1.1.5.3. CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS

Tanto en la molécula de ADN como en la de ARN el esqueleto de la cadena está formado por las pentosas y los fosfatos de manera alterna. (Figura 1)
Las bases nitrogenadas se unen a los azúcares y se proyectan hacia fuera de la cadena. Los nucleótidos se unen covalentemente a través de enlaces fosfodiester entre el azúcar de un nucleótido y el fosfato del siguiente.

El enlace fosfodiester se refiere a las uniones formadas por la reacción entre el grupo hidroxilo (-OH) del carbono 5 y 3 de la ribosa con el grupo fosfato, (Figura 1).

Una característica muy importante de las bases nitrogenadas se ve reflejada en la estructura de doble hélice del ADN, ya que las dos cadenas polinucleotídicas permanecen juntas por la acción de puntes de hidrógeno que se forman entre bases nitrogenadas complementarias. (Figura 1)


Figura 1. Representación esquemática de la cadena de la doble cadena de ADN.

La complementariedad entre las bases obedece a las siguientes razones:

  • Las purinas siempre se enfrentan a las pirimidinas. El emparejameinto entre los dos anillos fusionados de una purina con el anillo sencillo de una pirimidina aseguran dimesiones estables en la doble hélice de la molécula de ADN.
  • El tamaño molecular de las bases.
  • La ubicación de los extremos en donde se establecen los puentes de hidrógeno.
  • Las dos cadenas de ADN están en disposición antiparalela, es decir que van en direcciones opuestas y de esta manera se pueden mantener las hebras juntas. (Figura 1)

NUCLEÓTIDOS RELACIONADOS
Los nucleódidos además de ser los monomeros constituyentes de las cadenas de los ácidos nucleicos, pueden desempeñar otras funciones de gran importancia en el metabolismo celular. Un ejemplo de ello se evidencia en el ATP o adenosintrifosfato, la cual es la moneda energética más común en las células, que lo usan para capturar, transferir, y aplicar la energía libre en los diferentes procesos químicos celulares. El ATP está formado por adenina, ribosa y tres fosfatos. Los grupos fosfato terminales se encuentran unidos al nucleótido por enlaces que son ricos en energía y de cuya hidrólisis se obtiene nuevamente la energía necesaria para varios procesos celulares a través de la transferencia de ella a otras moléculas. En general el ATP captura la energía libre producida por ciertas reacciones exergónicas, el cual puede liberarla posteriormente en dicha energía libre para permitir el desarrollo de ciertas reacciones endergónicas.

La mayor parte de la energía química disponible está almacenada en estos enlaces fosfato, y puede ser liberada en cuanto el grupo fosfato sea transferido a otra molécula.
También se encuentran nucleótidos trifosfatados con otras bases diferentes, un ejemplo de ello es el GTP o guanosintrifosfato necesario durante la síntesis de proteínas, y estrechamente relacionado con las vías de señalización de las proteínas G. El UTP o uridintrifosfato, por su parte es utilizado en la síntesis de glucógeno, mientras el CTP o citidintrifosfato es requerido para la síntesis de grasas y fosfolípidos.

Cada nucleótido tiene la posibilidad de ser transformado por acción enzimática en un nuevo compuesto cíclico que puede servir como segundo mensajero en los proceso de señalización o en la regulación de diversos aspectos del funcionamiento celular. El ATP por ejemplo puede ser convertido en AMP cíclico (adenosinmonofosfato cíclico) por la acción de la enzima adenilato ciclasa.

Además de estos compuestos, en la célula también se pueden encontrar dinucleótidos fundamentales en los procesos metabólicos. El NAD o nicotinamida adenindinucleótido, es una molécula energética muy importante como aceptor primario de electrones e hidrógeno en las oxidaciones biológicas que ocurren al interior de la célula, se considera como el intermediario energético universal puesto que está acoplado con la producción de ATP. Está constituida por un nucleótido formado por nicotinamida, ribosa y un fosfato unido a un segundo nucleótido formado por adenina, ribosa y fosfato.
EL NADP o nicotinamida adenindinucleótido fosfato, tiene la misma función que el NAD pero en otro tipo de reacciones, e incluso su estructura es muy parecido a la del NAD pero en este caso con un tercer grupo fosfato unido a la ribosa de la adenina.

Otro dinucleótido importante en el metabolismo es el FAD o flavinadenindinucleótido, el cual esta consituido por riboflavina (vitamina del complejo B) y actúa al igual que los dos anteriores como aceptor de electrones e hidrógeno en otras reacciones de deshidrogenación.
Es por esta razón que se hace necesario el consumo diario de vitamina, ya que estos dinucleótidos están siendo degradados y resintetizados constantemente.



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