Bioquímica Fundamental: Estructura, Función y Componentes de Ácidos Nucleicos y Minerales Esenciales

Bioelementos Esenciales: Minerales y Oligoelementos

Minerales No Ionizados y Elementos Vestigiales

Los minerales que se encuentran de manera no ionizada, como el calcio, que en los huesos y en los dientes se encuentra unido al fosfato y al carbonato bajo la forma de cristales. Otro ejemplo es el hierro, que en la hemoglobina, la ferritina, los citocromos y en varias enzimas se halla ligado por uniones carbono-metal.

Para mantener la actividad celular normal son indispensables diminutas cantidades de Mn, Cu, Co, I, Se, Ni, Mo y Zn. Casi todos los elementos vestigiales son necesarios para la actividad de ciertas enzimas.

Fundamentos de la Biología Molecular: Ácidos Nucleicos

Existen dos clases de ácidos nucleicos: el ADN y el ARN. Son macromoléculas de importancia biológica. Todos los seres vivos tienen los dos ácidos, a excepción de los virus, que contienen un solo tipo.

Tipos y Función del ADN y ARN

El ADN constituye el depósito de la información genética. Esta información es copiada o transcrita en moléculas de ARN mensajero, cuya secuencia de nucleótidos establece la secuencia de aminoácidos. La síntesis proteica se conoce también como traducción del ARN.

Localización Celular

• En las células superiores, el ADN se halla en el núcleo integrando los cromosomas (una pequeña cantidad se encuentra en el citoplasma, dentro de los cloroplastos y mitocondrias).
• El ARN se localiza tanto en el núcleo (donde se forma) como en el citoplasma, donde dirige la síntesis proteica.

Composición Química de los Ácidos Nucleicos

Los ácidos nucleicos contienen pentosas, bases nitrogenadas y ácido fosfórico.

La molécula de ácido nucleico es un polímero cuyos monómeros son nucleótidos sucesivamente ligados mediante uniones fosfodiéster. En estas uniones, los fosfatos ligan el carbono 3’ de la pentosa de un nucleótido con el carbono 5’ de la pentosa del nucleótido siguiente.

El ADN está asociado con proteínas básicas llamadas histonas, con las que forma el complejo nucleoproteico denominado cromatina.

Pentosas (Desoxirribosa y Ribosa)

Las pentosas son de dos tipos:

• La desoxirribosa en el ADN.
• La ribosa en el ARN.

La desoxirribosa tiene un oxígeno menos que la ribosa.

Bases Nitrogenadas (Purinas y Pirimidinas)

Las bases nitrogenadas también son de dos tipos: pirimidinas y purinas. Las pirimidinas poseen un anillo heterocíclico, mientras que las purinas poseen dos anillos fusionados entre sí.

En el ADN, las pirimidinas son la timina y la citosina, y las purinas son la adenina y la guanina. En el ARN está el uracilo en lugar de la timina.

*La combinación de una base con una pentosa (sin el fosfato) constituye un nucleósido.

Estructura de la Doble Hélice del ADN (Modelo Watson y Crick)

Watson y Crick propusieron un modelo para la estructura del ADN que complementaba las propiedades químicas, las propiedades biológicas y, en especial, la capacidad de duplicación.

La molécula está formada por dos cadenas de ácidos nucleicos helicoidales con un giro a la derecha, que componen una doble hélice en torno al mismo eje central. Las dos cadenas son antiparalelas, lo que significa que sus uniones 3’–5’ fosfodiéster siguen sentidos contrarios.

Ambas cadenas se hallan unidas entre sí por puentes de hidrógeno. Las bases Adenina (A) y Timina (T) forman dos puentes de hidrógeno, mientras que Citosina (C) y Guanina (G) forman tres.