Este documento describe la estructura y función de los ácidos nucleicos ADN y ARN. Explica que los ácidos nucleicos están formados por nucleótidos compuestos de grupos fosfato, pentosas como la desoxirribosa y ribosa, y bases nitrogenadas. Describe las estructuras primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria del ADN, y explica que el ADN almacena y transmite la información genética mientras que el ARN participa en la síntesis de proteínas.

1. Universidad Técnica de Machala
Facultad de Ciencias Químicas y
de la Salud
Carrera de Enfermería
Bioquímica
Ácidos Nucleícos
Nombre:
Génesis Pincay
Curso:
1er Semestre “B”
Docente:
Bioq. Carlos García Mgs
Machala-El Oro-Ecuador

2. Definición
Son compuestos orgánicos de elevado peso molecular,
formados por carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y
fósforo. Cumplen la importante función de sintetizar las
proteínas específicas de las células y de almacenar, duplicar
y transmitir los caracteres hereditarios. Los ácidos nucleicos,
representados por el ADN (ácido desoxirribonucleico) y por
el ARN (ácido ribonucleico), son macromoléculas formadas
por la unión de moléculas más pequeñas llamadas
nucleótidos.

3. NUCLEÓTIDOS
Son moléculas compuestas por grupos fosfato, un
monosacárido de cinco carbonos (pentosa) y una base
nitrogenada. Además de constituir los ácidos nucleicos
forman parte de coenzimas y de moléculas que contienen
energía. Los nucleótidos tienen importantes funciones, entre
ellas el transporte de átomos en la cadena respiratoria
mitocondrial, intervenir en el proceso de fotosíntesis,
transporte de energía principalmente en forma de adenosin
trifosfato
(ATP)
y
transmisión
de
los
caracteres
hereditarios.

4. GRUPOS FOSFATO
Son los que dan la característica ácida al ADN y ARN. Estos
ácidos nucleicos, al tener nucleótidos con un solo radical
(monofosfato) son estables. Cuando el nucleótido contiene
más grupos fosfato (difosfato, trifosfato) se vuelve inestable,
como sucede con el adenosin trifosfato o ATP. En
consecuencia, se rompe un enlace fosfato y se libera la
energía que lo une al nucleótido. Los grupos fosfato forman
parte de la bicapa lipídica de las membranas celulares.

5. PENTOSAS
Son monosacáridos con cinco carbono en su molécula. En los
ácidos nucleicos hay dos tipos de pentosas, la desoxirribosa
presente en el ADN y la ribosa, que forma parte del ARN.
BASES NITROGENADAS
También hay dos tipos. Las derivadas de la purina son
la adenina y la guanina y las que derivan de la pirimidina son
la citosina, la timina y el uracilo.
La timina está presente solo en el
ADN, mientras que el uracilo está
únicamente en el ARN. El resto de
las bases nitrogenadas forma
parte de ambos ácidos nucleicos.

6. La asociación de los nucleótidos con otras estructuras
moleculares
permite
la
transmisión
de
caracteres
hereditarios y el transporte de energía.

7. NUCLEÓSIDOS
Es la unión de una pentosa con una base nitrogenada, a través
del carbono 1’ del monosacárido con un nitrógeno de la base.
Al establecerse la unión química se desprende una molécula
de agua.
Los nucleósidos se identifican
de
acuerdo
a
la
base
nitrogenada
de
la
cual
provienen. Si derivan de bases
purínicas
llevan
el
sufijo
“osina”. Si lo hacen de bases
pirimidínicas se agrega la
terminación “idina”. Además, si
el nucleósido está unido a la
desoxirribosa se le agrega el
prefijo “desoxi”.

8. De acuerdo a lo señalado, un
nucleótido está formado por un
nucleósido unido a uno o más
grupos fosfato. Los nucleótidos
se identifican de manera similar
que los nucleósidos, omitiendo
la última vocal y añadiendo la
palabra “fosfato”, por ejemplo,
adenosin fosfato, desoxicitidin
fosfato, uridin fosfato, etc.
Los ácidos nucleicos son
larguísimas
cadenas
formadas por millones de
nucleótidos que se unen
entre sí por enlaces de
fosfatos. La base nitrogenada
del nucleótido se une al
carbono 1’ de la molécula de
pentosa y el grupo fosfato al
carbono
5’.
La
columna
vertebral de la cadena o
hilera la constituyen el grupo
fosfato y la pentosa.

9. ACIDO DESOXIRRIBONUCLEICO (ADN)
Es una molécula sumamente compleja que contiene toda la
información genética del individuo. El ADN regula el control
metabólico
de
todas
las
células.
El ADN posee una doble cadena o hilera de polinucleótidos,
ambas con forma helicoidal y ensamblada a manera de
escalera. Es un ácido nucleico presente en el núcleo, en las
mitocondrias y en los cloroplastos de todas las células
eucariotas. Se dispone de manera lineal, aunque en las
procariotas tiene forma circular y está disperso en el
citoplasma.
Para su estudio se lo divide en cuatro estructuras.
Estructura primaria del ADN
Como fue señalado, cada nucleótido está compuesto por una
molécula de ácido fosfórico, una desoxirribosa como pentosa
y cuatro bases nitrogenadas que son la adenina, citosina,
guanina y timina.

10. Estructura secundaria del ADN
El ADN está formado por dos hileras o cadenas de
polinucleótidos. El nucleótido de cada hilera sigue a otro
nucleótido, y este a su vez al siguiente. De esta forma, cada
nucleótido se denomina de acuerdo a la secuencia de cada
base nitrogenada. Por ejemplo, una de las secuencias
puede ser G-T-A-C-A-T-G-C. Una determinada secuencia de
nucleótidos del ADN se denomina gen. Los genes se ubican
en un determinado lugar de los cromosomas, y ejercen
funciones específicas.

11. Las bases nitrogenadas de una cadena o hilera están
orientadas hacia las bases nitrogenadas de la otra hilera
complementaria, unidas entre sí por puentes de hidrógeno.
Las bases enfrentadas de cada hilera no lo hacen al azar,
sino que la adenina se une siempre a la timina (A-T)
mediante dos puentes de hidrógeno y la citosina hace lo
propio con la guanina (C-G) a través de tres puentes de
hidrógeno, tal como puede verse en el siguiente esquema.
De esta forma, las dos hileras permanecen conectadas en
toda su longitud.

12. La forma en que se disponen las cuatro bases nitrogenadas a
lo largo de toda la cadena es la responsable de codificar la
información genética de la célula, con instrucciones para
controlar el desarrollo y las funciones del individuo.
Numerosas proteínas como las histonas y factores de
transcripción se adosan a la molécula de ADN con el fin de
regular su expresión.

13. Estructura terciaria del ADN
El ADN no está libre dentro del núcleo
de la célula, sino que está organizado
en un complejo llamado cromatina. Se
denomina cromatina a la estructura
formada
por
ADN
y
proteínas
histónicas
y
no
histónicas.
La
cromatina está inmersa en el jugo
nuclear cuando la célula está en
interfase, es decir, entre dos mitosis.
En esa etapa, la molécula de ADN
forma largos y numerosos filamentos
que se enrollan a sucesivas moléculas
de proteínas especiales llamadas
histonas. Esto produce que el ADN
sufra una importante compactación,
puesto que en cada enrollamiento el
ADN da casi dos vueltas sobre cuatro
pares de histonas. Esas histonas, que
se reconocen como H2A, H2B, H3 y
H4, forman el octámero de histonas al
agruparse de a pares.

14. El ADN enrollado junto al octámero se denomina
cromatosoma. Entre dos cromatosomas se ubica el ADN
espaciador, al que está asociada otra proteína histónica
llamada H1, que mantiene en posición al ADN en el
octámero.

15. Cada cromatosoma seguido de la histona H1 y del ADN
espaciador forma las unidades fundamentales de la
cromatina de las células eucariotas, llamadas nucleosomas.
Los nucleosomas, con unos 100 ángstrom de diámetro,
adoptan la forma de un collar de perlas, forma en que se
observa la cromatina mediante microscopía electrónica
cuando la célula está en interfase.
Disposición en collar de perlas de la fibra de cromatina

16. Estructura cuaternaria del ADN
Los nucleosomas también se compactan enrollándose de
manera helicoidal. Forman estructuras de alrededor de 300
ángstrom de diámetro, denominadas solenoides. Cuando la
célula entra en mitosis, las fibras de cromatina se pliegan
entre sí y se compactan aún más, formando los
cromosomas.

17. Las proteínas no histónicas actúan como un andamiaje sobre
los solenoides, ensamblándose en forma de espiral. Estas
proteínas brindan un armazón a la fibra de cromatina y
colaboran en su plegamiento.

18. FUNCIONES DEL ADN
-Almacenamiento de la información genética
-Replicación de su propia molécula
-Síntesis de ARN (transcripción)
-Transferencia de la información genética
La replicación o duplicación de la molécula de ADN se produce
en la interfase de la división celular, más precisamente en la
fase S, con el objetivo de conservar la información genética. Los
puentes de hidrógeno que unen las dos hileras de
polinucleótidos se rompen, con lo cual ambas cadenas se
separan, sirviendo cada una de molde para fabricar una nueva
hilera complementaria. La enzima ADN polimerasa se encarga de
agregar nucleótidos fabricados por la célula que están
esparcidos en el núcleo. Dicha enzima los va añadiendo a cada
hilera separada conforme con la secuencia adenosina-timina y
citosina-guanina (A-T y C-G). Al terminar la duplicación se
obtienen dos moléculas idénticas de ADN de forma helicoidal,
cada una con una hilera original y otra hilera neoformada.El
núcleo tiene ahora el doble del ADN y de proteínas que al
principio. De esta manera, la información genética de la célula
madre será transmitida a las células hijas al producirse la
mitosis.

20. ACIDO RIBONUCLEICO (ARN)
A diferencia del ADN que posee desoxirribosa y timina, el ARN
está formado por ribosa como monosacárido y uracilo como
una de las bases nitrogenadas. El ARN forma una sola cadena
de polinucleótidos dispuesta en manera lineal. Está presente
en el citoplasma de las células procariotas y eucariotas.
La formación o síntesis de ARN se realiza a partir del ADN
mediante la enzima ARN polimerasa, que copia una secuencia
de
nucleótidos
(genes)
de
una
hilera
del
ADN.
El ARN controla las etapas intermedias en la formación
(síntesis) de proteínas.
Existen cuatro tipos de ARN con distintas funciones. Ellos son
el ARN mensajero, el ARN de transferencia, el ARN ribosómico
y el ARN heteronuclear.

21. -ARN mensajero (ARNm)
Se forma a partir del molde de una hilera de ADN. El ARN
mensajero transporta la información para sintetizar una
proteína copiada del ADN, desde el núcleo hasta el citoplasma,
pasando por los poros de la membrana nuclear o carioteca.
Luego se acopla a los ribosomas, organelas celulares donde se
produce la síntesis de proteínas. Un codón está formado por
tres nucleótidos del ARNm. Cada codón contiene un aminoácido
diferente. Por lo tanto, a partir de la sucesión de los
nucleótidos del ARNm se arma la secuencia de aminoácidos de
la proteína. Debe recordarse que una serie de aminoácidos
forman una proteína. El ARNm se degrada rápidamente por
acción enzimática.
-ARN de transferencia (ARNt)
Tiene por función transportar aminoácidos hacia el ribosoma.
En un extremo de su estructura, el ARNt posee un lugar
específico para que se fije el aminoácido. En el otro extremo
tiene un anticodón, formado por tres nucleótidos que se unen
al
codón
del
ARNm
por
puentes
de
hidrógeno.

22. -ARN ribosómico (ARNr)
Se unen a proteínas para formar los ribosomas, organelas
formadas por dos subunidades, una mayor y otra menor. En
los ribosomas se produce la síntesis de proteínas. El ARNr se
sitúa en el citoplasma, y es el tipo de ácido ribonucleico más
abundante de las células. El ARN nucleolar, ubicado en el
nucléolo de las eucariotas, es el precursor del ARN
ribosómico.
-ARN heteronuclear (ARNh)
Se aloja en el núcleo celular y su función es actuar como
precursor de los distintos tipos de ARN.

23. Estructura celular