Los ácidos nucleicos
Un grano de quinua del Altiplano guarda las instrucciones para formar una planta completa que resiste el frío y la altura. Están escritas con un alfabeto de solo cuatro letras, repetidas muchos millones de veces en el ADN de cada célula. ¿Qué piezas químicas forman ese alfabeto y cómo se copia con tanta fidelidad? Eso es lo que vas a ver en este apartado, con la mirada de la vida en convivencia con la Madre Tierra.
El nucleótido: unidad estructural
Si se rompe químicamente un ácido nucleico en el laboratorio, siempre salen tres tipos de piezas en proporción 1:1:1: ácido fosfórico, un azúcar de cinco carbonos y una base con nitrógeno. Esas tres piezas, unidas, forman la unidad básica del ADN y del ARN.
¿Qué tres componentes forman un nucleótido? Indica en qué se diferencia un nucleótido de ADN de un nucleótido de ARN.
¿Qué tres componentes forman un nucleótido? Indica en qué se diferencia un nucleótido de ADN de un nucleótido de ARN.
Observa el esquema de un nucleótido e identifica las tres estructuras señaladas con los números 1, 2 y 3, indicando el nombre químico de cada una.
Observa el esquema de un nucleótido e identifica las tres estructuras señaladas con los números 1, 2 y 3, indicando el nombre químico de cada una.
Bases nitrogenadas: cuatro letras, dos alfabetos
Tanto el ADN como el ARN usan cuatro bases distintas. Se agrupan según el tamaño de su anillo.
Nombra las bases nitrogenadas que aparecen en el ADN y en el ARN, e indica qué base es exclusiva de cada uno de ellos.
Nombra las bases nitrogenadas que aparecen en el ADN y en el ARN, e indica qué base es exclusiva de cada uno de ellos.
La doble hélice y la complementariedad
En 1950, Erwin Chargaff midió las bases del ADN de muchas especies y encontró siempre lo mismo: $\%\text{A}=\%\text{T}$ y $\%\text{G}=\%\text{C}$. En el timo humano, por ejemplo: 30,9 % A, 29,4 % T, 19,9 % G y 19,8 % C. ¿Qué estructura obliga a que bases tan distintas aparezcan en proporciones iguales por pares?
Ahora practica con una sola cadena: en el esquema siguiente solo se muestra una cadena, y las posiciones marcadas con ? son las bases que tienes que deducir en la cadena complementaria.
Explica las características esenciales del modelo de doble hélice de Watson y Crick: disposición y sentido de las dos cadenas, posición de las bases nitrogenadas y tipo…
Explica las características esenciales del modelo de doble hélice de Watson y Crick: disposición y sentido de las dos cadenas, posición de las bases nitrogenadas y tipo de enlaces que mantienen unida la estructura.
En el fragmento de ADN del esquema solo se muestran las bases de una de las hebras. Escribe las bases que deberían ocupar las posiciones marcadas con ? en la hebra…
En el fragmento de ADN del esquema solo se muestran las bases de una de las hebras. Escribe las bases que deberían ocupar las posiciones marcadas con ? en la hebra complementaria y enuncia la regla que has aplicado.
Si una hebra de ADN tiene la secuencia 5'-ATGCCGTA-3', escribe la secuencia completa de la hebra complementaria indicando su polaridad (extremos 5' y 3') y explica qué…
Si una hebra de ADN tiene la secuencia 5'-ATGCCGTA-3', escribe la secuencia completa de la hebra complementaria indicando su polaridad (extremos 5' y 3') y explica qué significa que las dos hebras son antiparalelas.
ADN y ARN: dos moléculas, funciones distintas
Las cadenas de nucleótidos pueden ser de ADN o de ARN. Se parecen, pero tienen diferencias claras que sirven para identificar una muestra.
Enlace fosfodiéster, ARN y metabolismo
Dentro de una misma cadena, los nucleótidos se unen por enlaces fosfodiéster 3'–5': un fosfato conecta el carbono 3' de una pentosa con el carbono 5' de la siguiente. Son enlaces covalentes y fuertes, y forman el esqueleto de la cadena. No los confundas con los puentes de hidrógeno, que son débiles y unen bases de cadenas distintas.
Existen tres tipos principales de ARN: el ARNm (mensajero), el ARNt (de transferencia) y el ARNr (ribosómico). Todos son cadenas de ribonucleótidos y se encuentran en el núcleo, el citoplasma y los ribosomas.
Un nucleósido es base + pentosa; un nucleótido añade uno o más fosfatos. El ATP es un nucleótido (adenina, ribosa y tres fosfatos): es la moneda de energía de la célula y también una pieza para fabricar ARN.
Catabolismo y anabolismo con ácidos nucleicos
El metabolismo es el conjunto de reacciones químicas de la célula. Las rutas catabólicas degradan moléculas y liberan energía; las anabólicas usan energía para construir moléculas más grandes, es decir, materia viva.
Los ácidos nucleicos muestran las dos caras. Fabricar una cadena de ADN o ARN uniendo nucleótidos con enlaces fosfodiéster es anabolismo: gasta energía, que aporta el ATP. Romper esas cadenas en nucleótidos sueltos (por ejemplo, al digerir charque o porotos, que contienen ADN) es catabolismo. Y el ATP, que se produce al degradar la glucosa en la respiración celular, es el puente que conecta ambos procesos.
Vuelve al principio: el alfabeto de la quinua son las cuatro bases A, T, G y C. Su doble hélice se copia con fidelidad porque cada base solo se empareja con su complementaria.
Resumen
Para el reto final (SCP4-BIO-BO-BIOMOL-NUCLE-DIFICIL-04), elige un alimento de tu casa, como quinua, tarwi, papa o leche, y consulta su etiqueta: todo alimento de origen vegetal, animal o lácteo viene de células vivas, así que contiene ADN y ARN. Están presentes en las células de esos alimentos, aunque son una fracción muy pequeña de la composición.