20.18: Estructura de ácido nucleico

Última actualización
Guardar como PDF

Page ID: 75106

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

Los ácidos nucleicos se aislaron por primera vez de los núcleos celulares (de ahí el nombre) en 1870. Desde entonces se han encontrado también en otras porciones de células, especialmente en los ribosomas, que son los sitios de síntesis de proteínas. La mayoría de los ácidos nucleicos son polímeros de cadena extremadamente larga; algunas formas de ADN tienen pesos moleculares mayores a 10 ⁹. Los ácidos nucleicos se componen de tres unidades estructurales distintas. Estos son:

1 Un azúcar de cinco carbonos. Sólo dos azúcares están involucrados. Estas son la ribosa (utilizada en el ARN) y la desoxirribosa (utilizada en el ADN). Sus estructuras se muestran en la Figura\(\PageIndex{1}\). Tenga en cuenta que la desoxirribosa, como su nombre lo indica, tiene un oxígeno menor que la ribosa en la posición 2.

alt — Figura\(\PageIndex{1}\) La estructura de los monosacáridos (a) ribosa y (b) desoxirribosa encontrados en ácidos nucleicos.

2 Una base nitrogenada. Hay cinco de estas bases. Todos se muestran en la Figura\(\PageIndex{2}\). Tres de ellos, adenina, guanina y citosina, son comunes tanto al ADN como al ARN. La timina se presenta solo en el ADN, y el uracilo solo en el ARN.

alt — Figura\(\PageIndex{2}\) Estructuras de las principales bases nitrogenadas obtenidas por hidrólisis de ácidos nucleicos. El hidrógeno perdido cuando la base se condensa con un azúcar se muestra en color. (La timina se presenta solo en el ADN, mientras que el uracilo muy similar ocurre en su lugar en el ARN. La adenina, la guanina y la citosina ocurren tanto en el ADN como en el ARN).

3 Ácido fosfórico. H ₃ PO ₄ proporciona la unidad que sostiene los diversos segmentos de la cadena de ácido nucleico entre sí.

La combinación de un azúcar y una base nitrogenada se llama nucleósido. Un ejemplo típico de un nucleósido es la adenosina, derivada por la condensación de ribosa y adenina:

alt

Los nucleósidos a su vez se pueden condensar con ácido fosfórico por medio del grupo -OH en el átomo de carbono 5. El resultado es una estructura llamada nucleótido. Así, cuando la adenosina se condensa con ácido fosfórico, el nucleótido formado es el ácido adenosina-5-monofosfórico, generalmente indicado por las siglas AMP:

alt — Figura\(\PageIndex{3}\). Tenga en cuenta que la direccionalidad se introduce a lo largo de la cadena porque un azúcar conectado a un fosfato a través del átomo de carbono 5 siempre se une al siguiente fosfato a través del átomo de carbono 3.

alt — Figura\(\PageIndex{3}\) (a) Una porción de una cadena de ácido ribonucleico. (En el ADN los oxígenos marcados en color no estarían presentes y la timina reemplazaría al uracilo en las dos posiciones donde este último aparece a lo largo de la cadena). b) Localización de bases de azúcar, fosfato y nitrogenadas. c) Representación de cada base como letra del alfabeto.