domingo, 9 de febrero de 2014

HIDRATOS DE CARBONO Y ÁCIDOS NUCLEICOS



UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CHIAPAS
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS EXTENSIÓN OCOZOCOAUTLA








Nombre(s):
Diana Cristina Moreno Entzín
Daniel Alejandro Solorzano Gómez
Fatima del Carmen Herrera Sánchez
Antonio Gómez López
Matrícula(s):  
i130052
i130057
i130047
i130045
No. de Equipo:
Nombre de la asignatura:  Biologia Celular
Nombre del facilitador(a): Dra. Ana Olivia Cañas Urbina
     

ÁCIDOS NUCLEICOS

Las primeras investigaciones acerca de los ácidos nucleicos, fueron realizadas por Friedrich Miescher, cuando en el año de 1868 aisló los núcleos de células provenientes de vendajes quirúrgicos (pus)  y halló en el núcleo un compuesto al que llamó nucleica  y ahora conocemos como núcleo  proteína, tiempo después investigando en espermas de salmones y otro animales demostró que todas las células de todos los especímenes analizados tenían en su interior los ácidos nucleicos.

Los ácidos nucleicos se dividen en dos que son: ADN y ARN; son macromoléculas encargadas del almacenamiento, transmisión y expresión de la información genética. 


Bases puricas y pimidínicas

Son bases cíclicas con Nitrógeno, planas y aromáticas, se dividen en dos y las podemos ver en la figura 1
aa)    Purinas: Tienen dos anillos y son: Adenina (A) y Guanina (G)
bb)    Pirimidinas: Tienen un anillo y son: Citosina (C), Timina (T) exclusivo para el AND y Uracilo (U) exclusivo para el ARD.
Las bases se unen a una pentosa (Desoxiribosa para el ADN y ribosa para el ARN) mediante el N1 en las Pirimidinas y N9 en las purinas.
El grupo fosfato puede unirse al C5 de la pentosa para formar un 5’ nucleótido o a su C3’ para formar un 3’ nucleótido 





Nucleósidos y nucleótidos

Los nucleósidos se forman por la unión de una base Nitrogenada a una pentosa. Si se añade cuando menos un grupo fosfato se forma un nucleótido.Ejemplo de ello podremos ver en la Figura 2
Nucleósido: Base nitrogenada + azúcar
Nucleotido: Base nitrogenada + azúcar + ácido fosfórico

La única diferencia entre estos dos es el grupo fosfato





Funciones Nucleótidos 


  • ·         Reacciones de transferencia de fosfato de ATP
  • ·         Dirige las reacciones de liberación de energía o calor (Exergonicas)
  • ·         Intervienen en la biosíntesis de carbohidratos como intermediarios de alta energía
  • ·         Son componentes extracelulares de una serie de coenzimas e intermedios metabólicos (NAD, FAD NADP)
  • ·         Constituyen el ADN y RNA
  • ·         En las células se utilizan como señaladores específicos  (AMPc)
  • ·         Almacenamiento de información biológica




Unión de nucleótidos

En los polinucleotidos podemos encontrar enlaces fosfodiester que son los que le dan a la célula la estructura para saber si son ADN o ARD.

Esta unión está conformada por una azúcar-fosfato, esta unión se realiza mediante “puentes” de grupos fosfatos el grupo –OH en posición 5’ de un nucleótido está unido al grupo –OH del siguiente mediante el enlace fosfodiester.

5’-3’/3’-5’

Las uniones azúcar-fosfato están unidos por enlaces fosfodiester que unen a los Carbones 5’ y 3’ de los azúcares de los nucleótidos, la unión de azúcar-fosfato tiene un sentido direccional por una conveniencia se escribe situando en un extremo 5’ a la izquierda y a la derecha el extremo 3’.

La secuencia de bases leída en la dirección 5’ a 3’ constituye a una estructura primaria de un oligonucleótido (generalmente hasta 50 nucleótidos)

Pero ¿Cómo se unen las bases nitrogenadas? Todo empieza con la unión de grupo fosfato que se une a la desoxiribosa en el su carbono 5 o 3. En el Carbono 1 de la desoxiribosa se une con la base nitrogenada. Asó se forma el nucleótido pero ¿Cómo se unen dos nucleotidos? Para que las dos bases nitrogenadas puedan interactuar es necesario que el nucleotido se volteé  como se admira en la figura 3





Los círculos rojos son la pentosa volteada, y observamos que del lado izquierdo en la pentosa su Carbono 5 esta unido el grupo fosfato, le continua la secuencia en el Carbono 5, así sucesivamente.

Tipos de RNA

  • RNA mensajero (mRNA): Es el molde para la síntesis de proteínas o traducción. La secuencia de los nucleótidos del mRNA hace que se complemente el mensaje genético contenido en una parte específica del ADN.

  • RNA de transferencia (tRNA): Es aquel que transporta a los aminoácidos en forma activada al ribosoma para la formación de enlaces peptídicos a partir de una secuencia codificada del mRNA.

  • RNA ribosómico (rRNA): Es un complejo de más diferentes asociadas a varias moléculas RNA estructural. Cada ribosoma es una gran maquina sintetizadora de proteínas para poder leer el mensaje génetico codificado por la mRNA

  • RNA nuclear pequeño (snRNA): Esta molécula fue descubierta recientemente y es encontrada en el núcleo de las células eucariotas. Contiene de 100 a 200 nucleotidos y en la célula se acompleja con proteínas para la formación de partículas nucleares pequeñas de ribonucleoproteínas (snRNP). Su función es la de contribuir a el procesamiento del RNA inicial que se transcribe del DNA, esto con el fin de dar una forma madura que puede ser exportada del núcleo.

CÓDIGO GENÉTICO

Es un conjunto de pequeñas pautas que rigen a la información genética  contenidas en el ARN y definidas en el ADN que sirve para la sintesís de proteínas. Esta describe las secuencias de las células eucariotas y procariotas. Esto rige a los seres vivos y nos distingue de una papaya a un ser humano como podemos ver en la figura 4





LOS ÁCIDOS NUCLEICOS Y LA CLONACION

Uno de los temas  más populares en la biología Celular es la clonación pero ¿Quién fue el primer espécimen? La respuesta es, una obeja, la famosa oveja Dolly que en año   de 1996 fue clonada. Eso se logro gracias a la extracción genética de en el núcleo de una célula e introducida en el óvulo de una oveja. 
Muchos medios de publicidad tomaron esta oveja como su "patrocinadora" ya que la marca canon dijo "¡Vaya acontecimiento! Nosotros llevamos años haciendo copias perfectas" en uno de sus anuncios de copiadoras.
Como dato curioso se sabe que se necesitaron de 277 intentos para crear a Dolly. El artículo fue publicado por la famosa revista Nature el 26 de Febrero de 1997.
Un mexicano colaboró en el proyecto de la oveja Dolly, este fue Enrique vulgarmente conocido como el "Manotas" , sus primeros trabajos fueron el de extraer células de tejido de oveja que estas dieron nacimiento a ovejas mutantes y carnívoras, sin embargo tenían cierto parecido con la oveja que le fue extraído el tejido, estas ovejas fueron usadas como "perros guardianes" debido a su ferocidad y altura (1.5 mts) Era tanto el pánico hacia ellas que no se podían contar en el corral así que se agachaban para contar las patas y buscaban un punto alto para contar cabezas.

Imagen tomada de (Sanz, 2012)



¿Quieres saber más? Lee los artículos originales, síguelas con estas referencias o con las ligas:







Ortíz, A. (2013). Ovejas mutantes. ¿Cómo ves?(57).
Sanz, E. (2012). Siete anécdotas que no conocías sobre la clonación de Dolly. Muy interesante.






HIDRATOS DE CARBONO


ESQUEMA FORMULADA SIMPLIFICADA DE HAWORTH

Los hidratos de Carbono también llamados carbohidratos o sacáridos, desempeñan funciones vitales fundamentales. Responden a la fórmula estequiomética (CH2O)n en donde n es el número de comprendido entre 3-7, en algunos pueden estar contenidos grupos como el fosfato, sulfato o amino.

La fórmula simplificada de haworth es la que examina el átomo de C asimétrico más lejano –CHO en donde el C se constituye de la misma manera con el grupo   –OH si este está a la derecha es un dextrógiro y si es a la izquierda es levógiro. Esta es representada como pentágonos y hexágonos planos, en la parte inferior del papel llegan a la región más cercana al receptor, los sustituyentes del C se sitúan perpendicular al anillo



FRUCTOSA
También llamada levulosa, es abundante en frutas. Se obtiene de la hidrolisis de la sucrosa (azúcar de caña).









GLUCOSA
La glucosa es una hexosa que consta de la fórmula C6 H12 O6 y es la que se encuentra en mayor cantidad del cuerpo pero en exceso puede causar daños a la salud; representa una fuente importante de la energía. Es obtenida a través de la hidrolisis de polisacáridos tales como la azúcar de caña, maltosa, sacarosa y almidones.






GALACTOSA
La galactosa pasa al hígado y es convertida en glucosa para energía celular. Es obtenida a través de la hidrolisis de la lactosa








RIBOSA
Son pentosas, constituyen al ARN. Se obtienen de los procesos metabólicos del cuerpo tales como la síntesis de la glucosa




DESOXIRIBOSA

La diferencia entre la ribosa es que en la desoxirribosa el C 2 tiene un H y en la ribosa consta de un grupo -OH. Esta pentosa le da la estructura al ADN.







POSICIÓN ALFA O BETA OH EN GLUCOSA Y FRUCTOSA






Con la  unión del C1 de la alfa glucosa y el C2 de la beta fructosa se forma una sacarosa


ENLACE GLUCOSIDICO (TIPOS)


Enlace o-Glucosídico: Es el que une a dos monosacáridos para formar disacáridos:


Bloomfield (1993)

Enlace N-Glucosídico: Es el que une a la base nitrogenada con la ribosa:

Tomada de: 
http://web.educastur.princast.es/proyectos/biogeo_ov/2bch/b4_informacion/t402_acidnucle/TEST_sol.htm



OLIGOSACARIDOS Y POLISACARIDOS

Oligosacaridos: Es la unión de dos hasta diez moléculas de monosacáridos. Son energéticos, componentes de moléculas mayores y fuente de monosacáridos. Los más importantes son la Sacarosa, Maltosa y Lactosa. 
Polisacaridos: Es el resultado de la combinación a partir  de diez monosacáridos, y estas son sustancias de reserva y fuentes de oligosacáridos. Algunos de ellos son: Celulosa y Glucógeno. 




GLUCOGENO Y ALMIDON, ESTRUCTURASIMPLIFICADA Y RAMIFICACIONES Y CELULOSA



GLUCOGENO





El glucógeno es un polímero grande de glucosa y su función principal es almacenar la glucosa. Estás unidos mediante a enlaces glucosidicos






Imagen tomada de: http://www2.uah.es/tejedor_bio/bioquimica_Farmacia/tema23.htm




AMILASA



Este polisacárido puede actuar sobre almidones y  glucógeno rompiendo enlaces alfa 1,4 de tal forma que se separa de dos en dos las moléculas de un polímero




Imagen tomada de:  http://www.cervezadeargentina.com.ar/articulos/transformaciones_quimicas_coccion.html


ALMIDON







Sirven para almacenar alimentos en las semillas. Son cadenas de glucosa unidos por enlaces alfa 1,4 glucosidicos.




Imagen tomada de: http://www.unamur.be/sciences/enligne/transition/biologie/dicoa.htm


CELULOSA



Es el componente principal de las paredes celulares de las plantas, están unidos a enlaces y estas son largas cadenas de hidratos de carbano gracias a los puntes de hidrógeno. El algodón, yute y cáñamo son prácticamente celulosa pura. Estan unidos a enlaces beta 1,4 glucisidico



Imagen tomada de : http://www.efn.uncor.edu/dep/biologia/intrbiol/macromoleculas/azucar.htm







Hecho por: Diana Moreno Entzín, Fatima del Carmen Herrera Sánchez, Antonio Gómez López y Alejandro Solorzano Gómez

Bibliografía

Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, B. (2004). Bilogía, ciencia y naturaleza (Primera ed.). México, México: Pearson.
Battaner Arias, E. (2000). Biomoleculas. Salamanca: Universidad de Salamanca.
Bloomfield, M. (1993). Química de los Organismos Vivos. México: Limussa.

Bruce, A., Bray , D., Lewis, J., Raff, M., Roberts , K., & Watson, J. D. (2002). Biología Molecular de la célula (Tercera ed.). Madrid, España: Omega.
Davidson , J., Adamas, R. L., Burdon, R. H., Campbell, A. M., & Smellie, R. M. (2000). Bioquímica de los acidos nucleicos de Davidson (Primera ed.). Madrid, España: Reverté.
Feduchi Canosa, E., Blasco Castiñeyra, I., Romero Magdalena, C. S., & Yáñez Conde, E. (2010). Bioquímica, conceptos esenciales (Primera ed.). Madrid, España: Panamericana.
Lopategui, E. (2011). Hidratos de Carbono. Obtenido de Geraldine Morgan: http://www.saludmed.com/Documentos/CHO.html
Murray, R. K., Mayes, P. A., Granner, D. K., & Rodwell, V. W. (2005). Bioquímica de Harper (Catorceava ed.). Mc Graw Hill.
Parra, R. (3 de Febrero de 2014). Biología en Internet: acidos nucleicos. Obtenido de Biología en Internet: http://www.biologia-en-internet.com/biologia/apuntes-de-biologia/acidos-nucleicos/
Peña, Arroyo, Gómez, Tapia, & Gómez. (2004). Bioquímica. México: Limusa.
UNAL. (2014). Universidad Nacional de Colombia. Obtenido de Disacaridos: http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ciencias/2000024/lecciones/cap01/01_01_04.htm
Voet. (2006). Bioquímica. Uruguay: Panamericana.

























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