ARN y ADN: Estructura, Funciones y Código Genético
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Estructura del ARN
El ARN está formado por una única cadena de ribonucleótidos de A, G, C y U, que en algunos casos puede plegarse sobre sí misma y establecer estructuras de doble hélice.
Existen tres tipos de ARN: el mensajero (ARNm), el transferente (ARNt) y el ribosómico (ARNr).
El ARN fue la primera molécula de los seres vivos portadora de la información genética. Posteriormente fue sustituida por el ADN que presenta mayor estabilidad, quedando el ARN como intermediario entre la información del ADN y las proteínas.
Tipos de ARN
- ARN mensajero (ARNm): Copia información del ADN y la transporta hasta los ribosomas.
- ARN transferente (ARNt): Se une a aminoácidos para formar proteínas en los ribosomas.
- ARN ribosómico (ARNr): Se asocia a proteínas y forma los ribosomas.
Funciones de los Ácidos Nucleicos
El ADN es la molécula portadora de la información genética. Es, por tanto:
- La molécula que almacena la información que se transmite de generación en generación.
- Se expresa en la propia célula para controlar sus funciones vitales.
Replicación del ADN
La información genética se transmite gracias al proceso de replicación, en el que la molécula de ADN se duplica y se obtienen dos copias idénticas. Cada copia irá a una célula hija durante la división celular.
La replicación o duplicación es un proceso semiconservativo. Las dos hebras de la doble hélice se separan y cada una sirve de molde para la síntesis de una nueva hebra. De esta forma, las moléculas hija son idénticas, y están formadas por una hebra original y otra de nueva síntesis.
La replicación la realiza la ADN polimerasa que lee la hebra molde y coloca desoxirribonucleótidos complementarios en la nueva hebra. La complementariedad se establece entre la A y la T, y la G con la C.
Expresión Génica: Síntesis de Proteínas
La información contenida en la secuencia de bases del ADN sirve para producir todas las proteínas de la célula. Éstas son las responsables de regular las reacciones químicas celulares y, por tanto, de controlar las funciones vitales. La expresión de la información en la célula se realiza mediante dos procesos:
Transcripción
La transcripción consiste en la síntesis de ARN mensajero. Durante el proceso, el enzima ARN polimerasa va leyendo la secuencia de bases de la hebra molde de ADN, y sintetizando la cadena de ARNm mediante la colocación y unión de ribonucleótidos complementarios de adenina, guanina, citosina y uracilo, que sustituye a la timina en el ARNm. Así, si en el ADN aparece una A, la ARN polimerasa colocará una U; si lee una T, colocará una A, y si aparece una G, se sitúa una C. La dirección de síntesis es 5’→3´.
Traducción
La traducción consiste en la síntesis de una proteína y se realiza en los ribosomas. En ella, el ARNm traslada la información al citoplasma. Paralelamente, los aminoácidos (tres bases determinan un aminoácido, anticodón) que se encuentran por el citoplasma unidos al ARN transferente (ARNt) son transportados al ribosoma. Allí reconoce una secuencia concreta de tres bases del ARNm (triplete o codón), y se une a ella. Los aminoácidos, según van siendo situados, establecen entre ellos enlaces peptídicos que originan la proteína.
Código Genético
Las proteínas están compuestas por 20 aminoácidos diferentes, mientras que los ácidos nucleicos contienen sólo cuatro nucleótidos distintos, que se diferencian en sus bases, de cuya combinación surge toda la información hereditaria, el código genético.
- El código genético es casi universal, pues es común a la inmensa mayoría de los seres vivos.
- El código genético está degenerado, ya que un determinado aminoácido puede estar codificado por más de un triplete.
- Hay tripletes de bases que marcan el inicio de la traducción de proteína (AUG), y otros que marcan el final de la traducción (UAA, UAG y UGA) y no codifican para ningún aminoácido.