1.11. Els àcids nucleics

Els àcids nucleics són biomolècules orgàniques encarregades d’emmagatzemar i difondre la informació genètica. Hi ha dos tipus fonamentals d’àcids nucleics, l’àcid desoxiribonucleic (ADN), i l’àcid ribonucleic (ARN).

L’ADN i l’ARN es caracteritzen per la seva natura polimèrica, i estan compostos de desoxinucleòtids o nucleòtids, respectivament, units mitjançant enllaços fosfodiéster. Els (desoxi)nucleòtids al seu torn estan formats per un (desoxi)nucleòsid que pot presentar diferents graus de fosforilació, monofosfat, difosfat o trifosfat. El (desoxi)nucleòsid es compon d’un sucre (desoxiribosa per a l’ADN, ribosa per l’ARN) i una base nitrogenada.

Els àcids nucleics emmagatzemen i transmeten la informació genètica, són macromolècules formades per la unió de diverses subunitats més senzilles anomenades nucleòtids.

Dibujo NUCLEOTIDNucleòtids

Cada nucleòtid està format per tres subunitats:

  • Un grup fosfat: Que està format per fòsfor i oxigen.
  • Un glúcid de cinc àtoms de carboni, de pentosa o desoxiribosa.
  • Una base nitrogenada, que pot ser de diversos grups, d’adenina, de guanina, de citosina de timina i de uracil.

Totes estan formades per una estructura cíclica i una composició química que inclou nitrogen.

Els nucleòtids s’ajunten en la formació de grans cadenes, que s’anomenen polinucleòtids. En cada polinucleòtid el grup fosfat i la pentosa són sempre els mateixos, únicament varia la seqüència de bases nitrogenades. Hi ha diferents tipus de àcids nucleics, bàsicament es divideixen en dos grups, l’àcid desoxiribonucleic, també anomenat ADN, o l’àcid ribonucleic, també anomenat ARN, que formen part de les cèl·lules en tots els organismes, encara que entre ells hi ha grans diferències.

Existeixen cinc bases nitrogenades estàndard,

  • 600px-Timina600px-Citosina600px-Guanina600px-AdeninaDues purines:
    • Adenina (A)
    • Guanina (G)
  • Tres pirimidínies:
    • Citosina (C)
    • Timina (T)
    • Uracil (U)

La timina és present només en els desoxiribonucleòtids i per tant en l’ADN, i l’uracil en els ribonucleòtids que donen lloc a l’ARN.

El nom prové de la seva natura àcida (revelada en els inicis de la microscopia per tècniques de tinció) i de la seva presència en l’interior del nucli cel·lular (eucariota) on l’ADN s’organitza formant cromosomes. El nuclèol, que també es pot observar amb un microscopi òptic, està format principalment per conglomeracions d’ARN.

Els nucleòtids de s’uneixen formant llargues cadenes de polinucleòtids, on es forma un esquelet sucre-fosfat, del qual “pengen” lateralment les bases nitrogenades
La molècula d’ADN consta de 2 cadenes de nucleòtids atropellades entre si formant la famosa DOBLE HÈLIX

L’àcid desoxirribonucleic (ADN)

James Watson i Francis Crick, descobridors de l’estructura de l’ADN (1953) i premis Nobel de medicina el 1962, eren dos investigadors teòrics que van integrar totes les dades disponibles fins al moment:

1. Era una molècula molt llarga i prima, amb unes mesures precises, segons les dades de difracció de raigs X de Rosalind Franklin i MauriceWilkins

2. complia la llei de Ghargaff, segons la qual la proporció d’adenines = timines (A = T) i guanines = citosines (G = C)

sin-titulo-1

Característiques de la doble hèlix:

1. Les dues cadenes de nucleòtids s’uneixen entre si mitjançant enllaços d’Hidrògen entre les bases nitrogenades

2. Aquests enllaços compleixen la complementarietat de bases, en la qual la Adenina només s’uneix a la Timina i la Guanina només s’uneix a la Citosina. No hi ha altres aparellaments possibles, de manera que coneixent la seqüència de bases d’una cadena, podem conèixer la seqüència de bases de la cadena complementària.

671px-AT_DNA_base_pair-es.svg 638px-GC_DNA_base_pair-es.svg

3. Les dues cadenes són antiparal·leles , és a dir, són paral·leles i discorren en sentits oposats, i es desenvolupen en espiral al voltant d’un eix imaginari

Estructura_química_de_l'ADN

4. Els esquelets sucre-fosfat formen l’exterior d’una escala de cargol i les unions entre les bases queden a l’interior i formen els graons horitzontals perpendiculars a l’eix

L’àcid ribonucleic (ARN)

L’àcid ribonucleic (ARN, anomenat en anglès RNA) és un polímer important biològicament que consisteix en una llarga cadena de nucleòtids units entre ells. Cada nucleòtid conté una base nitrogenada, una ribosa (sucre) i un grup fosfat. L’ARN és molt similar estructuralment a l’ADN, però té petites diferències pel que fa a l’estructura: en la cèl·lula, ARN es presenta en forma de cadena simple; mentre que l’ADN hi és present en forma de doble cadena; els nucleòtids d’ADN contenen desoxiribosa (un tipus de ribosa que té un àtom d’oxigen menys); i l’ARN té la base nitrogenada uracil en lloc de la timina, que és present a l’ADN.

L’ARN es transcriu a partir de l’ADN per enzims anomenats ARN polimerases i és un procés regulat també per altres enzims. L’ARN té una funció central en la síntesi de proteïnes. En aquest cas, un tipus de ARN, anomenat ARN missatger, porta informació des de l’ADN cap als ribosomes.

Tipus d’ARN

  • L’ARN missatger porta informació sobre la proteïna als ribosomes, les fàbriques de síntesi de proteïnes a la cèl·lula. Es codifica de manera que cada tres nucleòtids, es forma un aminoàcid.
  • L’ARN de transferència és un ARN petit, format de 80 nucleòtids que transfereix un aminoàcid específic a un polipèptid creixent i això ho fa a la part del ribosoma on hi ha la síntesi de proteïna durant la traducció. També té lloc per adjuntar els aminoàcids.
  • L’ARN ribosomal  és el component catalític dels ribosomes. Els ribosomes eucariotes conenen 4 tipus diferents de molècules d’ARN ribosomal. Tres d’elles són sintetitzades al nucli cel·lular i una se sintetitza a en un altre lloc. En el citoplasma, l’ARN ribosòmic i la proteïna es combinen per formar una nucleoproteïna anomenada ribosoma. El ribosoma s’uneix a l’ARN i du a terme la síntesi de proteïnes. Molts ribosomes poden unir-se a un ARN lliure en qualsevol moment.

El-ARN

 

Anuncis

Deixa un comentari

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out / Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out / Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out / Canvia )

Google+ photo

Esteu comentant fent servir el compte Google+. Log Out / Canvia )

Connecting to %s