Biomoléculas Clave: Estructura y Función de ADN, ARN y Proteínas
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Definiciones de Macromoléculas Biológicas
Proteínas
Las proteínas son macromoléculas de elevado peso molecular, constituidas por monómeros unidos entre sí, denominados aminoácidos.
Ácidos Nucleicos
Los ácidos nucleicos son biomoléculas orgánicas complejas formadas por el encadenamiento de nucleótidos (compuestos por Carbono, Hidrógeno, Oxígeno, Nitrógeno y Fósforo).
Nucleósidos
Un nucleósido es la unión de una base nitrogenada y una pentosa. La unión se produce en la posición 1' de la pentosa con la posición 1 de las bases pirimidínicas o la posición 9 de las bases púricas.
Para nombrar los nucleósidos: se añade el sufijo -osina al nombre de la base (para bases púricas) o -idina (para bases pirimidínicas).
Nucleótidos
Un nucleótido es la unión de un nucleósido y un grupo fosfato (H3PO4), mediante un enlace éster.
Para nombrar los nucleótidos: se elimina la -a final del nombre del nucleósido y se añade el número de grupos fosfato. Se suelen usar abreviaturas (ej. AMP).
Ácido Desoxirribonucleico (ADN)
El ADN (Ácido Desoxirribonucleico) es un encadenamiento de desoxirribonucleótidos unidos por enlaces fosfodiéster entre la posición 3' de un nucleótido y la posición 5' del siguiente.
Estructura Primaria del ADN
La estructura primaria del ADN se define por el orden, tipo, colocación y longitud de la cadena de nucleótidos. Un gen es un fragmento de ADN que contiene información para un carácter determinado.
Estructura Secundaria del ADN
La estructura secundaria del ADN es la unión de dos filamentos de ADN, formando un modelo de doble hélice. Las dos cadenas son complementarias y están unidas mediante puentes de hidrógeno entre las bases nitrogenadas. Este modelo fue propuesto por Watson y Crick en 1953.
Las bases se emparejan de forma específica: Adenina (A) con Timina (T) y Citosina (C) con Guanina (G).
Funciones del ADN
Las funciones principales del ADN incluyen:
- Ser el portador de la información genética (genes).
- Dirigir la síntesis de proteínas.
- Proporcionar el material genético a las células hijas durante la reproducción celular.
- Autoduplicar su genoma (replicación).
Ácido Ribonucleico (ARN)
El ARN (Ácido Ribonucleico) es una macromolécula formada por la unión de ribonucleótidos, que contienen ribosa.
Estructura y Características del ARN
La estructura primaria del ARN es una cadena de ribonucleótidos. Es generalmente más corto que el ADN y se forma a partir de él mediante transcripción. El ARN es más inestable que el ADN debido a la presencia de grupos -OH en la ribosa, lo que permite que se combine con otras moléculas. Es una molécula polar y puede presentar plegamientos sobre sí misma.
Las bases se emparejan de forma específica: Adenina (A) con Uracilo (U) y Guanina (G) con Citosina (C).
Tipos de ARN
- ARN mensajero (ARNm): Contiene la información para la secuencia de aminoácidos que formarán una proteína, obtenida del ADN.
- ARN de transferencia (ARNt): Se encarga de unir y transportar los aminoácidos hasta el ARNm en los ribosomas para la síntesis de proteínas.
- ARN ribosómico (ARNr): Posee una función estructural, ya que forma parte de las subunidades de los ribosomas.
- ARN nucleolar (ARNn): Implicado en la producción de ARNr.
El Dogma Central de la Biología Molecular
El Dogma Central de la Biología Molecular describe el flujo de información genética:
ADN → ARN → Proteínas
Este proceso implica:
- Autoduplicación (Replicación): Síntesis de ADN a partir de ADN.
- Transcripción: Síntesis de ARN a partir de ADN.
- Traducción: Síntesis de proteínas a partir de ARN.
Todo este conjunto de procesos se conoce como expresión génica.