Los ácidos nucleicos son biomoléculas orgánicas constituidas por C, H, O, N y P. Más concretamente son macromoléculas de gran complejidad y elevado peso molecular formadas por la unión de un gran número de monómeros denominados nucleótidos.
1. LOS NUCLEÓTIDOS
Cada nucleótido está constituido por:
- Una pentosa: puede ser la ribosa (β -D-ribofuranosa) o la desoxirribosa (β -D-desoxirribofuranosa).
- Una base nitrogenada: que puede ser púrica como la adenina (A) y la guanina (G); o pirimidínica como la citosina (C), la timina (T) o el uracilo (U).
- Un ácido fosfórico (H3PO4) en forma de ion fosfato (PO42-).
La unión de una pentosa y una base nitrogenada mediante un enlace N-glucosídico forma un compuesto denominado nucleósido. La unión se lleva a cabo entre el C1´de la pentosa y el N que ocupa la posición 1 en las bases pirimidínicas, y el en N de la posición 9 en las bases púricas, con perdida de una molécula de agua.
Los nucleótidos se forman por la unión de un nucleósido y un ácido fosfórico, mediante un enlace entre el grupo hidroxilo del carbono 5´de la pentosa y el ácido fosfórico. Este enlace recibe el nombre de enlace éster fosfórico. ¿Cómo se forma un nucleótido de adenina?
La unión de nucleótidos mediante enlace fosfodiéster forma polinucleótidos (dinucleótido, trinucleótido, etc.). ¿Cómo se forma el enlace entre nucleótidos?
2. EL ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO (ADN)
El ADN es un polímero de desoxirribonucleótidos de A, G, C y T, unidos mediante enlace fosfodiéster. El ADN es la molécula portadora de la información genética, que será transmitida de generación en generación.
¿Dónde aparece el ADN?
- En células eucariotas como ADN nuclear (núcleo), ADN mitocondrial (mitocondrias) y ADN plastidial (cloroplastos).
- En células procariotas formando el nucleoide.
- En virus.
Niveles estructurales del ADN:
El ADN tiene diferentes niveles de complejidad. Presenta fundamentalmente estructuras primaria y secundaria. Además, puede asociarse a proteínas nucleares y adoptar estructuras superenrolladas o empaquetadas, que equivalen a una estructura terciaria.
- Estructura primaria: determinada por la secuencia de nucleótidos de una cadena. La secuencia de bases constituye el mensaje genético.
- Estructura secundaria: fue propuesta por Watson y Crick (a partir de los experimentos de Rosalind Franklin y Wilkins), y la denominaron modelo de la doble hélice. Las cadenas de la doble hélice son antiparalelas y complementarias, con las bases nitrogenadas enfrentadas y unidas mediante puentes de hidrógeno. Rosalind Franklin: la fotografía que probó la estructura del ADN
- Estructura terciaria: el ADN es una molécula muy larga en algunas especies y, sin embargo, en las células eucariotas se encuentra alojado dentro del minúsculo núcleo. Cuando el ADN se une a proteínas básicas, la estructura se compacta mucho. El conjunto de la estructura se denomina fibra de cromatina y tiene un aspecto de collar de perlas.
- Estructura cuaternaria: la fibra de cromatina se empaqueta aún más y cuando la célula entra en división alcanza el máximo grado de compactación, formando los cromosomas.
2. EL ÁCIDO RIBONUCLEICO (ARN)
El ADN es un polímero de ribonucleótidos de A, G, C y u, unidos mediante enlace fosfodiéster. En la célula aparecen diferentes tipos de ARN, con distintas funciones: ARN heterogéneo nuclear, ARN mensajero, ARN transferente, ARN ribosómico, ARN nucleolar, etc.
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ARN heteronuclear heterogéneo nuclear (ARNhn): agrupa a todos los tipos de ARN que acaban de ser transcritos (pre-ARN). Son moléculas de diversos tamaños. Este ARN se encuentra en el núcleo de las células eucariotas. En células procariotas no aparece. Su función consiste en ser el precursor de los distintos tipos de ARN.
- ARN mensajero (ARNm): ARN lineal, que contiene la información, copiada del ADN, para sintetizar una proteína. Se forma en el núcleo celular, a partir de una secuencia de ADN. Sale del núcleo y se asocia a ribosomas, donde se construye la proteína. A cada tres nucleótidos (codon) corresponde un aminoácido distinto. Así, la secuencia de aminoácidos de la proteína está configurada a partir de la secuencia de los nucleótidos del ARNm.
- ARN transferente (ARNt)
El ARN transferente o soluble es un ARN no lineal. En él se pueden observar tramos de doble hélice intracatenaria, es decir, entre las bases que son complementarias, dentro de la misma cadena. Esta estructura se estabiliza mediante puentes de Hidrógeno.
Además de los nucleótidos de Adenina, Guanina, Citosina y Uracilo, el ARN transferente presenta otros nucleótidos con bases modificadas. Estos nucleótidos no pueden emparejarse, y su existencia genera puntos de apertura en la hélice, produciendo bucles.
En el ARNt se distinguen tres tramos (brazos). En uno de ellos (1 en la figura), aparece una secuencia de tres nucleótidos, denominada anticodon. Esta secuencia es complementaria con una secuencia del ARNm, el codon. En el brazo opuesto (2 en la figura), en el extremo 3′ de la cadena, se une un aminoácido específico predeterminado por la secuencia de anticodon.
La función del ARNt consiste en llevar un aminoácido específico al ribosoma. En él se une a la secuencia complementaria del ARNm, mediante el anticodon. A la vez, transfiere el aminoácido correspondiente a la secuencia de aminoácidos que está formándose en el ribosoma.
- ARN ribosómico (ARNr): se une a proteínas de carácter básico y forma los ribosomas. Los ribosomas son las estructuras celulares donde se ensamblan aminoácidos para formar proteínas, a partir de la información que transmite el ARN mensajero. Hay dos tipos de ribosomas, el que se encuentra en células procariotas y en el interior de mitocondrias y cloroplastos, y el que se encuentra en el hialoplasma o en el retículo endoplásmico de células eucariotas.
- ARN nucleolar (ARNn): se localiza en el nucleolo de las células eucariotas y es el precursor indispensable para la síntesis de la mayor parte del ARN ribosómico.
4. OTROS NUCLEÓTIDOS DE GRAN INTERÉS BIOLÓGICO
APUNTES
ACTIVIDADES RESUELTAS
Actividades resueltas IES Pando
Actividades resueltas IES Gándara
TESTS PARA PRACTICAR
El planeta de los Biólogos 
