CIDOS NUCLICOS

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CIDOS NucleicosJaison Arroyo LeonJean Contreras ValdsJorge Prez LagaresJuan Tabares Hurtadocidos Nucleicos?2

Los cidos Nucleicos son las biomolculas portadoras de la informacin gentica. Son biopolmeros, de elevado peso molecular, formados por otras subunidades estructurales o monmeros, denominados Nucletidos. Desde el punto de vista qumico, los cidos nucleicos son macromolculas formadas por polmeros lineales de nucletidos, unidos por enlaces ster de fosfato, sin periodicidad aparente. Adems3De acuerdo a la composicin qumica, los cidos nucleicos se clasifican en cidos Desoxirribonucleicos (ADN) y en cidos Ribonucleicos (ARN).El grado de polimerizacin puede llegar a ser altsimo, siendo las molculas ms grandes que se conocen, con molculas constitudas por centenares de millones de nucletidos en una sola estructura covalente. De la misma manera que las protenas son polmeros lineales aperidicos de aminocidos, los cidos nucleicos lo son de nucletidos. Un poco de historiaAos ms tarde, se fragment esta nuclena, y se separ un componente proteico y un grupo prosttico, este ltimo, por ser cido, se le llam cido Nucleico. En los aos 30, Kossel comprob que tenan una estructura bastante compleja. En 1953, James Watson y Francis Crick, descubrieron la estructura tridimensional de uno de estos cidos, concretamente del cido Desoxirribonucleico (ADN)4

COMPOSICIN QUMICAA diferencia de los monmeros que forman los polisacridos o las protenas, los nucletidos no son una nica molcula sino que estn constituidos por la unin de tres molculas distintas:cido ortofosfrico (H3PO4)Monosacridos de tipo pentosa. Responden siempre a dos posibles tipos:beta-D-ribofuranosa que aparece en los ARN.beta-D-2 desoxirribofuranosa, en los ADN. Las bases nitrogenadas pueden ser de dos tipos: Bases pricas: adenina y guanina. Bases pirimidnicas: citosina, timina y uracilo. 5

Composicin Qumicacido OrtoFosfrico o cido Fosfrico (H3PO4)6

Composicin QumicaPentosas7

Composicin QumicaBases nitrogenadas8

PricasPirimidnicasBases Nitrogenadas9

Diferencias estructurales de las BasesLa Adenina posee un grupo amino en C6, mientras que la Guanina lo contiene en el C2, adems, la Guanina tiene un grupo carbonilo en C6.En la citosina hay un grupo amino en C4; En la timina un metilo en C5; y la ausencia del grupo amino en el Uracilo y la Timina, sustituido por un carbonilo.10

1311

1412Bases Modificadas13

Propiedades de las Bases NitrogenadasCarcter levemente bsico Son poco solubles en agua Espectro de absorcin con mximo a 260 nm Posibilidad de formas tautomricas El uso de timina en el ADN, en vez de utilizar uracilo, puede deberse a una presin selectiva que ayude a mantener la integridad de la secuencia gentica, puesto que el grupo metilo en la timina, facilita la reparacin del ADN. Todos los reactivos que modifican la estructura de las bases son potencialmente muta gnicos.

14ClasificacinADNARNPENTOSABeta-D 2 DesoxirribofuranosaBeta-D RibofuranosaBASE PRICAGuaninaAdeninaGuaninaAdeninaBASE PIRIMIDCACitosinaTiminaCitosinaUracilo15Nuclesido

16Unin de una base nitrogenada a una pentosa. La unin base-pentosa se efecta a travs de un enlace glicosdico, con configuracin beta () entre el carbono uno de ribosa o desoxirribosa, y un nitrgeno de las base, el 1 en las pirimidinas, y el 9 en las purinas, con la prdida de una molcula de agua.Purinas17

Piridimnas18

Numeracin de Nuclesidos 19

Nuclesidos de Purinas20

Nuclesidos de Piridiminas21

Nuclesidos Modificados22En los ARNt existen en forma caracterstica, nuclesidos modificados como la Seudouridina, formada por Uracilo y Ribosa unidos a travs de un enlace (1- 5).

Tambin se encuentra un nuclesido de Timina y Ribosa, la Ribotimidina.

Otro nuclesido presente en el tRNA es la Dihidrouridina, formado por Ribosa y Dihidrouracilo unidos por enlace (1-1).

En el metabolismo de las bases pricas se forma un nuclesido con Hipoxantina y Ribosa llamado Inosina. Funcin de los NuclesidosLos nuclesidos tienen poco inters bioqumico como sustancias libres, salvo en las vas biosintticas y degradativas de los cidos nucleicos.Una excepcin importante es la S- adenosilmetionina (SAM). La SAM es una condensacin de adenosina y metionina. Es tambin interesante mencionar la utilizacin de varios nuclesidos como agentes teraputicos tales como la Cordicepina, la Puromicina y la Pseudouridina. El pronstico de la infeccin por el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) ha mejorado considerablemente tras el creciente empleo de pautas teraputicas que utilizan varios frmacos antirretrovirales derivados de anlogos de los nuclesidos, como la Zidovudina (Retrovir o AZT)

23Nucletidos Los nucletidos son los steres fosfricos de los nuclesidos. Estn formados por la unin de un grupo fosfato al carbono 5 de una pentosa. A su vez la pentosa lleva unida al carbono 1 una base nitrogenada. 24

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NuclesidosBasePentosacido FosfricoNucletidosNuclesidos + Nuclesidos cidos Nucleicos25

Las bases se unen al carbono 1 de la pentosa y el fosfato al carbono 5 par formar un nucletido.Los nucletidos se unen para formar polinucleotidos por uniones fosfodiester entre el carbono 5 de un nucletido y el carbono 3 del siguiente.26

27Nucletidos Cclicos28

Nucletidos de Adenosina29Adenosina MonofosfatosNombre sistematicoAbreviaturaAdenosina-5-monofosfato5-AMP o AMPAdenosina-3-monofosfato3-AMPAdenosina-2-monofosfato2-AMPAdenosina PolifosfatosNombre sistematicoAbreviaturaAdenosina-5-monofosfatoAMPAdenosina-5-difosfatoADPAdenosina-5-trifosfatoATPATP30

Derivados de los NucleotidosFosfatos de Adenosina: Actan como intermediarios en las reacciones metablicas en las que se libera o consume energa ya que los enlaces entre fosfatos acumulan energa.AMP: Adenosn-monofosfatoADP: Adenosn-difosfatoATP: Adenosn-trifosfato

31ATP ADP + Pi + EnergaADP AMP + Pi + EnergaAMP + Pi + Energa ADPADP + Pi + Energa ATPEl ATP tiene un papel importante como moneda de intercambios energticos.Piridn nucletidos: Actan como coenzimas en reacciones de oxidacin- reduccin NAD: Nicotinamn-adenn-dinucletido NADP: Nicotinamn-adenn-dinucletido-fosfato

Flavn nucletidos: La base nitrogenada es flavina. Actan como coenzimas en reacciones de oxidacin- reduccin FMN: flavn-monofosfato FAD: Flavn-adenn-dinucletido32Propiedades de los NucletidosCarcter cido debido al fosfato.Solubilidad incrementada respecto al nuclesido. Mximo de absorbancia UV a 260 nm. Conserva las propiedades reactivas debidas a las bases y a la pentosa de los nuclesidos. Nucletidos no nucleicos: no forman parte de los cidos nucleicos, se encuentran libres en las clulas e intervienen en el metabolismo

33Funcin de los NucletidosUnidades monomricas de los cidos nucleicosEl nuclesido Adenosina tiene funciones de neurotransmisor. El ATP es la molcula universal para transferencia de energa; papel importante en el metabolismo energtico.El UDP y el CDP sirven como transportadores en el metabolismo de glcidos, lpidos y otras molculas; El AMPc, GMPc y el propio ATP cumplen funciones reguladoras; El AMP forma parte de la estructura de coenzimas como FAD, NAD+, NADP+ y CoA. 34Coenzimas RepresentativasNiacina adenina dinucletido (forma reducida, NAD). Flavina Adenina dinucletido (FAD). Coenzima A (forma acetilada, Acetil-CoA). Uridina difosfato glucosa (UDPG).

3536Desnaturalizacin de los cidos Nuclicos37

Re-naturalizacin de los cidos Nucleicos 38

Hibridacin de los cidos Nucleicos39

cido DesoxiribonuclicoEst formado por la unin de muchos desoxirribonucletidos. La mayora de las molculas de ADN poseen dos cadenas antiparalelas (una 5-3 y la otra 3-5) unidas entre s mediante las bases nitrogenadas, por medio de puentes de hidrgeno. La adenina enlaza con la timina, mediante dos puentes de hidrgeno, mientras que la citosina enlaza con la guanina, mediante tres puentes de hidrgeno.

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GuaninacitosinaCitosinaAdeninaTimina42

PrimariaSecundariaTerciariaCuaternariaEstructura del ADN42Tipos de ADN43Mono catenarios o de una cadenaPor ejemplo los de algunos virus.Bicatenarioscon dos hebras o cadenas(algunos virus, las bacterias y los eucariotas).Linealcomo por ejemplo el del ncleo de las clulas eucariotas y el de algunosvirus.Circularcomo el de las mitocondrias, cloroplastos, bacterias y algunos virus.

ARNEs un polinucletido compuesto por ribonucletidos de A, G, C y U, nunca T. Es monocatenario, excepto en algunos virus, por lo que presenta estructura primaria, y los nucletidos se unen siempre en la direccin 5 3. A veces se enrolla en doble hlice, presentando estructura secundaria y otras veces se asocia a protenas, por lo que tiene estructura terciaria. 44

Tipos de ARN45El ARNm (ARN mensajero)Este ARN se sintetiza en el ncleo celular y pasa al citoplasma transportando la informacin para la sntesis de protenas.El ARNt (ARN de transferencia)Transporta los aminocidos para la sntesis de protenas.El ARNr (ARN ribosomal)es el ARN de los ribosomas, cuya funcin es poco conocida.Los ARN vricosAlgunos virus tienen como material gentico ARN bicatenario.

Diferencias estructurales entre ADN y ARN46ADNARNPentosasDesoxirribosa.Ribosa.Bases nitrogenadasSin Uracilo.Sin Timina.Longitud de la cadenaGeneralmente ms larga.Generalmente ms corta.Tipo de molculaG/te con cadena doble. Bases nitrogenadas enfrentadas. A=T/C=GG/te con cadena simple. Pueden sufrir plegamientos que hacen que las bases se enfrenten. A=U/C=GLocalizacin en la clulaEn el ncleo celular, mitocondrias y cloroplastos.En el nucleo y citoplasma.EstabilidadMs estable, por la doble hlice.Menos estable, poca organizacin molecular.Diferencias estructurales entre ADN y ARN47

Papel biolgico de los cidos NucleicosEl ADN es el encargado de dar ordenes a la clula y tambin de contener toda la informacin gentica dentro de la clula. Apartar del ADN surge el ARN por la transcripcin para llevar a cabo la sntesis de protenas.Los cidos nucleicos el ADN y el ARN son los responsables de la informacin gentica.El ADN determina las caractersticas y funciones del individuo y es responsable de su transmisin haciendo posible la continuidad de la especie.El ARN interviene en el proceso que permite expresar la informacin en el ADN y da como resultado las caractersticas del individuo.

48CONCLUSIN49

BIBLIOGRAFAMurray, R. Et al (1997): BIOQUIMICA DE HARPER; Editorial El Manual Moderno. Mxico.Curts- Barnes (1994): BIOLOGIA. Editorial Mdica Panamericana. Buenos Aires.De Robertis-Hib (1998): FUNDAMENTOS DE BIOLOGA CELULAR Y MOLECULAR. El ateneo. Buenos AiresCastro et al (1996): Actualizaciones en Biologa. Eudeba. Buenos Aires.

50Se jorondi esta vainaGracias!51No pregunten!