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2.1. Los ácidos nucleicos

La información genética: los ácidos nucleicos

Todos los seres vivos, salvo los virus, tienen dos tipos de ácidos nucleicos: el ADN y el ARN. El ADN es el encargado de llevar la información genética, pero para que esa información pueda expresarse es necesario que intervengan varios tipos de ARN.
Los ácidos nucleicos son grandes polímeros formados por la unión de monómeros llamados nucleótidos unidos mediante un enlace fosfodiéster, entre el fosfato de un nucleótido y la pentosa del nucleótido siguiente.
Un nucleótido está formado por tres componentes:
  • Una pentosa. Un monosacárido de cinco carbonos: ribosa en el ARN y desoxirribosa en el ADN.
  • Un ácido fosfórico.
  • Una base nitrogenada:
    • En el ADN: adenina (A), guanina (G), citosina (C) y timina (T).
    • En el ARN: adenina (A), guanina (G), citosina (C) y uracilo (U).
La información que contiene el ADN está en cómo están ordenados sus nucleótidos. La secuencia de nucleótidos es lo que determina la información genética. El ADN está formado por dos cadenas de nucleótidos.
El ARN está formado por una sola cadena de nucleótidos. Según la función que desempeñan, se distinguen varios tipos de ARN: ARN ribosómico, ARN mensajero o ARN de transferencia.

By Calibuon at English Wikibooks [Public domain], via Wikimedia Commons

By Alejandro Porto [CC BY-SA 3.0], via Wikimdia Commons

 

 

El ácido desoxirribonucleico (ADN)

Composición química y estructura del ADN

El ADN es la molécula que contiene la infomación genética de la célula. Watson y Crick, en 1953, descubrieron cómo era la estructura del ADN, lo que les sirvió para ganar el Premio Nobel de Medicina en 1962.

El modelo propuesto por Watson y Crick o modelo de doble hélice tienen las características siguientes:

  • El ADN está formado por dos cadenas de nucleótidos unidos por sus bases nitrogenadas que están en en interior, mientras que las pentosas y el ácido fosfórico se encuentran en la parte exterior. Las bases nitrogenadas están unidas por enlaces débiles, llamados puentes de hidrógeno, a sus complementarias. La adenina (A) siempre se une a la timina (T) y la guanina (G) con la citosina (C).
  • Las dos cadenas son antiparalelas, es decir, paralelas pero de sentido opuesto.

Propiedades del ADN

  • El ADN contiene la información necesaria para regular la síntesis de proteínas. Según la secuencia de bases nitrogenadas de los nucleótidos, se sintetizarán unas proteínas u otras.
  • La información que contiene el ADN de una célula pasa a la siguiente generación de células, ya que mediante la replicación del ADN, se hacen copias del ADN que se transmiten a las células hijas. Así, en un ser pluricelular que proviene de una célula huevo o cigoto, todas las células tienen el mismo ADN.

Localización del ADN

Según el tipo de célula, el ADN se encuentra en distintos lugares:

  • En células eucariotas: el ADN se encuentra en el núcleo, está rodeado por la envuelta nuclear. Está formado por dos cadenas de nucleótidos unidos a unas proteínas formando la cromatina que, cuando se condensa para dividirse la célula, se transforma en cromosomas.
  • En células procariotas: el ADN forma un cromosoma bacteriano circular, con doble cadena, sin ninguna envoltura nuclear, por lo que está libre en el citoplasma. Algunas bacterias tienen, además, otros fragmentos de ADN circulares llamados plásmidos.
  • En virus: el ADN puede ser monocatenario o bicatenario, lineal o circular.

El ácido ribonucleico (ARN)

El ARN es un tipo de ácido ribononucleico que se encuentra en todos los seres vivos. Los nucleótidos de ARN están formados por:

  • Una pentosa: ribosa.
  • Un ácido fosfórico.
  • Una base nitrogenada: adenina (A), guanina (G), citosina (C) y uracilo (U).

El ARN está formado por una sola cadena de nucleótidos. En las células eucariotas, se encuentra en el núcleo y en el citoplasma.

Hay varios tipos de ARN:

  • ARN ribosómico o ARNr. Forma parte de los ribosomas, junto con otras proteínas. Este tipo de ARN es el más abundante.
  • ARN mensajero o ARNm. Lleva la información del ADN del núcleo hasta los ribosomas, en el citoplasma, para que se puedan sintetizar las proteínas.
  • ARN de transferencia o ARNt. El ARNt se une a aminoácidos y los lleva hasta los ribosomas para que se sinteticen las proteínas.

Control de la síntesis de proteínas

El ADN está formado por dos cadenas de nucleótidos que contienen la información necesaria para el funcionamiento de nuestras células. Según el orden de los nucleótidos (A, G, C, T), el ADN tiene una u otra información genética sobre las proteínas que se tienen que sintetizar.

El ADN está en el núcleo, pero las proteínas se sintetizan en el citoplasma. Para poder llevar esa información hasta el citoplasma, donde tiene que ser leída por los ribosomas, mediante la transcripción del ADN, la información de una porción de ADN (un gen), se transcribe a ARN mensajero.

El ARN mensajero puede salir del núcleo y llegar al citoplasma con la información transmitida por el ADN para sintetizar la proteína correspondiente. El ADN es una molécula corta, monocatenaria, y constituida por cuatro nucleótidos (A, G, C, y U), tiene uracilo en lugar de timina, que tenía el ADN.

El ARN mensajero, en el citoplasma, es leído por los ribosomas, que se encargan de la traducción o síntesis de proteínas. Se van añadiendo los aminoácidos según las instrucciones aportadas por el ARN hasta formar la proteína.

Las proteínas son las que determinan cómo es un ser vivo, sus características y las funciones que desempeña.

Animación: Control de las síntesis de proteínas.

 

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