Nucleótidos

Tema 13, Nucleótidos
Desempeñan variedad de funciones en el metabolismo celular. Garantizan los intercambios energéticos, actúan como señales en respuesta, componentes estructurales de cofactores e intermedios metabólicos y son los que constituyentes de los ác nucleicos, ác nucleicos ARN, ác ribonucleico y ADN, ác desoxirribonucleico, los depositarios de la información genética. Es un compuesto rico en energía constituido por una base nitrogenada, una pentosa y un fosfato. El grupo fosfato está esterificado al C que ocupa la posición 5 de la pentosa y las bases se encuentran unidos al C1 de la pentosa. Puede ser completa, ribosa, constituyendo el RNA o carecer de OH del C2 y ser 2-desoxirribosa, el ADN.
La base nitrogenada está unida covalentemente con N-β-glucosídico con el C1 de la pentosa. El enlace se forma por eliminación de agua.

Nucleósido- NucleótidoNucleósido, base nitrogenada unida a la pentosa, la base puede ser:
Pirimidínica el N1 queda unido al C1 de la pentosa.
Purina, el N9 queda unido al C1 de la pentosa.
El Nucleótido, es el nucleósido unido a un grupo fosfato en el C5 de la pentosa por enlace éster.
 Bases:
Purinas, derivan de un compuesto químico con dos anillos, adenina y guanina.
Pirimidinas, derivan de un compuesto con un anillo, citosina, timina y uracilo.
La mayoría de nucleótidos contienen las cuatro bases, el DNA y el RNA contienes otras bases secundarias. En el ADN las más comunes son las metiladas, en algunos ADN víricos pueden estar hidroximetiladas o glucosiladas. Las bases poco comunes sirven como señales para la regulación o la protección de la información genética. En el tRNA se encuentran muchos tipos de bases secundarias.
El fosfato se encuentra en el C5 pero puede haber variaciones debidas a la hidrólisis alcalina o a la acción de ribonucleasas. Los ribonucleósidos 2’,3’-monofosfato cíclicos son intermedios y los ribonucleósidos 3’-monofosfato productos finales de la hidrólisis por ribonucleasas.

La hidrólisis Alcalina o Básica
Se produce cuando añadimos –OH que producen un ataque nucleofílico sobre el grupo fosfato del nucleótido y produce estas variantes.
Las formas tautoméricas, variantes químicas de una base nitrogenada que surgen cuando se modifica el pH. Cuando están en pH celular tienen un carácter hidrofóbico.
La resonancia eléctrica entre bases, se debe a que dos átomos comparten electrones deslocalizados y se produce una nube electrónica de flujo.
Cada nucleótido tiene un aspecto determinado y específico. Pueden tener hasta 3 grupos fosfato anclados al fosfato que depende del C5. El número de fosfatos determinar la energía. El ATP es la moneda de intercambio por encima porque es más sencilla en cuánto estructura y composición. El enlace éster es el que menor energía proporciona 14kj/mol, el fosfodiéster 30kj/mol haciendo que la energía total pueda llegar, en el ATP a los 75kj/mol.
Enlace Fosfodiéster
Los nucleótidos sucesivos están unidos covalentemente mediante puentes fosfato, el grupo hidroxilo del C5’ está unido al grupo hidroxilo del carbono 3’, un enlace fosfodiéster. Los esqueletos de los ác nucleicos consisten en residuos alternados de fosfato y pentosa mientras las bases quedan como grupos laterales. Las cargas negativas de los grupos fosfato están neutralizadas por interacciones iónicas con cargas positivas de proteínas, iones metálicos o poliaminas.
La cadena tiene un sentido, en uno de los extremos quedará libre el fosfato del primer nucleótido y en el otro quedará libre el C3’ de la pentosa. Los enlaces fosfodiéster con orientación 5’-3’ o 3’-5’.
Un ác nucleico de cadena corta se denomina oligonucleótido, los más grandes polinucleótidos.
El DNA está formado por dos cadenas polinucleótidas enfrentadas y opuestas una en sentido 5’-3’ y la otra en sentido 3’-5’. Están unidas gracias a las bases nitrogenadas entre las que se forman puentes H. C G A=T
Cuando se unen las bases nitrogenadas quedan en el interior ya que son apolares. Queda un corazón central hidrofóbico recubierto por una capa hidrofílica.
Efecto Hipocrómico
Cuando tenemos las bases nitrogenadas emparejadas se apantallan, por lo que la capacidad de absorber luz es menor, pero cuando absorben más que una cadena sencilla. Esto permite averiguar si en una muestra hay ADN o ARN.