Las Biomoléculas - Web Miriam Rosario Arnez Camacho

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMÓN
FACULTAD DE MEDICINA “AURELIO MELEAN”
PROGRAMA DE LICENCIATURA EN
NUTRICIÓN Y DIETÉTICA
LAS BIOMOLECULAS DE LA VIDA
ESTUDIANTES: Anze Guzmán Mayra Fátima
Dalenz Salas Sarai Vana
Gray Vargas Ruth Verónica
Ramírez Soria Galvarro María Reneé
Soria Galvarro Durán Laura Alejandra
Torres Ortiz Vásquez Isabel Ruth
Asignatura
Bioquímica
Docente: Dra. Miriam Rosario Arnez Camacho
COCHABAMBA, BOLIVIA
OCTUBRE 2013
Las Biomoléculas
de la
Vida
INTRODUCCIÓN
Los ácidos nucleícos son grandes moléculas formadas por la repetición de un
monómero llamado nucleótido. Estos se unen entre sí por un grupo fosfato
mediante enlaces fosfodiéster, formando largas cadenas. Pueden alcanzar
tamaños gigantes, siendo las moléculas más grandes que se conocen,
constituidas por millones de nucleótidos encadenados.
Los ácidos nucleicos almacenan la información genética de los organismos
vivos y son las responsables de su transmisión hereditaria. Los dos tipos son:
el ADN y el ARN.
IDENTIFICACIÓN DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS EN EL LABORATORIO
Robert Feulgen, en 1914, describió un método para revelar por tinción el
ADN, basado en el colorante fucsina. Se encontró, utilizando este método,
la presencia de ADN en el núcleo de todas las células eucariotas,
específicamente en los cromosomas.
PROPIEDADES QUIMICAS
Como se dijo anteriormente, los Ácidos Nucleicos son polímeros que están
formados por una repetición de moléculas, o monómeros, que se los llama
nucleótidos. Cada nucleótido está formado por un grupo fosfato, una azúcar y
una base nitrogenada.
★ El grupo fosfato (o ácido fosfórico) PO43- se une al C5 de su azúcar y al C3
del siguiente.
Figura 1. Estructura química del grupo fosfato.
★ El azúcar puede ser desoxirribosa (en ADN) o ribosa (en ARN).
BASES NITROGENADAS
★ La base nitrogenada puede estar formado por purinas o pirimidinas. Las
Purinas tienen dos anillos y las pirimidinas solo un anillo.
BASES NITROGENADAS
Purinas
Adenina A
Guanina G
Presente en ADN y ARN
Pirimidinas
Citosina C
Presente sólo en ADN y ARN
Presente en ADN y ARN
Timina T
Presente sólo en ADN
Uracilo U
Presente sólo en ARN
En este cuadro se observa la estructura química de las bases púricas A, G y de las bases pirimidicas como la
C,T y U.
Los nucleótidos están unidos entre sí por el grupo fosfato por los enlaces
fosfodiéster, o éster de fosfato.
Su propiedad importante es que son cadenas polares, 5´ - 3´. Siendo las
moléculas más grandes que se conocen, su grado de polimerización puede
llegar a ser altísimo.
CLASIFICACION SEGÚN SU COMPOSICIÓN QUÍMICA
Los ácidos nucleícos se clasifican en Ácidos Desoxirribonucleicos (ADN) que
se encuentra en el núcleo celular y en Ácidos Ribonucleicos (ARN) que actúan
en el citoplasma. El peso molecular del ADN es generalmente mayor que el del
ARN. El ADN (ácido desoxirribonucleico) y ARN (ácido ribonucleico) también se
diferencian por:
ESTRUCTURA DE LOS ÁCIDOS NUCLEÍCOS
Conformación estructural de la cadenas polipeptidicas.:
Desoxirribopolinucleótido de la molécula del ADN y conformación
del Ribopolinucleótido de la molécula del ARN:
Modelo estructural de una sola
hebra ARN, cuya secuencia
empieza con la unión A-U-C-G.
Modelo estructural de doble
hélice del ADN cuya, secuencia
comienza con la unión AT-C-G
La unión de menos de 20 nucleótidos se llama oligonucleótidos, la unión es de
más de 20 nucleótidos se llama polinucleótidos.
EXPERIMENTO DE GRIFFITH
Otra serie de experimentos realizados en 1952 por Hershey y Chase,
demostraron en forma indiscutible que el ADN es el material genético.
Trabajaron con virus llamados bacteriófagos; los bacteriófagos, están formados
por ADN y proteínas, las proteínas forman una cubierta y en su interior se aloja
el ADN. Se cultivaron virus en un medio que contenía fósforo radiactivo, de
manera que al sintetizar su ADN, la molécula quedaba marcada
radiactivamente. Otros virus se hicieron crecer en medio con azufre radiactivo,
quedando marcadas radiactivamente las proteínas. Los virus tienen un
mecanismo de acción muy particular, ya que no ingresan a la célula que
infectan sino que solo inyectan su material genético. Luego se pusieron en
contacto los virus que poseían las proteínas radiactivas con un cultivo de
bacterias y lo mismo se hizo con los virus que tenían el ADN marcado .
FUNCIONES DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS
 Los ácidos nucleicos dan identidad a cada célula y organismo.
 Los ácidos nucleicos son vitales para el funcionamiento de la célula, y por lo
tanto para la vida. El ADN y ARN hacen un seguimiento de la información
hereditaria de una célula de modo que pueda mantenerse, crecer, crear
descendencia y realizar las funciones especializadas que se supone que
debe hacer. Los ácidos nucleicos por lo tanto controlan la información que
hace a todas las células y cada organismo, lo que son.
 Los nucleótidos y sus derivados desempeñan papeles fundamentales en el
metabolismo celular. En las células de mamíferos se encuentran muchos
tipos diferentes de nucleótidos. Entre las funciones de éstos se incluyen las
siguientes:

Papel en el metabolismo energético. El ATP es la principal forma de
energía química accesible a la célula. Se genera en la fosforilación a
nivel de sustrato. Esta molécula se utiliza como un agente fosforilante,
para impulsar reacciones metabólicas diversas. También se lo utiliza
como dador de fosfato necesario para la generación de otros
nucleósidos 5´- trifosfato.

Unidades monoméricas de los ácidos nucleicos DNA y RNA.

Mediadores fisiológicos. Los nucleótidos y nucleósidos actúan como
mediadores de procesos metabólicos claves. La adenosina es
importante en la regulación del flujo sanguíneo coronario; el ADP es
crítico para la agregación plaquetaria y, por tanto, de la coagulación de
la sangre; el cAMP y cGMP actúan como segundos mensajeros; el GTP
es necesario para terminación del mRNA, la transducción de señales
mediante proteínas de unión al GTP, y la formación de microtúbulos.

Función como precursores. El GTP es el precursor para la formación
del cofactor tetrahidrobiopterina, necesario para las reacciones de
hidroxilación y la generaión de óxido nítrico.

Componentes de coenzimas. Coenzimas tales como el NAD+, NADP+,
FAD, sus formas reducidas y la coenzima A contienen como parte de
sus estructuras una porción 5´-AMP.

Intermediarios activados. Los nucleótidos también sirven como
portadores de intermediarios “activados” necesarios para diversas
reacciones. Un compuesto tal como la UDP-glucosa es un intermediario
clave en la síntesis de glucógeno y de las glucoproteínas. Lo mismo
sucede con el CTP, que interviene como intermediario de la síntesis de
fosfolípidos. Otro intermediario es la S-adenosilmetionina (SAM), que
actúa como donador de metilos en las reacciones de las bases y
residuos glucídicos del ARN y el ADN, así como la formación de
compuestos tales como la fosfatidilcolina.

Efectores alostéricos. Muchos de los pasos regulados en las vías
metabólicas están controlados por las concentraciones intracelulares de
nucleótidos. Tal es el caso, como veremos, de la síntesis de los
nucleótidos, donde son ellos mismos quienes regulan su biosíntesis.
FUNCION PRINCIPALDE LOS ÁCIDOS NUCLÉICOS
La función principal de los ácidos nucleicos es almacenar y transmitir la
información genética. El ADN, a nivel molecular, tiene una doble función:

Sacar copias de sí mismo, duplicarse, autoperpetuarse, asegurando la
transmisión de los genes en un proceso denominado REPLICACIÓN.

Transmitir la información genética del ADN al ARN para formas proteínas,
a este proceso se le denomina TRANSCRIPCIÓN.
CLASIFICACION:
Se clasifican en ADN y ARN:
ADN: El ADN por las siglas de Acido Desoxirribonucleico, es una molécula de
gran tamaño que guarda y transmite de generación en generación toda la
información necesaria para el desarrollo de todas las funciones biológicas de
un organismo.
ARN: es un ácido nucleico formado por una cadena de ribonucleótidos. Es
la molécula que dirige las etapas intermedias de la síntesis proteica. Puede ser ARN
mensajero, ribosómico y de transferencia, dependiendo de su función.
LAS PRINCIPALES FUENTES DE ÁCIDOS NUCLEICOS
Mariscos
Una serie de diferentes opciones de
pescado contiene ácidos nucleicos, en
particular de peces, especialmente la
sardina, el salmón y la anchoa. De
acuerdo con el Instituto de Investigación
Gordon, sardinas tienen los niveles más
altos
de
ácidos
nucleicos,
que
normalmente constituyen 1,5 por ciento
de la composición total de los peces.
Además de las opciones de los animales
a base de pescado, también hay
alimentos vegetales que contienen
ácidos nucleicos. Según AGM Foods,
Chlorella, un alga unicelular, es uno de
ellos. Las algas son bien conocidas por
sus altos niveles de ácidos grasos y
polisacáridos.
Nueces
Las nueces son excelentes fuentes de
proteínas y grasas no saturadas, que son
buenos para la función cardíaca. De acuerdo
con el Instituto de Investigación de Gordon,
la mayoría de las variedades también tienen
altos niveles de ácidos nucleicos.
Verduras
Las verduras son un alimento
básico para una dieta saludable,
de acuerdo a la Universidad de
Harvard como ------ como
pueden ayudar a regular la
presión arterial y los niveles de
azúcar en la sangre, y puede
ayudar a prevenir los accidentes
cerebrovasculares,
enfermedades
del
corazón,
problemas digestivos, problemas
de la vista y el cáncer. De
acuerdo con la Biblioteca
Nacional
de
Medicina
de
EE.UU., muchas verduras son
buenas fuentes de ácidos
nucleicos. Estos incluyen la col
china (repollo chino), brócoli,
puerros, cebollas, espárragos,
espinacas, coliflor, frijoles y soja.
Hongos
Las setas son hongos comestibles que son
conocidos por ser baja en colesterol, grasa,
calorías y sodio, y para ser ricos en
nutrientes, como la vitamina E y el selenio.
De acuerdo con la Biblioteca Nacional de
Medicina de EE.UU., muchos hongos, tales
como TV, setas whitecap (botón) y setas de
cardo, también tienen altos niveles de
ácidos nucleicos.
Levadura
De acuerdo con la Biblioteca Nacional
de Medicina de EE.UU., y la autolisis
de la levadura hidrolizada, que las
compañías de alimentos comúnmente
añadido en platos vegetarianos en el
horno de microondas, dos fuentes
fuertes de los ácidos nucleicos.
También pueden ayudar a aumentar
la producción del cuerpo de las
purinas, que son compuestos que se
oxidan para formar ácido úrico.
Carnes
La carne vacuna es otra buena fuente de
ácidos nucleicos. De acuerdo con el
Instituto de Investigación de Gordon, la
carne roja es la mejor, y por lo general
tiene un ácido nucleico contenido en
porcentaje de 0.05. Otra gran fuente es el
hígado de pollo.
Caldos / sopas
De acuerdo con el Instituto de
Investigación Gordon, sopas y caldos
que contienen verduras, setas y / o
carne son también buenas fuentes de
ácidos nucleicos.
Granos y partes de granos
Se puede encontrar gran cantidad de
ácidos nucleicos, especialmente en el
germen de trigo, el salvado y la avena
METABOLISMO DE ÁCIDOS NUCLEICOS
DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN DE ÁCIDOS NUCLEICOS.
Los ácidos nucleicos que ingresan con los alimentos son degradados en el
intestino, sobres ellos actúan nucleasas (ribo y desoxiribonucleasa)
pancreáticas e intestinales, que los separan en sus nucleótidos constituyentes.
Estos sufren entonces la acción de fosfatasas intestinales que liberan el resto
fosfato de los nucleótidos convirtiéndolos en nucleósidos, los cuales pueden
ser absorbidos como tales, o ser degradados por nucleosidasas intestinales,
que separan las bases nitrogenadas púricas o pirimídicas de la pentosa ribosa
o desoxirribosa.
La mayoría de las bases liberadas en la luz intestinal son degradadas aquí por
acción de bacterias de la flora normal; el resto es absorbido y pasa a la
circulación portal. Aun cuando los humanos consuman una dieta rica en
nucleoproteínas, las bases púricas y pirimídicas de estas no se incorporan de
manera directa a los ácidos nucleicos de las células tisulares, sino que se
biosintetizan de nuevo a partir de intermediarios anfibólicos. Sin embargo, los
análogos de purinas y pirimidinas inyectados (incluyendo medicamentos
potenciales contra el cáncer) pueden incorporarse al ADN, lo cual se utiliza
como terapia curativa.
El ser humano no depende de las bases nitrogenadas de la dieta para atender
a las necesidades de la síntesis de ácidos nucleicos y nucleótidos libres. Las
bases son producidas en casi todas las células con tal eficacia, que el
organismo puede prescendir totalmente del aporte exógeno.
EXCESOS Y DEFICIENCIAS DE ÁCIDOS NUCLEICOS
Se puede ver q apenas una deficiencia o exceso de un Ácido Nucleico provoca
una gran enfermedad. Las Enfermedades Hereditarias son las siguientes:
Autismo: Transtorno que se manifiesta
antes de los tres años y se caracterizan
por: a) Alteraciones en el desarrollo
cognitivo en las relaciones y habilidades
sociales, b) Falta de contacto visual, c)
Falta de comunicación o pobreza del
lenguaje con estereotipias y repeticiones
del lenguaje, d) Estos niños presentan
Retraso Mental pero es muy difícil la
obtención del coeficiente intelectual
debido a los problemas conductuales y
de comunicación.
Anemia falciforme: Se produce por una
baja concentración de hemoglobina, esto
tiene como consecuencia el tener pocos
glóbulos rojos y por lo tanto una menor
concentración de oxígeno. Si la anemia
es hereditaria la causa es el cambio de
los aminoácidos valina por ácido
glutámico. Esto le da a los eritrocitos un
aspecto extraño que no sirve para su
función. Es muy grave y puede causar
anomalías en el hígado, el aparato
respiratorio y ceguera.
Mucoviscilosis: Viene dada por un gen
recesivo. Se trata de una anomalía por la
que las secreciones normales del cuerpo
se alteran haciéndose viscosas. Puede
producir tos, gastroenteritis, esterilidad
en hombres y poca fertilidad en mujeres.
Huntington, Corea de: Enfermedad
bastante rara caracterizada por la
aparición de movimientos espasmódicos,
retraso mental y casi siempre causa la
muerte. Esta enfermedad es la
popularmente conocida como “baile de
San Vito” y cuando se convierte en
crónica se le llama Corea de Huntington.
Galactosemia: Se trata de una
acumulación de galactosa provocando
cataratas, cirrosis hepática, retraso
mental, anemia...
Albinismo: Viene dado por un gen
recesivo; se debe a la falta de melanina.
Como consecuencia de esta falta tanto
el pelo y los ojos como toda la piel y esto
hace correr graves riesgos de contraer
cánceres de piel y ceguera.
Diabetes mellitus: No se fabrica
insulina por lo que la concentración de
glucosa en la sangre sube, provocando
ceguera, anomalías renales y posibles
parálisis. Los síntomas más comunes
son sed, cansancio y pérdida de peso
entre otras.
Sordomudez: En cuento a la sordera
es hereditaria, pero la mudez viene
dad porque la persona, en cuestión, al
no oír no aprende a hablar. Las
causas pueden ser muchas; las más
corrientes son la toma de drogas
durante el embarazo, o hemorragias
en el parto. De todas formas se debe
cuidar el oído al bebé.
Polidactilia: consiste en una malformación
esquelética en la que la persona nace con
más de cinco dedos ya sea en pies o
manos. Las causas pueden ser radiaciones
durante el embarazo (rayos X) o por
enfermedades en la madre.
Daltonismo: Es muy conocida: El
sujeto no diferencia colores.
Hemofilia: Se da sobre todo en hombres (si
se diera en mujeres morirían). Viene dado por
el cromosoma X. La enfermedad consiste en
una falta de los elementos coagulantes en la
sangre. Así cualquier pequeño corte se
convierte en hemorragia.
Sindrome de Angelman: Se debe a
la pérdida del material genético del
cromosoma 15, pero de herencia
materna a los seis o doce meses
aparece retraso en el desarrollo
motor. Presentan: a) Retraso Mental,
grave o profundo, b) Graves
trastornos de la adquisición y
expresión del lenguaje, marcha
atáxica, c) La mayoría no anda hasta
los tres o cuatro años.
OTRAS ANOMALÍAS GENÉTICAS
Primero debemos aclarar que tanto las trisomías como las monosomías son
fallos en la meiosis. (De una célula con 46 cromosomas se pasa a tener cuatro
gametos con 23 cromosomas cada uno).
TRISOMÍAS
PAR 21: Síndrome de Down. Los síntomas más comunes son el rostro
redondeado, las orejas pequeñas, retraso mental, lengua grande, deficiencias
cardíacas e inmunitarias.
PAR 18: Sindrome Edward. Suele morir antes de nacer, y si lo hace muere a
las pocas semanas de vida. Su síntoma externo más destacable es el tamaño
pequeño del encéfalo.
PAR 13: Sindrome de Patau. Suelen vivir poco y sus características son:
cráneo pequeño, ojos pequeños, paladar dividido, polidactilia...
PAR 8: También viven poco y suelen tener anomalías cardíacas y óseas.
MONOSOMÍAS (les falta un pedazo de cromosoma)
PAR 18: Anomalías óseas, hipotomía y retraso mental.
PAR 7: Sindrome de Williams. Esta producido por perdida del material
Genético del cromosoma 7 y presenta: a) Retraso Mental leve o moderado con
alteración de las habilidad verbal, b) Déficit motor y perceptivos, c)
Personalidad extrovertidos, d) Defectos digestivos, vasculares, auditivos y
renales, d) Transtornos psiquiátricos, e) Problemas Conductuales como:
Hiperactividad y Falta de atención, f) En algunos casos Autismo y Retraso,
Alteración del desarrollo cognitivo.
ENFERMEDADES RELACIONADAS CON EL SEXO
HOMBRE
XXY: Se manifiesta en la pubertad por un agrandamiento de caderas y en
resumen el hombre se encuentra con un cuerpo con semejanzas al de la mujer.
Suelen ser agresivos.
XYY: Son altos, antisociales y muy agresivos.
MUJER
XXX: Suelen ser obesas, con una menopausia temprana, órganos genitales
infantiles.
XØ: Genitales atrofiados, dedos cortos y rechonchos.
X frágil: Tanto mujer como hombre, se da por una excesiva repetición de un
determinado triplete. Los síntomas son orejas grandes, frente igualmente
grande, paladar ojival, gran tamaño de genitales, rabietas, retraso, habla
repetitiva, timidez...
Para estas enfermedades no hay prevención posible, pero se puede ayudar
cuidándose en el embarazo. Aún así se puede predecir quién la tendrá
estudiando su árbol genealógico. Una vez que una mujer ha quedado
embarazada se puede averiguar por ecografía o amniocentesis.
REACIONES DE IDENTIFICACION ACIDOS NUCLEICOS
Información en documentación complementaria
REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA


http://bioayuda.wordpress.com/2009/06/01/propiedades-estructurales-y-fisicoquimicas-de-las-acidos-nucleicos/
http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_nucleico
 http://www.manualdelombricultura.com/glosario/pal/167.html
 http://www.mitecnologico.com/Main/AcidosNucleicosEstructuraFuncionC
lasificacionPropiedades
 http://www.cultek.com/aplicaciones.asp?p=Aplicacion_AN_Purificacion&
opc=introduccion&idap=31
 http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_nucleico
 http://es.manager-articles.com/1/dieta-y-nutricion/article-1266.html

http://med.unne.edu.ar/catedras/bioquimica/pdf/nitro.pdf