COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS SERES VIVOS Bioelementos (átomos)

COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS SERES VIVOS
1. Composición química de la materia viva.
Todos los seres vivos están formados por las mismas moléculas:
• Bioelementos (átomos)
• Biomoléculas (principios inmediatos)
♦ Inorgánica: puede tener carbono o hidrógeno, pero nunca al mismo tiempo. Por ejemplo el
agua, las sales minerales.
♦ Orgánica: tiene que tener carbono e hidrógeno al mismo tiempo. Por ejemplo los glúcidos, los
lípidos, las proteínas, los ácidos nucleicos.
2. Bioelementos.
Son elementos químicos que forman parte de los seres vivos. Aproximadamente hay unos 70 bioelementos
que se agrupan en tres categorías:
• Elementos primarios: son los más abundantes. Forman el 96% del peso de una persona. Son el
carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno.
• Elementos secundarios: algunos son el sodio, el potasio, el fósforo, el azufre, el calcio, el magnesio, el
cloro.
• Oligoelementos o elementos traza: son muy escasos (0,1% del peso), pero son muy importantes.
Algunos son el hierro, el cinc, el yodo, el manganato, el boro.
3. Moléculas inorgánicas.
Forman parte de los seres vivos y de materia mineral.
3.1. El agua.
El agua es la molécula más abundante de los seres vivos. En el hombre el agua forma el 65% del peso y en las
medusas el 90%.
A. Estructura.
Una molécula de agua está formada por dos moléculas de hidrógeno y una molécula de oxígeno .
El oxígeno es un átomo muy electronegativo, por lo que atrae a los electrones hacia sí y se carga
negativamente. Entonces el hidrógeno se carga positivamente. Por ello, la molécula de agua es dipolar, un
polo es positivo (H) y un polo es negativo (O).
La consecuencia de que sea un dipolo, es que las moléculas de agua no están sueltas, sino que se unen
mediante los puentes de hidrógeno que son enlaces débiles entre un polo positivo y un polo negativo.
El peso molecular del agua es 18 por lo que a temperatura ambiente debería ser un gas, pero debido a los
puentes de hidrógeno se unen muchas moléculas y entonces aumenta su peso molecular.
B. Propiedades.
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• Es el mejor disolvente de moléculas polares, porque debido a su carácter polar se forman puentes de
hidrógeno entre las moléculas de agua y la molécula que se quiere disolver. Las moléculas que son
solubles en agua se denominan hidrófilas. Y las moléculas que son insolubles en agua se llaman
hidrófobas.
• El agua tiene un elevado calor específico, es decir, todas las calorías que necesita un gramo de
sustancia para aumentar su temperatura en 1ºC. En el agua son 1000 calorías.
C. Funciones del agua en el organismo.
• Termorreguladora: ayuda a regular la temperatura del cuerpo.
• Es el vehículo de transporte de las sustancias disueltas pero deben ser solubles en agua.
• Actúa como reactivo químico.
3.2. Sales minerales.
Las sales minerales se encuentran en los organismos vivos de dos formas distintas:
• Precipitadas (sólida): función de sostén. Forma los dientes, los huesos, los caparazones de los
moluscos, el esqueleto de los corales.
• Disueltas (iónica): se encuentra disociada en aniones y cationes.
A. Funciones.
• Forman estructuras duras de los seres vivos.
• Regulan el equilibrio osmótico. Las membranas semipermeables son aquellas que dejan pasar el
disolvente pero no el soluto. El equilibrio osmótico es que a ambos lados de una membrana
semipermeable haya la misma concentración. Las membranas celulares de nuestras células son
semipermeables.
♦ Cuando se ingiere mucha sal, el exterior de la célula se denomina extracelular hipertónico,
que es donde se concentra toda la sal. Entonces, del interior de la célula, denominados
intracelular hipotónico, sale el agua necesaria. Por ello, la célula se puede llegar a morir si no
se ingiere agua rápidamente.
♦ Cuando en el interior de la célula hay una mayor concentración de sal, se denomina
intracelular hipertónica, entonces, del exterior, denominado extracelular hipotónico, entra
agua para bajar la concentración. Pero si entra demasiada la célula se hincha y puede llegar a
explotar y por lo tanto morir.
♦ Lo normal es que la célula tenga la misma concentración dentro que fuera. El exterior de la
célula se denomina extracelular isotónico.
◊ Regular el equilibrio del PH. El PH es la concentración de iones hidrógenos en una
disolución, es decir, su medida de acidez. Las sustancias ácidas (con PH de 1−6)
producen H+ y las sustancias básicas (con PH de 8−14) producen OH−. Para regular
el PH existen los sistemas tampón, que consisten en aplicar un ácido débil o la sal
correspondiente a ese ácido (todas las sales son neutras).
4. Moléculas orgánicas.
4.1. Glúcidos.
A. Características
Los glúcidos también son conocidos como hidratos de carbono o azúcares.
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• Están formados por carbono, hidrógeno y oxígeno, en proporción 1:2:1. La fórmula genera es .
• Estructuralmente son polialcoholes, con un grupo aldehído o cetona en uno de sus carbonos.
HO
C CH − OH
H − C − OH C = O
H − C − OH H − C − OH
CH − OH CH − OH
Aldosa Cetosa
B. Funciones
• Energética: los glúcidos son una fuente de energía para el organismo (4 Kcal/gr)
• Estructural: por ejemplo la celulosa forma la pared celular de las plantas y la quitina forma el
exoesqueleto de los artrópodos.
C. Clasificación
• Monosacáridos: una molécula de azúcar.
• Disacáridos: dos moléculas de azúcar.
• Polisacáridos: más de diez moléculas de azúcar.
D. Monosacáridos
Estructura
Son los glúcidos más simples y contienen sólo una molécula de azúcar. Pueden tener de 3 a 7 carbonos.
Se nombran según los carbonos que tengan:
• 3 carbonos: triosas.
• 4 carbonos: tetraosas.
• 5 carbonos: pentosas.
• 6 carbonos: hexosas.
• 7 carbonos: heptosas.
Si tiene un grupo aldehído se nombran con el prefijo aldo y si tienen un grupo cetona se nombran con el
prefijo ceto.
Propiedades
• Son sólidos blancos.
• Sabor dulce.
• Solubles en agua.
Monosacáridos más importantes
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Triosas
HO
C CH − OH
H − C − OH C = O
CH − OH CH − OH
Gliceraldehido Dihidroxiacetona
Pentosas
HOHO
CC
H − C − OH HO − C − H
H − C − OH H − C − OH
H − C − OH H − C − OH
CH − OH CH − OH
Ribosa Desoxirribosa
Hexosas
HOHO
C C CH − OH
H − C − OH H − C − OH C = O
HO − C − H HO − C − H HO − C − H
H − C − OH HO − C − H H − C − OH
H − C − OH H − C − OH H − C − OH
CH − OH CH − OH CH − OH
Glucosa Galactosa Fructosa
Ciclación
• Pentagonales: aldopentosas y cetohexosas.
• Hexagonales: aldohexosas.
A las moléculas cicladas se las denomina con el sufijo furanosa cuando el ciclo es pentagonal, o con el sufijo
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piranosa cuando el ciclo es hexagonal.
Para realizarse la ciclación el carbono del carbonilo absorve una molécula de agua y después la suelta pero
uniendo uno de los hidróxilos (OH) nuevos del carbonilo con el penúltimo hidrógeno; o viceversa.
Todo lo que está a la derecha de los carbonos cae hacia abajo y lo que está a la izquierda queda arriba, excepto
en el penúltimo carbono que se hace una rotación.
El carbono que antes tenía el carbonilo, después de la ciclación se le denomina carbono anomérico. Hay dos
anómeros (). Se produce un anómero
cuando el hidróxilo está hacia abajo, ero cuando está hacia arriba se llama anómero
.
E. Disacáridos.
Son glúcidos que tiene dos moléculas de azúcar. Es la unión de dos monosacáridos mediante un enlace O −
glucosídico, liberando una molécula de agua.
Al primer monosacáridos se le denomina con la terminación −osil y al segundo monosacáridos se le denomina
con la terminación −osido si es el carbono anomérico, o con −osa si no se trata del carbono anomérico.
También se indican los carobnos que realizan el enlace.
Propiedades
• Son sólidos blancos.
• Sabor dulce
• Solubles en agua.
Disacáridos más importantes
• Sacarosa:
− glucopiranosil (1−2)
− fructofuranosido.
• Maltosa:
− glucopiranosil (1−4)
− glucopiranosa. Se obtine del almidón y se encuentra principalmente en la malta.
• Lactosa:
− galactopiranosil (1−4)
− glucopiranosa.
• Celebiosa:
− glucopiranosil (1−4)
− glucopiranosa
F. Polisacáridos.
Se forman por la unión de n moléculas de monosacáridos, liberándose n − 1 moléculas de agua.
Los polisacáridos energéticos están formados por monosacáridos con la forma
y los de la forma
tienen función estructural.
Ningún polísacárido es dulce y no son solubles en agua.
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Polisacáridos más importantes
• Almidón: está formado por
− glucosas en enlaces 1−4 y 1−6 entre unas 10.000 y 15.000 moléculas. Se fabrica en las plantas y lo
almacenan en tubérculos, raíces, bulbos, etc... Tiene función energética. Cuando se rompe se obtiene
la maltosa. La molécula del almidón se compone de dos fracciones: la amilosa (20%) y la
amilopectina (80%).
♦ Fracción amilosa: está formada por
− glucosas en uniones 1−4 y forman cadenas elecoidales.
♦ Fracción amilopectina: está formada por
− glucosas en uniones 1−4, pero cada 12 monosacáridos hay un enlace 1−6. Tiene forma
elecoidal ramificada.
• Glucógeno: polímero de
− glucosas en enlaces 1−4 y 1−6, entre unas 30.000 moléculas. Es un polisacárido de reserva en los
animales. Se almacena en los músculos y en el hígado. Tiene función energética y forma elecoidal.
• Celulosa: está formado por
− glucosas en uniones 1−4 entre unas 15.000 moléculas. Tiene función estructural. Forma la pared
celular de los vegetales. Cuando se rompe da lugar a la celobiosa.
4.2. Lípidos
A. Propiedades.
Son moléculas orgánicas formadas por carbono, hidrógeno y oxígeno. A veces también están compuestas por
nitrógeno, fósforo y azufre.
Químicamente son muy distintas, pero se las asocia porque tienen unas propiedades en común:
• Son insolubles en agua, pero si se pueden disolver en disolventes orgánicos: éter, cloroformo,
benceno, acetona.
• Untuosos al tacto.
B. Funciones.
• Energética: 9 kcal/gr.
• Estructural: el colesterol forma parte de las membranas celulares.
• Aislante térmico: tejido adiposo es una capa de grasa que se encuentra debajo de la piel.
• Protectora: contra el frío y contra los golpes.
• Transportadora: las sales biliales ayudan a transportar las grasas del intestino a la sangre.
C. Clasificación.
• Saponificables: forman jabones porque tiene ácidos grasos. Estos forman parte de algunos lípidos.
• Insaponificables: no forman jabones porque no tiene ácidos grasos.
D. Ácidos grasos.
Son ácidos orgánicos monocarboxílicos que poseen una cadena hidrocarbonada larga y lineal y con un
número par de átomos de carbono.
• Ácido palmítico (16 carbonos)
• Esteárico (18 carbonos)
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• Oleico (18 carbonos)
• Linoteico (18 carbonos)
Clasificación.
• Saturados: tienen enlaces covalentes simples. Por ejemplo el ácido palmítico y el esteárico. Abundan
en las grasas animales.
• Insaturados: tienen algún enlace triple o doble. Por ejemplo, el oleico y el linoleico, que abundan en
los aceites vegetales.
Propiedades.
Son moléculas anfipáticas, es decir, tienen una zona polar o hidrófila (soluble en agua) y otra zona apolar o
hidrófoba (insoluble en agua). Cuando los ácidos grasos se juntan con agua, se las ingenian de tres maneras:
• Micelas: las cabezas polares quedan hacia fuera y las colas apolares hacia dentro.
• Películas superiores: el agua queda abajo, junto a ella las cabezas polares y las colas hacia arriba.
• Bicapas: forma en la que se proponen en las membranas celulares.
Los ácidos grasos son capaces de formar enlaces éster con grupos alcoholes de otras moléculas
(esterificación) que al hidroalizarse con álcalis se obtienen las sales de los ácidos grasos correspondientes,
denominados jabones (saponificación)
E. Lípidos saponificables.
Pueden formar jabones porque poseen ácidos grasos:.
Los triglicéridos resultan de la esterilización de una molécula de glicerina con tres ácidos grasos. Su función
es energética. Cuando los ácidos grasos son saturados, tenemos las grasas animales y el triglicérido es sólido.
Pero si los ácidos grasos son insaturados, entonces el triglicérido es líquido y son los aceites vegetales.
Proceso de saponificación: triglicérido + (sosa) = glicerina + jabones.
Céridos o ceras.
Resultan de la esterificación de un ácido graso de cadena larga con un monoalchol también de cadena larga.
Su función es protectora e impermeable, porque los extremos de la molécula son apolares.
Fosfolípidos.
Resultan de la esterificación de la glicerina con dos ácidos grasos y el tercer alcohol con una molécula de
ácido fosfórico. A su vez el ácido fosfórico se puede unir a moléculas nitrogenadas que pueden ser la
etanalamina, la colina o la serina.
Tienen función estructural, porque forman las membranas celulares. Son moléculas anfipáticas. Se disponen
en forma de bicapa.
F. Lípidos insaponificables.
No pueden formar jabones porque no tiene ácidos grasos.
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Terpenos.
Están formados por la unión de varias moléculas de isoprenos. Son vegetales. Se encuentran en forma de
pigmentos fotosintéticos, que ayudan a la clorofila a hacer la fotosíntesis (carotenos: anaranjados y xantofilas:
amarillos) y en forma de aromas.
Los pigmentos se encuentran en las hojas.
Los aromas se dividen en: mentol y alcanfor (resina).
Esteroides.
Derivan de una molécula ciclopentanoperhidrofenantreno. Por ejemplo el colesterol que forma parte de las
membranas celulares.
Las hormonas sexuales también son esteroides. En los hombres se da la testosterona y en las mujeres se da los
estrógenos.
4.3. Proteinas.
A. Propiedades.
Son las moléculas orgánicas más abundantes. Son las que hacen funcionar las células, y los glúcidos y los
lípidos las dan energía.
Las proteínas están formadas por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, que químicamente son cadenas de
aminoácidos.
Cuando varía la cadena de aminoácidos las proteínas son diferentes porque están en los genes.
B. Funciones.
• Desnaturalización: cuando aumenta la temperatura o varía el PH y las proteínas dejan de funcionar.
• Especificidad: cada especie e incluso el propio individuo tienen proteínas diferentes.
• Energética: ovoalbuminia (clara del huevo)
• Estructural: queratina (pelo)
• Contráctil: actina y miosina.
• Transportadora: hemoglobina (transporta los gases respiratorios)
• Inmunológica: anticuerpos.
• Hormonal: insulina.
• Biocatalizadora: enzimas (un catalizador es una sustancia que sirve para acelerar las reacciones
químicas)
C. Aminoácidos (aa)
Los aminoácidos son la unidad básica de las proteínas. Se componen de:
• Un grupo ácido: COOH
• Un grupo amina:
• Una cadena lateral: R
• Un hidrógeno: H
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Todo está unido a un carbono denominado
Hay unos 20 aminoácidos diferentes.
Clasificación.
• Apolares.
♦ Alanina (ala)
♦ Valina (val)
♦ Leucina (leu)
♦ Isoleucina (ile)
♦ Prolina (pro)
♦ Metionina (met)
♦ Fenilalanina (phe)
♦ Triptófano (trp)
• Polares sin carga.
♦ Glicocola (gly)
♦ Serina (ser)
♦ Treonina (thr)
♦ Cisteina (cys)
♦ Tirosina (tyr)
♦ Asparagina (asn)
♦ Glutamina (gln)
• Ácidos o aniónicos.
♦ Ácido aspártico (asp)
♦ Ácido glutámico (glu)
• Básicos o catiónicos.
♦ Lisina (lys)
♦ Arginina (arg)
♦ Histidina (his)
D. Péptidos
Es una cadena de aminoácidos que se unen mediante un enlace, denominado peptídico.
Cuando se unen dos aminoácidos se denominan dipéptidos, cuando son tres aminoácidos se denominan
tripéptidos y cuando son muchos se denominan polipéptidos.
E. Estructura de las proteínas.
Las proteínas se disponen en el espacio de cuatro maneras distintas:
• Estructura primaria: da especificidad a la proteína.
• Estructura secundaria: la estructura primaria se dobla en el espcio para dar una forma tridimensional.
♦ − hélice: la estructura se mantiene debido a los puentes de hidrógeno entre los grupos
ácidos y aminas.
♦ Lámina plegada.
• Estructura terciaria: la proteína comienza a funcionar. Se pliega la secuandaria, formando una
estructura globosa.
◊ Estructura globosa: se mantiene porque se forman enlaces de tres tipo:
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♦ Puentes de hidrógeno.
♦ Enlaces disulfuro: S − S (Cys)
♦ Enlaces electroestáticos. Se unen cargas opuestas.
◊ Conformación filamentosa: tiene forma − hélice.
• Estructura cuaternaria: está formada por cadenas de polipéptidos. Cada polipéptido suelto se
denomina monómero. Según los monómeros se denominan, dímeros (2 monómeros), trímero (3
monómeros) y polímero (muchos monómeros)
Cuando a una proteína se la somete a una alta temperatura, cambia el PH o alta salanidad. Se rompen los
puentes de hidrógeno y la proteína vuelve a su forma primaria (desnaturalización).
F. Clasificación de las proteínas.
Se clasifican en dos grandes grupos:
• Holoproteínas: sólo tienen aminoácidos unidos en su molécula. Se dividen en:
♦ Proteínas globulares: estructura terciaria globular. Son solubles en agua.
◊ Albúminas: son energéticas (ovoalbúmina y lactoalbúmina)
◊ Globulinas: proteínas sanguíneas. − glubinas (anticuerpos)
◊ Histonas: forman cromosomas uniéndose al ADN.
♦ Filamentosas: estructura terciaria filamentosa. Son solubles en agua.
◊ Miosina: proteínas contráctiles. Son filamentosas.
◊ Fibrinógeno: coagula la sangre.
◊ Colágeno: da firmeza y resistencia a la piel.
• Heteroproteínas: además de aminoácidos tienen alguna molécula no aminoacídica (aminoácido +
grupo proteico). Hay diferentes clases:
♦ Glucoproteínas: grupo glúcico (mucoproteínas)
♦ Lipoproteínas: grupo lípido.
♦ Cromoproteínas: grupo metal coloreado (hemoglobina)
♦ Fosfoproteínas: grupo ácido (caseínas)
♦ Nucleoproteínas: grupo ácido nucleico (cromosomas)
4.4. Enzimas
A. Naturaleza de las enzimas.
Las enzimas son proteínas. La función es catalizar las reacciones químicas que se producen en los seres vivos,
es decir, un catalizador acelera las reacciones químicas debilitando los enlaces de las moléculas. Ya que
aumentando la temperatura la proteína se desnaturalizaría.
Son biocatalizadores de los seres vivos.
La molécula sobre la que va actuar la enzima se llama sustrato, y el resultado se va a llamar producto.
Sustrato + Enzima producto + enzima
Según su composición se pueden distinguir dos tipos de enzimas:
• Enzimas sólo formadas por aminoácidos (las menos frecuentes).
• Enzimas que tienen una parte hecha de aminoácidos (apoenzima) y otra parte que no está hecha de
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aminoácidos (cofactor). La enzima completa se llama holoenzima. La enzima tiene que tener la apoenzima
y el cofactor para poder funcionar.
• El cofactor puede ser un elemento metálico (Fe, Mg, Cu) o una molécula orgánica (coenzima). El
coenzima es una molécula orgánica, pero no es un aminoácido. Es la parte de la enzima que explica el
tipo de reacción (si hay que oxigenar, unir, romper,...). Un mismo coenzima se puede unir con
distintos apoenzimas y viceversa.
• La apoenzima está compuesta por aminoácidos. Se encuentra en el centro activo, es decir, conjunto de
aminoácidos que actúan sobre el sustrato y lo trasforman en producto. Son de dos clases:
◊ Aminoácidos de fijación: sujetan al sustrato mediante enlaces débiles.
◊ Aminoácidos catalíticos: después de los enlaces de fijación, se unen al sustrato
mediante enlaces fuertes.
La apoenzima es la que determina la especificidad de la enzima, indicando sobre que molécula debe
actuar (sacarosa, liposa, amilasa.)
B. Modo de acción.
Cuando la enzima se encuentra con su sustrato ocurre la acción enzimática.
♦ La enzima ase une al sustrato mediante enlaces débiles que hacen los aminoácidos de fijación.
A este conjunto se le denomina complejo enzima−sustrato.
♦ Actúan los catalíticos que mediante enlaces fuertes transforman el sustrato en producto.
♦ Se separan y la enzima queda igual que al principio, pero el sustrato queda como producto.
C. Clasificación.
Acaban siempre en asa, excepto algunas excepciones como la tripsina y pepsina.
Se pueden nombrar de dos maneras:
♦ El nombre del sustrato acabado en asa: sacarosa, lipasa, amilasa, proteasa,...
♦ El nombre de la acción que realizan: deshidrogenasa, oxidasa, reductasa,...
Se clasifican en seis grupos:
• Oxidorreductasas: hacen funciones de oxidación y reducción. Se divide en deshidrogenasas y
oxidasas.
• Transferasas: transfieren grupos químicos de un sustrato a otro.
• Hidrolasas: reompen moléculas en presencia de agua.
• Liasas: rompen moléculas sin que intervenga el agua.
• Isomerasas: transforman las moléculas en isómeros, es decir, moléculas que tienen la misma
composición química pero con diferente colocación de los átomos.
• Ligasas o sintetasas: unen moléculas.
5. Ácidos nucleicos.
Los ácidos nucleicos son las moléculas más grandes. Si se la estira puede medir hasta 5cm de largo.
Controlan toda la actividad celular y están formadas por genes (ADN y ARN).
5.2. Composición química.
Los ácidos nucleicos están formados por cadenas de nucleótidos. Un nucleótido se compone de un
−pentosa (ribosa o desoxirribosa), de un ácido fosfórico y de una base nitrogenada que se divide en:
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♦ Puricas: adenina y guanina.
♦ Pirimídinicas: citosina, timina y uracilo.
La base nitrogenada se une al carbono 1 de la pentosa y el ácido fosfórico al carbono 5 (nitrógeno 9
en púricas y nitrógeno 1 en pirimídinicas)
Se nombran con el nombre de la base nitrogenada acabado en −in y el número de ácidos fosfóricos. Si
la pentosa es la desoxirribosa se pone el prefijo desoxi−. Por ejemplo.
♦ Adenina + ribosa + 1 ácido fosfórico = AMP: adenosin monofosfato.
♦ Guanina + ribosa + 1 ácido fosfórico = GMP: guanosin monofosfato.
♦ Citosina + ribosa + 1 ácido fosfórico = CMP: citidin monofosfato.
♦ Timina + ribosa + 2 ácidos fosfóricos = TDP: timidín difosfato.
♦ Uracilo + desoxirribosa + 3 ácidos fosfóricos = dUTP: desoxiuridin trifosfato.
Los nucleótidos que se unen para formar ácidos nucleicos sólo tienen un ácido fosfórico. Pero hay
otros que tienen función energética con dos o tres fosfóricos. El ácido nucleicos más abundante es el
adenosin trifosfato (ATP).
A. Unión de los ácidos nucleicos para formar moléculas.
Estructura primaria.
Los enlaces se denominan enlaces fosfodiester (uniones 5−3)
5.3.Tipos de ácidos nucleicos.
Hay dos tipos:
♦ ADN: ácido desoxirribonucleico.
♦ ARN: ácido ribonucleico.
A. ADN
El ADN está formado por la unión de nucleótidos, pero siempre utiliza como pentosa la desoxirribosa
y nunca utiliza como base nitrogenada el uracilo.
Porta la información genética.
En 1953, Watson y Crick propusieron la teoría sobre la estructura del ADN denominada modelo de
doble hélice. Las características más sobresalientes son:
♦ La molécula de ADN está formada por dos cadenas de nucleótidos antiparalelas, es decir, van
en sentido opuesto (5'−3' y 3'−5')
♦ Las dos cadenas son helicoidales (doble hélice)
♦ Las dos cadenas tienen bases nitrogenadas enfrentadas hacia el interior.
♦ Las dos cadenas permanecen unidas por puentes de hidrógeno, creados entre las bases
nitrogenadas de ambas cadenas.
♦ Las bases nitrogenadas se unen dos a dos porque son complementarias: la adenina se una a la
timina mediante dos puentes y la guanina se une a la citosina mediante tres puentes de
hidrógeno.
Este modelo se corresponde con la estructura secundaria del ADN.
Una molécula de ADN son aproximadamente 5.6 · 109 pares de nucleotidos.
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B. ARN
El ARN está formado por la unión de nucleótidos, pero utiliza como pentosa la ribosa y como base
nitrogenada nunca usa la timina.
Suele ser monocatenario (una cadena), por lo que su estructura suele ser primaria. A veces aparecen
bucles o lazos, donde las bases nitrogenadas se unen: citosina con guanina y adenina con uracilo.
ARN mensajero (ARNm)
El ARN mensajero es una cadena de unos 5000 nucleótidos.
La función del ARN mensajero es llevar el mensaje genético desde el ADN que está en el núcleo
hasta los ribosomas que fabrican las proteínas a partir de un gen.
El ADN fabrica un ARN mensajero y después de dar el mensaje se desintegra.
ARN transferente (ARNt)
El ARN transferente son pequeñas moléculas (70−90 nucleótidos) de una sola cadena, pero tiene
varios bucles donde se hace la estructura secundaria.
En el extremo 5' siempre hay una guanina con un grupo fosfato y en el extremo 3' siempre hay
citosina−citosina−adenina (CCA) al que se une el aminoácido transportado.
En el bucle inferior se sitúa un anticodón (tres bases nitrogenadas), que es complementario a un codón
de ARN mensajero. Las bases especiales son unas bases que solo tiene el ARN transferente
(pseudouracilo y ribotimidina).
En el extremo 3' se une el aminoácido al que transporta.
Cada aminoácido tiene su ARN transferente específico.
La función del ARN transferente consiste en captar aminoácidos en el citoplasma y transportarlos
hasta los ribosomas, colocándolos en el lugar indicado por la secuencia del ARN mensajero para
formar las proteínas.
ARN ribosómico (ARNr)
El ARN ribosómico se une a las proteínas para formar ribosomas. Es una sola cadena de estructura
primaria, pero al formar muchos bucles tiene estructura secundaria. Se sintetiza en el núcleo y luego
pasa al citoplasma.
5.3. Diferencias entre el ADN y ARN.
♦ Según su composición química el ADN tiene siempre desoxirribosa y no tiene uracilo y el
ARN tiene siempre ribosa y no tiene timina.
♦ El ADN es bicatenario en doble hélice y el ARN es monocatenario.
♦ El ADN se encuentra en el núcleo formando los cromosomas y el ARN se forma en el núcleo
pero ejerce su función en el citoplasma.
♦ El ADN controla y dirige toda la actividad celular y el ARN ejecuta las órdenes del ADN.
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