¿Qué son los ácidos nucleicos, qué funciones cumplen y cómo están formados?

1. Un poco de historia...

Repasa el siguiente recurso sobre la historia del descubrimiento del ácido desoxirribonucleico (ADN).

2. ¿Qué son los ácidos nucleicos y qué funciones cumplen?

Los ácidos nucleicos, ácido desoxirribonucleico (ADN) y ácido ribonucleico (ARN), son biopolímeros, los depositarios moleculares de información genética.

Los ácidos nucleicos desempeñan, tal vez, la función más importante para perpetuar la vida: contener, de manera codificada, las instrucciones necesarias para el desarrollo y funcionamiento de la célula; somos el resultado de la combinación del ADN paterno y materno. El ADN tiene la capacidad de replicarse transmitiendo así dichas instrucciones a las células hijas. Los ácidos nucleicos dirigen además la síntesis de proteínas específicas.

3. ¿Qué tipos existen y en qué zona de la célula los podemos encontrar?

Existen 2 tipos: 

• ADN (ubicado principalmente en el núcleo de la célula) y 
• ARN (ubicado en todas las partes de la célula).
  

Observa el siguiente video:

4. ¿Cuál es la composición de un nucleótido?

Sus monómeros se denominan nucleótidos y están constituidos por:

• una pentosa (ribosa o desoxirribosa)
• un grupo fosfato
• una base nitrogenada (purina o pirimidina).

¿Cómo se pueden clasificar las bases nitrogenadas?

Bases purínicas: adenina y guanina.

Bases pirimidínicas: citosina, timina (solo en ADN) y uracilo (solo en ARN). 

Repasa el siguiente recurso.

5. ¿Cuáles son los nucléotidos del ADN y del ARN?

A continuación se encuentran las fórmulas de los cuatro nucleótidos presentes en el ADN:

• adenina
• guanina
• timina
• citosina

Nucleótidos presentes en el ARN:

• adenina
• guanina
• uracilo
• citosina

6. ¿Qué diferencia hay entre la estructura de un nucleótido que forma el ADN y uno de ARN?

Los ácidos nucleicos presentan en su composición diferentes glúcidos: 

En el caso de la pentosa que forma al ADN es desoxirribosa, en el carbono 2 no tiene un grupo hidroxilo como es el caso de la ribosa.

7. ¿Qué diferencias estructurales hay entre las moléculas de ADN y de ARN?

Las moléculas de ARN consisten en hilos sencillos del ácido nucleico. Algunas porciones de la molécula pueden existir en forma de doble hélice. Es intermediario entre la información almacenada en la secuencia de nucleótidos del ADN y las proteínas que se utilizan.

En el caso de las moléculas de ADN están formadas por dos hebras, y las bases de ambas cadenas se unen entre sí por enlaces de hidrógeno formando la doble hélice (dos cadenas helicoidales enrolladas alrededor del mismo eje, formando una doble hélice dextrógira). Las dos cadenas son complementarias.

Los nucleótidos sucesivos del ADN y ARN están unidos covalentemente mediante "puentes" de grupos fosfato. El grupo hidroxilo en el 5´de un nucleótido está unido al grupo hidroxilo en 3´ del siguiente nucleótido por un enlace fosfodiéster. 

8. ¿Cómo se unen entre sí las bases para formar el ADN?

Las bases de ambas cadenas se unen entre sí por enlaces de hidrógeno formando la doble hélice.

9. En resumen

10. Créditos

Autoría de los materiales utilizados: Profesora Anarella Gatto. 

Esta obra está bajo una Licencia Creative Commons Atribución 4.0 Internacional.

Bibliografía consultada:

• Nelson, D. y Cox, M. (2005). Lehninger Principios de Bioquímica. (Cuarta edición). Omega.
  
• Badui, S. (2006). Química de los alimentos. (Cuarta edición). México: Pearson.
  
• Alegría, Mónica y otros. (1999). Química II. Argentina: Santillana.

Videos, páginas y/o simuladores utilizados:

• Bases nitrogenadas. Educaplus. http://www.educaplus.org/game/bases-nitrogenadas
  
• Marcos Límido. (2014, septiembre 15). ADN 3D. [Archivo de vídeo]. Recuperado de: https://youtu.be/1rJ_1J2ch5w 

Las imágenes utilizadas fueron tomadas de:

• Gif animado ADN. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0c/DNA_animation.gif
• Célula, núcleo, cromosoma, ADN. https://images.slideplayer.es/13/3993767/slides/slide_2.jpg
  
• Formación de un nucleósido y un nucleótido. http://www.um.es/molecula/gran/adn23.gif
• Estructura de los 4 nucleótidos del ADN. http://2.bp.blogspot.com/-ClyMlwRsads/UXICVloRknI/AAAAAAAAB28/nGsuUccLJD8/s1600/Nucleotidos.jpg
  
• Estructura de los 4 nucleótidos del ARN. https://2.bp.blogspot.com/-GiShWl2m2WI/XJJW3f054FI/AAAAAAAABPI/dOgFpDaqkucDGwX8jbvzMa7cazOepHZVwCLcBGAs/s1600/arn.png
  
• Diferencias en la estructura de la ribosa y la desoxirribosa. https://lh3.googleusercontent.com/uZuJBPKj3xO5BUTyJ1StmNjaeMWsTlsJ1tcIdrwlppZe9xpEvc26E1Tyc8M4usqwltapn3HfLUq84A6TyALXjwm00s1hniqLA8pRaO2HfAw_TYFloRbgJuxW9wdZTa4CDQ
  
• Modelo de ADN y ARN con nucleótidos. http://cuadrocomparativo.org/wp-content/uploads/2015/11/diferenciasdna-rna-vectors.jpg
  
• Enlace diéster. http://2.bp.blogspot.com/-Ut7NFT4jeWI/TzVutd8AF0I/AAAAAAAAABM/2NIBisBtmuc/s1600/molecula-02.jpg
  
• Enlaces de hidrógeno entre adenina y timina, y guanina y citosina. http://3.bp.blogspot.com/_me39fAf7ZBY/Sx5J5Do2u2I/AAAAAAAAAOw/TciWnElpfig/s400/apareamiento.jpg
  
• Modelo de ADN y ARN con nucleótidos 2. http://1.bp.blogspot.com/-MFRhzHZxulw/U1LgOGCLJrI/AAAAAAAAACM/7H-n8nk5jhs/s1600/ARN-ADN.png