Glosario de términos clave del tema "Nucleótidos y ácidos nucleicos" de Biología de 2º de Bachillerato

• Ácido Desoxirribonucleico (ADN): Es un ácido nucleico que almacena la información genética (genes) de la célula y contiene las instrucciones para la síntesis de proteínas y ARN. Se encarga de transmitir esta información de generación en generación. Es un polímero de nucleótidos de adenina, guanina, citosina y timina, unidos por enlaces fosfodiéster. En células eucariotas, el ADN se localiza en el núcleo (asociado a histonas), así como en las mitocondrias y cloroplastos. En células procariotas, forma el nucleoide. También se le conoce como DNA.
• Ácido fosfórico (H₃PO₄): Componente fundamental de los nucleótidos, que se une a una pentosa (ribosa o desoxirribosa) y le confiere a la molécula un fuerte carácter ácido. Cada nucleótido puede contener uno, dos o tres grupos fosfato.
• Ácido ribonucleico (ARN): Es un ácido nucleico formado por nucleótidos de ribosa, cuyas bases nitrogenadas son adenina, guanina, citosina y uracilo (a diferencia del ADN, no contiene timina, excepto en algunos casos como el ARNt). La unión de los ribonucleótidos se produce mediante enlaces fosfodiéster en sentido 5'→3'. Su función principal es expresar la información genética, ejecutando las órdenes contenidas en el ADN para sintetizar proteínas. Casi siempre es monocatenario, aunque puede tener regiones con estructura de doble hélice (estructura secundaria). También se le denomina RNA.
• AMPc (adenosín monofosfato cíclico): Es un tipo de nucleótido no nucleico que actúa como mensajero químico en la célula. Se forma a partir del ATP mediante la enzima adenilato ciclasa y media en numerosos procesos hormonales, transmitiendo y amplificando señales.
• Antiparalelas (cadenas de ADN): Característica esencial de las dos cadenas de polinucleótidos que forman la doble hélice del ADN, lo que significa que sus enlaces 5'→3' están orientados en sentidos opuestos.
• Bases nitrogenadas: Moléculas que forman parte de los nucleótidos. Se clasifican en:
  • Púricas: Incluyen la adenina (A) y la guanina (G). Ambas están presentes tanto en el ADN como en el ARN y poseen una estructura de dos anillos.
  • Pirimidínicas: Incluyen la timina (T), la citosina (C) y el uracilo (U). Tienen una estructura de un solo anillo. En el ADN se encuentran timina y citosina, mientras que en el ARN se encuentran citosina y uracilo.
• Burbuja de replicación: Es la región del ADN donde las dos hebras se separan en el origen de la replicación, formando una "burbuja" o "ojo" que se expande bidireccionalmente, creando dos horquillas de replicación.
• Cadenas complementarias (ADN): Propiedad del ADN en doble hélice donde las bases nitrogenadas de una cadena se emparejan de forma específica con las de la otra: la adenina (A) siempre se une con la timina (T), y la guanina (G) con la citosina (C). Esta unión se realiza mediante puentes de hidrógeno.
• Caperuza (ARNm eucariótico): Es una modificación en el extremo 5' del ARN mensajero (ARNm) eucariótico, consistente en la adición de una metilguanosina trifosfato. Esta caperuza es crucial para la estabilidad del ARNm, su reconocimiento por los ribosomas y el inicio de la traducción.
• Coenzimas: Son cofactores orgánicos no proteicos, generalmente termoestables, que se unen a una apoenzima (parte proteica de la enzima) para formar una holoenzima activa. Muchas coenzimas son nucleótidos (como el NAD⁺, FAD, Coenzima A) y actúan como transportadores de electrones o grupos funcionales en el metabolismo.
• Cola de poli-A: Es una secuencia de aproximadamente 200 nucleótidos de adenina que se añade al extremo 3' del ARNm eucariótico. Su función principal es estabilizar la molécula de ARNm y protegerla de la degradación por enzimas nucleasas.
• Cromatina: Es la forma en la que se presenta el ADN en el núcleo de las células eucariotas, especialmente durante la interfase (cuando la célula no se está dividiendo). Está compuesta por ADN asociado a proteínas, principalmente histonas, y ARN. Su unidad básica son los nucleosomas. Se distingue la eucromatina (menos compacta, genes activos) y la heterocromatina (más densa, genes inactivos).
• Cromosomas: Son estructuras altamente condensadas que el ADN adopta durante la división celular (mitosis y meiosis) para asegurar un reparto equitativo del material genético entre las células hijas. Cada cromosoma está formado por una molécula de ADN asociada a histonas.
• Desoxirribonucleótidos: Son los nucleótidos que constituyen el ADN. Contienen la desoxirribosa como pentosa.
• Desoxirribosa: Es la pentosa (monosacárido de cinco carbonos) que forma parte de los nucleótidos del ADN.
• Dogma central de la biología molecular: Concepto fundamental que describe el flujo de la información genética en los seres vivos: la información se replica del ADN a ADN, se transcribe del ADN a ARN, y se traduce del ARN a proteínas. Algunas excepciones ocurren en ciertos virus con ARN como material hereditario.
• Doble hélice (ADN): Es la estructura característica del ADN, propuesta por Watson y Crick. Consiste en dos cadenas de nucleótidos enrolladas una sobre la otra, como una escalera de caracol. Las bases nitrogenadas se orientan hacia el interior y se unen mediante puentes de hidrógeno, mientras que las pentosas y los grupos fosfato forman el "esqueleto" exterior.
• Enlace fosfodiéster: Es el enlace covalente que une el grupo fosfato de un nucleótido (en el carbono 5' de su pentosa) con el grupo hidroxilo (-OH) del carbono 3' de la pentosa del siguiente nucleótido, formando la cadena de los ácidos nucleicos.
• Enlace N-glucosídico: Es el enlace que une la pentosa (ribosa o desoxirribosa) con la base nitrogenada en la formación de un nucleósido. Se establece entre el carbono 1' de la pentosa y un átomo de nitrógeno de la base (N₁ en pirimidinas o N₉ en purinas).
• Estructura cuaternaria del ADN: Se refiere a los niveles más complejos de empaquetamiento del ADN en eucariotas, como el repliegue de la fibra nucleosómica de 100 Å en una fibra de cromatina de 300 Å (en modelos como el solenoide o las superbolas).
• Estructura primaria del ADN: Es la secuencia lineal de nucleótidos de una sola cadena o hebra de ADN, ordenada desde el extremo 5' (con el grupo fosfato libre) hasta el extremo 3' (con el grupo hidroxilo libre). Esta secuencia es la que contiene la información genética.
• Estructura secundaria del ADN: Es la disposición en el espacio de las dos cadenas de nucleótidos en doble hélice. Se caracteriza por la unión de bases nitrogenadas complementarias mediante puentes de hidrógeno.
• Estructura terciaria del ADN: Se refiere al superenrollamiento del ADN. En procariotas (y en mitocondrias/cloroplastos), el ADN circular se enrolla sobre sí mismo para hacerse más compacto y estable (ADN superenrollado). En eucariotas, implica la asociación del ADN con histonas para formar nucleosomas y la fibra nucleosómica.
• Exones: Son las regiones codificantes de un gen en eucariotas, es decir, los segmentos del ARN transcrito primario que contienen información útil y que se conservan y empalman durante la maduración del ARNm para formar la molécula funcional.
• Fragmentos de Okazaki: Son pequeños segmentos de ADN que se sintetizan de forma discontinua en la cadena retardada durante la replicación del ADN. En procariotas miden entre 1000 y 2000 nucleótidos, y en eucariotas, entre 100 y 200 nucleótidos. Se inician a partir de un cebador de ARN y luego son unidos por la ADN-ligasa.
• Gen: Según la genética molecular, es un segmento de ADN que contiene la información necesaria para la síntesis de una proteína (determinando su secuencia de aminoácidos) o un tipo específico de ARN.
• Histonas: Son proteínas básicas, ricas en aminoácidos básicos, a las que el ADN se asocia en las células eucariotas. Son fundamentales para el empaquetamiento del ADN, formando los nucleosomas y la cromatina.
• Horquilla de replicación: Es la estructura en forma de "Y" que se forma en cada extremo de la burbuja de replicación del ADN, donde las dos hebras parentales se separan y se sintetizan las nuevas cadenas de ADN.
• Intrones: Son las regiones no codificantes de un gen en eucariotas, es decir, los segmentos del ARN transcrito primario que son eliminados durante el proceso de maduración del ARNm antes de que este salga del núcleo.
• Material genético: Es el ADN (o ARN en algunos virus) que contiene toda la información hereditaria de un organismo, necesaria para su desarrollo, funcionamiento y transmisión a la descendencia.
• Nucleoide: Es la región del citoplasma de las células procariotas donde se localiza el ADN bacteriano (una molécula circular). A diferencia del núcleo eucariota, no está rodeado por una membrana nuclear. También se aplica al ADN de mitocondrias y cloroplastos.
• Nucleósido: Molécula formada por la unión de una pentosa (ribosa o desoxirribosa) con una base nitrogenada mediante un enlace N-glucosídico. Se diferencia de un nucleótido en que no posee el grupo fosfato.
• Nucleosomas: Son las unidades fundamentales de empaquetamiento del ADN en la cromatina de las células eucariotas. Cada nucleosoma está formado por un segmento de ADN enrollado alrededor de un octámero de histonas.
• Nucleótidos: Son los monómeros que constituyen los ácidos nucleicos (ADN y ARN). Cada nucleótido se compone de tres partes: una base nitrogenada, una pentosa (ribosa o desoxirribosa) y uno o más grupos de ácido fosfórico.
• Nucléolo: Es una estructura esférica y densa, sin membrana, localizada en el interior del núcleo de las células eucariotas. Su función principal es la síntesis del ARN ribosómico (ARNr) y el ensamblaje de las subunidades de los ribosomas. Es más visible en interfase y desaparece durante la división celular.
• Nucleoplasma (carioplasma o matriz nuclear): Es el medio interno acuoso y viscoso del núcleo celular, similar al citosol. Contiene una gran variedad de moléculas como nucleótidos, histonas, ARN y enzimas implicadas en la replicación y transcripción del ADN.
• Pares de bases (ADN): Se refiere a las bases nitrogenadas que se emparejan entre las dos cadenas de la doble hélice del ADN: adenina (A) con timina (T), unidas por dos puentes de hidrógeno, y guanina (G) con citosina (C), unidas por tres puentes de hidrógeno. Esta especificidad es crucial para la replicación y transcripción.
• Pentosa: Es un monosacárido (azúcar de cinco átomos de carbono) que forma parte de la estructura de los nucleótidos. En el ADN es la desoxirribosa, y en el ARN es la ribosa.
• Plásmidos: Son pequeñas moléculas de ADN bicatenario y circular que se encuentran de forma independiente del cromosoma principal en muchas bacterias. Pueden replicarse de forma autónoma y con frecuencia contienen genes que confieren ventajas, como resistencia a antibióticos o la capacidad de conjugación.
• Primasa (ARN polimerasa): Es una ARN polimerasa especial que sintetiza un pequeño fragmento de ARN denominado cebador (o prímer). Este cebador es necesario para que la ADN-polimerasa pueda iniciar la síntesis de una nueva cadena de ADN, ya que la ADN-polimerasa no puede empezar una cadena desde cero.
• Protaminas: Son proteínas muy básicas y de menor tamaño que las histonas. El ADN de los espermatozoides se asocia a protaminas, lo que permite un empaquetamiento mucho más compacto del material genético en el núcleo.
• Puentes de hidrógeno: Son enlaces débiles intermoleculares que se forman entre un átomo de hidrógeno de una molécula y un átomo pequeño y muy electronegativo (como nitrógeno u oxígeno) de otra molécula o región. En el ADN, son cruciales para la unión de las bases nitrogenadas complementarias (A-T y G-C) en la doble hélice. También son responsables de la estabilidad de las estructuras secundarias, terciarias y cuaternarias de las proteínas y ácidos nucleicos.
• Replicación semiconservativa: Es el modelo por el cual se duplica el ADN. Cada una de las dos nuevas moléculas de ADN resultantes está compuesta por una cadena original (parental) y una cadena recién sintetizada. De esta manera, se conserva parte de la información genética original en cada nueva molécula.
• Ribonucleótidos: Son los nucleótidos que constituyen el ARN. Contienen la ribosa como pentosa.
• Ribosa: Es la pentosa (monosacárido de cinco átomos de carbono) que forma parte de los nucleótidos del ARN.
• Ribosomas: Son orgánulos celulares globulares, sin membrana, compuestos por ARN ribosómico (ARNr) y proteínas. Son los "traductores" celulares, responsables de la biosíntesis de proteínas (proceso de traducción), leyendo la información del ARN mensajero (ARNm). Los ribosomas eucarióticos son 80S, y los procarióticos (y los de mitocondrias/cloroplastos) son 70S.
• ARN mensajero (ARNm): Es un tipo de ARN monocatenario cuya función es transportar la información genética desde el ADN (en el núcleo en eucariotas) hasta los ribosomas en el citoplasma, donde servirá de molde para la síntesis de proteínas. Su información se organiza en tripletes o codones.
• ARN ribosómico (ARNr): Es el tipo de ARN más abundante en las células y constituye, junto con proteínas, los ribosomas. Desempeña un papel estructural y catalítico en la síntesis de proteínas.
• ARN de transferencia (ARNt): Es un tipo de ARN que tiene como función transportar aminoácidos específicos hacia los ribosomas durante la síntesis de proteínas. Cada ARNt posee un anticodón, un triplete de bases complementario a un codón del ARNm, lo que asegura el correcto orden de los aminoácidos. Tiene una característica estructura en forma de trébol.
• Transcripción: Es el proceso mediante el cual la información genética contenida en una secuencia de desoxirribonucleótidos del ADN se copia a una secuencia de ribonucleótidos de ARN (ARNm, ARNr o ARNt). En eucariotas, ocurre en el núcleo.
• Traducción (biosíntesis proteica): Es el proceso en el que la información genética codificada en la secuencia de nucleótidos del ARN mensajero (ARNm) se transforma en una secuencia específica de aminoácidos, dando lugar a la síntesis de una proteína. Este proceso se lleva a cabo en los ribosomas.