Bases químicas de la herencia

BASES QUÍMICAS DE LA HERENCIA

1. Ácidos Nucleicos

Cloroplastos, ribosomas, mitocondrias y núcleo son esenciales para el funcionamiento de la célula, por lo tanto, para la existencia de todos los seres vivos. Estos organelos poseen ácidos nucleicos y complejos de polipéptidos (proteínas, hormonas y enzimas).

Los ácidos nucleicos son moléculas químicas responsables decontener, replicar y traducir la información biológica para la continuidad de la vida. Existen dos tipos de ácidos nucleicos: ADN (ácido desoxirribonucleico) y ARN (ácido ribonucleico).

El ADN es una molécula integrada por dos delgadas cadenas de polímeros filiformes que se entrelazan entre si y forman una estructura de doble hélice regular. Cada cadena es un polinucléotido (agrupamientopolimérico de nucléotidos), los cuales se conforman de: un azúcar tipo pentosa llamada desoxirribosa; una base nitrogenada y un grupo de ácido fosfórico.

La longitud de la molécula es variable y el diámetro de la hélice es cerca de 2 angstrom. Cada cadena efectúa un giro completo de 180o cada 34 angstrom, equivalente a un promedio de 10 nucléotidos.

Las características y funciones del ADNson:

• Contiene la información biológica útil para la expresión de la vida, conservada en forma estable.

• Reproduce y transmite esa información fielmente, de célula a célula, de organismos a organismos y de generación a generación.

• Se expresa por sí mismo al autoreplicarse y también se expresa por medio de otras biomoléculas, tales como los ARN y los diversos tipos depolipéptidos.

• Tienen capacidad de variar la información biológica al interactuar con el ambiente, lo que se traduce en mutaciones y adaptaciones.

• Químicamente es un polímero de moléculas largas y no ramificadas que tiene las siguientes características:

- Dos cadenas íntimamente asociadas.

- Cada cadena se forma linealmente por monómeros llamados nucléotidos.

- Cadanucléotido se forma por la agrupación de un azúcar de 5 carbonos, tipo pentosa, llamada desoxirribosa. En su carbono No. 1 se une a una base nitrogenada y en su carbono No. 5 se une a un grupo fosfato.

- En cada cadena los nucléotidos se unen entre si por enlaces éster, que se forman entre el grupo fostato de un nucléotido y el carbono No. 3 de la desoxirribosa del nucléotido adyacente.Hay cuatro especies de monómeros:

Adenina y Guanina, que pertenecen al grupo de las Purinas.

Citosina y Tinima, que pertenecen al grupo de las Pirimidinas.

- Las dos cadenas están unidas entre sí por enlaces de hidrógeno que se forman por la complementariedad de unión entre las bases nitrogenadas complementarias:

- La Adenina se une con la Timina pormedio de dos enlaces de hidrógeno.

- La Guanina se une con la Citosina por medio de tres enlaces de hidrógeno.

- Existe polaridad en la dirección de las cadenas:

- Una cadena tiene dirección 3’ OH 5’ P

- La otra cadena tiene dirección 5’ P 3’ OH

Las purinas y pirimidinas del ADN pueden existir en formas tautoméricas,es decir, diferentes formas químicas alternativas, denominadas isómeros estructurales, que se diferencia en un solo protón desplazado en la molécula. Estas formas tautómeras tienen implicaciones en cambios de emparejamiento de bases y las mutaciones génicas.

Estas formas tautoméricas son:

Adenina y citosina: formas “amino” e “imino”

Timina y guanina: formas “ceto” y “enol”.

El ARN(ácido ribonucleico) es una variante del ADN y las principales características que lo diferencian del ADN son:

- Es una sola molécula de una sola tira poliméridca filiforme.

- La base pirimidina Timina existente en el ADN es sustituida por otra base primidina llamada URACILO. Su diferencia química es la existencia de un radical oxidrilo (OH), ubicado en el enclace de carbono No. 2, el cual...