Nucleótidos, ADN y ARN: Estructura, Función y Síntesis Proteica

¿Qué es un Nucleótido?

Un nucleótido es una molécula fundamental en la biología, formada por la unión de tres componentes esenciales:

• Una base nitrogenada: Se clasifican en dos tipos principales: las bases pirimidínicas y las purínicas.
• Un grupo fosfato.
• Una pentosa: Este azúcar de cinco carbonos puede ser la ribosa (presente en el ARN) o la desoxirribosa (presente en el ADN).

ADN y ARN: Moléculas Esenciales de la Vida

El Ácido Desoxirribonucleico (ADN)

El ADN contiene la desoxirribosa como su pentosa, y sus bases nitrogenadas características son la citosina, la timina, la adenina y la guanina.

Estructura del ADN: La Doble Hélice

La estructura más conocida y predominante de las moléculas de ADN es la doble hélice, caracterizada por:

• Dos cadenas helicoidales de nucleótidos enrolladas entre sí mediante un eje imaginario.
• Las dos cadenas son antiparalelas, lo que significa que se disponen paralelas pero en sentidos opuestos.
• Las bases nitrogenadas se dirigen hacia el interior de la hélice, mientras que las pentosas y los grupos fosfato se orientan hacia el exterior, formando el "esqueleto" de la molécula.
• La estabilidad de esta estructura se mantiene gracias a los enlaces de hidrógeno que se forman entre las bases nitrogenadas complementarias (adenina con timina, citosina con guanina).

Función del ADN

El ADN es el principal portador de la información hereditaria en los organismos vivos. Sus funciones clave incluyen:

• La información contenida en el ADN está codificada en la secuencia de sus bases nitrogenadas.
• El ADN tiene la capacidad de duplicarse (replicación), asegurando la transmisión fiel de la información genética a las células hijas.
• La célula utiliza la información contenida en el ADN como molde para elaborar sus propias proteínas, esenciales para todas las funciones biológicas.

El Ácido Ribonucleico (ARN)

El ARN contiene la ribosa como su pentosa, y sus bases nitrogenadas son la citosina, la adenina, el uracilo (en lugar de timina) y la guanina.

Función del ARN

El ARN desempeña un papel crucial en la expresión génica, llevando la información del ADN desde el núcleo hasta los ribosomas en el citoplasma, donde se sintetizan las proteínas.

Funciones Biológicas Clave de los Ácidos Nucleicos

La función biológica primordial de los ácidos nucleicos (ADN y ARN) es el almacenamiento, replicación, recombinación y transmisión de la información genética. Son las moléculas que determinan la identidad y las funciones de cada célula viva.

• Específicamente, el ADN contiene la información hereditaria utilizada para el desarrollo y la ejecución de todas las funciones biológicas, almacenando las instrucciones para construir proteínas y otras moléculas orgánicas necesarias para el desarrollo de un organismo.
• El ARN, por su parte, actúa como intermediario, transportando la información del ADN a los ribosomas para la síntesis proteica.

Síntesis de Proteínas: Transcripción y Traducción

La síntesis de proteínas es un proceso fundamental que consta de dos etapas principales:

1. Transcripción: Esta primera etapa ocurre dentro del núcleo de las células eucariotas. Aquí, una secuencia de nucleótidos, que denominamos gen (un segmento de ADN que determina una proteína específica), se transcribe en una molécula de ARN mensajero (ARNm).
2. Traducción: Posteriormente, en la segunda etapa (la síntesis de proteína propiamente dicha), el ARNm sale del núcleo y se dirige al citoplasma. Allí, es "traducido" por los ribosomas, que ensamblan los aminoácidos en el orden correcto para formar una proteína funcional.

Componentes Detallados de un Nucleótido

Para recapitular, un nucleótido se compone de tres partes fundamentales:

• Grupo Fosfato: Puede tener 1, 2 o 3 grupos fosfato.
• Azúcar Pentosa:
  • Si es parte del ADN, el azúcar es la desoxirribosa.
  • Si es parte del ARN, el azúcar es la ribosa.
• Base Nitrogenada:
  • Si es parte del ADN, puede ser una de estas cuatro: adenina (A), guanina (G), citosina (C) o timina (T).
  • Si es parte del ARN, puede ser una de estas cuatro: adenina (A), citosina (C), guanina (G) o uracilo (U).