Función de las bases nitrogenadas

CONCEPTO DE ENZIMA
Los enzimas son catalizadores muy potentes y eficaces, químicamente son proteínas Como catalizadores, los enzimas actúan en pequeña cantidad y se recuperan indefinidamente.No llevan a cabo reacciones que sean energéticamente desfavorables, no modifican el sentido de los equilibrios químicos, sino que aceleran su consecución.
CATALIZADOR
Un catalizador es una sustancia que acelera una reacción química, hasta hacerla instantánea o casi instantánea.Un catalizador acelera la reacción al disminuir la energía de activación.
En una transformación dada de "A" a "P" , "A" representa las moléculas reaccionantes, que constituyen el estado inicial.
"P" representa los productos o estado final. La reacción química de A a P es un proceso posible si la energía de P es menor
que la de A. Pero hay una barrera de energía que los separa; si no es por ella, A no existiría, puesto que no sería estable
y se habría transformado en P. Este escollo es una barrera energética, la energía de activación (Ea), que corresponde al
estado de transición.
CarácterÍSTICAS DE LA ACCIÓN ENZIMÁTICA
La carácterística más sobresaliente de los enzimas es su elevada especificidad.
Esta es doble y explica que no se formen subproductos:
1.Especificidad de sustrato. El sustrato (S) es la molécula sobre la que el enzima ejerce su acción catalítica.
2.Especificidad de acción. Cada reacción está catalizada por un enzima específico. La acción enzimática se caracteriza por la formación de un complejo que representa el estado de transición.E + S ES E + P
El sustrato se une al enzima a través de numerosas interacciones débiles como son:puentes de hidrógeno, electrostáticas, hidrófobas, etc, en un lugar específico , el
centro activo. Este centro es una pequeña porción del enzima, constituído por una serie de aminoácidos que interaccionan con el sustrato. Algunas enzimas actúan con la ayuda de estructuras no proteícas. En función de su naturaleza se denominan:
1.Cofactor. Cuando se trata de iones o moléculas inorgánicas.
2.Coenzima. Cuando es una molécula orgánica. Aquí se puede señalar, que muchas vitaminas funcionan como coenzimas; y realmente las deficiencias producidas por la falta de vitaminas responde más bien a que no se puede sintetizar un determinado enzima en el que la vitamina es el coenzima.
VITAMINAS
Algunas vitaminas son necesarias para la actuación de determinados enzimas, ya que funcionan
como coenzimas que intervienen en distintas rutas metabólicas y , por ello, una deficiencia en
una vitamina puede originar importantes defectos metabólicos, como puede verse en la tabla adjunta:
EFECTO DEL pH Y TEMPERATURA
1.Efecto del pH. Al comprobar experimentalmente la influencia del pH en la velocidad de las reacciones enzimáticas se obtienen curvas que indican que los enzimas presentan un pH
óptimo de actividad. El pH puede afectar de varias maneras:
El centro activo puede contener aminoácidos con grupos ionizados que pueden variar con el pH.
La ionización de aminoácidos que no están en el centro activo puede provocar modiicaciones en la conformación de la enzima.
El sustrato puede verse afectado por las variaciones del pH.
Algunos enzimas presentan variaciones peculiares. La pepsina del estómago, presenta un óptimo a pH=2, y la fosfatasa alcalina del intestino un pH= 12
2.La temperatura. Influye en la actividad. El punto óptimo representa el máximo de actividad.
A temperaturas bajas, los enzimas se hallan "muy rígidos" y cuando se supera un valor
considerable (mayor de 50º) la actividad cae bruscamente porque, como proteína, el enzima
se desnaturaliza.
CLASIFICACIÓN DE ENZIMAS
1. Óxido-reductasas
( Reacciones de oxido-reducción).
Si una molécula se reduce, tiene que haber otra que se oxide
2. Transferasas
(Transferencia de grupos funcionales)
grupos aldehídos
gupos acilos
grupos glucosilos
grupos fosfatos (kinasas)
3. Hidrolasas
(Reacciones de hidrólisis)
Transforman polímeros en monómeros.
Actúan sobre:
enlace éster
enlace glucosídico
enlace peptídico
enlace C-N
4. Liasas
(Adición a los dobles enlaces)
Entre C y C
Entre C y O
Entre C y N
5. Isomerasas
(Reacciones de isomerización)

6. Ligasas
(Formación de enlaces, con aporte de
ATP)
Entre C y O
Entre C y S
Entre C y N

ÁCIDOS NUCLEICOS

Los ácidos nucléicos son grandes moléculas formadas por la repetición de una molécula unidad que es el nucleótido.Pero a su vez, el nucleótido es una molécula compuesta por tres:
1.Una pentosa
ribosa
desoxirribosa
2.Ácido fosfórico
3.Una base nitrogenada,que puede ser una de estas cinco
adenina
guanina
citosina
timina
uracilo
Los ácidos nucléicos están formados por largas cadenas de nucleótidos, enlazados entre sí por el grupo fosfato. Pueden alcanzar tamaños gigantes, siendo las moléculas más grandes que se conocen, constituídas por millones de nucleótidos. Son las moléculas que tienen la información genética de los organismos y son las responsables de su transmisión hereditaria. Existen dos tipos de ácidos nucléicos, ADN y ARN, que se diferencian por el azúcar (pentosa) que llevan: desoxirribosa y ribosa, respectivamente. Además se diferencian por las bases nitrogenadas que contienen, adenina , guanina, citosina y timina, en el ADN; y adenina, guanina, citosina y uracilo en el ARN. Una última diferencia está en la estructura de las cadenas, en el ADN será una cadena doble y en el ARN es una cadena sencilla.
ADN
La molécula de ADN está constituída por dos largas cadenas de nucleótidos unidas entre sí formando una doble hélice. Las dos cadenas de nucleótidos que constituyen una molécula de ADN, se mantienen unidas entre sí porque se forman enlaces entre las bases nitrogenadas de ambas cadenas que quedan enfrentadas. La uníón de las bases se realiza mediante puentes de hidrógeno, y este apareamiento está condicionado químicamente de forma que la adenina (A) sólo se puede unir con la Timina (T) y la Guanina (G) con la Citosina (C). La estructura de un determinado ADN está definida por la "secuencia" de las bases nitrogenadas en la cadena de nucleótidos, residiendo precisamente en esta secuencia de bases la información genética del ADN. El orden en el que aparecen las cuatro bases a lo largo de una cadena en el ADN es, por tanto, crítico para la célula, ya que este orden es el que constituye las instrucciones del programa genético de los organismos. Conocer esta secuencia de bases, es decir, secuenciar un ADN equivale a descifrar su mensaje genético. La estructura en doble hélice del ADN, con el apareamiento de bases limitado (A-T; G-C ), implica que el orden o secuencia de bases de una de las cadenas delimita automáticamente el orden de la otra, por eso se dice que las cadenas son complementarias. Una vez conocida la secuencia de las bases de una cadena ,se deduce inmediatamente la secuencia de bases de la complementaria. El modelo de la doble hélicede Watson y Crick ha supuesto un hito en la historia de la Biología.

REPLICACIÓN DEL ADN

Es la capacidad que tiene el ADN de hacer copias o réplicas de su molécula. Este proceso es fundamental para la transferencia de la información genética de generación en generación. Las moléculas se replican de un modo semiconservativo. La doble hélice se separa y cada una de las cadenas sirve de molde para la síntesis de una nueva cadena complementaria. El resultado final son dos moléculas idénticas a la original.

TRANSFERENCIA DE LA INFORMACIÓN

El ADN tiene la información para hacer las proteínas de la célula. Ya que muchas de estas proteínas funcionan como enzimas en las reacciones químicas que tienen lugar en la célula,todos los procesos celulares dependen, en última instancia, de la información codificada en el ADN. En el proceso de síntesis de proteínas, existe una molécula, el ARN, que actúa de intermediaria. Por lo tanto, en el proceso de expresión de la información contenida en los genes hay dos etapas:
La primera se denomina TRANSCRIPCIÓN y la segunda TRADUCCIÓN. Esto se ha dado en llamar el "dogma central de la Biología Molecular". El "dogma central" admite excepciones. Temin descubríó una enzima, la transcriptasa inversa que es capaz de sintetizar ADN copiando la información contenida en un ARN. El papel biológico de esta enzima es fundamental en los retrovirus , cuyo material genético es ARN en vez de ADN. El virus del S.I.D.A. Es un retrovirus.