Estructura y funciones del ARNt y las vitaminas en el metabolismo

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Resumen

El texto describe la estructura del ARNt, sus características comunes como el extremo CCA, el brazo D, el brazo T y el anticodón, y su papel en la traducción. Después repasa las principales vitaminas, sus funciones y los síntomas de su déficit, diferenciando las liposolubles de las hidrosolubles.

Puntos clave

  • El ARNt tiene entre 80 y 100 nucleótidos y contiene cerca de un 10% de bases modificadas.
  • Su estructura terciaria tiene forma de L, similar a un bumerán, y no la de una hoja de trébol real.
  • Todos los ARNt tienen en el extremo 3' la secuencia CCA, a la que se une el aminoácido.
  • El anticodón de tres bases se empareja con el codón complementario del ARNm.
  • Las vitaminas liposolubles (A, D, E, K) se acumulan en el organismo y sus deficiencias aparecen con lentitud.
  • Las vitaminas hidrosolubles (complejo B y C) actúan como coenzimas, se eliminan por la orina y deben aportarse a diario.

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Estructura del ARNt

Esta clase de ARN se compone de moléculas pequeñas (entre 80 y 100 nucleótidos) con una masa molecular del orden de 2500 D.

Otra característica de los ARNt es la de contener aproximadamente un 10% de bases que son modificaciones de las cuatro bases normales (A, G, C y U), como el pseudouracilo (Y), dimetilguanina (GdiMe), inosina (I), metilinosina (Ime), dihidrouracilo (UH2), ribotimidina (T), etc.

Algunas regiones presentan estructura secundaria, ya que contienen secuencias de bases complementarias que permiten el apareamiento y la consiguiente formación de una doble hélice; las zonas que no se aparean adoptan el aspecto de bucles, como una hoja de trébol (en algunos ARNt puede aparecer un quinto brazo más pequeño), aunque, en realidad, el plegamiento es mucho más complejo y la conformación real de los ARNt ofrece una imagen tortuosa y retorcida, que en nada se parece a una hoja de trébol (Figura 31); más bien, la estructura terciaria que manifiestan tiene forma de L, como un bumerán.

El ARNt constituye, aproximadamente, el 10% del ARN celular total.

Se conocen unas 50 especies distintas de ARNt y, aunque las secuencias de bases sean distintas, todos ellos presentan una serie de características comunes:

    • El extremo 5’ contiene guanina, con su grupo fosfato libre (G-P).
    • El bucle (o brazo) D o DHU, posee una secuencia que es reconocida por uno de los 20 enzimas, llamados aminoacil-ARNt sintetasas, encargados de unir cada aminoácido con su correspondiente molécula de ARNt.
    • El extremo 3’ posee en todos los ARNt la secuencia CCA (-OH), cuyo grupo OH terminal sirve de unión con el aminoácido.
    • El bucle o brazo T actúa como lugar de reconocimiento del ribosoma.
    • El bucle o brazo A (anticodón) situado en el extremo del brazo largo de la L o bumerán, contiene una secuencia de tres bases llamada anticodón, que es complementario de los correspondientes  codones del ARNm, donde se fija.

Funciones del ARNt

Las proteínas son biomoléculas de naturaleza muy variada, gran papel en metabolismo y no se pueden sintetizar. Son indispensables, pero en cantidades pequeñas. No aportan energía caeular y no se usan como unidades estructurales de otras moléculas.

  • Vitamina A (retinol). Vitamina liposoluble. Fundamental para el proceso de percepción lumínica, la conservación de los epitelios y el crecimiento y desarrollo. Su déficit produce desecación de la conjuntiva del ojo y ceguera nocturna.
  • Vitamina D (colecalciferol). Vitamina liposoluble. Responsable de la mineralización de los huesos y dientes. Influye en la absorción y metabolismo del calcio y fósforo. Su déficit ocasiona raquitismo en niños y deformaciones óseas en adultos.
  • Vitamina C (ácido ascórbico). Vitamina hidrosoluble. Función antioxidante y coenzima en la síntesis de colágeno. Su déficit produce escorbuto (hemorragias en las encías, caída de dientes y cabello).
  • Vitamina B12 (cobalamina). Vitamina hidrosoluble. Interviene en el metabolismo de ácidos nucleicos, formación de glóbulos rojos y síntesis de neurotransmisores. Su déficit ocasiona anemia perniciosa y trastornos neurológicos.
  • Ácido fólico: coenzima del metabolismo de ácidos nucleicis y aminoácidos. Previene formación espina bífida. Síntomas: anemia o diarrrea.

Vitaminas liposolubles. Insolubles en agua y solubles en disolventes orgánicos. No se eliminan fácilmente, por lo que su exceso se acumula y puede producir trastornos. Son lípidos insaponificables. Se acumulan en el tejido adiposo, (las vits. A y D en el hígado). Las deficiencias se manifiestan con lentitud. Son: A (retinol), D (colecalciferol), E (tocoferol), K.

Vitaminas hidrosolubles. Son solubles en agua y su exceso se elimina a través de la orina, por lo qe es necesario aportarlas diariamente con la dieta. Las deficiencias se manifiestan rápidamente. Actúan como coenzimas. Pertenecen a este grupo las vitaminas del complejo B y la C (ácido ascórbico).

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Preguntas frecuentes

¿Qué forma tiene el ARNt?

Su estructura terciaria tiene forma de L, parecida a un bumerán. La imagen de hoja de trébol es solo una representación simplificada de la estructura secundaria.

¿Qué función tiene el anticodón del ARNt?

Es una secuencia de tres bases complementaria a los codones del ARNm. Así el ARNt se fija en el lugar correcto durante la síntesis de proteínas.

¿Qué diferencia hay entre vitaminas liposolubles e hidrosolubles?

Las liposolubles son insolubles en agua y se acumulan en el organismo, por lo que su exceso puede ser tóxico. Las hidrosolubles se disuelven en agua, su exceso se elimina por la orina y deben tomarse a diario.

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Test

1. ¿Cuántos nucleótidos tiene aproximadamente una molécula de ARNt?
2. ¿Qué secuencia está presente en el extremo 3' de todos los ARNt?
3. ¿Qué vitamina interviene en la formación de colágeno como antioxidante y coenzima?
4. ¿Qué enfermedad produce el déficit de vitamina D en niños?
5. ¿Por qué las vitaminas hidrosolubles deben aportarse diariamente con la dieta?
6. ¿Qué enzimas unen cada aminoácido con su ARNt correspondiente?

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