Composición Molecular y Rol Biológico del ADN y ARN en la Célula

Ácidos Nucleicos: Fundamentos de la Herencia Biológica

Una característica esencial de los seres vivos es su **capacidad para reproducirse**. Para ello, cada individuo debe contener una **descripción completa de sí mismo**, que además ha de ser capaz de transmitir a sus descendientes para que ellos puedan construir otro individuo con esas características. A nivel celular, una célula ha de disponer de esas instrucciones para construir una réplica idéntica de sí misma. En una célula, esa información se encuentra en el **ácido desoxirribonucleico (ADN)**. El ADN tiene la particularidad de poseer información también para hacer copias de sí mismo. Para que la información contenida en el ADN se pueda expresar, hace falta otra sustancia clave que es el **ácido ribonucleico (ARN)**.

Los **ácidos nucleicos (AN)** son las mayores moléculas que existen en la Tierra: pueden medir hasta 0,1 m de longitud.

Composición Molecular de los Ácidos Nucleicos

Como todas las macromoléculas, los AN están formados por la unión de unas unidades básicas, que son los **nucleótidos**.

Estructura del Nucleótido

Cada nucleótido está formado por:

• Un azúcar, que es una **pentosa**: **ribosa** para el ARN y **desoxirribosa** para el ADN.
• Una **base nitrogenada** (compuestos cíclicos con N). Pueden ser:
  • **Purinas**: adenina (A) y guanina (G).
  • **Pirimidinas**: citosina (C), timina (T) y uracilo (U).
• Un **grupo fosfato** (derivado del ácido ortofosfórico).

Una base se une a una pentosa y forma un **nucleósido**. Este enlace se llama *N*-glucosídico y se realiza entre el carbono 1 de la pentosa y el nitrógeno 9 de las bases púricas o el N1 de las pirimidínicas; cuando se produce, se libera una molécula de agua.

Los nucleótidos se forman por la unión de un nucleósido con el ácido ortofosfórico, que se une mediante un **enlace éster** al azúcar. La presencia de este fosfato les confiere **carácter ácido**.

Formación de la Cadena Polinucleotídica

Los nucleótidos se unen entre sí mediante **enlaces fosfodiéster** entre el grupo 3-hidroxilo de un nucleótido y el grupo 5-hidroxilo del siguiente.

Los AN están formados por cadenas de nucleótidos. El **esqueleto** de estas moléculas lo constituyen grupos alternantes de fosfato y pentosa; las bases nitrogenadas forman cadenas laterales.

Ácido Ribonucleico (ARN)

El ARN se encuentra en el **citoplasma** y en el **núcleo** de la célula. Su función está relacionada con la **síntesis de proteínas**. Está formado por una cadena de **ribonucleótidos**; el azúcar es la **ribosa**, y las bases son: **adenina, guanina, citosina y uracilo**. La única diferencia que existe entre nucleótidos reside en la presencia de una base u otra.

Niveles Estructurales del ARN

• El orden de los nucleótidos en la molécula de ARN se llama **secuencia** y constituye la **estructura primaria** del ARN.
• Las bases pueden formar **puentes de hidrógeno** entre sí, preferentemente adenina con uracilo y citosina con guanina. Esto da lugar a la **estructura secundaria** del ARN.
• Esta estructura puede plegarse en el espacio y conseguir una configuración tridimensional estable: es la **estructura terciaria** de la molécula.

Ácido Desoxirribonucleico (ADN)

El ADN se encuentra en el **núcleo** de la célula. Su misión es constituir el **material genético**. Está formado por dos cadenas de **desoxinucleótidos** enrolladas una sobre otra; el azúcar es la **desoxirribosa** y las bases: **adenina, timina, citosina y guanina**.

Características de la Doble Hélice del ADN

• El enrollamiento tiene forma de **doble hélice**.
• Las bases están dirigidas hacia el interior de la doble hélice.
• Las dos cadenas se mantienen unidas por **puentes de H** entre **bases complementarias**: A con T y C con G.