Monómeros – Elementos del ácido nucléico
Los ácidos nucleicos son biocompuestos, que son esenciales para los organismos vivos. Encontrados en dos formas: ácido desoxirribonucleico (ADN) y ácido ribonucleico (ARN), estas cadenas de polímeros están compuestas por los mismos elementos básicos y nucleótidos monoméricos similares, pero con diferencias específicas relacionadas con la forma y la función.
Elementos de ácido nucleico
Cada monómero de nucleótidos, y por lo tanto cada polímero de ácido nucleico, está compuesto por un grupo de cinco elementos. Estos elementos se unen para formar monosacáridos, grupos fosfato y nucleobases, también conocidas como bases nitrogenadas. Tanto en el ARN como en el ADN, el grupo fosfato tiene la misma forma, pero existen diferencias en las bases nitrogenadas y las moléculas de azúcar. Los cinco elementos necesarios para construir una cadena de ácido nucleico son carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y fósforo. La adición de fósforo hace que el ácido nucleico sea diferente a otras categorías de biocompuestos, a saber, carbohidratos, lípidos y proteínas.
Monómeros de ácido nucleico
Las fórmulas químicas del monómero de ácido nucleico muestran las cantidades de cada elemento. Los monómeros de nucleótidos se nombran según el tipo de base nitrogenada que contienen. Cuando están libres, estos monómeros pueden tener grupos fosfato extra y encontrarse en formas difosfato, trifosfato o polifosfato. Tras la formación de un polímero de ARN o ADN, se liberan grupos fosfato adicionales, dejando solo uno unido al monosacárido. La combinación de ribosa o desoxirribosa y grupo fosfato forma la estructura de azúcar-fosfato. La base nitrogenada se une a la molécula de azúcar. La adición de un grupo fosfato al nucleósido creado por el azúcar y la base nitrogenada forma un nucleótido. Por lo tanto, el monómero de nucleótidos tiene varias estructuras denominadas específicamente: la estructura de azúcar-fosfato, el nucleósido y las moléculas singulares de base nitrogenada, azúcar pentosa y grupo fosfato.
En los ácidos nucleicos, los azúcares pentosa vienen en dos formas diferentes, ribosa y desoxirribosa. El primero posee una molécula de oxígeno adicional que, en combinación con hidrógeno, forma un grupo hidroxilo. Esta característica está ausente en la desoxirribosa.
Las bases nitrogenadas se clasifican según su tamaño. Las formas de doble anillo, llamadas purinas, son más grandes y más largas y contienen cinco átomos de nitrógeno. Las formas de un solo anillo, conocidas como pirimidinas, contienen entre dos y tres átomos de nitrógeno y son más pequeñas y más cortas. Esto es importante en la característica de doble hebra del ADN y el proceso de traducción, ya que solo son posibles ciertos emparejamientos de bases nitrogenadas (emparejamientos de Watson-Crick). Estos mantienen dos hebras equidistantes entre sí. Un mnemónico para ayudar a recordar qué nucleótidos pertenecen a qué grupo es la frase » Pur e A s G old»; no hace falta decir que las bases restantes pertenecen a la pirimidina grupo. Esto también nos dice que la adenina y la guanina no pueden crear un enlace de doble hebra juntas. En el ARN, son posibles otras combinaciones de bases y se conocen como emparejamientos que no son de Watson-Crick.
En los emparejamientos de Watson-Crick, las bases más grandes, la adenina y la guanina nunca se emparejarán entre sí. Del mismo modo, las purinas no se conectan entre sí (citosina, timina y uracilo). En el ADN, la adenina solo se empareja con timina y la guanina con citosina. En el ARN, la adenina se empareja con el uracilo y la guanina con la citosina.
Las siguientes imágenes muestran la estructura química de cada tipo de monómero, donde la forma pentagonal del monosacárido y su grupo fosfato unido y la nucleobase específica están claramente definidas.
Monofosfato de adenosina (AMP): C 10 H 14 N 5 O 7 P
Esta fórmula química representa la suma de la base de purina adenina (C 5 H 5 N 5 ), ribosa (C 5 H 10 O 5 ) y ácido fosfórico (H 3 PO 4 ), donde las reacciones de condensación en los sitios de enlace de la molécula pierden dos moléculas de agua (2H 2 0). Esta es la forma de ARN.
Monofosfato de desoxiadenosina (dAMP): C 10 H 14 N 5 O 6 P
Esta fórmula química representa la suma de la base de purina adenina (C 5 H 5 N 5 ), desoxirribosa (C 5 H 10 O 4 ) y ácido fosfórico (H 3 PO 4 ), donde las reacciones de condensación en los sitios de enlace de la molécula pierden dos moléculas de agua (2H 2 0). Esta es la forma de ADN.
Monofosfato de guanosina (GMP): C 10 H 14 N 5 O 8 P
La suma de la base de purina guanina (C 5 H 5 N 5 O), ribosa (C 5 H 10 O 5 ) y ácido fosfórico (H 3 PO 4 ), donde las reacciones de condensación en los sitios de enlace de moléculas pierden dos moléculas de agua ( 2H 2 0). Esta es la forma de ARN.
Monofosfato de desoxiguanosina (dGMP): C 10 H 14 N 5 O 7 P
La suma de la base de purina guanina (C 5 H 5 N 5 O), desoxirribosa (C 5 H 10 O 4 ) y ácido fosfórico (H 3 PO 4 ), donde las reacciones de condensación en los sitios de enlace de moléculas pierden dos moléculas de agua ( 2H 2 0). Esta es la forma de ADN.
Monofosfato de uridina (UMP): C 9 H 13 N 2 O 9 P
La suma de la base de pirimidina uracilo (C 4 H 4 N 2 O 2 ), ribosa (C 5 H 10 O 5 ) y ácido fosfórico (H 3 PO 4 ), donde las reacciones de condensación en los sitios de enlace de moléculas pierden dos moléculas de agua. (2H 2 0). Solo se encuentra en ARN.
Monofosfato de citidina (CMP): C 9 H 14 N 3 O 8 P
La suma de la base de pirimidina citosina (C 4 H 5 N 3 O), ribosa (C 5 H 10 O 5 ) y ácido fosfórico (H 3 PO 4 ), donde las reacciones de condensación en los sitios de enlace de moléculas pierden dos moléculas de agua ( 2H 2 0). Esta es la forma de ARN.
Monofosfato de desoxicitidina (dCMP): C 9 H 14 N 3 O 8 P
La suma de la citosina base pirimidina (C 4 H 5 N 3 O), desoxirribosa (C 5 H 10 O 4 ) y ácido fosfórico (H 3 PO 4 ), donde las reacciones de condensación en los sitios de enlace de moléculas pierden dos moléculas de agua ( 2H 2 0). Esta es la forma de ADN.
Monofosfato de timidina (TMP): C 10 H 15 N 2 O 8 P
La suma de la pirimidina base timina (C 5 H 6 N 2 O 2 ), desoxirribosa (C 5 H 10 O 4 ) y ácido fosfórico (H 3 PO 4 ), donde las reacciones de condensación en los sitios de enlace de moléculas pierden dos moléculas de agua. (2H 2 0). Solo se encuentra en el ADN.
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