¿Qué diferencia hay entre el ARN y el ADN?

El ARN tiene ribosa, bases A, G, C y U, y es monocatenario, mientras que el ADN tiene desoxirribosa, bases A, G, C y T, y es bicatenario en doble hélice. El ARN se sintetiza en el núcleo y realiza su función en el citoplasma.

¿Qué es una enzima?

Una enzima es una proteína que cataliza reacciones químicas específicas en los seres vivos. Disminuye la energía de activación de la reacción y no se consume en el proceso.

¿Qué son las vitaminas y por qué son necesarias?

Las vitaminas son sustancias orgánicas que no se sintetizan en el cuerpo humano y deben incorporarse con la dieta. Son necesarias para el correcto desarrollo, crecimiento y reproducción, y su carencia puede causar enfermedades graves.

Ácidos nucleicos (ADN y ARN) y biocatalizadores: enzimas y vitaminas

Resumen

El texto explica las características de los ácidos nucleicos, con especial atención a la estructura y funciones del ARN y del ADN, incluyendo el modelo de doble hélice. Después presenta los biocatalizadores (enzimas, vitaminas y hormonas), su papel en las reacciones químicas de los seres vivos y la clasificación de las vitaminas según su solubilidad.

Puntos clave

Los ácidos nucleicos están formados por nucleótidos, compuestos de una pentosa, ácido fosfórico y una base nitrogenada.
El ARN contiene ribosa y las bases A, G, C y U; existen ARNm, ARNt y ARNr, y participa en la síntesis de proteínas.
El ADN contiene desoxirribosa y las bases A, G, C y T, y es bicatenario en forma de doble hélice.
En el ADN, A se empareja con T y G con C (bases complementarias), modelo propuesto por Watson y Crick.
Las dos funciones del ADN son dirigir el funcionamiento celular mediante la síntesis de proteínas y transmitir la información genética mediante la replicación.
Las enzimas son proteínas que catalizan reacciones químicas específicas y disminuyen la energía de activación.
Las vitaminas son sustancias orgánicas que el cuerpo humano no sintetiza, por lo que deben obtenerse de la dieta; se clasifican en hidrosolubles y liposolubles.

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Ácidos Nucleicos

Son biomoléculas orgánicas compuestas por C, H, O, N y P. Son moléculas portadoras de la información genética, formadas por largas cadenas de unas moléculas sencillas, los nucleótidos. Formados por tres componentes: una pentosa (puede ser ribosa o desoxirribosa), una molécula de ácido fosfórico y una base nitrogenada: A, G, C, U y T.

ARN (Ácido Ribonucleico)

Sus nucleótidos llevan ribosa y sus bases son A, G, C y U. Se sintetiza en el núcleo, pero realiza su función en el citoplasma. Existen tres tipos de ARN: ARN_m (mensajero), ARN_t (transferente) y ARN_r (ribosómico), que intervienen en el proceso de formación o síntesis de proteínas. Los ARN son monocatenarios, formados por una sola cadena de nucleótidos, pero el ARN transferente esta cadena se pliega en algunos lugares.

ADN (Ácido Desoxirribonucleico)

Sus nucleótidos llevan desoxirribosa y sus bases son A, G, C y T. Tiene una estructura más compleja que el ARN, ya que es bicatenario: dos cadenas de nucleótidos, paralelas entre sí y enrolladas en forma de doble hélice. Esta estructura fue descubierta por Watson y Crick en el año 1953, basándose en estudios anteriores en los que se observó que, en todos los ADN estudiados, de muchas especies diferentes, el número de nucleótidos que llevaban guanina era igual al de los que llevaban citosina y el número de los que llevaban adenina era igual al de los que llevaban timina. Se concluyó que estas parejas de bases eran complementarias, de manera que, si en una cadena había un nucleótido de adenina, en la otra, en la misma posición, había uno de timina y lo mismo ocurría con la guanina y la citosina.

Las funciones del ADN son dos:

Dirigir todo el funcionamiento celular a través de la síntesis de proteínas.
Transmitir la información genética a las células hijas gracias a su capacidad de replicación.

Biocatalizadores: Vitaminas, Hormonas y Enzimas

En los seres vivos se producen continuamente infinidad de reacciones químicas. Para que éstas se realicen con normalidad es necesario que ocurran de forma ordenada y rápida, y esto es posible gracias a unas sustancias denominadas biocatalizadores o catalizadores biológicos. Los catalizadores son sustancias que, sin consumirse en el proceso, intervienen en las reacciones químicas, aumentando la velocidad de reacción. Los biocatalizadores son las enzimas, las vitaminas y las hormonas.

Enzimas

Las enzimas son proteínas que catalizan reacciones químicas específicas en los seres vivos, permitiendo que reacciones que tienen lugar a velocidades muy bajas se realicen a mayor velocidad a las temperaturas propias de los seres vivos. Actúan de manera que las sustancias que van a reaccionar se encuentran sobre su superficie o bien debilitan los enlaces de algún compuesto, uniéndose a él y facilitando así su ruptura. De esta manera disminuyen la energía de activación de la reacción (energía inicial que hay que suministrar para que se lleve a cabo una reacción química). En cualquiera de las reacciones catalizadas, la enzima [E] y el sustrato [S] (sustancias que reaccionan) forman, en primer lugar, el complejo enzima-sustrato [ES] que, tras la acción enzimática, da lugar al producto [P] y a la enzima [E], es decir, la enzima se recupera al final de la reacción y no interviene en ésta.

Vitaminas

Las vitaminas son sustancias orgánicas que no se sintetizan en el cuerpo humano y deben ser incorporadas en la dieta como tales o como provitaminas, sustancias transformables en vitaminas. Como son catalizadores, las vitaminas se necesitan en pequeñas cantidades, ya que se regeneran cuando finaliza la reacción en la que intervienen. Son necesarias para el correcto desarrollo, crecimiento y reproducción. Su carencia, denominada avitaminosis, provoca la aparición de enfermedades muy graves, incluso mortales, como la pelagra y el escorbuto. Si no hay carencia, sino déficit, se produce una hipovitaminosis, que puede alterar la salud y en algunos casos, se puede producir una hipervitaminosis.

Las vitaminas se clasifican, de acuerdo con su solubilidad, en hidrosolubles (solubles en agua) cuyo exceso no produce trastornos y liposolubles (solubles en lípidos), cuya acumulación, al no poder excretarse por la orina, puede crear trastornos graves. Tradicionalmente se han nombrado utilizando letras mayúsculas, o por el nombre de la enfermedad carencial que originan.