Ácidos nucleicos: composición de nucleótidos y estructura primaria y secundaria del ADN

Resumen

El documento explica qué son los ácidos nucleicos y cómo se forman a partir de nucleótidos, describiendo sus componentes: bases nitrogenadas púricas y pirimidínicas, pentosas y ácido fosfórico. Después se centra en el ADN como portador de la información genética, detallando su estructura primaria y el inicio de la estructura secundaria propuesta por Watson y Crick en 1953.

Puntos clave

Los ácidos nucleicos son polímeros de nucleótidos; existen dos tipos: ADN y ARN.
Las bases púricas son adenina y guanina; las pirimidínicas son citosina, timina y uracilo.
La pentosa del ARN es la β-D-ribofuranosa y la del ADN es la β-D-desoxirribofuranosa.
El enlace N-glucosídico une la pentosa con la base nitrogenada y forma el nucleósido.
El enlace fosfodiéster se forma entre el fosfato y el hidroxilo, generalmente en las posiciones 3' o 5', y libera una molécula de agua.
La estructura primaria del ADN es una cadena de desoxirribonucleótidos con un extremo 5' y un extremo 3' libres.
La estructura secundaria del ADN fue determinada en 1953 por Watson y Crick.

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Ácidos Nucleicos: ADN y ARN

Los ácidos nucleicos son polímeros formados por la unión de subunidades llamadas nucleótidos. Se conocen dos tipos: ADN y ARN.

1. Composición de los Nucleótidos

1.1 Componentes Principales

Bases Nitrogenadas: Son compuestos heterocíclicos que contienen nitrógeno. Existen dos tipos:
- Bases Púricas: Derivan del anillo de purina. Las más importantes son la adenina y la guanina.
- Bases Pirimidínicas: Derivan del anillo de la pirimidina. Son tres: citosina, timina y uracilo.
Pentosas y Ácido Fosfórico:
- Pentosas: Las pentosas que aparecen en los ácidos nucleicos son la β-D-ribofuranosa (en el ARN) y la β-D-desoxirribofuranosa (en el ADN). La estructura de ambas es cíclica, con un enlace hemiacetal intramolecular.
- Ácido Fosfórico: Se encuentra en forma de ión fosfato.

1.2 Enlace N-glucosídico (Nucleósidos)

Unión de una pentosa y una base nitrogenada mediante un enlace N-glucosídico.

1.3 Enlace Fosfodiéster (Nucleótidos)

Se forman por esterificación de la pentosa de un nucleósido con ácidos fosfóricos, reacción en la que se desprende una molécula de agua. La unión se produce en cualquier hidroxilo de la pentosa (generalmente, los que ocupan las posiciones 3' o 5') mediante un enlace fosfodiéster con un ácido fosfórico que se encuentra en forma de ión fosfato.

2. ADN: El Portador de la Información Genética

El ADN es el portador de la información genética, que será transmitida de generación en generación. Es un polímero lineal formado por nucleótidos, cuya pentosa es la desoxirribosa y cuyas bases nitrogenadas son la adenina, guanina, citosina y timina. El ADN tiene diferentes niveles de complejidad. Presenta fundamentalmente estructura primaria y secundaria. Además, puede asociarse a proteínas nucleares y adoptar estructuras superenrrolladas.

2.1 Estructura Primaria del ADN

Constituida por la secuencia de desoxirribonucleótidos de una sola cadena unidos entre sí por enlaces fosfodiéster. El enlace fosfodiéster se forma entre el grupo fosfato enlazado al carbono 5' de un nucleótido y el grupo hidroxilo del carbono 3' del siguiente nucleótido. Por tanto, una cadena de ADN presenta dos extremos libres: el 5' unido al grupo fosfato, y el 3' unido al grupo hidroxilo.

2.2 Estructura Secundaria del ADN

La estructura secundaria del ADN fue determinada en 1953 por Watson y Crick. Estos científicos utilizaron los resultados obtenidos por otros investigadores. Todos ellos aportaron determinados datos sobre el ADN:

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la diferencia entre el ADN y el ARN según su pentosa?

El ARN contiene β-D-ribofuranosa, mientras que el ADN contiene β-D-desoxirribofuranosa. La diferencia está en el carbono 2' de la pentosa.

¿Qué bases nitrogenadas forman el ADN?

El ADN está formado por adenina, guanina, citosina y timina. Las dos primeras son púricas y las dos últimas pirimidínicas.

¿Qué extremos tiene una cadena de ADN?

Una cadena de ADN tiene un extremo 5' unido al grupo fosfato y un extremo 3' unido al grupo hidroxilo.