Los ácidos nucleicos, es decir, el ADN y el ARN, son biomoléculas de elevado peso molecular. Los ácidos nucleicos se encargan de almacenar, de transmitir y de expresar la información que nuestros genes contienen. Están formados por la polimerización nucleótidos. Los nucleótidos son moléculas que se forman por la unión mediante enlaces covalentes de una base nitrogenada, una pentosa y un ácido fosfórico.

Bases nitrogenadas

Las bases nitrogenadas contienen nitrógeno. Son compuestos orgánicos cíclicos que forman estructuras planas. Las hay de dos tipos: bases púricas y bases pirimidínicas.

Las bases púricas derivan de la purina. Son dos: la adenina (A) y la guanina (G).

Las bases pirimidínicas por otra parte, derivan de la pirimidina. Estas bases son tres, citosina (C), timina (T) y uracilo (U).

bases nitrogenadas

Las características químicas de estas moléculas les permiten participar en la formación de puentes de hidrógeno. Esto resulta crucial para la función biológica de los ácidos nucleicos. La adenina interaccionará con la timina mediante dos enlaces por puentes de hidrógeno. La guanina con la timina, mediante tres enlaces por puentes de hidrógeno. El uracilo no forma enlaces por puentes de hidrógeno.

Pentosas

Son dos los monosacáridos que se unen a las bases nitrogenadas para componer los nucleótidos. Son pentosas. La ribosa en el ARN (β-D-ribofuranosa) y la desoxirribosa en ADN (β-D-2-dexosirribofuranosa).

Ácido fosfórico

Encontraremos el ácido fosfórico en los nucleótidos en forma de ion fosfato (PO43 –).

La unión entre la pentosa y la base nitrogenada constituye un nucleósido.  Esta unión se realiza mediante un tipo de enlace, el llamado enlace N-glucosídico. El vínculo se produce entre el átomo de carbono carbonílico de la pentosa (C 1′) y uno de los átomos de nitrógeno de la base nitrogenada. El nitrógeno en cuestión es el de la posición 1 en las bases pirimidínicas, y el de la posición 9 en las púricas. Se libera una molécula de agua.

nucleosido
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A los nucleósidos se nombran añadiendo el sufijo -osina al nombre de la base nitrogenada si esta base es púrica (adenosina y guanosina). Añadimos la terminación -idina si la base nitrogenada es pirimídica (citidina, timidina, uridina). En el caso de los desoxirribonucleósidos se antepone el prefijo desoxi-.

NUCLEÓTIDOS

Los nucleótidos son ésteres fosfóricos de los nucleósidos. Se forman cuando el ácido fosfórico enlaza con la pentosa del nucleósido.

Nucleótidos

En la formación de los nucleótidos, el ácido fosfórico se une al C5 de la pentosa mediante un enlace fosfoéster. Se libera una molécula de agua. La forma de nombrar los nucleótidos, por ejemplo, cuando a un nucleósido adenosina se le une un grupo fosfato (AMP) es adenosina-5’-monofosfato.

Nucleótidos
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Funciones de los nucleótidos

En primer lugar, los nucleótidos son los sillares estructurales del ADN y del ARN. Los ácidos nucleicos están constituidos por la unión de muchos nucleótidos. La unión de los nucleótidos se realiza mediante un enlace llamado fosfodiéster. En este enlace, el ácido fosfórico unido al carbono 5′ de la pentosa de un nucleótido se une al hidroxilo del carbono 3′ de la pentosa de otro nucleótido. Forman largas cadenas lineales que siempre tendrán en un extremo un grupo 5′ fosfato libre y en el otro un grupo hidroxilo 3′ libre.

Nucleótidos
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Los nucleótidos son además trasportadores de energía. Los enlaces covalentes que unen los grupos fosfato extra de los nucleótidos son el difosfato y trifosfato. Se trata de enlaces ricos en energía. Esto es que necesitan un aporte energético importante para formarse y liberan esta energía cuando se hidrolizan. Por ejemplo, el trifosfato de adenosina (ATP) actúa universalmente en todas las células transportando energía, en forma de energía de enlace de su grupo fosfato terminal, hasta donde se requiera que se libere.

ATP
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También actúan como mediadores en procesos hormonales los nucleótidos, transmitiendo al citoplasma celular señales químicas procedentes del exterior (AMPc).

Algunos nucleótidos o sus derivados pueden actuar como coenzimas (NAD, NADP, FAD, FMN y el coenzima A).

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