ADN: Estructura química de los ácidos nucleicos y enlaces fosfodiéster

Publicado el 7 septiembre, 2020

Ácidos nucleicos

En una célula, los ácidos nucleicos están representados por dos formas separadas pero igualmente importantes: el ADN que almacena información en el núcleo y el ARN que se utiliza para traducir esa información en proteínas. Estas son sus historias.

Miss Crimson : Buenos días, damas y caballeros del jurado. Mi nombre es Miss Crimson, y estoy aquí para demostrarle sin la menor duda que mi cliente, el coronel Custard, no es culpable del crimen más atroz de asesinar al pobre Sr. Bones. El anfitrión de la Convención Internacional de Escritores de Libros de Cocina fue cruelmente asesinado con una tubería de plomo en una escalera de caracol mientras se dirigía a llevar su galardonado libro de cocina a la cocina. Sin embargo, el acusado, coronel Custard, no fue responsable. El testimonio de mi perito no sólo aclarará a mi cliente de todas las malas acciones, sino que también revelará la identidad del verdadero asesino de nuestro pobre difunto Sr. Bones.

Su señoría, llamo al estrado al profesor Pear, ¡experto en estructura y función del ADN! Profesor, ¿podría explicarnos qué es el ADN?

Profesor Pear : Bueno, sí. Me encantaría contarles sobre el ADN. El ADN significa ‘ácido desoxirribonucleico’ y es una molécula fascinante. Es uno de los dos tipos básicos de ácidos nucleicos, el otro es el ARN o “ácido ribonucleico”. Los ácidos nucleicos son las moléculas que utilizan las células para almacenar, transferir y expresar información genética.

Las funciones del ADN

Miss Crimson : Eso es muy agradable, profesor, pero ¿podría explicarnos la molécula de ADN?

Profesor Pear : Sí, sí, por supuesto. Es la molécula que almacena información genética en un organismo. Básicamente se trata de proporcionar instrucciones … como una receta, si se quiere … para casi todo lo que nos hace, bueno, nosotros. Si las proteínas son como los bloques de construcción de estructuras, enzimas y otras cosas interesantes en una célula, el ADN es como una receta que le dice a la célula cómo crear esos bloques de construcción.


Los tres componentes de un nucleótido
Tres componentes de nucleótidos

Miss Crimson : Entonces, ¿estás diciendo que todos tienen este material de ADN dentro de su cuerpo?

La estructura de un nucleótido

Profesor Pear : Oh, sí. El ADN es una parte integral de cada organismo, al igual que otros tipos de moléculas orgánicas que se encuentran en nuestro cuerpo, como carbohidratos, lípidos y proteínas. Pero la estructura del ADN es muy distinta de esos otros tipos de moléculas orgánicas. El ácido desoxirribonucleico recibe su nombre del hecho de que el ADN posee un azúcar llamado desoxirribosa . Suena como un nombre elegante, pero en realidad es muy fácil recordar que es un azúcar como otros azúcares que puede haber encontrado, como sacarosa y fructosa. Solo recuerda que todos los azúcares terminan en ‘-ose’. Un monómero de ADN se llama nucleótido .

Miss Crimson : Profesor, ¿podría reafirmar esa definición en términos más simples?

Profesor Pear : Oh, lo siento. Un monómero es solo la subunidad más básica de una molécula compleja. Eso hace que el nucleótido sea la subunidad más básica del ADN o, más generalmente, de cualquier ácido nucleico. Un nucleótido se compone de tres cosas: un azúcar (en el caso del ADN, la desoxirribosa que mencioné antes), un grupo fosfato y una base nitrogenada. Como puede ver en este diagrama, el grupo fosfato y la base nitrogenada están unidos al azúcar. Cuando un nucleótido es parte de una cadena de polinucleótidos, a menudo se denomina base.

Enlaces fosfodiéster

Oh, um, me olvidé de decirte qué es un polinucleótido? Un polinucleótido es simplemente una cadena larga de nucleótidos. ‘Poli-‘ significa ‘muchos’, por lo que ‘polinucleótido’ significa literalmente ‘muchos nucleótidos’. Probablemente se esté preguntando cómo se mantienen unidos estos nucleótidos. Los nucleótidos en una molécula de polinucleótido se mantienen unidos por el enlace entre el grupo fosfato de un nucleótido y el azúcar de un segundo nucleótido. Un grupo hidroxilo (o -OH) en el azúcar y uno de los átomos de oxígeno en el grupo fosfato forman lo que se llama enlace diéster. Por esta razón, el enlace entre el grupo fosfato y el azúcar en una molécula de polinucleótido se llama enlace fosfodiéster .


Un enlace fosfodiéster mantiene unidos los nucleótidos
Diagrama de enlace de fosfodiéster

La unión de los nucleótidos forma una estructura que parece la mitad de una escalera cortada por la mitad con un hacha. Los grupos fosfato y los azúcares forman la columna vertebral de la escalera, mientras que las bases nitrogenadas proporcionan los peldaños. Hay cuatro tipos diferentes de bases nitrogenadas, y el orden de las bases en un polinucleótido es lo que le dice a una célula cómo producir una proteína estructural, una enzima o cualquier otro número de componentes importantes de un organismo sano y funcional.

Resumen de la lección

Miss Crimson : Está bien, profesor Pear, déjeme detenerlo allí mismo. Has estado lanzando mucha jerga elegante. Antes de continuar, déjeme ver si puedo resumir para el jurado lo que nos ha dicho hasta ahora.

Los ácidos nucleicos son las moléculas que utilizan las células para almacenar, transferir y expresar información genética o hereditaria. Los ácidos nucleicos se pueden clasificar en ADN o ácido desoxirribonucleico y ARN o ácido ribonucleico. El ADN es la molécula que almacena información genética en un organismo.

Una sola subunidad de monómero de un ácido nucleico se llama nucleótido . Un nucleótido de ADN está compuesto por un azúcar, llamado desoxirribosa , un grupo fosfato y una base nitrogenada. Un polinucleótido es una molécula de ácido nucleico que consta de una larga cadena de nucleótidos. Los nucleótidos en una molécula de polinucleótido se mantienen unidos por un enlace entre el grupo fosfato de un nucleótido y el azúcar de un segundo nucleótido, que se denomina enlace fosfodiéster .

Los resultados del aprendizaje

Después de ver esta lección, debería poder:

  • Definir ácido nucleico, ADN y ARN
  • Explicar la función de una molécula de ADN o nucleótido.
  • Describir un polinucleótido y un enlace fosfodiéster.

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