos: ácido desoxirribonucleico (más conocido como ADN) y ácido ribonucleico (más conocido como ARN).
El ADN es una cadena de genes en forma de hilo que es necesaria para el crecimiento, desarrollo, vida y reproducción de todos los organismos vivos conocidos y la mayoría de los virus.
Los cambios en el ADN de los organismos multicelulares darán lugar a cambios en las generaciones posteriores.
El ADN es un sustrato biogenético,se encuentra en todos los seres vivos existentes, desde los organismos vivos más simples hasta los mamíferos altamente organizados.
Muchas partículas virales (viriones) contienen ARN en el núcleo como material genético. Sin embargo, cabe mencionar que los virus se encuentran en el límite entre la naturaleza animada y la inanimada, ya que sin el aparato celular del huésped permanecen inactivos.
Antecedentes históricos
En 1869, Friedrich Miescher aisló núcleos de glóbulos blancos y descubrió que contenían una sustancia rica en fósforo que llamó nucleína.
Hermann Fischer descubrió bases de purina y pirimidina en ácidos nucleicos en la década de 1880.
En 1884, R. Hertwig sugirió que las nucleínas son responsables de la transmisión de rasgos hereditarios.
En 1899, Richard Altmann acuñó el término "ácido central".
Y más tarde, en los años 40 del siglo XX, los científicos Kaspersson y Brachet descubrieron un vínculo entre los ácidos nucleicos y la síntesis de proteínas.
Nucleótidos
Los polinucleótidos se forman a partir de muchos nucleótidos, monómeros conectados entre sí en cadenas.
En la estructura de los ácidos nucleicos, se aíslan los nucleótidos, cada uno de los cuales contiene:
- Base nitrogenada.
- Azúcar pentosa.
- Grupo fosfato.
Cada nucleótido contiene una base aromática que contiene nitrógeno unida a un sacárido de pentosa (cinco carbonos) que, a su vez, está unido a un residuo de ácido fosfórico. Dichos monómeros, cuando se combinan entre sí, forman polímeroscadenas Están conectados por enlaces de hidrógeno covalentes que se producen entre el residuo de fósforo de una cadena y el azúcar pentosa de la otra cadena. Estos enlaces se denominan enlaces fosfodiéster. Los enlaces fosfodiéster forman el esqueleto de fosfato-carbohidrato (esqueleto) tanto del ADN como del ARN.
Desoxirribonucleótido
Consideremos las propiedades de los ácidos nucleicos ubicados en el núcleo. El ADN forma el aparato cromosómico del núcleo de nuestras células. El ADN contiene las "instrucciones de software" para el funcionamiento normal de la célula. Cuando una célula reproduce su propia especie, estas instrucciones se transmiten a la nueva célula durante la mitosis. El ADN tiene la apariencia de una macromolécula de doble cadena retorcida en un hilo de doble hélice.
El ácido nucleico contiene un esqueleto de sacárido de fosfato-desoxirribosa y cuatro bases nitrogenadas: adenina (A), guanina (G), citosina (C) y timina (T). En una hélice de doble cadena, la adenina se empareja con la timina (A-T), la guanina se empareja con la citosina (G-C).
En 1953, James D. Watson y Francis H. K. Crick propuso una estructura tridimensional de ADN basada en datos cristalográficos de rayos X de baja resolución. También se refirieron a los hallazgos del biólogo Erwin Chargaff de que en el ADN, la cantidad de timina es equivalente a la cantidad de adenina y la cantidad de guanina es equivalente a la cantidad de citosina. Watson y Crick, quienes ganaron el Premio Nobel en 1962 por sus contribuciones a la ciencia, postularon que dos hebras de polinucleótidos forman una doble hélice. Los hilos, aunque son idénticos, giran en direcciones opuestas.direcciones. Las cadenas de fosfato-carbono se encuentran en el exterior de la hélice, mientras que las bases se encuentran en el interior, donde se unen a las bases de la otra cadena a través de enlaces covalentes.
Ribonucleótidos
La molécula de ARN existe como un hilo espiral monocatenario. La estructura del ARN contiene un esqueleto de carbohidratos de fosfato-ribosa y bases de nitrato: adenina, guanina, citosina y uracilo (U). Cuando se crea ARN en la plantilla de ADN durante la transcripción, la guanina se empareja con la citosina (G-C) y la adenina con el uracilo (A-U).
Los fragmentos de ARN se utilizan para reproducir proteínas dentro de todas las células vivas, lo que garantiza su crecimiento y división continuos.
Hay dos funciones principales de los ácidos nucleicos. Primero, ayudan al ADN sirviendo como intermediarios que transmiten la información hereditaria necesaria a los innumerables ribosomas de nuestro cuerpo. La otra función principal del ARN es entregar el aminoácido correcto que cada ribosoma necesita para producir una nueva proteína. Hay varias clases diferentes de ARN.
El ARN mensajero (ARNm o ARNm - plantilla) es una copia de la secuencia básica de un segmento de ADN obtenido como resultado de la transcripción. El ARN mensajero sirve como intermediario entre el ADN y los ribosomas, orgánulos celulares que aceptan aminoácidos del ARN de transferencia y los usan para construir una cadena polipeptídica.
El ARN de transferencia (ARNt) activa la lectura de datos hereditarios del ARN mensajero, lo que da como resultado el proceso de traducciónácido ribonucleico - síntesis de proteínas. También transporta los aminoácidos correctos al lugar donde se sintetiza la proteína.
El ARN ribosómico (ARNr) es el componente principal de los ribosomas. Se une al ribonucleótido plantilla en un lugar determinado donde es posible leer su información, iniciando así el proceso de traducción.
Los miARN son pequeñas moléculas de ARN que actúan como reguladores de muchos genes.
Las funciones de los ácidos nucleicos son sumamente importantes para la vida en general y para cada célula en particular. Casi todas las funciones que realiza una célula están reguladas por proteínas sintetizadas utilizando ARN y ADN. Las enzimas, los productos proteicos, catalizan todos los procesos vitales: respiración, digestión, todo tipo de metabolismo.
Diferencias entre la estructura de los ácidos nucleicos
| Dezoskiribonucleótido | Ribonucleótido | |
| Función | Almacenamiento a largo plazo y transmisión de datos hereditarios | Transformación de la información almacenada en el ADN en proteínas; Transporte de aminoácidos. Almacenamiento de datos hereditarios de algunos virus. |
| Monosacárido | Desoxirribosa | Ribosa |
| Estructura | Espiral de doble hebra | Forma helicoidal de un solo hilo |
| Bases nitradas | T, C, A, G | U, C, G, A |
Propiedades distintivas de las bases de ácidos nucleicos
Adenina y guanina porsus propiedades son las purinas. Esto significa que su estructura molecular incluye dos anillos de benceno fusionados. La citosina y la timina, a su vez, pertenecen a las pirimidinas y tienen un anillo de benceno. Los monómeros de ARN construyen sus cadenas utilizando bases de adenina, guanina y citosina, y en lugar de timina añaden uracilo (U). Cada una de las bases de pirimidina y purina tiene su propia estructura y propiedades únicas, su propio conjunto de grupos funcionales vinculados al anillo de benceno.
En biología molecular, se utilizan abreviaturas especiales de una letra para indicar las bases nitrogenadas: A, T, G, C o U.
Azúcar pentosa
Además de un conjunto diferente de bases nitrogenadas, los monómeros de ADN y ARN difieren en su azúcar pentosa. El carbohidrato de cinco átomos en el ADN es la desoxirribosa, mientras que en el ARN es la ribosa. Son casi idénticos en estructura, con una sola diferencia: la ribosa agrega un grupo hidroxilo, mientras que en la desoxirribosa se reemplaza por un átomo de hidrógeno.
Conclusiones
En la evolución de las especies biológicas y la continuidad de la vida, el papel de los ácidos nucleicos no puede subestimarse. Como parte integral de todos los núcleos de las células vivas, son responsables de la activación de todos los procesos vitales que ocurren en las células.
