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Desoxirribosa

Definición de desoxirribosa

La desoxirribosa es la molécula de azúcar de cinco carbonos que ayuda a formar la columna vertebral de fosfato de las moléculas de ADN. El ADNácido desoxirribonucleico es un polímero formado por muchos ácidos nucleicos. Cada ácido nucleico está compuesto por una molécula de desoxirribosa unida tanto a un grupo fosfato como a una purina o pirimidina . Las purinas tienen dos anillos de carbono y nitrógeno, mientras que las pirimidinas solo tienen un anillo. Las purinas son adenina (A) y guanina (G) mientras que las pirimidinas son citosina y timina en el ADN. En el ARN, las pirimidinas son citosina (C) y uracilo (U). Conectadas a la desoxirribosa y un grupo fosfato, estas moléculas se conocen como desoxirribonucleótidos.y son los precursores directos del ADN

Los enlaces entre nucleótidos se conocen como enlaces fosfodiéster porque tienen lugar entre el grupo fosfato de un nucleótido y el azúcar desoxirribosa del siguiente nucleótido.

Juntas, largas cadenas de ADN que contienen muchas moléculas individuales de desoxirribosa llevan la información genética de un animal. Si bien los nucleótidos individuales no contienen información, como una sola letra, una serie de tres nucleótidos crea un codón , que requiere un aminoácido en particular. Juntos, muchos aminoácidos forman proteínas funcionales que pueden ayudar a la célula a acelerar ciertas reacciones. 

Aunque la base de desoxirribosa no cambia de un nucleótido al siguiente, crea un fuerte soporte para las moléculas activas del ADN. La única diferencia entre el ARN y el ADN es la presencia de desoxirribosa en lugar de ribosa. Una enzima conocida como ribonucleótido reductasaelimina una molécula de oxígeno de uno de los carbonos de un azúcar ribosa. El resultado es la desoxirribosa, la base del ADN. Este simple cambio es la única diferencia entre el ARN y el ADN, mientras que han desarrollado diferentes funciones a lo largo del tiempo.

Estructura de desoxirribosa

Bolas 3D de desoxirribosa D

Por sí misma, la desoxirribosa puede existir como una molécula lineal o como un anillo de cinco o seis miembros. La desoxirribosa se conoce como aldopentosa, porque es una molécula de cinco carbonos que contiene un grupo carbonilo al final de la molécula. En la imagen de arriba, se ve como desoxirribofuranosa, o como un anillo de cinco miembros. Las sustituciones en este anillo de un grupo fosfato y una base de ácido nucleico permitirán que la desoxirribosa funcione como la columna vertebral del ADN, como se ve en el gráfico siguiente.

Nucleótidos

En el ADN, la desoxirribosa existe como un anillo de cinco miembros. Como se ve en el gráfico, la desoxirribosa ha perdido una molécula de oxígeno de uno de los carbonos del anillo. Si bien esto puede parecer un cambio simple, afecta drásticamente la resistencia del ADN a ser degradado por hidrólisis. El ARN, con el oxígeno extra, permite una mayor interacción con las moléculas de agua. Esto puede conducir a la hidrólisis de los enlaces fosfodiéster que unen las moléculas de ribosa. En comparación, los enlaces fosfodiéster que unen las moléculas de desoxirribosa naturalmente interactúan menos con el agua y se descomponen menos por hidrólisis. Esto permite que las moléculas de ADN abarquen generaciones con solo correcciones menores.

Como convención, los carbonos en una desoxirribosa están numerados con números primos para diferenciarlos. El carbono 1 ‘(dicho como «el carbono principal») es el carbono que se unirá a la base nitrogenada (ácido nucleico). Carbono 5 ‘estará en el lado opuesto del anillo y no es parte de la estructura del anillo. El carbono 5 ‘se conecta al grupo fosfato. Este grupo fosfato luego se unirá al carbono 3 ‘del nucleótido por encima de él, como se ve en el gráfico. 

Esto crea la columna vertebral de ADN unida covalentemente. Aunque no se muestra en la imagen, el ADN existe como dos cadenas que se complementan, cada una con una columna vertebral basada en desoxirribosa. Las pirimidinas y las purinas interactúan entre sí para formar enlaces de hidrógeno que mantienen unidas las columnas vertebrales. Durante la replicación, las enzimas rompen estos enlaces de hidrógeno para formar nuevas hebras de ADN que complementan cada lado de la hebra madre. Nuevas moléculas de ribosa se unen a bases nitrogenadas y grupos fosfato antes de ser desoxigenadas en bases desoxirribosa. Los nucleótidos se pueden agregar a la creciente cadena de bases que se convertirán en una molécula de ADN independiente.

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