Nucleótidos Coenzimáticos y Estructura del ADN: Funciones y Características

Nucleótidos Coenzimáticos: Funciones Esenciales en Reacciones Enzimáticas

Las coenzimas son moléculas orgánicas no proteicas que participan en las reacciones catalizadas enzimáticamente. Actúan como transportadores de electrones, no son específicas y cada grupo de coenzima interviene en un mismo tipo de reacción. Los principales nucleótidos coenzimáticos son:

• Los nucleótidos de flavina: Están formados por la base nitrogenada flavina y, como pentosa, el ribitol. Son el FMN (Flavín Mononucleótido) y el FAD (Flavín Adenín Dinucleótido), ambos coenzimas de las deshidrogenasas.
• Nucleótidos de piridina: Son dinucleótidos formados por la unión, mediante enlace fosfodiéster, de un nucleótido de nicotinamida y otro de adenina (Vitamina B3). Sus nucleótidos son: NAD⁺ (Nicotinamida Adenina Dinucleótido) y NADP⁺ (Nicotinamida Adenina Dinucleótido Fosfato). También son coenzimas de las deshidrogenasas.
• Coenzima A: Es un derivado del ADP, vitamina B5 y una cadena corta de etilamina.

Nucleótidos de Adenina: ATP y ADP

Los grupos fosfato se unen entre sí mediante enlaces ricos en energía. Esta energía se libera cuando se rompe el enlace por hidrólisis. Transportan energía. El ATP se forma a partir del ADP y ácido fosfórico con la energía liberada en las reacciones exergónicas, mientras que en las reacciones endergónicas se hidroliza a ADP y ácido fosfórico.

AMP Cíclico: El Segundo Mensajero

El AMP cíclico (AMPc) es un nucleótido de adenina cuyo ácido fosfórico está esterificado con los carbonos 5' y 3' de la ribosa, formando un ciclo. Se forma en las células a partir del ATP intercelular catalizado por la enzima adenilato ciclasa. Debido a su origen, al AMPc se le denomina "segundo mensajero", ya que transmite y amplifica en el interior de la célula las señales que le llegan a través de la sangre mediante las hormonas, que son los "primeros mensajeros".

Estructura del ADN: Niveles de Complejidad

El ADN es un polímero lineal formado por desoxirribonucleótidos de adenina (A), guanina (G), citosina (C) y timina (T). Posee diferentes niveles de complejidad estructural.

Estructura Primaria del ADN

La estructura primaria es la secuencia de nucleótidos unidos por enlaces fosfodiéster. Estos enlaces se establecen entre el radical fosfato situado en el carbono 5' de un nucleótido y el radical hidroxilo (-OH) del carbono 3' del siguiente nucleótido. Una cadena de ADN presenta dos extremos libres, el 5' y el 3'. Cuando se representa una cadena de ADN, solo se indica la secuencia de desoxirribonucleótidos de manera abreviada (por ejemplo, ATCG). El orden en que están unidos es determinante a la hora de sintetizar una proteína. La información contenida en una porción concreta de la molécula de ADN se denomina gen.

Estructura Secundaria del ADN: El Modelo de Watson y Crick

Según Watson y Crick, el ADN es una molécula larga, rígida y no plegada. Existen detalles estructurales repetidos cada 0,34 nm y cada 3,4 nm. La composición de las bases varía, pero para la misma especie, la proporción de A es igual a la de T y la de C a la de G. Propusieron el siguiente modelo:

• El enrollamiento es dextrógiro y plectonémico (las dos hebras no se pueden separar sin desenrollarlas).
• Cada pareja de nucleótidos está separada a una distancia de 0,34 nm y cada vuelta de ADN supone 10 pares de nucleótidos.
• Las dos cadenas son antiparalelas (una en sentido 5'-3' y la otra en sentido 3'-5') y son complementarias.
• Complementariedad entre las bases: Las bases nitrogenadas de las dos cadenas se mantienen unidas mediante enlaces de hidrógeno, siempre que en una de las cadenas haya adenina, en la otra habrá timina; lo mismo ocurre con la citosina y guanina. Adenina y timina forman dos enlaces de hidrógeno, mientras que guanina y citosina forman tres.