Nucleótidos y Ácidos Nucleicos: Estructura, Función y Prácticas de Laboratorio

Nucleótidos y Ácidos Nucleicos: Componentes Esenciales de la Vida

Los nucleótidos son los monómeros de moléculas orgánicas de gran importancia biológica. Constituyen los ácidos nucleicos y desempeñan funciones vitales en los seres vivos.

Composición de los Nucleótidos

Un nucleótido se compone de tres elementos principales:

• Pentosa: Un azúcar de cinco carbonos.
• Base nitrogenada: Adenina (A), Timina (T), Citosina (C), Guanina (G) o Uracilo (U).
• Grupo fosfato: Uno o más grupos fosfato.

Funciones de los Nucleótidos

Los nucleótidos tienen diversas funciones, incluyendo:

• Almacenamiento y transferencia de energía: Moléculas como el ATP/ADP y GTP/GDP.
• Función enzimática: Coenzimas como NAD/NADP+.

Ácidos Nucleicos: ADN y ARN

Los ácidos nucleicos son macromoléculas esenciales para la vida, ya que forman el material genético. Sus tres propiedades principales son la codificación, la replicación y la mutabilidad. Los dos tipos principales son el ADN y el ARN.

ADN: El Portador de la Información Genética

El ADN está compuesto por desoxirribosa, bases nitrogenadas (A, T, C, G) y un grupo fosfato.

Estructura Secundaria del ADN: La Doble Hélice

La estructura secundaria del ADN es la famosa doble hélice, propuesta por Watson y Crick. Esta estructura se caracteriza por:

• Dos cadenas polinucleotídicas unidas entre sí.
• Cadenas antiparalelas (extremo 3' frente al extremo 5').
• Puentes de hidrógeno que unen las bases complementarias (C≡G y A=T).
• Las cadenas se enrollan en espiral alrededor de un eje imaginario, con las bases nitrogenadas en el interior y las pentosas y fosfatos en el exterior.
• Las cargas negativas de los fosfatos se unen a cationes del medio, estabilizando la estructura.
• Bases nitrogenadas enfrentadas, paralelas entre sí y perpendiculares al eje de la hélice.
• La doble hélice gira en sentido horario.
• La hélice tiene un ancho de 2 nm y una longitud de una base complementaria.
• Aproximadamente 10 pares de nucleótidos por vuelta.

Estructura Terciaria del ADN

La doble hélice experimenta plegamientos adicionales para formar la estructura terciaria.

Desnaturalización del ADN

Factores físico-químicos como la temperatura, el pH y la concentración salina pueden influir en la estructura y función del ADN. El ADN contiene el material genético y se encuentra en el núcleo de las células eucariotas.

Prácticas de Laboratorio

Práctica 1: Reconocimiento de Azúcares Reductores

Esta práctica se basa en la reacción redox entre los glúcidos y el CuSO4(II) presente en el licor de Fehling. La solución de sulfato de cobre (II) es de color azul. Tras la reacción, el glúcido reductor forma óxido de cobre (I), que tiene un color rojo-anaranjado (color ladrillo). Este cambio de color confirma que la reacción es correcta y que el glúcido es reductor. Si la reacción fuera incorrecta, la solución resultante sería de color azul-verdoso.

• Sacarosa: Azul claro / No reductor.
• Almidón: Azul oscuro / Sí reductor.
• Glucosa: Naranja / Sí reductor.

Práctica 2: Identificación del Almidón con Lugol

El almidón está formado por hélices de amilosa y amilopectina. Al añadir lugol (de color marrón) al almidón, la mezcla se vuelve de color azul-violeta. Esto se debe al efecto óptico del yodo, que se introduce o fija en las hélices de la amilosa y amilopectina (proceso que ocurre en frío), ya que el calor rompe la estructura helicoidal del almidón.

• Almidón: Azul oscuro / Reacción positiva.
• Sacarosa: Amarillo transparente / Reacción negativa.