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TEMA 6. LOS ÁCIDOS NUCLEICOS
2º Bachillerato - BiologíaPachi San MillánIES Muriedas
ÍNDICE: Los Ácidos Nucleicos1. Importancia biológica 2. Composición de los ácidos
nucleicos3. Estructura de los nucleósidos y
nucleótidos4. Funciones de los nucleótidos5. Ácidos nucleicos:
A. Estructura del ADNB. Estructura de los ARNs
CARACTERÍSTICAS GENERALES
BIOMOLÉCULASInorgánic
asAgua
Sales Minerale
s
Orgánicas
Glúcidos Lípidos Proteínas
Ácidos Nucleic
os
IMPORTANCIA DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS
Concepto Importancia biológica de los
nucleótidos: “Instrucciones vitales” Vectores energéticos Coenzimas Mensajeros químicos
Composición de los ácidos nucleícos Nucleósidos Nucleótidos
3. Estructura de los nucleósidos y nucleótidos
Pentosas: Ribosa o desoxirribosa Bases nitrogenadas
Tipos Púricas: Adenina (A), Guanina (G) Pirimidínicas: Citosina (C), Timina (T), Uracilo (U)
Resonancia Ácido fosfórico: H3PO4 (1 o
varios)
Nu
cleósid
o
Nu
cleótid
o
La pentosa siempre es una aldopentosa: -D-ribofuranosa ribonucleótidos -D-2-desoxirribofuranosa
desoxirribonucleótidos
3. Estructura de los nucleósidos y nucleótidos
3. Estructura de los nucleósidos y nucleótidos
Bases nitrogenadas Tipos
Púricas: Adenina (A), Guanina (G)Pirimidínicas: Citosina (C), Timina (T),
Uracilo (U)
El 1º anillo de las b. púricas se numera en sentido contrario a las agujas del reloj, a partir del N superior izquierdo. El resto en el sentido de las agujas del reloj.
3. Estructura de los nucleósidos y nucleótidos
Bases nitrogenadas Tipos
Púricas: Adenina (A), Guanina (G) Pirimidínicas: Citosina (C), Timina (T), Uracilo
(U) Púricas:
Pirimidínicas
A G
C T U
3. Estructura de los nucleósidos y nucleótidos
Bases nitrogenadas Resonancia (tautómeros)
3. Estructura de los nucleósidos y nucleótidos
Ácido fosfórico: H3PO4 (1 o varios)Simbología
P
Pi Fosfato inorgánico
Fosfato componente de nucleótido
NUCLEÓSIDO: base + monosacárido Para formarse el nucleósido, el C1 de la
pentosa se une al N1 de la pirimidina o al N9 de la purina
NUCLEÓSIDO: base + monosacárido Para formarse el nucleósido, el C1 de la
pentosa se une al N1 de la pirimidina o al N9 de la purina
PURINAS PIRIMIDINAS
NUCLEÓSIDOS: pentosa + base Nomenclatura:
Prefijo que indica la base nitrogenada: Cit-, tim-, ur-, aden-, guan-
Terminación: Si la base es pirimidínica: -idina Si la base es púrica: -osina
Si la pentosa es desoxirribosa, se coloca el prefijo desoxi- delante del nombre. Si la pentosa es ribosa, no se pone prefijo. Ej. Desoxicitosina, Timidina, Adenosina,
Desoxiadenosina
NUCLEÓTIDOS
La unión de uno o varios grupos fosfato al C3´o al C5´ de la pentosa, da lugar al nucleótido completo.
NUCLEÓTIDOS
NUCLEÓTIDOS: pentosa + base + fosfato
Nomenclatura: Se elimina la última letra “a” del nombre
del nucleósido: - idina - idin ; - osina - osin
Se indica a continuación el lugar de unión de la pentosa y el número de fosfatos unidos.
Si no se indica numeración, se entiende que la unión se realiza con el C5´.
Cuando existe + de 1 grupo fosfato, se unen en cadena, uno detrás de otro.
Con frecuencias se usan abreviaturas para nombrar los nucleótidos: ATP: Adenosín trifosfato
Nomenclatura
NUCLEÓTIDOS
N
N
N
N
NH2
H
OHO
OH
OH
P
O
OH
OH
OH
adenina
desoxirribosafosfato
enlace
ester
enlace N-glucosídicoP
O
OH
OHO
CH2O
OH
N
N
N
N
NH2
NUCLEÓTIDOS: Importancia
Funciones de los nucleótidos importantes Nucleótidos
formadores de ácidos nucléicos Forman parte de los ácidos
nucleícos: ADN ARN.
NUCLEÓTIDOS: Importancia
Funciones de los Nucleótidos importantes Nucleótidos con otras funciones:
Vectores energéticosMensajeros químicos 2arios
Coenzimas
NUCLEÓTIDOS: Importancia
Vectores energéticos
NUCLEÓTIDOS: Importancia
Mensajeros químicos 2arios : Sistemas de transducción
NUCLEÓTIDOS: Importancia
Mensajeros químicos 2arios : Sistemas de transducción
NUCLEÓTIDOS: Importancia
Coenzimas de deshidrogenasas
NAD+
NADP+
A-H2 + NAD+ A + NADH + H+ deshidrogenasa
Coenzimas de deshidrogenasas
NUCLEÓTIDOS: Importancia
Otras funciones: Poder reductor (NADH y NADPH) Síntesis de ATP (NADH)
NUCLEÓTIDOS: Importancia
Coenzimas de deshidrogenasasActúa de forma similar al NAD+
A-H2 + FAD A + FADH2
deshidrogenasa
Otras funciones: Poder reductor
(FADH2) Síntesis de ATP
(FADH2)
EL ENLACE NUCLEOTÍDICO
http://www.juntadeandalucia.es/averroes/manuales/acidos_nucleicos/flash_an/formacion_polinucleotido.swf animación sobre la formación de un polinucleotido
Animación
enlaces
Enlace nucleotídico
ENLACE NUCLEOTÍDICO
La unión de cientos o miles de nucleótidos forman polinucleótidos o ácidos nucleicos, con una masa molecular muy elevada.
ÁCIDOS NUCLEICOS: El ADN
Naturaleza: Desoxirribosa, A,G,C,T Estructura (doble hélice: modelo de
Watson y CricK) Estructura primaria: Secuencia de nucleótidos Estructura secundaria: Enlaces (P.H. entre
bases), otras fuerzas Características de la doble hélice: (modelo
B) 2 cadenas con enrollamiento plectonémico Complementarias A = T ; G ≡ C
Ley de Chargaff: Antiparalelas Enrollamiento dextrógiro Disposición de las bases Surco mayor y menor Dimensiones
Niveles estructurales superiores (“3aria”): Cromatina y cromosomas
ADN: Naturaleza
Formado por desoxirribonucleótidos y sus bases pueden ser la A, G, C y T, nunca U.
Dos cadenas de polinucleótidos unidas entre sí en toda su longitud forma lineal o circular.
Animación ADN
DNA circular y DNA lineal
Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid
ADN: Estructura
Estructura primaria Secuencia de nucleótidos Extremos 3´y 5´
ADN: Estructura
Estructura secundaria Modelo B (características)
2 cadenas con enrollamiento plectonémico
ADN: Estructura
Estructura secundaria Modelo B (características)
Complementarias A = T; G = C
Ley de Chargaff: A + G / C + T = 1
ADN: Estructura
Estructura secundaria Modelo B (características)
Antiparalelas 5´ 3´3´ 5´
ADN: Estructura
Estructura secundaria Modelo B (características)
Enrollamiento dextrógiro (a)
ADN: Estructura
Estructura secundaria Modelo B
(características) Disposición de las
bases Surco mayor y
menor Dimensiones
ADN: Estructura 2aria
ADN: Estructura 2aria
ADN: Estructura 3 aria
Para conseguir que el ADN quepa dentro del núcleo, se encuentra muy empaquetado, y aún más cuando se condensa para formar un cromosoma.
Histonas empaquetadoras
Diferentes niveles de plegamiento:
cromatina y cromosomas
Estructura ADN
Primaria Secundaria Terciaria
ADN: Estructura primaria
Cambios en la secuencia de las bases pueden producir mutaciones de distintos tipos:
TIPO DE ADN GIRO DE HELICE nm por VueltaPlano entre
basesnº de nucleotidos
por vuelta
A Dextrógiro 2.8 inclinado 11
B Dextrógiro 3.4 perpendicular 10
Z Levógiro 4.5 zig-zag 12
ADN A
ADN Z
ADN B
ADN: Propiedades
Desnaturalización: +/- 100ºC o Factores Tª, pH, sales
Renaturalización: 65ºCo Hibridacióno Utilidad
Estabilidad Replicable Especificidad: composicionalo”Un gen una proteína”
ADN:Función
Función: Material genético
ARN
Naturaleza: beta-D-rifofuranosa, A,G,C,U Estructura
Estructura primaria Estructura secundaria
Tipos de ARN: ARNm :Vida corta. 5%. Copia de ADN ARNt: (10 %) E 2aria(trébol) y 3aria (boomerang).
Transporta aa
ARNr: 85 % Componente de ribosomas Funciones: Intervienen en la síntesis de
proteínas
ARN: tipos
ARNm (mensajero):
Vida corta. 5%.
Copia de ADN Funcional con
E. primaria
ARN: tipos
ARNr (ribosómico) : Producto de fragmentación de ARN n
(nucleolar) 85 % Componente de ribosomas
ARN: tipos
ARNt (transferente): 10 % Transporta aa
E 2aria(trébol) 3aria
(boomerang).
ARN: tipos
ARNt (transferente): 10 % Transporta aa
E 2aria(trébol) 3aria
(boomerang).
ARN: tipos
ARNt (transferente): 10 % Transporta aa
E 2aria(trébol) 3aria
(boomerang).
ARN: Funciones
Síntesis de proteínas
Material genético (algunos virus)
DIFERENCIAS ENTRE ADN Y ARN
HIDRÓLISIS ENZIMÁTICA DE LOS ÁCIDOS
NUCLEICOS Endonucle
asas
Exonucleasas
Secuencias palindrómicas
“Dábale arroz a la zorra el abad”
TEST DE REPASO
TEMA 6
A partir de los componentes aislados, construye un nucleósido y un nucleótido, indicando el tipo de enlace y los productos de las reacciones necesarias.
Representa mediante un dibujo la estructura del ADN, indicando las regiones de la misma donde se encuentran situados los grupos fosfato, las desoxirribosas y las bases nitrogenadas, así como los enlaces que permiten mantener unidas las hebras y las dimensiones del modelo B. Señala en el mismo dibujo qué tipo de enlaces se destruyen en la desnaturalización del dúplex.
Tras el análisis del material genético de tres virus diferentes se han obtenido los siguientes datos: composición porcentual de nucleótidos de los genomas virales de “A”, “B” y “C”Vírus Adenina Guanina Citosina Timina UraciloA 30% 20% 20% 30%B 20% 30% 30 % 20%C 20% 21% 26% 33%A la vista de estos resultados ¿qué podemos concluir sobre el tipo de ácido nucleico (ADN o ARN, doble hebra o hebra sencilla) que compone el genoma de cada virus?:
Indica el tipo de molécula que aparece en la figura e indica las principales características de la misma que te han llevado a reconocerla. Indica su función biológica.
Indica el tipo de molécula que aparece en la figura e indica las principales características de la misma que te han llevado a reconocerla. Indica su función biológica.
Indica el tipo de molécula que aparece en la figura e indica las principales características de la misma que te han llevado a reconocerla. Indica su función biológica.
¿Qué relación tradicional existe entre ADN, ARN y proteína? Representa esta relación mediante un esquema. ¿Qué diferencias existen entre ADN y ARN?
Mediante un dibujo en el que aparezca la molécula de ADN indica como tiene lugar la desnaturalización de la misma. ¿Es reversible el proceso? Cita un agente físico y otro químico que desnaturalicen el ADN.
Indica las funciones celulares desempeñadas por los distintos tipos de RNA presentes en las células.¿En qué parte de la célula desempeñan sus funciones los diferentes RNAs?